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JP2017038058A - Metal particle composition, conductor including the same, laminate, laminate wiring substrate, and electronic apparatus - Google Patents

Metal particle composition, conductor including the same, laminate, laminate wiring substrate, and electronic apparatus Download PDF

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JP2017038058A
JP2017038058A JP2016158422A JP2016158422A JP2017038058A JP 2017038058 A JP2017038058 A JP 2017038058A JP 2016158422 A JP2016158422 A JP 2016158422A JP 2016158422 A JP2016158422 A JP 2016158422A JP 2017038058 A JP2017038058 A JP 2017038058A
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JP
Japan
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metal particle
fluorine
particle composition
compound
particles
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JP2016158422A
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Japanese (ja)
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美佐 砂川
Misa Sunagawa
美佐 砂川
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal particle composition capable of easily forming vias for electrically connecting conductors such as a wiring pattern through an insulation film, a conductor including the same, a laminate, a laminate wiring substrate, and an electronic apparatus.SOLUTION: The metal particle composition includes: (B) metal particles; (A) a fluorine-containing compound coupled to or adsorbed to the (B) metal particles; and (C) a solvent.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、金属配線を形成するインク、ペースト等として使用できる金属粒子組成物、それを用いた導体、積層体、積層配線基板、及び電子機器に関する。   The present invention relates to a metal particle composition that can be used as an ink, a paste, or the like for forming a metal wiring, a conductor using the same, a laminated body, a laminated wiring board, and an electronic device.

近年、プラスチック基板上に低コストプロセスで複数の有機薄膜トランジスタ(有機TFT)を備えるトランジスタアレイを形成し、電子ペーパー、液晶ディスプレイ等のバックプレーンとして応用することが検討されている。
この有機薄膜トランジスタの製造方法では、従来のシリコンTFTと差別化するために、真空プロセスや、フォトリソグラフィー技術を行うことなく、印刷プロセスのみで各構成要素をパターン形成し、低コスト化することが強く望まれている。また、電子機器の小型化が進んでおり、微細な回路形成が求められている電子機器も多い。
In recent years, it has been studied to form a transistor array including a plurality of organic thin film transistors (organic TFTs) on a plastic substrate by a low-cost process and to apply it as a backplane for electronic paper, liquid crystal display, and the like.
In this organic thin film transistor manufacturing method, in order to differentiate it from conventional silicon TFTs, it is strongly possible to reduce the cost by patterning each component only by a printing process without performing a vacuum process or a photolithography technique. It is desired. In addition, electronic devices are being miniaturized, and many electronic devices are required to form fine circuits.

このような背景から、トランジスタアレイと配線パターン等との導体同士を電気的に接続するためのヴィアを、印刷法を用いて形成する方法が検討されている。
例えば、基板上に設けられた配線パターンを覆う状態で、基板上に絶縁膜を形成した後、インクジェット法により絶縁膜を溶かす溶媒を配線パターン上の絶縁膜に向けて飛ばす工程と、乾燥工程とを繰り返すことで、これらの配線パターンに達するヴィアホールを形成し、このヴィアホールを導電材料で埋め込む方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、基板上に設けられた配線パターン上に、インクジェット法により特殊な形状で直接ヴィアを形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
From such a background, a method for forming a via for electrically connecting conductors of a transistor array and a wiring pattern by using a printing method has been studied.
For example, after forming an insulating film on the substrate in a state of covering the wiring pattern provided on the substrate, a step of blowing a solvent that dissolves the insulating film by an inkjet method toward the insulating film on the wiring pattern, and a drying step By repeating the above, there has been proposed a method of forming via holes reaching these wiring patterns and filling the via holes with a conductive material (see, for example, Patent Document 1). In addition, a method has been proposed in which a via is directly formed in a special shape by an inkjet method on a wiring pattern provided on a substrate (see, for example, Patent Document 2).

特開2012−204658号公報JP 2012-204658 A 特許第5145687号明細書Japanese Patent No. 5145687

特許文献1に記載された方法では、確実にヴィアホールを形成するために、絶縁膜の同一箇所に何度も溶媒を飛ばす工程を行うとともに、上記工程と乾燥工程を繰り返すため、時間を要するという問題があった。また、この方法により形成されるヴィアホールの径は、上記溶媒の体積及び吐出回数である程度の制御は可能であるものの、ヴィアホールの径を精度よく制御することは難しいという問題がある。
また、特許文献2に記載された方法では、導電部の突出した周縁部を用いるため、形成された導電部が小さくなるにつれ、有効な導電面積が得られなくなるという問題がある。
さらに、これらは印刷プロセスでヴィアを形成するための工程のみを工夫したものであり、複雑で工程数も多く歩留まり生産を低下させるという問題がある。
According to the method described in Patent Document 1, it takes time to form a via hole with certainty by repeatedly performing the step of blowing the solvent to the same portion of the insulating film and repeating the above step and the drying step. There was a problem. In addition, although the diameter of the via hole formed by this method can be controlled to some extent by the volume of the solvent and the number of ejections, there is a problem that it is difficult to accurately control the diameter of the via hole.
In addition, the method described in Patent Document 2 has a problem that an effective conductive area cannot be obtained as the formed conductive portion becomes small because the protruding peripheral portion of the conductive portion is used.
Furthermore, these are devised only for the process for forming vias in the printing process, and there is a problem that the number of processes is complicated and the yield is lowered.

本発明の目的は、絶縁膜を介する配線パターン等の導体同士を電気的に接続するためのヴィアを簡便に形成することが可能な金属粒子組成物、並びに、それを用いた導体、積層体、積層配線基板及び電子機器を提供することである。   An object of the present invention is to provide a metal particle composition capable of easily forming a via for electrically connecting conductors such as a wiring pattern via an insulating film, as well as a conductor using the same, a laminate, A multilayer wiring board and an electronic device are provided.

