JP2008183489A - パターン形成用基材およびパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望のパターンに対応した凹凸パターンを予め基材上に形成することなく、基材上に精度良くインクパターンを形成する。
【解決手段】インクジェット方式によりインクパターンを形成する基板１の表面に、基板１上に液滴が付着したときの接触角が第１の接触角の親液領域２と、第１の接触角よりも大きい第２の接触角の撥液領域３を形成する。このとき撥液領域３は、親液領域２上に規則的に点在している。また、撥液領域３は、親液領域２上に付着した液滴の広がりを堰き止めることが可能な間隔Ｗで配列している。これにより、予め所望のパターンに対応した凹凸パターン等を形成することなく、容易に所望のパターンを基板１上に形成することが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、パターン形成用基材に関するものであり、特にインクジェットを用いてパターンを形成するに適した基材に関するものである。

インクジェットによるパターン形成技術は、マスク形成の必要がなく、所望のパターンをオンデマンドで形成できる技術として近年注目されている。またインクジェットによるパターン形成技術では、インク材料を利用効率よく有効活用できるためコストダウンが可能であり、さらに真空チャンバーを必要としないため装置の小型化を実現し得る。

しかしながら、例えば基板に対してインクジェットによりインクを付与した場合、以下に示すような問題が生じる。すなわち、基板がインクに対して親液性を有している場合、基板に付与されたインクは濡れ広がってしまい、インクの広がりを制御するのが困難であるため、幅の狭いパターン、膜厚の厚いパターン等を形成することができない。さらにインクの濡れ広がりを制御することが困難であるため、基板上に形成したパターンの輪郭がぼやけてしまい、明瞭なパターンを形成することができない。

一方、インクに対して撥液性を有する基板上にインクを付与したとき、付与されたインクが濡れ広がることを防ぐため、幅の狭いパターン、膜厚の厚いパターン等を形成することができる。しかしながら、ライン状のパターンを形成する場合、付与したインクが重なりあうようにインクを付与する必要があり、タクトタイムの増加を招く。さらにインクの吐出位置がずれることによって、ライン状のパターンが途切れ、例えば基板上に配線を形成する場合、断線等の不良が発生する虞があるため、精度の高いパターン形成装置が必要であった。

そこで、上述したような問題を解決するための技術として、以下に示すような技術が知られている。特許文献１には、形成するパターンに対応するように、基板上に親液領域および撥液領域のパターンを予め形成する方法が開示されている。また、特許文献２には、形成するパターンに対応する凹凸パターンを基板上に予め形成する方法が開示されている。このように所望するパターンに対応する親撥液パターンおよび凹凸パターンを予め基板上に形成することによって、タクトタイムを短縮し、所望のパターンを精度よく形成することができる。

さらに特許文献３には、撥水性を有するシート状の部材の表面に、親水―撥水パターンを形成し、親水性を有する部分に塗布液を塗布して固化させることによってパターンを形成する方法が開示されている。これにより、所望のパターンを精度よく形成することができる。また特許文献４には、液体を弾く凹凸構造部を、凹凸構造部よりも平滑な平滑部を挟んで基板上に配列させることによって、基板上に親水および撥水領域を形成する方法が開示されている。これにより基板上の親水−撥水効果が高められ、所望のパターンを精度良く形成することができる。また、特許文献５には、親液領域と撥液領域とが互いに隣接するように形成された基板上において、親液領域と撥液領域とに跨るように液滴を付着させることによってパターンを形成する方法が開示されている。これにより、例えばパターン幅よりも大きな径の液滴を付着させても、液滴は親液領域に集まるため、基板に対する液滴の吐出数を減らし、かつ所望のパターンを容易に形成することができる。
特開２００１−３０５５２３号公報（２００１年１０月３１日公開） 特開２０００―３５３５９４号公報（２０００年１２月１９日公開） 特開２００３−１９０８７４号公報（２００３年７月８日公開） 特開２００３−１９０８７６号公報（２００３年７月８日公開） 特開２００４−８９８７８号公報（２００４年３月２５日公開）

しかしながら、特許文献１〜４に記載の方法では、形成するパターンに対応した親液−撥液領域パターン、または形成するパターンに対応した凹凸パターンを前もって基板上に形成する必要がある。すなわち、形成したいパターンが変更した場合には基板上の親液−撥液領域パターン、または凹凸パターンを変更する必要があり、汎用性に乏しくコストの増大を招いていた。

また、特許文献５に記載の方法では、基板上の液滴を付着させる対象となる領域内に確実に液滴を収めることが困難であり、対象領域外にまで液滴が漏れ広がることになるため、所望のパターンを精度良く形成することができない。

本発明の目的は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、形成するパターンに対応した凹凸パターン等を予め基板上に形成する必要がなく、所望のパターンを容易にかつ精度良く形成することが可能な基板を実現することにある。

本発明に係るパターン形成用基材は、上記課題を解決するために、基材上に液滴が付着したときの接触角が第１の接触角の第１の領域と、上記第１の接触角よりも大きい第２の接触角の第２の領域とを備え、上記第２の領域は、上記第１の領域上に規則的に点在しており、上記第１の領域に付着した液滴の広がりを堰き止めることが可能な間隔で配列されていることを特徴としている。

また、本発明に係るパターン形成方法は、上記パターン形成用基材に液滴を吐出することによって所定のパターンを形成することを特徴としている。

上記の構成によれば、第２の接触角が第１の接触角よりも大きいため、第２の領域に比べて第１の領域は、液滴に対する親液性が高い。このため、基材上に付着した液滴は、より高い親液性を示す第１の領域内に広がる。さらに、第２の領域は、第１の領域上に規則的に点在しており、第１の領域に付着した液滴の広がりを堰き止めることが可能な間隔で配列している。このため、基材上に付着し、第１の領域上に広がる液滴を第２の領域によって堰き止めることができる。この結果、基材上に付着した液体を、一定範囲内に収めることが可能である。

このように、基材上に液滴を付着させたときに、所望する範囲内に液滴を収めることができるため、所望のパターンを基材上に形成することが可能である。すなわち、本発明に係るパターン形成用基材を用いれば、基材上に予め所望のパターンに対応した凹凸パターン等を形成することなく、容易に所望のパターンを基材上に形成することが可能である。

また、本発明に係るパターン形成用基材において、上記第２の領域は、近接する第２の領域の中心点を結ぶ直線によって正多角形が形成されるように、上記第１の領域上に配列されていることが好ましい。

