JP2002164635A - 導電膜パターンの形成方法および電気光学装置、電子機器 - Google Patents

導電膜パターンの形成方法および電気光学装置、電子機器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミクロンオーダーの精度を有し、尚且つ、簡
便な工程で良質な導電膜パターンを形成する手段を提供
する。 【解決手段】 基板表面に有機分子膜を用いて、親液部
と撥液部とを所定のパターンに形成するとともに、導電
性微粒子を分散させた液体を親液部に選択的に塗布した
後、熱処理によって導電膜に変換することにより、親液
部のみに導電膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路または集
積回路などの配線に使われる導電膜パターンの形成方
法、この導電膜パターンの形成方法を用いて製造される
電気光学装置、及びこの電気光学装置を備えた電子機器
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の配線に使われる導電膜パターンの
形成は、基板の全面にスパッタや蒸着などで金属薄膜を
形成した後、フォトリソグラフィー法によって不要な部
分をエッチングして必要な導電膜パターンを形成する方
法がもっとも一般的である。しかし、この方法では工程
が複雑で高価な真空装置を用いる必要があり、材料使用
効率も数％程度でそのほとんどを捨ててしまうことにな
る。そのため、もっと簡単で安価な方法が求められてき
た。
【０００３】これに対して、米国特許５１３２２４８号
では、微粒子を分散させた液体をインクジェット法にて
基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザー照
射を行って導電膜パターンに変換する方法が提案されて
いる。この方法によれば、フォトリソグラフィーが不要
となり、プロセスは大幅に簡単なものとなる。しかしな
がら、このようなインクジェット法によるパターニング
は、工程が単純で原材料の使用量も少なくてすむという
メリットがある反面、後述のバンクを用いない場合には
１００μｍ程度の大きさの構造を３０μｍ程度の位置精
度で形成することが限界である。そこで、インクジェッ
ト法による加工精度を向上させるためには通常、特開昭
５９−７５２０５に開示されているように、基板上にバ
ンクを設けて吐出された液滴の位置を制御する方法が用
いられる。バンクを用いると、基板上に吐出された液滴
はバンクの外に出ることはなく、３０μｍ程度のパター
ンを１μｍ程度の位置精度で形成することが可能であ
る。しかしながら、このようなバンクはフォトリソグラ
フィーを用いて形成する必要があるため、コスト高につ
ながってしまう。
【０００４】また、近年ＬＳＩ等への応用で、銅微粒子
を溶剤に分散させた液体を基板にスピンコートする方法
も提案されている（村上裕彦他、１９９９年春季第４６
回応用物理学会学術講演会講演予稿集Ｎｏ．２、２９ｐ
−ＺＱ−１５）。この場合にはあらかじめ基板に形成し
たトレンチ、ホールに液体を流し込み、乾燥、加熱を経
て、銅薄膜のパターンを得るが、トレンチやホールの形
成にはやはりフォトリソグラフィー法を用いる必要があ
る。
【０００５】以上で述べたように、導電膜パターンを液
体材料から成膜してパターニングを行うにあたって、ミ
クロンオーダーの精度を有し、尚且つ、フォトリソグラ
フィーを使用しない簡便な工程で導電膜パターンを得る
パターニング手段はこれまでなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、微粒子を
含有した液体を基板上にパターン塗布して導電性パター
ンを形成する方法において、従来のようにフォトリソグ
ラフィーによって形成したバンクやトレンチで液体の位
置を制御するのではなく、有機分子膜によって撥液部と
親液部のパターンを形成した基板の親液部のみに選択的
に液体材料を塗布し、その後の熱処理によって導電膜パ
ターンに変換することにより、簡単な工程で精度よく導
電膜パターンを形成する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために鋭意研究した結果、基板表面に有機分
子膜を用いて、親液部と撥液部とを所定のパターンに形
成する工程と、導電性微粒子を含有した液体を前記基板
上の親液部に選択的に塗布する工程と、熱処理によって
前記液体の塗布膜を導電膜に変換する工程と、から成る
導電膜パターンの形成方法によって、簡単な工程で精度
よく導電膜パターンを形成できることを見出し、本発明
を完成した。
【０００８】本発明に用いられる基板としては、Ｓｉウ
エハー、石英ガラス、ガラス、プラスチックフィルム、
金属板など各種のものを用いることができ、また、基板
表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地
層として形成されていても問題はない。
【０００９】本発明の有機分子膜は、基板に結合可能な
官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった
基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）
