JP2004119173A

JP2004119173A - 金属超微粒子分散液及びその製造方法並びに金属細線又は金属膜

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Publication number: JP2004119173A
Application number: JP2002280254A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Abe; 阿部　知行; Masaaki Oda; 小田　正明; Noriyasu Saito; 齋藤　記庸
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP4382335B2

Abstract

【課題】ハロゲン元素やアルカリ金属の含有量が少ない金属超微粒子分散液及びその製造方法、並びにこの分散液を用いて作製される金属細線又は金属膜の提供。
【解決手段】ハロゲン元素及びアルカリ金属の含有量が、それぞれ、１０ｐｐｍ以下である金属超微粒子分散液。この超微粒子は、粒径１００ｎｍ以下で且つ孤立状態で、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩から選ばれた少なくとも１種を分散剤として、有機溶媒中に分散されている。ガス中蒸発法により、１０ｔｏｒｒ以下で、純度９９．９９９９％以上の材質からなるルツボを用いて作製される。この分散液から金属配線や金属膜が作製される。
【選択図】　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属超微粒子分散液及びその製造方法並びに金属細線又は金属膜に関する。この金属超微粒子分散液は、例えば、電気電子工業等の分野で、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等のディスプレイ機器の分野やプリント配線の分野で金属配線等の作製に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１００ｎｍ以下の金属超微粒子からなる導電性金属分散液の製造方法として、金属塩からの還元析出法を用いた技術が知られており（例えば、特許文献１参照）、また、ガス中蒸発法を用いた技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３１９５３８号公報（請求項１−８、実施例等）
【特許文献２】
特許第２５６１５３７号公報（請求項３、実施例等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記還元析出法の場合は、その製法上、反応系に還元剤を加えるために、得られた金属超微粒子分散液には、不純物として、アルカリ金属やハロゲン元素が１０ｐｐｍを超えかつ１００ｐｐｍ以下のオーダで含まれる。そのため、得られた金属超微粒子分散液を用いて金属配線や金属膜を形成すると、残留アルカリ金属がイオンマイグレーションを起こしたり、また、残留ハロゲン元素が耐食性等の特性に影響を及ぼすという問題がある。
【０００５】
また、通常のガス中蒸発法により作製された金属超微粒子分散液中には、蒸発プロセスで使用されるカーボンルツボ及びアルミナルツボ等からアルカリ金属やハロゲン元素が混入する。このため、得られた金属超微粒子分散液を用いて金属配線や金属膜を形成すると、還元析出法により得られた金属超微粒子分散液の場合と同様に、残留アルカリ金属がイオンマイグレーションを起こしたり、また、残留ハロゲン元素が耐食性等の特性に影響を及ぼすという問題がある。
