(57)【要約】【課題】  電磁波の投入エネルギー量を低減して、良質の機能性膜パターンを形成することができ、必要な光源の設備の小型化を図った機能性膜パターン成膜方法および電子機器を提供する。【解決手段】  この機能性膜パターン成膜方法では、第一の機能性液状材料としての機能性材料Ａを含む液滴３０Ａを基板２１上に吐出して第一の膜パターン４０Ａを形成する。次に、機能性材料Ａと同じ導電性を発現する材料で、機能性材料Ａより導電性に劣るが光熱変換効率の良い第二の機能性液状材料としての機能性材料Ｂを含む液滴３０Ｂを膜パターン４０Ａ上に吐出して第二の膜パターン４０Ｂを形成する。この状態で、膜パターン４０Ｂに電磁波としてのレーザ光５０を照射し、光熱変換により発生する熱で膜パターン４０Ａ，４０Ｂに導電性を発現させ、配線パターン１９を形成する。焼成されやすい機能性材料Ｂの発熱により、焼成されにくい機能性材料Ａの焼成を補助できる。【選択図】      図１
2006272152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の機能性液状材料を基板上に付着させて第一の膜パターンを形成する第１の工程と、
前記第一の機能性液状材料と同じ機能性を発現する機能性液状材料であって、前記第一の機能性液状材料とは光熱変換効率の異なる第二の機能性液状材料を前記第一の膜パターン上に付着させて第二の膜パターンを形成する第２の工程と、
前記第二の膜パターンに電磁波を照射し、光熱変換により発生する熱で前記第一の膜パターンと前記第二の膜パターンとに機能性を発現させ、機能性膜パターンを形成する第３の工程と、
を含むことを特徴とする機能性膜パターン成膜方法。
【請求項２】
請求項１に記載の機能性膜パターン成膜方法において、
前記第一の機能性液状材料は、前記第二の機能性液状材料より機能性に優れているが、光熱変換効率の悪い機能性液状材料であり、
前記第二の機能性液状材料は、前記第一の機能性液状材料より機能性に劣るが、前記第一の機能性液状材料より光熱変換効率の良い機能性液状材料であることを特徴とする機能性膜パターン成膜方法。
【請求項３】
請求項２に記載の機能性膜パターン成膜方法において、
前記第一の機能性液状材料と前記第二の機能性液状材料はそれぞれ、機能性材料としての金属を微粒子化した金属微粒子を分散剤で被覆し、溶媒に溶かしてもしくは分散剤に分散させてインク化もしくはペースト化したものであることを特徴とする機能性膜パターン成膜方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の機能性膜パターン成膜方法において、
前記第３の工程では、前記電磁波は、前記第一の機能性液状材料と前記第二の機能性液状材料のうち、光熱変換効率の良い方の機能性液状材料の吸収スペクトルにあった波長を選んで、その波長の電磁波を照射することを特徴とする機能性膜パターン成膜方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の機能性膜パターン成膜方法において、
前記電磁波は、レーザ光であることを特徴とする機能性膜パターン成膜方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の機能性膜パターン成膜方法により形成された機能性膜パターンを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種デバイスの機能性膜パターンを形成する機能性膜パターン成膜方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種デバイスの機能性膜パターンを形成する方法としてはフォトリソグラフィー法が一般的に知られている。この方法は材料の大部分を捨てるなど無駄が大きいと言える。このフォトリソグラフィー法に代わる機能性膜パターンの形成方法として、スクリーン印刷法やマイクロディスペンス法、液滴吐出法（インクジェット法）等による直接描画が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような直接描画を行うためには、スパッタ法等とは異なり、機能性材料を微粒子化し溶液に分散させる、もしくは適当な溶媒に溶かし込むことでインク化（もしくはペースト化）したものを用いる必要がある。このため、直接描画により配線をパターニングしただけでは機能性膜パターンとしての性能を発揮することができないので、所望の性能を得るために後工程としてオーブン等を用いた乾燥と焼結を含む焼成プロセスが必要となる。
【０００４】