官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一
部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組
織化して分子膜、例えば単分子膜を形成するものであ
る。また、この有機分子膜は紫外線照射によって分解さ
れ、マスクを使った紫外線照射によって容易にパターニ
ングできることが望ましい。
【００１０】本発明において基板表面に形成される自己
組織化膜とは、基板などの下地層の構成原子と反応可能
な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直
鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合
物を、配向させて形成された膜である。前記自己組織化
膜はフォトレジスト材等の樹脂膜とは異なり、単分子を
配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くする
ことができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即
ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均
一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することがで
き、微細なパターニングをする際に特に有用である。
【００１１】例えば、前記の高い配向性を有する化合物
として、後述するフルオロアルキルシランを用いた場合
には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように
各化合物が配向されて自己組織化膜が形成されるので、
膜の表面に均一な撥液性が付与される。
【００１２】このような自己組織化膜を形成する化合物
としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラ
ヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ
−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラ
ン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロ
デシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，
２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリ
デカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルト
リメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２
テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラ
ン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使
用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好まし
いが、２種以上の化合物を組み合わせて使用しても、本
発明の所期の目的を損なわなければ制限されない。ま
た、本発明においては、前記の自己組織化膜を形成する
化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密着
性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。ＦＡＳを
パターニングすることによって親液部と撥液部のパター
ンを作ることができる。ＦＡＳが存在する部分が撥液部
となる。
【００１３】ここで用いるＦＡＳは、一般的に構造式Ｒ
nＳｉＸ(4-n)であらわされる。ここでｎは１以上３以下
の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン
原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキ
ル基であり、（ＣＦ3）（ＣＦ2）x（ＣＨ2）yの（ここ
でｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整
数を表す）構造を持ち、複数個のＲまたはＸがＳｉに結
合している場合には、ＲまたはＸはそれぞれすべて同じ
でもよいし、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分
解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガ
ラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応して
シロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に
（ＣＦ3）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地