上記の構成によれば、第２の領域は、第１の領域上において、近接する第２の領域の中心点を結ぶ直線によって正多角形が形成されるように配列されている。このため、基材に対して液滴を吐出するときに、例えば、第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域の中心点上に最初に液滴が付着するように液滴を吐出すると、より確実に基材上の液滴の広がりを対象領域内に収めることができる。

このように、基材上に予め所望のパターンに対応した凹凸パターン等を形成することなく、容易に所望のパターンを基材上に形成することが可能であり、かつ基材上に液滴を付着させたときに、所望する範囲内に液滴を収めることができるため、所望のパターンを基材上に精度よく形成することが可能である。

また、本発明に係るパターン形成用基材において、上記第１の領域は液滴に対して親液性を示しており、上記第２の領域は液滴に対して撥液性を示していることが好ましい。

上記の構成によれば、第１の領域が液滴に対して親液性を示す親液領域であり、第２の領域が液滴に対して撥液性を示す撥液領域であるため、撥液領域の中心点を結ぶ直線によって形成される対象領域の中心点上に吐出された液滴は、対象領域の親液領域内に広がり、対象領域の外周にある撥液領域によって弾かれる。すなわち対象領域内に吐出された液滴は撥液領域に囲まれた対象領域内に収まる。なお、対象領域内に付着する液滴の中心が、対象領域の中心に近づくほど、対象領域内で広がる液滴が、対象領域内に収まる確実性が向上する。

このように、基材上に液滴を付着させたときに、所望する範囲内に液滴を確実に収めることができるため、所望のパターンを基材上に精度よく形成することが可能である。すなわち、本発明に係るパターン形成用基材を用いれば、基材上に予め所望のパターンに対応した凹凸パターン等を形成することなく、容易に所望のパターンを基材上に形成することが可能である。

さらに、本発明に係るパターン形成用基材において、上記第２の領域は、対称形状であることであることが好ましい。

上記の構成によれば、基材上の第２の領域は、基材のパターン形成面において上下左右に対称な形状を有している。このような形状として、例えば、円形状、正方形状、十字形状等が挙げられる。これにより、基材上に付着した液滴の広がりを所望する対象領域内により確実に収めることができる。また、第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれた領域を対象領域と呼ぶことにすると、第２の領域が、対称形状であることであることによって、同一形状の対象領域が、規則的に配列する。以上より、所望のパターンを基材上により精度良く形成することができる。

また、本発明に係るパターン形成用基材において、上記第２の領域は、上記第１の領域よりも、基材のパターン形成面から突出していることが好ましい。

これにより、基材上に付着した液滴をより確実に対象領域内に収めることが可能であり、例えば幅の狭いラインパターン、膜厚の厚いパターン等の所望のパターンを基材上により精度良く形成することができる。

また、本発明に係るパターン形成用基材において、隣接する２つの上記第２の領域間の距離をＬとし、当該２つの上記第２の領域の中心点を結ぶ直線の長さをＷとしたとき、上記第１の領域上において、上記第２の領域がＬ≧Ｗ／２を満たすように配列されていることが好ましい。

液滴は表面張力によって球状に近い形状を形成し易いため、隣接する２つの第２の領域間の距離が極端に短い場合、第１の領域に付着した液滴の形状はいびつな形状になってしまう。その結果、隣接する対象領域に付着した液滴同士が連結せず、例えば１本に繋がった線状パターンを精度良く形成することができない。

本発明のパターン形成用基材によれば、隣接する２つの第２の領域間の距離と、当該２つの第２の領域の中心点を結ぶ直線の長さとが、上記の関係を満たすように、第２の領域を配列させることによって、所望のパターンを精度良く形成することができる。

本発明に係るパターン形成方法は、さらに、上記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域の中心点上に最初に液滴が付着するように液滴を吐出する吐出工程を含むことが好ましい。

これにより、基材上に吐出した液滴を、上記対象領域内に収めることができるため、所望のパターンを基材上に精度よく形成することが可能である。すなわち、基材上に予め所望のパターンに対応した凹凸パターン等を形成することなく、容易かつ精度良く所望のパターンを基材上に形成し得る。

また、本発明に係るパターン形成方法は、さらに、上記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域に吐出する液滴量の２倍量の液滴を吐出するとき、隣接する上記２つの対象領域によって形成される領域の中心点上に最初に液滴が付着するように、液滴を吐出する吐出工程を含むことが好ましい。

上記の構成によれば、対象領域に吐出する液適量の２倍量の液滴を吐出するとき、隣接する上記２つの上記対象領域によって形成される領域の中心点上に最初にインクが付着するようにインクを吐出する。これにより、所望のパターンを形成するためのインクの吐出回数、または吐出液滴数を減少させることができるため、タクトタイムの減少、およびインクジェットヘッドの長寿命化を図ることが可能となる。

本発明に係るパターン形成方法は、上記課題を解決するために、基材上に液滴が付着したときの接触角が第１の接触角の第１の領域と、上記第１の接触角よりも大きい第２の接触角の第２の領域とを備え、上記第２の領域は、上記第１の領域上に点在しており、近接する上記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって正多角形が形成されるように配列されている基材上に所定のパターンを形成するパターン形成方法であって、基材に対して液滴を吐出するとき、上記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域の中心点上に最初に液滴が付着するように液滴を吐出するときの液滴の吐出量Ｖが、以下の（１）式を満たすように、基材上に液滴を付着させる工程を含むことを特徴としている。
Ｖ＜｛Ｓ（２＋Ｘ）／３（１＋Ｘ）｝×√｛Ｓ（１−Ｘ）／π（１＋Ｘ）｝・・・（１）
ここで、Ｘ＝（ＣＯＳθ_２−ＣＯＳθ_１）Ａ＋ＣＯＳθ_１
θ_１：第１の接触角
θ_２：第２の接触角
Ｓ：第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域の面積
Ａ：面積Ｓに占める第２の領域の面積比
である。

上記の構成によれば、基材に対して吐出する液滴の吐出量を、基材上に形成された領域の接触角および、液滴を付着させる対象領域の面積に対する、より大きい接触角を有する領域の面積比から算出する。このように算出した吐出量で液滴を基材の対象領域の中心点に対して吐出することによって、対象領域の周囲に形成された第２の領域によって、確実に液滴が弾かれるため、基材に付着した液滴をより確実に対象領域内に収めることができる。

本発明に係るパターン形成用基材は、以上のように、接触角が第１の接触角の第１の領域と第１の接触角よりも大きい第２の接触角の第２の領域とを備え、第２の領域は、第１の領域上に点在しており、第１の領域に付着した液滴の広がりを堰き止めることが可能な間隔で配列しているで、基材上に予め所望のパターンに対応した凹凸パターン等を形成することなく、容易に所望のパターンを形成することが可能である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１〜図６に基づいて説明すれば以下の通りである。

