JP2009000619A - 多層パターン形成方法及び電気光学装置製造方法並びに電子機器製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コストアップを招くことなく良質な多層パターンを形成可能とする。
【解決手段】第1パターン512と第2パターン512aとを積層して形成する。親液性を有する第1パターン形成面502aに、第1撥液材料を含む液滴を塗布して第1撥液部500Hを形成する第1工程と、第1撥液部の間の第1パターン形成面に第1機能液を塗布して第1パターン512を形成する第2工程と、少なくとも第1撥液部の撥液性を除去する第3工程と、撥液性が除去された第1撥液部及び第1パターンで形成される第2パターン形成面に、第2撥液材料を含む液滴を塗布して第2撥液部512Hを形成する第4工程と、第2撥液部の間の第2パターン形成面に第2機能液を塗布して第2パターン512aを形成する第5工程とを有する。
【選択図】図11
【解決手段】第1パターン512と第2パターン512aとを積層して形成する。親液性を有する第1パターン形成面502aに、第1撥液材料を含む液滴を塗布して第1撥液部500Hを形成する第1工程と、第1撥液部の間の第1パターン形成面に第1機能液を塗布して第1パターン512を形成する第2工程と、少なくとも第1撥液部の撥液性を除去する第3工程と、撥液性が除去された第1撥液部及び第1パターンで形成される第2パターン形成面に、第2撥液材料を含む液滴を塗布して第2撥液部512Hを形成する第4工程と、第2撥液部の間の第2パターン形成面に第2機能液を塗布して第2パターン512aを形成する第5工程とを有する。
【選択図】図11
Description
本発明は、多層パターン形成方法及び電気光学装置製造方法並びに電子機器製造方法に関するものである。
液滴吐出法(インクジェット方式)を用いてパターンを形成する場合、液状体の液滴(インク)を吐出し、基板上の所定位置に着弾させることによってパターンを形成している。このように、液滴を吐出して基板に着弾させた場合、基板表面の特性によっては着弾した液滴が濡れ拡がり過ぎたり、分離したりする虞がある。この場合、所望の配線パターンを得ることができないという問題が生じる。
そこで、特許文献1には、基板のパターン形成面となる面を撥液加工し、この撥液加工面に光触媒を通過した紫外光レーザビームを照射しながら親液パターン形成を行う技術が開示されている。
また、特許文献2には、パターンを形成する基板上に光触媒を含有した撥水性の下地を塗布した後に、マスクを介して露光することにより、露光部分のみを親水化する技術が開示されている。
特開2004−200244号公報
特開平11−344804号公報
また、特許文献2には、パターンを形成する基板上に光触媒を含有した撥水性の下地を塗布した後に、マスクを介して露光することにより、露光部分のみを親水化する技術が開示されている。
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記特許文献に記載された技術は、高価な露光機やフォトマスク、レーザ光源を用いるため、コストアップを招くという問題を招いてしまう。また、本来、非パターン面のみに必要な撥液材料を基板全面に塗布するため、省材料という観点からも望ましいものとはいえない。
特に、パターンが複数積層された多層パターンを形成する場合には、各層のパターン毎にフォトマスクを用意する必要があり、コストアップの増加に拍車を掛けるという問題があった。
上記特許文献に記載された技術は、高価な露光機やフォトマスク、レーザ光源を用いるため、コストアップを招くという問題を招いてしまう。また、本来、非パターン面のみに必要な撥液材料を基板全面に塗布するため、省材料という観点からも望ましいものとはいえない。
特に、パターンが複数積層された多層パターンを形成する場合には、各層のパターン毎にフォトマスクを用意する必要があり、コストアップの増加に拍車を掛けるという問題があった。
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、コストアップを招くことなく良質な多層パターンが形成可能な多層パターン形成方法及び電気光学装置製造方法並びに電子機器製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の多層パターン形成方法は、第1パターンと第2パターンとを積層して形成する多層パターン形成方法であって、親液性を有する第1パターン形成面に、第1撥液材料を含む液滴を塗布して第1撥液部を形成する第1工程と、前記第1撥液部の間の前記第1パターン形成面に第1機能液を塗布して前記第1パターンを形成する第2工程と、少なくとも前記第1撥液部の撥液性を除去する第3工程と、撥液性が除去された前記第1撥液部及び前記第1パターンで形成される第2パターン形成面に、第2撥液材料を含む液滴を塗布して第2撥液部を形成する第4工程と、前記第2撥液部の間の前記第2パターン形成面に第2機能液を塗布して前記第2パターンを形成する第5工程とを有することを特徴とするものである。
従って、本発明の多層パターン形成方法では、第1パターン形成面に第1撥液材料を含む液滴を塗布してパターニングすることにより、所望の領域に第1撥液部を形成することができる。そして、本発明では、第1撥液部の間で親液性を有する第1パターン形成面に第1機能液を塗布することにより、第1撥液部にはじかれた第1機能液により、親液部の配置に応じた第1パターンを第1パターン形成面上の所定位置に高精度に形成することができる。そして、本発明では、第3工程で撥液性が除去された第1撥液部及び前記第1パターンで形成される第2パターン形成面に上記と同様に第2撥液部を形成するとともに、第2撥液部の間の第2パターン形成面に第2機能液を塗布することにより、第2パターンを高精度に形成することができる。
本発明では、第1工程及び第4工程において第1、第2撥液材料を含む液滴を塗布することにより第1、第2撥液部をそれぞれパターニング形成するため、高価な露光機やフォトマスク、レーザ光源等を用いる必要がなくなり、コストアップを防止しつつ多層パターンを形成することが可能である。
本発明の多層パターン形成方法は、第1パターンと第2パターンとを積層して形成する多層パターン形成方法であって、親液性を有する第1パターン形成面に、第1撥液材料を含む液滴を塗布して第1撥液部を形成する第1工程と、前記第1撥液部の間の前記第1パターン形成面に第1機能液を塗布して前記第1パターンを形成する第2工程と、少なくとも前記第1撥液部の撥液性を除去する第3工程と、撥液性が除去された前記第1撥液部及び前記第1パターンで形成される第2パターン形成面に、第2撥液材料を含む液滴を塗布して第2撥液部を形成する第4工程と、前記第2撥液部の間の前記第2パターン形成面に第2機能液を塗布して前記第2パターンを形成する第5工程とを有することを特徴とするものである。
従って、本発明の多層パターン形成方法では、第1パターン形成面に第1撥液材料を含む液滴を塗布してパターニングすることにより、所望の領域に第1撥液部を形成することができる。そして、本発明では、第1撥液部の間で親液性を有する第1パターン形成面に第1機能液を塗布することにより、第1撥液部にはじかれた第1機能液により、親液部の配置に応じた第1パターンを第1パターン形成面上の所定位置に高精度に形成することができる。そして、本発明では、第3工程で撥液性が除去された第1撥液部及び前記第1パターンで形成される第2パターン形成面に上記と同様に第2撥液部を形成するとともに、第2撥液部の間の第2パターン形成面に第2機能液を塗布することにより、第2パターンを高精度に形成することができる。
本発明では、第1工程及び第4工程において第1、第2撥液材料を含む液滴を塗布することにより第1、第2撥液部をそれぞれパターニング形成するため、高価な露光機やフォトマスク、レーザ光源等を用いる必要がなくなり、コストアップを防止しつつ多層パターンを形成することが可能である。
また、本発明では、前記第3工程においてエネルギー光の照射処理、酸素プラズマ処理、所定温度以上での加熱処理の少なくとも一つの処理を行う手順を好適に採用できる。
これにより、本発明は、パターニングされた第1撥液部の撥液性を一括して容易に除去することができる。
これにより、本発明は、パターニングされた第1撥液部の撥液性を一括して容易に除去することができる。
また、本発明では、前記第2パターンを前記第1パターンと接続させて形成する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、コストアップを防止しつつ第1パターンと第2パターンとが接続された多層パターンを形成することが可能になる。
これにより、本発明では、コストアップを防止しつつ第1パターンと第2パターンとが接続された多層パターンを形成することが可能になる。
また、本発明では、前記第1機能液と前記第2機能液とが互いに異なるパターン形成材料を含む構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、材料(特性)が異なる複数のパターンを有する多層パターンを容易に形成することができる。
これにより、本発明では、材料(特性)が異なる複数のパターンを有する多層パターンを容易に形成することができる。
前記第1撥液材料及び前記第2撥液材料は、シラン化合物、フルオロアルキル基を有する化合物、フッ素を含有する樹脂の少なくとも一つをそれぞれ含む構成を好適に採用できる。この構成の場合、前記第1撥液部と前記第2撥液部との少なくとも一方が、前記第1パターン形成面と前記第2パターン形成面と少なくとも一方の表面に成膜され、前記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構成や、前記第1撥液部と前記第2撥液部との少なくとも一方が、前記第1パターン形成面と前記第2パターン形成面と少なくとも一方の表面に成膜され、アルキル基、水素を有する自己組織化膜によって形成される構成も好適に採用できる。
また、本発明では、前記第2工程で前記第1パターン形成面に前記第1機能液の液滴を塗布し、前記第5工程で前記第2パターン形成面に前記第2機能液の液滴を塗布する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、第1工程、第2工程、第4工程及び第5工程をいずれも液滴吐出方式で行うことが可能になり、上記工程で設備の共用化を図ることができ、生産コストを低減させることができる。
