KR20170021261A

KR20170021261A - 도체 조성물 잉크, 도체, 적층체, 적층 배선 기판 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20170021261A
Application number: KR1020167036526A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 곤도
Original assignee: 이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2017-02-27
Also published as: JPWO2015199112A1; JP6591975B2; KR102341438B1; TW201617416A; WO2015199112A1; CN106459640B; US10717889B2; CN106459640A; US20170130085A1

Abstract

본 발명의 도체 조성물 잉크는 (A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자와 (C) 용매를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도체 조성물 잉크, 도체, 적층체, 적층 배선 기판 및 전자 기기{CONDUCTOR COMPOSITION INK, CONDUCTOR, LAMINATE, LAMINATED WIRING BOARD AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

본 발명은 비아의 형성에 사용하는 도체 조성물 잉크, 그리고 그것을 사용한 도체, 적층체, 적층 배선 기판 및 전자 기기에 관한 것이다.

최근, 플라스틱 기판 상에 저비용 프로세스로 복수의 유기 박막 트랜지스터 (유기 TFT) 를 구비하는 트랜지스터 어레이를 형성하고, 전자 페이퍼, 액정 디스플레이 등의 백플레인으로서 응용하는 것이 검토되고 있다. 이 유기 박막 트랜지스터의 제조 방법에서는 종래의 실리콘 TFT 와 차별화하기 위해서, 진공 프로세스나, 포토리소그래피 기술을 실시하지 않고, 인쇄 프로세스만으로 각 구성 요소를 패턴 형성하여 저비용화하는 것이 강하게 요망되고 있다.

그리고, 이와 같은 배경에서, 트랜지스터 어레이와 배선 패턴 등과의 도전체 끼리를 전기적으로 접속하기 위한 비아를, 인쇄법을 사용하여 형성하는 방법이 검토되고 있다. 예를 들어, 기판 상에 형성된 배선 패턴을 덮은 상태에서, 기판 상에 절연막을 형성한 후, 잉크젯법에 의해 절연막을 녹이는 용매를 배선 패턴 상의 절연막을 향하여 날리는 공정과 건조 공정을 반복함으로써, 이들 배선 패턴에 이르는 비아홀을 형성하고, 이 비아홀을 도전재료로 매립하는 방법이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또, 기판 상에 형성된 배선 패턴 상에, 잉크젯법에 의해 특수한 형상으로 직접 비아를 형성하는 방법이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).

일본 공개특허공보 2012－204658호 일본 특허 제 5145687호 명세서

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는 확실하게 비아홀을 형성하기 위해서, 절연막의 동일 지점에 몇 번이나 용매를 날리는 공정을 실시함과 동시에, 상기 공정과 건조 공정을 반복하기 때문에, 시간을 필요로 한다는 문제가 있다. 또, 이 방법에 의해 형성되는 비아의 직경은 상기 용매의 체적 및 토출 횟수로 어느 정도의 제어는 가능하지만, 비아 직경을 고정밀도로 제어하기는 어렵다는 문제가 있다.

또, 특허문헌 2 에 기재된 방법에서는 도전부가 돌출된 주연부를 사용하기 때문에, 형성된 도전부가 작아짐에 따라, 유효한 도전 면적을 얻을 수 없게 된다는 문제가 있다.

