(57)【要約】【課題】所望の親水性パターンを形成することができる表面処理装置を実現すること。【解決手段】プラズマ発生装置１は、複数のマイクロプラズマ発生源が直線状に配置された装置であり、各マイクロプラズマ発生源におけるマイクロプラズマの発生は、制御装置２によってそれぞれ独立にオンオフ制御することができる。走査手段３によってフレキシブル基板５を巻き取りつつ、所望の親水性パターンのデータに基づいて制御装置２により各マイクロプラズマの発生をオンオフ制御し、フレキシブル基板５表面にマイクロプラズマを照射する。これにより、フレキシブル基板５表面上に所望の親水性パターンを形成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、前記シート材表面を改質する表面処理装置において、
マイクロプラズマを発生させる複数のマイクロプラズマ発生源が、そのマイクロプラズマの前記シート材表面への照射領域が前記シート材の幅方向に連続するように配置されたプラズマ発生装置と、
前記各マイクロプラズマ発生源の各マイクロプラズマ発生をそれぞれオンオフ制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
前記シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、前記シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査させる走査手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
前記走査手段は、前記シート材を回転により巻き付けて運搬する手段である、ことを特徴とする請求項２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記マイクロプラズマ発生源は、直線状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【請求項５】
前記プラズマ発生装置は、
貫通孔が直線状に多数設けられた絶縁性の基板と、
前記基板の表面側および裏面側に配設され、前記基板に設けられた前記各貫通孔と軸が一致する貫通孔が設けられた第１電極および第２電極と、
を有し、
前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が各前記貫通孔ごとに分離して設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することで前記各貫通孔にマイクロプラズマを発生させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記マイクロプラズマを発生させるガスは、前記シート材表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記マイクロプラズマの照射によって生じた前記シート材表面の親水性の領域上に、機能性インクを塗布するインクジェット装置をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の表面処理装置。
【請求項８】
前記機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする請求項７に記載の表面処理装置。
【請求項９】
大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、前記シート材の表面を改質する表面処理方法において、
複数のマイクロプラズマを、そのマイクロプラズマの前記シート材表面への照射領域が前記シート材の幅方向に連続するように配置し、
各マイクロプラズマの発生をそれぞれオンオフ制御しながら、前記シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、前記シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査する、
ことを特徴とする表面処理方法。
【請求項１０】
前記シート材を回転により巻き付けて運搬することにより、前記シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を走査することを特徴とする請求項９に記載の表面処理方法。
【請求項１１】
複数の前記マイクロプラズマは、直線状に配置することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の表面処理方法。
【請求項１２】
前記マイクロプラズマを発生させるガスは、前記シート材表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の表面処理方法。
【請求項１３】
前記マイクロプラズマの照射によって生じた前記シート材表面の親水性の領域上に、インクジェット法によって機能性インクを塗布することを特徴とする請求項１２に記載の表面処理方法。
【請求項１４】
