JP3821559B2 - 薄膜素子の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッド等の薄膜素子を基板上にパターン形成するための薄膜素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上にパターン形成されて成る薄膜素子の一つにサーマルヘッドがあり、サーマルヘッドには発熱体部の製造方法の違いにより厚膜ヘッドと薄膜ヘッドとがある。
【０００３】
図６に示すように厚膜ヘッド１は、複数の共通電極３の間にそれぞれ個別電極５を交互に対向配置し、直線状の抵抗体（ヒータ）７をこの共通電極３と個別電極５とを横断するように接続してある。従って、選択した個別電極５に電圧を印加することにより、この個別電極５に近接する共通電極３との間に挟まれた部分の抵抗体７を１ドットとして発熱させることができる。
【０００４】
従来、この種の厚膜ヘッド１は、概略以下のような工程を経ることにより製造されていた。先ず、アルミナなどの基板（図示せず）を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。この基板上にグレーズ層（図示せず）を２〜３μｍで形成する。
【０００５】
グレーズ層の上に、Ａｕなどからなる共通電極３と個別電極５とを３〜５μｍで形成する。ＲｕＯ2 ＋ガラスなどからなる２０〜４０μｍの抵抗体７を、スクリーン印刷により共通電極３と個別電極５を直線状に横断するように接続して形成する。ガラスなどからなる耐磨耗保護層（図示せず）を６〜７μｍで形成する。
【０００６】
最後に、耐磨耗保護層を表面研磨して厚膜ヘッド１を得る。
【０００７】
他方、図７に示すように薄膜ヘッド１１は、１ドット単位で対向配置した複数対の電極１３間に抵抗体（ヒータ）１５をそれぞれ設けてある。従って、選択した一対の電極１３を通じて所定の抵抗体１５に電圧を印加することにより、抵抗体１５を１ドットとして発熱させることができる。従来、この種の薄膜ヘッド１１は、概略以下のような工程を経ることにより製造されていた。
【０００８】
先ず、アルミナなどの基板（図示せず）を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。基板上にグレーズ層（図示せず）を２〜３μｍで形成する。グレーズ層の上に、抵抗体１５を真空成膜（蒸着又はスパッタリング）により０．１μｍで形成する。
【０００９】
リソグラフィー工程で電極間の隙間を除去する。電極形成のためのＡｕなどを、真空成膜（蒸着又はスパッタリング）により４μｍで形成する。リソグラフィー工程で電極間の隙間、及び抵抗体１５上のＡｕを除去して電極１３を形成する。
【００１０】
最後に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層（図示せず）、Ｔａ2 Ｏ5 などからなる耐磨耗保護層（図示せず）をそれぞれ２μｍ、１０μｍで形成し、薄膜ヘッド１１を得ていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法で製造した厚膜ヘッド１は、スクリーン印刷により抵抗体７を形成するので、コストが安く、１ｍ以上の大サイズヘッドの製作も可能となるが、スクリーン印刷の網目（縦糸と横糸の重なった点）の影響により、平坦性が悪く、膜厚の変動が非常に大きいため、電極間の抵抗値のバラツキが大きくなり、特にハーフトーンの画像を印刷すると縦スジが目立ち、画像にムラの生じる欠点があった。
【００１２】
また、上述した従来の方法で製造した薄膜ヘッド１１は、真空蒸着又はスパッタリングにより成膜するので、良好な平坦性が得られ、抵抗値のバラツキの小さい素子ができることから、ハーフトーンの画像もムラなく印刷できるが、成膜装置が高価なため、素子自体が高価になるとともに、成膜装置を大きくすれば更に高価となるため、実際上は数十ｃｍ程度の長さのものまでしか製作することができなかった。
【００１３】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、サーマルヘッド等の薄膜素子を安価に製造することができ、特に、サーマルヘッドにあっては印刷画像にムラが生じず、かつ大サイズを製造することができる薄膜素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る薄膜素子の製造方法は、薄膜素子を基板上にパターン形成するための薄膜素子の製造方法であって、前記基板の上に複数対の対向電極を形成する対向電極形成工程と、抵抗体材料を可撓性支持体上に均一に形成して構成した転写フイルムを、前記対向電極を覆うように、密接して設ける転写フイルム配置工程と、前記対向電極に所定の電圧を印加することにより、前記対向電極同士の間の前記抵抗体材料にのみ電流を流して、その部分を加熱し、前記抵抗体材料を前記可撓性支持体から前記基板上へ転写して、前記対向電極同士の間に抵抗体を形成する抵抗体形成工程と、を有するものである。
【００１５】
この製造方法では、転写フイルムに形成した抵抗体材料又は電極材料を転写して抵抗体又は電極を形成するので、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体又は電極が得られる。また、抵抗体材料を転写して得られるサーマルヘッドにあっては、電極間の抵抗値のバラツキが小さくなり、ハーフトーンの画像を印刷した際においても、画像にムラが生じない。また、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜が不要となり、大サイズヘッドの製作が可能となる。
また、この製造方法によれば、抵抗体に良好な平坦性が得られるとともに、成膜装置を使用しないことから、大サイズの薄膜素子の製作が容易に行えるのに加え、電極に電圧を印加して、抵抗体材料を転写するので、レーザが不要となり、更に安価な設備で且つ迅速に転写を行うことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明に係わる薄膜素子の製造方法は、上記製造方法において、前記抵抗体形成工程の後に、紫外線を照射して前記抵抗体を紫外線硬化させる抵抗体硬化工程をさらに有するので、抵抗体を紫外線硬化させて、抵抗体の強度を高めることができる。
【００１７】
請求項３に係る製造方法は、前記基板の上に複数対の対向電極を形成する対向電極形成工程と、前記対向電極より厚い抵抗体材料が可撓性支持体上に均一に形成された転写フィルムを、前記対向電極を覆うように密接して設ける転写フイルム配置工程と、加熱加圧しながら前記転写フイルムの前記抵抗体材料を前記基板に全面転写する転写工程と、マスク露光を行った後に未照射部分の前記抵抗体材料を現像により除去し、前記対向電極同士間に抵抗体を前記対向電極面より突出させて形成する抵抗体形成工程と、を有するので、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体又は電極が得られる。
