(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に組成が変化する傾斜機能材料を用いた熱放射膜の製造方法であって、
第１の材料を含む第１の機能性インクを第１の吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第１の機能性インクを基材上に付着させて当該基材上に前記第１の材料を含む第１の材料層を形成する第１の材料層形成工程と、
前記第１の材料とは組成が異なる第２の材料を含む第２の機能性インクを第２の吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第２の機能性インクを前記基材上に付着させて前記第２の材料を含む第２の材料層を形成する第２の材料層形成工程と、を含み、
前記基材上に前記第１の材料層と前記第２の材料層とを含む複数の層が積層された構造を有する前記傾斜機能材料を形成する熱放射膜の製造方法。
【請求項２】
前記第１の材料及び前記第２の材料は、組成比が異なる不定比化合物である請求項１に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項３】
前記不定比化合物はシリコン酸化物である請求項２に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項４】
前記第１の機能性インクは、前記第１の材料のナノ粒子を含有する液体であり、
前記第２の機能性インクは、前記第２の材料のナノ粒子を含有する液体である請求項１から３のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項５】
前記第１の機能性インクは、水溶性モノマーを含有し、
前記第２の機能性インクは、水溶性モノマーを含有する請求項４に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項６】
前記第１の機能性インクは、低沸点溶媒と高沸点溶媒を含有し、
前記第２の機能性インクは、低沸点溶媒と高沸点溶媒を含有する請求項４又は５に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項７】
前記傾斜機能材料は、前記第１の材料から第ｎの材料（ただし、ｎは３以上の整数）まで段階的に組成が変化するものであり、
第ｋの材料（ただし、ｋは３以上ｎ以下を満たす各整数）を含む第ｋの機能性インクを第ｋの吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第ｋの機能性インクを前記基材上の第（ｋ−１）の材料層の上に付着させて前記第ｋの材料を含む第ｋの材料層を形成する第ｋの材料層形成工程を含み、
前記基材上に前記第１の材料から前記第ｎの材料までの各材料によるｎ層の材料層を含む複数の層が積層された構造を有する前記傾斜機能材料を形成する請求項１から６のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項８】
前記第１の材料層及び第２の材料層は、それぞれ２回以上の描画を重ねて形成される請求項１から７のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項９】
前記第１の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上の所定領域を前記第１の機能性インクの着弾ドットで埋める打滴パターンを描画して前記第１の機能性インクによる液膜を形成する工程を含み、
前記第２の材料層形成工程は、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記第１の材料層上の所定領域を前記第２の機能性インクの着弾ドットで埋める打滴パターンを描画して前記第２の機能性インクによる液膜を形成する工程を含む請求項１から８のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１０】
前記基材のインク付着面に平行なｘｙ平面を規定するｘ軸及びこれに直交するｙ軸を定義したとき、
前記第１及び第２の材料層形成工程におけるそれぞれの前記描画動作は、前記基材上でｘ方向に隣接する着弾ドットのドット間ピッチとｙ方向に隣接する着弾ドットのドット間ピッチが等しく、当該ドット間ピッチをＷ、前記着弾ドットの直径をＤ２とするとき、
Ｄ２＝√２×Ｗとなる条件により描画が行われる請求項９に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の材料層形成工程において、それぞれ２回以上の前記描画を重ねて前記第１の材料層及び第２の材料層を形成する場合に、２回目以降の描画時には前回の描画時の打滴パターンに対して打滴位置をずらした打滴パターンが描画される請求項９又は１０に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第１の機能性インクの着弾ドットを離散的に配置させる打滴パターンを描画し、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって打滴位置をずらしながら、前記離散的に配置された前記着弾ドットの間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第１の機能性インクによる液膜を形成する工程を含み、
前記第２の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第２の機能性インクの着弾ドットを離散的に配置させる打滴パターンを描画し、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって打滴位置をずらしながら、前記離散的に配置された前記着弾ドットの間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第２の機能性インクによる液膜を形成する工程を含む請求項１から８のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第１の機能性インクの着弾ドットを連続的に並べたラインパターンを描画する工程を有し、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって前記ラインパターンの形成位置を変えて描画を行い、これら複数回の描画動作によりラインパターン同士の間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第１の機能性インクによる液膜を形成し、