本発明によれば、以下の金属粒子組成物等が提供される。
1.(B)金属粒子と、
(A)前記(B)金属粒子に結合する、又は吸着するフッ素含有化合物と、
(C)溶媒と
を含むことを特徴とする金属粒子組成物。
2.属粒子分散液である1に記載の金属粒子組成物。
3.前記(A)フッ素含有化合物が、フッ素含有チオール化合物、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、フッ素含有カルボン酸化合物、フッ素含有シラン化合物、フッ素含有ニトリル化合物、フッ素含有テルル化合物、フッ素含有アルコキシシラン化合物、及びフッ素含有セレン化合物からなる群から選択される1種以上であることを特徴とする1又は2に記載の金属粒子組成物。
4.前記(A)フッ素含有化合物が、フッ素含有チオール化合物であることを特徴とする1〜3のいずれかに記載の金属粒子組成物。
5.前記(C)溶媒が、ヘキサン、へプタン、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、イソオクタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、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、イソプロピルアルコール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、シクロヘキサノール、1-メトキシ-2-プロパノール、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンからなる群から選択される1種以上であることを特徴とする1〜4のいずれかに記載の金属粒子組成物。
6.乾燥し固化した固化膜の表面エネルギーが60mN/m以下であることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の金属粒子組成物。
7.前記(B)金属粒子の表面に、前記(A)フッ素含有化合物が結合している、又は、吸着していることを特徴とする1〜6のいずれかに記載の金属粒子組成物。
8.前記(A)フッ素含有化合物の含有量が、金属粒子分散液全量に対して10質量%以下であることを特徴とする1〜7のいずれかに記載の金属粒子組成物。
9.前記(C)溶媒の含有量が、金属粒子分散液全量に対して25質量%以上82質量%以下であることを特徴とする1〜8のいずれかに記載の金属粒子組成物。
10.前記(B)金属粒子が、銀粒子、銅粒子、ニッケル粒子、パラジウム粒子、白金粒子及び金粒子からなる群から選択される1種以上であることを特徴とする1〜9のいずれかに記載の金属粒子組成物。
11.前記(B)金属粒子が、銀粒子であることを特徴とする1〜10のいずれかに記載の金属粒子組成物。
12.前記(B)金属粒子の含有量が、金属粒子組成物全量に対して15質量%以上70質量%以下であることを特徴とする1〜11のいずれかに記載の金属粒子組成物。
13.1〜12のいずれかに記載の金属粒子組成物からなる導体。
14.基板と、
前記基板上に設けられた電極と、
前記電極上に形成された13に記載の導体と、を備える積層体。
15.前記基板及び前記電極上に形成され、前記導体の一部を露出している絶縁膜をさらに備えることを特徴とする14に記載の積層体。
16.前記絶縁膜上に形成され、前記導体の露出部に接する導電膜をさらに備えることを特徴とする15に記載の積層体。
17.14〜16のいずれかに記載の積層体を備えることを特徴とする積層配線基板。
18.17に記載の積層配線基板を備えることを特徴とする電子機器。
19.液晶ディスプレイ、テレビ、カーナビゲーション、携帯電話、ゲーム機、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、プリンタ、自動車、ロボット、発光ダイオード照明又はウェアラブルデバイスである18に記載の電子機器。
According to the present invention, the following metal particle composition and the like are provided.
1. (B) metal particles;
(A) a fluorine-containing compound that binds to or adsorbs to (B) the metal particles;
(C) A metal particle composition comprising a solvent.
2. 2. The metal particle composition according to 1, which is a genus particle dispersion.
3. The (A) fluorine-containing compound is a fluorine-containing thiol compound, a fluorine-containing disulfide compound, a fluorine-containing amine compound, a fluorine-containing carboxylic acid compound, a fluorine-containing silane compound, a fluorine-containing nitrile compound, a fluorine-containing tellurium compound, or a fluorine-containing alkoxysilane compound. And the metal particle composition according to 1 or 2, wherein the metal particle composition is one or more selected from the group consisting of fluorine-containing selenium compounds.
4). The metal particle composition according to any one of 1 to 3, wherein the (A) fluorine-containing compound is a fluorine-containing thiol compound.
5). The solvent (C) is hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, isooctane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, dodecyl. From benzene, isopropyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, cyclohexanol, 1-methoxy-2-propanol, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone The metal particle composition according to any one of 1 to 4, which is one or more selected from the group consisting of:
6). The metal particle composition according to any one of 1 to 5, wherein the solidified film dried and solidified has a surface energy of 60 mN / m or less.
7). The metal particle composition according to any one of 1 to 6, wherein the (A) fluorine-containing compound is bonded to or adsorbed to the surface of the (B) metal particle.
8). Content of said (A) fluorine-containing compound is 10 mass% or less with respect to the metal particle dispersion whole quantity, The metal particle composition in any one of 1-7 characterized by the above-mentioned.
9. Content of the said (C) solvent is 25 mass% or more and 82 mass% or less with respect to metal particle dispersion whole quantity, The metal particle composition in any one of 1-8 characterized by the above-mentioned.
10. The metal particles (B) are at least one selected from the group consisting of silver particles, copper particles, nickel particles, palladium particles, platinum particles, and gold particles. Metal particle composition.
11. (B) The metal particle composition according to any one of 1 to 10, wherein the metal particle is a silver particle.
12 Content of said (B) metal particle is 15 mass% or more and 70 mass% or less with respect to metal particle composition whole quantity, The metal particle composition in any one of 1-11 characterized by the above-mentioned.
13. A conductor comprising the metal particle composition according to any one of 1 to 12.
14 A substrate,
An electrode provided on the substrate;
A laminate comprising the conductor according to 13, which is formed on the electrode.
15. 15. The laminate according to 14, further comprising an insulating film formed on the substrate and the electrode and exposing a part of the conductor.
16. 16. The laminate according to 15, further comprising a conductive film formed on the insulating film and in contact with the exposed portion of the conductor.
17. A laminated wiring board comprising the laminate according to any one of 14 to 16.
18. An electronic apparatus comprising the laminated wiring board according to 18.17.
19. 19. The electronic device according to 18, which is a liquid crystal display, a television, a car navigation, a mobile phone, a game machine, a digital camera, a personal computer, a printer, an automobile, a robot, a light emitting diode illumination, or a wearable device.

本発明によれば、絶縁膜を介する配線パターン等の導体同士を電気的に接続するためのヴィアを簡便に形成することが可能な金属粒子組成物、並びに、それを用いた導体、積層体、積層配線基板及び電子機器が提供できる。   According to the present invention, a metal particle composition capable of easily forming a via for electrically connecting conductors such as a wiring pattern via an insulating film, as well as a conductor using the same, a laminate, A multilayer wiring board and an electronic device can be provided.

ヴィア形成前の配線パターン付き基板(アレイ)を示す概略図である。It is the schematic which shows the board | substrate (array) with a wiring pattern before via formation. ヴィアを形成した後のアレイを示す概略図である。It is the schematic which shows the array after forming a via | veer. 絶縁膜を形成した後のアレイを示す概略図である。It is the schematic which shows the array after forming the insulating film. 図3におけるIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing in FIG. 導電膜を形成した後のアレイを示す概略図である。It is the schematic which shows the array after forming the electrically conductive film. 図5におけるVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing in FIG.

[金属粒子組成物]
本発明の金属粒子組成物は、
(B)金属粒子と、
(A)前記(B)金属粒子に結合する、又は吸着するフッ素含有化合物と、
(C)溶媒と
を含む。
ここで、「金属粒子組成物」の形態としては、分散液だけでなくペースト等であってもよく、粘度で表現すると数mPa・sから数千Pa・sまで、各種印刷法に合わせた形態を、金属粒子組成物の各組成比を調整するとことでコントロールすることができる。特に、粘度が数mPa・s〜数百mPa・s程度の金属粒子組成物(以下、分散液と表現する)が好ましい。
本発明の金属粒子組成物(以下、単に本発明の組成物という場合がある)の印刷体は、導電性と撥液性の両方を示すことができる。従って、例えば本発明の組成物の印刷体は導体間を電気的に接続するヴィアとして用いることができる。具体的に、本発明の組成物の印刷体を乾燥させ固化した膜上に絶縁材料を塗布したとしても、本発明の組成物の印刷体を乾燥させ固化した膜部分だけは絶縁材料をはじくことができる。これにより、ヴィアとして本発明の組成物の印刷体を用いることができ、ヴィア形成を簡便に行うことができる。
[Metal particle composition]
The metal particle composition of the present invention comprises:
(B) metal particles;
(A) a fluorine-containing compound that binds to or adsorbs to (B) the metal particles;
(C) a solvent.
Here, the form of the “metal particle composition” may be not only a dispersion but also a paste or the like. When expressed in terms of viscosity, a form adapted to various printing methods from several mPa · s to several thousand Pa · s. Can be controlled by adjusting each composition ratio of the metal particle composition. In particular, a metal particle composition (hereinafter referred to as a dispersion) having a viscosity of about several mPa · s to several hundred mPa · s is preferable.
The printed body of the metal particle composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as the composition of the present invention) can exhibit both conductivity and liquid repellency. Therefore, for example, the printed body of the composition of the present invention can be used as a via for electrically connecting conductors. Specifically, even if an insulating material is applied onto a film obtained by drying and solidifying the printed body of the composition of the present invention, only the film portion obtained by drying and solidifying the printed body of the composition of the present invention will repel the insulating material. Can do. Thereby, the printed body of the composition of the present invention can be used as the via, and the via can be easily formed.

