JP6269285B2

JP6269285B2 - パターン形成方法

Info

Publication number: JP6269285B2
Application number: JP2014087176A
Authority: JP
Inventors: 大諏訪間; さや香森田; 慶太斉藤; 翠下村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2034-04-21
Also published as: JP2015207445A

Description

本発明は、支持体上に所定形状のパターンを形成し焼成した後、転写することによって基材上にパターンを形成する方法に関するものである。

プリント配線基板やメンブレンスイッチ、電子機器の電極部、ＲＦＩＤのアンテナ部、ウェアラブルデバイスや各種センサーの配線や電極部などの製造は、従来、エッチングによるサブトラクティブ法が用いられていたが、多数の複雑な工程や大掛かりな設備を必要とすると共に、材料の使用効率が低く、製造コストが高かった。

サブトラクティブ法のこのような課題を解決する製造方法として、近年、電気的機能を有した金属ナノ粒子等を分散させた粒子分散液を、印刷技術を用いて基材上に塗布する、いわゆるプリンディッドエレクトロニクス（ＰＥ）が注目されている。このＰＥでは、基材上に塗布された粒子分散液を焼成することにより基材上に粒子を固定する。

上記製造方法では、粒子分散液を基材上に塗布すると共に焼成を行うため、基材に対して濡れ性や耐熱性が要求され、使用可能な基材が限られる。

この課題を解決する方法として、支持体上に導電パターンを形成し焼成した後、接着剤等を用いて支持体から所望の基材に導電パターンを転写させる方法がある。この方法において、導電パターンの転写性を向上させるために、例えば、特許文献１では、転写シート表面に形成された剥離層の表面に導電パターンを作製し、その後、被転写基板に転写する方法が提案されている。

導電パターンの転写性を向上させる他の方法として、例えば、導電パターン表面に微細な凹凸を形成し導電パターンと接着剤（基材）との接触面積を大きくすることが考えられる。ここで、導電パターンを削ることによって導電パターン表面の凹凸を形成すると、導電パターンの導電性に影響を及ぼす可能性がある。また、導電パターンが薄い場合等には十分な凹凸を形成することが難しい。一方、粒子を付与することによって導電パターン表面の凹凸を形成すると前記問題は生じない。

特許文献２には、銅配線の導電性の向上や劣化の抑制のために、粒子径が１００ｎｍ以上の第１銅粒子を基板上に塗布して配線パターンを形成した後、第１銅粒子よりも粒子径の小さい第２銅粒子を塗布して配線パターンの緻密化する技術が提案されている。また、特許文献３には、導電パターンの下地層との密着性や電気的接触の保持、厚膜化などを図るために、銅粉と微細銅粉、特定の銅塩とを特定の溶媒に分散させた導電性銅ペーストが提案されている。

特開2004-247572号公報特開2012-204467号公報特開2012-28243号公報

粒子を付与することによって導電パターン表面の凹凸を形成する方法において、導電パターンを焼成した後に粒子を付与した場合、導電パターンと粒子との接着性が弱く、導電パターンの転写工程で導電パターンから粒子が剥がれてしまい、導電パターンの転写性が向上しない問題があった。

そこで、本発明の目的は、支持体上にパターンを形成し焼成した後、接着剤等を用いて支持体から所望の基材にパターンを転写させるパターン形成方法において、パターンが備えている導電性などの諸特性を損なうことなく転写性を向上させることにある。

前記目体を達成する本発明に係るパターン形成方法は、支持体上に、第１粒子による所定形状のパターンを形成する工程と、形成した前記パターン上に第２粒子を配置する工程と、配置した第２粒子と共に前記パターンを焼成する工程と、焼成した前記パターンを、前記パターン上の第２粒子と接着剤とを介して基材に転写する工程とを有し、前記焼成工程における、焼成温度Ｔ_３が下記式を満足することを特徴とする。
Ｔ_１≦Ｔ_３＜Ｔ_２・・・・・・（１）
Ｔ_１：第１粒子の焼成可能温度
Ｔ_２：第２粒子の粒子形状由来のパターン上の凹凸が無くなる状態へ移行する境界温度