現状の焼成プロセスには３０分から１時間程度以上の時間が必要であるため、この焼成プロセスはスループットを低下させる要因となっている。これを回避するため、オーブン等に代わる処理時間の速い焼成プロセスとして、直接描画によりパターニングされた膜パターンに電磁波を照射し、光熱変換で生じた熱の作用で上記焼成プロセスを行う電磁波照射による方法が考えられる。
【特許文献１】特開２００２−２６１０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したように直接描画によりパターニングした膜パターンに電磁波を照射して機能性材料を焼成（乾燥と焼結を含む）する場合、機能性膜パターンを形成するのに必要な単位面積当たりの照射エネルギー量は、用いる基材、インク種、インク量、電磁波スペクトル等によっても異なるが、０．１〜１００Ｊ／ｍｍ２程度である。次式、
（単位面積当たりの電磁波の照射エネルギー量）＝（電磁波出力×照射時間／電磁波のスポット面積）
の関係が成り立つ範囲において、焼成に必要な照射エネルギー量を確保するように、電磁波出力、照射時間、スポット面積を調整し、上記膜パターンへ電磁波を照射する。
【０００６】
この場合、照射エネルギー量一定の下で照射強度（＝電磁波出力／スポット面積）を強くすること、電磁波出力を上げること及び／或いはスポット面積を小さくすることで、照射時間を短縮できる。
【０００７】
しかしながら、電磁波を上記膜パターンに照射して上記焼成プロセスを行う場合、乾燥・焼結を十分に進めるためには、非常に高密度のエネルギーを投入しなければならない。これは、焼成プロセスが進むにつれて膜パターンの吸収スペクトルが変化し吸収効率が落ちるため、電磁波照射波長での光熱変換効率が極端に低下してしまう場合があるからである。
【０００８】
また、光密度のエネルギーを投入しなければならないため、例えば本技術を大面積に適用しようとすると、必要な光源の設備が大掛かりになってしまうという問題がある。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、電磁波の投入エネルギー量を低減して、良質の機能性膜パターンを形成することができ、必要な光源の設備の小型化を図った機能性膜パターン成膜方法および電子機器を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における機能性膜パターン成膜方法は、第一の機能性液状材料を基板上に付着させて第一の膜パターンを形成する第１の工程と、前記第一の機能性液状材料と同じ機能性を発現する機能性液状材料であって、前記第一の機能性液状材料とは光熱変換効率の異なる第二の機能性液状材料を前記第一の膜パターン上に付着させて第二の膜パターンを形成する第２の工程と、前記第二の膜パターンに電磁波を照射し、光熱変換により発生する熱で前記第一の膜パターンと前記第二の膜パターンとに機能性を発現させ、機能性膜パターンを形成する第３の工程と、を含むことを要旨とする。
【００１０】
これによれば、電磁波の照射による光熱変換は、重ね塗りされた第一の膜パターンと第二の膜パターンのうち、光熱変換効率の良い機能性液状材料を含む膜パターンに担わせ、その光熱変換により発生した熱によって、光熱変換効率の悪い機能性液状材料を含む膜パターンに機能性を発現させるのを補助することができる。これにより、電磁波の投入エネルギーを効率良く利用することができる。
【００１１】
また、光熱変換剤を機能性液状材料に混ぜることにより、光熱変換効率を上げることが考えられるが、この場合には、不純物濃度が増加することになり、成膜後の性能が低下してしまう。これに対して、本発明によれば、第一の膜パターンと第二の膜パターンは、成膜後に発現する機能性が同一であるため、そのような特性の低下を抑制しつつ、光熱変換効率を向上させることができる。したがって、機能性膜パターンを形成するのに必要な電磁波の投入エネルギー量を低減することができ、良質の機能性膜パターンを形成することができる。さらに、非常に高密度のエネルギーを投入する必要が無いため、光源の設備の小型化を図ることができる。
【００１２】
この機能性膜パターン成膜方法において、前記第一の機能性液状材料は、前記第二の機能性液状材料より機能性に優れているが、光熱変換効率の悪い機能性液状材料であり、前記第二の機能性液状材料は、前記第一の機能性液状材料より機能性に劣るが、前記第一の機能性液状材料より光熱変換効率の良い機能性液状材料であることを要旨とする。
【００１３】
