【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線パターン用インク及び配線パターンの形成方法に関し、特に、液滴吐出法に用いられる配線パターン用インクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路または集積回路などに使われる配線の製造には、例えばフォトリソグラフィ法が用いられている。このリソグラフィ法は、予め導電膜を塗布した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射して現像し、レジストパターンに応じて導電膜をエッチングすることで配線を形成するものである。このリソグラフィ法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。
【０００３】
これに対して、液体吐出ヘッドから液体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いて配線パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、導電性微粒子を分散させた配線パターン用インクを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。この方法によれば、フォトリソグラフィーが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許５１３２２４８号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液滴吐出法では、液体吐出ヘッドのノズルの径が微小であることから、配線パターン用インクの乾燥に伴いノズルの目詰まりが生じやすい。そのため、液滴吐出法に用いられるインクには、ノズルの目詰まりが生じにくい低蒸発性の分散媒（例えばテトラデカン等）が用いられる。
【０００６】
また、液滴吐出法を用いた配線パターンの形成方法では、所望の膜厚を得るために、基板上にインクを重ねて配置する場合がある。この場合、パターンの断線や形状の崩れを防ぐために、先に配置したインクを乾燥させ（予備乾燥工程）、その後に、その次のインクを配置している。
【０００７】
上述した配線パターンの形成方法では、インクを重ねる回数が増えると、それに応じて予備乾燥工程の処理回数が増える。そのため、スループットの向上を図る上で予備乾燥工程の簡略化あるいは省略化が課題となる。予備乾燥工程の簡略化のためには、蒸発しやすい高蒸発性の分散媒からなるインクが好ましいものの、高蒸発性のインクは、上述したノズルの目詰まりを生じさせ、吐出不良を招くおそれがある。
【０００８】
吐出不良の原因としては、ノズル開口部からの溶媒の蒸発により、開口部近傍のインクの粘度が上昇し、流動性が悪くなるためである。更にインク吐出が難しくなる要因としては、インクの粘度を吐出可能な高粘度にして使用するためである。重ね塗りの回数を少なくするために、導電性微粒子の割合を多くすると必然的に粘度が高くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ノズルの目詰リを防止するとともに基板上での乾燥が速い配線パターン用インクを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、品質の向上とともに、生産性の向上が図られる配線パターンの形成方法を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、品質の向上が図られ、低コスト化が実現可能な導電膜配線、電気光学装置、及びこれを用いた電子機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線パターン用インクは、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなり、液体吐出ヘッドのノズルから液滴状に吐出される配線パターン用インクであって、前記分散媒は、蒸発特性が互いに異なる複数の分散媒を混合した混合分散媒からなることを特徴とする。
上記の配線パターン用インクによれば、蒸発特性が互いに異なる複数の分散媒を混合した混合分散媒からなることにより、液滴吐出法に適した蒸発特性を得られやすい。
ここで、ノズルの開口部近傍の粘度が上昇する原因は溶媒の蒸発速度に比較し、溶媒の拡散が遅いためである。そのため溶媒を蒸発速度の速い溶剤のみにするとその開口部近傍で急激に粘度が上昇し吐出できなくなってしまう。適度に低蒸発性溶剤と混合されていると粘度の急激な上昇が防止され、長時間の吐出が可能となる。
また、吐出後の液滴は基板に付着後、高蒸発性溶媒が短時間で蒸発し、重ね打ち可能な粘度となる。
これにより、ノズルの目詰リを防止するとともに基板上での乾燥を速めることが可能となる。
【００１１】
また、上記の配線パターン用インクにおいて、前記混合分散媒は、前記ノズルの目詰まりが発生しやすい高蒸発性の分散媒と、前記ノズルの目詰まりが発生しにくい低蒸発性の分散媒とを含むとよい。
これにより、液滴吐出法に適した所望の蒸発特性を有する分散媒を得ることができる。
【００１２】
ここで、高蒸発性の分散媒とは蒸発速度が比較的大きい分散媒であり、低蒸発性の分散媒とは蒸発速度が比較的小さい分散媒である。分散媒は、蒸発速度が大きいものが蒸発しやすく、逆にその値が小さいものが蒸発しにくい。ここでは、ノズルの目詰まりを発生させる可能性が高いものが高蒸発性の分散媒であり、上記目詰まりを発生させにくいものが低蒸発性の分散媒である。その境界はノズルの形態や環境等に応じて変化する。
この場合において、前記高蒸発性の分散媒としては、例えば、デカン、ドデカンの他に、デカンあるいはドデカンの蒸発性と同程度あるいはデカンあるいはドデカンに比べて蒸発しやすい特性を有するものが挙げられ、低蒸発性の分散媒としては、例えば、テトラデカンの他に、ドデカンに比べて蒸発しにくい特性を有するものが挙げられる。
また、上記の配線パターン用インクにおいて、前記混合分散媒は、単位時間あたりの蒸発量がテトラデカンとデカンとの間になる蒸発特性を有するように調製されるのが好ましく、テトラデカンとドデカンとの間になる蒸発特性を有するように調製されるのがより好ましい。
これにより、液滴吐出法に適した所望の蒸発特性を有する分散媒が得られる。
【００１３】
配線パターン用インクは、低蒸発性溶剤の単独での蒸気圧が温度２５℃にて３０ｋＰａ以下である溶剤を１種類以上含有し、その占める割合が、全溶媒量の４０重量％以上であるのが好ましい。
また、配線パターン用インクの粘度が３ｍＰａ・Ｓ以上であるのが好ましい。この配線パターン用インクを用いることにより、ノズルの目詰リを防止するとともに基板上での乾燥を速めることが可能となる。
【００１４】
本発明の配線パターンの形成方法は、液体吐出ヘッドのノズルからインクを液滴状に吐出し、基板上に配線パターンを形成する方法であって、上記の配線パターン用インクを、前記基板上に重ねて配置することを特徴とする。
上記の配線パターンの形成方法によれば、インクの乾燥に伴うノズルの目詰リが防止され、配線パターンの品質の向上が図られる。また、基板上でのインクの乾燥速度が向上し、基板上にインクを重ねて配置するにあたって、予備乾燥工程を省略あるいは簡略化することが可能となり、生産性の向上が図られる。
【００１５】
本発明の導電膜配線は、上記の配線パターンの形成方法によって形成されたことを特徴とする。
上記の導電膜配線によれば、上記の配線パターンの形成方法によって形成されることから、品質の向上と低コスト化が図られる。
【００１６】
本発明の電気光学装置は、上記の導電膜配線を備えることを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴とする。これらの発明によれば、品質が高く低コストな導電膜配線を備えることから、品質の向上と低コスト化が図られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、上記した本発明の配線パターン用インクについて詳しく説明する。
液滴吐出法によって液体吐出ヘッドのノズルから液滴状に吐出される配線パターン用インクは、一般に、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる。インクの乾燥に伴うノズルの目詰まりを防止するには分散媒の蒸発速度が小さい（遅い）ものが好ましく、基板上でのインクの乾燥速度の向上のためには分散媒の蒸発速度が大きい（速い）ものが好ましい。本発明者らは、この一般的な事実と、液滴吐出法では液体吐出ヘッドのノズルにインクが供給された時と、基板上にインクが配置された時との間に時間的な前後関係があるという事実に着目し、鋭意検討の結果、単独の分散媒に比べて、複数の分散媒の混合物のほうが液滴吐出法に適した蒸発特性が得られやすいことを解明し、蒸発特性が互いに異なる複数の分散媒を混合することにより本発明を完成した。
【００１８】
すなわち、本発明の配線パターン用インクにおいては、蒸発特性が互いに異なる複数の分散媒を混合した混合物からなる混合分散媒を用いることにより、粘度の急激な上昇を防止するとともに、基板付着後の蒸発性を高めている。すなわち、適度に低蒸発性溶剤と混合されているころにより、粘度の急激な上昇が防止され、長時間の吐出が可能となる。また、吐出後の液滴は基板に付着後、高蒸発性溶媒が短時間で蒸発し、重ね打ち可能な粘度となる。これにより、液体吐出ヘッドのノズルにおけるインクの乾燥が抑制されかつ、基板上に配置された後のインクの乾燥が促進される。したがって、本発明の配線パターン用インクを用いることにより、インクの乾燥に伴うノズルの目詰まりを防止するとともに基板上でのインクの乾燥を速めることが可能となる。
【００１９】
配線パターン用インクの一例として、低蒸発性溶剤の単独での蒸気圧が温度２５℃にて３０ｋＰａ以下である溶剤を１種類以上含有し、その占める割合が、全溶媒量の４０重量％以上であるのが好ましい。また、配線パターン用インクの粘度は３ｍＰａ・Ｓ以上であるのが好ましい。
【００２０】
本発明の配線パターン用インクにおいて、導電性微粒子としては、例えば、金、銀、銅、パラジウム、及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並び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。
これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために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。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。
導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、上記液体吐出ヘッドのノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーテイング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
【００２１】
分散媒としては、上記の導電性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。例えば、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、ドデカン、テトラデカン、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、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、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化合物、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化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。本発明の配線パターン用インクでは、２種以上の分散媒を混合した混合分散媒が使用される。
【００２２】
混合分散媒は、上記液体吐出ヘッドのノズルの目詰まりが発生しない範囲内で、単位時間あたりの蒸発量が最大となるように調製されるのが好ましい。例えば、ノズルの目詰まりが発生しやすい高蒸発性の分散媒と、ノズルの目詰まりが発生しにくい低蒸発性の分散媒とを混合することにより、液滴吐出法に適した所望の蒸発特性を有する分散媒が得られる。高蒸発性の分散媒と、低蒸発性の分散媒との境界はノズルの形態や環境等に応じて変化するが、高蒸発性の分散媒としては、例えば、デカン、ドデカンなど、ドデカンの蒸発性と同程度あるいはドデカンに比べて蒸発しやすい特性を有するものが挙げられる。また、低蒸発性の分散媒としては、例えば、テトラデカンの他に、ドデカンに比べて蒸発しにくい特性を有するものが挙げられる。
【００２３】
例えば、混合分散媒としては、単位時間あたりの蒸発量がテトラデカンとデカンとの間になる蒸発特性を有するように調製されるのが好ましく、テトラデカンとドデカンとの間になる蒸発特性を有するように調製されるのがより好ましい。一例として、次の（１）〜（３）の混合分散媒を示す。
（１） ３０％テトラデカン、７０％ドデカン
（２） ５０％テトラデカン、５０％デカン
（３） ４０％テトラデカン、４０％ドデカン、２０％デカン
【００２４】
図１は、デカン、ドデカン、テトラデカンの各単独分散媒、及び上記（１）〜（３）の各混合分散媒の蒸発特性を示すグラフ図である。ここで、蒸発率とは、所定の放置時間の後の、分散媒の元の量に対する蒸発量の割合である。