게다가 이들은 인쇄 프로세스로 비아를 형성하기 위한 공정만을 연구한 것이어서, 복잡하고 공정 수도 많아 수율 생산을 저하시킨다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 절연막을 개재한 배선 패턴 등의 도전체 끼리를 전기적으로 접속하기 위한 비아를 형성할 수 있는 도체 조성물 잉크, 그리고 그것을 사용한 도체, 적층체, 적층 배선 기판 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하와 같은 도체 조성물 잉크, 그리고 그것을 사용한 도체, 적층체, 적층 배선 기판 및 전자 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 도체 조성물 잉크는 (A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자와 (C) 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (A) 성분이, 불소 함유 티올 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 건조시켜 고화된 고화 막의 표면 에너지가 30 mN/m 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (B) 성분에는 상기 (A) 성분으로 형성되는 자기 조직화 단분자막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 고화 막의 표면 에너지가 20 mN/m 이상 28 mN/m 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (A) 성분의 함유량이 잉크 전체량에 대해 10 질량% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (A) 성분이 방향환을 갖는 불소 함유 티올 화합물 및 불화부를 갖는 알칸티올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (A) 성분이 방향환을 갖는 탄소수 6 에서 20 의 불소 함유 티올 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (A) 성분이 4－트리플루오로메틸벤젠티올, 3－트리플루오로메틸벤젠티올, 펜타플루오로벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로－4－(트리플루오로메틸)벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로－4－메르캅토벤조산메틸에스테르, 3,5－비스트리플루오로메틸벤젠티올, 4－플루오로벤젠티올 및 11－(2,3,4,5,6－펜타플루오로벤질옥시)－1－운데칸티올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (B) 성분의 함유량이 잉크 전체량에 대해 15 질량% 이상 75 질량% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (B) 성분의 금속종은 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금, 및 금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (B) 성분의 금속종은 은인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (C) 성분의 함유량이 잉크 전체량에 대해 25 질량% 이상 85 질량% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (C) 성분은 표면장력이 40 mN/m 이상 65 mN/m 이하의 디올계 용매인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체 조성물 잉크에 있어서는 상기 (C) 성분이 에틸렌글리콜, 글리세린 및 1,3－프로판디올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체는 (A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 도체에 있어서는 상기 (A) 성분이 불소 함유 티올 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명의 도체에 있어서는 상기 (B) 성분에는 상기 (A) 성분으로 형성되는 자기 조직화 단분자막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 적층체는 기판과, 상기 기판 상에 형성되는 전극과 (A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자를 포함하고, 상기 전극 상에 형성되는 도체를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 적층체에 있어서는 상기 기판, 상기 전극 및 상기 도체 상에 형성되고, 상기 도체의 상부를 덮지 않는 절연막을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 적층체에 있어서는 상기 절연막 상에 형성되고, 상기 도체의 상부에 접하는 도전막을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 적층체에 있어서는 상기 (A) 성분이 불소 함유 티올 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명의 적층체에 있어서는 상기 (B) 성분에는 상기 (A) 성분으로 형성되는 자기 조직화 단분자막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 적층 배선 기판은 상기 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 전자 기기는 상기 적층 배선 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면 절연막을 개재하는 배선 패턴 등의 도전체 끼리를 전기적으로 접속하기 위한 비아를 형성할 수 있는 도체 조성물 잉크를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 실시 형태에 있어서의 비아를 형성하기 전의 배선 패턴 부착 기판 (어레이) 을 나타내는 개략도이다.
도 2 는 본 실시 형태에 있어서의 비아를 형성한 후의 어레이를 나타내는 개략도이다.
도 3 은 본 실시 형태에 있어서, 절연막을 형성한 후의 어레이를 나타내는 개략도이다.
도 4 는 도 3 에 있어서의 IV－IV 단면도이다.
도 5 는 본 실시 형태에 있어서, 도전막을 형성한 후의 어레이를 나타내는 개략도이다.
도 6 은 도 5 에 있어서의 VI－VI 단면도이다.

［도체 조성물 잉크］

먼저, 본 발명의 도체 조성물 잉크에 대해 설명한다.

본 발명의 도체 조성물 잉크 (이하, 「본 잉크」라고도 한다.) 는 이하 설명하는 (A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자와 (C) 용매를 포함하는 것이다.

본 잉크에 있어서는 본 잉크를 건조시켜 고화된 고화 막의 표면 에너지가 30 mN/m 이하인 것이 바람직하다. 표면 에너지가 30 mN/m 를 초과하면 발액성이 저하되는 경향이 있다. 그래서, 본 잉크를, 도전체간을 전기적으로 접속하기 위한 비아의 형성에 사용할 때, 적층하는 절연막과 부착되어 비아를 자기 형성할 수 없게 된다. 또, 성막 균일성을 높이기 위해서, 저표면 에너지 절연막의 사용이나, 하지가 되는 도전체로의 도포 퍼짐을 억제하는 관점에서, 본 잉크의 고화 막의 표면 에너지는 20 mN/m 이상 28 mN/m 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 표면 에너지는 접촉각 측정법에 의해 측정할 수 있다.

또한, 본 잉크의 표면 에너지를 조정하는 수단으로서는 (A) 성분의 종류나 배합량을 조정하는 것 등을 들 수 있다.