前記機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする請求項１３に記載の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ照射によって物体表面を所望のパターンに改質する表面処理装置および表面処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷などによって導電性インクを塗布してフレキシブル基板上に配線パターンを形成する場合に、微細な幅の配線を形成する方法として、特許文献１などに記載された方法が知られている。以下にその方法を説明する。
【０００３】
まず、表面全面に疎水処理を施したフレキシブル基板を用意する。次に、所望の配線パターンの窓を開けたフォトマスクを用いてＵＶ光を照射し、疎水処理された領域の一部の疎水性を低下させる。これにより、フレキシブル基板の表面に親水性のパターンを形成する。そしてその後、フレキシブル基板表面の親水性のパターン上にインクジェットなどによって導電性インクを塗布することで配線を形成する。このとき、フレキシブル基板表面の疎水性の領域に導電性インクが付着しても、その疎水性により導電性インクが親水性の領域側へと移動するため、親水性パターンに沿った微細な配線を形成することができる。特許文献１には、ＵＶ光の照射以外に、酸素とハロゲンガス雰囲気下でプラズマ処理をする、またはオゾン雰囲気に晒すことで、疎水性を部分的に低下させる方法も示されている。
【０００４】
また、プラズマを照射して物体表面を親水性などに改質させる表面処理装置が従来より知られている。たとえば、特許文献２には、面状にプラズマを発生させる装置を用い、シート状の物体を巻き付けて移動させ、物体表面へのプラズマ照射範囲を走査することにより、ロール・ツー・ロールで表面処理を行う方法が示されている。また、特許文献３では、プラズマ発生源をマトリクス状に配置したプラズマ発生装置を用い、各プラズマ発生源のプラズマ発生をそれぞれ制御することで、所望のパターンに物体表面を親水化させることができる装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３１１６４８
【特許文献２】特開２００９−３２６５１
【特許文献３】特開２００５−１１１２９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に示された方法で親水性パターンを形成する場合、真空チャンバーが必要であって製造工程が複雑であるため、製造に時間がかかり、製造コストが高くなることが問題であった。また、フォトマスクによって親水性パターンが決定されるため、パターン形状の変更のたびに新たにフォトマスクを作製しなければならず、パターン形状の変更を容易に行うことができない。
【０００７】
また、フレキシブル基板表面の親水性パターンの形成に、特許文献２、３に記載の表面処理装置を用いることが考えられる。しかし、特許文献２に記載の表面処理装置はフレキシブル基板表面の全面を親水性とすることには有用ではあるが、親水性パターンを形成するためには、レジストなどのマスクをフレキシブル基板表面上に形成する必要があり、製造工程が多工程で複雑になってしまう。また、特許文献３に記載の表面処理装置では、一度に親水性パターニングが可能な範囲は、マトリクス状に配置した電極の面積によって規定されるため、広い範囲をパターニングするには装置を大型としたり、何度もプラズマ照射位置を変更したりする必要があり、やはり製造コストの増大を招いてしまう。
【０００８】
そこで本発明の目的は、物体表面を所望のパターンに容易に改質することができる小型の表面処理装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、シート材表面を改質する表面処理装置において、マイクロプラズマを発生させる複数のマイクロプラズマ発生源が、そのマイクロプラズマのシート材表面への照射領域がシート材の幅方向に連続するように配置されたプラズマ発生装置と、各マイクロプラズマ発生源の各マイクロプラズマ発生をそれぞれオンオフ制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする表面処理装置である。
【００１０】
ここでマイクロプラズマとは、１〜１００μｍオーダーの微小なドット状のプラズマである。また、改質は、シート材表面を親水性や疎水性にするなどの物性を変化させるものである。親水性とするには、たとえばＯＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ2 、ＣＯ、ＳＯ3 ＨなどのＯ、Ｎ、イオンを含む基を有する化合物ガスを放電用ガスとすればよい。また、疎水性とするには、フッ素、塩素系のガスを放電用ガスとすればよい。これらの物体表面を改質させるガスは、キャリアガス、たとえばヘリウム、ネオン、アルゴンなどの不活性ガス、に混合されていてもよく、これによって放電し易くすることが可能である。
【００１１】
各マイクロプラズマ発生のオンオフ制御は、それぞれ独立に行ってもよいが、複数のマイクロプラズマ発生源をまとめて１単位として、その単位ごとに独立にオンオフ制御するようにしてもよい。
【００１２】
プラズマ発生装置をシート材を挟んで両側に配置し、シート材の両面を改質するようにしてもよい。
【００１３】
