(57)【要約】      （修正有）【課題】有機半導体化合物が溶解したインクジェットインクに、イオン性液体を加えることにより、帯電量を調節し、サテライト耐性に優れたインクジェットインクとそれを用いた導電性パターン作製方法を提供する。【解決手段】圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置により吐出してパターン像を形成するのに用いるインクジェットインクであって、有機半導体化合物、比誘電率が１０以下の有機溶媒、特定の５種のイオン性液体から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とするインクジェットインク。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置により吐出してパターン像を形成するのに用いるインクジェットインクであって、有機半導体化合物、比誘電率が１０以下の有機溶媒、及び下記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とするインクジェットインク。
【化１】
2009120631.tif 000012
〔式中、Ｑ1は窒素原子と共に５または６員環の芳香族カチオンを形成する原子団を表す。Ｒ1は置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。Ｘ-はアニオンを表す。〕
【化２】
2009120631.tif 000013
〔式中、Ａ1は窒素原子またはリン原子を表す。Ｒ2〜Ｒ5は各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。Ｘ-はアニオンを表す。〕
【化３】
2009120631.tif 000014
〔式中、Ｒ6〜Ｒ11は各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。Ｘ-はアニオンを表す。〕
一般式（４）
Ｐ+Ｒ12Ｒ13Ｒ14Ｒ15・Ｘ-
〔式中、Ｒ12〜Ｒ15は、各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基、複素環基またはアラルキル基を表し、同一でも異なっていてもよい。Ｘ-はアニオンを表す。〕
【化４】
2009120631.tif 000015
〔式中、Ｘ及びＹは、各々炭素数１〜４のアルキル基を表し、同一であっても異なっていてもよい。ｋ及びｉは、各々０または１〜４の正整数を、ｎ及びｍは、各々３〜７の正整数を表し、Ａは酸成分を表す。〕
【請求項２】
前記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体が、炭素数が１０以上、２０以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットインク。
【請求項３】
前記有機半導体化合物が、６，１３−ビストリイソプロピルシリルエチニルペンタセン、または、１，３，６−Ｎ−スルフィニルアセトアミドペンタセンであることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットインク。
【請求項４】
前記比誘電率が１０以下の有機溶媒の沸点が、１５０℃以上、２５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットインク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットインクをインクジェット記録装置より吐出して導電性パターンを作製する導電性パターン作製方法であって、該インクジェット記録装置は、吐出孔を有するノズルプレート、吐出孔に連通する圧力室、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子、圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手段、及び静電力を用いた電界印加手段を有することを特徴とする導電性パターン作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体化合物を溶解したインクジェットインクとそれを用いた導電性パターン作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機材料を使った有機電子デバイス研究が盛んである。有機材料を薄膜化し、デバイスに応用することによって、低温、低コストプロセスで製造でき、携帯性に優れ、安価な有機電子デバイスの実現が期待されている。
【０００３】
このような有機電子デバイスの一種である有機トランジスタは、チャネルに用いられる半導体材料が有機分子の集合体（有機半導体材料）であり、分子内でのみ共有結合している。したがって、全体としては結晶系シリコンに対しては比較的弱い結合体である。そのため、製造プロセス（特に、結晶化工程）の低温化が期待できる。また、有機半導体材料はフレキシブル性に富み、軽量化が可能である。したがって、有機トランジスタを用いることにより、携帯性に優れた装置の提供が可能性がある。具体的には、有機トランジスタは、ペーパーライクディスプレイや液晶ディスプレイの構成要素として好適である可能性がある。低温製造プロセスを実現する１つの有力な方法として、インクジェット方式を利用した有機トランジスタの製造方法が挙げられる。
【０００４】
このインクジェット方式としては、ピエゾ方式、サーマル方式など種々の吐出方式が知られているが、特に微小なインク液滴を吐出する際、吐出時の初速を高くすると、適用する条件によっては吐出時に液滴が引き伸ばされて後端部が分裂することがある。分裂した微小な液滴は、いわゆる「サテライト」と呼ばれ、主滴よりも遅れて、しかも所望の着弾位置から外れた位置に付着する、あるいは付着することなく印字空間を漂うという問題を引き起こす。従って、この様なサテライトを生じると、形成画像の劣化を招くこととなり、サテライトの発生を防止するための方法の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、インクジェットインクとして、イオン性液体を含有したインクジェットインクが提案されている。例えば、記録媒体上に電荷がかかっていても、インク液滴の帯電がイオン性液体の添加により中和されるため、記録媒体とインク液滴間の反発が解消され、着弾精度を向上した記録方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）
特許文献２では、インク液滴の極性と基体との極性の関係を反対極性とすることにより、位置精度が向上することが開示されているが、この方法では、例えば、過度に基体が一方の極性に帯電した場合、インクの帯電もその反対極性に過度に併せることになり、確かに位置精度は向上するが、ヘッド内のノズル付近の帯電バランスが劣化し、ヘッドノズルからのインク液滴の射出安定性が十分ではないという課題があることが判明した。すなわち、正もしくは負電荷を極端に帯電しているインクは、ノズル近傍に電荷を残留させるため、射出に不具合が出たり、サテライトが発生したりするという問題が発生する。
【０００６】
また、特許文献３では、イオン性液体をインクに添加することにより、導電性粒子間の隙間をイオン性液体が埋めて、形成された導電性膜の導電性が向上するということが報告されているが、特許文献３においては、インクジェットインクの射出安定性に関しては、一切の記載がなされていない。
【特許文献１】特開２００４−２１６８８７号公報
【特許文献２】特開２００６−２０６６８６号公報
【特許文献３】特開２００６−３３５９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、有機半導体化合物が溶解したインクジェットインクに、イオン性液体を加えることにより、帯電量を調節し、サテライト耐性に優れたインクジェットインクとそれを用いた導電性パターン作製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【０００９】
１．圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置により吐出してパターン像を形成するのに用いるインクジェットインクであって、有機半導体化合物、比誘電率が１０以下の有機溶媒、及び下記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とするインクジェットインク。