ここで、第１粒子と第２粒子とは同種の金属粒子であり、第２粒子の平均一次粒径が第１粒子の平均一次粒径よりも大きいのが好ましい。

また、前記パターンを形成した後で、前記パターン上に第２粒子を配置する前に、前記パターン表面を平滑化する工程をさらに設けるのが好ましい。

そしてまた、第１粒子が第１分散媒中に分散した第１液状体を前記支持体上に塗布することによって前記パターンを形成するようにしてもよい。このとき、前記パターンを形成した後で、前記パターン上に第２粒子を配置する前に、前記パターン表面の第１分散媒を除去するのが好ましい。

さらに、第２粒子が第２分散媒中に分散した第２液状体を前記パターン上に塗布することによって前記パターン上に第２粒子を配置する場合、第１分散媒及び第２分散媒の一方を極性溶媒とし、他方を無極性溶媒とするのが好ましい。

本発明のパターン形成方法では、パターン表面に第２粒子を配置することで表面に凹凸を形成するので、パターンが備えている導電性などの諸特性を損なうことがない。また、パターン表面と第２粒子との固着強度が強く、転写工程においてパターン表面から第２粒子が剥がれることが大幅に抑制され、パターンの基材への転写性が大幅に向上する。

本発明に係るパターン形成方法の一例を示す工程図である。本発明に係るパターン形成方法の他の例を示す工程図である。本発明に係るパターン形成方法のさらに他の例を示す工程図である。従来のパターン形成方法を示す工程図である。

以下、本発明に係るパターン形成方法ついて図に基づいてさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係るパターン形成方法の一例を示す工程図を示す。まず、巻き出し部から巻き出された可撓性を有する支持体１１上に、第１分散媒中に第１粒子が分散した第１液状体をインクジェット２１によって塗布しパターン２２を形成する。

本発明で使用する第１粒子としては特に限定はないが、導電性を有するパターンを形成する場合には、第１粒子として導電性粒子又は焼成工程で導電性を発現する粒子を使用するのが好ましい。導電性粒子としては、例えば、金、銀、銅、アルミ、白金、パラジウム、イリジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、鉛、亜鉛等が挙げられる。また、焼成工程で導電性を発現する粒子としては、例えば、酸化銅等の酸化された金属等が挙げられる。本発明では、これらの金属粒子の１種類又は複数種類を使用可能である。

第１粒子として前記の金属粒子を用いる場合、第１粒子の粒径と焼成温度は密接な関係があり、粒径を小さくすることでその金属本来の融点以下の温度で粒子を緻密化、焼成することが可能となる。第１粒子の平均一次粒径としては１ｎｍ〜１０μｍの範囲が好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲がより好ましい。

前記の第１分散媒としては、水やエチレングリコール等の極性分散媒、テトラデカン等の無極性分散等を使用できる。また、第１粒子の分散性を向上させるために、第１粒子を分散剤で覆ってもよい。使用する分散剤は、第１粒子及び分散媒の種類を考慮し適宜決定すればよい。

パターンの形成方法としては、第１粒子を分散した第１液状体を塗布する方法の他、粉体塗装法や乾式電子写真法等、支持体上に第１粒子を直接配置する方法も用いることができる。ただし、パターニングのし易さの観点からは、第１液状体を塗布する方法が好ましい。第１液状体を塗布してパターニングする方法としては、一般的なプリンテッドエレクトロニクスでの分散液の塗布方法を用いることができ、インクジェットの他、湿式電子写真法、スクリーン印刷、凹版印刷、凸版印刷等などを用いることができる。これらの中でもバリアブル・オンデマンド性の点からインクジェットや湿式電子写真法が好ましい。なお、バリアブル・オンデマンド性の点からは乾式電子写真法も推奨される。

本発明で使用する支持体１１としては、焼成温度に耐えるものであれば特に限定はない。例えば、ガラス、ポリイミド等の耐熱性の高いポリマー材料などが挙げられる。ただし、焼成温度が比較的低い場合や、室温で焼成する場合等はこれに限らず、耐熱性の低い材料を使用することもできる。

また、良好な転写性を発現させるためには、支持体１１はパターン２２との離型性に優れているものが好ましい。このような材料としては、表面エネルギーの低い材料が挙げられ、例えば、フッ素樹脂やシリコーン樹脂等が挙げられる。支持体のパターンとの離型性を向上させるために、支持体を、ポリイミドフィルム上にフッ素樹脂をコーティングした積層体としてもよい。あるいはまた、支持体表面をフッ化処理等して支持体の表面エネルギーを下げ、離形性を向上させてもよい。