複数のマイクロプラズマ発生源は、そのマイクロプラズマのシート材表面への照射領域がシート材の幅方向に連続するように配置されていればよく、たとえば直線状、曲線状、千鳥状などである。直線状や曲線状に配置する場合、１列に配置されている場合だけでなく、複数列配置されていてもよい。複数列配置したり、千鳥状に配置すれば、隣接するマイクロプラズマの照射領域を重ねることが容易となり、所望の改質パターン形成がさらに容易となる。また、プラズマ発生装置を複数台設けてもよい。
【００１４】
表面処理装置に、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置をシート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査させる走査手段を設けることが望ましく、その走査手段がシート材を回転により巻き付けて運搬する手段であるとさらに望ましい。シート材表面の改質パターン形成がより容易になるからである。走査手段によるシート材の巻き取り方向は、シート材の幅方向に直交する方向であることが望ましい。広範な範囲を効率的に改質することができるからである。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査させる走査手段をさらに備えていることを特徴とする表面処理装置である。
【００１６】
第３の発明は、第２の発明において、走査手段は、シート材を回転により巻き付けて運搬する手段である、ことを特徴とする表面処理装置である。
【００１７】
第４の発明は、第１の発明において、マイクロプラズマ発生源は、直線状に配置されていることを特徴とする表面処理装置である。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、プラズマ発生装置は、貫通孔が直線状に多数設けられた絶縁性の基板と、基板の表面側および裏面側に配設され、基板に設けられた各貫通孔と軸が一致する貫通孔が設けられた第１電極および第２電極と、を有し、第１電極と第２電極の少なくとも一方が各貫通孔ごとに分離して設けられ、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することで各貫通孔にマイクロプラズマを発生させる、ことを特徴とする表面処理装置である。
【００１９】
貫通孔の形状は、円柱、角柱、円錐台、角柱台、など任意の形状でよく、不定形であってもよい。
【００２０】
第６の発明は、第１の発明から第５の発明において、マイクロプラズマを発生させるガスは、物体表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする表面処理装置である。
【００２１】
第７の発明は、第６の発明において、マイクロプラズマの照射によって生じたシート材表面の親水性の領域上に、機能性インクを塗布するインクジェット装置をさらに備えることを特徴とする表面処理装置である。
【００２２】
ここで機能性インクとは、基材に塗布して電子材料などとしての機能を発揮させるためのインクであり、たとえば、導電性インク、絶縁体インク、抵抗体インク、誘電体インク、磁性体インク、有機半導体インク、カーボンナノチューブインク、などである。
【００２３】
第８の発明は、第７の発明において、機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする表面処理装置である。
【００２４】
第９の発明は、大気圧下でプラズマを発生させ、帯状のシート材表面にプラズマを照射して、シート材の表面を改質する表面処理方法において、複数のマイクロプラズマを、そのマイクロプラズマのシート材表面への照射領域がシート材の幅方向に連続するように配置し、各マイクロプラズマの発生をそれぞれオンオフ制御しながら、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を、シート材の幅方向に対して角度を成す方向に走査する、ことを特徴とする表面処理方法である。
【００２５】
第１０の発明は、第９の発明において、シート材を回転により巻き付けて運搬することにより、シート材表面への各マイクロプラズマの照射位置を走査することを特徴とする表面処理方法である。
【００２６】
第１１の発明は、第９の発明または第１０の発明において、複数のマイクロプラズマは、直線状に配置することを特徴とする表面処理方法である。
【００２７】
第１２の発明は、第９の発明から第１１の発明において、マイクロプラズマを発生させるガスは、シート材表面を親水性に改質させるガスであることを特徴とする表面処理方法である。
【００２８】
第１３の発明は、第１２の発明において、マイクロプラズマの照射によって生じたシート材表面の親水性の領域上に、インクジェット法によって機能性インクを塗布することを特徴とする表面処理方法である。
【００２９】
第１４の発明は、第１３の発明において、機能性インクは、導電性インクであることを特徴とする表面処理方法である。
【発明の効果】
【００３０】
第１〜３の発明によれば、各マイクロプラズマの発生を個々に制御しながら、マイクロプラズマの照射位置を走査することで、所望のパターンにシート材表面を改質することが可能である。また、マスクを用いることなく、短時間で簡便にシート材表面の広範な範囲を改質パターン形成することができ、かつ低コストである。
【００３１】
