JP2009094440A - 電子写真方式を用いた配線部材の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真方式を用い、導電性材料の塗布性の低下、断線、及び高抵抗化を効果的に抑制することができる配線部材の製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】配線用部材４に形成すべき配線パターンに対応したマスク６を、電子写真方式によりトナーで、転写用基板２に前記配線用部材へ転写可能に形成するマスク形成手段１８と、前記転写用基板１８に前記トナーにより形成されたマスクを、前記配線用部材へ転写するマスク転写手段２８と、前記配線用部材の前記マスクが転写された面に導電性材料を付与し、前記導電性材料の膜を形成する導電膜形成手段５０と、前記導電性材料の膜が形成された配線用部材から前記マスクを除去するマスク除去手段６０と、を備えることを特徴とする配線部材の製造装置１０。好ましくは可撓性を有する転写用基板を用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザープリンター等の電子写真方式を用いた配線部材の製造装置及び製造方法に関する。

近年、有機物を用いた電子デバイスの研究開発が盛んに行われている。その開発に伴い、印刷方式により、輪転印刷機、プリンター等を用いて集積化及び配線を行う研究が進んでいる。このような印刷方式を利用した方法によれば、現在の半導体集積回路の作製に利用されている、真空、高温などの条件や、極めて高価な装置などが不要となり、安価で大量に電子デバイスを作製することが可能となる。現在、それらの具体的な方法として、インクジェットプリンターによる直接描画法や、版を作製して印刷するスクリーン印刷法、レーザープリンターを用いるラインパターニング法等が提案されている。

特にプリンターを用いる方法は、スクリーン印刷用の版あるいは通常の半導体回路作製用の光学マスクが不要であるため、電子デバイスを安価に製造することができると期待されている。また、この方法によれば、通常のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で設計した回路を、簡易に、しかも、オンデマンドで印刷することができるため、同じデバイスを大量に製造する場合だけでなく、１つの特注回路素子の製造にも適している。
また、プリンターからの印刷は、半導体回路の作製のように高温プロセスを伴わないので、プラスチック基板のような可撓性を有する基板に回路を作製することができ、フレキシブルディスプレイ、電子ペーパーといった電子デバイスへの新たな応用可能性がある。

プリンターを使用する方法のうち、レーザープリンターを用いるラインパターニング法は、例えば図１１に示すように、主に、トナーによる回路用基板１０２へのネガマスク（トナーマスク）１０６の印刷工程（図１１（Ａ））、導電性材料１０８の塗布工程（図１１（Ｂ））、及びトナーマスク１０６の除去工程（図１１（Ｃ））から構成される（例えば非特許文献１、２参照）。この方法では、ＰＣから通常のプリンターに出力するごとく、回路用（配線用）基板１０２に回路パターンを出力することができる。この場合、先に述べたように光学マスクや印刷用マスクが不要であり、安価で任意の回路設計が可能となる。そして、基板上に印刷したトナーマスクに、有機物又は無機物の導電性ペースト等を塗布する。このような方法により、配線基板から半導体素子まで製造することが可能である。この方法は、いわゆるprintable electronicsの分野で有望な技術である。

また、電子写真方式を利用した他の配線方法としては、例えば、トナーにレジスト剤を混合しておき、金属を蒸着した基板に上記トナーで液体現像によりマスクを印刷した後、エッチングによって基板に金属配線を形成する方法がある（特許文献１）。

さらに、トナーに金属粉を混合して基板に直接配線する方法もある。具体的には、金属粉を混合したトナーで配線パターンを印刷した後、そのトナー像を種にして金属をめっきする方法（特許文献２）や、印刷後、これを焼結させて金属を含むトナー粒子を密着させる方法（特許文献３）が提案されている。

一方、電子回路や配線を含む部品あるいは製品が小型化していくなかで、配線等を３次元に配置して全体として小型化する事が必要となっている。そのような観点から、配線等を効率よく配置することができる曲面への配線技術は非常に重要な技術となっている。

Ｄ．Ｈｏｈｎｈｏｌｚ ｅｔ ａｌ．， Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ． １５， ５１（２００５） 奥崎秀典 色材 ７６，２６０（２００３） 特開平８−８８４５６号公報 特開２００５−３０２８４２号公報 特開２００１−２８４７７０号公報

図１１に示したような従来のラインパターニング法では、非画像部、すなわち、配線を形成すべき部分に存在するトナー粒子によって、導電性材料の塗布性の低下や、伝導パス部又は配線部の高抵抗や断線を招き易い。

