JPH01173041A - パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は基板上に金属化合物によるパターンを形成する
パターン形成方法に関するものである。

従来の技術 金属化合物によるパターンは、特定の電気的、光学的、
機械的および化学的な機能を有する化合物の膜を利用す
る分野、たとえば安価な大面積の透明電極を必要とする
液晶表示素子に代表される平面表示装置や入力装置およ
び太陽電池に関係するエレクトロニクス産業分野、板ガ
ラスの光学特性や機械的性質を改質するための表面処理
に関する分野などにて使用されている。

従来基板上に金属化学物によるパターンを形成する方法
としては、真空蒸着法、スパッタリングを用いる工法が
用いられ、近年製造装置コストや原材料コストの点で有
利な、金属化合物溶液を基板上に直接パターン印刷し、
焼成して金属化合物の膜を形成する工法が注目されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この金属化合物溶液を基板上に直接パターン印
刷し、焼成して金属化合物の膜を形成する工法において
は、パターン印刷に適合した金属化合物溶液の製造が困
難であったり、パターン印刷に適合させた金属化合物溶
液を使用すると、製造された膜の特性が悪くなるという
問題点があった。

また、上記問題点を解決するため、リフトオフ法。すな
わち所望のパターンのネガパターンにマスク層を形成し
、マスク層によるネガパターン上に膜を被着させ、その
後マスク層を取除くことにより、被着させた膜による所
望のパターンを形成する方法を応用しようとする場合、
従来、この方法で使われるマスク層用の樹脂組成物は、
紫外線感光性の樹脂を主成分として充填材を含まないも
のが多いため、本発明にかかる膜の製造方法にそのまま
応用するには不適であった。なぜなら、本発明にかかる
金属化合物膜の形成方法では、その工程中に樹脂組成物
の耐熱温度以上督こ加熱するプロセスが含まれるのが通
常であるが、この際、適当な充填材が含有されていない
と、マスク層上に形成された金属化合物膜が、マスク層
の熱分解、消失とともにそのまま基体上に被着してしま
うため、パターニングが困難であるからである。

本発明は上記問題点を解決するものであり、リフトオフ
法を応用でき、パターン印刷が容易に行え、金属化合物
膜のパターニングを低コストで行うことができるパター
ン形成方法を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明は、基体上に、グラフ
ァイト粉またはカーボン粉単体あるいはグラファイト粉
とカーボン粉の両方からなる充填材を含有してなる樹脂
組成物をパターン印刷し、この樹脂組成物を硬化させて
基体上にマスク層を形成する工程と、金属を含有する化
合物の溶液を前記マスク層を形成した基体上に塗布し、
乾燥させる工程と、乾燥後加熱・焼成して前記マスク層
を前記基体上からはく離、脱落させ、パターニングされ
た金属化合物膜を基体上に形成する工程とからなるもの
である。

作　　　用 上記方法によれば、グラファイト粉またはカーボン粉単
体あるいはグラファイト粉とカーボン粉の両方からなる
充填材を含有してなる樹脂組成物により形成されたマス
ク層上に金属化合物の溶液を塗布し乾燥させた後、加熱
・焼成してマスク層をはく離、脱落させる仁とによって
パターニングされた金属化合物膜が形成される。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（ａ）〜第１図（ｄ）は本発明のパターン形成方
法を順に示す工程図である。本発明はりフトオフ法を応
用している。本発明者らは、リフトオフ法に使用するマ
スク層用樹脂組成物の充填材としてシリカ、アルミナお
よびタルクなどの酸化物粉末を使用した場合、熱分解、
焼成後に、これを基体上より除去するのが困難であるこ
とを見出した。これは基体としてアルミナ板やガラス板
などの酸化物を使用した場合に著るしく、酸化物質の凝
集が起こるためと思われる。これに比べ、充填材として
カーボンやグラフ１イトを用いると、これらが加熱によ
って薄片状に基体より脱落し、マスク層の除去が非常に
容易に行えることを見出した。

パターン形成の工程を第１図（ａ）〜第１図（ｄ）にて
順を追って説明する。

（１）基板ｌの上に、グラファイト粉またはカーボン粉
単体、あるいはグラファイト粉とカーボン粉の両方から
なる充填材を含有してなる樹脂組成物をパターン印刷し
、この樹脂組成物を硬化させて基板１の上にマスク層２
を形成する（第１図（ａ））。

（２）金属を含有する化合物の溶液をマスクｍ２を形成
した基板ｌの上に塗布し乾燥させて金属化合物ノー３を
形成する（第１図（ｂ））。

（３）マスク層２の上に金属化合物層３を形成した基板
１を加熱焼成する。加熱により、マスク層２とマスク層
２の上の金属化合物ｍ３は充填材と金属化合物の混合物
ｍ　４となり、この混合物層４に囲まれて金属化合物膜
５が形成される（第１図（Ｃ））。