これにより、本発明では、第1工程、第2工程、第4工程及び第5工程をいずれも液滴吐出方式で行うことが可能になり、上記工程で設備の共用化を図ることができ、生産コストを低減させることができる。
また、本発明では、前記機能液が、導電性材料を含む構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、コストアップを招くことなく良質な導電性パターンを形成することができる。
この導電性材料としては、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルのうち、少なくとも一つを含む構成を採用することにより、コストアップを招くことなく良質な配線パターン等を形成することができる。
また、前記導電性材料としては、インジウム、錫、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、ITOのうち、少なくとも一つを含む採用することにより、コストアップを招くことなく良質な透明導電膜パターン等を形成することができる。
これにより、本発明では、コストアップを招くことなく良質な導電性パターンを形成することができる。
この導電性材料としては、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルのうち、少なくとも一つを含む構成を採用することにより、コストアップを招くことなく良質な配線パターン等を形成することができる。
また、前記導電性材料としては、インジウム、錫、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、ITOのうち、少なくとも一つを含む採用することにより、コストアップを招くことなく良質な透明導電膜パターン等を形成することができる。
また、本発明の電気光学装置製造方法は、先に記載のパターン形成方法によりパターンを形成する工程を有することを特徴とするものである。
また、本発明の電子機器製造方法は、先に記載のパターン形成方法によりパターンを形成する工程を有することを特徴とするものである。
従って、本発明の電気光学装置製造方法及び電子機器製造方法では、コストアップを招くことなく良質な多層パターンを有する電気光学装置及び電子機器を製造することが可能になる。
また、本発明の電子機器製造方法は、先に記載のパターン形成方法によりパターンを形成する工程を有することを特徴とするものである。
従って、本発明の電気光学装置製造方法及び電子機器製造方法では、コストアップを招くことなく良質な多層パターンを有する電気光学装置及び電子機器を製造することが可能になる。
また、前記電気光学装置としては、前記電気光学装置は、プラズマ型表示装置を有し、前記第1パターンは透明導電膜パターンであり、前記第2パターンは前記透明導電膜パターンに接続されたバス電極である構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、コストアップを招くことなく良質な透明導電膜パターン及びバス電極を有するプラズマ型表示装置を製造することが可能になる。
これにより、本発明では、コストアップを招くことなく良質な透明導電膜パターン及びバス電極を有するプラズマ型表示装置を製造することが可能になる。
以下、本発明の多層パターン形成方法及び電気光学装置製造方法並びに電子機器製造方法の実施の形態を、図1乃至図12を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
(液滴吐出装置)
まず、本実施形態に係る多層パターン形成方法に用いる液滴吐出装置について説明する。
図1は、液滴吐出装置の概略的な構成図である。
液滴吐出装置(インクジェット装置)IJは、液滴吐出ヘッドから基板Pに対して液滴を吐出(滴下)するものであって、液滴吐出ヘッド301と、X方向駆動軸304と、Y方向ガイド軸305と、制御装置CONTと、ステージ307と、クリーニング機構308と、基台309と、ヒータ315とを備えている。ステージ307は、この液滴吐出装置IJによりインク(液体材料)を設けられる基板Pを支持するものであって、基板Pを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
まず、本実施形態に係る多層パターン形成方法に用いる液滴吐出装置について説明する。
図1は、液滴吐出装置の概略的な構成図である。
液滴吐出装置(インクジェット装置)IJは、液滴吐出ヘッドから基板Pに対して液滴を吐出(滴下)するものであって、液滴吐出ヘッド301と、X方向駆動軸304と、Y方向ガイド軸305と、制御装置CONTと、ステージ307と、クリーニング機構308と、基台309と、ヒータ315とを備えている。ステージ307は、この液滴吐出装置IJによりインク(液体材料)を設けられる基板Pを支持するものであって、基板Pを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
液滴吐出ヘッド301は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とX軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド301の下面にX軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド301の吐出ノズルからは、ステージ307に支持されている基板Pに対して、上述した導電性微粒子を含むインクが吐出される。
X方向駆動軸304には、X方向駆動モータ302が接続されている。X方向駆動モータ302はステッピングモータ等であり、制御装置CONTからX方向の駆動信号が供給されると、X方向駆動軸304を回転させる。X方向駆動軸304が回転すると、液滴吐出ヘッド301はX軸方向に移動する。
Y方向ガイド軸305は、基台309に対して動かないように固定されている。ステージ307は、Y方向駆動モータ303を備えている。Y方向駆動モータ303はステッピングモータ等であり、制御装置CONTからY方向の駆動信号が供給されると、ステージ307をY方向に移動する。
Y方向ガイド軸305は、基台309に対して動かないように固定されている。ステージ307は、Y方向駆動モータ303を備えている。Y方向駆動モータ303はステッピングモータ等であり、制御装置CONTからY方向の駆動信号が供給されると、ステージ307をY方向に移動する。
制御装置CONTは、液滴吐出ヘッド301に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、X方向駆動モータ302に液滴吐出ヘッド301のX方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Y方向駆動モータ303にステージ307のY方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構308は、液滴吐出ヘッド301をクリーニングするものである。クリーニング機構308には、図示しないY方向の駆動モータが備えられている。このY方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Y方向ガイド軸305に沿って移動する。クリーニング機構308の移動も制御装置CONTにより制御される。
ヒータ315は、ここではランプアニールにより基板Pを熱処理する手段であり、基板P上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ315の電源の投入及び遮断も制御装置CONTにより制御される。
クリーニング機構308は、液滴吐出ヘッド301をクリーニングするものである。クリーニング機構308には、図示しないY方向の駆動モータが備えられている。このY方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Y方向ガイド軸305に沿って移動する。クリーニング機構308の移動も制御装置CONTにより制御される。
ヒータ315は、ここではランプアニールにより基板Pを熱処理する手段であり、基板P上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ315の電源の投入及び遮断も制御装置CONTにより制御される。
液滴吐出装置IJは、液滴吐出ヘッド301と基板Pを支持するステージ307とを相対的に走査しつつ基板Pに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、X方向を非走査方向、X方向と直交するY方向を走査方向とする。
したがって、液滴吐出ヘッド301の吐出ノズルは、非走査方向であるX方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図1では、液滴吐出ヘッド301は、基板Pの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド301の角度を調整し、基板P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、液滴吐出ヘッド301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P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。
したがって、液滴吐出ヘッド301の吐出ノズルは、非走査方向であるX方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図1では、液滴吐出ヘッド301は、基板Pの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド301の角度を調整し、基板P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、液滴吐出ヘッド301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P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。