本発明は、電子写真方式を用い、導電性材料の塗布性の低下、断線、及び高抵抗化を効果的に抑制することができる配線部材の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

＜１＞ 配線用部材に形成すべき配線パターンに対応したマスクを、電子写真方式によりトナーを用いて、転写用基板に前記配線用部材へ転写可能に形成するマスク形成手段と、
前記転写用基板に前記トナーにより形成されたマスクを、前記配線用部材へ転写するマスク転写手段と、
前記配線用部材の前記マスクが転写された面に導電性材料を付与し、前記導電性材料の膜を形成する導電膜形成手段と、
前記導電性材料の膜が形成された前記配線用部材から前記マスクを除去するマスク除去手段と、を備えることを特徴とする配線部材の製造装置。

このような構成の装置であれば、非画像部に飛散したトナー粒子による導電性材料の塗布性の低下を防ぎ、配線部における断線や高抵抗化が防止あるいは抑制された配線基板を製造することができる。

＜２＞ 配線用部材に形成すべき配線パターンに対応したマスクを、電子写真方式によりトナーを用いて、転写用基板に前記配線用部材へ転写可能に形成する工程と、
前記転写用基板に前記トナーにより形成されたマスクを、前記配線用部材へ転写する工程と、
前記配線用部材の前記マスクが転写された面に導電性材料を付与し、前記導電性材料の膜を形成する工程と、
前記導電性材料の膜が形成された前記配線用部材から前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする配線部材の製造方法。

このような方法であれば、非画像部に飛散したトナー粒子による導電性材料の塗布性の低下を防ぎ、配線部における断線や高抵抗化が防止あるいは抑制された配線部材を製造することができる。

＜３＞ 前記転写用基板として、可撓性を有する基板を用いることを特徴とする＜２＞に記載の配線部材の製造方法。
可撓性を有する転写用基板を用いれば、配線用部材が曲面を有するような場合でも、その曲面にマスクを転写して配線を形成することができる。

本発明によれば、電子写真方式を用い、導電性材料の塗布性の低下、断線、及び高抵抗化を効果的に抑制することができる配線部材の製造装置及び製造方法が提供される。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本実施形態に係る配線部材の製造工程を概略的に示している。本実施形態に係る配線部材の製造方法は、配線用部材４に形成すべき配線パターンに対応したマスク６を、電子写真方式によりトナーを用いて、転写用基板２に前記配線用部材４へ転写可能に形成する工程（図１（Ａ））と、前記転写用基板２に前記トナーにより形成されたマスク６を、前記配線用部材４へ転写する工程（図１（Ｂ））と、前記配線用部材４の前記マスク６が転写された面に導電性材料を付与し、前記導電性材料の膜を形成する工程（図１（Ｃ））と、前記導電性材料の膜が形成された前記配線用部材から前記マスクを除去する工程（図１（Ｄ））と、を含んでいる。

このような本実施形態に係る配線部材の製造は、例えば図２に示すような構成の装置によって実施することができる。なお、図２では、紙面の関係上、装置１０が２つに分離した状態で描かれている。本実施形態に係る装置１０は、マスク形成手段１８、マスク転写手段２８、導電膜形成手段５０、及びマスク除去手段６０を主要構成としている。以下、本実施形態に係る装置１０を用いて配線部材を製造する方法について具体的に説明する。

＜マスク形成工程＞
まず、配線が最終的に施される基板（配線用基板）４と、トナーによるマスク６が一時的に形成され、配線用基板４へのマスク６の転写に用いる基板（転写用基板）２を用意し、配線用基板４に形成すべき配線パターンに対応したマスク６を、電子写真方式によりトナーを用いて、転写用基板２に配線用基板４へ転写可能に形成する（図１（Ａ））。