【００１０】
【化１】
2009120631.tif 000002
【００１１】
〔式中、Ｑ1は窒素原子と共に５または６員環の芳香族カチオンを形成する原子団を表す。Ｒ1は置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。Ｘ-はアニオンを表す。〕
【００１２】
【化２】
2009120631.tif 000003
【００１３】
〔式中、Ａ1は窒素原子またはリン原子を表す。Ｒ2〜Ｒ5は各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。Ｘ-はアニオンを表す。〕
【００１４】
【化３】
2009120631.tif 000004
【００１５】
〔式中、Ｒ6〜Ｒ11は各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアルケニル基を表す。Ｘ-はアニオンを表す。〕
一般式（４）
Ｐ+Ｒ12Ｒ13Ｒ14Ｒ15・Ｘ-
〔式中、Ｒ12〜Ｒ15は、各々独立に置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基、複素環基またはアラルキル基を表し、同一でも異なっていてもよい。Ｘ-はアニオンを表す。〕
【００１６】
【化４】
2009120631.tif 000005
【００１７】
〔式中、Ｘ及びＹは、各々炭素数１〜４のアルキル基を表し、同一であっても異なっていてもよい。ｋ及びｉは、各々０または１〜４の正整数を、ｎ及びｍは、各々３〜７の正整数を表し、Ａは酸成分を表す。〕
２．前記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体が、炭素数が１０以上、２０以下であることを特徴とする前記１に記載のインクジェットインク。
【００１８】
３．前記有機半導体化合物が、６，１３−ビストリイソプロピルシリルエチニルペンタセン、または、１，３，６−Ｎ−スルフィニルアセトアミドペンタセンであることを特徴とする前記１または２に記載のインクジェットインク。
【００１９】
４．前記比誘電率が１０以下の有機溶媒の沸点が、１５０℃以上、２５０℃以下であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットインク。
【００２０】
５．１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットインクをインクジェット記録装置より吐出して導電性パターンを作製する導電性パターン作製方法であって、該インクジェット記録装置は、吐出孔を有するノズルプレート、吐出孔に連通する圧力室、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子、圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手段、及び静電力を用いた電界印加手段を有することを特徴とする導電性パターン作製方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、有機半導体化合物が溶解したインクジェットインクに、イオン性液体を加えることにより、帯電量を調節し、サテライト耐性に優れたインクジェットインクとそれを用いた導電性パターン作製方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２３】
本発明のインクジェットインクは、有機半導体化合物、比誘電率が１０以下の有機溶媒及び前記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体を含有することを特徴とする。
【００２４】
微小インク液滴を安定に吐出するインクジェット方式として、吐出孔を有するノズルプレート、吐出孔に連通する圧力室、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子、圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手段と、静電力を用いた電界印加手段とを有するインクジェット記録装置が知られている。この様な電圧印加手段と電界印加手段とを用いた吐出方式のインクジェット記録装置においては、有機半導体化合物及び比誘電率が１０以下を満たす有機溶媒を含有するインクジェットインクでは、極性や電気伝導度が低くなる傾向があるため、特に、静電力を利用する電界印加手段を適用した吐出方式では、液滴の帯電量をうまくコントロールすることができず、サテライトや着弾位置のずれなどが発生するという問題がある。
【００２５】
本発明者は、上記課題について鋭意検討を進めた結果、有機半導体化合物及び比誘電率が１０以下である有機溶媒を含有するインクジェットインクに、本発明に係る前記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体から選ばれる少なくとも１種を共存させることにより、インクジェットインクの帯電量をコントロールすることができ、その結果、静電力を利用する電界印加手段を適用した吐出方式を有するインクジェット記録装置より印字を行っても、サテライトの発生を低減させることができることを見出し、本発明に至った次第である。
【００２６】
以下、本発明の詳細について、更に説明する。
【００２７】
《インクジェットインク》
本発明のインクジェットインクは、少なくとも、有機半導体化合物、比誘電率が１０以下の有機溶媒及び前記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体を含有する。
【００２８】
〔有機半導体化合物〕
本発明に係る有機半導体化合物とは、半導体性を示す有機材料をいう。
【００２９】
本発明のインクジェットインクに適用可能な有機半導体化合物としては、半導体として機能するものであれば、どのような有機化合物を選択してもよい。有機半導体化合物としては、例えば、特開平５−５５５６８号公報等にて開示されているペンタセンやテトラセンといったアセン類、特開平４−１６７５６１号公報等に開示されている鉛フタロシアニンを含むフタロシアニン類、特開２００４−３１９９８２号公報等に開示されているベンゾポルフィリン等のポルフィリン類、その他、ペリレンやそのテトラカルボン酸誘導体、テトラチアフルバレン類等といった低分子量化合物や、特開平８−２６４８０５号公報等に開示されているα−チエニールもしくはセクシチオフェンと呼ばれるチオフェン６量体を代表例とする芳香族オリゴマー、またポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレンといった共役高分子など（これらの多くは「アドバンスド・マテリアル」（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）誌２００２年、第２号９９頁に記載されている）が一般的に知られている。その中でも、有機半導体材料として低分子量化合物を用いた場合に本発明の効果がより発揮され、特に、重量平均分子量が５０００以下の低分子量有機半導体材料を用いると、高移動度で駆動する有機薄膜トランジスタを得る上でより好ましい。
【００３０】
前述した有機半導体化合物の中でも、低分子量化合物として、例えば、ピレン、コロネン、オバレン等やその誘導体、アントラセン、ペンタセン等やその誘導体（アセン類）、ルブレンやその誘導体等に代表される縮合多環式炭化水素類、ベンゾジチオフェン、アントラジチオフェン等やその誘導体等に代表されるヘテロ原子を含む縮合多環式芳香族化合物類、チオフェンオリゴマー等が好ましい例として挙げられる。ペンタセン類の例としては、国際公開第０３／１６５９９号パンフレット、国際公開第０３／２８１２５号パンフレット、米国特許第６，６９０，０２９号明細書、特開２００４−１０７２１６号公報等に記載の置換基をもったペンタセン誘導体、米国特許出願公開第２００３／１３６９６４号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ１２７．Ｎｏ１４．４９８６等に記載のアセン類及びその誘導体等が挙げられる。
【００３１】