本発明の組成物は、乾燥し固化した固化膜の表面エネルギーが60mN/m以下であることが好ましい。一方、分散液の表面エネルギーが60mN/mを超えると、本発明の分散液の印刷体を乾燥し固化した固化膜上にも絶縁膜が覆われてしまうおそれがある。
成膜均一性を高める為の低表面エネルギー絶縁膜の使用や、下地となる導体への塗れ広がりを抑える観点から、本発明の分散液の固化膜の表面エネルギーは、20mN/m以上40mN/m以下であることが特に好ましい。
分散液を乾燥し固化した固化膜の表面エネルギーは、接触角測定法により測定できる。また本発明の分散液を乾燥し固化した固化膜の表面エネルギーを調整する手段としては、(A)成分の種類や配合量、乾燥時の温度、乾燥時の時間を調整すること等が挙げられる。
以下、本発明の組成物が含む各成分等について説明する。
In the composition of the present invention, the surface energy of the solidified film dried and solidified is preferably 60 mN / m or less. On the other hand, if the surface energy of the dispersion exceeds 60 mN / m, the insulating film may also be covered on the solidified film obtained by drying and solidifying the printed material of the dispersion of the present invention.
The surface energy of the solidified film of the dispersion of the present invention is 20 mN / m or more and 40 mN / m from the viewpoint of using a low surface energy insulating film to improve film formation uniformity and suppressing spreading of the coating on the underlying conductor. It is particularly preferred that
The surface energy of the solidified film obtained by drying and solidifying the dispersion can be measured by a contact angle measurement method. Examples of means for adjusting the surface energy of the solidified film obtained by drying and solidifying the dispersion of the present invention include adjusting the type and amount of component (A), the temperature during drying, and the time during drying. .
Hereinafter, each component etc. which the composition of this invention contains are demonstrated.

[(A)成分]
本発明の組成物における(A)成分は、金属粒子に結合する、又は吸着するフッ素含有化合物である。(B)成分である金属粒子の表面に(A)成分が結合する、又は吸着することで、金属粒子に撥液性をもたらすことができる。その結果、本発明の組成物から得られる印刷体の固化膜は導電性と撥液性の両方を示すことができる。
[(A) component]
The component (A) in the composition of the present invention is a fluorine-containing compound that binds to or adsorbs to metal particles. When the component (A) is bonded to or adsorbed on the surface of the metal particles as the component (B), the metal particles can be made liquid repellent. As a result, the solidified film of the printed body obtained from the composition of the present invention can exhibit both conductivity and liquid repellency.

(A)成分であるフッ素含有化合物は、フッ素含有チオール化合物、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、フッ素含有カルボン酸化合物、フッ素含有シラン化合物、フッ素含有ニトリル化合物、フッ素含有テルル化合物、フッ素含有アルコキシシラン化合物、及びフッ素含有セレン化合物からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。これらのうち、フッ素含有チオール化合物、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、及びフッ素含有カルボン酸化合物からなる郡から選択される1種以上であるとより好ましい。   The fluorine-containing compound as component (A) is a fluorine-containing thiol compound, fluorine-containing disulfide compound, fluorine-containing amine compound, fluorine-containing carboxylic acid compound, fluorine-containing silane compound, fluorine-containing nitrile compound, fluorine-containing tellurium compound, fluorine-containing alkoxy. It is preferable that it is 1 or more types selected from the group which consists of a silane compound and a fluorine-containing selenium compound. Among these, it is more preferable that it is at least one selected from the group consisting of a fluorine-containing thiol compound, a fluorine-containing disulfide compound, a fluorine-containing amine compound, and a fluorine-containing carboxylic acid compound.

例えばフッ素含有チオール化合物及びフッ素含有ジスルフィド化合物では、それぞれチオール部及びスルフィド部がチオラートイオン(−S)として金属粒子の表面に結合する又は吸着する。また、フッ素含有アミン化合物では、アミン部がアミン(−NH)として金属粒子の表面に結合する又は吸着し、フッ素含有カルボン酸化合物では、カルボン酸部がカルボキシラートアニオン(−COO)として金属粒子の表面に結合する又は吸着する。
これらフッ素含有化合物は、組成物中で金属粒子の表面に結合した状態又は吸着した状態で存在でき、好ましくは組成物中の全てのフッ素含有化合物が金属粒子に結合している、又は吸着している。但し、本発明の組成物は、金属粒子の表面に結合している又は吸着しているフッ素含有化合物からなる金属粒子を含めばよく、金属粒子に結合していない又は吸着していないフッ素含有化合物、及び、フッ素含有化合物が結合していない又は吸着していない金属粒子が存在してもよい。
Such as fluorine in the thiol containing compound and a fluorine-containing disulfide compounds, thiol portion and sulfides portions respectively thiolate ion - surface to bind or adsorb the metal particles as (-S). Further, in the fluorine-containing amine compound, an amine unit are bonded to the surface of the metal particles or adsorbed as the amine (-NH 2), a fluorine-containing carboxylic acid compounds, portion carboxylic acid carboxylate anion - metals as (-COO) Bind or adsorb to the surface of the particles.
These fluorine-containing compounds can exist in a state of being bonded or adsorbed on the surface of the metal particles in the composition, and preferably all the fluorine-containing compounds in the composition are bonded to or adsorbed to the metal particles. Yes. However, the composition of the present invention may include metal particles composed of fluorine-containing compounds that are bonded to or adsorbed on the surfaces of the metal particles, and fluorine-containing compounds that are not bonded to or adsorbed to the metal particles. And metal particles to which no fluorine-containing compound is bound or adsorbed may be present.

フッ素含有チオール化合物としては、芳香環を有するフッ素含有チオール化合物、フッ化部を持つ炭素鎖を有するチオール化合物等が挙げられる。これらの中でも、金属粒子の表面修飾性から、芳香環を有するフッ素含有チオール化合物が好ましく、芳香環を有する炭素数6〜20のフッ素含有チオール化合物がより好ましく、ベンゼン環を有する炭素数6〜20のフッ素含有チオール化合物がさらに好ましい。   Examples of the fluorine-containing thiol compound include a fluorine-containing thiol compound having an aromatic ring and a thiol compound having a carbon chain having a fluorinated portion. Among these, a fluorine-containing thiol compound having an aromatic ring is preferable, a fluorine-containing thiol compound having 6 to 20 carbon atoms having an aromatic ring is more preferable, and a carbon number having 6 to 20 carbon atoms having a benzene ring is preferable from the surface modification property of metal particles. More preferred is a fluorine-containing thiol compound.

フッ素含有チオール化合物の具体例としては、4−トリフルオロメチルベンゼンチオール、3−トリフルオロメチルベンゼンチオール、ペンタフルオロベンゼンチオール、2,3,5,6−テトラフルオロベンゼンチオール、2,3,5,6−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンチオール、2,3,5,6−テトラフルオロ−4−メルカプト安息香酸メチルエステル、3,5−ビストリフルオロメチルベンゼンチオール、4−フルオロベンゼンチオール、及び11−(2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンジルオキシ)−1−ウンデカンチオール(下記化学式)、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデカンチオール、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクタンチオールが挙げられる。
これらの中でも、撥液性の観点からペンタフルオロベンゼンチオール、トリフルオロメチルベンゼンチオール及び/又は2,3,5,6−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンチオール、下記式の化合物等が特に好ましい。

Figure 2017038058
Specific examples of the fluorine-containing thiol compound include 4-trifluoromethylbenzenethiol, 3-trifluoromethylbenzenethiol, pentafluorobenzenethiol, 2,3,5,6-tetrafluorobenzenethiol, 2,3,5, 6-tetrafluoro-4- (trifluoromethyl) benzenethiol, 2,3,5,6-tetrafluoro-4-mercaptobenzoic acid methyl ester, 3,5-bistrifluoromethylbenzenethiol, 4-fluorobenzenethiol, And 11- (2,3,4,5,6-pentafluorobenzyloxy) -1-undecanethiol (the following chemical formula), 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecanethiol, 1H, 1H, 2H, 2H- Examples include perfluorooctane thiol.
Among these, from the viewpoint of liquid repellency, pentafluorobenzenethiol, trifluoromethylbenzenethiol and / or 2,3,5,6-tetrafluoro-4- (trifluoromethyl) benzenethiol, compounds of the following formula, etc. Particularly preferred.
Figure 2017038058