また、電極上に抵抗体材料を転写して得られるサーマルヘッドにあっては、加熱加圧下で転写される抵抗体材料の膜厚を電極厚より大にすることにより、抵抗体を電極面から突出させることができ、発熱部分を凸にすることができるため、部分グレーズ層が不要となり、記録材料との接触性を向上させることができる。
【００１８】
請求項４に係る製造方法は、前記抵抗体の保護層を形成する保護層形成工程をさらに有するので、この保護層を表面研磨して薄膜素子である厚膜ヘッドを得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る製造方法の第一実施形態の手順を示す説明図、図２は図１の転写フイルムの側面図である。この実施形態は、本発明に係る製造方法を用いて薄膜素子の一つである厚膜ヘッドを製造するものである。
【００２０】
先ず、アルミナなどの基板２１を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。次に、この基板２１の上にグレーズ層２３を２〜３μｍで形成する。グレーズ層２３の上に、Ａｕなどからなる共通電極２５と個別電極２７とをスクリーン印刷により３〜５μｍで形成し、図１（Ａ）に示す状態とする。
【００２１】
次に、図１（Ｂ）に示すように共通電極２５と個別電極２７とを覆うようにして、転写フイルム２９を密接して設ける。
【００２２】
転写フイルム２９は、図２に示すように抵抗体の材料を可撓性支持体３１上に均一に形成して構成してある。支持体３１は、５０〜３００μｍのもので、１０〜１００μｍのクッション層を含むものが望ましい。抵抗体材料３３は、電気抵抗性の物質と、熱接着性の物質との混合物であればよい。転写フイルム２９は、この抵抗体材料３３側の面を基板２１に密接させて設ける。
【００２３】
抵抗体材料３３を構成する熱接着性の物質は、紫外線で硬化して、紫外線露光後は接着性を失う特性を有するものであることが望ましい。これはサーマルヘッドとして使用する際の耐久性、低摩擦性を確保するためである。また、転写フイルム２９は、抵抗体材料３３そのものが熱接着性を失わなくとも、光硬化性又は熱硬化性の物質を支持体３１と抵抗体材料３３との間に介在させたものであってもよい。これは後述の手順により明らかとなるように、抵抗体材料３３が転写されることにより、支持体３１と抵抗体材料３３との間に介在した光硬化性又は熱硬化性の物質が表面側となり、この物質が硬化すれば、抵抗体材料３３の耐久性、低摩擦性が確保されて目的が達成できるためである。
【００２４】
更に、抵抗体材料３３は、抵抗体材料３３自体に熱接着性の物質が混合していなくとも、抵抗体材料３３の上層（図２の下方）に熱接着性層が積層されているものであってもよい。この場合において、抵抗体材料３３は、光硬化性、熱硬化性の物質と混合していてもよい。なお、以上の説明で抵抗体材料３３は電気抵抗性の物質と、熱接着性の物質との混合物としたが、抵抗体材料３３は電気抵抗性の物質と、光接着性の物質との混合物であってもよい。
【００２５】
次に、抵抗体を形成すべき部分にのみレーザ光３５を支持体３１の背面から照射し、転写フイルム２９の抵抗体材料３３のみを部分的に加熱・転写して、図１（Ｃ）に示すように共通電極２５と個別電極２７とを直線状に横断して接続する抵抗体３７を形成する。レーザ光３５は、抵抗体材料３３が吸収する波長のレーザであればよく、主に赤〜赤外が望ましい。出力としては、１００ｍＷ程度が好ましい。また、ビーム径は、形成したい抵抗体３７の幅以下であればよく、５〜１００μｍ程度が望ましい。
【００２６】
レーザ光３５は、上述のように抵抗体を形成すべき部分にのみに照射するものであればよく、例えば、所望の部分のみを所望の方向に走査する電子ビーム描画装置におけるベクター走査方式を用いることができる。次に、紫外線を照射して、抵抗体３７を硬化させる。これにより、抵抗体３７は同時に接着性を失うことになる。
【００２７】
最後に、図１（Ｄ）に示す耐磨耗保護層３９を６〜７μｍで形成し、この耐磨耗保護層３９を表面研磨して薄膜素子である厚膜ヘッド４１を得る。なお、この際の耐磨耗保護層３９は、抵抗体３７の形成と同様に、保護素材を形成した別の転写フイルムを基板上に密接して設け、熱又は光を供給することで、この転写フイルム上の保護素材を基板上の所定の部分にのみ転写して形成することができる。これにより、真空成膜によらず耐磨耗保護層３９の形成が可能となる。
【００２８】
この厚膜ヘッド４１の製造方法では、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して抵抗体３７を形成するので、スクリーン印刷と異なり、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体３７が得られる。これにより、電極間の抵抗値のバラツキが小さくなり、ハーフトーンの画像を印刷した際においても、縦スジが目立たなくなり、画像にムラが生じない。また、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜が不要となり、大サイズヘッドの製作が可能となる。
【００２９】
この厚膜ヘッド４１の製造方法によれば、スクリーン印刷によらず、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して抵抗体３７を基板２１上に形成するので、良好な平坦性が得られ、抵抗値のバラツキを小さくできるとともに、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜を行わないので、製造設備及び素子自体を安価にでき、しかも、成膜装置を使用しないので、１ｍ以上の大サイズヘッドの製作も容易に行うことができる。この結果、印刷画像にムラのない大きなサイズのサーマルヘッドを安価に製作することができる。
【００３０】
次に、本発明に係る製造方法の第二の実施形態を説明する。図３は本発明に係る製造方法の第二実施形態の手順を示す説明図である。この実施形態は、本発明に係る製造方法を用いて薄膜素子の一つである薄膜ヘッドを製造するものである。先ず、アルミナなどの基板５１を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。
【００３１】
次に、この基板５１の上にグレーズ層５３を２〜３μｍで形成する。グレーズ層５３の上に、Ａｕなどからなる複数対の対向電極５５をスクリーン印刷により３〜５μｍで形成し、図３（Ａ）に示す状態とする。次に、図３（Ｂ）に示すように電極５５を覆うようにして、上述同様の転写フイルム２９を密接して設ける。
【００３２】