表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質す
る。
【００１４】次いで、親液部について述べる。後述する
紫外光などにより自己組織化膜が除去された領域は、ヒ
ドロキシル基が表面に存在する。このため、ＦＡＳの領
域に比べて非常に濡れ易い性質を示す。従って、基板全
面にＦＡＳを形成した後に、一部の領域のＦＡＳを除去
すると、その領域は親液性を示し、親液部と撥液部のパ
ターンが形成されることになる。
【００１５】さらに、上述のようにＦＡＳが除去された
領域に第２の自己組織化膜を形成することも可能であ
る。第２の自己組織化膜を形成する化合物もＦＡＳと同
様に結合性官能基と表面を改質する官能基を持ち、結合
性官能基が基板表面のヒドロキシル基と結合して自己組
織化膜を形成する。第２の自己組織化膜の表面を改質す
る官能基としては、ＦＡＳと違ってより親液性を示すも
の、あるいは微粒子との結合力の強いもの、例えばアミ
ノ基、チオール基などを用いることが望ましい。これに
よって、より安定なパターニングが可能となり、最終的
に得られる導電膜パターンの基板への密着力も向上する
ためである。このような第２の自己組織化膜を形成する
化合物としては、３−メルカプトプロピルトリエトキシ
シラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプ
ロピルトリメトキシシランなどがあげられる。
【００１６】なお、自己組織化膜は、例えば、‘Ａｎ
Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏＵＬＴＲＡＴＨＩＮ
ＯＲＧＡＮＩＣ ＦＩＬＭＳ： Ｕｌｍａｎ， ＡＣＡ
ＤＥＭＩＣ ＰＲＥＳＳ’に詳しく開示されている。
【００１７】本発明では、上記のような有機分子膜を用
いて、基板上に親液部と撥液部とを所定のパターンに形
成した後、微粒子を含有した液体を前記基板上の親液部
に選択的に塗布し、その後の熱処理によって塗布膜が導
電膜に変換される。
【００１８】ここで用いられる微粒子は、金、銀、銅、
パラジウム、ニッケルのいずれかを含有する金属微粒子
の他に導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いら
れる。本発明では、これらの微粒子を溶媒に分散させた
液体を用いる。微粒子を分散させるために、微粒子表面
に有機物などをコーティングして使うこともできる。ま
た、基板に塗布するにあたり、溶剤への分散しやすさと
インクジェット法の適用の観点から、微粒子の粒径は５
０ｎｍ以上０．１μｍ程度であることが好ましい。
【００１９】本発明では上記の微粒子を溶媒に分散した
液体を、基板上の親液部にのみ選択的に塗布する。ここ
で使用する溶媒は室温での蒸気圧が０．００１〜２００
ｍｍＨｇであるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨ
ｇより高い場合には、塗布膜を形成する時に溶媒が先に
蒸発してしまい良好な塗布膜を形成することが困難とな
るためである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍ
Ｈｇより低い溶媒の場合、乾燥が遅くなり塗布膜中に溶
媒が残留しやすくなり、後工程の熱および／または光処
理後に良質の導電膜が得られ難い。また、上記溶液の塗
布を後述のインクジェット装置によって行う場合には、
溶媒の蒸気圧は０．００１〜５０ｍｍＨｇであることが
望ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、イ
ンクジェット装置で液滴を吐出する際に乾燥によるノズ
ル詰まりが起こりやすく、安定な吐出が困難となるため
である。一方、蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い場
合には吐出したインクの乾燥が遅くなり導電膜中に溶媒
が残留し易くなり、後工程の熱処理後にも良質の導電膜
が得られ難い。本発明で使用する溶媒としては、上記の
微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであ
れば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール
類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、
キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、
テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シク
ロへキシルベンゼンなどの炭化水素系溶媒、またエチレ
ングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジ
エチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエー
テル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ
レングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコー
ルメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、
ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサン
などのエーテル系溶、さらにプロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘ
キサノンなどの極性溶媒を挙げることができる。これら
の内、微粒子の分散性と分散液の安定性、またインクジ
ェット法への適用のしやすさの点で、水、アルコール
類、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく、さら
に好ましい溶媒としては水、炭化水素系溶媒を挙げるこ
とができる。これらの溶媒は、単独でも、或いは２種以
上の混合物としても使用できる。
【００２０】上記微粒子を溶媒に分散する場合の溶質濃
度は１〜８０重量％程度であり、所望の導電膜の膜厚に
応じて調整することができる。８０重量％を超えると凝
集をおこしやすくなり、均一な塗布膜が得られない。
【００２１】本発明で用いられる、上記微粒子分散液
は、目的の機能を損なわない範囲で必要に応じてフッ素
系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節材を
微量添加することができる。このノニオン系表面張力調
節材は、溶液の塗布対象物への濡れ性を良好化し、塗布
した膜のレベルリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発
生、ゆず肌の発生などを防止しに役立つものである。
【００２２】かくして調製した微粒子分散液の粘度は１
〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。後述のインク
ジェット装置にて液体を塗布する場合、粘度が１ｍＰａ
・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出に
より汚染され易く、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大き
い場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な
液滴の吐出が困難となるためである。
【００２３】さらに、かくして調製した微粒子分散液の
表面張力は２０〜７０ｄｙｎ／ｃｍの範囲に入ることが
望ましい。後述のインクジェット装置にて液体を塗布す
る場合、表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ未満であると、イ
ンク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛
行曲がりが生じ易くなり、７０ｄｙｎ／ｃｍを超えると
ノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないためイン
ク組成物の吐出量、吐出タイミングの制御が困難になる
ためである。
【００２４】また、本発明の電気光学装置は、上記本発
明の導電膜パターンの形成方法により形成された導電膜
パターンを有することを特徴とするものである。
【００２５】また、本発明の電子機器は、上記本発明の
電気光学装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の導電膜パターンの
代表的な形成方法を図面を参照して説明する。導電性パ
ターンの形成工程は次のような〜の工程で行われ
る。基板１１全面に自己組織化膜１２を形成した後、
自己組織化膜１２を部分的に除去し、親液部１１ａと撥
液部１１ｂとを所定のパターンで形成するパターン形成
工程、スピンコート法やインクジェット法などによ
り、親液部１１ａに選択的に微粒子分散液１４を塗布す
る工程、熱処理によって、塗布した微粒子分散液を導
電膜１６に変換する工程。
【００２７】撥液部、親液部パターンの形成工程 まず、図１に示すように、基板１１表面に前述のＦＡＳ
などからなる自己組織化膜１２を形成する。自己組織化
膜１２は、既述の原料化合物（例えばヘプタデカフルオ
ロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシ
ラン）と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温
の場合は２〜３日程度の間放置すると基板上に形成され
る。また、密閉容器全体を１００℃程度に保持すること
により、３時間程度で基板上に形成される。以上に述べ
たのは、気相からの形成法であるが、液相からも自己組
織化膜は形成可能である。例えば、原料化合物を含む溶
媒中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自
己組織化膜が得られる。
【００２８】次いで、図２に示すように、後で形成する
導電膜のパターンに合わせて自己組織化膜１２をパター
ニングする。基板表面が露出した部分が液体材料に対し
て濡れ性を持った親液部１１ａとなり、自己組織化膜１