本発明に係る基板（パターン形成用基材）１の構成について図１を参照して以下に説明する。図１は、本実施形態に係る基板１を示す平面図である。図１に示すように、基板１は、親液領域（第１の領域）２および撥液領域（第２の領域）３を備えている。ここで、撥液領域３は、親液領域２上に規則的に点在している。親液領域２の液滴に対する接触角（第１の接触角）は、撥液領域３の液滴に対する接触角（第２の接触角）よりも小さいため、基板１上に付着した液滴は、液滴に対して撥液性を示す撥液領域３により弾かれ、液滴に対して親液性を示す親液領域２上に集まる。また、撥液領域３は、親液領域２に付着した液滴の広がりを堰き止めることが可能な間隔Ｗで配列している。

本実施形態において、基板１上の撥液領域３は、円形状であり、かつ隣り合う撥液領域３同士の中心を結ぶ直線によって正方形が形成されるように配列されている。そして、例えば円形状の撥液領域３の直径を３０μｍとし、隣り合う撥液領域３の中心間の距離Ｗを１００μｍとする。すなわち、基板１上に複数の撥液領域３を１００μｍ間隔で規則的に配置する。また、パターンを形成するために基板上に吐出する液滴として水性インクを用い、予め接触角を接触角計により測定することによって、親液領域２と水性インクとの接触角が１０度、撥液領域３と水性インクとの接触角が８５度になるようにする。

次に、本発明に係る基板１の製造方法について図２（ａ）〜（ｄ）を参照して以下に説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る基板を製造するための各工程を示す図である。

まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板４上に、スピンコート法等を用いて、シランカップリング剤などからなる濡れ性変化層５を塗布・乾燥させることで形成する。本実施形態では濡れ性変化層５として、フッ素系非イオン界面活性剤であるＺＯＮＹＬ ＦＳＮ（商品名、デュポン社製）をイソプロピルアルコールに混合して用いる。

次に、図２（ｂ）に示すように、あらかじめクロムなどからなるマスクパターン７および酸化チタンなどからなる光触媒層８が形成されたフォトマスク６を通じてＵＶ露光を行う。本実施の形態では、光触媒層８は、二酸化チタン微粒子分散体とエタノールの混合物をスピンコート法により塗布した後、１５０℃で熱処理することで形成している。また、露光条件は、水銀ランプ（波長３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ２の照度で２分間露光を行う。

その結果、図２（ｃ）および（ｄ）に示すように、ＵＶ露光された部分は濡れ性が向上し、親液性を有する親液領域２となり、ＵＶ露光されなかった部分は撥液性を維持して撥液領域３となる。このようにして形成した基板１に対して液滴を吐出することによりパターンを形成する。

次に、本発明のパターン形成方法を実現するためのパターン形成装置１０について、図３を参照して以下に説明する。図３は、本発明のパターン形成方法に適用されるパターン形成装置の概略斜視図である。

本実施の形態に係るパターン形成装置１０は、図３に示すように、本発明に係る基板１１を載置するステージ１２を備え、このステージ１２上に、基板１１上に対してインク（液滴）を吐出する液滴吐出手段としてのインクジェットヘッド１３と、インクジェットヘッド１３をＹ方向に移動させるＹ方向駆動部１４およびＸ方向に移動させるＸ方向駆動部１５とが設けられている。

また、パターン形成装置１０には、インクジェットヘッド１３に液滴を供給する液滴供給システム１６と、液配管１８、インクジェットヘッド１３の吐出制御、Ｙ方向駆動部１４、Ｘ方向駆動部１５の駆動制御等の各種制御を行う装置コントロールユニット１７とが設けられている。

上記インクジェットヘッド１３と液滴供給システム１６との間には、信号ケーブル１８が設けられており、液滴供給システム１６によってインクジェットヘッド１３への液滴の供給制御が行なわれる。

また、上記インクジェットヘッド１３、Ｙ方向駆動部１４およびＸ方向駆動部１５と装置コントロールユニット１７との間には、信号ケーブル（図示しない）が設けられており、装置コントロールユニット１７によって、インクジェットヘッド１３の液滴の吐出制御、Ｙ方向駆動部１４、Ｘ方向駆動部１５の駆動制御が行われる。

すなわち、上記装置コントロールユニット１７から、基板１１への塗布位置情報をＹ方向駆動部１４、Ｘ方向駆動部１５と連動してインクジェットヘッド１３のドライバー（図示せず）に吐出情報が入力され、目的位置に目的量の液滴を供給するようになっている。これにより、基板１１の全領域に対して、液滴を滴下することが可能となる。

上記インクジェットヘッド１３としては、電圧を印加すると変形する圧電素子を使用し、瞬間的にインク室の液圧を高めることでノズルから液体（液滴）を押し出すピエゾ方式のインクジェットヘッドや、ヘッドに取り付けたヒータによって、液体内に気泡を発生させ、液体を押し出すサーマル方式のインクジェットヘッドが使用される。何れの方式のインクジェットヘッドであっても、圧電素子やヒータに印加する電圧に応じて、吐出する液滴径を調整することができる。

本実施の形態では、上述したパターン形成装置１０において、インクジェットヘッド１３として、４０μｍ径の複数ノズルを備えたピエゾ駆動型インクジェットヘッドを用いて、駆動電圧波形を変化させることにより、吐出液滴径をおよそ２０ｐｌから２００ｐｌまで変化させるようになっている。

上述したパターン形成装置１０を用いて、基板１に対してインクを吐出するときの、インクの吐出位置について、図４〜図６を参照して以下に説明する。図４は、本実施形態の基板に対してインクを吐出するときの吐出位置について説明する説明図である。図４に示すように、基板１上の円形状の撥液領域３は、隣接する撥液領域３の中心間の距離が１００μｍになるように配設されており、近接する４つの撥液領域３の中心を結ぶ直線によって正方形が形成される。すなわち、この基板１上の撥液領域は、近接する４つの撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される正方形が複数配列されるように形成されている。このように、最も近い位置に存在する撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される領域を、本実施形態および後述の実施形態において最小単位（対象領域）９とする。最小単位９は、パターン形成装置１０のインクジェットヘッド１３から吐出された液滴によって形成されるパターンの最小範囲である。

