(57)【要約】【課題】インクの分散液の蒸発時間を短縮し、生産効率を向上させ、コストを削減する。【解決手段】図１ａ）に示すように、ポリイミドフィルム基板１１上に、ナノメタル粒子１２とテトラデカン分散液１３からなるインク１４をインクジェットヘッドにて描画する。次に、図１ｂ）及びｃ）に示すように、シリコーンゴムからなる吸収部材１５を基板１１方向へ移動させて、吸収部材１５をインク１４に接触させる。この時、接触した瞬間にインク１４の分散液１３は吸収部材１５へと吸収拡散していく（図中符号１０で示す部分）。シリコーンゴムは分子構造を成しているために、ナノメタル粒子は分子間に進入することはできない。また、シリコーンゴムは表面張力が大きいために、ナノメタル粒子との濡れ性が低いために、基板から吸収部材１５を剥離させる際に、ナノメタル粒子１２を基板１１上に残留させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に微細粒子と分散液とを含む描画材料を描画する工程と、
前記分散液を吸収する吸収部材を前記描画材料に接触させて前記分散液を吸収して、前記基板上に前記微細粒子を残留させる工程と、を有することを特徴とする描画パターン形成方法。
【請求項２】
前記吸収部材は、微細な空隙を有する材料からなり、前記分散液は透過させるが、前記微細粒子は透過させないことを特徴とする請求項１に記載の描画パターン形成方法。
る
【請求項３】
前記吸収部材は、前記描画材料を加圧しながら前記分散液を吸収することを特徴とする請求項１または２に記載の描画パターン形成方法。
【請求項４】
前記吸収部材は、前記吸収部材が前記分散液を吸収する速度以下で、描画面から基板側へ移動させて前記分散液を吸収することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の描画パターン形成方法。
【請求項５】
前記吸収部材は、前記描画材料と接触する側と反対側の表面積が、前記描画材料と接触する側の表面積より大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の描画パターン形成方法。
【請求項６】
前記吸収部材の前記基板と反対側の表面は、複数の突起を有する形状であることを特徴とする請求項５に記載の描画パターン形成方法。
【請求項７】
前記吸収部材が吸収した前記分散液を蒸発させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の描画パターン形成方法。
【請求項８】
前記分散液を吸収した前記吸収部材を加熱することを特徴とする請求項７に記載の描画パターン形成方法。
【請求項９】
前記基板の温度は、前記分散液の融点以上沸点未満であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の描画パターン形成方法。
【請求項１０】
前記吸収部材の温度は、前記分散液の融点以上沸点未満に保持されて、前記基板上の前記描画材料に接触させることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の描画パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細粒子と分散液とを含む描画材料を吐出手段から吐出させて描画し、パターン形成する描画パターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気回路の配線はマスクを用いためっき及びエッチング工程を含む複製技術にて形成されてきた。これらの工程は、少なくとも、めっき工程、マスクの作製、フォトリソグラフィ、エッチング、洗浄、及び乾燥の工程が必要であり、工程数が多いために昨今の少量多品種な顧客ニーズに合わせることが困難になってきた。これらの従来技術に代わる技術として、金属ナノ粒子材料を用いインクジェット方式等による随時描画可能な技術が期待され開発が行われている。しかしながら、インクジェット方式では、金属ナノ粒子を分散液にて薄く希釈した低粘度のインクを使用する必要があるため、濡れ広がり、コーヒーステイン現象(＝膜厚の不均一性)、バルジ効果(＝液滴の不均一な濡れ広がり)、あるいはクラック等が発生し電気特性が低下するという問題がある。また、分散液を乾燥させる必要があり、その乾燥時間が生産性向上、またはコスト低減を阻害する要因となっている。通常、金属ナノ粒子にて配線基板を製作する場合、基板上にインクを描画後、分散液を蒸発させ、残りの粒子を焼成して配線を形成する。
【０００３】
ここで、比較のため画像形成の用途について簡単に説明する。画像形成の用途の場合、通常、記録媒体は液が浸透する紙等の材料であって、インクの溶媒または分散液は紙に吸収され、色素成分が紙表面に残る。その後インク表面または記録用紙裏面から分散液を乾燥させる。ＯＨＰ用紙等の非浸透基板の使用においても、ＯＨＰ用紙の表面には受容層と呼ばれる分散液を浸透するような表面処理が施されており、それを介して分散液を乾燥させる。