２が残存している部分は液体材料に対して濡れ性を持っ
ていない撥液部１１ｂとなる。
【００２９】自己組織化膜のパターニング方法として
は、紫外線照射法、電子ビーム照射法、Ｘ線照射法、走
査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）法等が適用可能である。
本発明においては、紫外線照射法が好ましく用いられ
る。紫外線照射法は、図３に示すように、導電膜のパタ
ーンを形成するための開口が形成されているフォトマス
ク１３を介して所定の波長の紫外光を自己組織化膜１２
に対して照射することにより行われる。このように紫外
光を照射することにより、自己組織化膜１２を形成して
いる分子が分解、除去されてパターニングが行われる。
従って、紫外線照射法では、親液部及び撥液部のパター
ンは、それぞれのフォトマスクに形成されたパターンに
合わせて形成できる。
【００３０】この際採用される紫外光の波長及び照射時
間は、自己組織化膜の原料化合物に応じて適宜決定され
るが、ＦＡＳの場合３１０ｎｍ以下の波長の紫外線を用
いることが好ましく、また２００ｎｍ以下の波長の紫外
光を用いることがさらに好ましい。
【００３１】また、自己組織化膜を最初に基板全面に形
成する前に、基板表面に紫外光を照射したり、溶媒によ
り洗浄したりして、前処理を施すことが望ましい。
【００３２】さらに、上記のようにして形成された親液
部、撥液部のパターンを持つ基板の親液部のみに、必要
に応じて第二の自己組織化膜を形成してより親液性を高
めたり、基板と微粒子の密着力を高めたりすることもで
きる。第二の自己組織化膜を形成するには、例えば３−
メルカプトプロピルトリエトキシシランの２％エタノー
ル溶液に、前述の親液部、撥液部のパターンを形成した
基板を５分間浸漬する。このようにすると、親液部のみ
に表面にチオール基を持つ第２の自己組織化膜が形成さ
れる。
【００３３】微粒子分散液の選択的塗布工程 次に、自己組織化膜がパターニングされた基板の親液部
１１ａのみに微粒子分散液を選択的に塗布する。塗布の
方法としては、スピンコート法、ロールコート法、カー
テンコート法、ディップコート法、スプレー法、インク
ジェット法などの方法を用いることができる。スピンコ
ート法を用いる場合のスピナーの回転数は必要な導電膜
の膜厚、微粒子分散液の固形分濃度や粘度などにより決
まるが一般に１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ、好ましく
は３００ｒｍｐ〜３０００ｒｐｍが用いられる。
【００３４】また、本発明の微粒子分散液の塗布方法と
して、インクジェット法を用いることは特に好ましい。
親液部１１ａのみをねらって、必要量だけ塗布できるた
めである。これにより、スピンコート法などの場合とち
がって、吐出量を制御することにより膜厚制御が容易と
なり、基板上の異なった場所には異なった膜厚や異なっ
た材料の微粒子からなる膜を形成することが可能とな
る。また、必要な場所のみに塗布するため、材料の使用
量が少なくてすむというメリットもある。また、基板上
の親液部、撥液部のパターンはフォトリソグラフィーで
形成されたバンクと同じような作用を及ぼし、親液部に
インクジェット法により吐出された液滴は親液部から出
ることはなく、精密に位置が制御されることになる。
【００３５】本発明で使用するインクジェット方式の液
滴吐出装置は任意の液滴を一定量吐出できるものであれ
ば如何なる機構のものでもよく、特に数十ｎｇ程度の液
滴を形成、吐出できる圧電素子を用いたインクジェット
方式、ヒーターの熱エネルギーを利用して気泡を発生さ
せるバブルジェット（登録商標）方式などいずれの方式
のものでもかまわない。さらに必要に応じて上記のスピ
ンコート、ディップコート、スプレーコート、ロールコ
ート、カーテンコート等の一般的な塗布方式を組み合わ
せることもできる。
【００３６】熱処理によって塗布膜を導電膜に変換す
る工程 微粒子分散液が選択的に塗布された基板は、溶媒を除去
し、微粒子間の電気的接触をよくするために、熱処理に
供される。熱処理は通常大気中で行われるが、必要に応
じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲
気中で行うこともできる。上記の熱処理の処理温度は溶
媒の沸点（蒸気圧）、圧力および微粒子の熱的挙動によ
り適宜定めれば良く、特に限定されるものではないが室
温以上３００℃以下で行うことが望ましい。特に、プラ
スチックなどの広範囲な基板を使用できるという点で
は、室温から１００℃以下で行うことが特に望ましい。
【００３７】また熱処理は通常のホットプレート、電気
炉などでの処理の他、ランプアニールによって行うこと
もできる。ランプアニールに使用する光の光源として
は、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンラン
プ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレー
ザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣ
ｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光