前記第２の材料層形成工程は、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第２の機能性インクの着弾ドットを連続的に並べたラインパターンを描画する工程を有し、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって前記ラインパターンの形成位置を変えて描画を行い、これら複数回の描画動作によりラインパターン同士の間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第２の機能性インクによる液膜を形成する請求項１から８のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２の吐出ヘッドのそれぞれのヘッドから吐出された液滴を球形状とみなしたときの吐出液滴の直径をＤ１、当該吐出液滴によって基材上に形成される着弾ドットの直径をＤ２、基材上で隣接する着弾ドットのドット間ピッチをＷとするとき、Ｄ１＜Ｗ＜Ｄ２の関係を満たす吐出条件でそれぞれのヘッドから打滴を行う請求項１３に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の材料層及び前記第２の材料層のうち少なくとも一方の層を半乾燥させる半乾燥工程を含む請求項１から１４のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層する際に、先に形成された層と次に形成される層との間で材料成分の拡散を促進させる補助インクが付与される補助インク付与工程を含む請求項１から１５のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１７】
前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を順次積層して形成する際に、先に形成された層の乾燥を遅らせる半乾燥工程を含む請求項１から１６のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層形成する際に、先に形成された層の乾燥の程度を測定する測定工程を備え、
前記半乾燥工程は、前記測定された乾燥の程度に基づいて半乾燥させる請求項１５又は１７に記載の熱放射膜の製造方法。 
【請求項１９】
前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層形成する際に、先に形成された層の外周部を、当該層の上に次に吐出される機能性インクに対して撥液化する撥液化工程を備える請求項１から１８のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項２０】
前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層形成する際に、先に形成された層の外周部に、当該層の上に次に吐出される機能性インクを取り囲むための枠を設ける枠生成工程を備える請求項１から１９のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項２１】
前記第１の材料層形成工程の前に、前記基材の表面を親液化する親液化工程を備える請求項１から２０のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法。
【請求項２２】
厚さ方向に組成が変化する傾斜機能材料を用いた熱放射膜を製造するための製造装置であって、
第１の材料を含む第１の機能性インクを吐出する第１の吐出ヘッドと、
前記第１の材料とは組成が異なる第２の材料を含む第２の機能性インクを吐出する第２の吐出ヘッドと、
前記第１の吐出ヘッド及び前記第２の吐出ヘッドから吐出させたインクを付着させる基材と前記第１及び第２の吐出ヘッドとを相対移動させる移動手段と、
前記第１の吐出ヘッド及び前記第２の吐出ヘッドのインク吐出動作を制御する制御手段と、を備え、
前記第１の材料及び前記第２の材料は、組成比が異なる不定比化合物であるシリコン酸化物であり、
前記第１の吐出ヘッドに供給する前記第１の材料を含む前記第１の機能性インクが貯留される第１のインクタンクと、
前記第２の吐出ヘッドに供給する前記第２の材料を含む前記第２の機能性インクが貯留される第２のインクタンクと、を備え、
前記制御手段の制御によって前記第１の吐出ヘッドから吐出された前記第１の機能性インクを基材上に付着させて当該基材上に前記第１の材料を含む第１の材料層を形成するとともに、前記第２の吐出ヘッドから吐出された前記第２の機能性インクを前記基材上に付着させて前記第２の材料を含む第２の材料層を形成することにより、前記基材上に前記第１の材料層と前記第２の材料層とを含む複数の層が積層された構造を有する前記傾斜機能材料を形成する熱放射膜の製造装置。
【請求項２３】
前記相対移動の向きを９０度変更する描画方向変更手段を備え、
前記移動手段による相対移動時に前記基材上にインクを吐出させた後、前記描画方向変
更手段により、前記相対移動の向きを９０度変更してから再び前記移動手段による相対移動時に当該基材上にインクを吐出させる請求項２２に記載の熱放射膜の製造装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱放射膜の製造方法及び製造装置に係り、特に、熱を発生する各種電子機器の放熱に好適な波長選択放射膜の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ノート型パソコンやフラットパネルディスプレイなどの薄型、小型の電子機器に好適な熱放射膜の構造が開示されている。この熱放射膜は、８〜１３μｍの波長域の赤外線を効率よく放射できるように、組成の異なるシリコン酸化物ＳｉＯｘ（波長選択放射材料）からなる複数の層が積層された構造を有している。具体的には、ＳｉＯ０．９８／ＳｉＯ１．２０／ＳｉＯ１．７０の３層の積層膜からなる波長選択放射膜の構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４４９８５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、スパッタやＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの気相成長法によって積層構造の熱放射膜を容易かつ安価に実現できると開示されている（特許文献１の段落００４３）。