フッ素含有ジスルフィド化合物としては、芳香環を有するフッ素含有ジスルフィド化合物、フッ化部を持つ炭素鎖を有するジスフフィド化合物等が挙げられる。これらの中でも、金属粒子の表面修飾性から、芳香環を有するフッ素含有ジスルフィド化合物が好ましく、芳香環を有する炭素数12〜40のフッ素含有ジスルフィド化合物がより好ましく、ベンゼン環を有する炭素数12〜40のフッ素含有ジスルフィド化合物がさらに好ましい。   Examples of the fluorine-containing disulfide compound include a fluorine-containing disulfide compound having an aromatic ring and a disulfide compound having a carbon chain having a fluorinated portion. Among these, a fluorine-containing disulfide compound having an aromatic ring is preferable, a fluorine-containing disulfide compound having 12 to 40 carbon atoms having an aromatic ring is more preferable, and a carbon number having 12 to 40 carbon atoms having a benzene ring is preferable. More preferred are fluorine-containing disulfide compounds.

芳香環を有する炭素数12〜40のフッ素含有ジスフフィド化合物としては、具体的には、上述のフッ素含有チオール化合物が二量化した化合物が挙げられ、撥液性の観点からトリフルオロメチルベンゼンチオール又は2,3,5,6−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンチオールが二量化した化合物が特に好ましい。   Specific examples of the fluorine-containing disulfide compound having 12 to 40 carbon atoms having an aromatic ring include compounds obtained by dimerizing the above-mentioned fluorine-containing thiol compound. From the viewpoint of liquid repellency, trifluoromethylbenzenethiol or 2 , 3,5,6-tetrafluoro-4- (trifluoromethyl) benzenethiol is a dimerized compound.

フッ素含有アミン化合物としては、芳香環を有するフッ素含有アミン化合物、フッ化部を持つ炭素鎖を有するアミン化合物等が挙げられる。これらの中でも、金属粒子の表面修飾性から、芳香環を有するフッ素含有アミン化合物が好ましく、芳香環を有する炭素数6〜20のフッ素含有アミン化合物がより好ましく、ベンゼン環を有する炭素数6〜20のフッ素含有アミン化合物がさらに好ましい。   Examples of the fluorine-containing amine compound include a fluorine-containing amine compound having an aromatic ring and an amine compound having a carbon chain having a fluorinated portion. Among these, the fluorine-containing amine compound which has an aromatic ring from the surface modification property of a metal particle is preferable, the C6-C20 fluorine-containing amine compound which has an aromatic ring is more preferable, and C6-C20 which has a benzene ring. More preferred are fluorine-containing amine compounds.

フッ素含有アミン化合物の具体例としては、2,3,4,5,6−ペンタフルオロアニリン、2,3,4,5−テトラフルオロアニリン、2,4,5−トリフルオロフェニルアミン、4,5−ジフルオロ−2−アミノベンゾトリフルオリド、2−アミノ−5,6−ジフルオロ−ベンゾトリフルオリド、(3,4,5−トリフルオロフェニル)−(7−メトキシメチル−[1,4]−ジオキサノ[2,3−g]キナゾリン−4−イル)−アミン、4−フルオロ−2−(トリフルオロメチル)−アニリン、3,4−ジフルオロアニリン、2−(ジフルオロメチル)−4−フルオロアニリン、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクタン−1−アミンが挙げられる。   Specific examples of the fluorine-containing amine compound include 2,3,4,5,6-pentafluoroaniline, 2,3,4,5-tetrafluoroaniline, 2,4,5-trifluorophenylamine, 4,5 -Difluoro-2-aminobenzotrifluoride, 2-amino-5,6-difluoro-benzotrifluoride, (3,4,5-trifluorophenyl)-(7-methoxymethyl- [1,4] -dioxano [ 2,3-g] quinazolin-4-yl) -amine, 4-fluoro-2- (trifluoromethyl) -aniline, 3,4-difluoroaniline, 2- (difluoromethyl) -4-fluoroaniline, 2, 2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluorooctane-1-amine.

フッ素含有カルボン酸化合物としては、芳香環を有するフッ素含有カルボン酸化合物、フッ化部を持つ炭素鎖を有するカルボン酸化合物等が挙げられる。これらの中でも、金属粒子の表面修飾性から、芳香環を有するフッ素含有カルボン酸化合物が好ましく、芳香環を有する炭素数6〜20のフッ素含有カルボン酸化合物がより好ましく、ベンゼン環を有する炭素数6〜20のフッ素含有カルボン酸化合物がさらに好ましい。   Examples of the fluorine-containing carboxylic acid compound include a fluorine-containing carboxylic acid compound having an aromatic ring, a carboxylic acid compound having a carbon chain having a fluorinated portion, and the like. Among these, the fluorine-containing carboxylic acid compound having an aromatic ring is preferable from the surface modification property of the metal particles, the fluorine-containing carboxylic acid compound having 6 to 20 carbon atoms having an aromatic ring is more preferable, and the carbon number having 6 benzene rings. More preferred are -20 fluorine-containing carboxylic acid compounds.

フッ素含有カルボン酸化合物の具体例としては、2,3,4,5,6−ペンタフルオロ安息香酸、2,3,4,6−テトラフルオロ安息香酸、2,4,5−トリフルオロ安息香酸、2,3,4−トリフルオロ安息香酸、2−エチル−テトラフルオロ安息香酸、2−イソプロピル−テトラフルオロ安息香酸、3−シクロプロピル−2,4,5−トリフルオロ安息香酸、2−ブチル−テトラフルオロ安息香酸、ウンデカフルオロヘキサン酸、ノナデカフルオロデカン酸が挙げられる。   Specific examples of the fluorine-containing carboxylic acid compound include 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic acid, 2,3,4,6-tetrafluorobenzoic acid, 2,4,5-trifluorobenzoic acid, 2,3,4-trifluorobenzoic acid, 2-ethyl-tetrafluorobenzoic acid, 2-isopropyl-tetrafluorobenzoic acid, 3-cyclopropyl-2,4,5-trifluorobenzoic acid, 2-butyl-tetra Examples thereof include fluorobenzoic acid, undecafluorohexanoic acid, and nonadecafluorodecanoic acid.

(A)成分の含有量は、組成物全量に対して、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。(A)成分の含有量が当該範囲内であれば、組成物中の金属粒子の分散性を阻害しない。
(A)成分の含有量の下限は特に制限されないが、本発明の組成物から得られる印刷体の撥液性の観点から、0.1質量%以上であることが好ましい。
The content of the component (A) is preferably 10% by mass or less and more preferably 5% by mass or less with respect to the total amount of the composition. If content of (A) component exists in the said range, the dispersibility of the metal particle in a composition will not be inhibited.
The lower limit of the content of the component (A) is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more from the viewpoint of liquid repellency of the printed material obtained from the composition of the present invention.

[(B)成分]
(B)成分である金属粒子は、本発明の組成物の導電性発現の起源となる。
金属粒子は、平均粒子径10nm以上1000nm以下の金属粒子であることが好ましく、平均粒子径10nm以上100nm以下の金属ナノ粒子であることがより好ましい。また、金属粒子には直径50nm以下の金属ナノワイヤーを含んでもよい。
上記金属粒子の平均粒径測定は、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により測定が可能である。具体的には、50個程度の粒子を含む視野において、全ての粒子の投影面積円相当径を測定し、その平均を算出する方法が挙げられる。
本発明の組成物に用いる(B)成分である金属粒子は、フッ素含有化合物が結合している、又は、吸着している金属粒子と、フッ素含有化合物が結合していない、又は、吸着していない金属粒子を混合して用いてもよい。
[Component (B)]
(B) The metal particle which is a component becomes the origin of electrical conductivity expression of the composition of this invention.
The metal particles are preferably metal particles having an average particle diameter of 10 nm to 1000 nm, and more preferably metal nanoparticles having an average particle diameter of 10 nm to 100 nm. The metal particles may include metal nanowires having a diameter of 50 nm or less.
The average particle size of the metal particles can be measured by observation with a transmission electron microscope (TEM). Specifically, in a visual field including about 50 particles, there is a method of measuring the projected area equivalent circle diameter of all the particles and calculating the average.
The metal particle which is the component (B) used in the composition of the present invention has a fluorine-containing compound bonded or adsorbed, and the fluorine-containing compound is not bonded or adsorbed. You may mix and use the metal particle which is not.