次に、抵抗体を形成すべき部分にのみレーザ光３５を支持体３１（図２参照）の背面から照射し、転写フイルム２９の抵抗体材料３３を部分的に加熱・転写して、図３（Ｃ）に示すように電極５５同士の間にのみ抵抗体５６を形成する。最後に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層５７、Ｔａ2 Ｏ5 などからなる耐磨耗保護層５９をそれぞれ２μｍ、１０μｍで形成し、薄膜ヘッド６１を得る。なお、この際の抵抗体保護層５７、耐磨耗保護層５９は、厚膜ヘッド４１の場合と同様に、保護素材を形成した転写フイルムを基板上に密接して設け、熱又は光を供給することで、この転写フイルム上の保護素材を基板上の所定の部分にのみ転写して形成することができる。これにより、真空成膜によらず抵抗体保護層５７、耐磨耗保護層５９の形成が可能となる。
【００３３】
この薄膜ヘッド６１の製造方法では、上述の厚膜ヘッド４１の場合と同様に、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して、抵抗体５６を形成するので、スクリーン印刷と異なり、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体５６が得られる。これにより、電極間の抵抗値のバラツキが小さくなり、ハーフトーンの画像を印刷した際においても、縦スジが目立たなくなり、画像にムラが生じなくなる。また、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜が不要となり、大サイズヘッドの製作が可能となる。
【００３４】
この薄膜ヘッド６１の製造方法によれば、上述の厚膜ヘッド４１の場合と同様に、スクリーン印刷によらず、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して抵抗体５６を基板５１上に形成するので、良好な平坦性が得られ、抵抗値のバラツキを小さくできるとともに、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜を行わないので、製造設備及び素子自体を安価にでき、しかも、成膜装置を使用しないので、１ｍ以上の大サイズヘッドの製作も容易に行うことができる。この結果、印刷画像にムラの生じない大きなサイズのサーマルヘッドを安価に製作することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る製造方法の第三の実施形態を説明する。図４は本発明に係る製造方法の第三実施形態の手順を示す説明図である。この実施形態は、熱接着性材料を混合した抵抗体材料（図示せず）の形成されている転写フイルム２９ａを用いて、且つレーザ光３５を照射せずにサーマルヘッドを製造するものである。
【００３６】
この転写フイルム２９ａに用いる抵抗体材料は、紫外線硬化性を有することが望ましい。この転写フイルム２９ａを用いての製造手順は、先ず、上述の手順と同様にして、基板７１の上にグレーズ層７３を２〜３μｍで形成する。上述した薄膜ヘッド６１の場合と同様に、グレーズ層７３の上に、Ａｕなどからなる複数対の対向電極５５をスクリーン印刷により３〜５μｍで形成する。
【００３７】
次に、図４（Ａ）に示すように電極５５を覆うようにして、転写フイルム２９ａを密接して設ける。次に、電極５５に所定の電圧を印加することにより、電極５５同士の間の抵抗体材料にのみ電流を流し、ジュール熱によりその部分を加熱し、抵抗体材料を支持体３１から基板７１上へ転写し、図４（Ｂ）に示すように電極５５同士の間に抵抗体７５を形成する。その後、図４（Ｃ）に示すように紫外線７７を照射することで、抵抗体７５を紫外線硬化させて、抵抗体７５の強度を高める。
【００３８】
最後に、上述の薄膜ヘッド６１の場合と同様に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層５７、Ｔａ2 Ｏ5 などからなる耐磨耗保護層５９をそれぞれ２μｍ、１０μｍで形成し、薄膜素子８１を得る。
【００３９】
この薄膜素子８１の製造方法によれば、上述の厚膜ヘッド４１、薄膜ヘッド６１の場合と同様に、抵抗体７５に良好な平坦性が得られるとともに、成膜装置を使用しないことから、大サイズの薄膜素子の製作が容易に行えるのに加え、電極５５に電圧を印加して、抵抗体材料を転写するので、レーザが不要となり、更に安価な設備で且つ迅速に転写を行うことができる。
【００４０】
また、上述の抵抗体材料に混合する熱接着性材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはエチレンとアクリル酸エステル或いはエチレンとアクリル酸の如きエチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニルの如き塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンとマレイン酸エステルの如きスチレン共重合体、酢酸ビニル共重合体、ブチラール樹脂、変成されたポリビニルアルコール、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンの如きポリアミド樹脂、合成ゴム、塩化ゴム、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、マレイン酸樹脂、ヒドロキシスチレン共重合体、スルフォンアミド樹脂、エステルガム、セルロース樹脂、ロジン、などが挙げられる。
【００４１】
以上の例では、加熱を半導体レーザによって行ったが、炭酸ガスレーザでも良い。また、レーザに限らず、ハロゲンランプ光を光学系で集光したビーム、細く絞ったトーチ、抵抗加熱によるサーマルヘッドなど、様々な加熱手段が適用可能である。
【００４２】
次に、本発明に係る製造方法の第四の実施形態を説明する。図５は本発明に係る製造方法の第四実施形態の手順を示す説明図である。この実施形態は、抵抗体材料及びネガ型レジスト材料が形成された転写フィルム２９ｂを用いて、且つリソグラフィーにより不要な抵抗体部分を除去して薄膜のサーマルヘッドを製造するものである。この転写フィルム２９ｂを用いての製造手順は、先ず、アルミナなどの基板５１を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。
【００４３】
次に、この基板５１の上にＡｕなどからなる複数対の対向電極５５を成膜により１μｍで形成し、リソグラフィーにより電極５５間の隙間を除去し、図５（Ａ）に示す状態とする。次に、図５（Ｂ）に示すように電極５５を覆うようにして、転写フイルム２９ｂを密接して設け，ヒートローラ９３によりラミネートして転写フィルム２９ａの材料を全面転写する。転写フィルム２９ａの材料厚は、電極５５より厚い２μｍである。
【００４４】