なお、本発明で使用する支持体１１は、前記例示に限らず、例えば、分散媒を吸収するような多孔材料であってもよいし、焼成前のパターンと化学的な反応を起こす材料を予め付与されたものであってもよい。

次に、支持体１１上に形成したパターン２２を、加熱手段としてのハロゲンヒーター３１で加熱して第１分散媒を除去する。加熱手段としてはハロゲンヒーター３１の他、フラッシュランプなどを用いることができる。この工程では第１分散媒を除去できればよく、加熱の他、気流を与える方法や減圧する方法、毛細管現象により分散媒を吸収する方法などを用いても構わない。なお、加熱によって第１分散媒を除去する場合、加熱によって第１粒子が焼成しないように、加熱温度を焼成温度Ｔ_３よりも低い温度とする、あるいは加熱時間を焼成時間よりも短い時間とすることが望ましい。

その後、支持体１１上に形成したパターン２２の表面をローラ４１によって平滑化する。これにより、例えば、パターン２２の表面張力に由来する湾曲形状や、パターン２２の乾燥時に発生する第１粒子の偏りといったマクロな形状が平坦化され、後述の転写工程において、パターン２２と基材６１との接着面積が増加してパターン２２と基材６１の接着力が高まり転写性が向上する。このような平滑化工程は、パターン２２上に第２粒子５２を配置する前のみならず第２粒子５２を配置した後に設けてもよいし、第２粒子５２を配置する前後に設けてもよい。また、平滑化工程は複数回設けてもよい。

なお、第２粒子５２を配置後に平滑化を行う場合は、平滑化工程を経ても支持体１１上のパターン２２表面の微細な凹凸は維持されている必要がある。その為には、例えば、第２粒子５２がパターン２２内に埋没せずに表面に第２粒子５２に起因する微細な凹凸が残る程度に弱く加圧する必要がある。したがって、より好ましい形態としては、第２粒子５２の配置前に平滑化を行い、第２粒子５２の配置後にはパターン２２の平滑化を行わないのが好ましい。

また、平滑化工程は、第１分散液を除去する前に行ってもよいが、この場合、ローラ４１による加圧時にパターン２２が乱れるのを防ぐ必要が生じる。したがって、第１液状体によってパターン２２が形成されている場合、平滑工程は、パターン２２から第１分散媒を除去した後に行うことが望ましい。

平滑化を行う加圧手段としては、例えば、プレス式、ローラ式、ブレード部材の押し当て等の手段が挙げられる。これらの手段は単独で用いても良いし、２以上の手段を組み合わせて用いても良い。これらの中でも、ロール・トゥ・ロールの連続生産の場合には、ローラ式を用いるのが装置の組み込みやすさ等の観点から推奨される。また、加圧手段のいずれの形態においても、支持体１１を挟んで対向する側には、支持体の変形を防ぐために加圧支持体４２が具備される。また、支持体１１が、ポリイミドシートや紙等の柔軟媒体である場合、加圧手段の、パターン２２又は第２粒子５２と接触する加圧面は、剛直な部材からなるのが好ましい。一方、支持体１１が、金属やセラミックス、ガラス等の剛直部材である場合、加圧手段はゴムなどの弾性部材からなるのが好ましい。

次に、第２分散媒中に第２粒子５２が分散した第２液状体を、支持体１１に形成したパターン２２上にインクジェット５１によって塗布する。

本発明で使用する第２粒子５２としては、後続の焼成工程で支持体上のパターン２２表面に第２粒子５２の粒子形状由来の凹凸が残る粒子であれば特に限定はなく、例えば、金、銀、銅、アルミ、白金、パラジウム、イリジウム、タングステン、ニッケル、タンタル、鉛、亜鉛、酸化銅等の金属粒子及び耐熱性の樹脂やセラミックス、ガラス等の粒子が挙げられる。第１粒子が金属粒子である場合、焼成工程における第１粒子との接着強度の観点からは、第２粒子も金属粒子であるのが望ましい。第２粒子が金属粒子であれば、パターンに導電性が要求される場合にはより好適となる。さらには、第１粒子と第２粒子とが同種の金属粒子であるのが好ましい。