源として使用することができる。これらの光源は一般に
は、１０〜５０００Ｗの出力のものが用いられるが、通
常１００〜１０００Ｗで十分である。
【００３８】図７は、上記本実施の形態の導電膜パター
ンの形成方法を用いて得られた導電膜パターンを有する
電気光学装置の一例である、マトリクス型表示装置の一
部を示す平面図である。
【００３９】図７中、符号１３１は走査線、１４２は第
１の薄膜トランジスタ、１４３は第２の薄膜トランジス
タである。第１の薄膜トランジスタ１４２は、走査線１
３１の電位に応じて、信号線１３２の電位を、第２の薄
膜トランジスタ１４３に伝達し、第２の薄膜トランジス
タ１４３は、共通線１３３と画素電極１４１との導通を
制御する。
【００４０】このマトリクス型表示装置の例において
は、上記実施の形態の導電膜パターンの形成方法を用い
て走査線１３１、信号線１３２、共通線１３３等の配線
パターンが形成されている。すなわち、上記実施の形態
における親液部１１ａのパターンが走査線１３１、信号
線１３２、共通線１３３等のパターン形状に合わせて形
成され、親液部１１ａの部分にこれら配線が形成され
る。
【００４１】＜電子機器＞次に、上述した電気光学装置
の一例としてマトリクス型表示装置を具体的な電子機器
に用いた例のいくつかについて説明する。
【００４２】＜その１：モバイル型コンピュータ＞ま
ず、この実施形態に係るマトリクス型表示装置を、モバ
イル型のパーソナルコンピュータに適用した例について
説明する。図８は、このパーソナルコンピュータの構成
を示す斜視図である。図において、パーソナルコンピュ
ータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１
１０４と、マトリクス型表示ユニット１１０６とから構
成されている。このマトリクス型表示ユニット１１０６
は、マトリクス型表示パネル１００を有している。
【００４３】＜その２：携帯電話＞次に、マトリクス型
表示装置を、携帯電話の表示部に適用した例について説
明する。図９は、この携帯電話の構成を示す斜視図であ
る。図において、携帯電話１２００は、複数の操作ボタ
ン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６と
ともに、上述したマトリクス型表示パネル１００を備え
るものである。
【００４４】＜その３：ディジタルスチルカメラ＞さら
に、マトリクス型表示装置をファインダに用いたディジ
タルスチルカメラについて説明する。図１０は、このデ
ィジタルスチルカメラの構成を示す斜視図であるが、外
部機器との接続についても簡易的に示すものである。
【００４５】通常のカメラは、被写体の光像によってフ
ィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１
３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Dev
ice）などの撮像素子により光電変換して撮像信号を生
成するものである。ここで、ディジタルスチルカメラ１
３００におけるケース１３０２の背面には、上述した表
示パネル１００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基
づいて、表示を行う構成となっている。このため、表示
パネル１００は、被写体を表示するファインダとして機
能する。また、ケース１３０２の観察側（図においては
裏面側）には、光学レンズやＣＣＤなどを含んだ受光ユ
ニット１３０４が設けられている。
【００４６】ここで、撮影者が表示パネル１００に表示
された被写体像を確認して、シャッタボタン１３０６を
押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回
路基板１３０８のメモリに転送・格納される。また、こ
のディジタルスチルカメラ１３００にあっては、ケース
１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、デ
ータ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。
そして、図に示されるように、前者のビデオ信号出力端
子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、また、後者の
データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコン
ピュータ１４３０が、それぞれ必要に応じて接続され
る。さらに、所定の操作によって、回路基板１３０８の
メモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０
や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成
となっている。
【００４７】なお、電子機器としては、図８のパーソナ
ルコンピュータや、図９の携帯電話、図１０のディジタ
ルスチルカメラの他にも、液晶テレビや、ビューファイ
ンダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナ
ビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワード
プロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ
端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
そして、これらの各種電子機器の表示部として、上述し
た表示装置が適用可能なのは言うまでもない。
【００４８】なお、本発明は、上述の実施形態に制限さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能である。
【００４９】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明を具体的に説
明する。
【００５０】（実施例１）ガラス基板に、前処理として
１７２ｎｍの波長の紫外光を１０ｍＷで１０分間照射し
てクリーニングを行った。次に、撥液性の自己組織化膜
を前記基板全面に形成するために、前記ガラス基板とト
リデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチル
トリエトキシシラン０．５ｍｌとを、同一の密閉容器に
入れて４８時間室温で放置することにより、前記ガラス
基板上に、表面にフルオロアルキル基を有する自己組織
化膜を形成した。そして、所定のパターンを有するフォ
トマスクを介して、波長１７２ｎｍの紫外線を１０ｍＷ
で１０分間の波長の紫外光を照射して、マスクしていな
い部位の自己組織化膜のみを選択的に除去して、親液部
と撥液部とを形成した。
【００５１】ここで、用いたフォトマスクの詳細は次の
通りである。基板は、石英を用い、１７２ｎｍの波長の
紫外光を約６０％を透過する。ラインアンドスペースと
呼ばれる線状のパターンで、ライン幅３０μｍでライン
間隔は２０μｍである。パターンはクロム膜で作成され
ており、紫外光はクロム膜で遮られる。また、後述のイ
ンクジェット法による液滴塗布の場合の位置合わせ用
に、合わせマークがフォトマスクの周辺部に４個所設け
られている。
【００５２】次に、撥液性自己組織化膜が除去されて親
液性となった部分に、表面にチオール基を持つ第二の自
己組織化膜を形成するために、３−メルカプトプロピル
トリエトキシシランの２％エタノール溶液に、上記の基
板を５分間浸漬し、その後エタノールで洗浄を行った。
その結果、親液部のみに、表面にチオール基を持つ自己
組織化膜が形成された。
【００５３】次に、粒径１０ｎｍからなる金の微粒子を
α−テルピネオールに分散させた液体（真空冶金社製、
商品名「パーフェクトゴールド」）を上記の親液部、撥
液部がパターニングされた基板にスピンコートしたとこ
ろ、親液部のみに液体が残存し、撥液部には液体は残ら
なかった。この基板を大気中にて３００℃で１５分間焼
成したところ、親液部に塗布されていた液体は金の薄膜
となり、前記フォトマスクのパターンに従った幅３０μ
ｍの金薄膜のラインパターンが形成された。この金薄膜
の膜厚は０．５μｍで、比抵抗は２×１０-5Ωｃｍであ
った。
【００５４】（実施例２）実施例１と同じ工程にて、ガ
ラス基板のクリーニングを行った後、撥液性の自己組織
化膜を形成するための材料としてヘプタデカフルオロ−
１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン
を用いて、実施例１と同様の工程で基板全面に表面にフ
ルオロアルキル基を有する撥液性の自己組織化膜を形成
した。その後、実施例１と同じフォトマスクを介して同
様の紫外線照射を行い、撥液部、親液部のパターンを形
成した。
【００５５】次に、親液部に、表面にアミノ基を持つ第
二の自己組織化膜を形成するために、３−アミノプロピ
ルトリエトキシシランの２％エタノール溶液に、上記の
基板を５分間浸漬し、その後エタノールで洗浄を行っ
た。その結果、親液部のみに、表面にアミノ基を持つ自
己組織化膜が形成された。
【００５６】このようにして形成した基板の親液部に塗
布する銀微粒子分散液を次のようにして調整した。ま
ず、硝酸銀９０ｍｇを水５００ｍｌに溶解し１００℃に
加熱し、攪拌しながらさらに１％濃度のクエン酸ナトリ
ウム水溶液１０ｍｌを加えそのまま８０分間沸騰させ
た。これによって凝集を防止するためのクエン酸で周囲
を覆われた銀コロイドが、水溶液中に分散した液体が得
られた。この銀コロイドの平均粒径は３０ｎｍであっ
た。この液体を遠心分離で濃縮した後、再び水と表面張
力調整剤を加えてインク化し、粘度と表面張力がインク
ジェットヘッドで吐出可能となるように調整した。
【００５７】上記のインク化した微粒子分散液を、イン
クジェットヘッドとして市販のプリンター（商品名「Ｍ
Ｊ９３０Ｃ」）ヘッドを用いて、基板上に形成された親
液部のラインに沿って描画した。その際、吐出の位置精
度は３０μｍ程度であり、３０μｍ幅の親液部のライン
からはみ出すように吐出される液滴も存在するが、ライ
ンからはずれた部分は撥液性であるため、撥液部にはみ
出した液滴はもとの親液部にすべて移動し、親液部のラ
イン上のみに液体を選択的に塗布することができた。こ
れを室温で１時間乾燥したところ、親液部のライン上の
みに銀コロイドの固体が析出したが、銀コロイド表面は