［(A) 성분］

본 잉크에 있어서의 (A) 성분은 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물이다. (A) 성분을 포함함으로써, 도통을 확보하면서 (B) 성분의 금속 입자에 발액성을 가져올 수 있다. 그 결과, 본 잉크로 얻어지는 인쇄체는 도전성과 발액성을 양립할 수 있다. 또한, (A) 성분은 불소 함유 티올 화합물인 것이 바람직하다. 또, 본 잉크중에서는 (A) 성분이 금속 입자의 표면을 수식하여 존재하고 있어도 된다. 또, 이 경우, (A) 성분에 있어서의 금속 입자의 표면을 수식하는 기 (예를 들어, 티올기) 가 금속 입자의 표면과 반응하고 있어도 된다.

(A) 성분의 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 티올 화합물로서는 방향환을 갖는 불소 함유 티올 화합물, 불화부를 갖는 알칸티올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 금속 입자의 표면 수식성에서, 방향환 (바람직하게는 벤젠고리) 을 갖는 탄소수 6 에서 20 의 불소 함유 티올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물이 바람직하다.

방향환을 갖는 탄소수 6 에서 20 의 불소 함유 티올로서는 구체적으로는 4－트리플루오로메틸벤젠티올, 3－트리플루오로메틸벤젠티올, 펜타플루오로벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로－4－(트리플루오로메틸)벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로－4－메르캅토벤조산메틸에스테르, 3,5－비스트리플루오로메틸벤젠티올, 4－플루오로벤젠티올, 및 11－(2,3,4,5,6－펜타플루오로벤질옥시)－1－운데칸티올 (하기 화학식) 을 들 수 있다.

이들 중에서도, 발액성의 관점에서 트리플루오로메틸벤젠티올 및/또는 2,3,5,6－테트라플루오로－4－(트리플루오로메틸)벤젠티올이 특히 바람직하다.

(A) 성분의 함유량은 잉크 전체량에 대해, 10 질량% 이하인 것이 바람직하고, 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. (A) 성분의 함유량이 상기 상한 이하이면 잉크중의 금속 입자의 분산성을 저해하지 않는다. 또, 하한은 본 잉크로 얻어지는 인쇄체의 발액성의 관점에서, 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하다.

［(B) 성분］

본 잉크에 있어서의 (B) 성분은 금속 입자이다. (B) 성분이 본 잉크를 인쇄하여 건조·고화시킨 후의 도전성 발현의 기원이 된다. 또, (B) 성분에는 상기 (A) 성분으로 형성되는 자기 조직화 단분자막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

(B) 성분의 금속종으로서는 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금, 및 금을 들 수 있다. 또한, 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, (A) 성분과의 친화성의 관점에서 은이 특히 바람직하다. (B) 성분은 평균 입자경 10 nm 이상 1000 nm 이하인 것이 바람직하다. 또, 직경 50 nm 이하의 금속 나노 와이어를 포함해도 된다. 금속 입자의 입경 측정은 투과형 전자현미경 (TEM) 관찰에 의해 측정이 가능하다. 구체적으로는 50 개 정도의 입자를 포함하는 시야에 있어서, 모든 입자의 투영 면적 원 상당 직경을 측정하고, 그 평균을 산출하는 방법을 들 수 있다.

(B) 성분의 함유량은 잉크 전체량에 대해 15 질량% 이상 75 질량% 이하인 것이 바람직하고, 20 질량% 이상 50 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. (B) 성분의 함유량이 상기 범위내이면, 보다 효율 좋게 도전성 비아를 형성할 수 있다.

［(C) 성분］

본 잉크에 있어서의 (C) 성분은 용매이다.

(C) 성분의 용매로서는 물, 알코올계 용매 (모노 알코올계 용매, 디올계 용매, 다가 알코올계 용매), 탄화수소계 용매, 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 에테르계 용매, 그라임계 용매, 할로겐계 용매를 들 수 있다. 이들 용매는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 이들 중에서도, 인쇄성의 관점에서 디올계 용매가 바람직하다. (C) 성분의 표면장력은 40 mN/m 이상 65 mN/m 이하인 것이 바람직하다. (C) 성분의 표면장력이 상기 범위내이면, 본 잉크를 비아의 형성에 사용했을 때, 하지에 충분히 부착시킬 수 있다. 또한, 표면장력은 팬던트 드롭법에 의해 측정할 수 있다.