金属粒子を構成する金属としては、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、及び金が挙げられる。金属粒子は、これらのうち1種の金属粒子を単独で用いてもよく、2種以上の金属粒子を併用してもよい。これらの中でも、導体特性と金属粒子組成物の扱いやすさの観点から、銀ナノ粒子が特に好ましい。   Examples of the metal constituting the metal particles include silver, copper, nickel, palladium, platinum, and gold. As the metal particles, one of these metal particles may be used alone, or two or more metal particles may be used in combination. Among these, silver nanoparticles are particularly preferable from the viewpoint of conductor characteristics and ease of handling of the metal particle composition.

金属粒子は、本発明の好ましい形態である分散液(以下、本発明の分散液ということがある)の製造の際に、分散媒に分散した金属粒子分散液の状態で用いられる場合があるが、この場合に金属粒子の表面に分散剤が結合している、又は吸着していてもよい。金属粒子の表面に分散剤が結合している、又は吸着している場合、フッ素含有化合物と混ぜた際にその分散剤は脱離したり、そのまま金属表面に残る場合がある。これは分散剤の種類や分散剤の被覆量によって異なる。
本発明の組成物製造の際に使用する金属粒子は、市販されている金属粒子分散液、固体の金属粒子、分散剤が成分(A)である金属粒子分散液のいずれでもよい。
The metal particles may be used in the state of a metal particle dispersion dispersed in a dispersion medium during the production of a dispersion liquid (hereinafter sometimes referred to as the dispersion liquid of the present invention) which is a preferred form of the present invention. In this case, the dispersant may be bound to or adsorbed on the surface of the metal particles. When the dispersing agent is bonded to or adsorbed on the surface of the metal particles, the dispersing agent may be detached or remain as it is on the metal surface when mixed with the fluorine-containing compound. This differs depending on the type of dispersant and the coating amount of the dispersant.
The metal particles used in producing the composition of the present invention may be any of commercially available metal particle dispersions, solid metal particles, and metal particle dispersions in which the dispersant is component (A).

(B)成分の含有量は、組成物全量に対して15質量%以上70質量%以下であることが好ましく、20質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。(B)成分の含有量が当該範囲内であれば、より効率よく導電性ヴィアが形成できる。   The content of the component (B) is preferably 15% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount of the composition. If content of (B) component exists in the said range, a conductive via can be formed more efficiently.

[(C)成分]
(C)成分である溶媒としては、例えばヘキサン、へプタン、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、イソオクタン等の長鎖アルカン;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;イソプロピルアルコール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、シクロヘキサノール、1-メトキシ-2-プロパノール等のアルコール;シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトンを用いることができる。これらの溶媒は、粘度が比較的低いため、粘度が低いインクを使用する印刷プロセス、例えばインクジェット印刷のインクの溶液に適している。
これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
[Component (C)]
Examples of the solvent as component (C) include long-chain alkanes such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, and isooctane; cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and the like. Cyclic alkanes; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, dodecylbenzene; isopropyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecane Alcohols such as diol, cyclohexanol and 1-methoxy-2-propanol; ketones such as cyclohexanone and methyl isobutyl ketone can be used. Since these solvents have a relatively low viscosity, they are suitable for printing solutions that use low viscosity inks, such as ink solutions for ink jet printing.
These solvents may be used alone or in a combination of two or more.

これら溶媒のうち、沸点が180℃〜300℃の範囲にある溶媒が好ましい。沸点が高いと蒸発による組成物の組成比変化が防止できる。一方、沸点が高すぎると、印刷後に固化させるために必要な温度が高くなってしまう。
また、溶媒は、上記長鎖アルカンから選択される少なくとも1種以上を含むと好ましく、沸点が180℃〜300℃の範囲にある長鎖アルカンから選択される少なくとも1種を含むとより好ましい。
好ましい溶媒としては、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、ヘキサデカン等を例示できる。
Of these solvents, a solvent having a boiling point in the range of 180 ° C to 300 ° C is preferable. When the boiling point is high, a change in the composition ratio of the composition due to evaporation can be prevented. On the other hand, if the boiling point is too high, the temperature required for solidification after printing becomes high.
The solvent preferably contains at least one selected from the above long-chain alkanes, and more preferably contains at least one selected from long-chain alkanes having a boiling point in the range of 180 ° C to 300 ° C.
Preferred solvents include undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane and the like.

(C)成分の含有量は、組成物全量に対して、25質量%以上82質量%以下であることが好ましく、50質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。(C)成分の含有量が当該範囲内であれば、本発明の組成物を適正に塗布できる。   The content of the component (C) is preferably 25% by mass or more and 82% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the total amount of the composition. If content of (C) component exists in the said range, the composition of this invention can be apply | coated appropriately.

[その他の成分]
本発明の組成物は、(A)金属粒子に結合する、又は吸着するフッ素含有化合物、(B)金属粒子及び(C)溶媒を含めばよく、さらに任意の成分を含んでもよい。
任意成分としては、本発明の分散液を安定化させる分散剤等が挙げられる
[Other ingredients]
The composition of the present invention may contain (A) a fluorine-containing compound that binds to or adsorbs to metal particles, (B) metal particles, and (C) a solvent, and may further contain optional components.
Examples of the optional component include a dispersant that stabilizes the dispersion of the present invention.

[金属粒子組成物の製造方法]
本発明の金属粒子組成物は、例えば、上述した各成分を混合することにより製造することができる。混合方法は、特に限定されず、例えば、メカニカルスターラー、マグネティックスターラー、超音波分散機、遊星ミル、ボールミル、3本ロール等の混合機を用いて混合する方法が挙げられる。
[Method for producing metal particle composition]
The metal particle composition of this invention can be manufactured by mixing each component mentioned above, for example. The mixing method is not particularly limited, and examples thereof include a method of mixing using a mixer such as a mechanical stirrer, a magnetic stirrer, an ultrasonic disperser, a planetary mill, a ball mill, or a three roll.