本実施形態において、基板１に対してインクを吐出するとき、描画の対象となる最小単位９の中心点、すなわち図４に示す中心点Ａの位置に最初にインクが付着するように、インクを吐出する。このときのインクの吐出量を、例えばおよそ５０ｐｌとする。このように、中心点Ａに向けて吐出されたインクの着弾後の状態を図５に示す。図５に示すように、中心点Ａに着弾したインク液滴２０は、インクに対して親液性を示す親液領域２において広がり、最小単位９のそれぞれ４つの頂点に位置する、４つの撥液領域３において弾かれる。すなわち、インクに対して撥液性を示す４つの撥液領域３によりインクの広がりが抑制されるため、基板１上に付着したインク液滴２０は、図５に示すように概ね最小単位９内に収まる。

また、最小単位９の中心点に向けてインク吐出し、隣接する最小単位９に対して同様にインクの吐出を繰り返すことによって、隣接する最小単位９に着弾したインクを繋げることができる。このため、図６に示すようなラインパターン２１の描画が可能になる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図７〜９に基づいて説明すれば以下の通りである。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基板１に対してパターン形成装置１０を用いてインクを吐出する。本実施形態におけるインクの吐出位置について図７を参照して以下に説明する。図７は、本実施形態の基板に対してインクを吐出するときの吐出位置について説明する説明図である。図７に示すように、基板１上の円形状の撥液領域３は、近接する４つの撥液領域３の中心を結ぶ直線によって正方形が形成されるように、配列されている。そして、本実施形態においては、近接する撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される最小単位９を構成する一辺の中点Ｂ、すなわち隣接する２つの撥液領域３の中心を結ぶ直線の中点Ｂ上に最初にインクが付着するように、インクを吐出する。このときインクの吐出量を、例えば、第１の実施形態において図４に示す中心点Ａに対してインクを吐出したときの２倍量の１００ｐｌとする。

このように、図７に示す中点Ｂに向けて吐出されたインクの着弾後の状態を図８に示す。図８に示すように、中点Ｂに着弾したインク液滴２２は親液領域２上に広がる。親液領域２上をＹ方向に広がるインク液滴２２は、最小単位９の撥液領域３によって弾かれ、Ｙ方向に隣接する２つの撥液領域３の間に収まる。すなわち、中点Ｂに着弾したインク液滴２２は、１つの最小単位９を構成する一辺の長さと概ね同一の長さ分Ｙ方向に広がる。一方、親液領域２上をＸ方向に広がるインク液滴２２は、中点Ｂを含む辺を共有し、かつＸ方向に隣接する２つの最小単位９の撥液領域３によって弾かれる。すなわち、中点Ｂに着弾したインク液滴２２は、Ｘ方向に隣接する２つの最小単位９において、Ｘ方向に最も離れた位置にある撥液領域３の間に収まる。

このように、中点Ｂに対してインクを吐出することによって、Ｘ方向には最小単位９の一辺の長さの２倍分、またＹ方向には最小単位９の一辺の長さ分広がったインクパターンを形成することができる。言い換えると、一辺を共有する２つの最小単位９によって形成される長方形状の対象領域の中心点に対してインクを吐出することによって、長方形状の対象領域内にインクを収めることができる。これにより、より精度良くインクパターンを形成することが可能である。なお、図７に示す中点Ｂ’に対してインクを吐出した場合、中点Ｂ’に着弾したインクは、Ｘ方向には最小単位９の一辺の長さ分、またＹ方向には最小単位９の一辺の長さの２倍分広がったインクパターンを形成することができる。

また、隣接する２つの最小単位９によって形成される対象領域の中心点に向けてインク吐出し、この対象領域に隣接する対象領域に対して同様にインクの吐出を繰り返すことによって、隣接する対象領域に着弾したインクを繋げることができる。このため、図９に示すようなラインパターン２３の描画が可能になる。すなわち、図７に示す中点Ｂにインクを吐出することによって、Ｘ方向にラインパターンを形成する際のインクの吐出回数を減少させることが可能であり、図７に示す中点Ｂ’にインクを吐出することによって、Ｙ方向にラインパターンを形成する際のインクの吐出回数を減少させることができる。

このように、パターンを形成する対象となる領域の中心点上に最初にインクが付着するようにインクを吐出することによって、ラインパターンを形成するためのインクの吐出回数、または吐出液滴数を減少させることができるため、タクトタイムの減少、およびインクジェットヘッドの長寿命化を図ることが可能となる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図１０および図１１に基づいて説明すれば以下の通りである。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基板１に対してパターン形成装置１０を用いてインクを吐出する。本実施形態に係る基板１における撥液領域３の配置状態について図１０を参照して以下に説明する。図１０は、本実施形態に係る基板１上に形成された撥液領域３の配置状態を示す平面図である。

本実施形態において、基板１上の撥液領域３は、円形状であり、かつ近接する撥液領域３の中心を結ぶ直線によって正六角形が形成されるように配列されている。そして例えば、円形状の撥液領域３の直径を３０μｍとし、上述したような正六角形を形成する各撥液領域３のうち、近接する撥液領域３同士の中心間の距離Ｗを１００μｍとする。本実施形態において、インクの吐出対象となる対象領域は、近接する撥液領域３により形成される正六角形状の最小単位２４であり、図１０に示す最小単位２４の中心点Ｃの位置に最初にインクが付着するように、インクを吐出する。このときのインクの吐出量を、例えば１００ｐｌとする。

このように中心点Ｃに向けて吐出されたインクの着弾後の状態を図１１に示す。図１１に示すように、中心点Ｃに着弾したインク２５は、親液領域上において広がり、最小単位２４の６つの頂点に位置する、６つの撥液領域３において弾かれる。これにより、インク２５の広がりが撥液領域３によって抑制されるため、基板１上に付着したインクは、図１１に示すように概ね最小単位２４内に収まる。これにより、基板上に精度良くインクパターンを形成することができる。

また、最小単位２４の中心点に向けてインクを吐出し、この最小単位２４と一辺を共有し、かつ隣接する他の最小単位２４に対して同様にインクの吐出を繰り返すことによって、隣接する最小単位２４に着弾したインクを繋げることができる。このように、ラインパターンの描画が可能である。

さらに、近接する撥液領域３の中心を結ぶ直線によって、正三角形、正五角形、正八角形等の他の正多角形が形成されるように撥液領域３を配列させた基板に対して、パターン形成装置１０を用いて同様にインクを吐出した場合であっても、対象領域内にインク液滴を収めることができるため、精度よく基板上にインクパターンを形成することが可能である。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図１２（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明すれば以下の通りである。図１２（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態における基板１上の撥液領域の配置例を説明する説明図である。インク液滴は、表面張力によって球状に近い形状を形成し易いため、図１２（ａ）に示すように、隣接する撥液領域３同士の間隔が極端に狭いとき、隣り合う撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される最小単位３４、３５の中心点に最初にインクが付着するように、それぞれインクを吐出すると、液滴３２、３３はいびつな形状になる。その結果、図１２（ａ）に示すように、領域Ｅの部分に空間が生じ、隣り合う液滴３２、３３同士が連結しないため、例えば線状パターンのように１本に繋がった形状のパターンを形成することができない。