【０００５】
しかし、気相成長法はチャンバーの真空引きに時間を要し、生産性が悪い。特に、大型の基板、シート、フィルムなどを製造しようとすると、極端に真空引きの時間が長くなる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、成膜時間の短縮が可能で効率的に生産可能な熱放射膜の製造方法及び製造装置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】
【０００７】
前記目的を達成するために本発明は、厚さ方向に組成が変化する傾斜機能材料を用いた熱放射膜の製造方法であって、第１の材料を含む第１の機能性インクを第１の吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第１の機能性インクを基材上に付着させて当該基材上に前記第１の材料を含む第１の材料層を形成する第１の材料層形成工程と、前記第１の材料とは組成が異なる第２の材料を含む第２の機能性インクを第２の吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第２の機能性インクを前記基材上に付着させて前記第２の材料を含む第２の材料層を形成する第２の材料層形成工程と、を含み、前記基材上に前記第１の材料層と前記第２の材料層とを含む複数の層が積層された構造を有する前記傾斜機能材料を形成する熱放射膜の製造方法を提供する。
【０００８】
他の発明態様については、本明細書及び図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来の気相成長法と比較して、成膜時間を大幅に短縮することができ、効率的な生産が可能である。また、大型の基材にも容易に熱放射膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る熱放射膜の製造方法により作成される熱放射膜を具備するＩＣチップの構成図
【図２】第１実施形態に係る熱放射膜製造装置の全体構成を示すブロック図
【図３】傾斜機能膜の製造手順を示すフローチャート
【図４】吐出液滴と着弾ドットの関係を模式的に示した図
【図５】第１実施形態において１つの液膜を形成する場合の打滴パターンの例を示す図
【図６】１回目の描画による打滴位置と２回目の描画による打滴位置の位置関係を示す説明図
【図７】各材料層を形成する処理の手順を示したフローチャート
【図８】第１実施形態による傾斜機能材料の製造工程を模式的に示した図
【図９】フラットベット型のインクジェット装置の構成例を示す斜視図
【図１０】図９に示したインクジェット装置のインク供給系並びにプラテン移動機構を示す概略構成図
【図１１】第２実施形態により製造される熱放射膜の構成例を示す図
【図１２】第２実施形態に係る熱放射膜の製造方法における１回目の描画の打滴位置を示す図
【図１３】第２実施形態における２回目の描画の打滴位置を示す図
【図１４】第２実施形態における３回目の描画の打滴位置を示す図
【図１５】第２実施形態における４回目の描画の打滴位置を示す図
【図１６】第２実施形態で使用されるインクジェットシステムの構成図
【図１７】第３実施形態により製造される熱放射膜の構成例を示す図
【図１８】第３実施形態に係る熱放射膜の製造方法で描画されるラインパターンの説明図
【図１９】ドット間ピッチとパターン幅（線幅）の関係を示したグラフ
【図２０】ドット間ピッチごとのパターンの形状を示した図
【図２１】第３実施形態における１回目の描画で形成されるラインパターンの説明図
【図２２】第３実施形態における１回目の描画で形成される各列のドット同士が合一してライン状構造物が形成される様子を模式的に示した図
【図２３】第３実施形態における２回目の描画で形成されるラインパターンの説明図
【図２４】ライン状構造物が繋がって膜が形成される様子を示した説明図
【図２５】第３実施形態で使用されるインクジェットシステムの構成図
【図２６】エッジ部分に形成した撥液処理部を示す図
【図２７】エッジ部分に形成したエッジ枠を示す図
【図２８】半乾燥状態を維持するための薬液付与を模式的に図示した説明図
【図２９】基材とヘッドの関係を示す概略図
【図３０】インク層に発生する描画跡を示す図
【図３１】描画跡への対策を説明するための図
【図３２】本発明の実施形態に係る熱放射膜の製造装置のシステム構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
ここでは、傾斜機能材料を用いた熱放射膜の利用例として、熱の発生量が多いＩＣチップの上に不定比化合物たるシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）の傾斜機能材料を形成する例を説明する。図１は第１実施形態に係る熱放射膜の製造方法により作成される熱放射膜を具備するＩＣチップの構成図である。
【００１３】
図１に示すように、ＩＣチップ１０の上に金属層１６を介して不定比化合物のシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）からなる傾斜機能膜２０が積層して形成される。なお、図中の符号１２はＩＣチップ１０のピン（接続用端子として機能するリードフレームのアウターリード）である。
【００１４】
本例では金属層１６としてアルミ薄膜を用いるが、アルミに限らず、銀（Ａｇ）その他の熱伝導率の高い材料を採用してもよい。傾斜機能膜２０は、第１の材料としてのＳｉＯ１．０を用いて形成される第１材料層２１と、第２の材料としてのＳｉＯ１．２を用いて形成される第２材料層２２と、第３の材料としてのＳｉＯ１．７を用いて形成される第３材料層２３とが積層された構造を有する。