図2は、液滴吐出ヘッド301の断面図である。
液滴吐出ヘッド301には、液体材料(配線用インク等)を収容する液体室321に隣接してピエゾ素子322が設置されている。液体室321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323を介して液体材料が供給される。
ピエゾ素子322は駆動回路324に接続されており、この駆動回路324を介してピエゾ素子322に電圧を印加し、ピエゾ素子322を変形させることにより、液体室321が変形し、ノズル325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322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322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。
液滴吐出ヘッド301には、液体材料(配線用インク等)を収容する液体室321に隣接してピエゾ素子322が設置されている。液体室321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323を介して液体材料が供給される。
ピエゾ素子322は駆動回路324に接続されており、この駆動回路324を介してピエゾ素子322に電圧を印加し、ピエゾ素子322を変形させることにより、液体室321が変形し、ノズル325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322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322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。
なお、液滴吐出法の吐出技術としては、上記の電気機械変換式の他に、帯電制御方式、加圧振動方式、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、材料に例えば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。
続いて、上記の液滴吐出装置IJを用いて多層パターンを形成する方法の中、まず各層(第1層目)にパターンを形成する方法について、図3乃至図7を参照して説明する。
ここでは、図3(a)、(b)に示すように、少なくとも表面Paが親液部として親液性を有する基板P上に筋状に複数(ここでは3箇所)の撥液部Hが互いに隙間をあけて設けられ、これら撥液部Hの間に導電性の配線パターン(パターン)Wを形成する場合について説明する。なお、ここで記載する撥液部とは、導電性材料を含む液滴(以下、パターン用液滴と称する)に対する接触角が所定値以上となる領域を示し、親液部とは導電性材料を含む液滴に対する接触角が所定値以下となる領域を示している。
ここでは、図3(a)、(b)に示すように、少なくとも表面Paが親液部として親液性を有する基板P上に筋状に複数(ここでは3箇所)の撥液部Hが互いに隙間をあけて設けられ、これら撥液部Hの間に導電性の配線パターン(パターン)Wを形成する場合について説明する。なお、ここで記載する撥液部とは、導電性材料を含む液滴(以下、パターン用液滴と称する)に対する接触角が所定値以上となる領域を示し、親液部とは導電性材料を含む液滴に対する接触角が所定値以下となる領域を示している。
基板P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、金属板など各種の材料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。
本実施形態に係るパターン形成方法は、上述した配線パターン用のインクを基板P上に塗布することにより配線用のパターンWを形成するものであり、表面処理工程、撥液部形成工程、材料配置工程及び熱処理/光処理工程から概略構成される。
以下、各工程毎に詳細に説明する。
以下、各工程毎に詳細に説明する。
(表面処理工程)
表面処理工程では、基板Pの表面(第1パターン形成面)Paに対して洗浄処理を行うことにより、親液性を高める処理を実施する。
例えば、基板Pがガラス基板の場合、その表面は配線パターン形成材料(インク)に対して親液性を有しているが、この表面処理によりさらに親液性を高める。
表面処理工程では、基板Pの表面(第1パターン形成面)Paに対して洗浄処理を行うことにより、親液性を高める処理を実施する。
例えば、基板Pがガラス基板の場合、その表面は配線パターン形成材料(インク)に対して親液性を有しているが、この表面処理によりさらに親液性を高める。
具体的には、表面処理工程では、洗浄処理として、UVエキシマ洗浄、低圧水銀灯洗浄、O2プラズマ洗浄、HFや硫酸等を用いた酸洗浄、アルカリ洗浄、超音波洗浄、メガソニック洗浄、コロナ処理、グロー洗浄、スクラブ洗浄、オゾン洗浄、水素水洗浄、マイクロバブル洗浄、フッ素系洗浄等を実施する。
ここで、表面(親液部)Paのパターン用液滴に対する接触角が25度を超えるとバルジ(液滴溜まり)が発生しやすくなり、また20度以下であればバルジは生じない。そこで、本実施形態では、洗浄処理条件を調整することにより、基板表面Paのパターン用液滴に対する接触角を20度以下とする。
具体的には、洗浄処理が、例えばUVエキシマ洗浄の場合にはUV光(紫外光)の照射時間、強度、波長、熱処理(加熱)との組み合わせ等によって調整することができ、また、洗浄処理が例えばO2プラズマ洗浄の場合には、プラズマ処理時間を調整することにより、親液性(接触角)を調整することができる。この洗浄処理により、表面Paに有機物等の異物が付着していた場合でも、表面Paから除去することが可能になり、清浄度及び親液性を維持することができる。
具体的には、洗浄処理が、例えばUVエキシマ洗浄の場合にはUV光(紫外光)の照射時間、強度、波長、熱処理(加熱)との組み合わせ等によって調整することができ、また、洗浄処理が例えばO2プラズマ洗浄の場合には、プラズマ処理時間を調整することにより、親液性(接触角)を調整することができる。この洗浄処理により、表面Paに有機物等の異物が付着していた場合でも、表面Paから除去することが可能になり、清浄度及び親液性を維持することができる。
(撥液部形成工程)
続いて、洗浄処理(親液化処理)が行われた基板Pの表面Paの所定領域(パターンWの形成する領域の周囲)に撥液部(第1撥液部)Hを形成する。
具体的には、上述した液滴吐出装置IJを用い液滴吐出ヘッド301からパターン用液滴に対して撥液性を有する材料を含む液状体の液滴(以下、撥液性液滴と称する)を吐出して、基板P上の所定領域に塗布する。
続いて、洗浄処理(親液化処理)が行われた基板Pの表面Paの所定領域(パターンWの形成する領域の周囲)に撥液部(第1撥液部)Hを形成する。
具体的には、上述した液滴吐出装置IJを用い液滴吐出ヘッド301からパターン用液滴に対して撥液性を有する材料を含む液状体の液滴(以下、撥液性液滴と称する)を吐出して、基板P上の所定領域に塗布する。
撥液性を有する材料としては、シラン化合物、フルオロアルキル基を有する化合物、フッ素樹脂(フッ素を含む樹脂)、及びこれらの混合物を用いることができる。
シラン化合物としては、(A)一般式(1)
R1Si X1 mX2 (3−m) …(1)
(式中、R1 は有機基を表し、X1 およびX2は−OR2 、−R2、−Clを表し、R2 は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1から3の整数である。)で表される1種又は2種以上のシラン化合物(成分A)を用いることができる。
シラン化合物としては、(A)一般式(1)
R1Si X1 mX2 (3−m) …(1)
(式中、R1 は有機基を表し、X1 およびX2は−OR2 、−R2、−Clを表し、R2 は炭素数1〜4のアルキル基を表し、mは1から3の整数である。)で表される1種又は2種以上のシラン化合物(成分A)を用いることができる。
一般式(1)で表されるシラン化合物は、シラン原子に有機基が置換し、残りの結合手にアルコキシ基またはアルキル基または塩素基が置換したものである。有機基R1の例としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ヒドロキシフェニル基、クロロフェニル基、アミノフェニル基、ナフチル基、アンスレニル基、ピレニル基、チエニル基、ピロリル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、ピリジニル基、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、オクタデシル基、n−オクチル基、クロロメチル基、メトキシエチル基、ヒドロキシエチル基、アミノエチル基、シアノ基、メルカプトプロピル基、ビニル基、アリル基、アクリロキシエチル基、メタクリロキシエチル基、グリシドキシプロピル基、アセトキシ基等を例示できる。
X1のアルコキシ基や塩素基、Si−O−Si結合等を形成するための官能基であり、水により加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等を挙げることができる。
R2の炭素数は脱離するアルコールの分子量が比較的小さく、除去が容易であり形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、1〜4の範囲であることが好ましい。
X1のアルコキシ基や塩素基、Si−O−Si結合等を形成するための官能基であり、水により加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等を挙げることができる。
R2の炭素数は脱離するアルコールの分子量が比較的小さく、除去が容易であり形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、1〜4の範囲であることが好ましい。