例えば、ＰＣを用いて配線パターンを設計する。このとき、描画ソフト、ＣＡＤ等を用いて、配線部が非画像部となる、いわゆるネガマスクを作成する。なお、配線の幅や間隔は限定されるものではなく、線幅及び間隔は、必要な配線幅、間隔で設計できる。例えば半導体製造プロセスで形成する電子回路のようなμｍオーダーでもよいし、ｍｍオーダーとしてもよい。
コンピュータ上でネガマスクを作成した後、マスク形成手段１８において、電子写真方式によりトナーを用いて転写用基板２にネガマスク６を形成する。マスク形成手段１８としては、感光体、レーザー光源等を備え、電子写真方式によりトナー像を形成するレーザープリンター、複写機等が望ましく用いられ、形成すべき配線パターンに対応した解像度を有するものを選択すればよい。なお、配線パターンが左右非対称であれば、ＰＣ上で作成したネガマスクを転写用基板２に印刷する際、そのネガマスクを鏡像で出力させる。トレイ１２に収納された転写用基板２が供給ローラ１４ａ，１４ｂ及び搬送ローラ１６ａ，１６ｂによってマスク形成手段１８に供給され、通常のプリントと同じく、感光体の帯電、露光、現像、転写、というプロセスを経て、転写用基板２上にトナーにより形成されたマスク６（本明細書では、トナーマスク、トナー像、マスク像などと呼ぶ場合がある。）が出力される。ここで、転写用基板２上のトナーマスク６は、配線用基板４へ転写可能に形成される必要があり、かつ、転写用基板２上から剥がれない程度の力で付着している必要がある。そのため、トナーマスク６を転写用基板２に形成した後、トナー粒子同士は溶融して一体化するが、転写用基板２には比較的弱い力で接着するようにする。

従って、転写用基板２は、トナーマスク６が形成され、かつ、そのトナーが定着せずに、加熱及び加圧などによって配線用基板４に転写されるものを使用する。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、芳香族ポリアミド（アラミド）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアセテート、三酢酸セルロース、ナイロン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、シクロオレフィン、ポリプロピレン、ポリイミド、セロハン、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂などの樹脂基板が望ましく用いられる。また、転写用基板２の表面に離型層を設けたり、表面処理を施してトナーマスク６の転写性を調整してもよい。

転写用基板２の大きさは、配線用基板４の大きさ、形成すべき配線パターン、使用するマスク形成手段１８の規格等に応じて決めればよいが、転写用基板２の厚みは可撓性（フレキシブル性）を有する厚みとすることが望ましい。例えば転写用基板２の厚みが５０μｍ〜０．２ｍｍ程度の樹脂フィルムであれば、一般的なレーザープリンターでも印刷可能であり、基板２上にトナーマスク６を容易に形成することができる。また、転写用基板２が可撓性を有していれば、例えば、配線を形成すべき基板（部材）が平坦な場合に限らず、曲面を有する場合でも、マスク６が形成された転写用基板２を湾曲させることで、配線用部材の曲面に容易にかつ確実にマスク転写を行うことが可能となる。

一方、トナーは、転写用基板２にマスク６を形成（印刷）することができ、かつ、そのトナーが完全に定着せずに、加熱及び加圧などによって配線用基板４に転写されるものを使用する。例えば、転写用基板２がＰＥＴ等のプラスチック基板であれば、通常の電子写真方式の画像形成装置に用いられるトナーを使用することができ、例えば、結着樹脂と着色剤を含むトナーが挙げられる。
結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。

着色剤としては、特に限定されず、例えばマグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げられる。

トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
他の無機粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機或いは有機粒子を併用してもよい。これらの他の無機粒子は公知のものを使用できる。
また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。

また、トナー粒子の平均粒径は、配線パターンの解像度の向上、トナー粒子の飛散の抑制、飛散トナー粒子の転写防止等の観点から、望ましくは１μｍ〜２０μｍであり、より望ましくは５μｍ〜１０μｍである。
一方、トナー像６の厚みは、非画像部における飛散トナー粒子が配線用基板４へ転写されず、また、配線用基板４へ転写された後、非画像部に導電性材料の膜８を形成することができる厚みとする。具体的には、トナー像６の厚みは、望ましくは３μｍ以上２０μｍ以下、より望ましくは５μｍ以上２０μｍ以下である。トナー像６の厚みが３μｍ以上であれば、非画像部に飛散したトナー粒子が転写用基板２に一緒に転写されることを確実に防ぐことができ、２０μｍ以下であれば、転写後のマスク６の精細度が低下することを確実に防ぐことができる。

＜マスク転写工程＞
次に、転写用基板２にトナーにより形成されたマスク６を、配線用基板４へ転写する（図１（Ｂ））。具体的には、転写用基板２にトナーマスク６を形成（印刷）した後、該転写用基板２を搬送ローラ２０ａ，２０ｂを経てマスク転写手段２８に供給するとともに、トレイ２６から配線用基板４を供給する。

配線用基板４は、その用途等に応じて用意すればよい。例えば、転写用基板２として前記した各樹脂材料からなる基板を用いることができるが、転写用基板２上のトナーマスク６を転写することができるように、配線用基板４のトナーに対する接着力が転写用基板２のそれよりも大きいものを選択する。