次に、図５（Ｃ）に示すようにパターンマスク（図示せず）を抵抗体上に密着して、紫外線を照射する。その後、未照射部分の抵抗体を現像により除去し、図５（Ｄ）に示すように電極５５同士間に突出する抵抗体８５を形成する。最後に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層５７を４μｍで全面に成膜し、薄膜ヘッド９１を得る。
【００４５】
通常、薄膜ヘッドでは、基板上に抵抗体を形成する構造であるため、抵抗体からの発熱を効率良く記録に利用するためにグレーズ層を設け、且つ発熱部分を凸にして記録材料との接触性を改善するために断面弓型の部分グレーズ層を設け、さらにラッピングを行っていた。しかし、上述の薄膜素子９１の製造方法によれば、基板５１上にグレーズ層を設けることなく直接電極５５を形成し、電極５５同士間にのみ抵抗体８５を形成する構造であるから、抵抗体８５の発熱が基板に放熱されることがないため、グレーズ層を設けることなく抵抗体からの発熱を効率良く記録に利用することができ、基板のコストダウンを図ることができるとともに、配線の精度を向上させることができる。さらに、転写フィルムの抵抗材料厚を電極より厚くして熱ラミネートにより基板に全面転写し、不要抵抗体材料をリソグラフィーにより除去することにより、抵抗体８５を電極５５面より突出させることができるので、部分グレーズ層を設けることなく発熱部分を凸にして記録材料との接触性を向上させることができる。
【００４６】
なお、本発明に係る薄膜素子の製造方法及び転写フイルムは、上述したサーマルヘッドの製造に適用する以外に、抵抗体材料に代えて電極材料（有機物と無機物との混合物）を転写フイルムの支持体３１に形成することで、サーマルヘッドの電極の形成にも適用できる。また、一般のプリント回路基板等における電極のパターン形成にも適用できる。
【００４７】
【実施例】
次に、上述の実施形態に基づき実際に厚膜ヘッド、薄膜ヘッドを製作し、このヘッドを印刷装置に搭載して印刷ムラを評価した結果を説明する。以下に、印刷及び評価条件を示す。
【００４８】
＜印刷装置＞富士写真フイルム（株）製 ＦＩＲＳＴ ＰＲＯＯＦプリンターを使用。
＜材料＞富士写真フイルム（株）製 ・ＦＩＲＳＴＰＲＯＯＦプルーフリボンＪ・同レシーバシートＡ３ＷＬを使用。
【００４９】
＜評価方法１＞従来の厚膜ヘッド、薄膜ヘッドと、上述の実施形態に基づき製作した薄膜素子とをそれぞれ印刷装置に搭載し、網パーセントがほぼ５０％になるように画像データを調整してプリントし、左右方向（主走査方向）のムラを目視で評価し、ムラが許容範囲外の場合に×、ムラが許容範囲内の場合を○とし、その結果を下表１に表した。
【００５０】
【表１】
【００５１】
上述の表１に示した結果から明らかなように、従来の厚膜ヘッドは安価であるが、ムラが生じ、従来の薄膜ヘッドはムラが生じないが、製造コストが高価となるのに対し、本発明に係るサーマルヘッドはムラが生じず、且つ製造コストが安価となった。
【００５２】
＜評価方法２＞従来の薄膜ヘッド、表面をラッピングした薄膜ヘッドと、上述の実施形態に基づき制作した薄膜素子（薄膜ヘッド９１）とをそれぞれ印刷装置に搭載し、網パーセントがほぼ５０％になるためのストローブ幅を求め、且つその状態でプリントシタときの左右（主走査方向）のムラを目視で評価し、ムラが許容範囲外の場合に×、ムラが許容範囲内の場合を○とし、その結果を下表２に表した。
【００５３】
【表２】
【００５４】
上述の表２に示した結果から明らかなように、従来の薄膜ヘッドは大きな記録エネルギを要するとともにムラが生じ、またラッピングヘッドは記録エネルギは小さいが、ムラが生じるのに対し、本発明に係るサーマルヘッドは記録エネルギが小さく、且つムラが生じなかった。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明に係る薄膜素子の製造方法によれば、転写フイルムに形成した抵抗体材料又は電極材料を転写して抵抗体を形成するので、良好な平坦性が得られ、電気特性のバラツキを小さくできる。特に、サーマルヘッドを製造する場合には、真空成膜を行わないので、製造設備及び素子自体を安価にでき、しかも、大サイズヘッドの製造も容易に行うことができる。この結果、印刷画像にムラのない大きなサイズのサーマルヘッドを安価に製作することができる。
また、この薄膜素子の製造方法によれば、上述の厚膜ヘッド、薄膜ヘッドの場合と同様に、抵抗体に良好な平坦性が得られるとともに、成膜装置を使用しないことから、大サイズの薄膜素子の製作が容易に行えるのに加え、電極に電圧を印加して、抵抗体材料を転写するので、レーザが不要となり、更に安価な設備で且つ迅速に転写を行うことができる。
【００５６】
本発明に係る薄膜素子の製造方法によれば、転写フイルムに形成した抵抗体材料又は電極材料、及びレジスト材料を基板に全面転写したのち、不要な材料を除去して抵抗体又は電極を形成するので、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体又は電極が得られる。特に、電極上に抵抗体材料を転写してサーマルヘッドを形成する場合には、加熱加圧下で転写される抵抗体材料の膜厚を電極厚より大にすることにより、抵抗体を電極面から突出させることができ、発熱部分を凸にすることができるため、部分グレーズ層が不要となり、記録材料との接触性を向上させることができる。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法の第一実施形態の手順を示す説明図である。
【図２】図１に示した転写フイルムの側面図である。
【図３】本発明に係る製造方法の第二実施形態の手順を示す説明図である。
【図４】本発明に係る製造方法の第三実施形態の手順を示す説明図である。
【図５】本発明に係る製造方法の第四実施形態の手順を示す説明図である。
【図６】従来の厚膜ヘッドの概略構成を示す平面図である。
【図７】従来の薄膜ヘッドの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
２１ 基板
２９、２９ａ、２９ｂ 転写フイルム
３１ 支持体
３３ 抵抗体材料
３７、５６、７５、８５ 抵抗体
４１、９１ 厚膜ヘッド（薄膜素子）
６１ 薄膜ヘッド（薄膜素子）
８１ 薄膜素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッド等の薄膜素子を基板上にパターン形成するための薄膜素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上にパターン形成されて成る薄膜素子の一つにサーマルヘッドがあり、サーマルヘッドには発熱体部の製造方法の違いにより厚膜ヘッドと薄膜ヘッドとがある。
【０００３】
図６に示すように厚膜ヘッド１は、複数の共通電極３の間にそれぞれ個別電極５を交互に対向配置し、直線状の抵抗体（ヒータ）７をこの共通電極３と個別電極５とを横断するように接続してある。従って、選択した個別電極５に電圧を印加することにより、この個別電極５に近接する共通電極３との間に挟まれた部分の抵抗体７を１ドットとして発熱させることができる。