표면장력이 40 mN/m 이상 65 mN/m 이하인 디올계 용매로서는 에틸렌글리콜, 글리세린, 1,3－프로판디올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에틸렌글리콜이 특히 바람직하다.

(C) 성분의 함유량은 잉크 전체량에 대해, 25 질량% 이상 85 질량% 이하인 것이 바람직하고, 50 질량% 이상 80 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. (C) 성분의 함유량이 상기 범위내이면 본 잉크를 적정하게 도포할 수 있다.

［그 밖의 성분］

본 발명의 도체 조성물 잉크는 상기 (A)~(C) 성분 외에, 임의의 성분을 포함하고 있어도 된다.

각종 임의 성분으로서는 분산제 등을 들 수 있다.

이들 임의 성분은 잉크 전체량에 대해 10 질량% 이하인 것이 바람직하다.

［도체 조성물 잉크의 제조 방법］

본 발명의 도체 조성물 잉크는 예를 들어, 상기 각 성분을 혼합함으로써 제조할 수 있다. 혼합 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 메커니컬 스터러, 마그네틱 스터러, 초음파 분산기, 유성 밀, 볼 밀, 3 개 롤 등의 혼합기를 사용하여 혼합하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 도체 조성물 잉크로 얻어지는 인쇄체는 도전성과 발액성을 겸비하는 것이어서, 배선 패턴 등의 도전체간을 전기적으로 접속하기 위한 비아를 형성하는 잉크로서 바람직하게 사용할 수 있다.

［비아의 형성 방법］

이하에, 본 발명의 도체 조성물 잉크를 사용하여 비아를 형성하는 방법의 일례를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1~6 은 본 발명의 도체 조성물 잉크를 사용한 비아 형성 방법의 일례를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 (1) 상에, 공지된 방법에 의해 금속 전극으로 이루어지는 배선 패턴 (2) 를 형성하고, 어레이 (3) 을 제작한다. 기판으로는 유리 기판이나, 플라스틱 필름 (예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에테르설폰 (PES), 폴리카보네이트 (PC)) 등을 사용할 수 있다. 금속 전극의 재료는 도전성을 갖는 재료이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 전극의 재료와 동일한 것을 사용할 수 있다.

다음으로, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 배선 패턴 (2) 표면의 원하는 지점에, 본 발명의 도체 조성물 잉크를 도포함으로써 비아 (4) 를 형성한다. 잉크의 도포 방법으로서는 잉크젯 인쇄법이나 스크린 인쇄법을 들 수 있다. 바람직하게는 플렉시블 얼라인먼트가 가능한 잉크젯 인쇄법이다. 잉크젯 인쇄법에 의하면, 비아 (4) 의 직경은 도체 조성물 잉크의 도포 패턴의 직경과 대략 동일해진다. 그 때문에, 잉크의 도포량 등을 조절함으로써, 비아 (4) 의 직경을 용이하게 원하는 값으로 제어할 수 있다. 또한, 비아 (4) 는 예를 들어 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하의 직경으로 형성된다.

다음으로, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 비아 (4) 형성 후의 어레이 (3) 상에, 절연 재료를 사용하여 스핀 코트법 등에 의해 절연막 (5) 를 성막한다. 절연 재료로서는 전기 절연성을 가지고 박막으로 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 것을 사용할 수 있다.

이 때, 본 잉크가 갖는 발액성에 의해, 비아 (4) 가 절연 재료를 튕기기 때문에, 비아 (4) 의 상부가 절연막 (5) 로 덮이는 경우가 없다 (도 4 참조). 그 때문에, 배선 패턴 (2) 과 후술하는 도전막 (6) 을 전기적으로 접속할 수 있는 비아 (4) 를 자기 형성할 수 있게 된다.