これによれば、機能性に優れているが光熱変換効率の悪い第一の機能性液状材料が凝集してできる第一の膜パターンの上に、機能性に劣るが光熱変換効率の良い第二の機能性液状材料が凝集してできる第二の膜パターンを重ね塗りし、第二の膜パターンに電磁波を照射する。これにより、光熱変換効率の良い第二の機能性液状材料で形成された第ニの膜パターンでは光熱変換により発生した熱で機能性を発現する過程が進むとともに、その熱により、光熱変換効率の悪い第一の機能性液状材料で形成された第一の膜パターンの機能性を発現する過程を補助する。また、いずれの機能性液状材料も同じ機能性を発現するので、上の層である第二の膜パターンに含まれる第二の機能性液状材料は光熱変換の機能を担っているが、下の層である第二の膜パターンに悪影響を及ぼさない。これにより、上記特性の低下を抑制しつつ、光熱変換効率を向上させることができる。したがって、電磁波の投入エネルギー量を低減することができて、良質の機能性膜パターンを形成することができる。
【００１４】
また、第一の膜パターンの上に形成された第二の膜パターンに電磁波を照射することで、光熱変換が光熱変換効率の良い第二の機能性液状材料で形成された第二の膜パターンの表面で起こるので、熱の発生は、機能性は悪いが光熱変換効率の良い第二の機能性液状材料で行わせることができる。こうして、機能性液状材料を含む膜パターンに電磁波を照射
して光熱変換で発生する熱で膜パターンに機能性を発現させる際に、電磁波は膜パターンのごく表面までしか進入することができず、主に膜パターンの表面側で光熱変換が起こることを利用しているので、電磁波の投入エネルギー量をさらに低減することができる。
【００１５】
このように、本発明によれば、第一の機能性液状材料を含む第一のインクと、第二の機能性液状材料を含む第二のインクがある場合に、第一のインクの機能性に優れる部分と、第二のインクの光熱変換効率が良い部分との両方を生かして、少ない投入エネルギー量で、良質の機能性膜パターンを形成することができる。
【００１６】
この機能性膜パターン成膜方法において、前記第一の機能性液状材料と前記第二の機能性液状材料はそれぞれ、機能性材料としての金属を微粒子化した金属微粒子を分散剤で被覆し、溶媒に溶かしてもしくは分散剤に分散させてインク化もしくはペースト化したものであることを要旨とする。
【００１７】
これによれば、機能性に優れているが光熱変換効率の悪い第一の機能性液状材料が凝集してできる第一の膜パターンの上に、機能性に劣るが光熱変換効率の良い第二の機能性液状材料が凝集してできる第二の膜パターンを重ね塗りし、第二の膜パターンに電磁波を照射する。こうして、異種の機能性液状材料（異種のインク）を重ね塗りし、焼成（乾燥と焼結を含む）されやすい第二の機能性液状材料の発熱により、焼成されにくい第一の機能性液状材料の焼成を補助することができる。これにより、配線パターのような機能性として導電性を有する機能性膜パターンを、投入エネルギー量を削減して効率良く形成することができる。
【００１８】
また、第一の機能性液状材料と第二の機能性液状材料のいずれの材料も導電膜になる物質であるから、上の層（第二の膜パターン）は、主に光熱変換の機能を担っているが、下の層（第一の膜パターン）に悪影響を及ぼさない。この点で、上述したように光熱変換剤を機能性液状材料に混ぜることにより、光熱変換効率を上げる場合とは異なる。
【００１９】
この機能性膜パターン成膜方法において、前記第３の工程では、前記電磁波は、前記第一の機能性液状材料と前記第二の機能性液状材料のうち、光熱変換効率の良い方の機能性液状材料の吸収スペクトルにあった波長を選んで、その波長の電磁波を照射することを要旨とする。
【００２０】
これによれば、光熱変換効率の良い機能性液状材料の特性を生かして、機能性膜パターンをさらに効率良く形成することができる。
この機能性膜パターン成膜方法において、前記電磁波は、レーザ光であることを要旨とする。
【００２１】
これによれば、レーザ光の照射による光熱変換は、重ね塗りされた第一の膜パターンと第二の膜パターンのうち、光熱変換効率の良い機能性液状材料を含む膜パターンに担わせ、その光熱変換により発生した熱によって、光熱変換効率の悪い機能性液状材料を含む膜パターンに機能性を発現させるのを補助することができる。これにより、レーザ光の投入エネルギーを効率良く利用することができる。また、第一の膜パターンと第二の膜パターンは、成膜後に発現する機能性が同一であるため、特性の低下を抑制しつつ、光熱変換効率を向上させることができる。したがって、機能性膜パターンを形成するのに必要なレーザ光の投入エネルギー量を低減することができ、良質の機能性膜パターンを形成することができる。さらに、非常に高密度のエネルギーを投入する必要が無いため、光源の設備の小型化を図ることができる。
【００２２】
本発明における電子機器は、上記機能性膜パターン成膜方法により形成された機能性膜
パターンを備えることを要旨とする。