【０００４】
従来、この種の厚膜ヘッド１は、概略以下のような工程を経ることにより製造されていた。先ず、アルミナなどの基板（図示せず）を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。この基板上にグレーズ層（図示せず）を２〜３μｍで形成する。
【０００５】
グレーズ層の上に、Ａｕなどからなる共通電極３と個別電極５とを３〜５μｍで形成する。ＲｕＯ2 ＋ガラスなどからなる２０〜４０μｍの抵抗体７を、スクリーン印刷により共通電極３と個別電極５を直線状に横断するように接続して形成する。ガラスなどからなる耐磨耗保護層（図示せず）を６〜７μｍで形成する。
【０００６】
最後に、耐磨耗保護層を表面研磨して厚膜ヘッド１を得る。
【０００７】
他方、図７に示すように薄膜ヘッド１１は、１ドット単位で対向配置した複数対の電極１３間に抵抗体（ヒータ）１５をそれぞれ設けてある。従って、選択した一対の電極１３を通じて所定の抵抗体１５に電圧を印加することにより、抵抗体１５を１ドットとして発熱させることができる。従来、この種の薄膜ヘッド１１は、概略以下のような工程を経ることにより製造されていた。
【０００８】
先ず、アルミナなどの基板（図示せず）を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。基板上にグレーズ層（図示せず）を２〜３μｍで形成する。グレーズ層の上に、抵抗体１５を真空成膜（蒸着又はスパッタリング）により０．１μｍで形成する。
【０００９】
リソグラフィー工程で電極間の隙間を除去する。電極形成のためのＡｕなどを、真空成膜（蒸着又はスパッタリング）により４μｍで形成する。リソグラフィー工程で電極間の隙間、及び抵抗体１５上のＡｕを除去して電極１３を形成する。
【００１０】
最後に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層（図示せず）、Ｔａ2 Ｏ5 などからなる耐磨耗保護層（図示せず）をそれぞれ２μｍ、１０μｍで形成し、薄膜ヘッド１１を得ていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法で製造した厚膜ヘッド１は、スクリーン印刷により抵抗体７を形成するので、コストが安く、１ｍ以上の大サイズヘッドの製作も可能となるが、スクリーン印刷の網目（縦糸と横糸の重なった点）の影響により、平坦性が悪く、膜厚の変動が非常に大きいため、電極間の抵抗値のバラツキが大きくなり、特にハーフトーンの画像を印刷すると縦スジが目立ち、画像にムラの生じる欠点があった。
【００１２】
また、上述した従来の方法で製造した薄膜ヘッド１１は、真空蒸着又はスパッタリングにより成膜するので、良好な平坦性が得られ、抵抗値のバラツキの小さい素子ができることから、ハーフトーンの画像もムラなく印刷できるが、成膜装置が高価なため、素子自体が高価になるとともに、成膜装置を大きくすれば更に高価となるため、実際上は数十ｃｍ程度の長さのものまでしか製作することができなかった。
【００１３】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、サーマルヘッド等の薄膜素子を安価に製造することができ、特に、サーマルヘッドにあっては印刷画像にムラが生じず、かつ大サイズを製造することができる薄膜素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る薄膜素子の製造方法は、薄膜素子を基板上にパターン形成するための薄膜素子の製造方法であって、前記基板の上に複数対の対向電極を形成する対向電極形成工程と、抵抗体材料を可撓性支持体上に均一に形成して構成した転写フイルムを、前記対向電極を覆うように、密接して設ける転写フイルム配置工程と、前記対向電極に所定の電圧を印加することにより、前記対向電極同士の間の前記抵抗体材料にのみ電流を流して、その部分を加熱し、前記抵抗体材料を前記可撓性支持体から前記基板上へ転写して、前記対向電極同士の間に抵抗体を形成する抵抗体形成工程と、を有するものである。
【００１５】
この製造方法では、転写フイルムに形成した抵抗体材料又は電極材料を転写して抵抗体又は電極を形成するので、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体又は電極が得られる。また、抵抗体材料を転写して得られるサーマルヘッドにあっては、電極間の抵抗値のバラツキが小さくなり、ハーフトーンの画像を印刷した際においても、画像にムラが生じない。また、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜が不要となり、大サイズヘッドの製作が可能となる。
また、この製造方法によれば、抵抗体に良好な平坦性が得られるとともに、成膜装置を使用しないことから、大サイズの薄膜素子の製作が容易に行えるのに加え、電極に電圧を印加して、抵抗体材料を転写するので、レーザが不要となり、更に安価な設備で且つ迅速に転写を行うことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明に係わる薄膜素子の製造方法は、上記製造方法において、前記抵抗体形成工程の後に、紫外線を照射して前記抵抗体を紫外線硬化させる抵抗体硬化工程をさらに有するので、抵抗体を紫外線硬化させて、抵抗体の強度を高めることができる。
【００１７】
請求項３に係る製造方法は、前記基板の上に複数対の対向電極を形成する対向電極形成工程と、前記対向電極より厚い抵抗体材料が可撓性支持体上に均一に形成された転写フィルムを、前記対向電極を覆うように密接して設ける転写フイルム配置工程と、加熱加圧しながら前記転写フイルムの前記抵抗体材料を前記基板に全面転写する転写工程と、マスク露光を行った後に未照射部分の前記抵抗体材料を現像により除去し、前記対向電極同士間に抵抗体を前記対向電極面より突出させて形成する抵抗体形成工程と、を有するので、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体又は電極が得られる。
また、電極上に抵抗体材料を転写して得られるサーマルヘッドにあっては、加熱加圧下で転写される抵抗体材料の膜厚を電極厚より大にすることにより、抵抗体を電極面から突出させることができ、発熱部分を凸にすることができるため、部分グレーズ層が不要となり、記録材料との接触性を向上させることができる。
【００１８】
請求項４に係る製造方法は、前記抵抗体の保護層を形成する保護層形成工程をさらに有するので、この保護層を表面研磨して薄膜素子である厚膜ヘッドを得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る製造方法の第一実施形態の手順を示す説明図、図２は図１の転写フイルムの側面図である。この実施形態は、本発明に係る製造方法を用いて薄膜素子の一つである厚膜ヘッドを製造するものである。
