JP6428636B2 - 薄膜の製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の態様に係る薄膜の製造方法は、微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、前記基板上に、親水部と撥水部からなるパターンを形成する親撥水パターン形成工程と、を有し、前記パターンが形成された基板に対して前記供給工程を行う。
また、本発明の態様に係る薄膜の製造方法は、微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程の後に前記基板に対して紫外線を照射する紫外線照射工程と、を有し、前記紫外線照射工程により紫外線が照射された前記基板に対して再度前記供給工程を行う。
また、本発明の態様に係る薄膜の製造方法は、微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、を有し、前記供給工程において、前記基板が水平面に対して傾斜している。
また、本発明の態様に係る薄膜の製造方法は、微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、を有し、前記供給工程において、前記基板が前記供給の方向に直交する面に対して傾斜している。
まず、基板10を準備する。基板10は、一般に用いられる基板材料を用いることができる。例えば、ガラス、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)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等を用いることができる。
次に、基板10に対して微粒子を含む分散液からなるミストを噴霧することにより、金属酸化物膜2の成膜を行う。
説明を図1に戻す。その後、金属酸化物膜2が形成された基板10は、乾燥のため加熱される。上述の例と同様に、この際の加熱温度は基板10の軟化点より低い温度下であることが望ましい。加熱は、30Pa程度の低真空で行ってもよいし、Arガス雰囲気下で行ってもよい。熱状況については、成膜の状況等によって適宜使い分ける。なお、本工程では、必ずしも加熱により乾燥を行わなくともよい。例えば常温下に所定時間基板10を設置することにより乾燥を行ってもよい。
次に、本実施形態の変形例について説明する。
まず、基板10に対してUVを照射する。UV照射は、基板10上の不純物を除去する目的で行われるものである。なお、第1の工程は省略してもよい。
次に、基板10上にレジスト11を塗布する。レジスト11はフォトレジストに用いられる一般的な感光性材料であって、塗布には公知の塗布方法、例えばスピンコート法、ディップコート法、スプレー法等の塗布方法を用いることができる。
次に、基板10を選択的に露光する。具体的には、予め所望のパターンを施したフォトマスクを用いて、基板10上のレジスト11の一部を選択的に露光する。その後基板10を現像することで、所望の形状にパターニングされたレジスト11を得る。なお、ここでは便宜上、基板10のx方向(図3の左右方向)について選択的にマスキングしたフォトマスクを用いて露光するものとして説明する。
次に、基板10上に撥水膜3を形成する。撥水膜3にはフッ素系撥水剤等、既存の材料を用いる。例えば撥水膜3には、3MTMNоvecTMEGC−1720(住友スリーエム株式会社製)を用いることができる。撥水膜3の成膜方法については、上述のレジスト11の塗布と同様、既存の成膜方法を用いて成膜を行う。
次に、基板10上のレジスト11を剥離する。レジスト11の剥離については、既存の剥離液、例えばアセトン等を用いて行う。レジスト11を剥離することで、レジスト11上に形成された撥水膜も併せて剥離される。これにより、所望のパターンを形成する撥水膜3を得ることができる。
次に、基板10に対して金属酸化物微粒子を含む分散液をミスト化させて噴霧し、金属酸化物膜2を成膜する。具体的には、図2に示す成膜装置を用い、ミストを噴霧することにより成膜を行う。基板10には選択的に撥水膜3が形成されているため、液化した分散液は基板10上撥水膜3が形成されていない部分、つまり親水部分に付着し、選択的に金属酸化物膜2が形成される。なお、一時的に撥水部分に付着した分散液は基板10の傾きにより撥水部分を流れ落ち、隣接する親水部分に付着するか、基板10を流れ落ちて第3槽の底部に蓄積する。基板10に対し形成された金属酸化物膜2は、その後加熱乾燥される。