図１に示すように、上記（１）〜（３）の各混合分散媒は、テトラデカンとデカンとの間になる蒸発特性を有し、さらに上記（１）の混合分散媒（３０％テトラデカン、７０％ドデカン）は、テトラデカンとドデカンとの間になる蒸発特性を有する。なお、上記（１）〜（３）の混合分散媒を用いることにより、インクの乾燥によるノズルの目詰まりが防止されかつ、基板上でのインクの乾燥速度の向上が図られることが確認された。特に、上記（１）の混合分散媒を用いることにより、ノズルの目詰まりが防止されかつ、基板上でのインクの乾燥速度の向上が確実に図られた。なお、上記に示した混合分散媒の組成は一例であって、本発明はこれに限定されないことは言うまでもない。
【００２５】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ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りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍ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吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。
【００２６】
表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。
上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００２７】
上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、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やすく、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。
【００２８】
ここで、液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進してノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズルから吐出させるものである。また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
【００２９】
図２は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図２において、液体材料（配線パターン用インク）を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００３０】
上述したように、本発明の配線パターン用インクは、蒸発特性が互いに異なる複数の分散媒を混合した混合分散媒からなることにより、液滴吐出法に適した蒸発特性が得られる。そのため、ノズルの目詰リを防止するとともに基板上での乾燥を速めることができる。
【００３１】
次に、本発明の配線パターンの実施形態の一例として、基板上に導電膜配線を形成する方法について説明する。本実施形態に係る配線形成方法は、導電膜配線用のインクを基板上に配置し、その基板上に配線用の導電膜パターンを形成するものであり、表面処理工程、材料配置工程、及び熱処理／光処理工程等を含む。本例では、導電膜配線用のインクとして、上述した本発明の配線パターン用インクを用いる。また、インクの配置には、液滴吐出装置を用い、液体吐出ヘッドのノズルを介してインクを液滴として吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いる。ここで、液滴吐出装置の吐出方式としては、圧電体素子の体積変化により液体材料（流動体）を吐出させるピエゾ方式を用いてもよく、熱の印加により急激に蒸気が発生することにより液体材料を吐出させる方式等であってもよい。
【００３２】
導電膜配線用の基板としては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、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る。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含む。
【００３３】
（表面処理工程）
表面処理工程では、導電膜配線を形成する基板の表面を、液体材料に対して撥液性に加工する。具体的には、導電性微粒子を含有した液体材料に対する所定の接触角が、６０［ｄｅｇ］以上、好ましくは９０［ｄｅｇ］以上１１０［ｄｅｇ］以下となるように基板に対して表面処理を施す。
表面の撥液性（濡れ性）を制御する方法としては、例えば、基板の表面に自己組織化膜を形成する方法、プラズマ処理法等を採用できる。
【００３４】
自己組織膜形成法では、導電膜配線を形成すべき基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する。
基板表面を処理するための有機分子膜は、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とを備えており、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。
【００３５】
ここで、自己組織化膜とは、基板の下地層等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、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。この自己組織化膜は、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。すなわち、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る。
【００３６】
上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いることにより、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、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
【００３７】
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）を例示できる。これらの化合物は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより、基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。
【００３８】
ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。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又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでもよく、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）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（ＣＦ２）等のフルオロ基を有するため、基板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。
【００３９】
有機分子膜などからなる自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温で２〜３日程度の間放置することにより基板上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃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。これらは気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化膜を形成できる。例えば、原料化合物を含む溶液中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が形成される。
なお、自己組織化膜を形成する前に、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、基板表面の前処理を施すことが望ましい。
【００４０】
プラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板に対してプラズマ照射を行う。プラズマ処理に用いるガス種は、導電膜配線を形成すべき基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。処理ガスとしては、例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等が例示できる。
【００４１】
なお、基板の表面を撥液性に加工する処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行ってもよい。また、撥液性の高いポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
また、基板表面が所望の撥液性よりも高い撥液性を有する場合、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射したり、基板をオゾン雰囲気に曝したりすることにより、基板表面を親液化する処理を行って基板表面の濡れ性を制御するとよい。
【００４２】
（材料配置工程）
図３（ａ）〜（ｃ）は、基板上に液体材料を配置する方法の一例として、線状の導電膜パターンを基板上に形成する手順の一例を示している。
この工程では、液体吐出ヘッド１０から液体材料を液滴にして吐出し、その液滴を一定の距離（ピッチ）ごとに基板１１上に配置する。
まず、図３（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド１０から吐出した液滴Ｌ１を、一定の間隔をあけて基板１１上に順次配置する。本例では、液滴Ｌ１の配置ピッチＰ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きくなるように定められている。これにより、基板１１上に配置された直後の液滴Ｌ１同士が互いに接することがなく、液滴Ｌ１同士が合体して基板１１上で広がることが防止される。また、液滴Ｌ１の配置ピッチＰ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径の２倍以下となるように定められている。
【００４３】
次に、図３（ｂ）に示すように、上述した液滴の配置動作を繰り返す。すなわち、図３（ａ）に示した前回と同様に、液体吐出ヘッド１０から液体材料を液滴Ｌ２にして吐出し、その液滴Ｌ２を一定距離ごとに基板１１に配置する。
このとき、液滴Ｌ２の体積（１つの液滴あたりの液体材料の量）、及びその配置ピッチＰ２は前回の液滴Ｌ１と同じである。また、液滴Ｌ２の配置位置を前回の液滴Ｌ１から１／２ピッチだけシフトさせ、基板１１上に配置されている前回の液滴Ｌ１同士の中間位置に今回の液滴Ｌ２を配置する。
【００４４】
前述したように、基板１１上の液滴Ｌ１の配置ピッチＰ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きくかつ、その直径の２倍以下である。そのため、液滴Ｌ１の中間位置に液滴Ｌ２が配置されることにより、液滴Ｌ１に液滴Ｌ２が一部重なり、液滴Ｌ１同士の間の隙間が埋まる。
【００４５】
こうした一連の液滴の配置動作を複数回繰り返すことにより、基板１１上に配置される液滴同士の隙間が埋まり、図３（ｃ）に示すように、線状の連続したパターン（線状パターンＷ１）が基板１１上に形成される。この場合、液滴の配置動作の繰り返し回数を増やすことにより、基板１１上に液滴が順次重なり、線状パターンＷ１の膜厚、すなわち基板１１の表面からの高さ（厚み）が増す。線状パターンＷ１の高さ（厚み）は、最終的な膜パターンに必要とされる所望の膜厚に応じて定められ、それに応じて、上記液滴の配置動作の繰り返し回数が定められる。
なお、線状パターンの形成方法は、図３（ａ）〜（ｃ）に示したものに限定されない。例えば、液滴の配置ピッチや、繰り返しの際のシフト量などは任意に設定可能である。
また、図３（ｂ）では、液滴Ｌ２の配置を開始する位置を、前回と同じ側（図３（ｂ）に示す左側）としているが、逆側（図３（ｂ）に示す右側）としてもよい。往復動作の各方向への移動時に、液滴の吐出を行うことにより、液体吐出ヘッド１０と基板１１との相対移動の距離を少なくできる。
【００４６】
また、液滴の吐出条件、特に、液滴の体積及び液滴の配置ピッチは、基板１１上に形成される線状パターンＷ１の縁部の形状が凹凸の微小な良好な状態となるように定められている。なお、基板１１の表面は予め撥液性に加工されているので、基板１１上に配置した液滴の広がりが抑制される。そのため、線状パターンの縁部の形状を、上述した良好な状態に確実に制御できるとともに、厚膜化も容易である。
【００４７】
（熱処理／光処理工程）
次に、熱処理／光処理工程では、基板上に配置された液滴に含まれる分散媒あるいはコーティング材を除去する。すなわち、基板上に配置された導電膜形成用の液体材料は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。