第２粒子５２が、第１粒子と同種の金属粒子である場合、前記不等式（１）を満足させるためには、第２粒子５２の平均一次粒径を第１粒子の平均一次粒径よりも大きくする必要がある。金属粒子の粒径と、焼成可能温度（焼成工程において、その粒子が粒子由来の凹凸を表面に残している状態から、緻密化されて表面に粒子由来の凹凸が無くなる状態へ移行する境界温度）とは密接な関係があり、粒径が小さくなるほど焼成可能温度は低下することが知られている。例えば、粒径をナノオーダーにすると、融点より遥かに低い温度で粒子同士が融着し緻密化する。銀粒子の場合では、本来の融点は９６１．８℃であるが、粒径をナノオーダーにすると本来の融点より遥かに低い１００℃〜３００℃程度で粒子同士が融着し緻密化する。したがって、第２粒子５２の平均一次粒径を第１粒子の平均一次粒径よりも大きくすることにより、後述の焼結工程において、第１粒子は粒子同士が融着し緻密化する一方、第２粒子は表面に粒子由来の凹凸を持たせることが可能となる。第２粒子５２の平均一次粒径は、第１粒子の平均一次粒径の５倍以上であるのが好ましい。

なお、パターン２２表面に第２粒子５２の粒子形状由来の凹凸を持たせる方法には、第１粒子と第２粒子との平均一次粒径に差を設ける方法の他、第１粒子と第２粒子とで異なる材料を用いる方法もある。例えば、第１粒子及び第２粒子の双方とも金属粒子の場合、第２粒子として第１粒子よりも融点が高い金属粒子を選定すればよい。あるいは、第１粒子として粒径がナノオーダーの銀粒子を用い、第２粒子としてガラス粒子を用いることが例示される。

前記の第２分散媒としては、水やエチレングリコール等の極性分散媒、テトラデカン等の無極性分散等を使用できる。また、第２分散媒は、第１分散媒と非相溶のものを用いるのが好ましい。これにより、第１分散媒と第２分散媒とが混ざるのが抑制され、第２粒子５２がパターン２２内に埋没するのが抑制される。例えば、第１分散媒及び第２分散媒の一方を極性分散媒とし、もう一方を無極性分散媒とするのが好ましい。また、第２粒子５２の分散性を向上させるために、第２粒子５２を分散剤で覆ってもよい。使用する分散剤は、第２粒子５２及び第２分散媒の種類を考慮し適宜決定すればよい。

パターン２２上に第２粒子５２を配置する方法としては、第２粒子５２を分散した第２液状体をパターン２２上に塗布する方法の他、粉体塗装法や乾式電子写真法、第２粒子５２の薄層をパターン２２に押し当てて転写する方法など、パターン２２上に第２粒子５２を直接配置する方法も用いることができる。ただし、パターニングのし易さの観点からは、第２液状体を塗布する方法が好ましい。第２液状体を塗布してパターニングする方法としては、一般的なプリンテッドエレクトロニクスでの分散液の塗布方法を用いることができ、インクジェットの他、湿式電子写真法、スクリーン印刷、凹版印刷、凸版印刷等などを用いることができる。これらの中でもバリアブル・オンデマンド性の点からインクジェットや湿式電子写真法が好ましい。なお、バリアブル・オンデマンド性の点からは乾式電子写真法も推奨される。

第２粒子５２は、パターン２２上に配置する。好ましくは、パターン２２の表面のみに配置する。この他、例えば、第２粒子５２は、パターン２２より広い領域に配置してもよい。あるいは、支持体１１の全面に配置してもよい。このような場合、第２粒子５２を配置後、必要に応じて、不要な第２粒子５２をクリーニングするのがよい。不要な第２粒子のクリーニングは、焼成工程の前に行っても良いし、焼成工程の後に行っても良いし、その両方で行っても良い。クリーニング手段としては従来公知のものが使用でき、例えば、風圧によって吹き飛ばす方法や、粘着シートによって取り除く方法、ブレードやブラシによって掃きとる方法、ローラで摺擦して拭きとる等が挙げられる。

第２粒子５２のパターン２２上の配置量は、パターン２２上に第２粒子５２の薄層ができる程度が好ましい。より好ましくは、全ての第２粒子５２がパターン２２と接している状態、すなわち、パターン２２上の第２粒子５２が１層形成されている状態である。これにより、後述する焼成工程において第１粒子と第２粒子とが強固に接着され、パターン２２の強度が向上する。なお、第２粒子５２はパターン２２上に隙間なく配置されている必要は無く、第２粒子５２同士が接触していない状態で配置されていてもよい。