マスク転写手段２８には、例えば内部にヒーターを有する加熱加圧ローラ３０ａ〜３０ｄ、３４ａ〜３４ｄ及びこれらのローラ３０ａ〜３０ｄ、３４ａ〜３４ｄにそれぞれ懸架された搬送ベルト３２，３６が設けられており、転写用基板２のマスク６が形成されている面と配線用基板４の配線を形成すべき面が向き合って重なった状態で熱及び圧力を印加する。このとき、温度及び圧力は、各基板２，４の材質、マスク６を形成しているトナーの種類などを考慮し、転写用基板２上のトナーマスク６が配線用基板４へ転写されるように設定する。例えば転写用基板２及び配線用基板４がいずれもプラスチック基板である場合、加熱加圧ローラ３０ａ〜３０ｄ、３４ａ〜３４ｄの温度は８０〜１３０℃程度で、圧力は０．５〜２ＭＰａ程度に設定する。また、例えば、転写用基板２側のローラ３４ａ〜３４ｄのみヒータを設けて加熱するか、あるいは、転写用基板２側のローラ３４ａ〜３４ｄの温度を配線用基板４側のローラ３０ａ〜３０ｄよりも高く設定して、転写用基板２上のトナーマスク６が配線用基板４側に転写され易くしてもよい。

転写用基板２及び配線用基板４は、マスク転写手段２８を経た後、搬送ローラ３８ａ,３８ｂによって冷却手段４０へ搬送される。ここで両基板２，４の温度を下げた後、さらに剥離手段４２へと搬送され、重なった状態の両基板２，４を引き離す。このとき、両基板２，４のトナーの接着力の違いにより転写用基板２上のマスク像６が配線用基板４に転写されることになる。なお、トナーマスク６の転写方法は、トナーマスク６が転写用基板２から配線用基板４に転写することができれば特に限定されず、例えば加圧及び加熱、望ましくは加圧及び加熱後、冷却を行うことで転写を行う。あるいは静電的に転写を行ってもよい。
剥離後の転写用基板２はトレイ４４に収納され、配線用基板４は搬送ローラ４６ａ，４６ｂ，４８ａ，４８ｂにより導電膜形成手段５０へと搬送される。

ところで、転写用基板２にトナーマスクを形成するマスク形成工程で、例えば感光体と中間転写ベルトを備えたレーザープリンターを用いた場合、中間転写ベルトは厚みが薄く、感光体上のトナーの凹凸に形状が追従するため、また、多くは静電転写を利用しているため、例えば中間転写ベルトから転写用基板２にトナー像６が転写される際、非画像部に付着しているトナー粒子も転写用基板２へと転写され易い。加えて定着前のトナー粒子群の転写は、定着後のトナーと違い、トナー粒子が転写されることになるため、非画像部のトナーと画像部のトナーでは転写効率に差が出にくい。そのため、通常のプリンターの出力による転写用基板２上のトナー像６の非画像部には飛散トナーが存在している。

一方、マスク転写工程において加熱・加圧されたトナー像（マスク）は既にトナーが溶融固化し、像として一体化している。そして、非画像部（最終的に配線が形成される部分）に点在しているトナー粒子と画像部のトナー像６の高さの違いが大きくなるため、転写効率が非画像部にあるトナーに比較して大きくなる。従って、この転写工程により、転写用基板２上のトナー像６は配線用基板４へ転写され易い一方、非画像部に付着しているトナー粒子の転写は抑制されることになる。

＜導電膜形成工程＞
転写用基板２上のトナー像（マスク像）６を配線用基板４へ転写した後、配線用基板４のマスク６ａが転写された面に導電性材料を付与し、前記マスク６ａが形成されていない部分（配線用基板４の表面が露出している部分）に導電性材料の膜８を形成する（図１（Ｃ））。その際、マスク６ａ上に同時に導電性材料の膜が形成されてもかまわない。マスク上の導線性材料の膜は、マスク除去の際、マスク６ａと一緒に除去されるため、結果的にマスクが形成されていない部分だけに導電性材料の膜８が残ることになる。
導電性材料の付与は、配線用基板４上に塗布可能であって、目的の抵抗値に合った導電性材料の溶液を使用することができる。配線用途であれば、例えば、無機材料としては、金、銀、銅ペースト、あるいはＩＴＯペースト等が挙げられ、有機材料としては、３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。また、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロールあるいはそれらの誘導体等の導電性（半導体性）材料も使用可能である。なお、トナー像６ａが転写された配線用基板４に導電性材料の溶液を塗布する際、トナーを溶解させないため、それらの溶媒としては水、アルコール等が望ましい。