また、第４の発明のように、複数のマイクロプラズマは直線状に配置するのが簡便で好ましい。また、第５の発明によれば、マイクロプラズマ発生源が直線状に複数配置されたプラズマ発生装置を簡素な構成で容易に実現することができる。
【００３２】
また、第６の発明のように、本発明はシート材表面に親水性のパターニングを行うために用いることができる。
【００３３】
また、第７の発明のよれば、シート材表面に親水性パターニングを行った直後に、親水性パターン上に機能性インクを塗布することができるので、シート材表面に微細な機能性インクのパターンを容易かつ短時間に形成することができる。また、第８の発明によれば、シート材表面に微細な配線パターンを容易かつ短時間に形成することができる。
【００３４】
また、第９〜１２の発明によれば、短時間で簡便かつ低コストに、シート材表面を任意のパターンに改質することができる。また、第１３の発明によれば、シート材表面に任意の機能性インクのパターンを形成することができる。また、第１４の発明によれば、シート材表面に任意の配線パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１の表面処理装置の構成を示した図。
【図２】プラズマ発生装置１の構成を示した斜視図。
【図３】プラズマ発生装置１の構成を示した断面図。
【図４】プラズマ発生装置１のカソード電極１１側の平面図。
【図５】プラズマ発生装置１のアノード電極１２側の平面図。
【図６】プラズマ発生装置１の長手方向側の側面図。
【図７】スイッチ回路の構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３７】
図１は、実施例１の表面処理装置の構成を示したブロック図である。表面処理装置は、プラズマ発生装置１と、制御装置２と、走査手段３と、インクジェット装置４と、によって構成されている。この表面処理装置は、フレキシブル基板５の表面に親水性のパターンを形成し、フレキシブル基板５表面の親水化された領域に水性の導電性インクを塗布して任意のパターンの配線を形成するための装置である。フレキシブル基板５は、たとえばポリイミド樹脂などの材料からなる帯状のシート材であり、表面の全面が疎水処理されている。
【００３８】
図２は、プラズマ発生装置１の構成を示した斜視図であり、図３は、図２のＡ−Ａにおけるプラズマ発生装置１の断面図である。プラズマ発生装置１は、平板状の絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０の両面に形成されたカソード電極１１およびアノード電極１２と、によって構成されている。図２のように、プラズマ発生装置１は棒状の直方体であり、カソード電極１１とアノード電極１２とが対向する方向にプラズマ発生装置１を貫通する貫通孔１６が、プラズマ発生装置１の長手方向に直線状に並び、かつ互いに離間して複数設けられている。
【００３９】
絶縁性基板１０には、等間隔で一方向に連続して円柱状の貫通孔１３が設けられている。貫通孔１３のカソード電極１１は、図４に示すように絶縁性基板１０の一方の表面に全面にわたって平板状に形成されており、貫通孔１３と軸および直径を同一とする円柱状の貫通孔１４が、貫通孔１３と同数設けられている。カソード電極１１は接地されている。絶縁性基板１０のカソード電極１１が形成されている側とは反対側の表面には、貫通孔１３の端の両側壁周囲にそれぞれ分離して直線状の溝が設けられている。そして、その溝を埋めるようにして平板状のアノード電極１２がそれぞれ分離して設けられている（図５参照）。これにより、各アノード電極１２は、絶縁性基板１０によって絶縁分離された構成となっている。また、アノード電極１２には、貫通孔１３と軸および直径を同一とする得柱状の貫通孔１５が設けられており、貫通孔１３〜１５が連続して１つの円柱状の貫通孔１６が形成されている。図６は、プラズマ発生装置１の長手方向の一方の側面を示した図である。絶縁性基板１０の側面上には、カソード電極１１および各アノード電極１２に接続する配線２０が形成されており、側面の中央部に設けられたコネクタケーブル２１に接続している。コネクタケーブル２１は、制御装置２と接続している。そして、制御装置２は、コネクタケーブル２１、配線２０を介して、各アノード電極１２に独立して電圧を印加することができる。
【００４０】
各貫通孔１６の直径および間隔は、たとえば１〜１００μｍであり、貫通孔１６の数は１００〜１０００のオーダーである。これらの数値は、フレキシブル基板５上に形成する所望の配線パターンの配線幅、パターンの精度、などによって適宜設計されるものである。また、貫通孔１６の深さは、０．５〜５ｃｍである。
【００４１】
なお、上記プラズマ発生装置１では貫通孔１６の形状を円柱状としたが、角柱、円錐台、角錐台などの任意の形状でよく、不定形であってもよい。
【００４２】
絶縁性基板１０の材料としては、アルミナなどのセラミック材を用いることができる。また、カソード電極１１、アノード電極１２の材料としては、ステンレスなどを用いることができる。
【００４３】
プラズマ発生装置１のカソード電極１１側またはアノード電極１２側は、図示しない電離用ガスの供給管に接続している。これにより、各貫通孔１６内に、カソード電極１１側からアノード電極１２側に向かって、もしくはアノード電極１２側からカソード電極１１側に向かって電離用ガスを流すことが可能となっている。