次に、支持体１１上に形成されたパターン２２を第２粒子５２と共に焼成する。焼成することにより第１粒子が融着し緻密化される。第１粒子が導電性粒子であれば、導電性が発現されて導電パターンとなる。

焼成方法としては特に限定はなく、パターン２２及び第２粒子５２の材質や形状等を考慮して適宜選択すればよい。加熱により焼成を行う方法としては、例えば、焼成温度に加熱した炉に入れる方法、高周波やレーザー、光を使って加熱する方法、プラズマを用いる方法等が挙げられる。また、化学反応を用いて焼成を行う方法や圧力をかける方法等も挙げられる。もちろん焼成方法はこれに限られるものではない。通常、加熱により焼成を行う方法が用いられる。これは、加熱により焼成を行うと、焼成後のパターン２２の抵抗率を下げることが可能だからである。なお、パターン２２は耐熱性を有する支持体１１上に形成されているので、高い温度の焼成をも行うことができる。

第１粒子又は第２粒子が、焼成工程を経ることにより導電性を発現するものである場合、焼成条件は第１粒子又は第２粒子に導電性を発現させる条件とする。例えば、第１粒子又は第２粒子として金属酸化物微粒子を用いている場合、焼成雰囲気を還元雰囲気とすることよって導電性を発現させることができる。

焼成工程は第２粒子５２の配置後に行うことが重要がある。パターン２２のみを焼成した後に、パターン２２上に第２粒子５２を配置した場合には、第１粒子と第２粒子との接着強度が低下する。また、工程数や使用するエネルギーが増加するなどの問題も発生する。

焼成温度Ｔ_３は、第１粒子の焼成可能温度Ｔ_１以上で、且つ、第２粒子の粒子形状由来の凹凸が無くなる状態へ移行する境目の温度Ｔ_２未満である必要がある。例えば、第２粒子が樹脂粒子であり、第１粒子が金属粒子である場合、焼成温度Ｔ_３は、第１粒子の焼成可能温度Ｔ_１以上、第２粒子の融点未満の温度とするのが望ましい。融点が存在しない樹脂の場合は、融点の代わりにガラス転移点を指標とすればよい。また、第２粒子が金属粒子又はセラミックス粒子であり、第１粒子が金属粒子である場合、焼成温度Ｔ_３は、第１粒子の焼成可能温度Ｔ_１以上、第２粒子の焼成可能温度未満の温度とするのが望ましい。これにより、焼成工程を経たパターンは、第１粒子が緻密化され、且つ、第２粒子の粒子形状由来の凹凸がパターン表面に残存した状態となる。

次に、焼成されたパターン２２を基材６１上に転写する。具体的には、紫外線硬化型の接着剤層が形成された基材６１を、接着剤層がパターン２２と対向するように搬送し接着剤層を接触させる。すると、パターン２２表面の、第２粒子由来の凹凸に接着剤が入り込む。パターン２２表面に凹凸が形成されていることによって、従来に比べてパターン２２と接着剤との接触面積が増え、場合によってはアンカー効果が発現する。そして、透光性の基材６１の、接着剤層と反対側から、基材を通して紫外線照射装置６２から紫外線を照射し接着剤を硬化させて、パターン２２と基材６１とを接着する。これにより、基材６１上へパターン２２の転写性が従来に比べて大幅に向上する。加えて、基材６１上でのパターン２２のピール強度も大幅に向上する。なお、接着剤はパターン２２上に塗布していてもよい。

パターン２２の基材６１への転写方法は、接着剤を用いる転写方法であれば特に限定はなく、接触転写の他、従来公知の転写方法を用いることができる。

本発明で使用する接着剤としては特に限定はなく、従来公知の物が使用でき、例えば、加熱硬化型、硬化剤混合型、溶剤揮散型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の接着剤が使用できる。

また、パターン２２を転写する基材６１は、従来のような耐熱性を要求されることがないので、従来の方法に比べて広い材質のものが使用できる。例えば、表面エネルギーが極めて低く液体を塗布する事が困難であるシリコーンゴム等の撥液性材料、熱膨張、熱収縮が大きく加熱焼成工程で大きく変形を起こすシリコーンゴム等のゴム材料、耐熱性に劣るＰＥＴ等も用いることができる。勿論、基材６１はこれに限定されるものではなく、耐熱性が高いポリイミドやガラス基材等を用いることもできる。また、厚いリジット基材、薄いフィルム、シート状の基材も用いることができる。なお、基材６１がフィルムやシート状である場合には転写方式としてロール・トゥ・ロール方式を採用できる。また、基材６１の表面には接着剤層が設けられていてもよい。そしてまた、基材６１は、複数の異なる層から構成されていてもよい。