近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等のディスプレイ機器の分野やプリント配線の分野等において、細かい部分の微細な電極配線が求められていることから、耐食性等の特性に影響の無い不純物の少ない金属超微粒子分散液を開発することが必要になっている。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決するために、不純物のハロゲン元素やアルカリ金属の含有量が少ない金属超微粒子分散液及びその製造方法、並びにこの金属超微粒子分散液を用いて作製される、イオンマイグレーションが抑制され且つ耐食性や比抵抗値等の特性も向上した金属細線又は金属膜を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、物理的生成法、特にガス中蒸発法により製造された金属超微粒子が、還元析出法により製造された金属超微粒子分散液と比べて不純物が少ないことに着目し、鋭意研究した結果、ガス中蒸発法で使用するカーボンルツボ及びアルミナルツボ等の材質を高純度化することにより不純物がさらに顕著に低減することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明の金属超微粒子分散液は、高純度金属超微粒子分散液であり、不純物のハロゲン元素及びアルカリ金属の含有量が、それぞれ、１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。ハロゲン元素は、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種であり、また、アルカリ金属は、ナトリウム、カリウム及びカルシウムから選ばれる少なくとも１種である。これらのハロゲン元素及びアルカリ金属の種類は、使用するルツボ、金属超微粒子分散液の製造原料、製造プロセス等に依り異なる。ハロゲン元素及びアルカリ金属のそれぞれの含有量を１０ｐｐｍ以下とした金属超微粒子分散液を用いて金属配線や金属膜を作製すれば、イオンマイグレーションが抑制され且つ耐食性や比抵抗値等の特性も向上し、本発明の課題が解決される。
【０００９】
上記金属超微粒子分散液は、金属超微粒子が、粒径１００ｎｍ以下で且つ孤立状態で、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩から選ばれた少なくとも１種を分散剤として、有機溶媒中に分散されてなることを特徴とする。粒径１００ｎｍ以下で孤立状態とすることにより、有用な金属配線等を作製することが可能となる。
上記金属超微粒子分散液は、金属超微粒子がガス中蒸発法により１０ｔｏｒｒ以下の真空中で調製されたものであり且つその際に使用するルツボが純度９９．９９９９％以上の材質からなるものであることを特徴とする。１０ｔｏｒｒを超えると、粒径が大きくなったり、凝集体を形成するため、良好な金属超微粒子が得られない。また、ルツボ材質の純度が９９．９９９９％未満であると、製造された金属超微粒子中への不純物の混入が増加し、不具合が生じる。
【００１０】
本発明の金属超微粒子分散液の製造方法は、ガス中蒸発法により、１０ｔｏｒｒ以下の真空中、純度９９．９９９９％以上の材質からなるルツボを使用して、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子を作製し、この金属超微粒子を孤立状態で、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩から選ばれた少なくとも１種を分散剤として用いて、有機溶媒中に分散し、不純物のハロゲン元素及びアルカリ金属の含有量が、それぞれ、１０ｐｐｍ以下である金属超微粒子の分散液を製造することを特徴とする。この有機溶媒としては、この分野で分散媒として通常使用される公知の溶媒を全て用いることができる。
【００１１】
本発明の金属細線又は金属膜は、上記金属超微粒子分散液を印刷用インクとして用い、被処理基板上に金属の細線又は膜を形成し、次いで、加熱焼成して目的物を作製することにより、イオンマイグレーションが抑制され、耐食性がよく、また、比抵抗値が低い特性としたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の金属超微粒子分散液によれば、上記したように、金属超微粒子が、粒径１００ｎｍ以下で且つ孤立状態で、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩から選ばれた少なくとも１種を分散剤として、有機溶媒中に分散されている。