本発明では、半導体特性の観点から、特に、６，１３−ビストリイソプロピルシリルエチニルペンタセン、１，３，６−Ｎ−スルフィニルアセトアミドペンタセンを用いることが好ましい。
【００３２】
〔有機溶媒〕
本発明のインクジェットインクにおいては、有機半導体化合物、一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体と共に、比誘電率が１０以下の有機溶媒を含有することを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る比誘電率が１０以下の有機溶媒としては、比誘電率が１０以下であれば特に制限はなく、例えば、炭化水素系、アルコール系、エーテル系、エステル系、ケトン系、グリコールエーテル系などの高範囲の有機溶媒から、有機半導体化合物に応じて適宜選択される。本発明に係る有機溶媒としては、特に、有機半導体化合物の溶解性の観点から、トルエン、キシレン、ナフタレン、テトラリン、アニソールなどの芳香族炭化水素化合物を用いることがより好ましい。比誘電率の下限は、特にないが、０．１以上であることが好ましい。
【００３４】
本発明でいう比誘電率とは、真空に対する比誘電率であり、ＡＳＴＭ−１５０に準処して、市販の測定装置、例えば、誘電率測定装置  ＨＰ  Ｅ５０５０Ａ  ＨＥＷＬＥＴＴ  ＰＡＣＫＡＲＤ等で測定可能である。また、「化学便覧  改訂４版（II）」丸善株式会社、「溶剤ハンドブック  第Ｉ版」（講談社サイエンティフィク）等にその値が記載されており、それらを参考にすることができる。
【００３５】
また、本発明に係る比誘電率が１０以下の有機溶媒においては、沸点が１５０℃以上、２５０℃以下であることが好ましい。
【００３６】
本発明に係る比誘電率が１０以下で、かつ沸点が１５０℃以上、２５０℃以下の有機溶媒としては、例えば、
炭化水素系有機溶媒としては、デカン（ε：２．０、ＢＰ：１７４℃）、テトラリン（ε：２．７、ＢＰ：２０８℃）、ドデカン（ε：２．０、ＢＰ：２１６℃）、ノナン（ε：２．０、ＢＰ：１５０℃）、メチチレン（ε：０．１、ＢＰ：１６５℃）、ｐ−クロロトルエン（ε：６．２、ＢＰ：１６２℃）、ジクロロブタン（ε：８．９、ＢＰ：１５５℃）、
アルコール系有機溶媒としては、２−エチルヘキサノール（ε：３．４、ＢＰ：１８５℃）、２−ヘプタノール（ε：９．２、ＢＰ：１６０℃）等、
エーテル系有機溶媒としては、アニソール（ε：４．３、ＢＰ：１５４℃）、エチルベンジルエーテル（ε：３．９、ＢＰ：１８６℃）、ジイソアミルエーテル（ε：２．８、ＢＰ：１７３℃）、１，８−シネオール（ε：４．５、ＢＰ：１７６℃）等、
エステル系有機溶媒としては、安息香酸エチル（ε：６．０、ＢＰ：２１３℃）、安息香酸メチル（ε：６．６、ＢＰ：１９９℃）、イソ吉草酸イソアミル（ε：３．６、ＢＰ：１９４℃）、酢酸ベンジル（ε：５．１、ＢＰ：２１５℃）、シュウ酸ジエチル（ε：８．３、ＢＰ：１８９℃）、ステアリン酸エチル（ε：３．０、ＢＰ：２００℃）、プロピオン酸イソアミル（ε：４．７、ＢＰ：１６１℃）、マロン酸ジエチル（ε：７．９、ＢＰ：１９９℃）、マロン酸ジメチル（ε：９．９、ＢＰ：１８３℃）、酪酸イソアミル（ε：４．２、ＢＰ：１８５℃）、
を挙げることができる。なお、括弧内に記載のεは比誘電率を、ＢＰは沸点を表す。
【００３７】
また、グリコールエーテル系有機溶媒としては、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、等を挙げることができるが、本発明ではこれらにのみ限定されるものではない。
【００３８】
本発明のインクジェットインクにおいては、有機溶媒の沸点が１５０℃以上であれば、ノズル近傍（メニスカス部）での有機溶媒の乾燥が起こりにくくなり、ノズル内のインク物性の変化や吐出休止直後のインク液滴の吐出速度に遅れによるデキャップが発生しにくくなる。また、有機溶媒の沸点が２５０℃以下であれば、描画後における有機溶媒の適度な蒸発速度を得ることができる。
【００３９】
〔一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体〕
本発明のインクジェットインクにおいては、上記説明した有機半導体化合物及び比誘電率が１０以下の有機溶媒と共に、前記一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体を少なくとも１種含有することを特徴とする。
【００４０】
以下、一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体について、その詳細を順次説明する。
【００４１】
はじめに、前記一般式（１）〜（３）で表されるイオン性液体について説明する。
【００４２】
前記一般式（１）において、Ｑ1は窒素原子と共に５または６員環の芳香族カチオンを形成する原子団を表す。Ｑ1は炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子からなる群から選ばれる原子により構成されるのが好ましい。Ｑ1が形成する５員環はオキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、イソオキサゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、インドール環またはピロール環であるのが好ましく、オキサゾール環、チアゾール環またはイミダゾール環であるのがより好ましく、オキサゾール環またはイミダゾール環であるのが特に好ましい。Ｑ1が形成する６員環はピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環またはトリアジン環であるのが好ましく、ピリジン環であるのが特に好ましい。
【００４３】
前記一般式（２）において、Ａ1は窒素原子またはリン原子を表す。
【００４４】
一般式（１）、（２）及び（３）において、Ｒ1〜Ｒ11はそれぞれ独立に置換または無置換のアルキル基（好ましくは炭素原子数１〜２４であり、直鎖状であっても分岐状であっても、また環式であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｔ−オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、２−ヘキシルデシル基、オクタデシル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等）、あるいは置換または無置換のアルケニル基（好ましくは炭素原子数２〜２４であり、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、ビニル基、アリル基等）を表す。Ｒ1〜Ｒ11はそれぞれ独立に、より好ましくは炭素原子数２〜１８のアルキル基または炭素原子数２〜１８のアルケニル基であり、特に好ましくは炭素原子数２〜６のアルキル基である。
【００４５】
一般式（２）におけるＲ2〜Ｒ5のうち、２つ以上が互いに連結してＡ1を含む非芳香族環を形成してもよく、一般式（３）におけるＲ6〜Ｒ11のうち２つ以上が互いに連結して環を形成してもよい。
【００４６】
上記Ｑ1及びＲ1〜Ｒ11はそれぞれ置換基を有していてもよい。この置換基の好ましい例としては、ハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等）、シアノ基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基等）、アリーロキシ基（例えば、フェノキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、エトキシカルボニル基等）、炭酸エステル基（例えば、エトキシカルボニルオキシ基等）、アシル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等）、スルホニル基（例えば、メタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等）、スルホニルオキシ基（例えば、メタンスルホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基等）、ホスホニル基（例えば、ジエチルホスホニル基等）、アミド基（例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル基等）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、２−カルボキシエチル基、ベンジル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、トルイル基等）、複素環基（例えば、ピリジル基、イミダゾリル基、フラニル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、１−プロペニル基等）、シリル基、シリルオキシ基等が挙げられる。