그리고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 절연막 (5) 성막 후의 어레이 (3) 상에 도전재료를 사용하여 스크린 인쇄법 등에 의해 도전막 (6) 을 성막한다. 이로써, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 비아 (4) 의 상부에 도전막 (6) 이 접하기 때문에, 배선 패턴 (2) 과 도전막 (6) 이 도통하고, 전극의 취출이 가능해진다. 또한, 도전재료로서는 도전성을 갖는 재료이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 전극의 재료와 동일한 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 도체 조성물 잉크로 얻어지는 인쇄체는 도전성과 발액성을 가지고 있다. 그 때문에, 상기와 같이, 당해 잉크를 사용하여 비아를 형성한 후, 다음 공정에서 절연 재료를 도포한 시점에서, 비아가 절연 재료를 튕겨 비아를 자기 형성할 수 있게 된다. 그 결과, 층간 절연막의 패터닝 형성이 불필요해져 비아의 형성 공정을 대폭 삭감할 수 있기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다. 또, 잉크젯 인쇄법에 의해 비아를 형성할 수 있기 때문에, 정밀도 양호하게 비아를 형성할 수 있다.

［용도］

상기 비아의 형성 방법은 비아 (도체) 를 통해 2 개의 전극이 도통하는 디바이스 (적층체) 의 제조 방법에 적용할 수 있다. 디바이스 (적층체) 로서는 예를 들어, 반도체 소자, 터치 패널 센서, RF－ID (Radio Frequency Identification), 유기 일렉트로 루미네선스 소자, 적층 배선 기판 (플렉시블 프린트 기판 (FPC), 리지드 프린트 기판) 등을 들 수 있다.

또, 상기 적층 배선 기판은 액정 디스플레이, 텔레비젼, 카 내비게이션, 휴대전화, 게임기, 디지털 카메라, 퍼스널 컴퓨터, 프린터 등의 전자 기기에 사용할 수 있다.

실시예

다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.

［실시예 1］

먼저, 유리 기판 위에, 반전 인쇄에 의해 은 전극으로 이루어지는 배선 패턴을 형성하여 어레이를 제작했다.

이어서, 배선 패턴 표면의 원하는 지점에, 잉크젯 인쇄법에 의해, 도체 조성물 잉크 (은 나노 콜로이드 (평균 입자경：40 nm) 와 트리플루오로메틸벤젠티올과 에틸렌글리콜을 질량비 15：5：80 의 비율로 혼합한 것) 를 인쇄함으로써 비아를 형성했다. 이 비아는 직경 40 ㎛ 이고, 높이 480 nm 였다. 또, 이 비아의 단면 형상은 촉침식 단차계로 측정한 결과, 상부 중앙부가 완만한 볼록 형상이 되지만 거의 평탄했다.

이어서, 비아 형성 후의 기판 상에, 카네카 제 ANL1 을 사용하여 스핀 코트법에 의해 절연막을 성막했다. 그 결과, 막두께 500 nm 의 절연막을 얻을 수 있었다. 또, 잉크젯 인쇄법으로 형성한 비아의 상부가 절연막으로 덮여 있지 않은 것을 확인할 수 있었다.

그리고, 절연막 성막 후의 기판 상에, 스크린 인쇄용 도전성 은 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄법에 의해 도전막을 성막했다. 그 결과, 전극의 취출이 가능했다. 또한, 비아의 표면 에너지는 유리 기판 위에 동(同) 잉크를 드롭 캐스트에 의해 성막하고, 접촉각 측정법에 의해 측정한 결과 28 mN/m 였다.

［실시예 2］

이어서, 배선 패턴 표면의 원하는 지점에, 잉크젯 인쇄법에 의해, 도체 조성물 잉크 (은 나노 콜로이드 (평균 입자경：40 nm) 와 2,3,5,6－테트라플루오로－4－(트리플루오로메틸)벤젠티올과 1,3－프로판디올을 질량비 15：1：84 의 비율로 혼합한 것) 를 인쇄함으로써, 비아를 형성했다. 이 비아는 직경 30 ㎛ 이고, 높이 620 nm 였다. 또, 이 비아의 단면 형상은 촉침식 단차계로 측정한 결과, 상부 중앙부가 완만한 볼록 형상이 되지만 거의 평탄했다.

그리고, 절연막 성막 후의 기판 상에, 스크린 인쇄용 도전성 은 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄법에 의해 도전막을 성막했다. 그 결과, 전극의 취출이 가능했다. 또한, 비아의 표면 에너지는 유리 기판 위에 동 잉크를 드롭 캐스트에 의해 성막하고, 접촉각 측정법에 의해 측정한 결과 20 mN/m였다.