【００１３】
この金属超微粒子の構成元素としては、導電性金属であれば特に制限はなく、目的・用途に合わせて適宜選定すればよい。例えば、金、銀、銅、錫、パラジウムに加えて、ニッケル、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、タンタル、タングステン、白金、鉄、コバルト、ケイ素等の他の多くの導電性金属から選ばれる少なくとも１種の金属、又はこれらの金属の合金が挙げられる。これらの元素で構成された金属超微粒子のいずれに対しても本発明で用いる分散剤が作用し、所望の金属超微粒子分散液が得られる。
【００１４】
分散剤のアルキルアミンとしては、第１〜３級アミンであっても、モノアミン、ジアミン、トリアミンであっても良い。主鎖の炭素数が４〜２０であるアルキルアミンが好ましく、主鎖の炭素数が８〜１８であるアルキルアミンが安定性、ハンドリング性の点からはさらに好ましい。アルキルアミンの主鎖の炭素数が４より短かいと、アミンの塩基性が強過ぎて金属超微粒子を腐食する傾向があり、最終的には金属超微粒子を溶かしてしまうという問題がある。また、アルキルアミンの主鎖の炭素数が２０よりも長いと、金属超微粒子分散液の濃度を高くしたときに、分散液の粘度が上昇してハンドリング性がやや劣るようになり、また、焼成後の金属細線や金属膜中に炭素が残留しやすくなって、比抵抗値が上昇するという問題がある。また、全ての級数のアルキルアミンが分散剤として有効に働くが、第１級のアルキルアミンが安定性、ハンドリング性の点からは好適に用いられる。
【００１５】
アルキルアミンの具体例としては、例えば、ブチルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘクサドデシルアミン、オクタデシルアミン、ココアミン、タロウアミン、水素化タロウアミン、オレイルアミン、ラウリルアミン、及びステアリルアミン等のような第１級アミン、ジココアミン、ジ水素化タロウアミン、及びジステアリルアミン等のような第２級アミン、並びにドデシルジメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン、テトラデシルジメチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、ココジメチルアミン、ドデシルテトラデシルジメチルアミン、及びトリオクチルアミン等のような第３級アミンや、その他に、ナフタレンジアミン、ステアリルプロピレンジアミン、オクタメチレンジアミン、及びノナンジアミン等のようなジアミンがある。
【００１６】
アルキルアミンの含有量は、金属超微粒子重量基準で、通常、およそ０．１〜１０重量％、好ましくは０．２〜７重量％の範囲である。含有量が０．１重量％未満であると、金属超微粒子が独立状態で分散せずに、その凝集体が発生し、分散安定性が悪くなるという問題があり、また、１０重量％を超えると、得られる分散液の粘度が高くなり、最終的にはゲル状物が形成されるという問題がある。
上記カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩の具体例としては、例えば、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸ラウリルアミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリド、オレイルアミノエチルグリシン等がある。
【００１７】
本発明によれば、金属超微粒子は、ガス中蒸発法により１０ｔｏｒｒ以下の真空中で調製されたものであり且つその際に使用するルツボは純度９９．９９９９％以上の高純度材質からなるものである。ルツボとしては、カーボンルツボ又はアルミナルツボ以外に、ジルコニアルツボ、マグネシアルツボ等を使用することができる。
【００１８】