トナー像６ａが転写された配線用基板４を、塗布手段５０に搬送し、配線用基板４のマスク６ａが転写された面に導電性材料の溶液を噴出器５２から供給して付与する。このとき、導電性材料は、トナーマスク以外の部分（非画像部）では略均一にコーティングされる一方、マスクに比較して表面が凸凹しているトナー上ではコーティングされにくい、あるいは均一にはコーティングされない。なお、導電性材料の溶液をトナーマスク６ａが転写された配線用基板４に塗布する方法は上記のようなスプレーコートに限定されず、例えば、スピンコート、ディップコート、バーコート等、他の塗布方法を採用してもよい。

塗布後、配線用基板４は搬送ローラ５４ａ，５４ｂによって乾燥手段５６へと搬送される。ここで、配線用基板４上に塗布された導電性材料を乾燥させ、必要に応じて焼結を行う。これにより、配線用基板４の非画像部には導電性材料の膜８が形成される。形成する導電膜８の厚みは用途等に応じて決めればよく、トナーマスクの厚み等にもよるが、例えば１００ｎｍ〜５μｍの厚さの導電膜８を形成することができる。

＜マスク除去工程＞
導電膜８を形成した後、搬送ローラ５８ａ，５８ｂによって配線用基板４をマスク除去手段６０に搬送し、有機溶剤中、例えばアセトン、トルエン等を用いて超音波洗浄を行うことによりトナーマスク６ａを除去する（図１（Ｄ））。このとき、マスク６ａ上に存在している導電性材料の膜もマスク６ａのトナーと一緒に除去される。
超音波洗浄で使用する有機溶剤は、配線用基板４及び該基板４上に形成された導電膜８を溶解せずに、トナー像６ａだけを除去する必要があり、配線用基板４、導電膜８、トナー像６ａの各材質に応じて溶剤を選択すればよい。配線用基板４は、超音波洗浄によってトナーマスク６ａが除去された後、トレイ６２に排出される。これにより当初設計した配線パターン８を有する配線基板が得られる。

上記のような各工程を経て配線基板を製造すれば、電子写真方式により転写用基板２にトナーマスク６を形成したときに非画像部にトナー粒子が付着していても、それらのトナー粒子は配線用基板４には転写されず、配線を構成する導電性材料の塗布性の低下を防ぐことができるとともに、配線部における断線や高抵抗化を効果的に防止あるいは抑制することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、例えば製造装置は、図２に示した構成とは異なる構成の製造装置を用いることができる。

以下、実施例及び比較例について説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。

＜実施例１＞
転写用基材として、下記の転写用フィルムを作製した。
シリコーンハードコート剤（ＧＥ東芝シリコーン社製、ＳＨＣ９００、固形分３０質量％）１０部を、シクロヘキサノンとメチルエチルケトンとを質量比で１０：９０で混合した液３０部に添加して十分撹拌し画像受像層塗工液を調製した。この画像受像層塗工液を、ＰＥＴフィルム（東レ社製、ルミラー１００Ｔ６０、厚み：１００μｍ）の片面にワイヤーバーを用いて塗布し、１２０℃で３０秒乾燥させ、膜厚１μｍの画像受像層を形成した。その後Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）にカットした。
デスクトップ型のＰＣ上で描画ソフト（アドビ社製イラストレーター）を用いて、線幅、線間隔ともに２００μｍのマスクをデザインした。その際、導電性材料を塗布する部分（配線部分）が何も印刷されない所謂ネガマスクとして、上記配線のマスクをデザインした。
上記ネガマスクをＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ Ｃ５５４０Ｉ（富士ゼロックス社製）で上記転写用フィルムの受像層塗工面に鏡像で印刷した。その際、上記ネガマスクが転写フィルムから剥がれないよう、弱い力で接着するようにトナーを溶融させた。トナーは、標準搭載のＥＡ−ＨＧトナー（黒色）を用いた。

この転写用フィルムのマスク面に配線用基板であるＰＥＮフィルム（帝人テオネックス社製、厚さ１２５μｍ）を重ね合わせ、転写用フィルムに印刷したトナーマスクを、真空ヒータプレスを用いて圧力１ＭＰａ、温度８５℃、時間３０秒で転写させ、冷却後転写用フィルムを剥離した。
次いで、この配線用基板のトナーマスクが転写された面に、銀ペースト（住友金属鉱山社製、ＤＣＧ−１０２Ｃ−ＣＮ２０：Ａｇ２０ｗｔ％、水、界面活性剤）を用いて、常温、大気中でスピンコートを行った。その際の回転数は約１５００ｒｐｍである。その後、銀ペーストの粒子を焼結させるため、大気中、１２０℃で１時間アニールした。アニール後、配線用基板のマスクを除去するために超音波洗浄機（シャープ社製ＵＴ−１０５Ｓ、出力３５ｋＨｚ、１００Ｗ）を用いてアセトン中で３０秒間超音波洗浄を行った。