【００１５】
ＳｉＯ１．０，ＳｉＯ１．２，ＳｉＯ１．７などは、ＳｉＯｘと表記される不定比化合物である。ＳｉとＯの組成比を示す「ｘ」は約１から２の間で組成を連続的に変化させることができる。特許文献１に記載されているように、ＳｉＯｘは、９．１〜１．０３μｍの波長域に強い赤外線吸収があり、ＳｉとＯの組成比に応じて赤外線吸収のピークを示す波長が変化する。また、ｘが２に近づくと、上記波長域の吸収以外に７．７〜８．３μｍ及び１２．５μｍにも強い吸収がみられる。
【００１６】
吸収率が高いほど放射性能も高いため、ＳｉＯｘは波長選択放射膜として優れた特性を持つ。膜の厚さ方向に不定比化合物の組成を段階的又は連続的に変化させたＳｉＯｘの傾斜機能膜（図１の符号２０）は、特定の波長範囲（約８〜１３μｍ）において赤外線の光吸収率が高い材料であり、かかる波長範囲の赤外線を効率よく大気中に放射することができる。
【００１７】
傾斜機能膜２０を構成する各層の膜厚は特に限定は無いが、例えば、金属層１６は２μｍ厚、第１材料層２１は１μｍ厚、第２材料層２２は２μｍ厚、第３材料層２３は３μｍ厚とした。第１材料層２１の膜厚ｄ１、第２材料層２２の膜厚ｄ２、第３材料層２３の膜厚ｄ３は、上層ほど厚くする構成（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）が好ましい。このように基材（ＩＣチップ１０）の表面から膜の上層ほど膜厚を大きくする構成を採用することにより、熱放射機能がより一層高まるという利点がある。
【００１８】
＜熱放射膜として利用できる他の材料について＞
８〜１３μｍの波長域中に放射率が大きな材料としては、上記した酸化ケイソ（ＳｉＯｘ）の他、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、ポリビニルクロライド、ポリビニルフルオライドなどが知られている。これらを波長選択放射膜の素材として用い、得られた波長選択放射膜（熱放射膜）を電子機器の筐体やヒートシンク等にコーティング又は貼着することによって、効率的に大気中に熱を放出し、機器やデバイス等の温度を低下させることができる。
【００１９】
＜傾斜機能膜の製造方法＞
第１実施形態では、図１のようなＳｉＯｘの傾斜機能膜を作成するため、ＳｉＯｘの粉体が使用される。具体的には、ＳｉＯ１．０、ＳｉＯ１．２、ＳｉＯ１．７のナノ粒子を溶媒に分散させてなるナノ粒子含有インクを用い、インクジェット法によって各材料のナノ粒子含有インクを打滴して液膜を形成し、液膜を乾燥、硬化させることにより、各材料層（２１〜２３）を形成する。
【００２０】
ＳｉＯｘのナノ粒子含有インクは、インクジェット方式の吐出ヘッドからの吐出性を考慮して、ＳｉＯｘ微粒子の１次粒子径が３００ナノメートル（ｎｍ）以下であることが望ましい。より望ましくは、１次粒子径１００ｎｍ以下、さらに好ましくは、１次粒子径３０ｎｍ以下である。
【００２１】
ＳｉＯｘの作成方法としては、例えば、ＳｉとＳｉＯ２粉を混合し、アルゴンの雰囲気、８００℃、２４時間程度処理すると、非晶質のＳｉＯｘ粉が得られる。この方法で得られたＳｉＯｘ粉の粒子径が３００ｎｍより遙かに大きい場合は、得られたＳｉＯｘ粉を機械的に粉砕する。例えば、硬いセラミック製のボールで粉砕するボールミル粉砕機や、高圧空気や液体で粉砕するジェットミルなどを用いて粉砕する。特に、液体を使用する湿式粉砕機を使用すると、粒径３００ｎｍ程度以下の微粒子になりやすい。
【００２２】
上記以外のＳｉＯｘの作成方法として、ゾル−ゲル法などで作成したＳｉＯｘ膜を固体の状態から上記と同様の粉砕手段で粉砕して微粒子化することも可能である。
【００２３】
このようにして得られたＳｉＯＸの粉体（ナノ粒子）を溶媒に分散させてインクジェット吐出用の機能性インク（以下、単に「インク」という場合がある）を得る。
【００２４】
<<インクの調剤>>
第１材料（ＳｉＯ１．０）のナノ粒子を含有したインク（第１の機能性インクに相当、以下、「第１材料インク」という。）の構成例は次のとおりである。
【００２５】
溶質として下記を含む。
・ＳｉＯ１．０：平均粒子径が１００ｎｍ以下、5wt％
・水溶性モノマー  ：  アクリルアミド、2wt%
また、溶媒として下記を含む。
・2-プロパノール  ：  40wt%
・水  ：  20wt%
・シクロヘキサノール  ：  23wt%
・エチレングリコール  ：  10wt%
第２材料（ＳｉＯ１．２）のナノ粒子を含有したインク（第２の機能性インクに相当、以下、「第２材料インク」という。）、並びに第３材料（ＳｉＯ１．７）のナノ粒子を含有したインク（第３の機能性インクに相当、以下、「第３材料インク」という。）の成分構成は、溶質として含有する微粒子の材料が異なる点を除いて、第１材料インクと同様のである（水溶性モノマー及び溶媒の材料及び含有比率については、第１材料インクと同様である）。
【００２６】
水溶性モノマーは、アクリルアミドの他、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンなどを用いることができる。
【００２７】
なお、上記例示した溶媒に限らず、本件で使用可能な溶媒を例示列挙すると以下のものがある。併記した温度は各溶媒の沸点である。
・メタノール            ：  64.7℃
・エタノール            ：  78.4℃
・2-プロパノール        ：  82.4℃
・水                    ：  100℃
・シクロヘキサノール    ：  161℃
・プロピレングリコール  ：  188.2℃
・エチレングリコール    ：  197.3℃
・ジエチレングリコール  ：  244.3℃
・グリセリン            ：  290℃
ＳｉＯ１．０の微粒子（ＳｉＯ１．２、ＳｉＯ１．７も同様）は、水、もしくは極性のあるアルコール系の溶媒に可溶であり、インクジェット法による傾斜機能材料の形成に好適である。
【００２８】
本例では、ヘッドから吐出されたインク液滴が基材上に着弾した後、乾燥が容易なように、沸点が105℃より低い「2-プロパノールと水」を溶媒として用いる。低沸点溶媒が入っていることにより、基材上における液滴の溶媒蒸発が促進され、機能性液体の液膜が流動することが抑制される。
【００２９】