【００４８】
熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行なわれるが、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ってもよい。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。
【００４９】
熱処理及び／又は光処理は、例えばホットプレート、電気炉などの加熱手段を用いた一般的な加熱処理の他に、ランプアニールを用いて行ってもよい。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、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態例では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
上記熱処理及び／又は光処理により、微粒子間の電気的接触が確保され、導電膜に変換される。
【００５０】
以上説明した一連の工程により、基板上に線状の導電膜パターンが形成される。
本例の配線形成方法では、上記した配線パターン用インクをインク用いることにより、ノズルの目詰リが防止される。そのため、精度よく液滴が吐出され、品質の向上が図られる。しかも、基板上に液滴を重ねて配置する場合にあって、基板上でのインクの乾燥が速く、後の液滴（Ｌ２）が吐出される際には、先の液滴（Ｌ１）はすでに分散媒が完全に又はある程度除去されている。そのため、先の液滴と後の液滴とが接しても、両者が合体して基板上で広がることは生じにくい。このように、本例では、基板上に重ねて液滴を配置する場合にあって、先に基板上に配置された液滴を加熱などの乾燥手段を用いて予め乾燥させる必要がなく、いわゆる予備乾燥工程を省略あるいは簡略化することが可能となる。そのため、生産性の向上が図られる。また、本例の配線形成方法によって形成される導電膜配線は、品質の向上と低コスト化が図られる。
【００５１】
次に、本発明の膜パターン形成装置の一例として、上記配線形成方法を実施するための配線形成装置について説明する。
図４は、本実施形態に係る配線形成装置の概略斜視図である。図４に示すように、配線形成装置１００は、液体吐出ヘッド１０、液体吐出ヘッド１０をＸ方向に駆動するためのＸ方向ガイド軸２、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるＸ方向駆動モータ３、基板１１を載置するための載置台４、載置台４をＹ方向に駆動するためのＹ方向ガイド軸５、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるＹ方向駆動モータ６、クリーニング機構部１４、ヒータ１５、及びこれらを統括的に制御する制御装置８等を備えている。Ｘ方向ガイド軸２及びＹ方向ガイド軸５はそれぞれ、基台７上に固定されている。なお、図４では、液体吐出ヘッド１０は、基板１１の進行方向に対し直角に配置されているが、液体吐出ヘッド１０の角度を調整し、基板１１の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液体吐出ヘッド１０の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板１１とノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００５２】
液体吐出ヘッド１０は、導電性微粒子を含有する分散液からなる液体材料をノズル（吐出口）から吐出するものであり、Ｘ方向ガイド軸２に固定されている。Ｘ方向駆動モータ３は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＸ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸２を回転させる。Ｘ方向ガイド軸２の回転により、液体吐出ヘッド１０が基台７に対してＸ軸方向に移動する。
【００５３】
上述したように、液体吐出方式としては、圧電体素子であるピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料を吐出させるバブル方式など、公知の様々な技術を適用できる。このうち、ピエゾ方式は、液体材料に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。
【００５４】
載置台４はＹ方向ガイド軸５に固定され、Ｙ方向ガイド軸５には、Ｙ方向駆動モータ６、１６が接続されている。Ｙ方向駆動モータ６、１６は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸５を回転させる。Ｙ方向ガイド軸５の回転により、載置台４が基台７に対してＹ軸方向に移動する。
クリーニング機構部１４は、液体吐出ヘッド１０をクリーニングし、ノズルの目詰まりなどを防ぐものである。クリーニング機構部１４は、上記クリーニング時において、Ｙ方向の駆動モータ１６によってＹ方向ガイド軸５に沿って移動する。
ヒータ１５は、ランプアニール等の加熱手段を用いて基板１１を熱処理するものであり、基板１１上に吐出された液体の蒸発・乾燥を行うとともに導電膜に変換するための熱処理を行う。
【００５５】
本実施形態の配線形成装置１００では、液体吐出ヘッド１０から液体材料を吐出しながら、Ｘ方向駆動モータ３及び／又はＹ方向駆動モータ６を介して、基板１１と液体吐出ヘッド１０とを相対移動させることにより、基板１１上に液体材料を配置する。
液体吐出ヘッド１０の各ノズルからの液滴の吐出量は、制御装置８から上記ピエゾ素子に供給される電圧によって制御される。
また、基板１１上に配置される液滴のピッチは、上記相対移動の速度、及び液体吐出ヘッド１０からの吐出周波数（ピエゾ素子への駆動電圧の周波数）によって制御される。
また、基板１１上に液滴を開始する位置は、上記相対移動の方向、及び上記相対移動時における液体吐出ヘッド１０からの液滴の吐出開始のタイミング制御等によって制御される。
これにより、基板１１上に上述した配線用の導電膜パターンが形成される。
【００５６】
次に、本発明の電気光学装置の一例として、プラズマ型表示装置について説明する。
図５は本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示している。
プラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置された基板５０１、５０２、及びこれらの間に形成される放電表示部５１０を含んで構成される。
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されたものである。複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。
【００５７】
基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、アドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成されている。誘電体層５１９上には、アドレス電極５１１、５１１間に位置しかつ各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。隔壁５１５は、アドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁とを含む。また、隔壁５１５によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室５１６が形成されている。
また、隔壁５１５によって区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。
【００５８】
一方、基板５０２には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されている。さらに、これらを覆うように誘電体層５１３、及びＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
基板５０１と基板５０２とは、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続されている。各電極に通電することにより、放電表示部５１０において蛍光体５１７が励起発光し、カラー表示が可能となる。
【００５９】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１、及び表示電極５１２がそれぞれ、上述した配線形成方法に基づいて形成されている。そのため、品質の向上と低コスト化が図られる。
【００６０】
次に、本発明の電気光学装置の他の例として、液晶装置について説明する。
図６は、本実施形態に係る液晶装置の第１基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本実施形態に係る液晶装置は、この第１基板と、走査電極等が設けられた第２基板（図示せず）と、第１基板と第２基板との間に封入された液晶（図示せず）とから概略構成されている。
【００６１】
図６に示すように、第１基板３００上の画素領域３０３には、複数の信号電極３１０…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極３１０…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分３１０ａ…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分３１０ｂ…とから構成されており、Ｙ方向に伸延している。
また、符号３５０は１チップ構造の液晶駆動回路で、この液晶駆動回路３５０と信号配線部分３１０ｂ…の一端側（図中下側）とが第１引き回し配線３３１…を介して接続されている。
また、符号３４０…は上下導通端子で、この上下導通端子３４０…と、図示しない第２基板上に設けられた端子とが上下導通材３４１…によって接続されている。また、上下導通端子３４０…と液晶駆動回路３５０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されている。
【００６２】
本実施形態例では、上記第１基板３００上に設けられた信号配線部分３１０ｂ…、第１引き回し配線３３１…、及び第２引き回し配線３３２…がそれぞれ、上述した配線形成方法に基づいて形成されている。そのため、品質の向上と低コスト化が図られる。
なお、本発明が適用できるデバイスは、これらの電気光学装置に限られず、例えば導電膜配線が形成される回路基板や、半導体の実装配線等、他のデバイス製造にも適用が可能である。
【００６３】
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図７（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図７（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は先の図６に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図７（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図７（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は先の図６に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図７（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図７（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は先の図６に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図７（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるので、品質の向上と低コスト化が図られる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】単独分散媒及び混合分散媒の蒸発特性を示すグラフ図。
【図２】ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図。
【図３】基板上にインクを配置する過程を示す図。
【図４】配線形成装置の概略斜視図。
【図５】本発明の電気光学装置を、プラズマ型表示装置に適用した例を示す分解斜視図。
【図６】本発明の電気光学装置を、液晶装置に適用した例を示す平面図。
【図７】（ａ）は本発明の電子機器を携帯電話に適用した例を示す図、（ｂ）携帯型情報処理装置に適用した例を示す図、（ｃ）は腕時計型電子機器に適用した例を示す図。
【符号の説明】
１０…液体吐出ヘッド、１１…基板、２５…ノズル、１００…パターン形成装置、Ｌ１，Ｌ２…液滴、Ｐ１，Ｐ２…ピッチ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring pattern ink and a method of forming a wiring pattern, and more particularly to a wiring pattern ink used in a droplet discharge method.