そこで、本実施形態においては、図１２（ｂ）および（ｃ）に示すように、隣接する撥液領域３同士の間隔が一定の条件を満たすように撥液領域３を配列させる。具体的には、図１２（ｂ）に示すように、隣り合う撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される最小単位３６が正方形である場合、最小単位３６を構成する一辺の長さをＷとし、隣接する撥液領域３の間の距離をＬとしたとき、Ｌ≧Ｗ／２を満たすように撥液領域３を配列させる。これにより、最小単位３６に付着した液滴は最小単位３６内に広がり、これと隣り合う最小単位に付着した液滴と繋がる。すなわち、隣接する最小単位に、それぞれ液滴を付着させることによって、精度良く直線パターンを形成することができる。特に、最小単位の形状が正方形で、かつ撥液領域の形状が円形である場合は、最小単位の一辺をＷとし、円形の撥液領域の半径をＲとしたとき、Ｗ≧４Ｒを満たすように撥液領域を配列させても、同様の効果が得られる。

また、図１２（ｃ）に示すように、隣り合う撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される最小単位３７が正方形ではない場合、隣接する２つの撥液領域３の中心点を結ぶ直線の長さをＷ_ｘとし、当該２つの撥液領域３の間の距離をＬ_ｘとしたとき、Ｌ_ｘ≧Ｗ_ｘ／２を満たすように撥液領域３を配列させる。すなわち、最小単位３７の短辺の長さＷ_１と、その短辺の伸長方向に隣接した撥液領域３同士の間の距離Ｌ_１とが、Ｌ_１≧Ｗ_１／２を満たし、最小単位３７の長辺の長さＷ_２と、その長辺方向に隣接した撥液領域３同士の間の距離Ｌ_２とがＬ_２≧Ｗ_２／２を満たすように撥液領域３を配列させる。これにより、上記と同様に精度良く所望のパターンを形成することができる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について、図１３〜１５に基づいて説明すれば以下の通りである。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基板１に対してパターン形成装置１０を用いてインクを吐出する。本実施形態における基板１上の撥液領域の形状について、図１３〜１５を参照して以下に説明する。図１３〜１５は、撥液領域の形状の他の実施形態を説明する説明図である。図１３に示すように、基板１上の撥液領域２６は正方形状であり、近接する４つの撥液領域２６の中心を結ぶ直線によって正方形が形成されるように配列されている。このとき、撥液領域２６の大きさを、例えば直径３０μｍの円に内接する大きさにし、隣接する撥液領域２６の中心間の距離が、例えば１００μｍになるように配設する。また、パターン形成装置１０からのインクの吐出量を、例えば５０ｐｌとする。

撥液領域２６の形状が正方形状であっても、近接する４つの撥液領域２６の中心を結ぶ直線によって形成される正方形状の最小単位２７の中心点に最初にインクが付着するように、インクを吐出することによって、基板１上に付着したインク液滴を、概ね最小単位２７内に収めることが可能である。また、撥液領域の形状が、上下左右に対称な十字形状であっても、基板１上に上記と同様に配列させることによって、基板１に対して吐出されたインク液滴を最小単位内に収めることが可能である。

一方、撥液領域の形状が、上下左右に対称でない形状である場合、基板１に対して吐出されたインク液滴を最小単位内に収めることができない。具体的に説明すると、図１４（ａ）に示すように、例えば撥液領域３が円形状である場合、円形状は上下左右に対称であるため、４つの隣り合う撥液領域３によって形成される最小単位の中心にインク液滴が付着したとき、濡れ広がったインク液滴は、最小単位の頂点に位置する４つの撥液領域３によって均等に弾かれ、最小単位内に留まる方向に力を受ける。すなわち、領域Ｆの位置にある撥液領域３、および領域Ｆ’の位置にある撥液領域３は、インク液滴に最小単位の中心方向（矢印方向）の力を付与する。このように、インク液滴を最小単位内に収めることが可能である。

しかしながら、図１４（ｂ）に示すように、例えば撥液領域３８の形状が三角形状である場合、三角形状は上下に非対称であるため、４つの隣り合う撥液領域３８によって形成される最小単位にインク液滴が付着したとき、濡れ広がったインク液滴が領域Ｇの位置にある撥液領域３８から受ける力の方向と、領域Ｇ’の位置にある撥液領域３８から受ける力の方向とが異なる。特に、図１４（ｂ）に示す場合においては、領域Ｇの位置にある撥液領域３８は、インク液滴を最小単位の外側に押し出す力が働く。このように、撥液領域の形状が上下左右に対称ではないとき、インク液滴と撥液領域との接触面（境界面）の形状が、撥液領域の位置によって異なるため、インク液滴が撥液領域から受ける力の方向が異なり、インク液滴を最小単位内に効果的に収めることができない。

すなわち、図１５に示すように、基板１上の撥液領域２８が半円形状であるとき、近接する４つの撥液領域２８の中心を結ぶ直線によって形成される正方形の最小単位２９の中心点に向けて吐出されたインク液滴３０は、最小単位２９内に収まらず、最小単位２９から溢れて隣接する最小単位９の内部まで広がる可能性がある。

このため、基板のＸ−Ｙ平面上において、撥液領域の形状が、Ｘ方向およびＹ方向に対して対称形状であることが好ましい。これにより、基板に対して吐出されたインク液滴と、対象領域の頂点に位置する撥液領域との接触面が全方位において均一となるため、インク液滴に対して等しく撥液効果を及ぼすことが可能であり、インク液滴をより効果的に最小単位内に収めることが可能である。

また、ガラス基板上にレジストを塗布した後、露光・現像することによって、基板上に立体形状の撥液領域を形成してもよい。すなわち、ガラス基板が露出している領域は親液性を示す親液領域となり、レジストが残存している領域は撥液性を示す撥液領域となる。このとき、撥液領域は、Ｘ−Ｙ平面の形状が例えば一辺が３０μｍの正方形、Ｚ方向の厚みが２μｍの直方体形状であってもよい。また、隣接する撥液領域同士の中心間の距離を例えば１００μｍとし、基板に対して吐出するインクの吐出量を５０ｐｌとする。