一般式(I)で表されるシラン化合物としては、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、1−プロペニルメチルジクロロシラン、プロピルジメチルクロロシラン、プロピルメチルジクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、テトラデシルトリクロロシラン、3−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、p−トリルジメチルクロロシラン、p−トリルメチルジクロロシラン、p−トリルトリクロロシラン、p−トリルトリメトキシシラン、p−トリルトリエトキシシラン、ジ−n−プロピルジ−n−プロポキシシラン、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジ−n−ブチルジ−n−ブチロキシシラン、ジ−sec−ブチルジ−sec−ブチロキシシラン、ジ−t−ブチルジ−t−ブチロキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、オクタデシルメチルジエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、オクタデシルメチルジクロロシラン、オクタデシルメトキシジクロロシラン、7−オクテニルジメチルクロロシラン、7−オクテニルトリクロロシラン、7−オクテニルトリメトキシシラン、オクチルメチルジクロロシラン、オクチルジメチルクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、10−ウンデセニルジメチルクロロシラン、ウンデシルトリクロロシラン、ビニルジメチルクロロシラン、メチルオクタデシルジメトキシシラン、メチルドデシルジエトキシシラン、メチルオクタデシルジメトキシシラン、メチルオクタデシルジエトキシシラン、n−オクチルメチルジメトキシシラン、n−オクチルメチルジエトキシシラン、トリアコンチルジメチルクロロシラン、トリアコンチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルイソプロポキシシラン、メチル−n−ブチロキシシラン、メチルトリ−sec−ブチロキシシラン、メチルトリ−t−ブチロキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロポキシシラン、エチルイソプロポキシシラン、エチル−n−ブチロキシシラン、エチルトリ−sec−ブチロキシシラン、エチルトリ−t−ブチロキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、n−ドデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−ドデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリエトキシシラン、2−〔2−(トリクロロシリル)エチル〕ピリジン、4−〔2−(トリクロロシリル)エチル〕ピリジン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、1,3−(トリクロロシリルメチル)ヘプタコサン、ジベンジルジメトキシシラン、ジベンジルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、フェニルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルメチルジメトキシシラン、ベンジルジメチルメトキシシラン、ベンジルジメトキシシラン、ベンジルジエトキシシラン、ベンジルメチルジエトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、ジベンジルジメトキシシラン、ジベンジルジエトキシシラン、3−アセトキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、4−アミノブチルトリエトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、6−(アミノヘキシルアミノプロピル)トリメトキシシラン、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、p−アミノフェニルエトキシシラン、m−アミノフェニルトリメトキシシラン、m−アミノフェニルエトキシシラン、3−アミノ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シラン、ω−アミノウンデシルトリメトキシシラン、アミルトリエトキシシラン、ベンゾオキサシレピンジメチルエステル、5−(ビシクロヘプテニル)トリエトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、8−ブロモオクチルトリメトキシシラン、ブロモフェニルトリメトキシシラン、3−ブロモプロピルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、2−クロロメチルトリエトキシシラン、クロロメチルメチルジエトキシシラン、クロロメチルメチルジイソプロポキシラン、p−(クロロメチル)フェニルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、2−(4−クロロスルフォニルフェニル)エチルトリメトキシシラン、2−シアノエチルトリエトキシシラン、2−シアノエチルトリメトキシシラン、シアノメチルフェネチルトリエトキシシラン、3−シアノプロピルトリエトキシシラン、2−(3−シクロヘキセニル)エチルトリメトキシシラン、2−(3−シクロヘキセニル)エチルトリエトキシシラン、3−シクロヘキセニルトリクロロシラン、2−(3−シクロヘキセニル)エチルトリクロロシラン、2−(3−シクロヘキセニル)エチルジメチルクロロシシラン、2−(3−シクロヘキセニル)エチルメチルジクロロシシラン、シクロヘキシルジメチルクロロシラン、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、(シクロヘキシルメチル)トリクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロオクチルトリクロロシラン、(4−シクロオクテニル)トリクロロシラン、シクロペンチルトリクロロシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、1,1−ジエトキシ−1−シラシクロペンタ−3−エン、3−(2,4−ジニトロフェニルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、(ジメチルクロロシリル)メチル−7,7−ジメチルノルピナン、(シクロヘキシルアミノメチル)メチルジエトキシシラン、(3−シクロペンタジエニルプロピル)トリエトキシシラン、N,N−ジエチル−3−アミノプロピル)トリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、(フルフリルオキシメチル)トリエトキシシラン、2−ヒドロキシ−4−(3−トリエトキシプロポキシ)ジフェニルケトン、3−(p−メトキシフェニル)プロピルメチルジクロロシラン、3−(p−メトキシフェニル)プロピルトリクロロシラン、p−(メチルフェネチル)メチルジクロロシラン、p−(メチルフェネチル)トリクロロシラン、p−(メチルフェネチル)ジメチルクロロシラン、3−モルフォリノプロピルトリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、1,2,3,4,7,7,−ヘキサクロロ−6−メチルジエトキシシリル−2−ノルボルネン、1,2,3,4,7,7,−ヘキサクロロ−6−トリエトキシシリル−2−ノルボルネン、3−ヨードプロピルトリメトキシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、(メルカプトメチル)メチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチル{2−(3−トリメトキシシリルプロピルアミノ)エチルアミノ}−3−プロピオネート、7−オクテニルトリメトキシシラン、R−N−α−フェネチル−N’−トリエトキシシリルプロピルウレア、S−N−α−フェネチル−N’−トリエトキシシリルプロピルウレア、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルメチルジメトキシシラン、フェネチルジメチルメトキシシラン、フェネチルジメトキシシラン、フェネチルジエトキシシラン、フェネチルメチルジエトキシシラン、フェネチルジメチルエトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、(3−フェニルプロピル)ジメチルクロロシラン、(3−フェニルプロピル)メチルジクロロシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−(トリエトキシシリルプロピル)ダンシルアミド、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)−4,5−ジヒドロイミダゾール、2−(トリエトキシシリルエチル)−5−(クロロアセトキシ)ビシクロヘプタン、(S)−N−トリエトキシシリルプロピル―O―メントカルバメート、3−(トリエトキシシリルプロピル)−p−ニトロベンズアミド、3−(トリエトキシシリル)プロピルサクシニック無水物、N−〔5−(トリメトキシシリル)−2−アザ−1−オキソ−ペンチル〕カプロラクタム、2−(トリメトキシシリルエチル)ピリジン、N−(トリメトキシシリルエチル)ベンジル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド、フェニルビニルジエトキシシラン、3−チオシアナートプロピルトリエトキシシラン、(トリデカフロオロ−1,1,2,2,−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、N−{3−(トリエトキシシリル)プロピル}フタルアミド酸、(3,3,3−トリフルオロプロピル)メチルジメトキシシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシシラン、1−トリメトキシシリル−2−(クロロメチル)フェニルエタン、2−(トリメトキシシリル)エチルフェニルスルホニルアジド、β−トリメトキシシリルエチル−2−ピリジン