[ヴィアの形成方法]
本発明の組成物から得られる印刷体は、導電性と撥液性とを兼ね備える導体として機能する。本発明の(A)金属粒子に結合する、又は吸着するフッ素含有化合物と(B)金属粒子を含む導体は、配線パターン等の導体間を電気的に接続するためのヴィアとして、好適に用いることができる。
上記導体を備える本発明の積層体は、より具体的には、基板と、基板上に設けられた電極、及び電極上に形成された導体を備える。本発明の積層体は、好ましくは基板及び電極上に形成され、導体の一部を露出している絶縁膜をさらに備え、より好ましくは当該絶縁膜上に形成され、導体の露出部に接する導電膜をさらに備える。
以下、本発明の分散液を用いたヴィア形成の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
[Via formation method]
The printed material obtained from the composition of the present invention functions as a conductor having both conductivity and liquid repellency. The (A) fluorine-containing compound that binds to or adsorbs to the metal particles and (B) the conductor containing the metal particles are preferably used as a via for electrically connecting conductors such as wiring patterns. Can do.
More specifically, the laminate of the present invention including the conductor includes a substrate, an electrode provided on the substrate, and a conductor formed on the electrode. The laminate of the present invention preferably further comprises an insulating film formed on the substrate and the electrode and exposing a part of the conductor, more preferably a conductive film formed on the insulating film and in contact with the exposed part of the conductor. Further comprising a membrane.
Hereinafter, an embodiment of via formation using the dispersion of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、ヴィア形成前の配線パターン付き基板(アレイ)を示す概略図である。
図1に示すように、基板1上に金属電極からなる配線パターン2を設けたアレイ3を準備する。配線パターン2は、公知の方法により設けることができる。
基板としては、ガラス基板や、プラスチックフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリカーボネート(PC))等を用いることが可能である。金属電極の材料は、導電性を有する材料であれば特に限定されず、公知のものを用いることができ、例えば、上述の金属粒子の材料と同様のものを用いることができる。
FIG. 1 is a schematic view showing a substrate (array) with a wiring pattern before via formation.
As shown in FIG. 1, an array 3 having a wiring pattern 2 made of metal electrodes on a substrate 1 is prepared. The wiring pattern 2 can be provided by a known method.
As the substrate, a glass substrate, a plastic film (for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC)) or the like can be used. The material of the metal electrode is not particularly limited as long as it is a conductive material, and a known material can be used. For example, the same material as that of the above metal particles can be used.

次に、図2に示すように、配線パターン2の表面の所望の箇所に、本発明の金属粒子分散液を塗布することで、ヴィア4を形成する。
分散液の塗布方法としては、インクジェット印刷法やスクリーン印刷法が挙げられ、好ましくは、フレキシブルアライメントが可能なインクジェット印刷法である。インクジェット印刷法によれば、ヴィア4の径は、金属粒子分散液の塗布パターンの径と略同一とすることができる。そのため、分散液の塗布量等を調節することにより、ヴィア4の径を容易に所望の値に制御することが可能である。ここでヴィア4は、例えば20μm以上200μm以下の径で形成される。
分散液を塗布後、乾燥させ固化膜とする条件としては、50℃〜250℃で3分〜1時間が好ましい。加熱温度は、低すぎると乾燥せず、高すぎると周辺部材に耐熱性が高い部材を使用する必要があることから100℃〜180℃であることが特に好ましい。時間は、短いほど好ましいが、短すぎると十分乾燥せず導電性が低くなるため10分〜30分が特に好ましい。
Next, as shown in FIG. 2, the via 4 is formed by applying the metal particle dispersion of the present invention to a desired location on the surface of the wiring pattern 2.
Examples of the method for applying the dispersion include an inkjet printing method and a screen printing method, and an inkjet printing method capable of flexible alignment is preferable. According to the inkjet printing method, the diameter of the via 4 can be made substantially the same as the diameter of the coating pattern of the metal particle dispersion. Therefore, the diameter of the via 4 can be easily controlled to a desired value by adjusting the coating amount of the dispersion liquid. Here, the via 4 is formed with a diameter of 20 μm or more and 200 μm or less, for example.
As conditions for applying the dispersion liquid and drying to form a solidified film, a temperature of 50 ° C. to 250 ° C. for 3 minutes to 1 hour is preferable. When the heating temperature is too low, it is not dried, and when it is too high, it is necessary to use a member having high heat resistance as the peripheral member, and therefore it is particularly preferably 100 ° C. to 180 ° C. The shorter the time, the better. However, if it is too short, it will not dry sufficiently and the conductivity will be low, so 10 to 30 minutes is particularly preferred.

次に、図3に示すように、ヴィア4形成後のアレイ3上に、絶縁材料を用いて、スピンコート法等により絶縁膜5を成膜する。絶縁材料としては、電気絶縁性を有し薄膜として形成できるものであれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。
このとき、本発明の分散液を用いて形成したヴィア4の撥液性により、ヴィア4が絶縁材料をはじくため、凸状のヴィア4の突出部が絶縁膜5で覆われることなく露出する(図4参照)。ヴィア形成に本発明の分散液を用いた場合は、絶縁膜で覆われたヴィア部分を露出させる工程は必要なく、配線パターン2と後述の導電膜6とを、電気的に接続できるヴィア4を形成することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 3, an insulating film 5 is formed on the array 3 after the vias 4 are formed using an insulating material by a spin coat method or the like. The insulating material is not particularly limited as long as it has electrical insulating properties and can be formed as a thin film, and known materials can be used.
At this time, the via 4 repels the insulating material due to the liquid repellency of the via 4 formed using the dispersion liquid of the present invention, so that the protruding portion of the convex via 4 is exposed without being covered with the insulating film 5 ( (See FIG. 4). When the dispersion of the present invention is used for forming the via, there is no need to expose the via portion covered with the insulating film, and the via 4 that can electrically connect the wiring pattern 2 and the conductive film 6 described later is formed. It becomes possible to form.

そして、図5に示すように、絶縁膜5成膜後のアレイ3上に、導電材料を用いて、スクリーン印刷法等により導電膜6を成膜する。これにより、ヴィア4の突出部と導電膜6が接するため、配線パターン2と導電膜6とが導通し、電極の取り出しが可能となる(図6参照)。尚、導電材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、前記金属電極の材料と同様のものを用いることができる。   Then, as shown in FIG. 5, a conductive film 6 is formed on the array 3 after forming the insulating film 5 using a conductive material by a screen printing method or the like. Thereby, since the protrusion part of the via 4 and the conductive film 6 are in contact with each other, the wiring pattern 2 and the conductive film 6 are brought into conduction, and the electrode can be taken out (see FIG. 6). In addition, as a conductive material, if it is a material which has electroconductivity, it will not specifically limit, A well-known thing can be used. For example, the same material as the metal electrode can be used.

本発明の組成物で得られる印刷体の固化膜は、導電性と撥液性を有している。そのため、例えば、前記のように、当該組成物を用いてヴィアを形成した後、次工程で絶縁材料を塗布した際に、ヴィアの撥液性によってヴィア形成部分の絶縁材料は撥かれ、ヴィアは絶縁膜に覆われない。絶縁膜に覆われず露出したヴィアを介して、ヴィアの導電性によって、絶縁膜上に形成する電極と絶縁膜の下にある電極をつなぐことが可能となる。その結果、層間絶縁膜のパターニング形成が不要となり、ヴィアの形成工程を大幅に削減することができるため、生産性を向上させることができる。また、インクジェット印刷法によりヴィアを形成することが可能であるため、精度よくヴィアを形成することができる。   The solidified film of the printed body obtained with the composition of the present invention has conductivity and liquid repellency. Therefore, for example, as described above, after forming a via using the composition, when an insulating material is applied in the next step, the insulating material in the via forming portion is repelled due to the liquid repellency of the via. It is not covered with an insulating film. Via the exposed via that is not covered with the insulating film, the conductivity of the via can connect the electrode formed on the insulating film and the electrode under the insulating film. As a result, patterning formation of the interlayer insulating film becomes unnecessary, and the via formation process can be greatly reduced, so that productivity can be improved. Further, since the via can be formed by an ink jet printing method, the via can be formed with high accuracy.

上記のヴィアの形成方法により得られるヴィアを介して2つの電極が導通する積層体は、例えば、半導体素子、タッチパネルセンサ、RF−ID(Radio Frequency Identification)、有機エレクトロルミネッセンス素子、積層配線基板(フレキシブルプリント基板(FPC)、リジットプリント基板)等に用いることができる。
また、上記の積層配線基板は、液晶ディスプレイ、テレビ、カーナビゲーション、携帯電話、ゲーム機、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、プリンタ、自動車、ロボット、発光ダイオード照明等の電子機器に使用できる。
The laminated body in which two electrodes are conducted through vias obtained by the above-described via formation method is, for example, a semiconductor element, a touch panel sensor, an RF-ID (Radio Frequency Identification), an organic electroluminescence element, a laminated wiring board (flexible). It can be used for printed circuit boards (FPC) and rigid printed circuit boards.
Further, the laminated wiring board can be used for electronic devices such as liquid crystal displays, televisions, car navigation systems, mobile phones, game machines, digital cameras, personal computers, printers, automobiles, robots, and light-emitting diodes.