次に、基板10に対して絶縁膜4を形成する。なお、絶縁膜4を形成する前に、基板に対してUV照射を行うことができる。撥水膜3に対してUV照射を行うことで、撥水性が低下して絶縁膜4の形成を助けるためである。しかしながら、有機材料等、粘度の高い材料を用いて絶縁膜4を形成する場合等には、撥水膜3の撥水性の影響を考慮する必要がないため、UVを照射しなくてもよい。絶縁膜4の材料等を考慮して、必要に応じてUV照射を行った後、絶縁膜4を基板10上に形成する。
次に、基板10に対してUVを照射する。UVを照射するのは、絶縁膜4上に2層目の金属酸化物膜を形成し易くするためである。
次に、基板10に対してレジスト11を塗布する。レジスト11の塗布については、第2の工程と同様の手順で行われる。
次に、基板10を選択的に露光し、現像する。第3の工程では、基板10のx方向について選択的にマスキングしたフォトマスクを用いて露光を行ったが、本工程では基板10のy方向(図4の左右方向に直交する方向)について選択的にマスキングしたフォトマスクを用いて露光を行うものとして説明する。露光及び現像については、第3の工程と同様の手順で行われる。
次に、基板10に対して撥水膜3を塗布する。その後、基板10に残存したレジスト11を、レジスト11に形成された撥水膜3ごと剥離する。第11の工程及び第12の工程は、第4の工程及び第5の工程と同様の手順で行われる。
次に、基板10に対して2層目の金属酸化物膜2を形成する。金属酸化物膜2の成膜については、第6の工程と同様、図2に示す成膜装置を用いる。その後、金属酸化物膜2は乾燥される。なお、本図では2層目は基板10のy方向について選択的に金属酸化物膜2が形成されているため、基板10の断面図では基板10の全体にわたって2層目の金属酸化物膜2が形成されている記載となっている。
次に、基板10に対して絶縁膜4を形成する。絶縁膜4は、第13の工程で成膜を行った金属酸化物膜2の上部に形成される。絶縁膜4の形成については、第7の工程と同様の成膜方法で、同様の材料を用いて行う。
まず、フィルム20が洗浄される。洗浄方法には超音波洗浄等の一般的な方法が用いられる。
次に、フィルム20に対してUVを照射する。上述したように、UVの照射には一般的なUV照射装置を用いるが、200nm以下の波長の紫外線を照射することが望ましい。
次に、フィルム20に対して金属酸化物微粒子を分散させた分散液から発生させたミストを噴霧する。工程3で用いられる成膜装置は、図2において説明した成膜装置である。なお、上述したように、成膜装置ではフィルム20の軟化点よりも低い温度で金属酸化物膜が成膜される。本工程により、金属酸化物膜が付着したフィルム20を得ることができる。
次に、フィルム20を加熱し、工程3でフィルム20に付着させた金属酸化物膜を乾燥させる。なお、前述したように、加熱に用いる温度はフィルム20の軟化点を下回る。
次に、フィルム20を徐々に冷却させる。本工程では、冷却装置を用いてフィルム20を冷却してもよい。
本製造装置では、生成された金属酸化物膜上に2層目の金属酸化物膜を成膜する。そのため、本工程ではフィルム20に対してUV照射を行い、不純物を除去し、親水性を向上させる。なお、金属酸化物膜の成膜を1層で終了する場合は、本工程以降を省略する。
次に、フィルム20に対してミストを噴霧する。本工程では、工程3と同様に、図2に示す成膜装置を用いてフィルム20に対して金属酸化物膜を形成する。本工程により、工程3で形成された1層目の金属酸化物膜上に、2層目の金属酸化物膜が成膜される。
次に、フィルム20を加熱し、工程8でフィルム20に付着させた金属酸化物膜を乾燥させる。
次に、フィルム20を徐々に冷却させる。
まず、ITO微粒子を含む水分散液(NanoTek Slurry:シーアイ化成製)を準備した。ITO微粒子の粒子径は10〜50nm、平均粒子径が30nmであった。以下の他の実施例に用いたITO微粒子の材料及び粒子径は、本実施例と同様である。また、分散液中の金属酸化物微粒子の濃度は15wt.%であった。準備した分散液を上述の成膜装置の第1槽に入れ、超音波振動子(本多電子製)により2.4MHzの電圧を印加してミストを発生させた。第1槽に空気を流し込むことにより、得られたミストを第2槽の基板近傍まで搬送した。なお、本実施例で用いた成膜装置は、ミストトラップである第2槽を省略したものである。そのため、基板に対するミストの噴霧は第2槽で行った。なお、基板としてソーダライムガラス基板を用いた。
ITO微粒子を含む水分散液を、ミストトラップを有しない上述の成膜装置の第1槽に入れ、超音波振動子(本多電子製)により2.4MHzの電圧を印加してミストを発生させた。第1槽に空気を流し込むことにより、得られたミストを第2槽の基板近傍まで搬送した。なお、基板としてソーダライムガラス基板を用いた。