これによれば、上記機能性膜パターン成膜方法により投入エネルギーを効率良く利用して、良質の機能性膜パターンを形成することができるので、低コストで高性能の電子機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、機能性膜パターンの一例として、プラズマディスプレイ等の表示装置の素子基板上に形成される走査線やデータ線等の配線パターン（金属配線パターン）もしくは回路基板の金属配線パターンを形成する場合について説明する。
【００２４】
一実施形態に係る機能性膜パターン成膜方法を説明する前に、この機能性膜パターン成膜方法の実施に用いる機能性膜パターン成膜装置２０を、図１に基づいて簡単に説明する。
【００２５】
この機能性膜パターン成膜装置２０は、図１（Ａ）に示すように、機能性膜パターンとしての配線パターン１９（図１（Ｂ）参照）が形成される基板２１が載置されるキャリッジ２２と、機能性液状材料の基板上への付着装置としての２つの液滴吐出ヘッド２３Ａ，２３Ｂと、電磁波光源としてのレーザ光照射ヘッド２４と、制御部２５とを備えている。
【００２６】
キャリッジ２２は、図示を省略したＸ方向駆動モータとＹ方向駆動モータにより駆動されて、液滴吐出ヘッド２３Ａ，２３Ｂに対してＸＹ方向に移動可能になっている。図１（Ａ）では、基板２１は矢印で示す基板進行方向へ搬送される。
【００２７】
液滴吐出ヘッド２３Ａは、第一の機能性材料Ａを含む第一の機能性液状材料としての液滴３０Ａを基板２１上に吐出して付着させ、第一の膜パターン４０Ａを基板２１上に形成する。この液滴３０Ａは、図１（Ａ）の拡大部６０，６１で示すように、第一の機能性材料Ａとしての金属を微粒子化したもの（金属微粒子３１）を溶媒３２に分散させてインク化したものである。また、この液滴３０Ａには、金属微粒子３１はそのままではくっついて溶融するので、この金属微粒子３１を分散剤３３からなる保護膜で被覆して分散させてある。本例では、金属微粒子３１として銀の微粒子を用いている。また、液滴吐出ヘッド２３Ａは、基板２１上に着弾した液滴３０Ａが凝集して所定の膜パターン（第一の膜パターン）４０Ａが基板２１上に形成されるように液滴３０Ａを吐出するようになっている。この膜パターン４０Ａが基板２１上に形成されるように、この基板２１上の必要な個所には撥液処理が施されている。
【００２８】
液滴吐出ヘッド２３Ｂは、第ニの機能性材料Ｂを含む第ニの機能性液状材料としての液滴３０Ｂを膜パターン４０Ａ上に吐出して付着させ、第二の膜パターン４０Ｂを第一の膜パターン４０Ａ上に形成する。この液滴３０Ｂは、液滴３０Ａと同様に、第ニの機能性材料Ｂとしての金属を微粒子化したもの（金属微粒子３１）を溶媒３２に分散させてインク化したものである。また、この液滴３０Ｂには、金属微粒子３１はそのままではくっついて溶融するので、この金属微粒子３１を分散剤３３からなる保護膜で被覆して分散させてある。また、液滴吐出ヘッド２３Ｂは、膜パターン４０Ａ上に着弾した液滴３０Ｂが凝集して所定の膜パターン（第二の膜パターン）４０Ｂが膜パターン４０Ａ上に形成されるように液滴３０Ｂを吐出するようになっている。
【００２９】
第一の機能性材料Ａは、第二の機能性材料Ｂより機能性（本例では導電性）に優れているが、光熱変換効率の悪い（後述する図４（Ａ）〜（Ｃ）参照）機能性材料である。第ニの機能性材料Ｂは、第一の機能性材料Ａと同じ導電性を発現する機能性材料であって、第一の機能性材料Ａより導電性に劣るが、第一の機能性材料Ａより光熱変換効率の良い（後
述する図５（Ａ）〜（Ｃ）参照）機能性液状材料である。
【００３０】
このように第一の機能性材料Ａとしての金属微粒子３１を含むインクと、第二の機能性材料Ｂとしての金属微粒子３１を含むインクは、金属微粒子３１が同じ銀のインクでも、銀の径が異なる等の理由で、発現後の導電性や光熱変換効率が異なったものとなっている。
【００３１】
なお、第一の機能性材料Ａを含む液滴３０Ａを液滴吐出ヘッド２３Ａで吐出してから第ニの機能性材料Ｂを含む液滴３０Ｂを液滴吐出ヘッド２３Ｂで吐出するまでに、液滴３０Ａで形成される膜パターン４０Ａが自然乾燥される。このため、膜パターン４０Ｂに含まれる第二の機能性材料Ｂが膜パターン４０Ａに含まれる第一の機能性材料Ａと混ざる度合は少ない。
【００３２】
制御部２５は、２つの液滴吐出ヘッド２３Ａ，２３Ｂ、キャリッジ２２、およびレーザ光照射ヘッド２４の各々に制御信号を出力し、これらを含むシステム全体を統括制御するようになっている。この制御部２５は、図示を省略したＣＰＵ，タイマクロック、膜パターンの形状および位置を記憶したメモリ等を含んで構成されている。
【００３３】
ここで、レーザ光（電磁波）の吸収による光熱変換で発生する熱で膜パターン４０Ａ，４０Ｂの焼成が進み、配線パターン１９が形成される焼成プロセスについて説明する。この焼成プロセスは、以下の３つの過程（ステージ）に分けることができる。