本発明によれば、低真空ガス中蒸発法により得られた金属超微粒子を利用して所期の金属超微粒子分散液を製造する場合、例えば、第１工程において、真空室中でかつＨｅ等の不活性ガスの圧力を１０Ｔｏｒｒ以下とする雰囲気の下でルツボ中に装入された金属を蒸発させ、蒸発した金属の蒸気を冷却捕集する際に、該真空室中に、１種以上の第１溶剤の蒸気を導入し、金属が粒成長する段階においてその表面を該第１溶剤蒸気と接触せしめ、得られる一次粒子が独立してかつ均一に第１溶剤中にコロイド状に分散した分散液を得る。この第１溶剤は、次の第２工程で除去される。このように第１溶剤を除去するのは、第１工程において蒸発した金属蒸気が凝縮する際に、共存する第１溶剤が変性されて生じる副生成物を除くためである。また、分散液の用途によって、第１工程で使い難い低沸点溶剤や水、アルコール系溶剤等に分散した超微粒子独立分散液を使用する必要がある場合に、そのような分散液を製造するためでもある。
【００１９】
次いで、第２工程において、第１工程で得られた分散液に低分子量の極性溶剤である第２溶剤を加えて該分散液中に含まれた金属超微粒子を沈降させ、その上澄み液を静置法やデカンテーション等により除去して第１工程で使用した第１溶剤を除去する。この第２工程を複数回繰り返して、第１溶剤を実質的に除去する。
最後に、第３工程において、第２工程で得られた沈降物に新たな第３溶剤を加えて、溶剤置換を行い、所期の金属超微粒子分散液を得る。これにより、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が独立状態で分散している金属超微粒子独立分散液が得られる。
【００２０】
上記の場合、必要に応じ、第１工程及び／又は第３工程で分散剤を加えることができる。第３工程で添加する場合には、第１工程で使用する溶剤に溶解しないような分散剤でも使用可能である。
また、上記溶剤については、ガラス基板、プラスチック基板、セラミック基板等の被処理基板の性質に合わせて、水、アルコール系等の極性溶剤や非極性炭化水素系溶剤を選択する必要がある等のように、得られる膜の用途の違いにより溶剤の選択条件がきまってくる場合がある。
【００２１】
例えば、第１溶剤は、ガス中蒸発法の際に用いる金属超微粒子生成用の溶剤であって、金属超微粒子を冷却捕集する際に容易に液化できるように、比較的沸点の高い溶剤である。この第１溶剤としては、炭素数が５以上のアルコール類、例えば、テルピネオール、シトロネオール、ゲラニオール、フェネチルアルコール等から選ばれた１種以上を含有する溶剤、又は有機エステル類、例えば、酢酸ベンジル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メチル、フェニル酢酸エチル、グリセリド等から選ばれた１種以上を含有する溶剤であれば良く、使用する金属超微粒子の構成元素、又は分散液の用途によって適宜選択できる。
【００２２】
第２溶剤は、第１工程で得られた分散液中に含まれた金属超微粒子を沈降させ、第１溶剤を抽出・分離して除去できるものであれば良く、例えば、低分子量の極性溶剤であるアセトン等がある。
第３溶剤としては、主鎖の炭素数が６〜２０の非極性炭化水素、水及び炭素数が１５以下のアルコール等のような常温で液体のものを適宜選択し、使用することができる。非極性炭化水素の場合、炭素数が６未満であると、乾燥が早すぎて分散液のハンドリング上で問題があり、また、炭素数が２０を超えると、分散液の粘度が上昇し易く、また、焼成する場合には炭素が残留し易いという問題がある。アルコールの場合も、炭素数が１５を超えると分散液の粘度が上昇し易く、また、焼成する場合には炭素が残留し易いという問題がある。
【００２３】
第３溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、トリメチルペンタン等の長鎖アルカンや、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の環状アルカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、シクロヘキサノール、テルピネオール等のアルコールを用いることができる。これらの溶剤は、単独で用いても、混合溶剤の形で用いても良い。例えば、長鎖アルカンの混合物であるミネラルスピリットであっても良い。
上記溶剤の使用量は、金属超微粒子分散液の用途に応じて適宜設定すれば良い。