（４）　　混合物層４は上記工程により基板ｌよりほと
んどはく離しており、脱落させてバターニングされた金
属化合物膜５を完成させる（第１図（ｄ〕）。

次に、実際にパターン形成を行った実施例と、これを比
較するための比較例を示す。

（実施例１） 下記の組成にマスク層用樹脂組成物を調製し、ステンレ
ス製三本ロールミルにて混練した。

この樹脂組成物を、２５０メツシユ、乳剤厚１５μｍの
スクリーン印刷版（中層アートスクリーン（４ｉ１０製
）を用いて、アルミナ板の基板ｌおよびソーダ石灰ガラ
ス板の基板１の上に印刷し、１５０℃で３０分間の加熱
を行って硬化させ、マスク層２を形成した。パターンは
０．５皿ピッチの短ざく状とした。この上から、塩化ル
テニウムを含有する溶液をハケで均一に塗布、乾燥して
金属化合物層３を形成し、乾燥後、大気中電気炉にて５
５０℃、３０分間の熱分解焼成を行い混合物層４と金属
化合物膜５を形成した。この時点で混合物層４は大部分
、が基板１からはく離、脱落し、各基板１の上に０．５
！訓ピツチの酸化ルテニウムからなる金属化合物膜５が
形成された。

（実施例２） 実施例１と同様、下記の樹脂組成物を作成した。

この樹脂組成物をソーダ石灰ガラス板の基板ｌの上にマ
スク層２を形成した後、インジヵムアセチルアセトネー
トとオクチル酸すすを含む溶液を回転塗布し、乾燥させ
て金層化合物ノー３を形成し、乾燥後、大気中、電気炉
にて５００℃、　６０分間の熱分解、焼成を行い混合物
層４と金属化合物膜５を形成した。これにより、実施例
１と同様のパターンで基板１の上にすすをドープした酸
化インジウムの金属化合物膜５からなる透明電極が形成
された。この場合、パターンエツジに若干の混合物層４
が線状に残ったが、水中で超音波洗浄を数十秒行うこと
により完全に除くことができた。

（比較例） 下記のような組成にマスク層用樹脂組成物を調製した。

実施例１と同様に、ソーダ石灰ガラスの基板ｌの上にマ
スク層２を形成した後、実施例２と同様の溶液を用いて
透明電極を形成した。この場合、タルクの粉末がマスク
層２のパターン上に残存し、水を含む各温浴媒中での超
音波洗浄を長時間行っても、この粉末が完全に除去でき
なかった。また同様の組成で、充填材をアルミナ、シリ
カおよびマグネシアに変えて同様なテストを行ったとこ
ろ、やはりタルクと同様、基板１の上から完全に除去す
ることはできなかった。

このように、充填材としてカーボンやグラファイトを含
有した樹脂組成物をマスク層２として使用し、リフトオ
フ法を応用することにより、パターン印刷が容易に行え
、金属化合物膜５のパターニングを簡単に低コストで行
うことができる。

なお、上記実施例中には述べなかったが、本発明で使用
できる金属を含有する化合物としては、加熱によって分
解し、目的の金属化合物を与え、適当な溶媒に溶解する
ものであれば何でもかまわない。また、マスク層２の形
成用の樹脂組成物中に用いる樹脂は金属化合物膜が形成
される条件（主に温度）によって任意に選ぶことができ
、たとえば比較的低温で焼成が行えるようなものであれ
ハセルロース系、高温で行うものではキシレンワニス系
などと選択すると良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、基体上に樹脂組載物をパ
ターン印刷し、硬化してマスク層を形成し、その基体上
に金属を含有する化合物の溶液を塗布し、乾燥した後、
加熱焼成する工程をとり、樹脂組成物にグラファイト粉
またはカーボン粉単体あるいはグラファイト粉とカーボ
ン粉の両方からなる充填材を含有させることによって、
マスク層を基体上からはく離、脱落させることができ、
パターニングされた金属化合物膜を形成することができ
る。さらに、パターン形成を、大面積にわたり、低コス
トで容易に行うことができ、産業上の価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜第１図（ｄ）は本発明のパターン形成方
法を順に示す工程図である。 １・・・基板、２・・・マスク層、３・・・金属化合物
ＪＬ４・・・混合物層、５・・・金属化合物膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．基板上に、グラファイト粉またはカーボン粉単体あ
   るいはグラファイト粉とカーボン粉の両方からなる充填
   材を含有してなる樹脂組成物をパターン印刷し、この樹
   脂組成物を硬化させて基体上にマスク層を形成する工程
   と、金属を含有する化合物の溶液を前記マスク層を形成
   した基体上に塗布し、乾燥させる工程と、乾燥後加熱・
   焼成して前記マスク層を前記基体上からはく離、脱落さ
   せ、パターニングされた金属化合物膜を基体上に形成す
   る工程とからなるパターン形成方法。