図２及び図３に、本発明に係るパターン形成方法の他の例を示す工程図を示す。図２に示すパターン形成方法が、図１に示すパターン形成方法と異なる点は、第１分散媒を除去する工程を設けていない点である。また、図３に示すパターン形成方法が、図１に示すパターン形成方法と異なる点は、第２粒子を配置する前にパターン表面を平滑化する工程をを設けていない点である。これらのパターン形成方法によっても、従来に比べて基材との接着強度及び転写性に優れたパターンを形成することができる。ただし、より優れたパターンの接着強度及び転写性を得るには図１に示すパターン形成方法とするのがよい。

実施例１
図１に示す構成の装置を用いてパターンを作製した。具体的には、以下の材料を用いて次のようにして作製した。支持体上にインクジェットにより幅１００μｍのパターンを形成した。そして、パターンを５０℃に加熱し、パターン表面に残存する第１分散媒を除去した。次に、パターンを、上面から加圧手段によって押圧し平滑化を行った。そして、表面が平滑化されたパターン上に、パターンと略同一のパターンで、インクジェットによって、第２粒子が分散したインクを配置した。その後、パターン及び第２粒子を焼成した。次いで、接着剤層が形成された基材とパターンとを対向接触させ、紫外線を照射して接着剤を硬化させて基材とパターンとを接着した。そして、支持体と基材とを離型させて、基材上にパターンを転写させた。なお、第２粒子の粒子形状由来の凹凸が、焼成後のパターン表面に存在していることは目視により確認した。
そして、基材上に転写されたパターンの基材への接着強度及び転写性を下記に示す評価方法で評価した。評価結果を表１にまとめて示す。

・第１粒子：平均一次粒径７ｎｍの銀粒子
・第１分散媒：テトラデカン（無極性溶媒）
・第２粒子：平均一次粒径１００ｎｍの銀粒子
・第２分散媒：水＋エチレングリコール（極性溶媒）
・支持体：フッ素樹脂コートしたポリイミドシート
・加圧手段：金属ローラ
・焼成条件：１２０℃ ６０ｍｉｎ
・基材：ＰＥＴシート（厚さ１００μｍ）
・接着剤：紫外線硬化型接着剤

（接着強度）
テープ剥離試験により基材とパターンの接着強度を下記基準で評価した。
◎：テープ側に付着するパターンが完全に無く、非常に強く接着している
○：テープ側に付着するパターンがほぼ無く、強く接着している
×：テープ側に付着するパターンが部分的にあり、接着強度に劣る

（転写性）
転写工程後の支持体の表面を目視により観察し、下記基準で転写性を評価した。
◎：支持体に残留するパターンが完全に無く、パターンが完全に基材に転写している。
○：支持体に残留するパターンがほぼ無く、パターンが基材に良好に転写してる。
×：支持体に残留するパターンが部分的にあり、パターンが基材に十分には転写していない。

実施例２
下記材料及び焼成条件とした以外は実施例１と同様にしてパターンを作製した。なお、第２粒子の粒子形状由来の凹凸が、焼成後のパターン表面に存在していることは目視により確認した。そして、実施例１と同様に接着強度と転写性を評価した。評価結果を表１に示す。
・第１粒子：平均一次粒径７ｎｍの金粒子
・第２粒子：平均一次粒径１００ｎｍの金粒子
・焼成条件：２５０℃ ６０ｍｉｎ

実施例３
下記材料を用いた以外は実施例１と同様にしてパターンを作製した。なお、第２粒子の粒子形状由来の凹凸が、焼成後のパターン表面に存在していることは目視により確認した。そして、実施例１と同様に接着強度と転写性を評価した。評価結果を表１に示す。
・第２分散媒：テトラデカン（無極性溶媒）

実施例４
図２に示す構成の製造装置を用いてパターンを作製した。具体的な製造方法は、乾燥工程が無いこと以外は実施例１と同様である。なお、第２粒子の粒子形状由来の凹凸が、焼成後のパターン表面に存在していることは目視により確認した。そして、実施例１と同様に接着強度と転写性を評価した。評価結果を表１に示す。