なお、金属超微粒子濃度は、分散液製造後に真空中加熱等により随時調整可能である。
【００２４】
本発明の金属細線又は金属膜は、上記金属超微粒子分散液を印刷用インクとして用い、公知の方法で被処理基板上に金属の細線又は膜を形成し、次いで、加熱焼成して作製されたものである。この印刷方法としては、金属の細線や膜を形成できる印刷方法であれば特に制限はなく、例えば、通常の塗布法やインクジェットプリンタを用いるインクジェット方式等で被処理基板上に細線や膜を描画等により形成できる方法であればよい。形成後に加熱焼成することにより作製された金属細線や金属膜は、イオンマイグレーションが抑制され、耐食性がよく、また、比抵抗値が低い特性を備えている。この加熱焼成温度は、例えば、２００〜６００℃程度が好ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を詳細に説明する。
（比較例１）
還元法によりＡｇコロイド液を作製した。トルエン溶媒４００ｍｌに分散剤としてドデシルアミン１８．９ｇ添加した液をフラスコに入れ、スターラーで１時間攪拌した。その後、攪拌しながら市販されている硝酸銀水溶液（０．５ｍｏｌ／ｌ）を１８５．４ｍｌ添加した。１時間攪拌後、還元剤として水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ_４）メタノール溶液（０．５ｍｏｌ／ｌ）を９２．７ｍｌ加え、６０℃のウォータバス中でさらに１時間攪拌した。平均粒径１０ｎｍのＡｇコロイドトルエン溶液を作製した。このコロイド溶液１容量に対しアセトンを５容量加えて攪拌した。極性のアセトンの作用によりコロイド液中のＡｇ微粒子は沈降した。２時間静置後、上澄みを除去し、再び最初と同じ量のアセトンを加えて撹伴し、２時間静置後、上澄みを除去した。この沈降物に新たにテトラデカンを加えて攪拌した。残留しているトルエン溶媒、アセトンを完全に除去し、平均粒径１０ｎｍのＡｇコロイドを４０重量％含有するＡｇコロイドテトラデカン溶液▲１▼を作製した。この溶液中には、Ｎａが５００ｐｐｍ含まれていた。尚、Ｎａ量についてはＩＣＰ発光分光分析により評価した。
【００２６】
（比較例２）
ヘリウムガス圧力０．５ｔｏｒｒの条件下で高周波誘導加熱によりＡｇを蒸発させるガス中蒸発法によりＡｇの超微粒子を生成する際に、生成過程のＡｇ超微粒子にα−テルピネオールとドデシルアミンとの２０：１（容量比）の蒸気を接触させ、冷却捕集してＡｇ超微粒子を回収し、α−テルピネオール溶媒中に独立した状態で分散している平均粒子径５ｎｍのＡｇ超微粒子を２０重量％含有するＡｇ超微粒子分散液を調整した。この分散液（コロイド液）１容量に対してアセトンを５容量加え、攪拌した。極性のアセトンの作用により分散液中のＡｇ微粒子は沈降した。２時間静置後、上澄みを除去し、再び最初と同じ量のアセトンを加えて攪拌し、２時間静置後、上澄みを除去した。この沈降物に新たにテトラデカンを加えて攪拌した。残留しているトルエン溶媒、アセトンを完全に除去し、平均粒子径５ｎｍのＡｇ超微粒子を４０重量％含有するＡｇ超微粒子分散液▲２▼を作製した。この分散液中のＣｌ及びＮａ量は、各々、１８ｐｐｍ及び５０ｐｐｍであった。尚、この分散液中のＣｌ量はイオンクロマトグラムにより評価し、また、Ｎａ量はＩＣＰ発光分光分析により評価した。
【００２７】
（実施例１）
上記比較例２と同様に、ガス中蒸発法により、９９．９９９９％純度のカーボンルツボを使用して、Ａｇ超微粒子分散液▲３▼を作製した。この分散液中のＣｌ及びＮａ量は、各々、１ｐｐｍ及び２ｐｐｍであった。
【００２８】
（実施例２）
上記比較例１及び２並びに実施例１でそれぞれ得られたＡｇコロイドテトラデカン溶液▲１▼、Ａｇ超微粒子分散液▲２▼及びＡｇ超微粒子分散液▲３▼をインクとして用い、市販のピエゾ方式のシングルノズルを持つインクジェットプリンタを使い、ＦＰＤ用ガラス基板上にライン／スペース：８０μｍ／８０μｍ、塗布厚６０μｍ、長さ１００ｍｍの細線を描画した。描画後、電気炉を用いて３００℃で３０分間の焼成を行なった。その結果、幅８０μｍ、厚さ２．５μｍのＡｇ細線からなる電極配線が作製できた。