アセトン洗浄後、実体顕微鏡で上記の銀を塗布した基板を観察した。図３はその顕微鏡写真である。黒い部分が銀配線部分であり、約２００μｍ幅で一様に銀配線が形成されていることが分かる。この基板の銀配線部分を表面粗さ計（ｓｌｏａｎ社製 Ｄｅｋｔａｋ３０３０）で測定したところ、厚みは約２μｍであった。

次に、半導体パラメーターアナライザー（アジレントテクノロジー社製４１５６Ｂ）および、プローバーを用いて、銀配線の電流電圧特性を測定した。図４にその結果を示す。図４に見られるように、電気伝導度は約６×１０^５Ｓ／ｍであり、バルクのＡｇに比べて２桁程度低いが、配線として充分な低抵抗であり、この方法によりプラスチック基板に配線可能であることを示された。

＜比較例１＞
デスクトップ型のＰＣ上で描画ソフト（アドビ社製イラストレーター）を用いて、線幅、線間隔ともに２００μｍのマスクをデザインした。その際、導電性材料を塗布する部分（配線部分）が何も印刷されない所謂ネガマスクとして、上記配線のマスクをデザインした。

上記ネガマスクをＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ Ｃ５５４０Ｉ（富士ゼロックス社製）で配線用基板となるＯＨＰフィルム（富士ゼロックス社 製ゼロッスシート、厚さ１００μｍ）に印刷した。
次いで、この配線用基板のトナーマスクが印刷された面に、銀ペースト（住友金属鉱山製：ＤＣＧ−１０２Ｃ−ＣＮ２０：Ａｇ２０ｗｔ％、水、界面活性剤）を用いて、常温、大気中でスピンコートを行った。その際の回転数は約１５００ｒｐｍである。その後、銀ペーストの粒子を焼結させるため、大気中、１２０℃で１時間アニールした。アニール後、マスクを除去するために超音波洗浄機（シャープ社製ＵＴ−１０５Ｓ、出力３５ｋＨｚ、１００Ｗ）を用いてアセトン中で３０秒間超音波洗浄を行った。

アセトン洗浄後、実体顕微鏡で上記基板を観察した。図５はその顕微鏡写真である。銀配線が形成されているものの、実施例１とは異なり、配線部分において銀が塗れていない白い部分が斑点状に存在する。これは、非画像部に飛散したトナーが存在し、その部分では銀ペーストがはじかれて塗布されなかったためと考えられる。
また、実施例１と同じ方法で配線部分の膜厚を測定すると、約１．０μｍ程度であり、実施例１で作製した配線に比べて薄かった。

さらに、実施例１と同じ方法で電流電圧特性を測定した。図６にその結果を示す。図６に見られるように、電気伝導度は約１×１０^３Ｓ／ｍであり、実施例１に比べて２桁小さく、電流値も低く、飛散トナーが配線の高抵抗化あるいは銀ペーストの塗布不良を招いていると考えられる。

＜実施例２＞
デスクトップ型のＰＣ上で描画ソフト（アドビ社製イラストレーター）を用いて、線幅、線間隔ともに１００μｍのマスクをデザインした。その際、導電性材料を塗布する部分（配線部分）が何も印刷されない所謂ネガマスクとして、上記配線のマスクをデザインした。

上記ネガマスクをＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ Ｃ５５４０Ｉ（富士ゼロックス社製）で実施例１と同じ転写用フィルムに鏡像で印刷した。
この転写用フィルムのマスク面に配線用基板であるＰＥＮフィルム（帝人テオネックス社製、厚さ１２５μｍ）を重ね合わせ、転写用フィルムに印刷したトナーマスクを、真空ヒータプレスを用いて圧力１ＭＰａ、温度８５℃、時間３０秒で転写させ、冷却後転写用フィルムを剥離した。

この配線用基板のトナーマスクが転写された面に、銀ペースト（住友金属鉱山製、ＤＣＧ−１０２Ｃ−ＣＮ２０：Ａｇ２０ｗｔ％、水、界面活性剤）を用い、常温、大気中でスピンコートを行った。その際の回転数は約１５００ｒｐｍである。その後、銀ペーストの粒子を焼結させるため、大気中、１２０℃で１時間アニールした。アニール後、マスクを除去するために超音波洗浄機（シャープ社製ＵＴ−１０５Ｓ、出力３５ｋＨｚ、１００Ｗ）を用いてアセトン中で３０秒間超音波洗浄を行った。