【０００４】
しかしながら、金属ナノ粒子をインクジェット等の方式で描画する配線基板等の製作においては、その基板がインクの非浸透材料で構成される。よって、描画直後のインクは未乾燥状態であり、その乾燥には分散液を蒸発させる必要がある。より早く分散液を蒸発させて乾燥させるには、加熱乾燥させるのが一般的である。但し、分散液の沸点以上に温度を上げると、乾燥後の粒子間にボイドやクラックが生じ、電気特性が低下するので、沸点以下での加熱乾燥を余儀なくされる。なお、沸点が低い分散液を使用した場合は、インクジェットノズル側が直ぐに乾燥してしまい、ノズルに金属ナノ粒子が析出し描画に影響を与えるので、使用されることは少ない。加熱温度が高い場合は、液滴が着弾する前に乾燥するためにミストが発生してしまう不具合が生じる。また、相対的にノズル部の温度が低いため、気化した分散液がノズルに結露してしまうため飛翔速度や方向に悪影響を与える。よって、インクの吐出に影響を与えない適度な温度が必要となり、結果として、乾燥時間が５〜１０分の長時間となる問題がある。乾燥時間が長くなることを生産効率が上がらず、コスト削減を実現することが難しい。
【０００５】
特許文献１においては、反復して金属インク組成物を積層して金属配線を形成する場合に、インクに乾燥剤を添加したインク組成物が開示されている。これにより、乾燥速度を調整して、金属配線にクラックが発生するのを防止し、線幅の均一化を向上させることができることが記載されている。しかし、乾燥速度を短縮して生産効率を上げるものではない。
【０００６】
また、特許文献２においては、形状の異なる金属ナノ粒子及び／又は金属酸化物ナノ粒子を含むインクを着弾させた直後にレーザー光を照射することが微小径の粒子と肥大化した粒子を混在させる回路基板の製造方法が開示されている。これにより、低抵抗かつ微細な配線パターンを得ることが記載されている。しかし、この方法は分散液を極力乾燥させないようにしているため、乾燥時間短縮の解決策にはならない。
【０００７】
また、特許文献３においては、基板上にインクの受容層を備えて導電パターンを形成する場合の受容層の塗工液の組成について開示されている。これにより、導電パターンと基板の密着を向上させることが可能であることが記載されている。しかし、毎回、基板上に受容層を作製する時間が必要であり、乾燥時間の短縮には至らない。
なお、あらかじめ、受溶層がある基板にて分散液を吸収させる方法があるが、この方法では、配線パターンを一層のみ形成するには有効であるが、配線パターンの多層化には適さない。
【０００８】
また、描画によるパターン形成方法ではないが、特許文献４においては、シリコーン組成物の架橋状態を調整して、分散液および微細粒子の透過状態を制御する方法を用いて、パターンが表出されたシリコーン組成物からなる透過膜を作製し、該透過膜から金属ナノ粒子溶液をにじみ出させて基板上にパターンを転写する方法が開示されている。しかし、この方法においても、乾燥時間の短縮についての提案がされていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のように、金属ナノ粒子等の微細粒子を分散液に分散させたインクを基板上に描画して、分散液を蒸発させてパターンを形成する描画パターン形成方法において、クラックを防止するため、または線幅を均一化するために、改良されたインク、あるいは基板側に受容層を設けた場合の配線パターンの密着性向上のための提案がされているが、分散液の乾燥時間を効果的に短縮する方法は提示されていない。
本発明が解決しようとする課題は、微細粒子と分散液とを含む描画材料をインクジェットヘッド等の吐出手段から吐出させて描画し、パターンを形成する描画パターン形成方法であって、吐出特性に悪影響を与えること無く、分散液の乾燥時間を短縮し、コスト削減が可能な描画パターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、基板上に微細粒子と分散液とを含む描画材料を描画する工程と、分散液を吸収する吸収部材を描画材料に接触させて分散液を吸収して、基板上に微細粒子を残留させる工程と、を有することを特徴とする描画パターン形成方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の描画パターン形成方法によれば、分散液を吸収する吸収部材を基板上の描画材料に接触させて分散液を吸収するので、分散液を蒸発させるための乾燥時間を大幅に短縮することができ、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の描画パターン形成方法を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の描画パターン形成方法を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の描画パターン形成方法を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の描画パターン形成方法における分散液吸収工程を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態の描画パターン形成方法における分散液吸収工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の描画パターン形成方法は、基板上に微細粒子と分散液とを含む描画材料を描画する工程と、分散液を吸収する吸収部材を描画材料に接触させて分散液を吸収して、基板上に微細粒子を残留させる工程とを有するものである。