撥液領域の形状が直方体形状である基板においても、近接する撥液領域の中心を結ぶ直線によって形成される最小単位の中心点に対してインクを吐出したとき、インク液滴は最小単位内に収まり、最小単位の外部に濡れ広がらない。同様に、隣接する最小単位の中心点に対してそれぞれ連続してインクを吐出することによって、精度良くラインパターンを形成することができる。

さらに、最小単位に対して吐出するインクの吐出量を、例えば１００ｐｌ、１５０ｐｌ、および２００ｐｌのように増加した場合であっても、吐出されたインク液滴は最小単位の外部に濡れ広がることなく、最小単位の内部に収まる。このように、インクの吐出量を増加させて膜厚の厚いパターンを形成することが可能である。また、隣接する最小単位にそれぞれ連続してインクを吐出することによってラインパターンを容易に形成することができる。

撥液領域の形状を直方体とすることによって、基板上において、撥液領域が親液領域よりも突出しているため、基板に着弾したインク液滴と、撥液領域との接触面積が大きくなる。このため、インク液滴を最小単位の内部に保持する力が大きくなり、基板に対して吐出されるインクの吐出量が増加しでも、インク液滴が最小単位の内部に収まり、精度よくパターンを形成することができる。

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態について、図１６および１７に基づいて説明すれば以下の通りである。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基板１に対してパターン形成装置１０を用いてインクを吐出する。本実施形態におけるインクの吐出位置について図１６を参照して以下に説明する。図１６は、本実施形態の基板に対してインクを吐出するときの吐出位置について説明する説明図である。図１６に示すように、基板１の円形状の撥液領域３は、近接する撥液領域３の中心を結ぶ直線によって正方形が形成されるように、配列されている。そして、本実施形態においては、近接する撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される最小単位９の頂点に位置する撥液領域３の中心点Ｄ上に最初にインクが付着するように、インクを吐出する。すなわち、中心点Ｄに存在する撥液領域３を共有する４つの最小単位９を含む対象領域の中心点上に最初にインクが付着するようにインクを吐出する。このときインクの吐出量を、例えば１５０ｐｌとする。

このように、図１６に示す中心点Ｄに向けて吐出されたインクの着弾後の状態を図１７に示す。図１７に示すように、中心点Ｄに着弾したインク液滴３１は、中心点Ｄの周囲にある親液領域２上に広がる。すなわち、最小単位９の頂点に位置する撥液領域の中心に着弾したインク液滴は、その周囲の４つの最小単位９内に広がり、４つの最小単位９を構成する撥液領域３により濡れ広がりを抑制される。この結果、基板１に対して吐出されたインク液滴は、４つの最小単位９の内部に収まる。

すなわち撥液領域３を含み、親液領域２と撥液領域３を跨ぐようにインクを吐出することによって、対象領域の周囲に配置された撥液領域を増加させ、不要な部分にインクを濡れ広がるのを抑制することができる。さらに、吐出されたインク液滴の吐出位置の±Ｘ方向および±Ｙ方向に、それぞれ撥液領域３が存在するため、インク液滴のＸ方向およびＹ方向へのインクの濡れ広がりを効果的に抑制し得、形成するラインパターンが滲むことなく明瞭化することができる。

（第７の実施形態）
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基板１に対してパターン形成装置１０を用いてインクを吐出しする。本実施形態においてパターン形成に使用する基板１の構成は、第１の実施形態における基板１の構成と同一であり、かつインクの吐出位置も第１の実施形態と同様である（図１および４を参照のこと）。

このとき、最小単位９に吐出する液滴量Ｖを以下の（１）式を満たすように設定することによって、より確実に吐出されたインク液滴を最小単位９の内部に収めることができる。
Ｖ＜｛Ｓ（２＋Ｘ）／３（１＋Ｘ）｝×√｛Ｓ（１−Ｘ）／π（１＋Ｘ）｝・・・（１）
ここでＸ＝（ｃｏｓθ_２−ｃｏｓθ_１）Ａ＋ｃｏｓθ_１
θ_１：第１の接触角
θ_２：第２の接触角
Ｓ：第２の接触角の撥液領域の中心を結ぶ直線によって形成される領域の面積
Ａ：面積Ｓに占める第２の接触角の撥液領域の面積比率
である。

上記（１）式について以下に説明する。図４に示す最小単位９の中心点Ａに吐出されたインク液滴は、撥液領域３に接触するまで親液領域２上を濡れ広がる。このときのインクの接触角はθ_１である。接触角θ_２の撥液領域３まで濡れ広がったインク液滴は、接触角θ_２の撥液領域３によって最小単位９の内部方向に力を受ける。この力によって、インク液滴の接触角はθ_１からθ_３に変化する。接触角θ_３は以下の（２）式により求められる値に近似する。
ｃｏｓθ_３＝（ｃｏｓθ_２−ｃｏｓθ_１）Ａ＋ｃｏｓθ_１・・・（２）
ここで、Ａは最小単位９内に占める第２の接触角の撥液領域３の面積比率を示している。（１）式においては、式の簡略化のためｃｏｓθ_３＝Ｘと置きかえて示している。Ｘは、接触角θ_１および接触角θ_２のそれぞれの接触角の領域の面積比率によって決定し、同じ最小単位９の面積Ｓに対しては、Ｘの値が小さいほど（θ_３の値が大きいほど）、より多くのインクを最小単位９の内部に納めることができる。

Ｘ値および最小単位９の面積Ｓから算出される、最小単位９の内部に保持することができる最大インク量Ｖ_ｍａｘは、以下の（３）式により求められる値に近似する。
Ｖ_ｍａｘ＝｛Ｓ（２＋Ｘ）／３（１＋Ｘ）｝×√｛Ｓ（１−Ｘ）／π（１＋Ｘ）｝・・・（３）
すなわち、最小単位９に吐出されるインクの吐出量Ｖが、（３）式により算出されるＶ_ｍａｘよりも小さいとき、吐出されたインク液滴は最小単位９の外部に溢れることなく、最小単位９の内部に保持される。例えば、接触角θ_１＝１０度の親液領域２、および接触角θ_２＝８５度の撥液領域３を備える基板１を用いる。このとき円形状の撥液領域３の直径を３０μｍとし、隣接する撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される最小単位９を一辺の長さ１００μｍの正方形とする。

このとき最小単位９の面積は１００×１００＝１００００μｍ^２であり、最小単位９内の接触角θ_２の撥液領域３の面積は１５×１５×π／４×４≒７０６．５μｍ^２であることから、最小単位９の面積に占める接触角θ_２の撥液領域３の面積比率Ａは約０．０７となる。よって上述した式からＸは約０．９２となり、これを（１）式に代入するとＶ＜５７．６ｐｌとなる。