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)ピロール、N−トリメトキシシリルプロピル−N,N,N−トリブチルアンモニウムブロマイド、N−トリメトキシシリルプロピル−N,N,N−トリブチルアンモニウムクロライド、N−トリメトキシシリルプロピル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド、ビニルメチルジエトキシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジクロロシラン、ビニルフェニルジクロロシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルフェニルジメチルシラン、ビニルフェニルメチルクロロシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリス−t−ブトキシシラン、アダマンチルエチルトリクロロシラン、アリルフェニルトリクロロシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、3−アミノフェノキシジメチルビニルシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルジメチルクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ベンジルトリクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ベンジルメチルジクロロシラン、フェネチルジイソプロピルクロロシラン、フェネチルトリクロロシラン、フェネチルジメチルクロロシラン、フェネチルメチルジクロロシラン、5−(ビシクロヘプテニル)トリクロロシラン、5−(ビシクロヘプテニル)トリエトキシシラン、2−(ビシクロヘプチル)ジメチルクロロシラン、2−(ビシクロヘプチル)トリクロロシラン、1,4−ビス(トリメトキシシリルエチル)ベンゼン、ブロモフェニルトリクロロシラン、3−フェノキシプロピルジメチルクロロシラン、3−フェノキシプロピルトリクロロシラン、
t−ブチルフェニルクロロシラン、t−ブチルフェニルメトキシシラン、t−ブチルフェニルジクロロシラン、p−(t−ブチル)フェネチルジメチルクロロシラン、p−(t−ブチル)フェネチルトリクロロシラン、1,3−(クロロジメチルシリルメチル)ヘプタコサン、((クロロメチル)フェニルエチル)ジメチルクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)メチルジクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)トリクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)トリメトキシシラン、クロロフェニルトリクロロシラン、2−シアノエチルトリクロロシラン、2−シアノエチルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジエトキシシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルジメチルエトキシシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルトリクロロシラン、等が挙げられる。
t−ブチルフェニルクロロシラン、t−ブチルフェニルメトキシシラン、t−ブチルフェニルジクロロシラン、p−(t−ブチル)フェネチルジメチルクロロシラン、p−(t−ブチル)フェネチルトリクロロシラン、1,3−(クロロジメチルシリルメチル)ヘプタコサン、((クロロメチル)フェニルエチル)ジメチルクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)メチルジクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)トリクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)トリメトキシシラン、クロロフェニルトリクロロシラン、2−シアノエチルトリクロロシラン、2−シアノエチルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジエトキシシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルジメチルエトキシシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルトリクロロシラン、等が挙げられる。
フッ素を含有するシラン化合物(撥液性シラン化合物)としては、含フッ素アルキルシラン化合物が挙げられる。すなわち、Siと結合したパ−フルオロアルキル構造CnF2n+1で表される構造を有するものであり、下記一般式(2)で表される化合物を例示することができる。式(2)中、nは1から18の整数を、mは2から6までの整数をそれぞれ表している。X1及びX2は−OR2、−R2、−Clを示し、X1及びX2に含まれるR2は、炭素数1〜4のアルキル基を示し、aは1〜3の整数である。
CnF2n+1(CH2)mSiX1 aX2 (3−a) …(2)
X1のアルコキシ基や塩素基、Si−O−Si結合等を形成するための官能基であり、水により加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等を挙げることができる。
R2の炭素数は脱離するアルコールの分子量が比較的小さく、除去が容易であり形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、1〜4の範囲であることが好ましい。
含フッ素アルキルシラン化合物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し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を付与することができる。
X1のアルコキシ基や塩素基、Si−O−Si結合等を形成するための官能基であり、水により加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等を挙げることができる。
R2の炭素数は脱離するアルコールの分子量が比較的小さく、除去が容易であり形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、1〜4の範囲であることが好ましい。
含フッ素アルキルシラン化合物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し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を付与することができる。
より具体的には、CF3−CH2CH2−Si(OCH3)3、CF3(CF2)3−CH2CH2−Si(OCH3)3、CF3(CF2)5−CH2CH2−Si(OCH3)3、CF3(CF2)5−CH2CH2−Si(OC2H5)3、CF3(CF2)7−CH2CH2−Si(OCH3)3、CF3(CF2)11−CH2CH2−Si(OC2H5)3、CF3(CF2)3−CH2CH2−Si(CH3)(OCH3)2、CF3(CF2)7−CH2CH2−Si(CH3)(OCH3)2、CF3(CF2)8−CH2CH2−Si(CH3)(OC2H5)2、CF3(CF2)8−CH2CH2−Si(C2H5)(OC2H5)2等が挙げられる。
また、撥液部Hの形成にフッ素樹脂を用いる場合には、所定量のフッ素樹脂を所定溶媒に溶解させたものが用いられる。具体的には、住友スリーエム株式会社製「EGC1720」(HFE(ハイドロフルオロエーテル)溶媒にフッ素樹脂を0.1wt%溶解させたもの)を用いることができる。この場合、HFEにアルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、エステル系の溶剤を適宜混合することにより、液滴吐出ヘッド301から安定して吐出可能に調整可能である。この他に、フッ素樹脂としては、旭硝子株式会社製「ルミフロン」(各種溶媒に溶解可能)、ダイキン工業株式会社製「オプツール」(溶媒;PFC、HFE等)、大日本インキ化学工業株式会社製「ディックガード」(溶媒;トルエン、水・エチレングリコール)等を用いることができる。
さらに、フッ素を含む樹脂としては、側鎖にF基、−CF3、−CF2−、−CF2CF3、−(CF2)nCF3、−CF2CFCl−が含まれるものを用いることが可能である。
さらに、フッ素を含む樹脂としては、側鎖にF基、−CF3、−CF2−、−CF2CF3、−(CF2)nCF3、−CF2CFCl−が含まれるものを用いることが可能である。
そして、図4(a)、(b)に示すように、上記の撥液性材料を含む撥液性液滴Lを液滴吐出ヘッド301から各撥液部Hに対して連続的に吐出する(第1工程)。
このとき、各撥液部Hにおいては、基板Pの表面Paに着弾した撥液性液滴Lが、隣り合う液滴同士で重なり合う位置に吐出・塗布される。これにより、各撥液部Hは、液滴吐出ヘッド301と基板との一回の走査で塗布形成されることになる。
このとき、各撥液部Hにおいては、基板Pの表面Paに着弾した撥液性液滴Lが、隣り合う液滴同士で重なり合う位置に吐出・塗布される。これにより、各撥液部Hは、液滴吐出ヘッド301と基板との一回の走査で塗布形成されることになる。
ここで、図3(a)に示すように、配線パターンWの幅WAは、撥液部Hの配列ピッチHPと撥液部Hの幅HAとの差で設定される。この配列ピッチHPは、配線パターンWの仕様として決定されるため、配線パターンWの幅WAは撥液部Hの幅HAに依存することになる。この撥液部Hの幅HAは、本実施形態では滴吐出ヘッド301から吐出する撥液性液滴Lの吐出量及び図4(a)に示す吐出ピッチLPにより管理する。
具体的には、例えば液滴Lの吐出量を二通り(La、Lbとする、例えばLa=2.5pl、Lb=4.5pl)とし、各吐出量La、Lb毎に吐出ピッチLPを10、20、30μmでそれぞれ吐出・塗布したときに、基板P上に形成される撥液部Hの幅HAを、吐出量及び吐出ピッチLPに対応させたテーブルとして保持しておき、所望の幅HAで撥液部Hを形成する際には、テーブルから当該幅HAに対応する吐出量及び吐出ピッチLPを呼び出し、撥液性液滴の吐出工程では、この呼び出した吐出量及び吐出ピッチLPで液滴Lを吐出する。