ここでいう「液膜」とは、基材上（図１の例では金属層１６の上）に着弾した液滴が互いに繋がった状態を液膜とする。「液膜の流動」とは、いわゆるコーヒー染み現象と、液膜の中で先に着弾した液滴の方向に液膜が流動する現象と、が含まれる。コーヒー染み現象は、機能性液体により形成される膜の端部が中央部に比べて盛り上がる現象であり、これは膜の中央部と端部とで溶剤の蒸発量の違いに起因して生じる。膜の端部は中央部に比べて溶媒が蒸発しやすく、端部からの溶媒の蒸発に伴い中央部から端部へと液体が移動する。この液膜内の液移動に伴い、溶質が膜の端部に多く集まって固まる現象である。このコーヒー染み現象により、液膜のエッジ（縁部）が目視によって分かる程度に盛り上がり、中央部分が極端に薄くなる場合がある。
【００３０】
液膜の中で先に着弾した方向に液膜が流動する現象の詳細なメカニズムは明らかでないが、着弾干渉（液体の相互作用）が関係していると推察される。液膜を構成するインク中に低沸点溶媒があると、乾燥が速く進み、液膜の流動が起こる前に溶媒が乾燥し、全体として観たとき、膜が平坦化する。
【００３１】
本例で使用するＳｉＯｘのナノ粒子を含有する機能性インク（「機能性液体」と同義）は、沸点が異なる少なくとも二種類の溶媒が含まれる。沸点が異なる二種類以上の溶媒の例として、高沸点溶媒及び低沸点溶媒を含む態様がありうる。なお、高沸点溶媒及び低沸点溶媒の他に、中沸点溶媒を含む態様も可能である。なお、高沸点溶媒、中沸点溶媒及び低沸点溶媒は、それぞれ適宜二種類以上の溶媒を混合してもよい。
【００３２】
ここで、「高沸点溶媒」とは、１９０℃以上２４５℃未満の沸点を有する溶媒であり、上記例示した中では、エチレングリコール（沸点197.3℃）、ジエチレングリコール（沸点244.3℃）、グリセリン（沸点290℃）が該当する。「低沸点溶媒」とは、１０５℃未満の沸点を有する溶媒であり、メタノール（沸点64.7℃）、エタノール（沸点78.4℃）、2-プロパノール（沸点82.4℃）、水（沸点100℃）などが挙げられる。「中沸点溶媒」とは、１０５℃以上１９０℃未満の沸点を有する溶媒であり、例えば、シクロヘキサノール（沸点161℃）、プロピレングリコール（沸点188.2℃）などが挙げられる。
【００３３】
高沸点溶媒を含むことで、インクジェット方式による機能性インクの良好な吐出性が維持される。すなわち、インク溶媒の蒸発によるインクジェットヘッドのノズル内における液の乾燥が防止され、ノズル近傍のインクの粘度が大きくなることで起こる吐出異常（滴量異常、滴速異常、吐出方向異常など、正常に吐出がされない現象）の発生や、ノズルが完全に詰まってしまう不吐出の発生が回避される。つまり、高沸点溶媒を含むことでノズルのオープンタイムが長くなる。「ノズルのオープンタイム」とは、インクジェットヘッドのノズル乾燥の指標であり、ノズルにキャップをしない状態で放置して、ジェッティング（予備吐出）のみで回復が可能な時間である。
【００３４】
低沸点溶媒を含むことで、基材に着弾した後に低沸点溶媒が素早く蒸発して液滴の体積が減少し、液滴の微細化が可能となる。ただし、低沸点溶媒が入ると、吐出ヘッドのノズルのメニスカス面でも乾燥しやくなり、ノズルが詰まり易くなるという問題がある。
【００３５】
吐出ヘッドのノズルでの乾燥を防ぐため、本例のインクには沸点が190℃以上のエチレングリコールが混合される。さらに、吐出ヘッドまわりの環境を湿度70%以上に保持する構成とすることが好ましい。
【００３６】
中沸点溶媒は、コンテンツとなる高分子物質を溶解させる能力が高い性質を有することが好ましい。上記したシクロヘキサンは、光により反応して架橋硬化する特性を持つ高分子物質を溶解させる能力が高いので、中沸点溶媒として好ましい物質である。
【００３７】
＜インクジェットシステムの構成例＞
図２は第１実施形態に係る熱放射膜製造装置１００の全体構成図である。この製造装置１００は、機能性インクを打滴して液膜を形成する描画部としてのインクジェット装置１０１と、描画後の液膜を乾燥・硬化させる硬化処理部１０２とを含んで構成される。インクジェット装置１０１として、例えば、フラットベッド型のシステムを用いることができる。インクジェット装置１０１は、基材１０３が載置されるステージ１０４と、ステージ１０４上に載置された基材１０３に向けて機能性インクを吐出するインクジェットヘッド１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃと、各インクジェットヘッド１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃに対応する機能性インクを供給するインクタンク１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃと、を備える。
【００３８】
インクタンク１０６Ａには、ＳｉＯ１．０を含有する第１材料インクが貯留される。インクタンク１０６Ｂには、ＳｉＯ１．２を含有する第２材料インクが貯留される。インクタンク１０６Ｃは、ＳｉＯ１．７を含有する第３材料インクが貯留される。
【００３９】
図２では、各インクジェットヘッド１０５Ａ〜１０５Ｃから噴射されるインクを付着させる媒体として、平板状の基材１０３を図示したが、基材１０３の形状、大きさなどは特に限定されない。基材１０３は平板状の部材に限らず、表面に凹凸のある構造物であってもよい。
【００４０】
図１に示したＩＣチップ１０を基材１０３とすることができる。例えば、ＩＣチップの製造プロセスにおいて、リードフレーム上にチップを載せてボンディングを行い、モールド封止後の状態（パッケージを個別に分離する前の状態）を基材１０３に相当するものとしてステージ１０４上に置くことができる。或いはまた、モールド封止後、パッケージを個別分離した後の状態（リード加工する前の状態でもよいし、リード加工後の状態でもよい）を基材１０３に相当するものとしてステージ１０４上に載置することができる。
【００４１】