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用、効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１５】
（第１の実施形態）
本発明の描画パターン形成方法の第１の実施形態について図１を参照して説明する。図１に、本実施形態の描画パターン形成方法の概略断面図を示す。
本実施の形態は、微細粒子として導電性のナノメタル粒子１２を用い、該ナノメタル粒子１２と分散液１３とを含む描画材料（インク１４）をインクジェットヘッドから吐出させて基板１１上に描画し、次いで、吸収部材１５を該描画部に接触させて分散液１３のみを吸収部材１５に吸収させ、その後、吸収部材１５を剥離し、基板１１には微細粒子のみを残留させる方法である。なお、吸収部材１５は、分散液１３を吸収し、ナノメタル粒子１２は吸収しないものを使用する。
【００１６】
まず、図１ａ）に示すように、基板１１（１００ｍｍ角）上に、インク１４をインクジェットヘッド（図示せず）にて描画する。着弾時のインク粒径はφ５０μｍ、高さ１０μｍ程度である。
基板１１にはポリイミドフィルム（宇部興産製）を使用する。
インク１４は、ナノメタル粒子１２と分散液１３とからなるものである。ここではハリマ化成製のＮＳＰ−Ｊを使用する。これは、ナノメタル粒子１２としてナノ銀粒子(平均粒径１２ｎｍ)６５ｗｔ％と、分散液１３としてテトラデカン(沸点２５４℃、融点５．９℃、ＳＰ値７．７)とを主成分とするものである。
【００１７】
次に、図１ｂ）およびｃ）に示すように、吸収部材１５を基板１１方向へ移動させて、吸収部材１５をインク１４に接触させる。この時、接触した瞬間にインク１４の分散液１３は吸収部材１５へと吸収拡散していく（図中符号１０で示す部分）。吸収部材１５には、シリコーンゴム(信越シリコーン製シリコーンゴム、ＳＰ最大値８、厚さ１ｍｍ)を用いる。なお、シリコーンゴムを用いた理由は、テトラデカンのＳＰ値(溶解パラメーター、Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ)と値が近い為である。ＳＰ値が近いとシリコーンゴムへの膨潤速度や量が大きくなることが判っている。また、シリコーンゴムは分子構造を成しているために、分散液は透過させるが、ナノメタル粒子１２は分子間に進入することはできない。また、シリコーンゴムは表面張力が大きいために、ナノメタル粒子１２との濡れ性が低いために、基板から吸収部材１５を剥離させる際に、ナノメタル粒子１２を基板１１上に残留させることができる。
【００１８】
吸収部材１５は任意の速度にて基板１１へ近づけて行くが、その速度は、吸収部材１５が分散液１３を吸収する速度以下である。吸収部材１５が分散液１３を吸収する速度は、分散液１３の拡散速度でもあるため、この速度よりも速く基板１１へ近づけるとインク１４は横へ広がる。横への広がりを避けるには、分散液１３の拡散速度よりも遅い移動速度にて吸収部材１５を基板１１に近づける必要がある。つまり、シリコーンゴムが分散液１３であるテトラデカンを吸収する速度より遅い速度とする必要がある。本実施形態では、吸収部材１５の基板への移動速度は、１０μｍ／secとする。この速度では、インク１４が広がらずに分散液１３を吸収することができる。
なお、吸収部材１５がインク１４を吸収する速度は、定量のインク１４を吸収部材１５に滴下し、インクが浸み込んだ距離と、分散液１３が滴下されてから吸収が完了するまでの時間とから算出される。
【００１９】
次に、図１ｄ）に示すように、吸収部材１５をインク１４に加圧させる。加圧させながら分散液１３を吸収する。ナノメタル粒子１２からなるパターンの密度を大きくすることができ、パターンのボイドやクラックの発生を抑制することができる。
【００２０】
次に、図１ｅ）に示すように、吸収部材１５に分散液１３を吸収させた後、基板１１から吸収部材を剥離させて、ナノメタル粒子１２のみを基板１１上に残留させる。吸収部材１５をインク１４に接触させてから剥離するまでの時間は２秒から１０秒程度である。
【００２１】