具体的には、例えば液滴Lの吐出量を二通り(La、Lbとする、例えばLa=2.5pl、Lb=4.5pl)とし、各吐出量La、Lb毎に吐出ピッチLPを10、20、30μmでそれぞれ吐出・塗布したときに、基板P上に形成される撥液部Hの幅HAを、吐出量及び吐出ピッチLPに対応させたテーブルとして保持しておき、所望の幅HAで撥液部Hを形成する際には、テーブルから当該幅HAに対応する吐出量及び吐出ピッチLPを呼び出し、撥液性液滴の吐出工程では、この呼び出した吐出量及び吐出ピッチLPで液滴Lを吐出する。
そして、基板P上に吐出した撥液性液滴Lを予備乾燥することにより、図5(a)、(b)に示すように、基板P上に直線状の撥液部Hが互いに間隔をあけて数nm〜数十nmの厚さで形成される。
この撥液部Hは、上述した撥液性材料を用いることにより、パターン用液滴に対する接触角を50度以上とする。従って、親液部(表面)Paと撥液部Hとのコントラスト(接触角の差)は30度以上となる。
この撥液部Hは、上述した撥液性材料を用いることにより、パターン用液滴に対する接触角を50度以上とする。従って、親液部(表面)Paと撥液部Hとのコントラスト(接触角の差)は30度以上となる。
(材料配置工程)
次に、基板Pの表面Paの撥液部H間にパターン用液滴を吐出して、配線パターンWを形成する。
配線パターン形成材料としては、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。本実施の形態では、導電性微粒子として、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル等の配線用金属及びインジウム、錫、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、ITO等の透明導電膜用金属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。
導電性微粒子の粒径は1nm以上0.1μm以下であることが好ましい。0.1μmより大きいと、後述する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、1nmより小さいと、導電性微粒子に対するコーティ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。
次に、基板Pの表面Paの撥液部H間にパターン用液滴を吐出して、配線パターンWを形成する。
配線パターン形成材料としては、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。本実施の形態では、導電性微粒子として、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル等の配線用金属及びインジウム、錫、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、ITO等の透明導電膜用金属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。
導電性微粒子の粒径は1nm以上0.1μm以下であることが好ましい。0.1μmより大きいと、後述する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、1nmより小さいと、導電性微粒子に対するコーティ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。
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。
また、撥液部Hがシラン化合物またはフルオロアルキル基を有する化合物を用いて形成される場合(例えば、オクタデシルトリエトキシシラン;ODSを用いる場合)には、パターン用液滴に対して十分に撥液性を発現させるために、溶媒(分散媒)としては極性溶媒を用いることが好ましい。このような極性溶媒として具体的には、上述した水、メタノール、エタノール等の水と相溶性のあるアルコール、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルイミダゾリン(DMI)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の有機溶媒または無機溶媒が挙げられ、これらの溶媒を2種以上適宜混合したものであってもよい。
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。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。
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。
そして、図6(a)、(b)に示すように、上記の配線パターン形成材料を含むパターン用液滴WLを液滴吐出ヘッド301から撥液部H間の隙間に対して連続的に吐出して塗布する(第2工程)。具体的には、撥液部H(親液部Pa)の長さ方向(配線パターンの形成方向)に沿って、液滴吐出ヘッド301と基板Pとを相対移動させつつ、所定のピッチでパターン用液滴WLを複数吐出する。
ここで、基板Pの表面Paは、パターン用液滴WLに対して接触角が20度以下となっているため、塗布されたパターン用液滴WLは、分断されたりバルジを生じさせることなく撥液部Hの間を濡れ拡がる。また、撥液部Hと表面Paとのパターン用液滴WLに対する接触角の差(コントラスト)が30度以上あるため、パターン用液滴WLは、この濡れ性の差に基づいて撥液部Hからはじかれて撥液部Hの間の表面Paに導入されて溜まる。このコントラストとしては、30度以上で十分であるが、後述する実施例を考慮した場合、35度以上であることがより好ましい。
なお、上記の撥液部Hは、厚さが数nm〜数十nmと微少量であるため、塗布されたパターン用液滴WLの位置を規定する隔壁としての機能を有しておらず、パターン用液滴WLは上述した接触角(濡れ性)の差に起因して親液部Paに配置されることになる。
(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剤を除去する。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剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も除去する必要がある。
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剤を除去する。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剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も除去する必要がある。
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、コーティング剤の有無や量、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剤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。ここでは、250℃、60分で焼成した。
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。
以上説明した一連の工程により、基板P上に図3(a)に示した線状の配線パターンWが形成される。
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。
以上説明した一連の工程により、基板P上に図3(a)に示した線状の配線パターンWが形成される。
(実施例)
溶媒−金属をグリコール系−ITO、エーテル系−ITO、グリコール系−Ni、水系−Ag、炭化水素系−Agとし、撥液部Hの幅HA=100μm、配線パターンWの幅WA=40μmとしたときに、撥液部H、親液部Paの接触角、コントラスト、描画結果の関係を図7に示す。
この図に示すように、親液部の接触角が20°以下であればバルジが生じず、また撥液部の接触角が50°以上で、コントラストが30°以上(好ましくは35°以上)であれば、良好に均一な配線パターンを成膜することができた。
溶媒−金属をグリコール系−ITO、エーテル系−ITO、グリコール系−Ni、水系−Ag、炭化水素系−Agとし、撥液部Hの幅HA=100μm、配線パターンWの幅WA=40μmとしたときに、撥液部H、親液部Paの接触角、コントラスト、描画結果の関係を図7に示す。
この図に示すように、親液部の接触角が20°以下であればバルジが生じず、また撥液部の接触角が50°以上で、コントラストが30°以上(好ましくは35°以上)であれば、良好に均一な配線パターンを成膜することができた。
以上のように、本実施の形態では、親液部の表面Paを有する基板Pに対して、シラン化合物やフルオロアルキル基を有する化合物、フッ素樹脂等を含む撥液性液滴Lを塗布することにより撥液部Hをパターニング形成するため、高価な露光機やフォトマスク、レーザ光源等を用いる必要がなくなり、コストアップを防止することが可能になる。また、本実施形態では、撥液性液滴Lの吐出量及び吐出ピッチを調整することにより、撥液部Hの幅HA、すなわち配線パターンWの幅を容易に調整することができる。特に、本実施形態では、上記吐出量及び吐出ピッチと撥液部Hの幅HAとの相関関係を示すテーブルを用いているため、形成すべき配線パターンWの幅WAに応じて設定する撥液性液滴Lの吐出量及び吐出ピッチを容易、且つ迅速に選定することが可能になり、生産性の向上に寄与することができる。
また、本実施形態では、基板P上に着弾した撥液性液滴Lが、隣り合う液滴L同士で重なり合うように塗布されるため、液滴吐出ヘッド301と基板Pとの走査において、一回の走査で各撥液部Hを形成することが可能になり、一層の生産性の向上に寄与できる。
加えて、本実施形態では、撥液部形成工程及び材料配置工程の双方を液滴吐出方式で行うことが可能になり、両工程で設備の共用化を図ることができ、生産コストを低減させることができる。