ステージ１０４は、図示しない移動機構により水平方向に自在に移動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ラックアンドピニオン機構、ボールネジ（送りねじ）機構等を用いることができる。ステージ制御部１０７は、移動機構を制御することにより、ステージ１０４を所望の位置に移動させることができる。基材１０３に対するインクジェットヘッド１０５Ａ〜Ｃの相対的な位置を変える手段としての機構（走査機構）は、上述したステージ移動機構に限らない。例えば、インクジェットヘッド１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃを水平方向について自在に移動可能に構成し、固定された基材１０３に対してインクジェットヘッド１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃを移動させてもよいし、インクジェットヘッド１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ及び基材１０３の両者を移動させてもよい。
【００４２】
ステージ１０４の基材支持面１０４Ａには多数の吸引穴（不図示）が形成され、ステージ１０４の下面には吸着チャンバー１０８が設けられている。この吸着チャンバー１０８がポンプ１０９で真空吸引されることによって、ステージ１０４上の基材１０３が吸着保持される。なお、ステージ１０４の裏面側にヒータ（不図示）を設け、ステージ１０４上の基材１０３を加熱できる構成を採用してもよい。
【００４３】
各インクジェットヘッド１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃは、それぞれインクタンク１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃから供給されるインクを基材１０３の所望の位置に対して吐出するものである。ここでは吐出エネルギー発生素子として圧電素子をピエゾ方式のアクチュエータを持つヘッドを用いている。
【００４４】
インクジェットヘッド１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃには、FUJIFILM Dimatix社のSL128-AA（商品名）を使用することができる。このヘッドは、ノズル径が約５０μｍであり、産業用インクジェットヘッドとしては、吐出量が約８０ｐＬ（ピコリットル）と大きい。本件のように溶質として微粒子を含むインク液など、ノズル詰まりを発生する可能性のあるインク液の吐出に好適なヘッドである。
【００４５】
硬化処理部１０２は、ヒータを備えた炉（オーブン）で構成される。硬化処理部１０２の加熱温度や加熱時間は適宜制御され、インクジェット装置１０１により基材１０３上に付着させたインクによる液膜を乾燥させるとともに、インク内の水溶性ポリマーを重合させて膜を硬化させることができる。
【００４６】
＜傾斜機能膜の製造方法＞
図３に傾斜機能膜２０の製造手順のフローチャートを示す。
【００４７】
（工程１：金属層形成工程）
まず、ＩＣチップ１０（「基材」に相当）の上にアルミの薄膜（金属層２０）を形成する（ステップＳ１０）。ここでは、スパッタ法によりアルミ薄膜を形成する。ただし、他の方法、例えば、アルミ箔を接着剤により貼り合わせる方法、インクジェット法により金属微粒子インク（例えば、Ａｇナノ粒子インク）を用いて金属薄膜を形成する方法などを採用してもよい。
【００４８】
（工程２：第１材料層の形成工程）
次に、金属層２０の上に第１材料層２１を形成する（ステップＳ１１）。詳細なプロセスは後述するが、インクジェット法によって第１材料インクを打滴して基材１０３上の所定領域の一面に液滴を充填し、第１材料インクによる液膜を形成する。このような描画工程を複数回繰り返して液膜を塗り重ねることにより、所望の膜厚を得る。
【００４９】
（工程３：第２材料層の形成工程）
次に、第１材料層２１の上に第２材料インクを用いて第２材料層２２を形成する（ステップＳ１２）。この工程は、描画に使用するインクを変え（第２材料インクを用い）、第１材料層２１を形成する工程と同様の処理を行う。
【００５０】
（工程４：第３材料層の形成工程）
次に、第２材料層２２の上に第３材料インクを用いて第３材料層２３を形成する（ステップＳ１３）。この工程は、描画に使用するインクを変え（第３材料インクを用い）、第１材料層２１を形成する工程と同様の処理を行う。
【００５１】
（各層の形成方法について）
図４は、インクジェットヘッドから吐出される液滴と着弾ドットの関係を模式的に示した図である。ここでは、図２で説明したインクジェットヘッド１０５Ａ〜１０５Ｃを代表して符号１０５によりインクジェットヘッドを示した。インクジェットヘッド１０５から吐出された吐出液滴３１の直径Ｄ１は、吐出液滴３１の形状を球形状と仮定し、吐出液滴３１の体積から求めた直径である。吐出液滴３１が基材１０３上に着弾して基材１０３上に形成されたドット（着弾ドット）３２の直径Ｄ２は、吐出液滴３１が単独で基材１０３に着弾し、その着弾液滴の形状が安定した状態のドットの直径である。基材１０３上に形成されたドット３２のドット間ピッチＷは、隣接するドット同士の中心間距離を示している。
【００５２】
一例として、インクジェットヘッド１０５の１ノズルから、１回の吐出動作で吐出される液滴（１滴分）の体積を球体で近似したとき、その球体とみなした吐出液滴（符号３１）の直径Ｄ１は約５０μｍである。この吐出液滴３１が基材１０３（非浸透性の媒体、或いは、実質的に非浸透性媒体として扱える程度に浸透速度が遅い低浸透性の媒体）上に着弾すると、基材１０３上で液滴が濡れ広がり、形状が安定した状態では直径Ｄ２が約１００μｍのドット３２が形成される。
【００５３】
図５は、第１実施形態において液膜を形成する場合の打滴パターンの例（描画によるドットの配置例）を示す図である。ここでは、第１材料インクの吐出による１回目の描画の打滴パターンを示す。インクジェットヘッド１０５と基材１０３との相対移動により二次元平面内で描画位置を特定することができ、この相対移動の第１方向をｘ方向、これと直交する第２方向をｙ方向とする。
【００５４】
図示のようにｘ方向のドット間ピッチＷｘと、ｙ方向のドット間ピッチＷｙとが等しい打滴点配列（Ｗ＝Ｗｘ＝Ｗｙ）となるドット配置によって基材面の所定領域が隙間無く被覆されるように、基材１０３（図１のＩＣチップ１０）の上面に描画が行われる。このときのドット間ピッチＷは、着弾した液滴のドット３２が基材所定領域の一面を隙間無く埋める（被覆する）ように、かつ、隣接ドット間の重なり部分が可能な限り小さくなるように設定される。