【００２０】
先ず、アルミナなどの基板２１を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。次に、この基板２１の上にグレーズ層２３を２〜３μｍで形成する。グレーズ層２３の上に、Ａｕなどからなる共通電極２５と個別電極２７とをスクリーン印刷により３〜５μｍで形成し、図１（Ａ）に示す状態とする。
【００２１】
次に、図１（Ｂ）に示すように共通電極２５と個別電極２７とを覆うようにして、転写フイルム２９を密接して設ける。
【００２２】
転写フイルム２９は、図２に示すように抵抗体の材料を可撓性支持体３１上に均一に形成して構成してある。支持体３１は、５０〜３００μｍのもので、１０〜１００μｍのクッション層を含むものが望ましい。抵抗体材料３３は、電気抵抗性の物質と、熱接着性の物質との混合物であればよい。転写フイルム２９は、この抵抗体材料３３側の面を基板２１に密接させて設ける。
【００２３】
抵抗体材料３３を構成する熱接着性の物質は、紫外線で硬化して、紫外線露光後は接着性を失う特性を有するものであることが望ましい。これはサーマルヘッドとして使用する際の耐久性、低摩擦性を確保するためである。また、転写フイルム２９は、抵抗体材料３３そのものが熱接着性を失わなくとも、光硬化性又は熱硬化性の物質を支持体３１と抵抗体材料３３との間に介在させたものであってもよい。これは後述の手順により明らかとなるように、抵抗体材料３３が転写されることにより、支持体３１と抵抗体材料３３との間に介在した光硬化性又は熱硬化性の物質が表面側となり、この物質が硬化すれば、抵抗体材料３３の耐久性、低摩擦性が確保されて目的が達成できるためである。
【００２４】
更に、抵抗体材料３３は、抵抗体材料３３自体に熱接着性の物質が混合していなくとも、抵抗体材料３３の上層（図２の下方）に熱接着性層が積層されているものであってもよい。この場合において、抵抗体材料３３は、光硬化性、熱硬化性の物質と混合していてもよい。なお、以上の説明で抵抗体材料３３は電気抵抗性の物質と、熱接着性の物質との混合物としたが、抵抗体材料３３は電気抵抗性の物質と、光接着性の物質との混合物であってもよい。
【００２５】
次に、抵抗体を形成すべき部分にのみレーザ光３５を支持体３１の背面から照射し、転写フイルム２９の抵抗体材料３３のみを部分的に加熱・転写して、図１（Ｃ）に示すように共通電極２５と個別電極２７とを直線状に横断して接続する抵抗体３７を形成する。レーザ光３５は、抵抗体材料３３が吸収する波長のレーザであればよく、主に赤〜赤外が望ましい。出力としては、１００ｍＷ程度が好ましい。また、ビーム径は、形成したい抵抗体３７の幅以下であればよく、５〜１００μｍ程度が望ましい。
【００２６】
レーザ光３５は、上述のように抵抗体を形成すべき部分にのみに照射するものであればよく、例えば、所望の部分のみを所望の方向に走査する電子ビーム描画装置におけるベクター走査方式を用いることができる。次に、紫外線を照射して、抵抗体３７を硬化させる。これにより、抵抗体３７は同時に接着性を失うことになる。
【００２７】
最後に、図１（Ｄ）に示す耐磨耗保護層３９を６〜７μｍで形成し、この耐磨耗保護層３９を表面研磨して薄膜素子である厚膜ヘッド４１を得る。なお、この際の耐磨耗保護層３９は、抵抗体３７の形成と同様に、保護素材を形成した別の転写フイルムを基板上に密接して設け、熱又は光を供給することで、この転写フイルム上の保護素材を基板上の所定の部分にのみ転写して形成することができる。これにより、真空成膜によらず耐磨耗保護層３９の形成が可能となる。
【００２８】
この厚膜ヘッド４１の製造方法では、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して抵抗体３７を形成するので、スクリーン印刷と異なり、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体３７が得られる。これにより、電極間の抵抗値のバラツキが小さくなり、ハーフトーンの画像を印刷した際においても、縦スジが目立たなくなり、画像にムラが生じない。また、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜が不要となり、大サイズヘッドの製作が可能となる。
【００２９】
この厚膜ヘッド４１の製造方法によれば、スクリーン印刷によらず、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して抵抗体３７を基板２１上に形成するので、良好な平坦性が得られ、抵抗値のバラツキを小さくできるとともに、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜を行わないので、製造設備及び素子自体を安価にでき、しかも、成膜装置を使用しないので、１ｍ以上の大サイズヘッドの製作も容易に行うことができる。この結果、印刷画像にムラのない大きなサイズのサーマルヘッドを安価に製作することができる。
【００３０】
次に、本発明に係る製造方法の第二の実施形態を説明する。図３は本発明に係る製造方法の第二実施形態の手順を示す説明図である。この実施形態は、本発明に係る製造方法を用いて薄膜素子の一つである薄膜ヘッドを製造するものである。先ず、アルミナなどの基板５１を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。
【００３１】
次に、この基板５１の上にグレーズ層５３を２〜３μｍで形成する。グレーズ層５３の上に、Ａｕなどからなる複数対の対向電極５５をスクリーン印刷により３〜５μｍで形成し、図３（Ａ）に示す状態とする。次に、図３（Ｂ）に示すように電極５５を覆うようにして、上述同様の転写フイルム２９を密接して設ける。
【００３２】
次に、抵抗体を形成すべき部分にのみレーザ光３５を支持体３１（図２参照）の背面から照射し、転写フイルム２９の抵抗体材料３３を部分的に加熱・転写して、図３（Ｃ）に示すように電極５５同士の間にのみ抵抗体５６を形成する。最後に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層５７、Ｔａ2 Ｏ5 などからなる耐磨耗保護層５９をそれぞれ２μｍ、１０μｍで形成し、薄膜ヘッド６１を得る。なお、この際の抵抗体保護層５７、耐磨耗保護層５９は、厚膜ヘッド４１の場合と同様に、保護素材を形成した転写フイルムを基板上に密接して設け、熱又は光を供給することで、この転写フイルム上の保護素材を基板上の所定の部分にのみ転写して形成することができる。これにより、真空成膜によらず抵抗体保護層５７、耐磨耗保護層５９の形成が可能となる。
【００３３】