【００４７】
前記一般式（１）、（２）及び（３）で表される化合物は、Ｑ1及びＲ1〜Ｒ11のいずれかを介して多量体を形成してもよい。
【００４８】
一般式（１）、（２）及び（３）において、Ｘ-はアニオンを表す。Ｘ-の好ましい例としては、例えば、ハロゲン化物イオン（例えば、Ｉ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-等）、ＳＣＮ-、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣｌＯ4-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-、（ＣＦ3ＣＦ2ＳＯ2）2Ｎ-、ＣＨ3ＳＯ3-、ＣＦ3ＳＯ3-、ＣＦ3ＣＯＯ-、Ｐｈ4Ｂ-、（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-等が挙げられる。Ｘ-はＩ-、ＳＣＮ-、ＣＦ3ＳＯ3-、ＣＦ3ＣＯＯ-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-またはＢＦ4-であるのがより好ましい。
【００４９】
以下、本発明に係る一般式（１）〜（３）で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。
【００５０】
【化５】
2009120631.tif 000006
【００５１】
【化６】
2009120631.tif 000007
【００５２】
【化７】
2009120631.tif 000008
【００５３】
【化８】
2009120631.tif 000009
【００５４】
【化９】
2009120631.tif 000010
【００５５】
上記で列挙した例示化合物のうち、好ましく用いられる化合物は、例示化合物６−３、１８−３、２１−３、３０−３、３１−３、３３−３である。
【００５６】
本発明に係る一般式（１）〜（３）で表される化合物は、単独で使用しても２種以上混合して使用してもよい。
【００５７】
次いで、前記一般式（４）で表されるイオン性液体について説明する。
【００５８】
前記一般式（４）において、Ｒ12〜Ｒ15は、互いに独立して水素原子、飽和または不飽和の炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基または炭素数７〜１１のアラルキル基、Ｒ16−Ｘ−（Ｒ17−Ｙ−）n−（式中、Ｒ16は炭素数４以下のアルキル基、Ｒ17は炭素数４以下のアルキレン基、Ｘ及びＹは酸素原子または硫黄原子、ｎは０〜１０の整数を示す）を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
【００５９】
上述の中でＲ12〜Ｒ15の具体的な例はとしては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルなどの直鎖または分枝を有するアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどのシクロアルキル基、無置換あるいはハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、水酸基、低級アルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ）、カルボキシル基、アセチル基、プロパノイル基、チオール基、低級アルキルチオ基（例えば、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ）、アミノ基、低級アルキルアミノ基、ジ低級アルキルアミノ基などの置換基を１〜３個有するフェニル、ナフチル、トルイル、キシリル等のアリール基、ベンジルなどのアラルキル基などを挙げることができる。
【００６０】
また、Ｒ16の具体的な例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチルなどのアルキル基などが挙げられ、Ｒ17としてはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンなどのアルキレン基などを挙げることができる。
【００６１】
Ｘ-で表されるアニオン種としてはアニオンであれば如何なる化合物でもよい。具体例としては、（ＦＳＯ2）2Ｎ-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-、ＣＨ3ＳＯ4-、Ｂｒ-、Ｃｌ-、ＯＨ-、ＮＯ3-、ＰＦ6-、ＢＦ4-、ＣＨ3−Ｐｈ−ＳＯ3-、ＣＦ3ＳＯ3-、Ｃ8Ｆ17ＳＯ3-、Ｃ4Ｈ9ＳＯ3-、ＣＨ3ＯＳＯ3-、Ｃ8Ｈ17ＳＯ3-、（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-、ＨＳＣＮ-、ＣＨ3ＣＯＯ-、Ｃ8Ｈ17ＣＯＯ-、（ＣＮ）2Ｎ-が挙げられる。
【００６２】
次いで、前記一般式（５）で表されるイオン性液体について説明する。
【００６３】
前記一般式（５）において、Ｘ及びＹは、各々炭素数１〜４のアルキル基を表し、同一であっても異なっていてもよく、ｋ及びｉは、各々０または１〜４の正整数を、ｎ及びｍは、各々３〜７の正整数を表す。
【００６４】
前記一般式（５）において、Ｘ及びＹの炭素数が５以上、ｋ及びｉが５以上、または、ｎ及びｍが８以上の場合には、スピロアンモニウム化合物塩のイオン導電性が低下し好ましくない。
【００６５】
一般式（５）において、スピロアンモニウム化合物塩のカチオンとしては、例えば、スピロ−（１，１′）−ビアザシクロブチルイオン、アザシクロペンタン−１−スピロ−１′−アザシクロブチルイオン、アザシクロヘキサン−１−スピロ−１′−アザシクロブチルイオン、アザシクロヘプタン−１−スピロ−１′−アザシクロブチルイオン、アザシクロオクタン−１−スピロ−１′−アザシクロブチルイオン、スピロ−（１，１′）−ビアザシクロペンチルイオン、アザシクロヘキサン−１−スピロ−１′−アザシクロペンチルイオン、アザシクロヘプタン−１−スピロ−１′−アザシクロペンチルイオン、アザシクロオクタン−１−スピロ−１′−アザシクロペンチルイオン、スピロ−（１，１′）−ビアザシクロヘキシルイオン、アザシクロヘプタン−１−スピロ−１′−アザシクロヘキシルイオン、アザシクロオクタン−１−スピロ−１′−アザシクロヘキシルイオン、スピロ−（１，１′）−ビアザシクロヘプチルイオン、アザシクロオクタン−１−スピロ−１′−アザシクロヘプチルイオン、スピロ−（１，１′）−ビアザシクロオクチルイオンが挙げられる。
【００６６】
一般式（５）において、Ａは酸成分を表し、例えば、過塩素酸イオン（ＣｌＯ4-）、フッ素イオン（Ｆ-）、塩素イオン（Ｃｌ-）、臭素イオン（Ｂｒ-）、ヨウ素イオン（Ｉ-）、ヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ6-）、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン（ＳｂＦ6-）、テトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ4-）、トリフルオロメタンスルホン酸イオン（ＣＦ3ＳＯ3-）、トリフルオロ酢酸イオン（ＣＦ3ＣＯ2-）、ビストリフルオロメタンスルフォニルイミドイオン（（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-）、ペルフルオロブタンスルホン酸イオン（Ｃ4Ｆ9ＳＯ3-）、トリストリフルオロメタンスルフォニルメチドイオン（（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ-）、ジシアナミドイオン（（ＣＮ）2Ｎ-）等が挙げられる。