加えて、本実施形態では、撥液部形成工程及び材料配置工程の双方を液滴吐出方式で行うことが可能になり、両工程で設備の共用化を図ることができ、生産コストを低減させることができる。
(電気光学装置)
次に、上述したパターン形成方法により多層パターンを形成する手順について説明する。ここでは、多層パターンを有する電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置について、図8乃至図11を参照して説明する。
図8は本実施形態のプラズマ型表示装置(電気光学装置)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ガラス基板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。
次に、上述したパターン形成方法により多層パターンを形成する手順について説明する。ここでは、多層パターンを有する電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置について、図8乃至図11を参照して説明する。
図8は本実施形態のプラズマ型表示装置(電気光学装置)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ガラス基板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。
ガラス基板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とガラス基板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。 また、隔壁515によって区画されるストライプ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)の底部および側面には赤色蛍光体517(R)が、緑色放電室516(G)の底部および側面には緑色蛍光体517(G)が、青色放電室516(B)の底部および側面には青色蛍光体517(B)が各々配置されている。
一方、ガラス基板502側には、先のアドレス電極511と直交する方向に複数の透明導電膜からなる表示電極512がストライプ状に所定の間隔で形成されるとともに、抵抗の高い表示電極512を補うために表示電極512上にバス電極512aが形成されている。またこれらを覆って誘電体層513が形成され、更にMgOなどからなる保護膜514が形成されている。
ガラス基板501とガラス基板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。
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が対になった部分と、一対の表示電極に囲まれた領域が1画素を構成するように配置されている。
前記アドレス電極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。
ガラス基板501とガラス基板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。
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が対になった部分と、一対の表示電極に囲まれた領域が1画素を構成するように配置されている。
前記アドレス電極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。
本実施形態では、表示電極(第1パターン)512及びバス電極(第2パターン)512aが本発明に係る多層パターン形成方法を用いて形成されている。
以下、表示電極512及びバス電極512aを形成する手順について、図9乃至図11を参照して説明する。
以下、表示電極512及びバス電極512aを形成する手順について、図9乃至図11を参照して説明する。
まず、上述した配線パターンWと同様に、ガラス基板502の親液部及び第1パターン形成面である表面502aに対する表面処理工程を実施した後に、図9(a)、(b)に示すように、表示電極512を形成する領域の周囲を囲む撥液部(第1撥液部)500Hを形成する(第1工程)。この撥液部500Hも、上述したODSを芳香族炭化水素の混合物に混合した撥液材料(第1撥液材料)の撥液性液滴を、例えば液滴吐出量2.5pl、吐出ピッチ50μmで吐出・塗布することにより形成した。
そして、撥液部500Hの間の隙間にITO微粒子を含有するパターン用液滴(第1機能液の液滴)を吐出・塗布し、300℃、1時間の条件で焼成することにより、表示電極512が成膜される(第2工程)。
この焼成処理時、撥液部500Hも加熱されることにより、当該撥液部500Hの撥液性が除去される(第3工程)。撥液部500Hの撥液性を除去するための加熱条件としては、パターン用液滴を膜化させるための焼成条件であればよい。
なお、この撥液性の除去処理としては、上記加熱(焼成)処理の他、紫外光(UV光)等のエネルギー光を照射する処理や、酸素プラズマ処理を選択することも可能である。
上記の撥液性除去処理においては、加熱条件(加熱温度、加熱時間)やエネルギー光の照射条件(照射エネルギー量、照射時間)、プラズマ処理条件(処理時間)を調整することにより、撥液部500Hにおける撥液性(第1機能液に対する接触角)を適宜制御することができる。
なお、この撥液性の除去処理としては、上記加熱(焼成)処理の他、紫外光(UV光)等のエネルギー光を照射する処理や、酸素プラズマ処理を選択することも可能である。
上記の撥液性除去処理においては、加熱条件(加熱温度、加熱時間)やエネルギー光の照射条件(照射エネルギー量、照射時間)、プラズマ処理条件(処理時間)を調整することにより、撥液部500Hにおける撥液性(第1機能液に対する接触角)を適宜制御することができる。
続いて、このように表示電極512が成膜されたガラス基板502上の、上記撥液性が除去された撥液部500H、表示電極512及び表面502aで形成されるパターン形成面(第2パターン形成面)503aに対して、図10(a)、(b)に示すように、バス電極512aを形成する領域を囲む(挟む)ように、撥液部500Hの形成時と同様に、上述したODSを芳香族炭化水素の混合物に混合した撥液性材料(第2撥液材料)の撥液性液滴を吐出・塗布することにより、撥液部(第2撥液部)512Hを形成する(第4工程)。このとき、バス電極512aを形成する領域には、表示電極512の一部が露出する。
そして、撥液部512Hの間の隙間に、露出する表示電極512の一部と接続させて、Ag微粒子を含有するパターン用液滴を吐出・塗布し、300℃、1時間の条件で焼成することにより、図11(a)、(b)に示すように、表示電極512と導通するバス電極512aが成膜される。
上記表示電極512、バス電極512aの形成時においても、その幅は撥液部の幅を、予め保持したテーブルに基づく吐出量及び吐出ピッチを調整することにより行われる。
上記表示電極512、バス電極512aの形成時においても、その幅は撥液部の幅を、予め保持したテーブルに基づく吐出量及び吐出ピッチを調整することにより行われる。
このように、本実施形態では、高価な露光機やフォトマスク、レーザ光源等を用いることなく、表示電極512、バス電極512aを有する多層パターンを形成することができ、コストアップを防止することが可能になるとともに、形成すべきパターンの幅に応じて設定する撥液性液滴の吐出量及び吐出ピッチを容易、且つ迅速に選定することが可能になり、生産性の向上に寄与することができる。
また、本実施形態では、加熱処理(またはエネルギー光照射処理や酸素プラズマ処理)により撥液部500Hの撥液性を容易、且つ一括して除去することが可能であり、さらなる生産性の向上に寄与できる。
また、本実施形態では、加熱処理(またはエネルギー光照射処理や酸素プラズマ処理)により撥液部500Hの撥液性を容易、且つ一括して除去することが可能であり、さらなる生産性の向上に寄与できる。
なお、表示電極512を形成する透明導電膜形成材料としては、上述したITOの他に、透明導電膜形成用金属酸化物の各成分金属(インジウム、錫、アンチモン、アルミニウム及び亜鉛)の少なくとも1種の金属の微粒子や、この成分金属から選ばれた2種以上の金属からなる少なくとも1種の合金の微粒子や、これらの金属微粒子と合金微粒子との混合微粒子を用いることができる。
(電子機器)
続いて、本発明に係る電子機器の具体例について説明する。
図12(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図12(a)において、600は携帯電話本体を示し、601は上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えた表示部を示している。
図12(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12(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は上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えた表示部を示している。
図12(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図12(c)において、800は時計本体を示し、801は上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えた表示部を示している。
図12(a)〜(c)に示す電子機器は、上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えたものであるので、コストアップを防止し、また生産性を向上させて製造することが可能になる。
なお、本実施形態の電子機器はプラズマ型表示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、液晶型表示装置等、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。
続いて、本発明に係る電子機器の具体例について説明する。