基板１１として、ポリイミドフィルムを使用しているが、分散液が浸透しない材料からなるものであればよく、高分子樹脂基板、セラミックス基板、半導体シリコン基板、金属基板、ガラス基板等を挙げることができる。高分子樹脂基板としては、例えばポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アセタール樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、セルロース樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂等を挙げることができる。
また、セラミックス基板としては、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ホウ化ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、シリカ、アルミナ等を挙げることができる。
【００２２】
なお、分散液１３として、テトラデカンを用いているが、ナノメタル粒子１２が分散されればよく、分散液１３のＳＰ値は吸収部材のＳＰ値に近い値とすることが望ましい。分散液１３としては、有機溶剤系であればテトラデカン以外にも、シキロヘキサン、四塩化炭素、トルエン、ベンゼン、メチルエチルケトン、エタノール、アセトン、アセトニトリル、アニリン、ベンゾニトリル、ブタノール、クロロベンゼン、クロロホルム、シクロヘキサン、ジメチルホルムアミド、エーテル、イソプロパノール、メタノール、ニトロベンゼン、ペンタン、フェノール、プロパノール、α−ターピネオール、トルエン、ベンゼン、ヘプタン、ヘキサン、オクタンが挙げることができる。好ましくは、トルエン、ヘキサン、オクタン、α−ターピネオール等である。また、分散液は水であってもよい。分散液は水系や有機溶媒系およびアルコール系が主であり、その大きさはオングストローム(０．１ナノメートル)オーダーである。
【００２３】
微細粒子とは、微細粒子はナノメートルオーダーの粒子を示す。例えば、平均粒径１００ｎｍ以下の粒子を示す。微細粒子の低温焼成やインクジェットによる吐出のしやすさを考慮すると、実用的には５〜２０ｎｍの範囲である。本実施形態では、平均粒径１２ｎｍのナノ銀粒子を用いているが、導電性パターンを形成するためのナノメタル粒子１２としては、ナノ銀粒子のみならず、ナノ金粒子、ナノ白金粒子、ナノアルミニウム粒子、ナノタングステン粒子、ナノ銅粒子等を用いることができる。
また、導電性微細粒子に限らず、非導電性の微細粒子も本発明に用いることが可能である。例えば、無機顔料、有機顔料、あるいはセラミックス等の微細粒子を挙げることができる。無機顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、鉄黒、コバルトブルー等を挙げることができる。また、有機顔料としては、アゾ系顔料、フタロシアニン顔料等を挙げることができる。また、セラミックスとしては、アルミナ、ジルコニア等を挙げることができる。
【００２４】
吸収部材１５は、分散液１３を吸収する材料からなるものであり、材料として、本実施形態では、シリコーンゴムを用いた。膨潤度が高いゴム系が望ましく、天然ゴム、他のポリマー、有機高分子多孔質体等も用いることもできる。有機高分子多孔質体としては、例えば、ポリエステル多孔質体、ポリカーボネート多孔質体、ポリウレタン多孔質体等を挙げることができる。
水系の溶剤であれば、吸収部材としては、紙おむつ等に使用されるような水分吸収率の高い高分子吸収ポリマー、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム等のポリアクリル酸塩、デンプン−ポリアクリロニトリル加水分解物、デンプン−ポリアクリロニトリル酢酸架橋物、架橋カルボキシメチルセルロース、酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体ケン化物等が望ましい。
吸収部材１５の厚さは、本実施形態の厚さに限らず、吸収部材１５の種類、分散液１３の種類、及びパターニング形状等によって適宜選択可能である。
【００２５】
吸収部材１５は、分散液１３の溶解パラメーターと近い溶解パラメーター（ＳＰ値）を有することが望ましい。分散液１３の溶解パラメーターと±２以内、さらには、±１以内の範囲で近似していることが望ましい。吸収部材１５のＳＰ値が、分散液１３のＳＰ値と近いと、分散液１３の吸収部材１５への膨潤速度や量が大きくなる。シリコーンゴム(ＳＰ値８近傍)の場合は、分散液１３としてｎ−オクタン、シクロヘキサン、四塩化炭素、トルエン、ベンゼン等はＳＰ値が近似しており、望ましい。
【００２６】
吸収部材１５の空隙は、分散液は透過させるが、微細粒子を透過させない大きさである。本実施形態で用いたシリコーンゴムの空隙の大きさは、統計的に２ｎｍ以下である。吸収部材の空隙の大きさとして、微細粒子の大きさから例えば、有機高分子では１００ｎｍ以下の範囲が望ましく、さらには５ｎｍ以下の範囲がさらに望ましい。有機高分子の場合、この大きさは、架橋構造の網目の大きさによって決まる。この網目の大きさは、モノマーの分子量あるいは構造、架橋構造、または重合度を調節することによって制御することができる。またさらには、上記のような架橋構造等による制御を行うことによって、所望の溶解パラメーターや膨潤度を得ることも可能である。微細粒子はナノメートルオーダーであるが、分散液１３は、その大きさはオングストローム(０．１ナノメートル)オーダーであるので、その大きさの違いを利用して、分散液１３を分離することが可能である。