この薄膜ヘッド６１の製造方法では、上述の厚膜ヘッド４１の場合と同様に、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して、抵抗体５６を形成するので、スクリーン印刷と異なり、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体５６が得られる。これにより、電極間の抵抗値のバラツキが小さくなり、ハーフトーンの画像を印刷した際においても、縦スジが目立たなくなり、画像にムラが生じなくなる。また、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜が不要となり、大サイズヘッドの製作が可能となる。
【００３４】
この薄膜ヘッド６１の製造方法によれば、上述の厚膜ヘッド４１の場合と同様に、スクリーン印刷によらず、転写フイルム２９に均一に形成した抵抗体材料３３を転写して抵抗体５６を基板５１上に形成するので、良好な平坦性が得られ、抵抗値のバラツキを小さくできるとともに、真空蒸着又はスパッタリングによる真空成膜を行わないので、製造設備及び素子自体を安価にでき、しかも、成膜装置を使用しないので、１ｍ以上の大サイズヘッドの製作も容易に行うことができる。この結果、印刷画像にムラの生じない大きなサイズのサーマルヘッドを安価に製作することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る製造方法の第三の実施形態を説明する。図４は本発明に係る製造方法の第三実施形態の手順を示す説明図である。この実施形態は、熱接着性材料を混合した抵抗体材料（図示せず）の形成されている転写フイルム２９ａを用いて、且つレーザ光３５を照射せずにサーマルヘッドを製造するものである。
【００３６】
この転写フイルム２９ａに用いる抵抗体材料は、紫外線硬化性を有することが望ましい。この転写フイルム２９ａを用いての製造手順は、先ず、上述の手順と同様にして、基板７１の上にグレーズ層７３を２〜３μｍで形成する。上述した薄膜ヘッド６１の場合と同様に、グレーズ層７３の上に、Ａｕなどからなる複数対の対向電極５５をスクリーン印刷により３〜５μｍで形成する。
【００３７】
次に、図４（Ａ）に示すように電極５５を覆うようにして、転写フイルム２９ａを密接して設ける。次に、電極５５に所定の電圧を印加することにより、電極５５同士の間の抵抗体材料にのみ電流を流し、ジュール熱によりその部分を加熱し、抵抗体材料を支持体３１から基板７１上へ転写し、図４（Ｂ）に示すように電極５５同士の間に抵抗体７５を形成する。その後、図４（Ｃ）に示すように紫外線７７を照射することで、抵抗体７５を紫外線硬化させて、抵抗体７５の強度を高める。
【００３８】
最後に、上述の薄膜ヘッド６１の場合と同様に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層５７、Ｔａ2 Ｏ5 などからなる耐磨耗保護層５９をそれぞれ２μｍ、１０μｍで形成し、薄膜素子８１を得る。
【００３９】
この薄膜素子８１の製造方法によれば、上述の厚膜ヘッド４１、薄膜ヘッド６１の場合と同様に、抵抗体７５に良好な平坦性が得られるとともに、成膜装置を使用しないことから、大サイズの薄膜素子の製作が容易に行えるのに加え、電極５５に電圧を印加して、抵抗体材料を転写するので、レーザが不要となり、更に安価な設備で且つ迅速に転写を行うことができる。
【００４０】
また、上述の抵抗体材料に混合する熱接着性材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはエチレンとアクリル酸エステル或いはエチレンとアクリル酸の如きエチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニルの如き塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンとマレイン酸エステルの如きスチレン共重合体、酢酸ビニル共重合体、ブチラール樹脂、変成されたポリビニルアルコール、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンの如きポリアミド樹脂、合成ゴム、塩化ゴム、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、マレイン酸樹脂、ヒドロキシスチレン共重合体、スルフォンアミド樹脂、エステルガム、セルロース樹脂、ロジン、などが挙げられる。
【００４１】
以上の例では、加熱を半導体レーザによって行ったが、炭酸ガスレーザでも良い。また、レーザに限らず、ハロゲンランプ光を光学系で集光したビーム、細く絞ったトーチ、抵抗加熱によるサーマルヘッドなど、様々な加熱手段が適用可能である。
【００４２】
次に、本発明に係る製造方法の第四の実施形態を説明する。図５は本発明に係る製造方法の第四実施形態の手順を示す説明図である。この実施形態は、抵抗体材料及びネガ型レジスト材料が形成された転写フィルム２９ｂを用いて、且つリソグラフィーにより不要な抵抗体部分を除去して薄膜のサーマルヘッドを製造するものである。この転写フィルム２９ｂを用いての製造手順は、先ず、アルミナなどの基板５１を研磨して、抵抗値のバラツキを抑えるための表面処理を行う。
【００４３】
次に、この基板５１の上にＡｕなどからなる複数対の対向電極５５を成膜により１μｍで形成し、リソグラフィーにより電極５５間の隙間を除去し、図５（Ａ）に示す状態とする。次に、図５（Ｂ）に示すように電極５５を覆うようにして、転写フイルム２９ｂを密接して設け，ヒートローラ９３によりラミネートして転写フィルム２９ａの材料を全面転写する。転写フィルム２９ａの材料厚は、電極５５より厚い２μｍである。
【００４４】
次に、図５（Ｃ）に示すようにパターンマスク（図示せず）を抵抗体上に密着して、紫外線を照射する。その後、未照射部分の抵抗体を現像により除去し、図５（Ｄ）に示すように電極５５同士間に突出する抵抗体８５を形成する。最後に、ＳｉＯ2 などからなる抵抗体保護層５７を４μｍで全面に成膜し、薄膜ヘッド９１を得る。
【００４５】
通常、薄膜ヘッドでは、基板上に抵抗体を形成する構造であるため、抵抗体からの発熱を効率良く記録に利用するためにグレーズ層を設け、且つ発熱部分を凸にして記録材料との接触性を改善するために断面弓型の部分グレーズ層を設け、さらにラッピングを行っていた。しかし、上述の薄膜素子９１の製造方法によれば、基板５１上にグレーズ層を設けることなく直接電極５５を形成し、電極５５同士間にのみ抵抗体８５を形成する構造であるから、抵抗体８５の発熱が基板に放熱されることがないため、グレーズ層を設けることなく抵抗体からの発熱を効率良く記録に利用することができ、基板のコストダウンを図ることができるとともに、配線の精度を向上させることができる。さらに、転写フィルムの抵抗材料厚を電極より厚くして熱ラミネートにより基板に全面転写し、不要抵抗体材料をリソグラフィーにより除去することにより、抵抗体８５を電極５５面より突出させることができるので、部分グレーズ層を設けることなく発熱部分を凸にして記録材料との接触性を向上させることができる。