アセトン洗浄後、実体顕微鏡で上記基板を観察した。図７はその顕微鏡写真である。図７に見られるように、約９０μｍ幅で一様に銀配線が形成されていることが分かる。一方、配線の間隔は、約１２０μｍであった。線幅、線間隔はともに目標値（１００μｍ）に近く、精度良く細線が形成されていることが分かる。
また、この基板の銀配線部分を表面粗さ計（ｓｌｏａｎ社製 Ｄｅｋｔａｋ３０３０）で測定したところ、厚みは約２μｍであった。
さらに、実施例１と同じ方法によりプローバーで電流電圧特性を測定したところ、電気伝導度は約６×１０^５Ｓ／ｍであった。この結果は、１００μｍ以下の細線もこの方法で作製可能であることを示している。

＜実施例３＞
実施例１と同じ方法でネガマスクをデザインし、実施例１と同じ転写用フィルム（転写用基板）にトナーで印刷したマスクをＰＥＮフィルム（配線用基板）に転写した。
この配線用基板のトナーマスクが転写された面に、３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ：Ａｇｆａ ｏｒｇａｃｏｎ Ｓ−３００）を用いて常温、大気中でスピンコートを行った。その際の回転数は約１５００ｒｐｍである。
その後、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを乾燥させるため、大気中、１００℃で１時間アニールした。アニール後、マスクを除去するためにアセトン中で３０秒間超音波洗浄を行った。

アセトン洗浄後、実体顕微鏡でＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを塗布した基板を観察したところ、実施例１で銀ペーストを用いた場合と同様、約２００μｍ幅で一様に配線が形成されていた。また、この基板のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ配線部分を表面粗さ計（ｓｌｏａｎ社製 Ｄｅｋｔａｋ３０３０）で測定したところ、厚みは約１μｍであった。

次に、半導体パラメーターアナライザー（アジレントテクノロジー製４１５６Ｂ）および、プローバーを用いて、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ配線の電流電圧特性を測定した。図８にその結果を示す。
電気伝導度は約６×１０^２Ｓ／ｍであった。標準のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの電気伝導度は１０^３Ｓ／ｍ程度であるため、この方法により導電性有機材料を用いても精度良く配線可能であることが示された。

＜実施例４＞
実施例２と同じ方法でネガマスクをデザインし、実施例１と同じ転写用フィルム（転写用基板）にトナーで印刷したマスクをＰＥＮフィルム（配線用基板）に転写した。
この配線用基板のトナーマスクが形成された面に、３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ： Ａｇｆａ ｏｒｇａｃｏｎ Ｓ−３００）を用い、常温、大気中でスピンコートを行った。その際の回転数は約１５００ｒｐｍである。
その後、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを乾燥させるため、大気中、１００℃で１時間アニールした。アニール後、マスクを除去するためにアセトン中で３０秒間超音波洗浄を行った。

アセトン洗浄後、実体顕微鏡で基板を観察したところ、約１００μｍ幅で一様にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ配線が形成されていた。
さらに、この基板のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ配線部分を表面粗さ計（ｓｌｏａｎ社製 Ｄｅｋｔａｋ３０３０）で測定したところ、厚みは約１μｍであった。
また、実施例３と同じ方法によりプローバーで電流電圧特性を測定したところ、電気伝導度は約６×１０^２Ｓ／ｍであった。この結果は、導電性有機材料を用いて１００μｍ以下の細線もこの方法で作製可能であることを示している。

＜比較例２＞
デスクトップ型のＰＣ上で描画ソフト（アドビ社製イラストレーター）を用いて、線幅、線間隔ともに２００μｍのマスクをデザインした。その際、導電性材料を塗布する部分（配線部分）が何も印刷されない所謂ネガマスクとして、上記配線のマスクをデザインした。

上記ネガマスクをＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ Ｃ５５４０Ｉ（富士ゼロックス社製）でＯＨＰフィルム（富士ゼロックス社製 ゼロックスシート、厚さ１００μｍ）に印刷した。
この配線用基板のマスクを印刷した面に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ａｇｆａ ｏｒｇａｃｏｎ Ｓ−３００）を用い、常温、大気中でスピンコートを行った。その際の回転数は約１５００ｒｐｍである。その後、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを乾燥させるため、大気中、１００℃で１時間アニールした。アニール後、マスクを除去するためにアセトン中で３０秒間超音波洗浄を行った。