【００５５】
例えば、図５において、斜め方向に隣接する隣接ドット同士が互いに接する条件Ｄ２＝（Ｗｘ２＋Ｗｙ２）１／２、つまりＤ２＝√２×Ｗとなるように、ドット間ピッチＷが定められる。
【００５６】
このような条件を満たす打滴パターンを描画することにより、液膜の厚みが薄くなり、乾燥が進みやすい。これにより、液膜の流動が抑制される。
【００５７】
なお、上記のように着弾液滴のドット３２が基材上でギリギリ重なるように描画すると、吐出方向の揺らぎや吐出液滴量の揺らぎにより、膜面のどこかに微小な抜けが生じる場合があり得る。
【００５８】
ただし、図５に示した１回の描画だけで、目標とする膜厚（本例の場合、乾燥後の膜厚が１μｍ以上）を形成することは困難であり、実際には複数回の重ね描画（塗り重ね）が行われる。インクジェット法の場合、１回の描画では数１００ナノメートル（ｎｍ）の膜厚にしか到達できないため、μｍオーダーの膜厚を作るには、数回の重ね描画（塗り重ね）を行う必要がある。したがって、１回ごとの膜面単位での微小な抜けは、塗り重ねによって埋まるため、実際には大きな問題とならない。
【００５９】
第１材料による第１材料層２１を形成する際、１回目の描画による膜の乾燥が進んで液の流動が無くなったら、その１回目の描画結果の膜面上に、２回目の描画を行う。ここでいう「乾燥が進んで液の流動が無くなったら」とは、完全に乾燥することまでは要求されず、液の流動性が無くなって実質的に安定した後、という意味である。
【００６０】
こうして、２回目の描画による乾燥が進んで液の流動が無くなったら、さらにその上に３回目の描画を行う。このようにして、以降、同様のプロセスを繰り返し、目標とする膜厚に対応した所定回数の塗り重ねを行う。
【００６１】
第１実施形態では、１回目の描画による打滴位置と、２回目の描画による打滴位置とをずらして描画が行われる。図６において１回目の描画による打滴位置（１回目の描画によるドット）を実線円で示し、２回目の描画の打滴位置（２回目の描画によるドット）を破線円で示した。図６に示したように、１回目の描画によって形成される隣接４ドットの中心（重なりの中心）を２回目の打滴位置の中心とする。
【００６２】
ｘ方向及びｙ方向ともに、２回目の打滴位置は、１回目の打滴位置の繰り返し周期に対して半周期ずれる位相関係で打滴される。これにより、第１材料層の１回目の描画で重なっているところの厚みが厚くなり過ぎるのを防ぎ、膜を平坦化できる。
【００６３】
３回目以降も、同様に、１つ前の描画打滴位置をずらして描画を行う。つまり、複数回の塗り重ねに際して、奇数回目の打滴位置と偶数回目の打滴位置とが半周期ずれるような打滴位置になる。
【００６４】
図７は第１材料層２１から第３材料層２３までの各材料層を形成する処理の手順を示したフローチャートである。図７に示すフローチャートは、図３で説明したＳ１１〜Ｓ１３の各工程において共通に適用される。ここでは、第１材料層２１を形成する工程を例に説明する。
【００６５】
まず、第１材料層２１に必要な膜厚を得るために必要な重ね塗りの回数ｎの値を設定する（ステップＳ２１）。この値は、予め実験を行うなどして重ね塗りの回数ｎと得られる膜厚の関係を調べてテーブルデータとして保有しておき、目標とする膜厚に対応した回数の値が自動的に設定されるように構成される。或いは、オペレータが所定の操作部から目標とする膜厚の数値や塗り重ね回数の数値を入力して設定してもよい。
【００６６】
次いで、塗り重ね処理の実施回数を示す回数値ｉを初期化する（ステップＳ２２）。ここでは、初期値としてｉ＝１に設定する。
【００６７】
その後、ｉ回目（ｉ＝１）の描画を実施する（ステップＳ２３）。この描画処理は、図５で説明したように、隣接ドット同士の重なり量がなるべく少なくなるドット間ピッチＷにより、所定領域の一面を隙間無く被覆するようなドット配置となる描画が行われる。
【００６８】
基材１０３（すなわちＩＣチップ１０）上の所定領域の一面に隙間無くドットを充填する描画（ｉ回目）を実施したら、回数値ｉの値を「＋１」だけカウントアップする（図７のステップＳ２４）。そして、回数値ｉが塗り重ね回数ｎ以下であるか否かの判定が行われる（ステップＳ２５）。
【００６９】
回数値ｉが塗り重ね回数ｎ以下であれば、描画後の液の流動が無くなるのを待って（ステップＳ２６）、ステップＳ２３に戻り、次の描画（塗り重ねの描画）を実施する。
【００７０】
所定の塗り重ね回数ｎの描画が完了するまでステップＳ２３からステップＳ２６の動作が繰り返される。ｎ回の描画が実施され、ステップＳ２５の判定において、回数値ｉがｎを超えると、当該材料による液膜を加熱乾燥し、第１材料層を硬化させる処理を行う（ステップＳ２７）。
【００７１】
第１材料について所定の複数回（ｎ回）の塗り重ねを行った後、ステップＳ２７にて、より乾燥を進めて、第１材料層の膜全体を硬化させる。例えば、乾燥は６０℃、３０分で行った後に、水溶性モノマーのアクリルアミドを重合させて、膜を硬化させるために１００℃で３０分加熱する。加熱方法は、オーブン（図１の符号１０２で示した硬化処理部）の中にＩＣチップ１０ごといれる。なお、光照射によりアクリルアミドを重合すると、オーブンによる加熱の温度を低くできたり、加熱時間を短くすることができたりする。
【００７２】
また、水溶性モノマーを重合させるために、紫外線もしくは可視光を照射してもよい。また、光と熱を併用してもよい。本例で適用されるアクリルアミドは、熱や光により重合が進みやすいため、安定剤（重合禁止剤）としてヒドロキノンやＢＨＴ（3,5-ジブチル-4-ヒドロキシトルエン）を少量添加してもよい。
【００７３】
第１材料（ＳｉＯ１．０）、第２材料（ＳｉＯ１．２）、第３材料（ＳｉＯ１．７）について、それぞれ図７で説明した形成工程を順次行い、各材料について所望の膜厚を形成することができる。
【００７４】
＜第２材料層２２、第３材料層２３の形成工程＞
図１に示した第２材料層２２は、ＳＩＯ１．２の微粒子を積層して形成される。膜厚は２μｍとした。吐出条件（描画条件）は第１材料層２１と同じであり、繰り返し描画する回数を増やすことで、膜厚を厚くする。
【００７５】
第３材料層２３は、ＳｉＯ１．７の微粒子を積層して形成される。膜厚は３μｍとした。吐出条件（描画条件）は第１材料層２１と同じであり、繰り返し描画する回数を増やすことで、膜厚を厚くする。