ITO微粒子を含む水分散液を、スピンコートにて500rpmで基板10上に塗布した。塗布は室温下で行われた。塗布後、30Pa程度の低真空にて200℃の温度下で10分程度の加熱乾燥を行った。その後膜表面にUV(254nm、185nm混合)を照射した。続けて、スピンコートにて500rpmで基板上にITO微粒子を含む水分散液を室温下で塗布した。塗布後、30Pa程度の低真空にて200℃の温度下で10分程度の加熱乾燥を行った。なお、基板としてソーダライムガラス基板を用いた。
まず、GZO微粒子を含む水分散液(NanoTek Slurry:シーアイ化成製)を準備した。GZO微粒子の粒子径は10〜50nm、平均粒子径が30nmであった。以下の他の実施例に用いたGZO微粒子の材料及び粒子径は、本実施例と同様である。また、分散液中の金属酸化物微粒子の濃度は15wt.%であった。
まず、GZO微粒子を含むIPA分散液(NanoTek Slurry:シーアイ化成製)を準備した。GZOの粒径及び金属酸化物粒子の濃度は、実施例3と同様である。準備した分散液を上述のミストトラップのない成膜装置の第1槽に入れ、超音波振動子(本多電子製)により2.4MHzの電圧を印加してミストを発生させた。第1槽に空気を流し込むことにより、得られたミストを第2槽の基板近傍まで搬送した。
実施例3と同様に、GZO微粒子を含む水分散液(NanoTek Slurry:シーアイ化成製)を準備した。準備した分散液を上述のミストトラップのない成膜装置の第1槽に入れ、超音波振動子(本多電子製)により2.4MHzの電圧を印加してミストを発生させた。第1槽に空気を流し込むことにより、得られたミストを第2槽の基板近傍まで搬送した。
スピンコーターを用いて、基板上に均一にレジストを塗布し、i線による露光を行い、ライン&スペースが100μmであるパターンを形成した。その後、ディップコーターを用いて撥水剤として3MTMNоvecTMEGC−1720(住友スリーエム株式会社製)を基板に塗布し、レジスト液を剥離することで所望の撥水パターンが形成された基板を得た。なお、基板としてPET基板を用いた。
スピンコーターを用いて、基板上に均一にレジストを塗布し、i線による露光を行い、ライン&スペースが100μmであるパターンを形成した。その後、ディップコーターを用いて撥水剤として3MTMNоvecTMEGC−1720(住友スリーエム株式会社製)を基板に塗布し、レジスト液を剥離することで所望の撥水パターンが形成された基板を得た。なお、基板としてPET基板を用いた。
スピンコーターを用いて、基板上に均一にレジストを塗布し、i線による露光を行い、ライン&スペースが100μmであるパターンを形成した。その後、ディップコーターを用いて撥水剤として3MTMNоvecTMEGC−1720(住友スリーエム株式会社製)を基板に塗布し、レジスト液を剥離することで所望の撥水パターンが形成された基板を得た。なお、基板としてPET基板を用いた。
スピンコーターを用いて、基板上に均一にレジストを塗布し、i線による露光を行い、ライン&スペースが100μmであるパターンを形成した。その後、ディップコーターを用いて撥水剤として3MTMNоvecTMEGC−1720(住友スリーエム株式会社製)を基板に塗布し、レジスト液を剥離することで所望の撥水パターンが形成された基板を得た。なお、基板としてPET基板を用いた。
Claims (19)
- 微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、
ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、
前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、
を有し、
前記微粒子は、インジウム、亜鉛、錫、及びチタンのうち少なくとも1つを含む金属酸化物微粒子である、薄膜の製造方法。 - 請求項1に記載の薄膜の製造方法であって、
前記ミスト化された分散液に含まれる微粒子の粒径が100nm以下である、薄膜の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の薄膜の製造方法であって、
前記基板は、樹脂を含み、可撓性を有する、薄膜の製造方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の薄膜の製造方法であって、
前記乾燥工程は、前記基板の軟化点より低い温度下で行われる、薄膜の製造方法。 - 請求項4に記載の薄膜の製造方法であって、
前記乾燥工程は、10°C以上40°C以下の温度下で行われる、薄膜の製造方法。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の薄膜の製造方法であって、