【００６７】
本発明に係る一般式（５）で表されるスピロアンモニウム化合物塩は、以下の製造方法により得られる。
【００６８】
まず、イソプロピルアルコール溶媒中、炭酸カリウム存在下でアザシクロアルカンに両末端を臭素化させたジブロモアルカンを作用させてスピロアンモニウムブロマイドを得、次に該ブロマイドを水またはアルコール中で電気透析により脱塩させて水酸化スピロアンモニウム溶液を得る。次いで、得られた水酸化スピロアンモニウム溶液に、一般式（５）中のＡに対応する酸成分を、等モル量添加して、中和反応させた後、減圧下で脱水させて、目的とするスピロアンモニウム化合物塩を得ることができる。
【００６９】
本発明に係る一般式（１）〜（５）で表されるイオン性液体が、総炭素数１０以上、２０以下であることが好ましい。総炭素数が１０以上のイオン性液体であれば、有機半導体化合物を溶解するのに用いる疎水性有機溶媒に対する溶解性を付与することができ、２０以下であれば、適度な融点で、室温で液体状態を保つことができ、取り扱い容易性の観点から好ましい。
【００７０】
また、本発明のインクジェットインクを用いて導電性パターンを形成して、例えば、有機ＴＦＴ等を作製する場合、その信頼性も考慮すると、アニオン種として、トリフルオロメチルスルホニル基、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド基、ｐ−トルエンスルホネート基を用いることがより好ましい。
【００７１】
本発明に係るイオン性液体の添加量は、射出性やパターン描画後の半導体特性の観点から、インクジェットインクが含有する有機半導体化合物の総質量に対し、１質量％以上、１０質量％以下が好ましい。
【００７２】
〔インクジェットインクの物性〕
本発明のインクジェットインクは、粘度は０．９ｍＰａ・ｓ以上、２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。さらには２ｍＰａ・ｓ以上、１０ｍＰａ・ｓ以下が射出安定性の観点から好ましく、３ｍＰａ・ｓ以上、７ｍＰａ・ｓ以下が最も好ましい。本発明で言うインクの粘度（ｍＰａ・ｓ）は、２５℃で測定した粘度値であり、従来公知の粘度計を用いて求めることができる。
【００７３】
本発明のインクジェットインクにおいては、表面張力は２０ｍＮ／ｍ以上、６０ｍＮ／ｍ以下が好ましい。さらには射出安定性の観点から３０ｍＮ／ｍ以上、５０ｍＮ／ｍ以下が好ましい。本発明で言うインクの表面張力（ｍＮ／ｍ）は、２５℃で測定した表面張力値であり、その測定方法は一般的な界面化学、コロイド化学の参考書等において述べられているが、例えば新実験化学講座第１８巻（界面とコロイド）、日本化学会編、丸善株式会社発行：Ｐ．６８〜１１７を参照することが出来る。
【００７４】
本発明のインクジェットインクの電気伝導度は、２５℃において０．１μＳ／ｃｍ以上、１０００μＳ／ｃｍ以下が好ましいが、描画性の観点から、１μＳ／ｃｍ以上、５００μＳ／ｃｍ以下がさらには好ましい。インクの電気伝導度の測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１３０（１９９５）に記載の方法に示されるような方法に従って容易に行うことができる。
【００７５】
《導電性パターンの作製方法》
本発明においては、上記説明した有機半導体化合物、比誘電率が１０以下の有機溶媒、及び本発明に係るイオン性液体を含有する本発明のインクジェットインクを用いて、圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置により吐出してパターン像を形成することを特徴の一つとする。
【００７６】
本発明に係る圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置について、詳細を説明する。
【００７７】
一般に、電子回路等で要求されている微細な線幅のパターンを高精細に描画するには、インクジェット記録装置から射出するインク液滴をより微細化する必要がある。
【００７８】
しかしながら、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）や電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）のみの出力手段を用いて、極微小インク液滴を吐出した場合、ノズルから吐出したインク液滴に付与される運動エネルギーは、インク液滴の半径の３乗に比例して小さくなるため、微小液滴は空気抵抗に耐えるほどの十分な運動エネルギーを確保できず、空気対流などによる擾乱を受け、正確な着弾が困難となる。さらに、インク液滴が微細になるほど、表面張力の効果が増すために、液滴の蒸気圧が高くなり蒸発量が激しくなる。このため微細液滴は、飛翔中の著しい質量の消失を招き、着弾時に液滴の形態を保つことすら難しいという問題があった。このように着弾位置の高精度化は、インク液滴の微細化と相反する課題であり、これら２つを同時に実現することに対し、障害を抱えていた。
【００７９】
本発明においては、上記課題を解決する方法として、圧力印加手段と電界印加手段とを用いた射出方法を適用することを特徴とする。
【００８０】
この射出方法は、０．１〜１００μｍの内径の吐出口を有するノズルを用い、本発明のインクジェットインク（以下、導電性インクともいう）に任意波形の電圧を印加して、この導電性インクを帯電させることにより、そのインク液滴を吐出口から、樹脂層を有するインク受容基材に吐出する方法である。
【００８１】
すなわち、この射出方法は、ノズルの吐出口の内径が０．１〜１００μｍであり、電界強度分布が狭くなっているため、ノズル内に供給された導電性インクに任意波形の電圧を印加することにより電界を集中させることができる。その結果、形成されるインク液滴を微小で、かつ形状の安定化したものとすることができる。従って、従来よりも微細な、例えば１ｐｌ（ピコリットル）未満の複数のインク液滴からなるインク液滴パターンを樹脂層表面に形成することができる。また、電界強度分布が狭くなっているため、ノズル内の導電性インクに印加する総印加電圧を低減することができる。また、インク液滴は、ノズルから吐出された直後、電界と電荷の間に働く静電力により加速されるが、ノズルから離れると電界は急激に低下するので、その後は、空気抵抗により減速する。しかしながら、微小液滴でかつ電界が集中したインク液滴は、樹脂層に近づくにつれ、鏡像力により加速される。この空気抵抗による減速と鏡像力による加速とのバランスをとることにより、微小液滴を安定に飛翔させ、着弾精度を向上させることが可能となる。
【００８２】
図１は、本発明に好ましく適用できる圧力印加手段と電界印加手段とを用い導電性インク吐出装置の一例を示した概略断面図である。
【００８３】
図１において、導電性インク吐出装置１２０は、帯電可能な導電性インクの液滴を先端部から樹脂層を有するインク受容基材Ｋに向かって吐出する超微細径のノズル１２１と、ノズル１２１の先端部に対向する面側には位置され、その対向面でインク受容基材Ｋを支持する対向電極１２３と、ノズル１２１内の流路１２２に導電性インクを供給する導電性インク供給手段と、ノズル１２１内の導電性インクに任意波形の吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段（電圧印加手段）１２５とを備えている。なお、上記ノズル１２１と導電性インク供給手段の一部の構成と吐出電圧印加手段１２５の一部の構成とは、ノズルプレート１２６と一体的に形成されている。
【００８４】
ノズル１２１は、ノズルプレート１２６の下面層１２６ｃから垂設され、この下面層１２６ｃと一体的に形成されている。ノズル１２１の先端部は、対向電極１２３に指向している。ノズル１２１の内部には、その先端部からその中心線に沿って貫通するノズル内流路１２２が形成されている。
【００８５】
ノズル１２１は、例えば、ガラスなどの電気絶縁体により、超微細径で形成されている。ノズル１２１の各部の寸法の具体例を挙げると、ノズル内流路１２２の内部直径は１μｍ、ノズル１２１の先端部における外部直径は２μｍ、ノズル１２１の根元、すなわち、上端部の直径は５μｍ、ノズル１２１の高さは１００μｍに設定されている。また、ノズル１２１の形状は限りなく円錐形に近い円錐台形に形成されている。このようなノズル１２１はその全体がノズルプレート１２６の下面層１２６ｃと共に絶縁性の樹脂材により形成されている。