すなわち、基板１の最小単位９に対して、インクの吐出量Ｖを５７．６ｐｌ未満とすることにより、最小単位９からインクが溢れることなく、最小単位９の内部にインクを保持することができる。パターン形成装置１０を用いて、基板１に対するインクの吐出量を２０ｐｌ、５０ｐｌ、６０ｐｌ、８０ｐｌ、および１００ｐｌとしてインクを吐出したとき、吐出量５０ｐｌ以下では最小単位９の内部にインクを保持することができる。一方、吐出量６０ｐｌ以上では、最小単位９の外部にインクが濡れ広がり、インクを最小単位９内に収めることが困難である。

このように、最小単位９に吐出するインクの吐出量を（１）式から求めることによって、パターン形成を最適化することができる。さらに、（１）式は、最小単位９に対して吐出する方法に限られるものではなく、一辺が１００μｍの正方形である最小単位９が４つ並んでいる対象領域（図１８の斜線部）に対する吐出量についても同様に算出し得るため、パターン形成を最適化することができる。

図１８に示す斜線部に対して吐出するインクの吐出量について、例えば以下のように算出することができる。円形状の撥液領域３の直径を３０μｍ、接触角θ_１を１０度、および接触角θ_２を８５°とする。このとき、４つの最小単位９により構成される対象領域の面積は２００×２００＝４００００μｍ^２であり、対象領域内に含まれる接触角θ_２の撥液領域３の面積は４×１５×１５×π／４×４≒２８２６μｍ^２である。そして、接触角θ_２の撥液領域３の面積比率Ａは、約０．０７となり、上述した式からＸは約０．９２となる。これを（１）式に代入すると、Ｖ＜４６０ｐｌとなる。

すなわち図１８に示す基板１において、４つの最小単位９によって構成される対象領域（図１８の斜線部）に対して、インクの吐出量Ｖを４６０ｐｌ未満とすることによって、対象領域からインクが溢れることなく、対象領域の内部にインクを保持することができる。図１８に示す対象領域にたいして、対象領域の中心点に吐出するインクの吐出量を３５０ｐｌ、４００ｐｌ、４５０ｐｌ、５００ｐｌ、および６００ｐｌとしてインクを吐出した場合、吐出量４５０ｐｌ以下では対象領域の外部にインク液滴が濡れ広がることなく、対象領域内にインク液滴を収めることができる。一方、吐出量５００ｐｌ以上では、インク液滴は対象領域外に濡れ広がり、インク液滴を対象領域内に収めることが困難である。

すなわち、最小単位９の内部に液滴を吐出する場合だけでなく、上述したような対象領域に吐出するインクの吐出量を算出する場合であっても、（１）式により吐出量を算出することが有効である。

また、インクの液滴量Ｖと飛翔状態におけるインクの液滴半径Ｒとは、Ｖ＝４πＲ^３／３を満たす関係にあるため、最小単位９に吐出するインクの液滴半径Ｒを以下の（４）式を満たすように設定することによっても、より確実に吐出されたインク液滴を最小単位９の内部に収めることができる。ここで、基板１に着弾後のインクの液滴径は、基板１の特性により変化し、インク液滴の表面張力と基板１の界面張力とが釣り合う接触角になるまで随時変化するものである。このため、上記（４）式により、飛翔状態における液滴半径Ｒを算出することによって、より正確かつ有効なインク液滴の条件を算出する。
｛Ｓ（２＋ＣＯＳθ_１）／４π（１＋ＣＯＳθ_１）｝×√｛Ｓ（１−ＣＯＳθ_１）／π（１＋ＣＯＳθ_１）｝＜Ｒ^３＜｛Ｓ（２＋Ｘ）／４π（１＋Ｘ）｝×√｛Ｓ（１−Ｘ）／π（１＋Ｘ）｝・・・（４）
さらに、本実施形態において撥液領域３の形状を円形状としたが、これに限定されず、他の形状であっても同様の効果が得られる。さらに最小単位９の形状、すなわち撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される領域が正方形となるように撥液領域を配列したが、これに限定されず、撥液領域３の中心を結ぶ直線によって形成される領域が正多角形であればよい。

なお、通常パターン形成装置１０においては、２００ｐｌ以上の液滴を吐出することができないため、対象領域に着弾する液適量が２００ｐｌ以上の場合は、同一の吐出位置に複数の液滴を吐出する。

上述した各実施形態においては、インクを吐出する手段としてインクジェット方式を採用しているが、インクを吐出する手段はこれに限定されず、インクの吐出量を制御してパターン形成用基板に精度良くインクを付着させることができる方法であれば同様の効果が得られる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

（他の構成）
本発明を以下のように表現することもできる。

（第１の構成）
液滴が対象面上に吐出されることで所定のパターンが形成されるパターン形成基材において、前記液滴に対して接触角θ_１の領域中に、接触角θ_１とは異なる接触角θ_２の領域を規則的に配置したことを特徴とするパターン形成基材。

（第２の構成）
接触角θ_１が、接触角θ_２よりも小さいことを特徴とする第１の構成に記載のパターン形成基材。

（第３の構成）
接触角θ_２の領域形成面における接触角θ_２の領域の形状が、上下左右に対して対称形であることを特徴とする第１または第２の構成に記載のパターン形成基材。

（第４の構成）
最も近い距離に位置している接触角θ_２の領域の中心同士を結んだ形状が正多角形となる位置に接触角θ_２の領域を配置したことを特徴とする第１から第３の構成に記載のパターン形成基材。

（第５の構成）
接触角θ_２の領域が、接触角θ_１の領域よりも凸であることを特徴とする第１から第４の構成に記載のパターン形成基材。

（第６の構成）
第１ないし第５の構成の何れかの構成に記載のパターン形成基材上に液滴を吐出して、所定のパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。

（第７の構成）
接触角θ_１の領域に液滴を吐出し、前記液滴の周囲に配置された接触角θ_２の領域により、前記液滴の濡れ広がりを抑制することを特徴とした第６の構成に記載のパターン形成方法。

（第８の構成）
最も近い位置にある接触角θ_２の領域の中心同士を結んで得られる正多角形の領域の中心付近に液滴を吐出して所定のパターンを形成することを特徴とする第６または第７の構成に記載のパターン形成方法。

（第９の構成）
最も近い位置にある二つの接触角θ_２の領域の中点付近に液滴を吐出して所定のパターンを形成することを特徴とする第６または第７の構成に記載のパターン形成方法。