【００３４】
焼成初期：この焼成初期では、溶媒３２および分散剤３３が分解・蒸発・飛散する。
図２の曲線４２，４３は、焼成初期におけるある機能性液状材料の吸収スペクトルを示している。この吸収スペクトルは、簡単には、図３（Ａ）の曲線４４，４５で示す溶媒起因の吸収スペクトルと、図３（Ｂ）の曲線４６，４７で示す分散剤起因の吸収スペクトルと、図３（Ｃ）の曲線４８で示す微粒子（溶質）起因の吸収スペクトルとを重ね合わせものとなる。図４（Ａ）の曲線８０Ａ，８１Ａは、機能性材料Ａにおける焼成初期の吸収スペクトルを示している。図５（Ａ）の曲線８０Ｂ，８１Ｂは、機能性材料Ｂにおける焼成初期の吸収スペクトルを示している。
【００３５】
このように、焼結初期では、金属微粒子３１と溶媒３２と分散剤３３とにそれぞれ起因する吸収が起こっているので、一番焼結を進めるのが簡単な領域である。また、金属が微粒子化されると、バルクのときには見られ無かったプラズモン吸収の特徴がでてきて、ある波長の光と共振して非常に大きな吸収を示す。これは、微粒子（金属微粒子３１）があるサイズのときに有効で、焼結が進んでいきその微粒子が大きくなると、プラズモン吸収が減っていく。
【００３６】
焼成中期：この焼成中期では、溶媒３２および分散剤３３の残留分が少なくなり、金属微粒子３１同士が溶融（溶質が析出）し粒成長を始める。溶媒起因の吸収スペクトルは消失し、分散剤起因の吸収スペクトルは強度が減少する。微粒子（溶質）起因の吸収スペクトルは粒子径の成長によりブロードとなる。この過程では、溶媒や分散剤がどんどん蒸発していき、溶媒起因の吸収がどんどん減っていく。また、金属微粒子３１の径もどんどん大きくなっていくので、プラズモン吸収も減っていく。図４（Ｂ）の曲線８２Ａ，８３Ａは、機能性材料Ａにおける焼成中期の吸収スペクトルを示している。図５（Ｂ）の曲線８２Ｂ，８３Ｂは、機能性材料Ｂにおける焼成中期の吸収スペクトルを示している。
【００３７】
焼成後期：この焼成後期では、図１（Ａ）の拡大部６０で模式的に示すように、金属微粒子３１の粒成長が進み、配線パターン１９としての導電性が発現する。微粒子起因の吸収スペクトルも消失し始め、膜本来の吸収スペクトルが支配的となる。図４（Ｃ）の曲線
８４Ａは、機能性材料Ａにおける焼成後期の吸収スペクトルを示している。図５（Ｃ）の曲線８４Ｂは、機能性材料Ｂにおける焼成後期の吸収スペクトルを示している。
【００３８】
機能性膜パターン成膜装置２０は、配線パターン１９が形成される焼成初期から焼成終期までの各過程で変化する膜パターン４０Ｂの吸収スペクトルに応じて、吸収効率の良い最適な波長のレーザ光を照射するレーザ光照射ヘッド２４を備えている。
【００３９】
レーザ光照射ヘッド２４は、第一の機能性材料Ａと第ニの機能性材料Ｂのうち、光熱変換効率の良い方の機能性材料Ｂの吸収スペクトル（図５（Ａ）〜（Ｃ）参照）にあった最適な波長を選んで、その波長のレーザ光５０を照射するようになっている。
【００４０】
レーザ光照射ヘッド２４は、レーザ光５０を出射するレーザ本体５１と、レーザ本体５１から出射されたレーザ光５０を所望のスポット形状で膜パターン４０Ｂに集光させるレンズ５２とを含んでいる。
【００４１】
レーザ光５０は、例えば緑色の光である。レーザ本体５１は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第二高調波（波長λ＝５３２ｎｍ）を用いている。このレーザ本体５１は、レーザ光５０を連続的に出射するように、制御部２５により駆動制御される。このような構成のレーザ光照射ヘッド２４が、液滴吐出ヘッド２３Ｂの近傍に配置されている。
【００４２】
次に、以上の構成を有する機能性膜パターン成膜装置２０を用いて実施される実施形態に係る機能性膜パターン成膜方法について説明する。
この機能性膜パターン成膜方法は、以下の工程を含む。
【００４３】
（第１の工程）
第一の機能性液状材料を基板２１上に付着させて第一の膜パターン４０Ａを形成する工程。
【００４４】
本実施形態では、第１の工程で、液滴吐出ヘッド２３Ａにより、第一の（機能性液状材料としての）機能性材料Ａを含む液滴３０Ａを基板２１上に吐出して付着させ、第一の膜パターン４０Ａ（図１（Ａ）参照）を基板２１上に形成する。
【００４５】
（第２の工程）
第一の機能性液状材料と同じ機能性を発現する機能性液状材料であって、第一の機能性液状材料とは光熱変換効率の異なる第二の機能性液状材料を第一の膜パターン４０Ａ上に付着させて第二の膜パターン４０Ｂ（図１（Ａ）参照）を形成する工程。
【００４６】