前記基板上に、親水部と撥水部からなるパターンを形成する親撥水パターン形成工程を備え、
前記パターンが形成された基板に対して前記供給工程を行う、薄膜の製造方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の薄膜の製造方法であって、
前記乾燥工程の後に前記基板に対して紫外線を照射する紫外線照射工程を備え、
前記紫外線照射工程により紫外線が照射された前記基板に対して再度前記供給工程を行う、薄膜の製造方法。 - 請求項7に記載の薄膜の製造方法であって、
前記供給工程において、前記紫外線照射工程前に供給される前記ミストに含まれる前記微粒子と、前記紫外線照射工程後に供給される前記ミストに含まれる前記微粒子とは異なる材料である、薄膜の製造方法。 - 請求項7又は8に記載の薄膜の製造方法であって、
前記紫外線照射工程で照射する紫外線は、少なくとも200nm以下の波長を含む、薄膜の製造方法。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の薄膜の製造方法であって、
前記供給工程において、前記基板が水平面に対して傾斜している、薄膜の製造方法。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の薄膜の製造方法であって、
前記供給工程において、前記基板が前記供給の方向に直交する面に対して傾斜している、薄膜の製造方法。 - 前記薄膜が透明導電膜である請求項1から11のいずれか一項に記載の薄膜の製造方法。
- 微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、
ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、
前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、
を有し、
前記乾燥工程は、前記基板の軟化点より低く10°C以上40°C以下の温度下で行われる、薄膜の製造方法。 - 微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、
ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、
前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、
前記基板上に、親水部と撥水部からなるパターンを形成する親撥水パターン形成工程と、
を有し、
前記パターンが形成された基板に対して前記供給工程を行う、薄膜の製造方法。 - 微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、
ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、
前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程の後に前記基板に対して紫外線を照射する紫外線照射工程と、
を有し、
前記紫外線照射工程により紫外線が照射された前記基板に対して再度前記供給工程を行う、薄膜の製造方法。 - 請求項15に記載の薄膜の製造方法であって、
前記供給工程において、前記紫外線照射工程前に供給される前記ミストに含まれる前記微粒子と、前記紫外線照射工程後に供給される前記ミストに含まれる前記微粒子とは異なる材料である、薄膜の製造方法。 - 請求項15又は16に記載の薄膜の製造方法であって、
前記紫外線照射工程で照射する紫外線は、少なくとも200nm以下の波長を含む、薄膜の製造方法。 - 微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、
ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、
前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、
を有し、
前記供給工程において、前記基板が水平面に対して傾斜している、薄膜の製造方法。 - 微粒子を含む分散液をミスト化するミスト化工程と、
ミスト化された前記分散液を基板に供給する供給工程と、
前記基板上に供給された前記分散液を乾燥させる乾燥工程と、
を有し、
前記供給工程において、前記基板が前記供給の方向に直交する面に対して傾斜している、薄膜の製造方法。
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