【００４４】
このプラズマ発生装置１では、電離用ガスを貫通孔１６に流しながら、カソード電極１１と各アノード電極１２間に、制御装置２によってコネクタケーブル２１を介して直流電圧を印加することで、各貫通孔１６内部にそれぞれ独立にマイクロプラズマを発生させることができる。
【００４５】
なお、プラズマ発生装置１ではカソード電極１１を共通とし、アノード電極１２を各貫通孔１３ごとに分離して設けているが、逆にアノード電極１２を共通とし、カソード電極１１を各貫通孔１３ごとに分離して設ける構成としてもよい。
【００４６】
制御装置２は、制御信号を生成する制御部と、プラズマ発生装置１の各貫通孔１６内部でのマイクロプラズマの発生を、制御信号によってそれぞれ独立にオンオフ制御するスイッチ部とを有している。制御信号は、所望の親水性パターンのデータに基づいて生成される。制御部はコンピュータと接続し、コンピュータにおいてソフトウェア等により作製された親水性パターンのデータが制御部に入力される。
【００４７】
上記スイッチ部は、直流電源Ｖ１、Ｖ２およびカソード電極１１を共通として各アノード電極１２ごとに並列接続される複数の単位スイッチ回路で構成されている。図６は、その単位スイッチ回路の構成例を示している。
【００４８】
単位スイッチ回路は、ｐｎｐ型のトランジスタＴＲ１と、ｎｐｎ型のトランジスタＴＲ２とを有している。トランジスタＴＲ１のエミッタは、５Ｖの直流電源Ｖ１に接続している。トランジスタＴＲ１のエミッタとベース間には抵抗Ｒ１が接続されている。トランジスタＴＲ１のベースには、抵抗Ｒ２、増幅器３０、３１が順に直列接続しており、増幅器３１は制御信号の入力端に接続している。トランジスタＴＲ１のコレクタは、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴＲ２のベースに接続している。トランジスタＴＲ２のコレクタは、抵抗Ｒ４を介して１００Ｖの直流電源Ｖ２に接続している。トランジスタＴＲ２のエミッタは接地され、トランジスタＴＲ２のベースは抵抗Ｒ５を介して接地されている。また、制御信号の入力端と駆動電源Ｖ１の間には抵抗Ｒ６が接続されていて、制御信号の入力端は抵抗Ｒ７を介して接地されている。このスイッチ回路におけるトランジスタＴＲ２のコレクタと抵抗Ｒ４の間に、プラズマ発生装置１のアノード電極１２が接続されており、カソード電極１１は接地されている。
【００４９】
単位スイッチ回路の動作について説明する。単位スイッチ回路に正極性の制御信号が入力された場合には、トランジスタＴＲ１はオフとなり、トランジスタＴＲ２のベースには電圧が印加されない。そのためトランジスタＴＲ２がオフとなり、アノード電極１２に放電開始電圧以上の電圧が印加され、そのアノード電極１２、カソード電極１１を貫通する貫通孔１６内にマイクロプラズマが発生する。他方、制御信号が入力されない場合には、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２はオンとなり、アノード電極１２とカソード電極１１間には、トランジスタＴＲ２のエミッタ−コレクタ間のオン電圧が印加されるだけであり、そのオン電圧は放電開始電圧より小さな電圧であるから、マイクロプラズマは発生しない。
【００５０】
このように、単位スイッチ回路への制御信号の入力の有無によって、マイクロプラズマ発生のオンオフが制御される。
【００５１】
なお、制御装置２におけるスイッチ部と制御部は一体に構成されていてもよいし、分離して構成されていてもよい。分離して構成する場合、スイッチ部は、ＴＦＴなどの素子により絶縁性基板１０の側面などに形成されていてもよい。
【００５２】
走査手段３は、円柱状であり、機械的に回転駆動させてフレキシブル基板５を巻き取ることによって、プラズマ発生装置１からのマイクロプラズマのフレキシブル基板５への照射位置を走査する。また、走査手段３に対するプラズマ発生装置１の配置は、フレキシブル基板５の巻き取り方向と、貫通孔１６の連続する方向とは直交するように配置する。また、貫通孔１６の貫通方向が、フレキシブル基板５表面に垂直な方向と一致するように、プラズマ発生装置１を配置する。なお、隣接するマイクロプラズマのフレキシブル基板５表面における照射領域が重なるように、貫通孔１６の直径、間隔、およびプラズマ発生装置１とフレキシブル基板５との距離などを調整しておく。また、電離用ガスをアノード電極１２側から供給する場合には、プラズマ発生装置１のカソード電極１１側がフレキシブル基板５表面側となるようプラズマ発生装置１を配置し、電離用ガスをカソード電極１１側側から供給する場合には、アノード電極１２がフレキシブル基板５表面側となるようプラズマ発生装置１を配置する。
【００５３】
インクジェット装置４は、フレキシブル基板５の移動方向に対してプラズマ発生装置１の後段に配置されている。インクジェット装置４による導電性インクの塗布位置は、走査手段３によって走査される。また、インクジェット装置４は制御装置２に接続し、導電性インクを塗布するタイミングが制御される。
【００５４】
次に、実施例１の表面処理装置を用いてフレキシブル基板の表面に配線を形成する方法を説明する。
【００５５】