本実施形態では、第２の工程で、液滴吐出ヘッド２３Ｂにより、第ニの（機能性液状材料としての）機能性材料Ｂを含む液滴３０Ｂを膜パターン４０Ａ上に吐出して付着させ、第二の膜パターン４０Ｂを第一の膜パターン４０Ａ上に形成する。ここで、第ニの機能性材料Ｂは、第一の機能性材料Ａと同じ導電性（機能性）を発現する機能性液状材料であって、第一の機能性材料Ａより導電性に劣るが、第一の機能性材料Ａより光熱変換効率の良い。
【００４７】
（第３の工程）
第一の膜パターン４０Ａ上に形成された第二の膜パターン４０Ｂに上記レーザ光５０を照射し、光熱変換により発生する熱で第一の膜パターン４０Ａと第二の膜パターン４０Ｂとに導電性を発現させ、配線パターン１９（図１（Ｂ）参照）を形成する工程。
【００４８】
また、この機能性膜パターン成膜方法では、上記第３の工程で、レーザ光照射ヘッド２
４は、第一の機能性材料Ａと第ニの機能性材料Ｂのうち、光熱変換効率の良い方の機能性材料Ｂの吸収スペクトル（図５（Ａ）〜（Ｃ）参照）にあった最適な波長を選んで、その波長のレーザ光５０を照射する。
【００４９】
以上の工程により、図１（Ｂ）に示すような配線パターン１９が出来上がる。この配線パターン１９は、第一の膜パターン４０Ａが焼成された層１９Ａと、この層１９Ａの上に形成され、第二の膜パターン４０Ｂが焼成された層１９Ｂとから構成されている。
【００５０】
以上のように構成された一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○レーザ光５０の照射による光熱変換は、重ね塗りされた第一の膜パターン４０Ａと第二の膜パターン４０Ｂのうち、光熱変換効率の良い機能性材料Ｂを含む膜パターン４０Ｂに担わせ、その光熱変換により発生した熱によって、光熱変換効率の悪い機能性材料Ａを含む膜パターン４０Ａに導電性を発現させるのを補助することができる。これにより、レーザ光５０の投入エネルギーを効率良く利用することができる。
【００５１】
○上述したように、光熱変換剤を機能性液状材料に混ぜることにより、光熱変換効率を上げることが考えられるが、この場合には、不純物濃度が増加することになり、成膜後の性能が低下してしまう。これに対して、本実施形態によれば、第一の膜パターン４０Ａと第二の膜パターン４０Ｂは、成膜後に発現する導電性が同一であるため、そのような特性の低下を抑制しつつ、光熱変換効率を向上させることができる。
【００５２】
したがって、図１（Ｂ）に示すような配線パターン１９を形成するのに必要なレーザ光（電磁波）５０の投入エネルギー量を低減することができ、良質の配線パターン１９を形成することができる。
【００５３】
○非常に高密度のエネルギーを投入する必要が無いため、光源の設備の小型化を図ることができる。
○導電性に優れているが光熱変換効率の悪い第一の機能性材料Ａの液滴３０Ａが凝集してできる第一の膜パターン４０Ａの上に、導電性に劣るが光熱変換効率の良い第二の機能性材料Ｂの液滴３０Ｂが凝集してできる第二の膜パターン４０Ｂを重ね塗りし、第二の膜パターン４０Ｂにレーザ光５０を照射する。これにより、光熱変換効率の良い第二の機能性材料Ｂで形成された第ニの膜パターン４０Ｂでは光熱変換により発生した熱で導電性を発現する過程が進むとともに、その熱により、光熱変換効率の悪い第一の機能性材料Ａで形成された第一の膜パターン４０Ａの導電性を発現する過程を補助する。また、いずれの機能性材料Ａ，Ｂも同じ導電性を発現するので、上の層である第二の膜パターン４０Ｂに含まれる第二の機能性材料Ｂは光熱変換の機能を担っているが、下の層である第一の膜パターン４０Ａに悪影響を及ぼさない。これにより、上記特性の低下を抑制しつつ、光熱変換効率を向上させることができる。したがって、レーザ光（電磁波）の投入エネルギー量を低減することができて、良質の配線パターン１９を形成することができる。
【００５４】
○第一の膜パターン４０Ａの上に形成された第二の膜パターン４０Ｂにレーザ光５０を照射することで、光熱変換が光熱変換効率の良い第二の機能性材料Ｂで形成された第ニの膜パターン４０Ｂの表面で起こるので、熱の発生は、導電性は悪いが光熱変換効率の良い第二の機能性材料Ｂで行わせることができる。こうして、機能性液状材料を含む膜パターンにレーザ光５０を照射して光熱変換で発生する熱で膜パターンに導電性を発現させる際に、レーザ光５０は膜パターン４０Ｂのごく表面までしか進入することができず、主に膜パターン４０Ｂの表面側で光熱変換が起こることを利用しているので、レーザ光５０の投入エネルギー量をさらに低減することができる。
【００５５】
○第一の機能性材料Ａを含む第一のインクと、第二の機能性材料Ｂを含む第二のインク
がある場合に、第一のインクの導電性に優れる部分と、第二のインクの光熱変換効率が良い部分との両方を生かして、少ない投入エネルギー量で、良質の配線パターン１９を形成することができる。