【００８６】
なお、ノズル１２１の各寸法は上記一例に限定されるものではない。特に吐出口の内径については、電界集中の効果により液滴の吐出を可能とする吐出電圧が１０００Ｖ未満を実現する範囲であって、例えば、１００μｍ以下であり、より望ましくは、２０μｍ以下であって、現行のノズル形成技術により溶液を通す貫通穴を形成することが実現可能な範囲である内径、例えば０．１μｍをその下限値とする。
【００８７】
導電性インク供給手段は、ノズルプレート１２６の内部であってノズル１２１の根元となる位置に設けられると共にノズル内流路１２２に連通する溶液室１２４と、図示しない外部の導電性インクタンクからインク室１２４に導電性インクを導く供給路１２７と、インク室１２４への溶液の供給圧力を付与する図示しない供給ポンプとを備えている。
【００８８】
上記供給ポンプは、ノズル２１の先端部まで導電性インクを供給し、当該先端部からこぼれ出さない範囲の供給圧力を維持して導電性インクの供給を行う。
【００８９】
吐出電圧印加手段１２５は、ノズル１２１内の導電性インクに吐出電圧を印加してこの導電性インクを帯電させることにより、この導電性インクの液滴をノズル１２１の吐出口からインク受容基材Ｋに向かって吐出させるものである。この吐出電圧印加手段１２５は、ノズルプレート１２６の内部であってインク室１２４とノズル内流路１２２との境界位置に設けられた吐出電圧印加用の吐出電極１２８と、この吐出電極１２８に常時，直流のバイアス電圧を印加するバイアス電源１３０と、吐出電極１２８にバイアス電圧に重畳して吐出に要する電位とするパルス電圧を印加する吐出電圧電源１２９とを備えている。
【００９０】
吐出電極１２８は、インク室１２４内部において導電性インクに直接接触し、導電性インクを帯電させると共に吐出電圧を印加する。
【００９１】
バイアス電源１３０によるバイアス電圧は、導電性インクの吐出が行われない範囲で常時電圧印加を行うことにより、吐出時に印加すべき電圧の幅を予め低減し、これによる吐出時の反応性の向上を図っている。
【００９２】
一例を挙げると、バイアス電圧はＤＣ３００Ｖで印加され、パルス電圧は１００Ｖで印される。従って、吐出の際の重畳電圧は４００Ｖとなる。
【００９３】
ノズルプレート１２６は、最も上層に位置する上面層１２６ａと、その下に位置する導電性インクの供給路を形成する流路層１２６ｂと、この流路層１２６ｂのさらに下に形成される下面層１２６ｃとを備え、流路層１２６ｂと下面層１２６ｃとの間には、吐出電極１２８が介挿されている。
【００９４】
対向電極１２３は、ノズル１２１に垂直な対向面を備えており、かかる対向面に沿うようにインク受容基材Ｋの支持を行う。ノズル１２１の先端部から対向電極１２３の対向面までの距離は、例えば１００μｍ等、一定に保持されている。
【００９５】
また、対向電極１２３は接地されているため、常時、接地電位を維持している。従って、パルス電圧の印加時にはノズル１２１の先端部と対向面との間に生じる電界による静電力により吐出された液滴を対向電極１２３側に誘導する。
【００９６】
なお、導電性インク吐出装置１２０は、ノズル１２１の超微細化による当該ノズル１２１の先端部での電界集中により電界強度を高めることで液滴の吐出を行うことから、対向電極１２３による誘導がなくとも液滴の吐出を行うことは可能ではあるが、ノズル１２１と対向電極１２３との間での静電力による誘導が行われた方が望ましい。この場合、ノズル１２１から吐出され空気抵抗により減速する液滴を、鏡像力により加速することができる。従って、これら空気抵抗による減速と鏡像力による加速とのバランスをとることにより、微小液滴を安定に飛翔させ、着弾精度を向上させることができる。またなお、帯電した液滴の電荷を、対向電極１２３の接地により逃がすことも可能である。
【００９７】
以上のような導電性インク吐出装置１２０は、図示しない駆動機構により、インク受容基材Ｋの搬送方向に対して直交する方向に走査自在とされた走査型の導電性インク吐出装置としてもよい。この場合において、導電性インク吐出装置１２０に複数のノズル１２１を配列するようにしてもよい。また、導電性インク吐出装置１２０は、インク受容基材Ｋの搬送方向に対して直交する方向に多数のノズル１２１を配列してなるライン型の導電性インク吐出装置としてもよい。
【００９８】
更に、本発明に適用可能なインクジェット記録装置の詳細構成について、図を用いて説明する。
【００９９】
本発明の導電性パターンの作製方法においては、本発明のインクジェットインクを、吐出孔を有するノズルプレート、吐出孔に連通する圧力室、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子、圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手段、及び静電力を用いた電界印加手段を有するインクジェット記録装置を用いて導電性パターンの作製することを特徴とする。
【０１００】
（液滴吐出ヘッド）
本発明で好ましく用いられる液滴吐出ヘッドの一例を図２及び図３に従って説明する。
【０１０１】
図２は液滴吐出ヘッドの例であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する。）Ａを構成している、ノズルプレート１、ボディプレート２、圧力発生手段３を模式的に示している。
【０１０２】
ここでは、はじめに、吐出手段の一つである圧力発生手段として圧電素子を用いた場合について説明する。
【０１０３】
ノズルプレート１には、インク吐出のための吐出孔１１を複数配列してある。また、ボディプレート２には、ノズルプレート１を貼り合わせることで、圧力室となる圧力室溝２４、インク供給路となるインク供給路溝２３及び共通インク室となる共通インク室溝２２、並びにインク供給口２１が形成されている。
【０１０４】
そして、ノズルプレート１の吐出孔１１とボディプレート２の圧力室溝２４とが一対一で対応するようにノズルプレート１とボディプレート２とを貼り合わせることで流路ユニットＭを形成する。ここで、以後、上記で説明に使用した圧力室溝、供給路溝、共通インク室溝の各符号はそれぞれ圧力室、供給路、共通インク室にも使用する。
【０１０５】
ここで、図３は、この記録ヘッドＡにおいて、ノズルプレート１、ボディプレート２、圧電素子３を組み立てた後、ノズルプレート１のＹ−Ｙ、及びボディプレート２のＸ−Ｘの位置での断面を模式的に示している。図３が示しているように、流路ユニットＭに圧電素子３をインク吐出用アクチュエータとしてボディプレート２のノズルプレート１を接着する面と反対の各圧力室２４の底部２５の面に接着することで、記録ヘッドＡが完成する。この記録ヘッドＡの各圧電素子３に駆動電圧が印加され、圧電素子３から発生する振動が圧力室２４の底部２５に伝えられ、この底部２５の振動により圧力室２４内の圧力を変動させることで吐出孔１１からインク滴を吐出させる。
【０１０６】
（駆動電圧）
本発明に係るインクジェット記録装置における圧電素子の駆動電圧と、吐出孔における液体の挙動との関連について説明する。
【０１０７】
本発明で用いる液滴吐出ヘッドは、吐出孔を有するノズルプレートと、前記吐出孔に連通する圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有しており、圧力発生素子に所定の駆動電圧を印加することにより圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることにより前記吐出孔から液体が吐出するものである。この液体吐出の状態は、圧力変動の程度、換言すると圧力発生素子への駆動電圧に応じて変化する。一般に、液体吐出の状態は、実際には駆動電圧だけではなく、他のさまざまな要因によって影響を受けるものであるのだが、ここでは駆動電圧による影響について説明する。
【０１０８】
液滴を吐出する際に圧力発生手段に印加する駆動電圧Ｖｅの波形の例として、図４及び図５に記載の波形を挙げることができる。但し、これらの波形に限られない。
【０１０９】
（静電力を利用した液滴吐出法）
静電力を利用した液滴吐出法に用いられる電界印加手段については、前述の図１を用いて説明したが、更に、図６に示す液滴吐出装置の一例に従って説明する。
【０１１０】