[0002]
[Prior art]
For example, a photolithography method is used for manufacturing wiring used for an electronic circuit or an integrated circuit. In this lithography method, a photosensitive material called a resist is applied to a substrate on which a conductive film has been applied in advance, a circuit pattern is irradiated and developed, and the conductive film is etched according to the resist pattern to form wiring. is there. This lithography method requires large-scale equipment such as a vacuum apparatus and complicated steps, has a material use efficiency of about several percent, and has to dispose most of the material, resulting in high manufacturing costs.
[0003]
On the other hand, there has been proposed a method of forming a wiring pattern using a droplet discharge method of discharging a liquid material from a liquid discharge head in a droplet form, that is, a so-called inkjet method (for example, see Patent Document 1). In this method, a wiring pattern ink in which conductive fine particles are dispersed is directly pattern-coated on a substrate, and then heat treatment or laser irradiation is performed to convert the ink into a conductive film pattern. According to this method, there is an advantage that photolithography is not required, the process is greatly simplified, and the amount of raw materials used can be reduced.
[0004]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 5,132,248
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the droplet discharge method, since the diameter of the nozzle of the liquid discharge head is minute, clogging of the nozzle is likely to occur as the wiring pattern ink dries. Therefore, a low-evaporation dispersion medium (for example, tetradecane or the like) that hardly causes nozzle clogging is used as the ink used in the droplet discharge method.
[0006]
In addition, in a method of forming a wiring pattern using a droplet discharge method, ink may be arranged on a substrate so as to be overlapped in order to obtain a desired film thickness. In this case, in order to prevent the disconnection of the pattern and the deformation of the shape, the previously arranged ink is dried (preliminary drying step), and then the next ink is arranged.
[0007]
In the above-described method of forming a wiring pattern, as the number of times of ink overlapping increases, the number of times of the preliminary drying process increases accordingly. Therefore, simplification or omission of the predrying step is a problem in improving throughput. For simplification of the pre-drying step, an ink composed of a highly evaporable dispersion medium which is easy to evaporate is preferable, but the highly evaporable ink may cause clogging of the nozzles described above and cause ejection failure. is there.
[0008]
The cause of the ejection failure is that the evaporation of the solvent from the nozzle opening increases the viscosity of the ink in the vicinity of the opening and deteriorates the fluidity. A further factor that makes ink ejection more difficult is that the ink is used with a high viscosity at which ink can be ejected. If the proportion of the conductive fine particles is increased in order to reduce the number of times of recoating, the viscosity necessarily increases.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a wiring pattern ink that prevents clogging of nozzles and that dries quickly on a substrate.
It is another object of the present invention to provide a method for forming a wiring pattern which can improve the productivity as well as the quality.
Another object of the present invention is to provide a conductive film wiring, an electro-optical device, and an electronic apparatus using the same, which are capable of improving quality and realizing low cost.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The wiring pattern ink of the present invention is composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium, and is a wiring pattern ink that is discharged in a droplet form from a nozzle of a liquid discharge head, wherein the dispersion medium is It is characterized by comprising a mixed dispersion medium in which a plurality of dispersion media having different evaporation characteristics are mixed.
According to the ink for a wiring pattern, since the ink is composed of a mixed dispersion medium in which a plurality of dispersion media having different evaporation characteristics are mixed, evaporation characteristics suitable for the droplet discharge method can be easily obtained.
Here, the reason why the viscosity near the opening of the nozzle increases is that the diffusion of the solvent is slower than the evaporation rate of the solvent. Therefore, if only a solvent having a high evaporation rate is used as the solvent, the viscosity rises sharply near the opening, and it becomes impossible to discharge the solvent. When mixed with a moderately low-evaporating solvent, a sharp increase in viscosity is prevented, and long-term ejection becomes possible.
Further, after the ejected droplets adhere to the substrate, the highly evaporable solvent evaporates in a short time, and has a viscosity capable of being repeatedly struck.
This makes it possible to prevent clogging of the nozzles and to speed up drying on the substrate.
[0011]
In the ink for a wiring pattern, the mixed dispersion medium includes a highly-evaporable dispersion medium in which clogging of the nozzle is easily generated and a low-evaporation dispersion medium in which clogging of the nozzle is hardly generated. It is good to include.
Thereby, a dispersion medium having desired evaporation characteristics suitable for the droplet discharge method can be obtained.
[0012]
Here, the dispersion medium having a high evaporation rate is a dispersion medium having a relatively high evaporation rate, and the dispersion medium having a low evaporation rate is a dispersion medium having a relatively low evaporation rate. As for the dispersion medium, those having a high evaporation rate are easy to evaporate, and those having a small value are difficult to evaporate. Here, a dispersion medium having a high possibility of causing nozzle clogging is a highly evaporable dispersion medium, and a medium which is unlikely to cause clogging is a low evaporability dispersion medium. The boundary changes according to the form of the nozzle, the environment, and the like.
In this case, examples of the highly evaporable dispersion medium include, for example, decane, dodecane, and those having a property of being easily vaporized as compared with decane or dodecane or the same as decane or dodecane, Examples of the low-evaporating dispersion medium include, in addition to tetradecane, those having a property of being less likely to evaporate than dodecane.
Further, in the ink for a wiring pattern, the mixed dispersion medium is preferably prepared so as to have an evaporation characteristic in which an evaporation amount per unit time is between tetradecane and decane, and between the tetradecane and dodecane. It is more preferably prepared so as to have the following evaporation characteristics.
As a result, a dispersion medium having desired evaporation characteristics suitable for the droplet discharge method can be obtained.
[0013]
The ink for wiring patterns contains one or more solvents in which the vapor pressure of the low-evaporation solvent alone is 30 kPa or less at a temperature of 25 ° C., and the proportion of the solvent is 40% by weight or more of the total solvent amount. Is preferred.