【００２９】
この電極配線を温度６０℃、湿度９０％ＲＨ、電圧１２０Ｖの条件においてイオンマイグレーション試験を行った。その結果、Ａｇコロイドテトラデカン溶液▲１▼の場合、３０時間でひげ状の突起が発生し、２００時間で配線間で短絡した。Ａｇ超微粒子分散液▲２▼の場合、５０時間でひげ状の突起が発生し、３００時間で配線間で短絡した。また、Ａｇ超微粒子分散液▲３▼の場合、３００時間経過後でもひげ状の突起は発生せず、短絡も生じなかった。
また、Ａｇコロイドテトラデカン溶液▲１▼及びＡｇ超微粒子分散液▲２▼を用いて得られた電極配線の場合、細線膜の剥離が生じたが、Ａｇ超微粒子分散液▲３▼を用いて得られた電極配線の場合には、細線膜の剥離が生じず、比抵抗値も低かった。
【００３０】
（比較例３）
還元法によりＡｕコロイド液を作製した。トルエン溶媒２００ｍｌに分散剤としてドデシルアミン４１．４ｇ添加した液をフラスコに入れ、スターラーで１時間攪拌した。その後、攪拌しながら市販のテトラクロロ金（ＩＩＩ）酸三水和物水溶液（０．５ｍｏｌ／ｌ）を１０１．６ｍｌ添加した。１時間攪拌後、還元剤として水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ_４）メタノール溶液（０．５ｍｏｌ／ｌ）を１０１．６ｍｌ加え、６０℃のウォータバス中でさらに１時間攪拌した。平均粒径１０ｎｍのＡｕコロイドトルエン溶液を作製した。このコロイド溶液１容量に対しアセトンを５容量加えて攪拌した。極性のアセトンの作用によりコロイド液中のＡｕ微粒子は沈降した。２時間静置後、上澄みを除去し、再び最初と同じ量のアセトンを加えて撹伴し、２時間静置後、上澄みを除去した。この沈降物に新たにテトラデカンを加えて攪拌した。残留しているトルエン溶媒、アセトンを完全に除去し、平均粒径１０ｎｍのＡｕコロイドを４０重量％含有するＡｕコロイドテトラデカン溶液▲４▼を作製した。この溶液中には、Ｃｌが５００ｐｐｍ、Ｎａが５００ｐｐｍ含まれていた。尚、Ｃｌ量はイオンクロマトグラムにより、Ｎａ量はＩＣＰ発光分光分析により評価した。
【００３１】
（比較例４）
比較例３のＮａＢＨ_４の代わりに還元剤としてへキシレングリコールを用いて、比較例３の場合と同様な操作を行い、平均粒径１０ｎｍのＡｕコロイドを４０重量％含有するＡｕコロイドテトラデカン溶液▲５▼を作製した。この溶液中には、Ｃｌが３００ｐｐｍ含まれ、Ｎａが１０ｐｐｍ以下含まれていた。
【００３２】
（実施例３）
ヘリウムガス圧力０．５Ｔｏｒｒの条件下で高周波誘導加熱によりＡｕを蒸発させるガス中蒸発法により、９９．９９９９％純度のアルミナルツボを使用して、Ａｕの超微粒子を生成する際に、生成過程のＡｕ超微粒子にα−テルピネオールとドデシルアミンとの２０：１（容量比）の蒸気を接触させ、冷却捕集してＡｕ超微粒子を回収し、α−テルピネオール溶媒中に独立した状態で分散している平均粒子径５ｎｍのＡｕ超微粒子を２０重量％含有するＡｕ超微粒子分散液を調整した。この分散液１容量に対してアセトンを５容量加え、攪拌した。極性のアセトンの作用により分散液中のＡｕ微粒子は沈降した。２時間静置後、上澄みを除去し、再び最初と同じ量のアセトンを加えて攪拌し、２時間静置後、上澄みを除去した。この沈降物に新たにテトラデカンを加えて攪拌した。残留しているトルエン溶媒、アセトンを完全に除去し、平均粒子径５ｎｍのＡｕ超微粒子を４０重量％含有するＡｕ超微粒子分散液▲６▼を作製した。この分散液中のＣｌ及びＮａ含量は、各々、１０ｐｐｍ以下であった。
【００３３】
（実施例４）
上記比較例３及び４並びに実施例３でそれぞれ得られたＡｕコロイドテトラデカン溶液▲４▼及びＡｕコロイドテトラデカン溶液▲５▼並びにＡｕ超微粒子分散液▲６▼をインクとして用い、市販のピエゾ方式のシングルノズルを持つインクジェットプリンタを使い、上記と同様にして細線を描画し、次いで電気炉を用いて３００℃で３０分間の焼成を行なって、幅５０μｍ、厚さ２．０μｍのＡｕ細線からなる電極配線を作製した。
【００３４】