有機物に覆われているために銅光沢をしており、電気伝
導はほとんどなかった。
【００５８】さらに、この基板に、５００Ｗのキセノン
ランプを６０秒間照射したところ、銀コロイドの表面の
有機物が取り除かれて、銀光沢をした導電性のパターン
が形成された。この膜の膜厚は約０．１μｍで、比抵抗
は約５×１０-4Ωｃｍであった。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
像、リンス等といったフォトリソグラフィーとエッチン
グの工程が必要なく、簡便なプロセスでミクロンオーダ
ーの精度を有する導電膜のパターニング技術を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基板上に形成された自己組織化膜の断面図。
【図２】 自己組織化膜のパターニングの工程を示す断
面図。
【図３】 自己組織化膜がパターニングされた状態を示
す断面図。
【図４】 基板の親液部のみに微粒子分散液が塗布され
た状態を示す断面図。
【図５】 溶液を乾燥後、親液部に形成された塗布膜の
断面図。
【図６】 微粒子分散液の塗布膜を熱処理して形成され
た導電膜の断面図。
【図７】 本発明の導電膜パターンの形成方法を用いて
得られたマトリクス型表示装置の平面図である。
【図８】 本発明の電子機器の一例たるパーソナルコン
ピュータの構成を示す斜視図である。
【図９】 同電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す
斜視図である。
【図１０】 同電子機器の一例たるディジタルスチルカ
メラの背面側の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１ 基板 １１ａ 親液部 １１ｂ 撥液部 １２ 自己組織化膜 １３ フォトマスク １４ 微粒子分散液 １５ 微粒子分散液の塗布膜 １６ 導電膜 １７ 紫外光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｍ Ｆターム(参考） 4M104 AA01 AA10 BB04 BB05 BB07 BB08 BB09 CC01 DD22 DD28 DD51 DD62 DD78 DD80 DD81 HH14 HH20 5F033 HH07 HH11 HH13 HH14 PP26 QQ09 QQ54 QQ60 QQ62 QQ74 QQ82 QQ83 QQ91 RR21 SS03 SS21 XX03 XX33 XX34 5F110 AA16 BB01 DD01 DD02 DD03 DD05 DD12 EE37 HL01 HL02 HL21 HM19 QQ01 5G323 CA05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板表面に有機分子膜を用いて親液部と
    撥液部とを所定のパターンに形成する工程と、導電性微
    粒子を含有した液体を前記親液部に選択的に塗布する工
    程と、前記親液部に塗布された前記液体を熱処理によっ
    て導電膜に変換する工程と、からなることを特徴とする
    導電膜パターンの形成方法。
  2. 【請求項２】 前記有機分子膜が、自己組織化膜である
    ことを特徴とする請求項１に記載の導電膜パターンの形
    成方法。
  3. 【請求項３】 前記撥液部が、基板表面にフルオロアル
    キル基を有する化合物からなる自己組織化膜によって形
    成されることを特徴とする請求項１または２に記載の導
    電膜パターンの形成方法。
  4. 【請求項４】 前記親液部が、基板表面にチオール基ま
    たはアミノ基またはヒドロキシル基を有する自己組織化
    膜によって形成されることを特徴とする請求項１ないし
    ３のいずれかに記載の導電膜パターンの形成方法。
  5. 【請求項５】 前記導電性微粒子が金、銀、銅、パラジ
    ウム、ニッケルのうち少なくとも１つを含有する金属微
    粒子であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
    かに記載の導電膜パターンの形成方法。
  6. 【請求項６】 前記液体を前記親液部に塗布する工程は
    スピンコート法によることを特徴とする請求項１ないし
    ５のいずれかに記載の導電膜パターンの形成方法。
  7. 【請求項７】 前記液体を前記親液部に塗布する工程は
    インクジェット装置にて液滴を所望の位置に配置する方
    法であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
    に記載の導電膜パターンの形成方法。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の導
    電膜パターンの形成方法により形成された導電膜パター
    ンを有することを特徴とする電気光学装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の電気光学装置を備えた
    ことを特徴とする電子機器。
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