実施例５
図３に示す構成の製造装置を用いてパターンを作製した。具体的な製造方法は、平滑化工程が無いこと以外は実施例１と同様である。なお、第２粒子の粒子形状由来の凹凸が、焼成後のパターン表面に存在していることは目視により確認した。そして、実施例１と同様に接着強度と転写性を評価した。評価結果を表１に示す。

比較例１
図４に示す構成の製造装置を用いてパターンを作製した。具体的には、下記材料及び製造条件とした以外は実施例１と同様にしてパターンを作製した。なお、目視により観察した結果、第２粒子の粒子形状由来の凹凸は、焼成後のパターン表面には存在していなかった。作製したパターンの接着強度と転写性を実施例１と同様にして評価した。評価結果を表１に示す。
・第２粒子：なし
・第２分散媒：なし
・加圧手段：なし

比較例２
図１に示す構成の製造装置を用いてパターンを作成した。具体的には、下記製造条件とした以外は実施例１と同様にしてパターンを作製した。なお、目視により観察した結果、第２粒子の粒子形状由来の凹凸は、焼成後のパターン表面には存在せず平滑化していた。作製したパターンの接着強度と転写性を実施例１と同様にして評価した。評価結果を表１に示す。
・焼成条件：２５０℃ ６０ｍｉｎ

比較例３
図１に示す構成の製造装置を用いてパターンを作成した。具体的には、下記材料とした以外は実施例１と同様にしてパターンを作製した。なお、目視により観察した結果、第２粒子の粒子形状由来の凹凸は、焼成後のパターン表面には存在せず平滑化されていた。作製したパターンの接着強度と転写性を実施例１と同様にして評価した。評価結果を表１に示す。
・第１粒子：平均一次粒径１００ｎｍの銀粒子
・第２粒子：平均一次粒径７ｎｍの銀粒子

実施例１〜５で作製したパターンは、接着強度及び転写性は良好であった。これに対して、第２粒子をパターン表面に配置せずに作製した比較例１のパターンは、接着強度及び転写性が悪かった。また、焼成温度Ｔ_３が不等式（１）を満足しない焼成条件で作製した比較例２及び比較例３のパターンでは、焼成後のパターン表面に第２粒子の粒子形状由来の凹凸が存在せず、接着強度及び転写性が悪かった。

本発明のパターン形成方法では、パターン表面に第２粒子を配置することで表面に凹凸を形成するので、パターンが備えている導電性などの諸特性を損なうことがない。また、パターン表面と第２粒子との固着強度が強く、転写工程においてパターン表面から第２粒子が剥がれることが大幅に抑制され、パターンの基材への転写性が大幅に向上する。同時に、パターンと基材との接着強度も向上し有用である。

１１支持体
２２パターン
３１ハロゲンヒーター
５２第２粒子
６１基材

Claims

支持体上に、第１粒子による所定形状のパターンを形成する工程と、
形成した前記パターン上に第２粒子を配置する工程と、
配置した第２粒子と共に前記パターンを焼成する工程と、
焼成した前記パターンを、前記パターン上の第２粒子と接着剤とを介して基材に転写する工程とを有し、
前記焼成工程における、焼成温度Ｔ_３が下記式を満足することを特徴とするパターン形成方法。
Ｔ_１≦Ｔ_３＜Ｔ_２・・・・・・（１）
Ｔ_１：第１粒子の焼成可能温度
Ｔ_２：第２粒子の粒子形状由来のパターン上の凹凸が無くなる状態へ移行する境界温度
第１粒子と第２粒子とが同種の金属粒子であり、第２粒子の平均一次粒径が第１粒子の平均一次粒径よりも大きい請求項１記載のパターン形成方法。
前記パターンを形成した後で、前記パターン上に第２粒子を配置する前に、前記パターン表面を平滑化する工程をさらに有する請求項１又は２記載のパターン形成方法。
第１粒子が第１分散媒中に分散した第１液状体を前記支持体上に塗布することによって前記パターンを形成する請求項１〜３のいずれかに記載のパターン形成方法。
前記パターンを形成した後で、前記パターン上に第２粒子を配置する前に、前記パターン表面の第１分散媒を除去する工程をさらに有する請求項４記載のパターン形成方法。
第２粒子が第２分散媒中に分散した第２液状体を前記パターン上に塗布することによって前記パターン上に第２粒子を配置し、
第１分散媒及び第２分散媒の一方を極性溶媒とし、他方を無極性溶媒とする請求項４又は５記載のパターン形成方法。