【００２７】
吸収部材１５は、微細粒子との濡れ性を低くして、基板１１から吸収部材１５を剥離することを容易にし、微細粒子のみを良好に残留させるために、高い表面張力を有することが望ましい。吸収部材１５の表面張力は基板より大きいことが望ましい。
【００２８】
本実施形態によれば、従来のように、加熱機構等を用いてインク１４から直接分散液を蒸発させて乾燥させる方法ではなく、吸収部材１５をインク１４に接触させて吸収しているので、分散液１３を蒸発させる時間分、製造時間を短縮させることができ、生産効率を上げることができ、コスト低減を図ることが可能である。
【００２９】
分散液１３の沸点以上に基板１１を長時間加熱することが無いので、乾燥後の粒子間にボイドやクラックが生じて電気特性が低下するという問題が生じず、パターンの膜質を均一なものとすることができ、さらにはパターンの精細度を高めることができる。
また、従来、長時間の加熱を避けるために低沸点の分散液１３を使用すると、インクジェットノズル側が直ぐに乾燥してしまい、ノズルに金属ナノ粒子が析出し描画に悪影響を与えるという問題があるが、本発明によれば、このような問題も生じないため、低沸点の分散液を使用することも可能である。
【００３０】
また、基板１１の加熱温度が高い場合は、液滴が着弾する前に乾燥するためにミストが発生し、気化した分散液１３がノズルに結露してしまうため飛翔速度や方向に悪影響を与えるという問題があったが、本発明によれば、基板１１の加熱温度を沸点まで高くする必要がないので、良好なインク吐出特性を得ることができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の描画パターン形成方法の第２の実施形態について図２を参照して説明する。図２に、本実施形態の描画パターン形成方法の概略断面図を示す。
本実施形態の描画パターン形成方法は、上記第１の実施形態の方法に加え、形状の異なる吸収部材２５を用い、基板１１を加熱する工程と、吸収部材２５の上部設けられた加熱器２８で吸収部材２５を加熱する工程を含むものである。
【００３２】
本実施形態に用いる装置は、温度調節機能を備える固定台３０と、吸収部材２５と、吸収部材を加熱する加熱器２８とにより構成される。第１の実施形態と同要素については同符号を付して説明する。
基板１１は、図２ａ）に示すように、温度調節機能を備える固定台３０上に設けられている。固定台３０の内部には配管２９が設けられており、その配管２９の内部を温度調節された液媒体が循環することにより、基板１１の温度調節が行われる。
【００３３】
吸収部材２５の材料は、上記第１の実施の形態と同じ、シリコーンゴム(信越シリコーン製シリコーンゴム、ＳＰ最大値８)を用いることができる。そして、インク１４と接触する側と反対側の表面に、円柱状の突起２６が形成されている。吸収部材２５の厚みは２ｍｍ、円柱の直径は０．３ｍｍ、高さは１ｍｍ、ピッチは０．５ｍｍである。インク１４と接触する側と反対側の表面積が、インク１４と接触する側の表面積より大きい形状となっている。
吸収部材２５は支持体２７に支持されている。支持体２７は位置制御手段（図示せず）により、吸収部材２５と基板１１との位置制御を行う機能を有する。
【００３４】
加熱器２８は、吸収部材２５の上部に吸収部材２５に対向して設置されている。また、加熱器２８の大きさは１５０ｍｍ角であり、電気ヒーター加熱にて温風が発生する機構のものを用いている。加熱器２８は、吸収部材２５を、該吸収部材２５のインク１４と接触する側と反対側の表面を加熱して吸収部材２５が吸収した分散液１３の蒸発を促す。
【００３５】
次に、本実施形態の描画パターンの形成方法について説明する。
図２ａ）に示すように、固定台３０の温度を分散液（テトラデカン）１３の沸点より低い温度に設定する。インクジェット等での描画に影響を与えない程度の高温が望ましく、この場合は５０℃に設定する。これは、分散液１３を蒸発させて多少インクの濃度を上げ、粘度を低下させる目的がある。また、加熱器２８からは２００℃の温風が発生しており、吸収部材２５を加熱して分散液１３の蒸発を促す。基板１１上にインクジェットヘッド等（図示せず）によって、配線パターンを描画後、固定台３０を吸収部材２５の下部に移動させる。
【００３６】
次に、図２ｂ）に示すように、支持体２７により吸収部材２５を降下させ、吸収部材２５をインク１４に接触させる。さらにインク１４が横に広がらない程度の速度（１０μｍ／ｓｅｃ)にて降下させる。この間、加熱器２８からは温風が発生している。
【００３７】