［비교예 1］

먼저, 유리 기판 위에 반전 인쇄에 의해 은 전극으로 이루어지는 배선 패턴을 형성한다.

이어서, 배선 패턴 표면의 원하는 지점에, 잉크젯 인쇄법에 의해, 시판되는 은 나노 잉크 (알드리치 736503－25G) 를 인쇄함으로써, 비아를 형성했다. 이 비아는 직경 50 ㎛ 이고, 높이 520 nm 였다.

이어서, 비아 형성 후의 기판에, 카네카 제 ANL1 을 사용하여 스핀 코트법에 의해 절연막을 성막했다. 그 결과, 막두께 500 nm 의 절연막을 얻을 수 있었다. 그러나, 잉크젯 인쇄법으로 형성한 비아의 상부는 발액성이 아니기 때문에, 비아는 모두 절연막으로 덮여 도통을 취할 수 없었다. 또한, 비아의 표면 에너지는 유리 기판 위에 동 잉크를 드롭 캐스트에 의해 성막하고, 접촉각 측정법에 의해 측정한 결과 40 mN/m 였다.

산업상 이용가능성

본 발명은 트랜지스터 어레이에 있어서, 도전체간을 전기적으로 접속하기 위한 비아의 형성에 이용할 수 있다.

1 : 기판
2 : 배선 패턴
3 : 어레이
4 : 비아
5 : 절연막
6 : 도전막

Claims

(A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자와 (C) 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항에 있어서,
상기 (A) 성분이 불소 함유 티올 화합물인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
건조시켜 고화된 고화 막의 표면 에너지가 30 mN/m 이하인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (B) 성분에는 상기 (A) 성분으로 형성되는 자기 조직화 단분자막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고화 막의 표면 에너지가 20 mN/m 이상 28 mN/m 이하인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (A) 성분의 함유량이 잉크 전체량에 대해 10 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (A) 성분이 방향환을 갖는 불소 함유 티올 화합물 및 불화부를 갖는 알칸티올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (A) 성분이 방향환을 갖는 탄소수 6 에서 20 의 불소 함유 티올 화합물인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (A) 성분이 4－트리플루오로메틸벤젠티올, 3－트리플루오로메틸벤젠티올, 펜타플루오로벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로－4－(트리플루오로메틸)벤젠티올, 2,3,5,6－테트라플루오로－4－메르캅토벤조산메틸에스테르, 3,5－비스트리플루오로메틸벤젠티올, 4－플루오로벤젠티올 및 11－(2,3,4,5,6－펜타플루오로벤질옥시)－1－운데칸티올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (B) 성분의 함유량이 잉크 전체량에 대해 15 질량% 이상 75 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (B) 성분의 금속종은 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금, 및 금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (B) 성분의 금속종은 은인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (C) 성분의 함유량이 잉크 전체량에 대해 25 질량% 이상 85 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (C) 성분은 표면장력이 40 mN/m 이상 65 mN/m 이하의 디올계 용매인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (C) 성분이 에틸렌글리콜, 글리세린 및 1,3－프로판디올로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 도체 조성물 잉크.
(A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 도체.
제 16 항에 있어서,
상기 (A) 성분이 불소 함유 티올 화합물인 것을 특징으로 하는 도체.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 (B) 성분에는 상기 (A) 성분으로 형성되는 자기 조직화 단분자막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도체.
기판과,
상기 기판 상에 형성되는 전극과,
(A) 자기 조직화 단분자막을 형성하는 불소 함유 화합물과 (B) 금속 입자를 포함하고, 상기 전극 상에 형성되는 도체를 구비하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 19 항에 있어서,
상기 기판, 상기 전극 및 상기 도체 상에 형성되고, 상기 도체의 상부를 덮지 않는 절연막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 20 항에 있어서,
상기 절연막 상에 형성되고, 상기 도체의 상부에 접하는 도전막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (A) 성분이 불소 함유 티올 화합물인 것을 특징으로 하는 적층체.
제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (B) 성분에는 상기 (A) 성분으로 형성되는 자기 조직화 단분자막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 적층 배선 기판.
제 24 항에 기재된 적층 배선 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.