【００５６】
○導電性に優れているが光熱変換効率の悪い第一の機能性材料Ａの液滴３０Ａが凝集してできる第一の膜パターン４０Ａの上に、導電性に劣るが光熱変換効率の良い第二の機能性材料Ｂの液滴３０Ｂが凝集してできる第二の膜パターン４０Ｂを重ね塗りし、第二の膜パターン４０Ｂにレーザ光５０を照射する。こうして、異種の機能性液状材料（異種のインク）Ａ，Ｂを重ね塗りし、焼成（乾燥と焼結を含む）されやすい方の第二の機能性材料Ｂの発熱により、焼成されにくい方の第一の機能性材料Ａの焼成を補助することができる。これにより、導電性を有する配線パターン１９を、投入エネルギー量を削減して効率良く形成することができる。
【００５７】
○第一の機能性材料Ａと第二の機能性材料Ｂのいずれの材料も導電膜になる物質であるから、上の層（第二の膜パターン４０Ｂ）は、主に光熱変換の機能を担っているが、下の層（第一の膜パターン４０Ａ）に悪影響を及ぼさない。この点で、上述したように光熱変換剤を機能性液状材料に混ぜることにより、光熱変換効率を上げる場合とは異なる。
【００５８】
○上記第３の工程で、第一の機能性材料Ａと第ニの機能性材料Ｂのうち、光熱変換効率の良い方の機能性材料Ｂの吸収スペクトルにあった最適な波長を選んで、その波長のレーザ光５０を照射するようにしている。これにより、光熱変換効率の良い機能性材料Ｂの特性を生かして、配線パターン１９をさらに効率良く形成することができる。
【００５９】
○第一の機能性材料Ａを含む液滴３０Ａを吐出してから第ニの機能性材料Ｂを含む液滴３０Ｂを吐出するまでに、液滴３０Ａで形成される膜パターン４０Ａが自然乾燥される。このため、膜パターン４０Ｂに含まれる第二の機能性材料Ｂが膜パターン４０Ａに含まれる第一の機能性材料Ａと混ざる度合は少なくなり、より良質の配線パターン１９を形成することができる。
【００６０】
（電子機器）
次に、上記実施形態で説明した機能性膜パターン成膜方法により形成された配線パターン１９を備えた電子機器の一例として、モバイル型のパーソナルコンピュータを図６に基づいて説明する。
【００６１】
図６に示すパーソナルコンピュータ７０は、キーボード７１を備えた本体部７２と、有機ＥＬパネルを用いた表示ユニット７３とを備えている。この表示ユニット７３の素子基板（図示省略）上には、複数の走査線と、複数のデータ線と、走査線とデータ線の交差に対応してマトリクス状に配置され、発光素子をそれぞれ有する複数の画素とが形成されている。走査線やデータ線等の配線パターンが上記実施形態で説明した機能性膜パターン成膜方法により形成される。
【００６２】
このパーソナルコンピュータ７０によれば、上記機能性膜パターン成膜方法により、投入エネルギーを効率良く利用して、良質の配線パターン１９（図１（Ｂ）参照）を形成することができるので、低コストで高性能のパーソナルコンピュータ７０を実現することができる。
【００６３】
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記実施形態では、第１の工程で、第一の機能性液状材料を基板２１上に付着させて第一の膜パターン４０Ａを形成する方法の一例として、第一の機能性材料Ａを含む液滴３０Ａを基板２１上に吐出して付着させ、第一の膜パターン４０Ａを基板２１上に形成する
ようにしている。つまり、インクジェット法により第一の機能性液状材料を基板２１上に付着させて第一の膜パターン４０Ａを基板２１上に形成するようにしている。本発明は、このような方法に限定されない。例えば、本発明は、第１の工程で、マイクロディスペンス法により第一の機能性液状材料を基板２１上に付着させる機能性膜パターン成膜方法や、スクリーン印刷法により第一の機能性液状材料を基板２１上に付着させる機能性膜パターン成膜方法にも適用可能である。
【００６４】
・同様に、上記実施形態では、第２の工程で、第二の機能性液状材料を第一の膜パターン４０Ａ上に付着させて第二の膜パターン４０Ｂを形成する方法の一例として、第二の機能性材料Ｂを含む液滴３０Ｂを膜パターン４０Ａ上に吐出して付着させ、第二の膜パターン４０Ｂを第一の膜パターン４０Ａ上に形成するようにしている。本発明は、このような方法に限定されない。例えば、本発明は、第２の工程で、マイクロディスペンス法により第ニの機能性液状材料を膜パターン４０Ａ上に付着させる機能性膜パターン成膜方法や、スクリーン印刷法により第ニの機能性液状材料を膜パターン４０Ａ上に付着させる機能性膜パターン成膜方法にも適用可能である。
【００６５】
・上記実施形態では、第３の工程において、照射する電磁波としてレーザ光５０を用いているが、レーザ光以外に、発光ダイオード、高輝度蛍光灯、各種ランプ光源、太陽光等を用いても良い。