The viscosity of the wiring pattern ink is preferably 3 mPa · S or more. By using this wiring pattern ink, it is possible to prevent nozzle clogging and to speed up drying on the substrate.
[0014]
A method of forming a wiring pattern according to the present invention is a method of forming a wiring pattern on a substrate by discharging ink from a nozzle of a liquid discharging head in a droplet form, and forming the wiring pattern ink on the substrate. It is characterized by being arranged in an overlapping manner.
According to the above-described method for forming a wiring pattern, clogging of nozzles due to drying of ink is prevented, and the quality of the wiring pattern is improved. In addition, the drying speed of the ink on the substrate is improved, and the preliminary drying step can be omitted or simplified in arranging the ink on the substrate so that the productivity is improved.
[0015]
A conductive film wiring according to the present invention is formed by the above-described method for forming a wiring pattern.
According to the above-mentioned conductive film wiring, since it is formed by the above-mentioned method for forming a wiring pattern, quality improvement and cost reduction can be achieved.
[0016]
An electro-optical device according to the present invention includes the conductive film wiring described above.
According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the above-described electro-optical device. According to these inventions, since the high-quality and low-cost conductive film wiring is provided, the quality is improved and the cost is reduced.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the wiring pattern ink of the present invention will be described in detail.
The ink for a wiring pattern, which is ejected in a droplet form from a nozzle of a liquid ejection head by a droplet ejection method, generally comprises a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium. In order to prevent nozzle clogging due to drying of the ink, it is preferable that the evaporation speed of the dispersion medium is small (slow). To improve the drying speed of the ink on the substrate, the evaporation speed of the dispersion medium is high ( Fast) are preferred. The present inventors have considered the general fact and the temporal relationship between when the ink is supplied to the nozzles of the liquid discharge head and when the ink is arranged on the substrate in the droplet discharge method. Focusing on the fact that there is, a intensive study has revealed that, compared to a single dispersion medium, a mixture of multiple dispersion media can easily obtain evaporation characteristics suitable for the droplet discharge method, The present invention has been completed by mixing a plurality of different dispersion media.
[0018]
That is, in the ink for a wiring pattern of the present invention, by using a mixed dispersion medium composed of a mixture of a plurality of dispersion media having different evaporation characteristics from each other, it is possible to prevent a sharp increase in viscosity and to prevent evaporation after adhering to a substrate. Is increasing the character. That is, by the time when the solvent is appropriately mixed with the low-evaporation solvent, a sharp increase in the viscosity is prevented, and the ejection for a long time becomes possible. Further, after the ejected droplets adhere to the substrate, the highly evaporable solvent evaporates in a short time, and has a viscosity capable of being repeatedly struck. Thereby, drying of the ink in the nozzles of the liquid ejection head is suppressed, and drying of the ink after being placed on the substrate is promoted. Therefore, by using the wiring pattern ink of the present invention, it is possible to prevent nozzle clogging due to drying of the ink and to speed up drying of the ink on the substrate.
[0019]
As an example of the wiring pattern ink, the low evaporating solvent contains at least one kind of solvent having a vapor pressure of 30 kPa or less at a temperature of 25 ° C. at a temperature of 25 ° C., and the proportion of the solvent is 40% by weight or more of the total solvent amount. Preferably it is. The viscosity of the wiring pattern ink is preferably 3 mPa · S or more.
[0020]
In the ink for a wiring pattern of the present invention, as the conductive fine particles, for example, gold, silver, copper, palladium, in addition to metal fine particles containing any one of nickel, oxides thereof, and a conductive polymer and Superconductor fine particles and the like are used.
These conductive fine particles can be used by coating the surface with an organic substance or the like in order to improve dispersibility. Examples of the coating material for coating the surface of the conductive fine particles include organic solvents such as xylene and toluene, and citric acid.
The particle diameter of the conductive fine particles is preferably 5 nm or more and 0.1 μm or less. If it is larger than 0.1 μm, the nozzles of the liquid discharge head may be clogged. On the other hand, if it is smaller than 5 nm, the volume ratio of the coating agent to the conductive fine particles becomes large, and the ratio of the organic substance in the obtained film becomes excessive.
[0021]
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the above-described conductive fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydro Hydrocarbon compounds such as naphthalene and cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2- Methoxyethyl) ether, ether compounds such as p-dioxane, propylene carbonate, γ- Butyrolactone, N- methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be exemplified polar compounds such as cyclohexanone. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferred in terms of the dispersibility of the fine particles and the stability of the dispersion, and the ease of application to the droplet discharge method (inkjet method). More preferred dispersion media include water and hydrocarbon compounds. In the ink for a wiring pattern of the present invention, a mixed dispersion medium in which two or more dispersion media are mixed is used.
[0022]
The mixed dispersion medium is preferably prepared such that the amount of evaporation per unit time is maximized within a range where clogging of the nozzles of the liquid discharge head does not occur. For example, by mixing a highly-evaporable dispersion medium in which nozzle clogging is likely to occur and a low-evaporation dispersion medium in which nozzle clogging is unlikely to occur, desired evaporation characteristics suitable for a droplet discharge method can be obtained. Is obtained. The boundary between the highly-evaporable dispersion medium and the low-evaporation dispersion medium changes according to the form of the nozzle, the environment, and the like. As the highly-evaporable dispersion medium, for example, decane, dodecane, etc. Those having the same property as that of dodecane or the property of evaporating more easily than dodecane. Further, examples of the low-evaporating dispersion medium include, in addition to tetradecane, those having characteristics that are less likely to evaporate than dodecane.
[0023]
For example, the mixed dispersion medium is preferably prepared so that the evaporation amount per unit time has an evaporation characteristic between tetradecane and decane, and has an evaporation characteristic between tetradecane and dodecane. It is more preferably prepared. As an example, the following mixed dispersion media (1) to (3) are shown.
(1) 30% tetradecane, 70% dodecane
(2) 50% tetradecane, 50% decane
(3) 40% tetradecane, 40% dodecane, 20% decane
[0024]
FIG. 1 is a graph showing the evaporation characteristics of the individual dispersion media of decane, dodecane, and tetradecane, and the mixed dispersion media of the above (1) to (3). Here, the evaporation rate is a ratio of the evaporation amount to the original amount of the dispersion medium after a predetermined standing time.
As shown in FIG. 1, each of the mixed dispersion media (1) to (3) has an evaporation characteristic between tetradecane and decane, and further has a mixed dispersion medium (30% tetradecane, (70% dodecane) has an evaporation characteristic between tetradecane and dodecane. It has been confirmed that the use of the mixed dispersion media (1) to (3) prevents nozzle clogging due to drying of the ink and improves the drying speed of the ink on the substrate. . In particular, by using the mixed dispersion medium of (1), clogging of the nozzles was prevented, and the drying speed of the ink on the substrate was surely improved. It is needless to say that the composition of the mixed dispersion medium described above is an example, and the present invention is not limited to this.
[0025]
The surface tension of the dispersion liquid of the conductive fine particles is preferably in the range of 0.02 N / m to 0.07 N / m. When the surface tension is less than 0.02 N / m when the liquid is ejected by the ink jet method, the wettability of the ink composition with respect to the nozzle surface increases, so that the ink composition tends to bend, and exceeds 0.07 N / m. In addition, since the shape of the meniscus at the tip of the nozzle is not stable, it becomes difficult to control the discharge amount and the discharge timing.
[0026]
In order to adjust the surface tension, a small amount of a surface tension regulator such as a fluorine-based, silicone-based, or nonionic-based surfactant may be added to the above-mentioned dispersion liquid within a range that does not significantly reduce the contact angle with the substrate. The nonionic surface tension modifier improves the wettability of the liquid to the substrate, improves the leveling property of the film, and helps prevent the occurrence of fine irregularities on the film.
The surface tension adjuster may contain an organic compound such as alcohol, ether, ester, and ketone, if necessary.
[0027]
The dispersion preferably has a viscosity of 1 mPa · s or more and 50 mPa · s or less. When the liquid material is ejected as droplets using the ink jet method, if the viscosity is less than 1 mPa · s, the peripheral portion of the nozzle is easily contaminated by the outflow of ink. If the viscosity is more than 50 mPa · s, the nozzle hole is And the frequency of clogging increases, making it difficult to discharge droplets smoothly.