プラズマ発生装置１の各貫通孔１６に、フレキシブル基板５表面を親水性に改質させることができる電離用ガスを供給する。そのような電離用ガスとして、たとえばＯＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ2 、ＣＯ、ＳＯ3 ＨなどのＯ、Ｎ、イオンを含む基を有する化合物ガスを用いることができる。これらの電離用ガスをキャリアガスに混合して供給してもよく、キャリアガスにはたとえば、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの不活性ガス、を用いることができる。このようにキャリアガスに混合して供給すれば、放電し易くすることが可能である。
【００５６】
そして、走査手段３によってフレキシブル基板５を巻き取りながら、所望の親水性パターンに基づいて制御装置２によりプラズマ発生装置１の各貫通孔１６内におけるマイクロプラズマの発生をオンオフ制御し、マイクロプラズマをフレキシブル基板５表面に照射する。これにより、ロール・ツー・ロールで所望の親水性パターンをフレキシブル基板５表面上に形成することができる。
【００５７】
また、上記の親水性領域形成後に、同じく走査手段３によってフレキシブル基板５を巻き取りつつ、制御装置２によってインクジェット装置４の導電性インクの排出を制御し、フレキシブル基板５表面上の親水性の領域上に導電性インクを塗布する。ここで親水性の領域から多少はみ出て疎水性の領域に導電性インクが塗布されても、その疎水性によって導電性インクが親水性の領域側へと移動するため、親水性パターンに沿って導電性インクを塗布することができ、微細な配線を形成することができる。
【００５８】
以上のように、実施例１の表面処理装置によれば、フレキシブル基板５表面に所望の親水性パターンを形成することができ、その親水性パターン上に導電性インクを塗布して配線を形成することができる。また、ロール・ツー・ロールで行うことができるので、低コストかつ簡易であり、さらに短時間で配線を形成することができる。
【００５９】
なお、実施例ではフレキシブル基板の片面を親水パターン形成したが、もう一方の面側にもプラズマ発生装置を設ければ、フレキシブル基板の両面をパターン処理することが可能である。
【００６０】
また、実施例のプラズマ発生装置では、マイクロプラズマ発生源が直線状に１列配置されたものであったが、そのマイクロプラズマのフレキシブル基板表面への照射領域がフレキシブル基板の幅方向に連続するように配置されていればよい。たとえば曲線状や千鳥状などに配置されていてもよい。また、貫通孔の数を増やして２以上の列に配置された構成としてもよいし、プラズマ発生装置を複数台設けてもよい。これにより、パターン精度の向上を図ることも可能である。また、実施例のプラズマ発生装置では、各マイクロプラズマ発生源におけるマイクロプラズマの発生を、それぞれ独立にオンオフ制御する構成としたが、複数のマイクロプラズマ発生源をまとめて１単位として、その単位ごとに独立にオンオフ制御する構成としてもよい。
【００６１】
また、実施例はプラズマを照射した領域を親水化して親水パターンを形成するものであったが、疎水性、親油性、疎油性などの他の改質パターンを形成するものであってもよい。また、各貫通孔ごとに異なるガス種を供給するようにすれば、親水化と疎水化などの異なる改質を同時に行うこともできる。
【００６２】
また、実施例では、マイクロプラズマの照射領域を、フレキシブル基板の幅方向に直交する方向に走査しているが、必ずしも直交する方向でなくてもよく、角度を成す方向に走査するものであればよい。
【００６３】
また、プラズマ発生装置の構成は、実施例に示した構造に限るものではない。複数のマイクロプラズマ発生源が、そのマイクロプラズマのフレキシブル基板表面への照射領域がフレキシブル基板の幅方向に連続するように配置されていて、各マイクロプラズマ発生源のマイクロプラズマの発生をオンオフ制御できる構成であれば、任意の構成であってよい。
【００６４】
また、実施例では親水性パターン上に導電性インクを塗布して配線を形成するものであったが、他の機能性インクを用いてもよい。たとえば、絶縁体インク、抵抗体インク、誘電体インク、磁性体インク、有機半導体インク、カーボンナノチューブインク、などである。誘電体インクはコンデンサの微細パターン形成に、磁性体インクはインダクタの微細パターン形成に、有機半導体インクはＴＦＴなどのパターン形成に、それぞれ利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の表面処理装置は、ＦＰＣ基板の配線形成などに利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１：プラズマ発生装置
２：制御装置
３：走査手段
４：インクジェット装置
５：フレキシブル基板
１０：絶縁性基板
１１：カソード電極
１２：アノード電極
１３、１４、１５、１６：貫通孔
【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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【図７】
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