次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、以下の実施例によってなんら限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by the following examples.

実施例1
(1)金属粒子分散液の調製
平均粒径40nmの銀ナノコロイド分散液(分散媒:テトラデカン)とペンタフルオロベンゼンチオールとドデカンとを、銀ナノコロイド:ペンタフルオロベンゼンチオール:溶媒(ドデカン+テトラデカン)=32:4:64の質量比となるように混合して、金属粒子分散液1を製造した。
Example 1
(1) Preparation of metal particle dispersion liquid Silver nanocolloid dispersion liquid (dispersion medium: tetradecane), pentafluorobenzenethiol and dodecane having an average particle diameter of 40 nm, silver nanocolloid: pentafluorobenzenethiol: solvent (dodecane + tetradecane) The metal particle dispersion 1 was produced by mixing so that the mass ratio was 32: 4: 64.

(2)積層体の製造
ガラス基板上に、フレキソ印刷により銀電極からなる配線パターンを設け、アレイを作製した。
次いで、配線パターンの表面の所望の箇所に、インクジェット印刷法により、調製した金属粒子分散液1を印刷することで、ヴィアを形成した。形成したヴィアを150℃20分加熱処理した。このヴィアの断面形状は、触針式段差計で測定した結果、上部中央部がゆるやかな凸状となるがほぼ平坦であった。
次いで、ヴィア形成後の基板上に、カネカ製ANL1(商品名)をスピンコートして絶縁膜を成膜した。その結果、膜厚500nmの絶縁膜が得られた。また、インクジェット印刷法で形成したヴィアの上部が絶縁膜で覆われていないことが光学顕微鏡で確認できた。
なお、ヴィアの表面エネルギーは、ガラス基板上に同インクをドロップキャストにて成膜し、接触角測定法により測定した結果から、26mN/mであった。
(2) Manufacture of laminated body On the glass substrate, the wiring pattern which consists of a silver electrode was provided by flexographic printing, and the array was produced.
Next, vias were formed by printing the prepared metal particle dispersion 1 on a desired portion of the surface of the wiring pattern by an ink jet printing method. The formed via was heat-treated at 150 ° C. for 20 minutes. As a result of measuring the cross-sectional shape of the via with a stylus profilometer, the central portion of the upper portion was a gentle convex shape, but was almost flat.
Subsequently, ANL1 (trade name) manufactured by Kaneka was spin-coated on the substrate after via formation to form an insulating film. As a result, an insulating film having a thickness of 500 nm was obtained. Moreover, it was confirmed with an optical microscope that the upper part of the via formed by the ink jet printing method was not covered with an insulating film.
The surface energy of the via was 26 mN / m based on the result of measuring the contact angle measurement method after forming the same ink on a glass substrate by drop casting.

実施例2
(1)金属粒子分散液の調製
平均粒径40nmの銀ナノコロイド分散液(分散媒:テトラデカン)とペンタフルオロベンゼンチオールとテトラデカンとを、銀ナノコロイド:ペンタフルオロベンゼンチオール:テトラデカン=32:0.3:67.7の質量比となるように混合して、金属粒子分散液2を製造した。
Example 2
(1) Preparation of metal particle dispersion A silver nanocolloid dispersion liquid (dispersion medium: tetradecane) having an average particle diameter of 40 nm, pentafluorobenzenethiol, and tetradecane are mixed with silver nanocolloid: pentafluorobenzenethiol: tetradecane = 32: 0. It mixed so that it might become mass ratio of 3: 67.7, and the metal particle dispersion liquid 2 was manufactured.

(2)積層体の製造
ガラス基板上に、フレキソ印刷により銀電極からなる配線パターンを設け、アレイを作製した。
次いで、配線パターンの表面の所望の箇所に、インクジェット印刷法により、調製した金属粒子分散液2を印刷することで、ヴィアを形成した。形成したヴィアを150℃20分加熱処理した。また、このヴィアの断面形状は、触針式段差計で測定した結果、上部中央部がゆるやかな凸状となるがほぼ平坦であった。
次いで、ヴィア形成後の基板上に、カネカ製ANL1をスピンコートして絶縁膜を成膜した。その結果、膜厚500nmの絶縁膜が得られた。また、インクジェット印刷法で形成したヴィアの上部が絶縁膜で覆われていないことが光学顕微鏡で確認できた。なお、ヴィアの表面エネルギーは、ガラス基板上に同インクをドロップキャストにて成膜し、接触角測定法により測定した結果から、56mN/mであった。
(2) Manufacture of laminated body On the glass substrate, the wiring pattern which consists of a silver electrode was provided by flexographic printing, and the array was produced.
Next, vias were formed by printing the prepared metal particle dispersion 2 on a desired portion of the surface of the wiring pattern by an inkjet printing method. The formed via was heat-treated at 150 ° C. for 20 minutes. Further, the cross-sectional shape of the via was measured with a stylus profilometer, and as a result, the upper center portion was a gentle convex shape, but was almost flat.
Next, an ANL1 manufactured by Kaneka was spin-coated on the substrate after via formation to form an insulating film. As a result, an insulating film having a thickness of 500 nm was obtained. Moreover, it was confirmed with an optical microscope that the upper part of the via formed by the ink jet printing method was not covered with an insulating film. The surface energy of the via was 56 mN / m based on the result of measuring the contact angle measurement method after forming the same ink on a glass substrate by drop casting.

比較例1
(1)金属粒子分散液の調製
平均粒径40nmの銀ナノコロイド分散液(分散媒:テトラデカン)とドデカンとを、銀ナノコロイド:溶媒(ドデカン+テトラデカン)=32:68の質量比となるように混合して、金属粒子分散液3を製造した。
Comparative Example 1
(1) Preparation of Metal Particle Dispersion A silver nanocolloid dispersion (dispersion medium: tetradecane) having an average particle diameter of 40 nm and dodecane have a mass ratio of silver nanocolloid: solvent (dodecane + tetradecane) = 32: 68. To obtain a metal particle dispersion 3.

(2)積層体の製造
ガラス基板上に、フレキソ印刷により銀電極からなる配線パターンを設け、アレイを作製した。
次いで、配線パターンの表面の所望の箇所に、インクジェット印刷法により、金属粒子分散液3を印刷することで、ヴィアを形成した。形成したヴィアを150℃20分加熱処理した。また、このヴィアの断面形状は、触針式段差計で測定した結果、上部中央部がゆるやかな凸状となるがほぼ平坦であった。
次いで、ヴィア形成後の基板上に、カネカ製ANL1を用いて、スピンコート法により絶縁膜を成膜した。その結果、膜厚500nmの絶縁膜が得られた。また、インクジェット印刷法で形成したヴィアの上部が絶縁膜で覆われてしまった。なお、ヴィアの表面エネルギーは、ガラス基板上に同インクをドロップキャストにて成膜し、接触角測定法により測定した結果から、73mN/mであった。
(2) Manufacture of laminated body On the glass substrate, the wiring pattern which consists of a silver electrode was provided by flexographic printing, and the array was produced.
Next, vias were formed by printing the metal particle dispersion 3 on a desired portion of the surface of the wiring pattern by an inkjet printing method. The formed via was heat-treated at 150 ° C. for 20 minutes. Further, the cross-sectional shape of the via was measured with a stylus profilometer, and as a result, the upper center portion was a gentle convex shape, but was almost flat.
Subsequently, an insulating film was formed on the substrate after via formation by spin coating using ANL1 manufactured by Kaneka. As a result, an insulating film having a thickness of 500 nm was obtained. In addition, the upper part of the via formed by the ink jet printing method is covered with an insulating film. The surface energy of the via was 73 mN / m based on the result of measuring the contact angle measurement method by depositing the same ink on a glass substrate by drop casting.