[0028]
Here, as a discharge technique of the droplet discharge method, there are a charge control method, a pressure vibration method, an electromechanical conversion method, an electrothermal conversion method, an electrostatic suction method, and the like. In the charging control method, a charge is applied to a material with a charging electrode, and the deflecting electrode controls the flying direction of the material and discharges the material from a nozzle. In addition, the pressure vibration method uses 30 kg / cm 2 When a control voltage is not applied, the material goes straight and is discharged from the nozzle, and when a control voltage is applied, an electrostatic force is applied between the materials. Rebound occurs and the material scatters and is not ejected from the nozzle. The electromechanical conversion method utilizes the property that a piezo element (piezoelectric element) is deformed by receiving a pulse-like electric signal, and the piezo element is deformed into a space in which a material is stored through a flexible substance. Pressure is applied to push out the material from this space and discharge it from the nozzle. In the electrothermal conversion method, the material is rapidly vaporized by a heater provided in a space in which the material is stored to generate bubbles, and the material in the space is discharged by the pressure of the bubbles. In the electrostatic suction method, a minute pressure is applied to a space in which a material is stored, a meniscus of the material is formed in a nozzle, and in this state, the material is pulled out by applying an electrostatic attractive force. In addition, other techniques such as a method using a change in viscosity of a fluid due to an electric field and a method using a discharge spark are also applicable. The droplet discharge method has an advantage that a useless amount of material is reduced and a desired amount of material can be accurately arranged at a desired position. The amount of one droplet of the liquid material (fluid) discharged by the droplet discharge method is, for example, 1 to 300 nanograms.
[0029]
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of discharging the liquid material by the piezo method.
In FIG. 2, a piezo element 22 is provided adjacent to a liquid chamber 21 for storing a liquid material (ink for wiring pattern). The liquid material is supplied to the liquid chamber 21 via a liquid material supply system 23 including a material tank for storing the liquid material. The piezo element 22 is connected to a drive circuit 24, and a voltage is applied to the piezo element 22 via the drive circuit 24 to deform the piezo element 22, whereby the liquid chamber 21 is deformed. Is discharged. In this case, the amount of distortion of the piezo element 22 is controlled by changing the value of the applied voltage. Further, by changing the frequency of the applied voltage, the strain rate of the piezo element 22 is controlled. The droplet discharge by the piezo method does not apply heat to the material, and thus has an advantage that the composition of the material is hardly affected.
[0030]
As described above, since the wiring pattern ink of the present invention is composed of a mixed dispersion medium in which a plurality of dispersion media having different evaporation characteristics are mixed, evaporation characteristics suitable for the droplet discharge method can be obtained. Therefore, it is possible to prevent clogging of the nozzle and to speed up drying on the substrate.
[0031]
Next, a method for forming a conductive film wiring on a substrate will be described as an example of an embodiment of a wiring pattern of the present invention. The wiring forming method according to the present embodiment includes arranging ink for conductive film wiring on a substrate and forming a conductive film pattern for wiring on the substrate, and includes a surface treatment step, a material arranging step, and a heat treatment. / Including a light treatment step and the like. In this example, the above-described ink for wiring patterns of the present invention is used as the ink for conductive film wiring. In addition, a so-called ink jet method is used for arranging the ink, which employs a droplet discharge apparatus and discharges ink as droplets through nozzles of a liquid discharge head. Here, as a discharge method of the droplet discharge device, a piezo method in which a liquid material (fluid) is discharged by a change in volume of a piezoelectric element may be used. A method of discharging a material or the like may be used.
[0032]
Various substrates such as glass, quartz glass, Si wafer, plastic film, and metal plate can be used as the substrate for conductive film wiring. In addition, a substrate in which a semiconductor film, a metal film, a dielectric film, an organic film, or the like is formed as a base layer on the surface of these various material substrates is also included.
[0033]
(Surface treatment process)
In the surface treatment step, the surface of the substrate on which the conductive film wiring is formed is processed to be lyophobic with respect to the liquid material. Specifically, the surface treatment is performed on the substrate so that the predetermined contact angle with respect to the liquid material containing the conductive fine particles is 60 [deg] or more, preferably 90 [deg] or more and 110 [deg] or less. .
As a method of controlling the liquid repellency (wetting property) of the surface, for example, a method of forming a self-assembled film on the surface of the substrate, a plasma processing method, or the like can be adopted.
[0034]
In the self-assembled film forming method, a self-assembled film made of an organic molecular film or the like is formed on a surface of a substrate on which a conductive film wiring is to be formed.
The organic molecular film for treating the substrate surface has a functional group that can bind to the substrate and a functional group that modifies the surface properties of the substrate (controls the surface energy) such as a lyophilic group or a lyophobic group on the opposite side. And a straight or partially branched carbon chain of carbon that connects these functional groups, and forms a molecular film, for example, a monomolecular film by bonding to a substrate and self-organizing.
[0035]
Here, the self-assembled film is composed of a bonding functional group capable of reacting with constituent atoms such as a base layer of a substrate and other linear molecules, and has extremely high orientation due to the interaction of the linear molecules. It is a film formed by orienting a compound. Since the self-assembled film is formed by orienting single molecules, the thickness can be extremely reduced, and the film is uniform at the molecular level. That is, since the same molecule is located on the surface of the film, it is possible to impart uniform and excellent lyophobicity and lyophilicity to the surface of the film.
[0036]
As a compound having the above high orientation, for example, by using a fluoroalkylsilane, each compound is oriented so that the fluoroalkyl group is located on the surface of the film, a self-assembled film is formed, and a uniform film is formed on the surface of the film. Liquid repellency.
[0037]
Compounds forming a self-assembled film include heptadecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrodecyltriethoxysilane, heptadecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrodecyltrimethoxysilane, heptadecafluoro-1 , 1,2,2 tetrahydrodecyltrichlorosilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltriethoxysilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrimethoxysilane, tridecafluoro-1 , 1,2,2 tetrahydrooctyltrichlorosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, and other fluoroalkylsilanes (hereinafter referred to as "FAS"). These compounds may be used alone or in combination of two or more. Note that by using FAS, adhesion to a substrate and good liquid repellency can be obtained.
[0038]
FAS generally has the structural formula RnSiX (4-n) Is represented by Here, n represents an integer of 1 to 3, and X is a hydrolyzable group such as a methoxy group, an ethoxy group, and a halogen atom. R is a fluoroalkyl group, and (CF 3 ) (CF 2 ) X (CH 2 ) Y (where x represents an integer of 0 to 10 and y represents an integer of 0 to 4), and when a plurality of R or X is bonded to Si, R or X may be all the same or different. The hydrolyzable group represented by X forms silanol by hydrolysis, reacts with the hydroxyl group on the base of the substrate (glass, silicon), and bonds to the substrate by a siloxane bond. On the other hand, R 2 ), The base surface of the substrate is modified to a non-wetting (low surface energy) surface.
[0039]
A self-assembled film composed of an organic molecular film or the like is formed on a substrate by placing the above-mentioned raw material compound and the substrate in the same closed container and leaving them at room temperature for about 2 to 3 days. In addition, by maintaining the whole closed container at 100 ° C., it is formed on the substrate in about 3 hours. These are methods of forming from a gas phase, but a self-assembled film can also be formed from a liquid phase. For example, a self-assembled film is formed on a substrate by immersing the substrate in a solution containing a raw material compound, washing and drying.
Before forming the self-assembled film, it is desirable to irradiate the substrate surface with ultraviolet light or wash it with a solvent to perform a pretreatment on the substrate surface.
[0040]
In the plasma processing method, plasma irradiation is performed on a substrate at normal pressure or in a vacuum. The kind of gas used for the plasma treatment can be variously selected in consideration of the surface material of the substrate on which the conductive film wiring is to be formed. Examples of the processing gas include methane tetrafluoride, perfluorohexane, and perfluorodecane.
[0041]
The process of processing the surface of the substrate to be lyophobic may also be performed by attaching a film having a desired lyophobic property, for example, a polyimide film processed with tetrafluoroethylene to the surface of the substrate. Alternatively, a polyimide film having high liquid repellency may be used as it is as the substrate.