得られた各電極配線について、実施例２と同様にイオンマイグレーション試験を行った。その結果、Ａｕ超微粒子分散液▲６▼の場合、ひげ状の突起は発生せず、短絡も生じなかったが、Ａｕコロイドテトラデカン溶液▲４▼及びＡｕコロイドテトラデカン溶液▲５▼の場合には、ひげ状の突起が発生し、配線間で短絡が生じた。また、Ａｕコロイドテトラデカン溶液▲４▼及びＡｕコロイドテトラデカン溶液▲５▼を用いて得られた電極配線の場合、細線膜の剥離が生じたが、Ａｕ超微粒子分散液▲６▼を用いて得られた電極配線の場合には、細線膜の剥離は生じなかった。
また、得られた各電極配線の比抵抗値は、Ａｕコロイドテトラデカン溶液▲４▼の場合に１．０×１０^−４Ω・ｃｍ、Ａｕコロイドテトラデカン溶液▲５▼の場合に６．０×１０^−５Ω・ｃｍであったが、Ａｕ超微粒子分散液▲６▼の場合には５．０×１０^−６Ω・ｃｍと低かった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の金属超微粒子によれば、不純物のハロゲン元素及びアルカリ金属の含有量が、それぞれ、１０ｐｐｍ以下と極めて少ないので、残留アルカリ金属がイオンマイグレーションを起こしたり、また、残留ハロゲン元素が耐食性等に影響を及ぼすという問題がない。このため、フラットパネルディスプレイ等のディスプレイ機器の分野やプリント配線の分野等において、細かい部分の微細な電極配線を作製することが可能になる。この場合、得られた電極配線の比抵抗値は低い。

Claims

不純物のハロゲン元素及びアルカリ金属の含有量が、それぞれ、１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする金属超微粒子分散液。
前記ハロゲン元素が、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の金属超微粒子分散液。
前記アルカリ金属が、ナトリウム、カリウム及びカルシウムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２記載の金属超微粒子分散液。
前記金属超微粒子が、粒径１００ｎｍ以下で且つ孤立状態で、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩から選ばれた少なくとも１種を分散剤として、有機溶媒中に分散されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属超微粒子分散液。
前記金属超微粒子がガス中蒸発法により１０ｔｏｒｒ以下の真空中で調製されたものであり且つその際に使用するルツボが純度９９．９９９９％以上の材質からなるものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属超微粒子分散液。
前記ルツボが、カーボンルツボ、アルミナルツボ、ジルコニアルツボ又はマグネシアルツボであることを特徴とする請求項５記載の金属超微粒子分散液。
ガス中蒸発法により、１０ｔｏｒｒ以下の真空中、純度９９．９９９９％以上の材質からなるルツボを使用して、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子を作製し、この金属超微粒子を孤立状態で、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩から選ばれた少なくとも１種を分散剤として用いて、有機溶媒中に分散し、不純物のハロゲン元素及びアルカリ金属の含有量が、それぞれ、１０ｐｐｍ以下である金属超微粒子分散液を製造することを特徴とする金属超微粒子分散液の製造方法。
請求項１〜６のいずれかに記載の金属超微粒子分散液を印刷用インクとして用い、被処理基板上に金属の細線を形成し、次いで、加熱焼成して金属細線を作製することにより、イオンマイグレーションが抑制され、耐食性がよく、また、比抵抗値が低い特性としたことを特徴とする金属細線。
請求項１〜６のいずれかに記載の金属超微粒子分散液を印刷用インクとして用い、被処理基板上に金属の膜を形成し、次いで、加熱焼成して金属膜を作製することにより、イオンマイグレーションが抑制され、耐食性がよく、また、比抵抗値が低い特性としたことを特徴とする金属膜。