次に、図３ｃ）に示すように、分散液１３のみ吸収部材２５に吸収させた後、吸収部材２５を上昇させ、ナノメタル粒子１２のみを基板１１上に残留させる。吸収部材２５は加熱器２８により、さらに分散液１３が蒸発させられる。分散液１３を蒸発させた吸収部材２５は再度用いることが可能である。
【００３８】
本実施形態の吸収部材２５は、インク１４と接触する側と反対側の表面に、円柱状の突起２６を設けて、インク１４と接触する側と反対側の表面積が、インク１４と接触する側の表面積より大きい形状となっている。表面積を上げることで、吸収部材２５が吸収した分散液１３を蒸発し乾燥する速度を速めるという効果を得ることができる。
【００３９】
さらには、基板１１の温度は、分散液１３であるテトラデカンの融点以上沸点未満である５０℃に温度調節された状態でインク１４の描画を行う。したがって、基板１１の温度が沸点以上にした場合に発生する、インク１４が着弾する前にミストが発生し、気化した分散液１３がノズルに結露してしまうという問題がなく、良好なインク吐出特性を得ることができる。
【００４０】
また、吸収部材２５の温度は、分散液１３であるテトラデカンの融点以上沸点未満である２００℃に保持されて、基板１１上のインク１４に接触させるので、乾燥後の粒子間にボイドやクラックが生じるのを防ぎ、良質な膜質を得ることができ、良好な電気特性を得ることが可能である。
【００４１】
また、さらには、分散液１３を吸収した吸収部材２５を加熱する工程を備えているため、分散液１３の蒸発を促し、乾燥時間を短縮することが可能である。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の描画パターン形成方法の第３の実施形態について、図３を参照して説明する。図３に、本実施形態の描画パターン形成方法の概略断面図を示す。
本実施形態の描画パターン形成方法は、上記第２の実施形態と、基板１１を加熱する工程と、突起を有する吸収部材２５を用いたことと、加熱器２８で吸収部材２５を加熱する工程を含むことは同様である。本実施形態は、さらに、吸収部材を加圧機３１により加圧する工程を含み、分散液を吸収する２つの吸収部材２５及び吸収部材３５を用いて分散液の乾燥時間をさらに短縮した態様である。
【００４３】
本実施形態に用いる装置は、温度調節機能を備える固定台３０と、吸収部材２５および３５と、加圧機３１と、吸収部材２５および３５を加熱する加熱装置と、固定台３０上と加熱装置との間を吸収部材が移動可能なようにする搬送手段とにより構成される。なお、加熱装置は、図３（ｆ）に示すように、対向する２つの加熱器２８を備えてなるものである。
【００４４】
第２の実施形態同様、固定台３０の内部には配管２９が設けられており、その配管２９の内部を温度調節された液媒体が循環することにより、基板１１の温度調節が行われる。
【００４５】
吸収部材２５及び３５は、第２の実施形態同様、インク１４と接触する側と反対側の表面に、それぞれ円柱状の突起２６および３６が形成されている。吸収部材２５および３５の厚みは２ｍｍ、円柱の直径は０．３ｍｍ、高さは１ｍｍ、ピッチは０．５ｍｍである。インク１４と接触する側と反対側の表面積が、インク１４と接触する側の表面積より大きい形状となっている。
支持体２７は、図３ａ）およびｂ）に示すように、位置制御手段（図示せず）により、吸収部材２５と基板１１との位置制御を行うと共に、加熱装置との間を移動可能なように、搬送手段（図示せず）をも備えるものである。また、支持体３７も、同様に、図３ｄ）およびｅ）に示すように、吸収部材３５と基板１１との位置制御を行うと共に、加熱装置との間を移動可能なように、搬送手段（図示せず）をも備えるものである。
【００４６】
加熱装置は、図３ｆ）に示すように、固定台３０上とは別に設置され、対向する２つの加熱器２８を備え、搬送されてきた分散液１３を吸収した吸収部材２５あるいは３５の上部及び下部の両方向から加熱することを可能とする。加熱器２８の大きさは１５０ｍｍ角であり、電気ヒーターによる加熱にて温風が発生する機構のものを用いている。
【００４７】
加圧機３１は、吸収部材２５の上部に設けられている。加圧機３１は、位置制御手段（図示せず）を備え、吸収部材２５を介して基板１１との位置制御を行うと共に、基板１１への圧力制御を行う機能を備えるものである。
【００４８】
次に、本実施形態の描画パターンの形成方法について説明する。
図３ａ）に示すように、固定台３０の温度を分散液（テトラデカン）１３の沸点より低い温度に設定する。描画部（図示ぜず）において、基板１１上にインクジェットヘッド等によって、配線パターンを描画後、固定台３０を吸収部材２５の下部に移動させる。インクジェット等での描画に影響を与えない程度の高温が望ましく、この場合は５０℃に設定する。これは、多少、分散液１３を蒸発させてインク１４の濃度を上げ、粘度を低下させる目的がある。
【００４９】