When the substrate surface has a liquid repellency higher than a desired liquid repellency, a process of lyophilizing the substrate surface by irradiating ultraviolet light of 170 to 400 nm or exposing the substrate to an ozone atmosphere is performed. This may be performed to control the wettability of the substrate surface.
[0042]
(Material placement process)
FIGS. 3A to 3C show an example of a procedure for forming a linear conductive film pattern on a substrate as an example of a method of arranging a liquid material on a substrate.
In this step, the liquid material is ejected from the liquid ejection head 10 as droplets, and the droplets are arranged on the substrate 11 at regular intervals (pitch).
First, as shown in FIG. 3A, droplets L1 ejected from the liquid ejection head 10 are sequentially arranged on the substrate 11 at regular intervals. In this example, the arrangement pitch P1 of the droplets L1 is determined to be larger than the diameter of the droplet L1 immediately after being arranged on the substrate 11. Thus, the droplets L1 immediately after being placed on the substrate 11 do not come into contact with each other, and the droplets L1 are prevented from uniting and spreading on the substrate 11. The arrangement pitch P1 of the droplets L1 is set to be equal to or less than twice the diameter of the droplets L1 immediately after being arranged on the substrate 11.
[0043]
Next, as shown in FIG. 3B, the above-described operation of arranging the droplets is repeated. That is, as in the previous case shown in FIG. 3A, the liquid material is ejected from the liquid ejection head 10 as droplets L2, and the droplets L2 are arranged on the substrate 11 at regular intervals.
At this time, the volume of the droplet L2 (the amount of the liquid material per droplet) and the arrangement pitch P2 are the same as the previous droplet L1. Further, the arrangement position of the droplet L2 is shifted by ピ ッ チ pitch from the previous droplet L1, and the current droplet L2 is arranged at an intermediate position between the previous droplets L1 arranged on the substrate 11.
[0044]
As described above, the arrangement pitch P1 of the droplets L1 on the substrate 11 is larger than the diameter of the droplet L1 immediately after being disposed on the substrate 11, and is equal to or less than twice the diameter. Therefore, by disposing the droplet L2 at an intermediate position of the droplet L1, the droplet L2 partially overlaps the droplet L1, and the gap between the droplets L1 is filled.
[0045]
By repeating such a series of droplet disposing operations a plurality of times, the gap between the droplets disposed on the substrate 11 is filled, and as shown in FIG. 3C, a linear continuous pattern (linear pattern) is formed. W1) is formed on the substrate 11. In this case, by increasing the number of repetitions of the operation of arranging the droplets, the droplets are sequentially overlapped on the substrate 11, and the thickness of the linear pattern W1, that is, the height (thickness) from the surface of the substrate 11 is increased. The height (thickness) of the linear pattern W1 is determined according to a desired film thickness required for a final film pattern, and the number of times of the above-described droplet arrangement operation is determined accordingly.
The method for forming the linear pattern is not limited to the method shown in FIGS. For example, the arrangement pitch of the droplets, the shift amount at the time of repetition, and the like can be arbitrarily set.
In FIG. 3B, the position at which the placement of the droplet L2 is started is on the same side as the previous time (the left side shown in FIG. 3B), but on the opposite side (the right side shown in FIG. 3B). It may be. By discharging the liquid droplets during the reciprocating movement in each direction, the distance of the relative movement between the liquid discharge head 10 and the substrate 11 can be reduced.
[0046]
The droplet discharge conditions, particularly the volume of the droplets and the arrangement pitch of the droplets, are set such that the shape of the edge of the linear pattern W1 formed on the substrate 11 is in a favorable state with minute irregularities. Stipulated. In addition, since the surface of the substrate 11 is processed in advance to be lyophobic, the spread of droplets disposed on the substrate 11 is suppressed. Therefore, the shape of the edge of the linear pattern can be reliably controlled to the above-described favorable state, and the film thickness can be easily increased.
[0047]
(Heat treatment / light treatment process)
Next, in the heat treatment / light treatment step, the dispersion medium or the coating material contained in the droplets arranged on the substrate is removed. That is, in the liquid material for forming a conductive film disposed on the substrate, it is necessary to completely remove the dispersion medium in order to improve the electrical contact between the fine particles. When the surface of the conductive fine particles is coated with a coating material such as an organic substance in order to improve dispersibility, it is necessary to remove the coating material.
[0048]
The heat treatment and / or light treatment is generally performed in the air, but may be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, argon, or helium, if necessary. The treatment temperature of the heat treatment and / or light treatment includes the boiling point (vapor pressure) of the dispersion medium, the type and pressure of the atmospheric gas, the thermal behavior such as the dispersibility and oxidizing property of the fine particles, the presence or absence and amount of the coating material, and the It is appropriately determined in consideration of the heat resistance temperature and the like.
For example, it is necessary to bake at about 300 ° C. in order to remove a coating material made of an organic substance. In the case where a substrate such as a plastic substrate is used, it is preferable to perform the heating at room temperature or higher and 100 ° C. or lower.
[0049]
The heat treatment and / or light treatment may be performed using lamp annealing, in addition to general heat treatment using a heating means such as a hot plate or an electric furnace. The light source of the light used for lamp annealing is not particularly limited, but may be an infrared lamp, a xenon lamp, a YAG laser, an argon laser, a carbon dioxide laser, an excimer laser such as XeF, XeCl, XeBr, KrF, KrCl, ArF, ArCl, or the like. Can be used. These light sources generally have an output of 10 W or more and 5000 W or less, but in this embodiment, a range of 100 W or more and 1000 W or less is sufficient.
By the heat treatment and / or the light treatment, electrical contact between the fine particles is secured, and the fine particles are converted into a conductive film.
[0050]
Through the series of steps described above, a linear conductive film pattern is formed on the substrate.
In the wiring forming method of this example, clogging of the nozzle is prevented by using the above-described wiring pattern ink. Therefore, droplets are ejected with high accuracy, and the quality is improved. In addition, in the case where the droplets are arranged on the substrate in an overlapping manner, the ink on the substrate dries quickly, and when the later droplet (L2) is ejected, the earlier droplet (L1) The dispersion medium has already been completely or partially removed. Therefore, even if the first droplet and the second droplet are in contact with each other, it is unlikely that the two droplets are united and spread on the substrate. As described above, in the present example, when the droplets are arranged on the substrate, it is not necessary to previously dry the droplets arranged on the substrate using a drying unit such as heating. The preliminary drying step can be omitted or simplified. Therefore, productivity is improved. Further, the quality of the conductive film wiring formed by the wiring forming method of the present example and cost reduction are achieved.
[0051]
Next, as an example of a film pattern forming apparatus of the present invention, a wiring forming apparatus for performing the above-described wiring forming method will be described.
FIG. 4 is a schematic perspective view of the wiring forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the wiring forming apparatus 100 includes a liquid ejection head 10, an X direction guide shaft 2 for driving the liquid ejection head 10 in the X direction, an X direction drive motor 3 for rotating the X direction guide shaft 2, A mounting table 4 for mounting the substrate 11, a Y-direction guide shaft 5 for driving the mounting table 4 in the Y direction, a Y-direction drive motor 6 for rotating the Y-direction guide shaft 5, a cleaning mechanism unit 14, and a heater 15 , And a control device 8 for integrally controlling these. The X-direction guide shaft 2 and the Y-direction guide shaft 5 are each fixed on a base 7. In FIG. 4, the liquid discharge head 10 is disposed at a right angle to the traveling direction of the substrate 11, but the angle of the liquid discharge head 10 is adjusted so as to intersect the traveling direction of the substrate 11. Is also good. In this way, the pitch between the nozzles can be adjusted by adjusting the angle of the liquid ejection head 10. Further, the distance between the substrate 11 and the nozzle surface may be arbitrarily adjustable.
[0052]
The liquid discharge head 10 discharges a liquid material composed of a dispersion liquid containing conductive fine particles from a nozzle (discharge port), and is fixed to the X-direction guide shaft 2. The X-direction drive motor 3 is a stepping motor or the like, and rotates the X-direction guide shaft 2 when supplied with a drive pulse signal in the X-axis direction from the control device 8. The rotation of the X-direction guide shaft 2 causes the liquid ejection head 10 to move in the X-axis direction with respect to the base 7.