【００６６】
・上記各実施形態では、レーザ本体５１としてＮｄ：ＹＡＧレーザ（波長：５３２ｎｍ）を用いた構成について一例として説明したが、本発明は、レーザ本体５１としてＮｄ：ＹＡＧレーザ（波長：５３２ｎｍ）以外のレーザを用いる機能性膜パターン成膜方法にも適用可能である。
【００６７】
・上記実施形態では、導電性（機能性）に劣るが光熱変換効率の良い機能性材料Ｂを含むインクを、導電性に優れるが光熱変換効率の悪い機能性材料Ａを含むインクに重ね塗りして、この状態でレーザ光を照射するようにしているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、上になるインクが光透過性の高いものであれば、光熱変換効率の良い方のインクを下にして、光熱変換効率の悪い方のインクを上に塗り、この状態でレーザ光（電磁波）を照射するようにしても良い。要するに、本発明は、同じ機能性（例えば、導電性）を発現するが、光熱変換効率の異なる異種のインクを重ね塗りし、この状態で電磁波を照射して、機能性膜パターンを形成する機能性膜パターン成膜方法に広く適用可能である。
【００６８】
・上記実施形態では、上記工程１〜工程３を１回おこなって配線パターン１９を形成しているが、工程１〜工程３を複数回おこなって厚さのより厚い配線パターン１９を形成する場合にも、本発明は適用可能である。
【００６９】
・上記実施形態では、機能性材料としての金属微粒子３１として銀の微粒子を用いているが、金属微粒子として、銀以外に、金、銅、アルミニウム等を微粒子化したものを用いても良い。
【００７０】
・上記実施形態では、機能性膜パターンの一例として、配線パターン１９を形成する場合について説明したが、本発明は、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層、カラーフィルタ、ＩＣタグの配線パターン等を形成するのに適用可能である。
【００７１】
・つまり、本発明は、金属配線パターンのように、金属微粒子（微粒子化された機能性材料）を分散剤で被覆したものが溶媒に溶けているもしくは分散剤に分散させた機能性液状材料を、焼成（乾燥、焼結）して機能性膜パターンである配線パターンを形成するのに広く適用可能である。これに限らず、本発明は、有機ＥＬ層のように、材料によっては、
機能性材料が溶媒に溶けている機能性液状材料を、光熱変換で発生した熱で乾燥して溶媒を蒸発させることで（乾燥工程だけで）、機能性膜パターンが作られるものにも使える。
【００７２】
・このように、本発明は、形成する機能性膜パターンの機構（構造）によって、乾燥だけで形成されるものと、焼成（乾燥と焼結）で形成される機能性膜パターンの両方に適用可能である。
【００７３】
・上記各実施形態では、レーザ光照射ヘッド２４には、レーザ光５０を所望のスポット形状で膜パターン４０Ａ，４０Ｂに集光させる光学素子としてレンズ５２を用いているが、本発明はこれに限定されない。レンズ５２に代えて、溝の切り方（溝形状）を適宜設定することで、膜パターン４０Ａ，４０Ｂに照射されるレーザ光５０のスポット形状と強度を任意に変えられる回折光学素子や、シリンドリカルレンズ等、他の光学素子を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】（Ａ），（Ｂ）一実施形態に係る機能性膜パターン成膜方法の手順を示す説明図。
【図２】機能性材料の吸収スペクトルを示すグラフ。
【図３】（Ａ）溶媒起因の吸収スペクトル、（Ｂ）分散剤起因の吸収スペクトル、（Ｃ）微粒子起因の吸収スペクトルをそれぞれ示すグラフ。
【図４】（Ａ）第一の機能性材料Ａの焼成初期の吸収スペクトル、（Ｂ）同材料Ａの焼成中期の吸収スペクトル、（Ｃ）同材料Ａの焼成後期の吸収スペクトルをそれぞれ示すグラフ。
【図５】（Ａ）第ニの機能性材料Ｂの焼成初期の吸収スペクトル、（Ｂ）同材料Ｂの焼成中期の吸収スペクトル、（Ｃ）同材料Ｂの焼成後期の吸収スペクトルをそれぞれ示すグラフ。
【図６】電子機器としてのパーソナルコンピュータを示す斜視図。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ…第一の機能性材料、Ｂ…第二の機能性材料、１９…機能性膜パターンとしての配線パターン、２１…基板、３０Ａ，３０Ｂ…機能性液状材料としての液滴、３１…金属微粒子、３２…溶媒、３３…分散剤、４０Ａ…第一の膜パターン、４０Ｂ…第二の膜パターン，５０…電磁波としてのレーザ光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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