次に、図３ｂ）に示すように、加圧機３１を降下させる。同時に吸収部材２５が加圧機３１に加圧され、インク１４に接触する。インク１４に接触させた時点から、１０μｍ／ｓｅｃの速度にて降下させ、０．１ＭＰａ〜１ＭＰａの範囲で２秒間加圧する。なお、吸収部材２５収縮性があるシリコーンゴムのため、支持体２７は移動させる必要はない。
【００５０】
次に、図３ｃ）に示すように、分散液１３のみ吸収部材２５に吸収させた後、加圧機３１を上昇させると同時に吸収部材２５を上昇させ、ナノメタル粒子１２のみを基板１１上に残留させる。
【００５１】
次に、描画装置に固定台３０を移動させ、描画装置により、基板１１上に残留したナノメタル粒子１２上にインク１４を重ね描画する。その後、図３ｄ）に示すように、固定台３０を本実施形態に用いる装置に戻し、基板１１上のインク１４の上部には新たな吸収部材３５を配置する。この間、図３ｆ）に示すように、吸収部材２５は支持体２７の備える搬送手段により加熱装置の２つの加熱器２８の間に搬送され、加熱器２８から２００℃の温風を発生させ分散液１３を蒸発させる。
【００５２】
次に、図３ｅ）に示すように、一度目の吸収部材２５を接触させた場合と同じ条件で、加圧機３１を降下させて、吸収部材３５とインク１４とを接触させる。加圧機３１の降下と同時に、吸収部材３５も降下する。吸収部材３５はインク１４に接触し、分散液１３を吸収する。その後、加圧機３１を上昇させる。基板１１上には、１回目の描画によるナノメタル粒子１２の上に２回目の描画によるナノメタル粒子１２が残留し、１回目の描画によるナノメタル粒子１２と２回目の描画によるナノメタル粒子１２からなるパターンが残留する。
【００５３】
次に、図３ｇ）に示すように、吸収部材３５は、支持体３７の備える搬送手段により加熱装置に搬送され、加熱器２８により加熱されて分散液１３を蒸発させる。この時、１回目の吸収部材２５は、再度基板１１上に搬送されて、新たに描画されたインク１４の分散液１３を吸収する。
【００５４】
本実施形態では、２回目の描画は、１回目に残留させたナノメタル粒子１２の上に重ね描画した場合について記載した。これにより、従来技術で提案されているような基板に分散液受容層を設ける方法は、重ね塗りには適用できないが、本発明の描画パターンの形成方法によれば、分散液１３を吸収する部材を基板１１に設けていないため、配線パターンのように厚膜化が必要な場合には、効果的な方法である。
本実施形態では、２つの吸収部材２５および３５を交替で用い、一方が加熱装置で分散液１３が蒸発されているときは、他方を分散液１３の吸収に用いることとしているので、分散液１３の乾燥時間をさらに短縮することが可能である。さらに複数回重ね描画を行う場合には、吸収部材を２つ用いる場合に限らず、３つ以上用いてもよい。
【００５５】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の描画パターン形成方法の第４の実施形態について、図４を参照して説明する。図４に、本実施形態の描画パターン形成方法における分散液吸収工程の概略断面図を示す。
本実施形態の描画パターン形成方法は、吸収部材４５上で加圧ローラーを回転させることにより加圧しながら、分散液１３を吸収させる方法である。
【００５６】
本実施形態に用いる装置は、温度調節機能を備える固定台３０と、支持体４７に支持された吸収部材４５と、加圧ローラー４１と、吸収部材４５を加熱する加熱器４８とを備えるものである。
【００５７】
固定台３０の内部には、第２の実施形態同様、配管２９が設けられており、その配管２９の内部を温度調節された液媒体が循環することにより、基板１１の温度調節が行われる。基板１１は５０℃に設定されている。
【００５８】
吸収部材４５は、上記第１の実施の形態と同じ、シリコーンゴム(信越シリコーン製シリコーンゴム、ＳＰ最大値８、厚さ１ｍｍ)を用いることができる。吸収部材４５は支持体４７により支持されている。支持体４７は位置制御手段（図示せず）により、吸収部材４５と基板１１との位置制御を行い、さらに吸収部材４５との接触可能となるように上下移動可能に制御される。インク１４には第１の実施形態と同じインクを用いる。
【００５９】
加圧ローラー４１は、吸収部材４５の上部に配置され、紙面右側から左側へ回転しながら移動すると共に、吸収部材４５を加圧する。
【００６０】
加熱器４８は、加熱器４８は電気ヒーター加熱にて温風が発生する機構を有する。例えば、加熱器の大きさは、幅５０ｍｍ、奥行き１５０ｍｍとすることができる。
【００６１】
本実施形態の描画パターン形成方法について以下に説明する。
温度調節された固定台３０の上部に基板１１を設置し、描画部（図示せず）において、インク１４をインクジェットヘッド等により描画パターンを描画する。その後、図４に示すように、固定台３０を、支持体４７により支持された吸収部材４５の下部に移動させる。支持体４７は位置制御手段（図示せず）により、吸収部材４５と基板１１との位置制御を行い、吸収部材４５をインク１４との接触手前まで移動させる。加圧ローラー４１は、吸収部材４５上部を０．０５ＭＰａの圧力で押しつけながら紙面右側から左側へ回転して移動していく。加圧ローラーの圧力は０．０１ＭＰａから１ＭＰａの範囲であることが好ましい。吸収部材４５はインク１４に加圧されながら接触し、分散液１３を吸収する。基板１１上にはナノメタル粒子１２が残留する。