（第１０の構成）
基板に吐出された液滴が少なくとも一つの接触角θ_２の領域を含み、且つ接触角θ_１と接触角θ_２を跨るように液滴を吐出して所定のパターンを形成することを特徴とする第６の構成に記載のパターン形成方法。

（第１１の構成）
接触角θ_１の領域と、接触角θ_１よりも撥液性である接触角θ_２の領域を規則的に配置したパターン形成基材に液滴を吐出してパターン形成を行うパターン形成方法において、
接触角θ_２の領域の中心を結んだ領域に吐出する液滴の吐出量Ｖと、接触角θ_２の領域の中心を結んだ領域の面積Ｓと、面積Ｓに占める接触角θ_２の領域の面積比率Ａとが下記の（１）式を満たすように設定されていることを特徴とする第６から第１０の構成に記載のパターン形成方法。
Ｖ＜｛Ｓ（２＋Ｘ）／３（１＋Ｘ）｝×√｛Ｓ（１−Ｘ）／π（１＋Ｘ）｝・・・（１）
ただしＸ＝ （ＣＯＳθ_２−ＣＯＳθ_１）Ａ＋ＣＯＳθ_１
θ_１：第一の接触角
θ_２：第二の接触角
Ｓ：接触角θ_２の領域の中心を結んだ領域の面積
Ａ：面積Ｓに占める接触角θ_２の領域の面積比率
である。

（第１２の構成）
塗布する手段がインクジェット方式であることを特徴とする第６から第１１の構成に記載のパターン形成方法。

（第１３の構成）
第６から第１２の構成に記載のパターン形成方法により作製されたことを特徴とするパターン描画基板。

本発明に係るパターン形成用基材を用いれば、所望するパターンを容易かつ精度良く基板上に形成することができるため、複数色によりパターンが形成されるカラーフィルタの製造にも適用できる。

本発明に係る基板の一実施形態を示す平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る基板の製造方法を説明する説明図である。 本発明のパターン形成方法に適用されるパターン形成装置の概略斜視図である。 本発明に係る基板に対してインクを吐出するときの吐出位置について説明する説明図である。 本発明に係る基板に対して吐出されたインクの着弾後の状態を説明する説明図である。 本発明に係る基板上に形成されるラインパターンを示す図である。 本発明に係る基板に対してインクを吐出するときの吐出位置の他の形態を説明する説明図である。 本発明に係る基板に対して吐出されたインクの着弾後の状態を説明する説明図である。 本発明に係る基板上に形成されるラインパターンを示す図である。 本発明に係る基板に対してインクを吐出するときの吐出位置の他の形態を説明する説明図である。 本発明に係る基板に対して吐出されたインクの着弾後の状態を説明する説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る基板上に形成される撥液領域の配置例を説明する説明図である。 本発明に係る基板上の撥液領域の他の形態を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明に係る基板上の撥液領域の形状を説明する説明図である。 本発明に係る基板上の撥液領域の他の形態を示す図である。 本発明に係る基板に対してインクを吐出するときの吐出位置の他の形態を説明する説明図である。 本発明に係る基板に対して吐出されたインクの着弾後の状態を説明する説明図である。 本発明に係る基板の対象領域の他の形態を説明する説明図である。

符号の説明

１ 基板（パターン用形成基材）
２ 親液領域（第１の領域）
３ 撥液領域（第２の領域）
４ ガラス基板
５ 濡れ性変化層
６ フォトマスク
７ マスクパターン
８ 光触媒層
９ 最小単位（対象領域）
１０ パターン形成装置
１１ 基板
１２ ステージ
１３ インクジェットヘッド
１４ Ｙ方向駆動部
１５ Ｘ方向駆動部
１６ 液滴供給システム
１７ 装置コントロールユニット
１８ 液配管

Claims (12)

1. 基材上に液滴が付着したときの接触角が第１の接触角の第１の領域と、
   前記第１の接触角よりも大きい第２の接触角の第２の領域とを備え、
   前記第２の領域は、前記第１の領域上に規則的に点在しており、前記第１の領域に付着した液滴の広がりを堰き止めることが可能な間隔で配列されていることを特徴とするパターン形成用基材。
2. 前記第２の領域は、近接する前記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって正多角形が形成されるように、前記第１の領域上に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成用基材。
3. 前記第１の領域は液滴に対して親液性を示しており、前記第２の領域は液滴に対して撥液性を示していることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成用基材。
4. 前記第２の領域は、対称形状であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成用基材。
5. 前記第２の領域は、前記第１の領域よりも、基材のパターン形成面から突出していることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成用基材。
6. 隣接する２つの前記第２の領域間の距離をＬとし、当該２つの前記第２の領域の中心点を結ぶ直線の長さをＷとしたとき、前記第１の領域上において、前記第２の領域がＬ≧Ｗ／２を満たすように配列されていることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成用基材。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターン形成用基材に液滴を吐出することによって所定のパターンを形成するパターン形成方法。
8. 前記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域の中心点上に最初に液滴が付着するように液滴を吐出する吐出工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のパターン形成方法。
9. 前記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域に吐出する液滴量の２倍量の液滴を吐出するとき、隣接する前記２つの対象領域によって形成される領域の中心点上に最初に液滴が付着するように、液滴を吐出する吐出工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のパターン形成方法。
10. 基材上に液滴が付着したときの接触角が第１の接触角の第１の領域と、
    前記第１の接触角よりも大きい第２の接触角の第２の領域とを備え、
    前記第２の領域は、前記第１の領域上に点在しており、近接する前記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって正多角形が形成されるように配列されている基材上に所定のパターンを形成するパターン形成方法であって、
    基材に対して液滴を吐出するとき、前記第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域の中心点上に最初に液滴が付着するように液滴を吐出するときの液滴の吐出量Ｖが、以下の（１）式を満たすように、基材上に液滴を付着させる工程を含むパターン形成方法。
    Ｖ＜｛Ｓ（２＋Ｘ）／３（１＋Ｘ）｝×√｛Ｓ（１−Ｘ）／π（１＋Ｘ）｝・・・（１）
    ここで、Ｘ＝（ＣＯＳθ_２−ＣＯＳθ_１）Ａ＋ＣＯＳθ_１
    θ_１：第１の接触角
    θ_２：第２の接触角
    Ｓ：第２の領域の中心点を結ぶ直線によって囲まれている対象領域の面積
    Ａ：面積Ｓに占める第２の領域の面積比
    である。
11. 液滴の吐出にインクジェットヘッドを用いることを特徴とする請求項７〜１０に記載のパターン形成方法。
12. 請求項７〜１１のいずれか１項に記載のパターン形成方法により、上記パターン形成基材上にパターンが形成されたことを特徴とする基板。

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