図６は、液滴吐出ヘッドＢを用いて構成した液体吐出装置６０の全体構成を示す模式的である。液滴吐出ヘッドＢに利用するノズルプレート１の、例えば、大径部１５の内周面に、例えばＮｉＰ、Ｐｔ、Ａｕ等の導電素材よりなるノズル内の液体を帯電させるための静電電圧印加手段である帯電用電極５０を設ける。帯電用電極５０を設けることで、帯電用電極５０がノズルプレート１の大径部１５内の液体に接触する。静電電圧電源５１から帯電用電極５０と吐出される液滴が着弾する基材５３を備えた対向電極５４との間に静電電圧が印加されると、大径部１５内の液体が同時に帯電される。この帯電により、液滴吐出ヘッドのノズル孔１１と対向する位置に設けてある対向電極５４との間、特に液体と吐出される液滴が着弾する基材５３との間に静電吸引力が発生されるようにすることができる。
【０１１１】
各圧力室２４に対応する背面部分には、圧力発生手段としての圧電素子３がそれぞれ設けられている。圧電素子３には、圧電素子３に駆動電圧を印加して圧電素子３を変形させるための駆動電圧電源５２が接続されている。圧電素子３は、駆動電圧電源５２からの駆動電圧の印加により変形して、ノズル内の液体に圧力を生じさせてノズル１１の吐出孔１３に液体のメニスカスを形成させるようになっている。ここで、上記で述べたように吐出孔１３の存在する吐出面１２に撥液層４５が設けてあることで、ノズルの吐出孔１３部分に形成される液体のメニスカスが吐出孔１３の周囲の吐出面１２に広がることによるメニスカス先端部への電界集中の低下を効果的に防止することができる。尚、５５は駆動電圧電源５２や静電電圧電源５１等の液体吐出装置６０を制御する制御部である。
【０１１２】
従って、圧電素子３による液体への圧力付与と帯電用電極５０による液体への静電吸引力との相乗効果により効率的に液滴が吐出できる液滴吐出ヘッドとすることができる。換言すると、静電吸引力が働かない場合には飛翔中に空気抵抗の影響により飛翔速度が低下して正規の着弾位置まで到達しないような微小な液滴を吐出する場合においても、静電吸引力の作用により正規の着弾位置に高い精度で着弾させることができ、良好なインクパターンを形成することができる。
【０１１３】
《インク受容基材》
本発明のインクジェットインクを用いて導電性パターンを形成するのに用いるインク受容基材は、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム等の樹脂フィルム、ガラス−エポキシ基板、シリコン基板、セラミックス基板、ガラス基板等が挙げられる。
【０１１４】
本発明で用いられる樹脂フィルムの材質としては、特に限定はないが、例えば、ポリエステル系フィルム（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリカーボネート系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリスルホン（ポリエーテルスルホンも含む）系フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム，ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム（アートン（ＪＳＲ社製）、ゼオネックス、ゼオネア（以上、日本ゼオン社製））、ポリエーテルスルフォンフィルム、ポリスルホン系フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、ポリアクリレート系フィルム、ポリアリレート系フィルム等を挙げることができる。これらの素材を主成分とする異なる材質のフィルムを積層したフィルムであってもよい。
【実施例】
【０１１５】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０１１６】
《有機半導体化合物》
有機半導体化合物１（６，１３−ビスイソプロピルシリルエチニルペンタセン）は、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１２３（２００１），ｐ９４８２，ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに記載の方法に従って合成した。また、有機半導体化合物２〔ポリ（３−ヘキシルチオフェン）〕はＡｌｄｒｉｃｈ社から購入したものを使用した。
【０１１７】
《イオン性液体》
イオン性液体１：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  テトラフルオロボレート、（炭素原子数：６、分子量：１９８、融点：６℃、メルク社製）
イオン性液体２：１−オクタデシル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（炭素原子数：２４、分子量：６１６、融点：２５℃以下、メルク社製）
イオン性液体３：１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（炭素原子数：１０、融点：−５℃、関東化学社製）
《インクジェットインクの調製》
〔インク１の調製：本発明〕
下記に示す添加比率で、有機溶媒１（テトラリン、比誘電率：２．７、沸点：２０８℃）に、有機半導体化合物１（６，１３−ビスイソプロピルシリルエチニルペンタセン）、イオン性液体１（１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  テトラフルオロボレート）を混合、溶解した。次いで、得られた溶液を０．４５μｍフィルターで濾過して、インク１を調製した。
【０１１８】
有機半導体化合物１（６，１３−ビスイソプロピルシリルエチニルペンタセン）
１．００質量％
有機溶媒１（テトラリン）                                    ９８．９９質量％
イオン性液体１（１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  テトラフルオロボレート）
０．０１質量％
〔インク２の調製：本発明〕
上記インク１の調製において、イオン性液体１に代えて、イオン性液体２（１−オクタデシル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）を用いた以外は同様にして、インク２を調製した。
【０１１９】
〔インク３の調製：本発明〕
上記インク１の調製において、イオン性液体１に代えて、イオン性液体３（１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）を用いた以外は同様にして、インク３を調製した。
【０１２０】
〔インク４の調製：本発明〕
上記インク３の調製において、有機溶媒１（テトラリン）に代えて、有機溶媒２（トルエン、比誘電率：２．２、沸点：１１１℃）を用いた以外は同様にして、インク４を調製した。
【０１２１】
〔インク５の調製：実施例〕
上記インク３の調製において、有機半導体化合物１に代えて、有機半導体化合物２〔ポリ（３−ヘキシルチオフェン）〕を用いたこと以外は同様にして、インク５を調製した。
【０１２２】
〔インク６の調製：比較例〕
上記インク１の調製において、イオン性液体１を削除し、有機溶媒１（テトラリン）の添加量を９９．００質量％に変更した以外は同様にして、インク５を調製した。
【０１２３】
〔インク７の調製：比較例〕
下記の各添加剤を混合、溶解して、インク７を調製した。
【０１２４】
顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ−１２２                  ４．００質量％
スチレン−ステアリルメタアクリレート共重合体                  ４．００質量％
イオン性液体２：１−オクタデシル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド                                      １２．００質量％
アイソパーＨ（非水溶性有機溶媒、エクソン社製）              ８０．００質量％
《インクの評価》
上記調製した各インクについて、下記に示す方法に従って評価を行った。
【０１２５】
〔サテライト耐性の評価〕