【００６２】
同時に、加熱器４８は、２００℃の温風を出しながら、加圧ローラー４１が移動した跡を吸収部材４５の上部を紙面右側から左側へ移動し、吸収部材４５が吸収した分散液１３を蒸発させる。加熱器４８の温度及び移動速度は、分散液１３の種類によって設定することが可能である。
【００６３】
本実施形態の場合、加熱器４８の大きさは、基板１１と同等の大きさである必要が無く、小型化が可能であるのでコスト削減が可能である。また、支持体４７の高精度な位置決め機構を必要としないので、装置の簡略化が可能である。
【００６４】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の描画パターン形成方法の第５の実施形態について、図５を参照して説明する。図５に、本実施形態の描画パターン形成方法における分散液吸収工程の概略断面図を示す。
本実施形態の描画パターン形成方法は、加圧ローラーと一体化した吸収部材５５を用いて分散液１３を吸収する工程、及び加熱器５８で吸収部材５５を加熱する工程を含むものである
【００６５】
本実施形態に用いる装置は、図５に示すように、温度調節機能を備える固定台３０と、加圧ローラーと一体化した吸収部材５５と、吸収部材５５を加熱する加熱器５８とにより構成される。
固定台３０の内部には、第２の実施形態同様、配管２９が設けられており、その配管２９の内部を温度調節された液媒体が循環することにより、基板１１の温度調節が行われる。基板１１は５０℃に設定されている。インク１４には第１の実施形態と同じインクを用いる。
【００６６】
吸収部材５５は、円柱形あるいは円筒形の支持体にシリコーンゴムが貼り付けられた構造となっている。吸収部材５５は、基板１１上を回転しながら移動して、インク１４の分散液１３を吸収する。吸収部材５５は分散液１３を吸収すると共に、加圧機能も備えており、基板１１に描画されたインク１４上を加圧しながら回転移動する。
【００６７】
加熱器５８は、電気ヒーター加熱にて温風が発生する機構を有する。例えば、加熱器５８の大きさは、幅５０ｍｍ、奥行き１５０ｍｍとすることができる。加熱器５８は、回転移動する吸収部材５５の後方に配置され、吸収部材５５の移動と連動して移動する。
【００６８】
本実施形態の描画パターン形成方法について説明する。図５に示すように、温度調節された固定台３０の上部に基板１１を設置し、インク１４をインクジェットヘッド等により吐出させて描画パターンを描画する。その後、吸収部材５５が基板１１上を回転しながら移動し、分散液１３を吸収する。吸収部材５５の移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃ、圧力は０．０１ＭＰａから１ＭＰａの範囲であることが好ましい。基板１１上にはナノメタル粒子１２が残留する。
【００６９】
同時に、加熱器５８は、吸収部材５５の移動と連動して移動する。吸収部材５５の分散液を吸収した部分は、回転により紙面右側側面から右上方に移動する。この間、吸収部材５５は加熱器５８からの２００℃の温風により加熱され、分散液１３が蒸発される。加熱器５８により分散液が蒸発させられた部分は、回転により、再度、移動方向前方に描画されたインク１４の分散液１３を吸収する。加熱器５８の温度および設置位置等は、分散液１３の種類によって設定することが可能である。
【００７０】
吸収部材５５は、ベルト状構造とし、搬送手段により、描画材料の上部に未使用の領域が順次配置されるようにする。
本実施形態は、吸収部材５５が回転移動する時間が必要であるが、搬送手段等大型の機構を必要しないため、安価に描画パターンを形成することができるという利点がある。
【符号の説明】
【００７１】
１０  分散液が吸収された部分
１１  基板
１２  ナノメタル粒子
１３  分散液
１４  描画材料
１５，２５，３５，４５，５５  吸収部材
２６  突起
２７，３７，４７  支持体
２８，４８，５８  加熱器
２９  配管
３０  固定台
３１，４１  加圧器
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２０１２−００７１４０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９８８２６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８４８０１号公報
【特許文献４】特開２００７−６２３０２号公報
【図１】
2014170878.tif 000003
【図２】
2014170878.tif 000004
【図３】
2014170878.tif 000005
【図４】
2014170878.tif 000006
【図５】
2014170878.tif 000007