[0053]
As described above, as the liquid discharging method, there are known methods such as a piezo method in which ink is discharged using a piezo element, which is a piezoelectric element, and a bubble method in which a liquid material is discharged by heating the liquid material and generating bubbles. Various techniques can be applied. Among them, the piezo method does not apply heat to the liquid material, and thus has an advantage that the composition of the material is not affected.
[0054]
The mounting table 4 is fixed to a Y-direction guide shaft 5, and Y-direction drive motors 6 and 16 are connected to the Y-direction guide shaft 5. The Y-direction drive motors 6 and 16 are stepping motors and the like, and rotate the Y-direction guide shaft 5 when a drive pulse signal in the Y-axis direction is supplied from the control device 8. The mounting table 4 moves in the Y-axis direction with respect to the base 7 by the rotation of the Y-direction guide shaft 5.
The cleaning mechanism 14 cleans the liquid ejection head 10 and prevents nozzle clogging. The cleaning mechanism 14 is moved along the Y-direction guide shaft 5 by the Y-direction drive motor 16 during the cleaning.
The heater 15 heat-treats the substrate 11 using a heating means such as lamp annealing, and performs heat treatment for evaporating and drying the liquid discharged on the substrate 11 and converting the liquid into a conductive film.
[0055]
In the wiring forming apparatus 100 of the present embodiment, the substrate 11 and the liquid discharge head 10 are relatively moved via the X-direction drive motor 3 and / or the Y-direction drive motor 6 while discharging the liquid material from the liquid discharge head 10. By doing so, the liquid material is arranged on the substrate 11.
The discharge amount of the droplet from each nozzle of the liquid discharge head 10 is controlled by a voltage supplied from the control device 8 to the piezo element.
Further, the pitch of the droplets arranged on the substrate 11 is controlled by the speed of the relative movement and the ejection frequency from the liquid ejection head 10 (the frequency of the driving voltage to the piezo element).
Further, the position where the droplet is started on the substrate 11 is controlled by the direction of the relative movement, the timing control of the start of the ejection of the droplet from the liquid ejection head 10 during the relative movement, and the like.
Thus, the above-described conductive film pattern for wiring is formed on the substrate 11.
[0056]
Next, a plasma display device will be described as an example of the electro-optical device of the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the plasma display device 500 of the present embodiment.
The plasma display device 500 includes substrates 501 and 502 disposed to face each other, and a discharge display unit 510 formed therebetween.
The discharge display unit 510 is formed by assembling a plurality of discharge chambers 516. Out of the plurality of discharge chambers 516, three discharge chambers 516 of a red discharge chamber 516 (R), a green discharge chamber 516 (G), and a blue discharge chamber 516 (B) are arranged so as to form one pixel. Have been.
[0057]
Address electrodes 511 are formed in stripes at predetermined intervals on the upper surface of the substrate 501, and a dielectric layer 519 is formed to cover the address electrodes 511 and the upper surface of the substrate 501. On the dielectric layer 519, partition walls 515 are formed between the address electrodes 511 and 511 and along the address electrodes 511. The partition 515 includes a partition adjacent to the left and right sides of the address electrode 511 in the width direction, and a partition extending in a direction orthogonal to the address electrode 511. Further, a discharge chamber 516 is formed corresponding to a rectangular area partitioned by the partition 515.
In addition, a phosphor 517 is arranged inside a rectangular area defined by the partition 515. The phosphor 517 emits any one of red, green, and blue fluorescent light. A red phosphor 517 (R) is provided at the bottom of the red discharge chamber 516 (R), and a bottom of the green discharge chamber 516 (G). , A green phosphor 517 (G) is arranged, and a blue phosphor 517 (B) is arranged at the bottom of the blue discharge chamber 516 (B).
[0058]
On the other hand, a plurality of display electrodes 512 are formed on the substrate 502 at predetermined intervals in a stripe shape in a direction orthogonal to the address electrodes 511. Further, a dielectric layer 513 and a protective film 514 made of MgO or the like are formed so as to cover them.
The substrate 501 and the substrate 502 are bonded to each other with the address electrodes 511 and the display electrodes 512 facing each other so as to be orthogonal to each other.
The address electrodes 511 and the display electrodes 512 are connected to an AC power supply (not shown). When a current is applied to each electrode, the phosphor 517 is excited and emits light in the discharge display unit 510, and color display is possible.
[0059]
In the present embodiment, the address electrodes 511 and the display electrodes 512 are formed based on the above-described wiring forming method. Therefore, improvement in quality and cost reduction are achieved.
[0060]
Next, a liquid crystal device will be described as another example of the electro-optical device of the present invention.
FIG. 6 shows a planar layout of signal electrodes and the like on the first substrate of the liquid crystal device according to the present embodiment. The liquid crystal device according to the present embodiment includes a first substrate, a second substrate (not shown) provided with scanning electrodes and the like, and a liquid crystal (not shown) sealed between the first substrate and the second substrate. )).
[0061]
As shown in FIG. 6, in a pixel region 303 on the first substrate 300, a plurality of signal electrodes 310 are provided in a multiplex matrix. In particular, each signal electrode 310 is composed of a plurality of pixel electrode portions 310a provided for each pixel and signal wiring portions 310b connecting these in a multiplex matrix, and extends in the Y direction. ing.
Reference numeral 350 denotes a liquid crystal drive circuit having a one-chip structure. The liquid crystal drive circuit 350 is connected to one end (lower side in the figure) of the signal wiring portions 310b via first wiring lines 331.
Reference numerals 340... Indicate upper and lower conductive terminals. The upper and lower conductive terminals 340 are connected to terminals provided on a second substrate (not shown) by upper and lower conductive members 341. Further, the upper and lower conductive terminals 340 and the liquid crystal drive circuit 350 are connected via the second wiring 332.
[0062]
In the present embodiment, the signal wiring portions 310b provided on the first substrate 300, the first wiring 331, and the second wiring 332 are formed based on the above-described wiring forming method. I have. Therefore, improvement in quality and cost reduction are achieved.
The device to which the present invention can be applied is not limited to these electro-optical devices, but can be applied to other device manufacturing such as a circuit board on which a conductive film wiring is formed and a semiconductor mounting wiring.
[0063]
Next, specific examples of the electronic device of the present invention will be described.
FIG. 7A is a perspective view illustrating an example of a mobile phone. In FIG. 7A, reference numeral 600 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 601 denotes a liquid crystal display unit provided with the liquid crystal device shown in FIG.
FIG. 7B is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor or a personal computer. 7B, reference numeral 700 denotes an information processing apparatus; 701, an input unit such as a keyboard; 703, an information processing main body; and 702, a liquid crystal display unit including the liquid crystal device shown in FIG.
FIG. 7C is a perspective view illustrating an example of a wristwatch-type electronic device. 7C, reference numeral 800 denotes a watch main body, and reference numeral 801 denotes a liquid crystal display unit provided with the liquid crystal device shown in FIG.
Since the electronic devices shown in FIGS. 7A to 7C include the liquid crystal device of the above embodiment, the quality is improved and the cost is reduced.
Although the electronic device of the present embodiment includes a liquid crystal device, the electronic device may include another electro-optical device such as an organic electroluminescence display device and a plasma display device.
[0064]
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments. The shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the evaporation characteristics of a single dispersion medium and a mixed dispersion medium.
FIG. 2 is a diagram for explaining a principle of discharging a liquid material by a piezo method.
FIG. 3 is a diagram showing a process of disposing ink on a substrate.
FIG. 4 is a schematic perspective view of a wiring forming apparatus.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example in which the electro-optical device according to the invention is applied to a plasma display device.
FIG. 6 is a plan view showing an example in which the electro-optical device according to the invention is applied to a liquid crystal device.
7A is a diagram illustrating an example in which the electronic device of the present invention is applied to a mobile phone, FIG. 7B is a diagram illustrating an example in which the electronic device is applied to a portable information processing device, and FIG. FIG.
[Explanation of symbols]
10: liquid ejection head, 11: substrate, 25: nozzle, 100: pattern forming apparatus, L1, L2: droplet, P1, P2: pitch.