各インクを、ノズル口径が５μｍ、吐出インク液滴量が０．１ｐｌの図６に記載の圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置に装填、吐出させ、ノズル穴から吐出されるインク液滴の飛翔状態を、ＣＣＤカメラを用いてサテライト発生数を計測し、下記に示す基準に従って、サテライト耐性を評価した。液滴吐出ヘッド内に設けられた圧電素子の駆動電圧は、吐出孔からインクは隆起するが、液滴が形成されること無く吐出孔内に戻る最大電圧の１．１倍に、静電力は１ｋＶにそれぞれ設定した。
【０１２６】
◎：ノズルから吐出されたインク液滴数に対し、サテライト発生が５％未満
○：ノズルから吐出されたインク液滴数に対し、サテライト発生が５％以上、１０％未満
△：ノズルから吐出されたインク液滴数に対し、サテライト発生が１０％以上、２０％未満
×：ノズルから吐出されたインク液滴数に対し、サテライト発生が２０％以上
〔デキャップ耐性の評価〕
ノズル口径が５μｍ、吐出インク液滴量が０．１ｐｌの図６に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて、上記調製各インクについて、２３℃、６０％ＲＨの環境下で初期状態として、出射間隔１ミリ秒時、インク液滴速度が８ｍ／ｓｅｃとなるように、液滴吐出ヘッド内に設けられた圧電素子の駆動電圧及び静電力を決定した。
【０１２７】
次いで、出射間隔時間を変化し、下式に従って液滴速度の相対比率を測定し、下記の基準に従ってデキャップ耐性の評価を行った。
【０１２８】
例えば、出射間隔１ミリ秒でインク液滴を１００滴出射させ、最初の出射から間隔時間ｔ秒後に、再び出射間隔１ミリ秒で１００滴出射させ、間隔時間ｔ秒後の最初のインク液滴の速度を測定して、これを間隔時間ｔ後の液滴速度とする。
【０１２９】
液滴速度の相対比率（％）＝（出射間隔ｔ秒後の液滴速度）／（出射間隔１ミリ秒の液滴速度＝８ｍ／ｓｅｃ）×１００
◎：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが、１０秒以上である
○：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが、１秒以上、１０秒未満である
△：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが、０．３秒以上、１秒未満である
×：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが、０．３秒未満である
〔線幅再現性の評価〕
各インクを、図６に記載の圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置に装填し、アルカリ性水溶液で洗浄したガラス板上に、線幅１０μｍの直線を、線間隔５０μｍで複数本を形成した。液滴吐出ヘッド内に設けられた圧電素子の駆動電圧は、吐出孔から液体が隆起するが、液滴は形成されること無く吐出孔内に戻る最大電圧の１．１倍に、静電力は１ｋＶにそれぞれ設定した。
【０１３０】
形成したパターンを室温で乾燥させ、光学顕微鏡で観察し、以下の評価を行った。
【０１３１】
形成されたパターンの任意の５０箇所における線幅を測定し、下式にしたがって平均泉幅Ｗａｖｅと線幅ばらつき度を算出し、下記基準に従って、細線再現性を評価した。
【０１３２】
平均線幅Ｗａｖｅ＝（Ｗ１＋Ｗ２＋・・・＋Ｗ５０）／５０×１００
（Ｗ１、Ｗ２、・・・、はそれぞれ１箇所目の測定位置の線幅、２箇所目の測定位置の線幅、・・・、を表す。）
線幅ばらつき度＝（｜Ｗ１−Ｗａｖｅ｜＋｜Ｗ２−Ｗａｖｅ｜＋・・・＋｜Ｗ５０−Ｗａｖｅ｜）／５０×１００
（線幅ばらつき度が小さいほど、線幅が均一であり、好ましい。）
〈評価基準〉
○：線幅ばらつき度が、１％未満である
△：線幅ばらつき度が、１％以上、５％未満である
×：線幅ばらつき度が、５％以上である
〔半導体特性の評価〕
（半導体素子の作製）
ゲート電極としての比抵抗０．０１Ω・ｃｍのＳｉウェハーに、厚さ２００ｎｍの熱酸化膜を形成してゲート絶縁層とした後、オクタデシルトリクロロシランによる表面処理を行った。
【０１３３】
このような表面処理を行ったＳｉウェハー上に、マスクを用いて金を蒸着してソースおよびドレイン電極を形成した。ソースおよびドレイン電極は幅１００μｍ、厚さ２００ｎｍで、チャネル幅Ｗ＝３ｍｍ、チャネル長Ｌ＝２０μｍになるように作製した。
【０１３４】
図６に記載の圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置に装填し、上記で作製したインク１〜６を用いて、ソースおよびドレイン電極間に、着弾させた。滴吐出ヘッド内に設けられた圧電素子の駆動電圧は、吐出孔から液体が隆起するが液滴が形成されること無く吐出孔内に戻る最大電圧の１．１倍に、静電力は１ｋＶにそれぞれ設定した。自然乾燥させ、窒素雰囲気下で５０℃、３０分間の熱処理を施した。
【０１３５】
（キャリア移動度及びＯＮ／ＯＦＦ値の評価）
得られた有機薄膜トランジスタについて、各素子のキャリア移動度とＯＮ／ＯＦＦ値を、素子作製直後に測定した。尚、本発明では、Ｉ−Ｖ特性の飽和領域からキャリア移動度を求め、さらに、ドレインバイアス−５０Ｖとし、ゲートバイアス−５０Ｖ及び０Ｖにしたときのドレイン電流値の比率からＯＮ／ＯＦＦ比を求め、下記の基準に従って半導体特性の評価を行った。
【０１３６】
〈評価基準〉
○：キャリア移動度が０．０１ｃｍ2／Ｖｓｅｃ以上で、かつ、ＯＮ／ＯＦＦ比が１０6以上である
△：キャリア移動度が０．０１ｃｍ2／Ｖｓｅｃ以上、または、ＯＮ／ＯＦＦ比が１０6以上のどちらか一方を満たす
×：キャリア移動度が０．０１ｃｍ2／Ｖｓｅｃ未満で、かつ、ＯＮ／ＯＦＦ比が１０6未満である
以上により得られた結果を、表１に示す。
【０１３７】
【表１】
2009120631.tif 000011
【０１３８】
表１に記載の結果より、圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置と本発明のインクを用いた水準は、比較例に対し、サテライト耐性、デキャップ耐性及び細線再現性に優れ、かつ形成した導電性パターンが優れた半導体特性を備えていることが分かる。
【０１３９】
また、図６で示す圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置に代えて、圧力印加手段のみを有するセイコーエプソン社製のインクジェットプリンターＰＸＧ−９００を用いて、上記の各評価で用いたのと同様のインク吐出条件になる様改造を行って、上記インク１〜５について同様の評価を行った結果、サテライト耐性、デキャップ耐性及び細線再現性に十分な結果を得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明に好ましく適用できる圧力印加手段と電界印加手段とを備えたインクジェット記録装置の一例を示した概略断面図である。
【図２】本発明に好ましく適用できるインクジェット記録装置の液滴吐出ヘッドの一例を示す模式図である。
【図３】本発明に好ましく適用できるインクジェット記録装置の液滴吐出ヘッドの一例の断面を示す模式図である。
【図４】液滴吐出の際の駆動電圧Ｖｅの波形の一例を示す模式図である。
【図５】液滴吐出の際の駆動電圧Ｖｅの波形の他の一例を示す模式図である。
【図６】本発明に好ましく適用できるインクジェット記録装置の全体構成の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４１】
Ａ  インクジェット式記録ヘッド
１  ノズルプレート
２  ボディプレート
３  圧力発生手段
１１  インク吐出のための吐出孔
２１  インク供給口
２２  共通インク室溝
２３  インク供給路溝
２４  圧力室となる圧力室溝
６０  液体吐出装置
１２０  導電性インク吐出装置
１２１  ノズル
１２２  ノズル内流路
１２３  対向電極
１２４  インク室
１２５  吐出電圧印加手段
１２６  ノズルプレート
１２７  供給路
１２８  吐出電極
１３０  バイアス電源
Ｋ  インク受容基材
【図１】
2009120631.tif 000016
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009120631.tif 000020
【図６】
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