アセトン洗浄後、実体顕微鏡で基板を観察したところ、配線中にところどころ黒色粒子が存在していた。これらの黒色粒子は、非画像部に飛散したトナーである。
また、配線部分の膜厚を測定したところ、０．８μｍ程度であり、実施例３で形成したＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ配線に比べて膜厚も若干薄くなっていた。また、トナー上もＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが塗布されているため配線の表面が非常に凸凹している。

実施例３と同じ方法により電流電圧特性を測定した。図９にその結果を示す。電気伝導度は実施例３に比べて小さかった。銀ペーストを用いた比較例１では、配線部分に銀ペーストを塗布できない箇所が多数生じて配線の高抵抗化を招いたが、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの場合も割合は低いが若干抵抗が高くなっている。

＜実施例５＞
実施例１で使用したものと同様の転写用フィルムに鏡像で印刷したトナーマスクを、フッ素樹脂製の円柱状部材の外壁（曲面）に重ね合わせ、圧力１ＭＰａ、温度８５℃、時間３０秒で回転させながら転写させた。図１０は、転写後のマスクの顕微鏡写真である。曲面上にマスクが転写されており、飛散トナーは確認されなかった。

次に、実施例１と同じ方法により、銀ペースト（住友金属鉱山製：ＤＣＧ−１０２Ｃ−ＣＮ２０：Ａｇ２０ｗｔ％、水、界面活性剤）を用いて常温、大気中でディップコートを行った。その際の引き上げ速度は１ｃｍ／ｍｉｎである。
その後、銀ペーストの粒子を焼結させるため、大気中、１２０℃で１時間アニールした。アニール後、マスクを除去するためにアセトン中で３０秒間超音波洗浄を行った。
洗浄後、配線の１本をテスターで測ったところ、１ｃｍの長さで約１３Ωであった。

この結果から、曲げることが可能な薄いフィルム（可撓性基板）にマスクを一旦印刷し、このマスクを、曲面を有する部材上に転写することで、飛散トナーが除去された高精細なマスクを曲面上に容易に形成することができ、このマスクを用いた配線の形成も可能となる。

本発明に係る配線部材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。 本発明に係る配線部材の製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。 実施例１で作製した銀配線の一部を示す顕微鏡写真である。 実施例１で作製した銀配線について測定した電流電圧特性を示す図である。 比較例１で作製した銀配線の一部を示す顕微鏡写真である。 比較例１で作製した銀配線について測定した電流電圧特性を示す図である。 実施例２で作製した銀配線の一部を示す顕微鏡写真である。 実施例３で作製した有機配線について測定した電流電圧特性を示す図である。 比較例２で作製した有機配線について測定した電流電圧特性を示す図である。 曲面に転写したトナーマスクの顕微鏡写真である。 従来のラインパターニング法の一例を示す工程図である。

符号の説明

２ 転写用基板
４ 配線用基板
６，６ａ トナーマスク（トナー像）
８ 導電膜（配線パターン）
１０ 配線基板の製造装置
１８ マスク形成手段
２８ マスク転写手段
４０ 冷却手段
４２ 剥離手段
５０ 導電膜形成手段
５６ 乾燥手段
６０ マスク除去手段

Claims (3)

1. 配線用部材に形成すべき配線パターンに対応したマスクを、電子写真方式によりトナーを用いて、転写用基板に前記配線用部材へ転写可能に形成するマスク形成手段と、
   前記転写用基板に前記トナーにより形成されたマスクを、前記配線用部材へ転写するマスク転写手段と、
   前記配線用部材の前記マスクが転写された面に導電性材料を付与し、前記導電性材料の膜を形成する導電膜形成手段と、
   前記導電性材料の膜が形成された前記配線用部材から前記マスクを除去するマスク除去手段と、を備えることを特徴とする配線部材の製造装置。
2. 配線用部材に形成すべき配線パターンに対応したマスクを、電子写真方式によりトナーを用いて、転写用基板に前記配線用部材へ転写可能に形成する工程と、
   前記転写用基板に前記トナーにより形成されたマスクを、前記配線用部材へ転写する工程と、
   前記配線用部材の前記マスクが転写された面に導電性材料を付与し、前記導電性材料の膜を形成する工程と、
   前記導電性材料の膜が形成された前記配線用部材から前記マスクを除去する工程と、を含むことを特徴とする配線部材の製造方法。
3. 前記転写用基板として、可撓性を有する基板を用いることを特徴とする請求項２に記載の配線部材の製造方法。