比較例2
(1)金属粒子分散液の調製
平均粒径40nmの銀ナノコロイド分散液(分散媒:テトラデカン)とテトラデカンとを、銀ナノコロイド:テトラデカン=32:68の質量比となるように混合して、金属粒子分散液4を製造した。
Comparative Example 2
(1) Preparation of metal particle dispersion liquid Silver nanocolloid dispersion liquid (dispersion medium: tetradecane) having an average particle diameter of 40 nm and tetradecane are mixed so as to have a mass ratio of silver nanocolloid: tetradecane = 32: 68, Metal particle dispersion 4 was produced.

(2)積層体の製造
ガラス基板上に、フレキソ印刷により銀電極からなる配線パターンを設け、アレイを作製した。
次いで、配線パターンの表面の所望の箇所に、インクジェット印刷法により、金属粒子分散液4を印刷することで、ヴィアを形成した。形成したヴィアを150℃20分加熱処理した。また、このヴィアの断面形状は、触針式段差計で測定した結果、上部中央部がゆるやかな凸状となるがほぼ平坦であった。
次いで、ヴィア形成後の基板上に、カネカ製ANL1を用いて、スピンコート法により絶縁膜を成膜した。その結果、膜厚500nmの絶縁膜が得られた。また、インクジェット印刷法で形成したヴィアの上部が絶縁膜で覆われてしまった。なお、ヴィアの表面エネルギーは、ガラス基板上に同インクをドロップキャストにて成膜し、接触角測定法により測定した結果から、73mN/mであった。
(2) Manufacture of laminated body On the glass substrate, the wiring pattern which consists of a silver electrode was provided by flexographic printing, and the array was produced.
Next, vias were formed by printing the metal particle dispersion 4 on a desired portion of the surface of the wiring pattern by an ink jet printing method. The formed via was heat-treated at 150 ° C. for 20 minutes. Further, the cross-sectional shape of the via was measured with a stylus profilometer, and as a result, the upper center portion was a gentle convex shape, but was almost flat.
Subsequently, an insulating film was formed on the substrate after via formation by spin coating using ANL1 manufactured by Kaneka. As a result, an insulating film having a thickness of 500 nm was obtained. In addition, the upper part of the via formed by the ink jet printing method is covered with an insulating film. The surface energy of the via was 73 mN / m based on the result of measuring the contact angle measurement method by depositing the same ink on a glass substrate by drop casting.

本発明は、トランジスタアレイにおいて、導体間を電気的に接続するためのヴィアの形成に利用できる。   The present invention can be used for forming a via for electrically connecting conductors in a transistor array.

1 基板
2 配線パターン
3 アレイ
4 ヴィア
5 絶縁膜
6 導電膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Wiring pattern 3 Array 4 Via 5 Insulating film 6 Conductive film

Claims (19)

(B)金属粒子と、
(A)前記(B)金属粒子に結合する、又は吸着するフッ素含有化合物と、
(C)溶媒と
を含むことを特徴とする金属粒子組成物。
(B) metal particles;
(A) a fluorine-containing compound that binds to or adsorbs to (B) the metal particles;
(C) A metal particle composition comprising a solvent.
金属粒子分散液である請求項1に記載の金属粒子組成物。   The metal particle composition according to claim 1, which is a metal particle dispersion. 前記(A)フッ素含有化合物が、フッ素含有チオール化合物、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、フッ素含有カルボン酸化合物、フッ素含有シラン化合物、フッ素含有ニトリル化合物、フッ素含有テルル化合物、フッ素含有アルコキシシラン化合物、及びフッ素含有セレン化合物からなる群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属粒子組成物。   The (A) fluorine-containing compound is a fluorine-containing thiol compound, a fluorine-containing disulfide compound, a fluorine-containing amine compound, a fluorine-containing carboxylic acid compound, a fluorine-containing silane compound, a fluorine-containing nitrile compound, a fluorine-containing tellurium compound, or a fluorine-containing alkoxysilane compound. The metal particle composition according to claim 1, wherein the metal particle composition is one or more selected from the group consisting of fluorine-containing selenium compounds. 前記(A)フッ素含有化合物が、フッ素含有チオール化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   The metal particle composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the (A) fluorine-containing compound is a fluorine-containing thiol compound. 前記(C)溶媒が、ヘキサン、へプタン、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、イソオクタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、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、イソプロピルアルコール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、シクロヘキサノール、1-メトキシ-2-プロパノール、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンからなる群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   The solvent (C) is hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, isooctane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, dodecyl. From benzene, isopropyl alcohol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol, cyclohexanol, 1-methoxy-2-propanol, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone The metal particle composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal particle composition is at least one selected from the group consisting of: 乾燥し固化した固化膜の表面エネルギーが60mN/m以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   The metal particle composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the solidified film dried and solidified has a surface energy of 60 mN / m or less. 前記(B)金属粒子の表面に、前記(A)フッ素含有化合物が結合している、又は、吸着していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   The metal particle composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the (A) fluorine-containing compound is bonded to or adsorbed on the surface of the (B) metal particle. object. 前記(A)フッ素含有化合物の含有量が、金属粒子分散液全量に対して10質量%以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   Content of the said (A) fluorine-containing compound is 10 mass% or less with respect to the metal particle dispersion liquid whole quantity, The metal particle composition as described in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. 前記(C)溶媒の含有量が、金属粒子分散液全量に対して25質量%以上82質量%以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   The metal particle composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the content of the solvent (C) is 25% by mass or more and 82% by mass or less with respect to the total amount of the metal particle dispersion. . 前記(B)金属粒子が、銀粒子、銅粒子、ニッケル粒子、パラジウム粒子、白金粒子及び金粒子からなる群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   The metal particles (B) are at least one selected from the group consisting of silver particles, copper particles, nickel particles, palladium particles, platinum particles and gold particles. The metal particle composition according to one item. 前記(B)金属粒子が、銀粒子であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   The said (B) metal particle is silver particle, The metal particle composition as described in any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned. 前記(B)金属粒子の含有量が、金属粒子組成物全量に対して15質量%以上70質量%以下であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の金属粒子組成物。   12. The metal particle composition according to claim 1, wherein the content of the metal particles (B) is 15% by mass to 70% by mass with respect to the total amount of the metal particle composition. object. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の金属粒子組成物からなる導体。   The conductor which consists of a metal particle composition as described in any one of Claims 1-12. 基板と、
前記基板上に設けられた電極と、
前記電極上に形成された請求項13に記載の導体と、を備える積層体。
A substrate,
An electrode provided on the substrate;
A laminate comprising: the conductor according to claim 13 formed on the electrode.
前記基板及び前記電極上に形成され、前記導体の一部を露出している絶縁膜をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の積層体。   The laminate according to claim 14, further comprising an insulating film formed on the substrate and the electrode and exposing a part of the conductor. 前記絶縁膜上に形成され、前記導体の露出部に接する導電膜をさらに備えることを特徴とする請求項15に記載の積層体。   The laminate according to claim 15, further comprising a conductive film formed on the insulating film and in contact with the exposed portion of the conductor. 請求項14〜16のいずれか一項に記載の積層体を備えることを特徴とする積層配線基板。   A laminated wiring board comprising the laminate according to any one of claims 14 to 16. 請求項17に記載の積層配線基板を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the laminated wiring board according to claim 17. 液晶ディスプレイ、テレビ、カーナビゲーション、携帯電話、ゲーム機、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、プリンタ、自動車、ロボット、発光ダイオード照明又はウェアラブルデバイスである請求項18に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 18, which is a liquid crystal display, a television, a car navigation, a mobile phone, a game machine, a digital camera, a personal computer, a printer, an automobile, a robot, a light emitting diode illumination, or a wearable device.
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