図12(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図12(a)において、600は携帯電話本体を示し、601は上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えた表示部を示している。
図12(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12(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は上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えた表示部を示している。
図12(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図12(c)において、800は時計本体を示し、801は上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えた表示部を示している。
図12(a)〜(c)に示す電子機器は、上記実施形態のプラズマ型表示装置を備えたものであるので、コストアップを防止し、また生産性を向上させて製造することが可能になる。
なお、本実施形態の電子機器はプラズマ型表示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、液晶型表示装置等、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。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態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。
例えば、上記実施形態では、機能液として導電材料を含む液状体として説明したが、機能液とは、金属や半導体、セラミックス、有機材料、顔料、光学材料を機能性液体として用い、基板上の所望の位置に配置して焼成工程を経て、薄膜を得る材料である。機能とは、導電性、絶縁性、半導体特性、集光性、光選択吸収性、蛍光あるいはリン光等のルネッセンス性、液晶分子の配向性制御などが挙げられる。
また、上記実施形態では、機能液により配線本体を形成するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えばパラジウム等のめっき触媒材料を含む液滴を塗布してめっき触媒膜を形成してもよい。この場合、後工程でめっき処理を行う際に、めっき処理を行うことにより、緻密性の高い配線(Cu等)を容易、且つ安価に成膜することが可能になる。
また、上記実施形態では、基板Pに対して親液性を高めるために、表面処理工程として洗浄処理を実施するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば機能液(パターン用液滴)に対して親液性を示すシランカップリング剤やチタンカップリング剤を表面Paに塗布しておく構成や、酸化チタン微粒子を塗布しておく構成を採ってもよい。
また、上記プラズマ型表示装置500の製造方法において、撥液部500Hと撥液部512Hを形成する際の撥液材料を同一材料としたが、これに限定されるものではなく、上記表示電極512、バス電極512aのように、互いに異なるパターン形成材料(上記実施形態ではITOと銀)を含む場合には、各パターン形成材料に応じて、異なる撥液材料を用いる構成としてもよい。例えば表示電極512を水系の溶媒(極性溶媒)を用いて形成する際には、上述したODSを用いて撥液部500Hを形成し、バス電極512aを油系の溶媒を用いて形成する際には上述したフッ素樹脂を用いて撥液部512Hを形成する構成としてもよい。
GB…額縁部、 H…撥液部(第1撥液部)、 L…液滴、 MS…メッシュ部、 P…基板、 Pa、502a…表面(親液部、第1パターン形成面)、 SL…電磁波シールド(電気光学装置)、 W…配線パターン(パターン)、 100…液晶表示装置(電気光学装置)、 400…非接触型カード媒体(電子機器)、 500…プラズマ型表示装置(電気光学装置)、 500H…撥液部(第1撥液部)、 503a…パターン形成面(第2パターン形成面)、 512…表示電極(第1パターン)、 512a…バス電極(第2パターン)、 512H…撥液部(第2撥液部)、 600…携帯電話本体(電子機器)、 700…情報処理装置(電子機器)、 800…時計本体(電子機器)
Claims (15)
- 第1パターンと第2パターンとを積層して形成する多層パターン形成方法であって、
親液性を有する第1パターン形成面に、第1撥液材料を含む液滴を塗布して第1撥液部を形成する第1工程と、
前記第1撥液部の間の前記第1パターン形成面に第1機能液を塗布して前記第1パターンを形成する第2工程と、
少なくとも前記第1撥液部の撥液性を除去する第3工程と、
撥液性が除去された前記第1撥液部及び前記第1パターンで形成される第2パターン形成面に、第2撥液材料を含む液滴を塗布して第2撥液部を形成する第4工程と、
前記第2撥液部の間の前記第2パターン形成面に第2機能液を塗布して前記第2パターンを形成する第5工程と、
を有することを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項1記載の多層パターン形成方法において、
前記第3工程では、エネルギー光の照射処理、酸素プラズマ処理、所定温度以上での加熱処理の少なくとも一つの処理を行うことを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項1または2記載の多層パターン形成方法において、
前記第2パターンを前記第1パターンと接続させて形成することを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の多層パターン形成方法において、
前記第1機能液と前記第2機能液とが互いに異なるパターン形成材料を含むことを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項4記載の多層パターン形成方法において、
前記第1機能液と前記第2機能液に含まれる前記互いに異なるパターン形成材料に応じて、前記第1撥液材料と前記第2撥液材料とが異なる材料で構成されることを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の多層パターン形成方法において、
前記第1撥液材料及び前記第2撥液材料は、シラン化合物、フルオロアルキル基を有する化合物、フッ素を含有する樹脂の少なくとも一つをそれぞれ含むことを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項6記載の多層パターン形成方法において、
前記第1撥液部と前記第2撥液部との少なくとも一方は、前記第1パターン形成面と前記第2パターン形成面と少なくとも一方の表面に成膜され、前記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多層パターン形成方法。 - 請求項6記載の多層パターン形成方法において、
前記第1撥液部と前記第2撥液部との少なくとも一方は、前記第1パターン形成面と前記第2パターン形成面と少なくとも一方の表面に成膜され、アルキル基、水素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多層パターン形成方法。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の多層パターン形成方法において、
前記第2工程では、前記第1パターン形成面に前記第1機能液の液滴を塗布し、
前記第5工程では、前記第2パターン形成面に前記第2機能液の液滴を塗布することを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の多層パターン形成方法において、
前記第1機能液と前記第2機能液との少なくとも一方は、導電性材料を含むことを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項10記載の多層パターン形成方法において、
前記導電性材料は、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルのうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項10または11記載の多層パターン形成方法において、
前記導電性材料は、インジウム、錫、アンチモン、アルミニウム、亜鉛、ITOのうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする多層パターン形成方法。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の多層パターン形成方法によりパターンを形成する工程を有することを特徴とする電気光学装置製造方法。
- 請求項13記載の電気光学装置製造方法において、
前記電気光学装置は、プラズマ型表示装置を有し、
前記第1パターンは透明導電膜パターンであり、
前記第2パターンは前記透明導電膜パターンに接続されたバス電極であることを特徴とする電気光学装置製造方法。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載のパターン形成方法によりパターンを形成する工程を有することを特徴とする電子機器製造方法。
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JP2007163625A JP2009000619A (ja) | 2007-06-21 | 2007-06-21 | 多層パターン形成方法及び電気光学装置製造方法並びに電子機器製造方法 |
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2007
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US10730739B2 (en) | 2014-08-11 | 2020-08-04 | Franklin Fueling Systems, Inc. | Fuel verification system |
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