【００４６】
なお、本発明に係る薄膜素子の製造方法及び転写フイルムは、上述したサーマルヘッドの製造に適用する以外に、抵抗体材料に代えて電極材料（有機物と無機物との混合物）を転写フイルムの支持体３１に形成することで、サーマルヘッドの電極の形成にも適用できる。また、一般のプリント回路基板等における電極のパターン形成にも適用できる。
【００４７】
【実施例】
次に、上述の実施形態に基づき実際に厚膜ヘッド、薄膜ヘッドを製作し、このヘッドを印刷装置に搭載して印刷ムラを評価した結果を説明する。以下に、印刷及び評価条件を示す。
【００４８】
＜印刷装置＞富士写真フイルム（株）製 ＦＩＲＳＴ ＰＲＯＯＦプリンターを使用。
＜材料＞富士写真フイルム（株）製 ・ＦＩＲＳＴＰＲＯＯＦプルーフリボンＪ・同レシーバシートＡ３ＷＬを使用。
【００４９】
＜評価方法１＞従来の厚膜ヘッド、薄膜ヘッドと、上述の実施形態に基づき製作した薄膜素子とをそれぞれ印刷装置に搭載し、網パーセントがほぼ５０％になるように画像データを調整してプリントし、左右方向（主走査方向）のムラを目視で評価し、ムラが許容範囲外の場合に×、ムラが許容範囲内の場合を○とし、その結果を下表１に表した。
【００５０】
【表１】
上述の表１に示した結果から明らかなように、従来の厚膜ヘッドは安価であるが、ムラが生じ、従来の薄膜ヘッドはムラが生じないが、製造コストが高価となるのに対し、本発明に係るサーマルヘッドはムラが生じず、且つ製造コストが安価となった。
【００５２】
＜評価方法２＞従来の薄膜ヘッド、表面をラッピングした薄膜ヘッドと、上述の実施形態に基づき制作した薄膜素子（薄膜ヘッド９１）とをそれぞれ印刷装置に搭載し、網パーセントがほぼ５０％になるためのストローブ幅を求め、且つその状態でプリントシタときの左右（主走査方向）のムラを目視で評価し、ムラが許容範囲外の場合に×、ムラが許容範囲内の場合を○とし、その結果を下表２に表した。
【００５３】
【表２】
上述の表２に示した結果から明らかなように、従来の薄膜ヘッドは大きな記録エネルギを要するとともにムラが生じ、またラッピングヘッドは記録エネルギは小さいが、ムラが生じるのに対し、本発明に係るサーマルヘッドは記録エネルギが小さく、且つムラが生じなかった。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明に係る薄膜素子の製造方法によれば、転写フイルムに形成した抵抗体材料又は電極材料を転写して抵抗体を形成するので、良好な平坦性が得られ、電気特性のバラツキを小さくできる。特に、サーマルヘッドを製造する場合には、真空成膜を行わないので、製造設備及び素子自体を安価にでき、しかも、大サイズヘッドの製造も容易に行うことができる。この結果、印刷画像にムラのない大きなサイズのサーマルヘッドを安価に製作することができる。
また、この薄膜素子の製造方法によれば、上述の厚膜ヘッド、薄膜ヘッドの場合と同様に、抵抗体に良好な平坦性が得られるとともに、成膜装置を使用しないことから、大サイズの薄膜素子の製作が容易に行えるのに加え、電極に電圧を印加して、抵抗体材料を転写するので、レーザが不要となり、更に安価な設備で且つ迅速に転写を行うことができる。
【００５６】
本発明に係る薄膜素子の製造方法によれば、転写フイルムに形成した抵抗体材料又は電極材料、及びレジスト材料を基板に全面転写したのち、不要な材料を除去して抵抗体又は電極を形成するので、膜厚の変動が小さく、平坦性の優れた抵抗体又は電極が得られる。特に、電極上に抵抗体材料を転写してサーマルヘッドを形成する場合には、加熱加圧下で転写される抵抗体材料の膜厚を電極厚より大にすることにより、抵抗体を電極面から突出させることができ、発熱部分を凸にすることができるため、部分グレーズ層が不要となり、記録材料との接触性を向上させることができる。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法の第一実施形態の手順を示す説明図である。
【図２】図１に示した転写フイルムの側面図である。
【図３】本発明に係る製造方法の第二実施形態の手順を示す説明図である。
【図４】本発明に係る製造方法の第三実施形態の手順を示す説明図である。
【図５】本発明に係る製造方法の第四実施形態の手順を示す説明図である。
【図６】従来の厚膜ヘッドの概略構成を示す平面図である。
【図７】従来の薄膜ヘッドの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
２１ 基板
２９、２９ａ、２９ｂ 転写フイルム
３１ 支持体
３３ 抵抗体材料
３７、５６、７５、８５ 抵抗体
４１、９１ 厚膜ヘッド（薄膜素子）
６１ 薄膜ヘッド（薄膜素子）
８１ 薄膜素子
Claims (4)
- 薄膜素子を基板上にパターン形成するための薄膜素子の製造方法であって、
前記基板の上に複数対の対向電極を形成する対向電極形成工程と、
抵抗体材料を可撓性支持体上に均一に形成して構成した転写フイルムを、前記対向電極を覆うように、密接して設ける転写フイルム配置工程と、
前記対向電極に所定の電圧を印加することにより、前記対向電極同士の間の前記抵抗体材料にのみ電流を流して、その部分を加熱し、前記抵抗体材料を前記可撓性支持体から前記基板上へ転写して、前記対向電極同士の間に抵抗体を形成する抵抗体形成工程と、を有することを特徴とする薄膜素子の製造方法。 - 請求項１記載の薄膜素子の製造方法であって、
前記抵抗体形成工程の後に、紫外線を照射して前記抵抗体を紫外線硬化させる抵抗体硬化工程をさらに有することを特徴とする薄膜素子の製造方法。 - 薄膜素子を基板上にパターン形成するための薄膜素子の製造方法であって、
前記基板の上に複数対の対向電極を形成する対向電極形成工程と、
前記対向電極より厚い抵抗体材料が可撓性支持体上に均一に形成された転写フィルムを、前記対向電極を覆うように密接して設ける転写フイルム配置工程と、
加熱加圧しながら前記転写フイルムの前記抵抗体材料を前記基板に全面転写する転写工程と、
マスク露光を行った後に未照射部分の前記抵抗体材料を現像により除去し、前記対向電極同士間に抵抗体を前記対向電極面より突出させて形成する抵抗体形成工程と、を有することを特徴とする薄膜素子の製造方法。 - 請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の薄膜素子の製造方法であって、
前記抵抗体の保護層を形成する保護層形成工程をさらに有することを特徴とする薄膜素子の製造方法。
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