【００７６】
なお、膜厚を厚くする方法として、インク中のＳｉＯｘの量比を増やす態様、吐出液量を増やす態様、ドット間ピッチを小さくする態様などの方法もある。
【００７７】
図８は、第１実施形態による傾斜機能材料の製造工程を模式的に示した図である。
【００７８】
図８（ａ）は、インクジェットヘッド１０５Ａから第１材料インクを打滴して第１材料の液膜を形成する様子（第１材料による１回目の描画）を示している。
【００７９】
図８（ｂ）は、第１材料層２１の上にインクジェットヘッド１０５Ｂから第２材料インクを打滴して第２材料の液膜を形成する様子（第２材料による１回目の描画）を示している。
【００８０】
図８（ｃ）は、第２材料層２２の上にインクジェットヘッド１０５Ｃから第３材料インクを打滴して第３材料の液膜を形成する様子（第３材料による１回目の描画）を示している。
【００８１】
本実施形態によれば、スパッタやＣＶＤなどの気相成長法と違い、本願発明は真空引きする時間もかからず、成膜している時間も短い。インクジェット法の描画によるコートなら、桁違いに早く所望厚の膜を形成することができる。
【００８２】
複数ノズル（SL128-AAの場合、128ノズル）を使用した場合、２０μｍ厚くらいまでの膜を形成しても十分に実現可能な時間で膜を形成することができる。
【００８３】
＜インクジェットシステムの具体的構成例＞
インクジェット装置１０２の具体的な構成例について図９及び図１０で説明する。図９はフラットベット型の産業用インクジェットシステムの例である。図９に示したインクジェット装置１１０は、フラットベッド型プラテン１１４と、プラテン１１４に対向配置されてプラテン１１４上の基材１０３に対してインク（ＳｉＯｘの微粒子を含有する機能性インクを単に「インク」と表記する）を噴射するインクジェットヘッド１２０と、プラテン１１２を水平方向（図９のＸ方向）に水平移動させるプラテン移動機構１２４と、インクジェットヘッド１２０をプラテン１１４の基材支持面１１４ａに平行な面内でプラテン１１４の移動方向（ｘ方向）と直交する方向（図１のｙ方向）に移動させるヘッド移動機構１３０と、を備える。なお、プラテン１１４は、図２で説明したステージ１０４に対応する要素である。
【００８４】
プラテン１１４は、略平板状の構造を成して構成され、その表面が基材１０３を支持する基材支持面１１４ａとなる。基材１０３を保持するプラテン１１４は、本装置が設置される据え付け面に対して基材支持面１１４ａが平行になる水平状態で装置本体１１０ａに装備されている。プラテン移動機構１２４は、装置の据え付け面に平行な水平方向（図９矢印Ｘ方向）に延在するプラテンガイド部材１２５を備える。プラテン１１４は、プラテンガイド部材１２５に沿ってｘ方向に移動する。ヘッド移動機構１３０は、ｙ方向に延在するヘッドガイド部材１３１を含み、ヘッドガイド部材１３１に沿ってインクジェットヘッド１２０を移動させる。
【００８５】
プラテン移動機構１２４とヘッド移動機構１３０とにより二次元（ｘｙ）走査機構が構成され、基材１１６に対するインクジェットヘッド１２０の相対位置を変えることができる。プラテン１１４とインクジェットヘッド１２０とを基材支持面１１４ａに平行な面の２軸方向（ｘ軸方向とｙ軸方向）に相対移動させることで基材１０３上の任意位置へのインク噴射が可能である。
【００８６】
図１０は、図９に示したインクジェット装置１１０のインク供給系並びにプラテン移動機構を示す概略構成図である。
【００８７】
図１０に示すように、インクジェット装置１１０は、インクジェットヘッド１２０に供給するインクを貯留したインクタンク１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃと、各インクタンク１０６Ａ〜１０６Ｃからインクジェットヘッド１２０にインクを供給するインク供給機構１５７を備える。インクタンク１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃには、それぞれ第１材料（ＳｉＯ１．０）インク、第２材料インク、第３材料インクが貯留されている。
【００８８】
インクジェットヘッド１２０の詳細な構成は図示しないが、インクジェットヘッド１２０は、第１材料インクを吐出するための第１ヘッド（図２の符号１０５Ａに相当）と、第２材料インクを吐出するための第２ヘッド（図２の符号１０５Ｂに相当）、第３材料インクを吐出するための第３ヘッド（図２の符号１０５Ｃに相当）とを組み合わせた構成となっている。
【００８９】
プラテン移動機構１２４は、ｘ軸方向に沿って延在する送りねじ１２６と、送りねじ１２６を回転させる電動モータ１２７及びベルト１２８とを備えて構成される。電動モータ１２７の回転動力はベルト１２８を介して送りねじ１２６に伝達される。送りねじ１２６に螺合されたスライダ１２９にプラテン１１４が連結されており、送りねじ１２６が回転駆動されるとその回転量に応じてプラテン１１４はｘ軸方向に移動させる。送りねじ１２６の回転量を調整することでプラテン１１４に所定の移動量を付与する。また、プラテン移動の速度によっては、送りねじと電動モータの代わりに、リニアモータを使用することも好適に行われる。
【００９０】
また、プラテン１１４には、真空吸引機構１６０が接続され、基材支持面１１４ａに載置された基材１１６が真空吸引力により吸着固定されるようになっている。
【００９１】
ヘッド移動機構１３０は、ｙ軸方向に延在するヘッドガイド部材１３１と、インクジェットヘッド１２０を保持するとともに、ヘッドガイド部材１３１にスライド可能に嵌合したヘッド支持金具１３２とを備える。また、ヘッド移動機構１３０は、ヘッドガイド部材１３１に沿って張架されてインクジェットヘッド１２０が固定される不図示のタイミングベルトを備えており、このタイミングベルト（不図示）の走行により、インクジェットヘッド１２０をｙ軸方向の任意位置に送り、ｙ軸走査を行うことができる。
【００９２】
なお、インクジェットヘッドとプラテンをｘｙ平面内で相対移動させる走査機構の構成は図９及び図１０に示した例に限定されない。例えば、インクジェットヘッドを固定して、プラテン（ステージ）側をｘｙ平面内でｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させる二次元走査機構を採用することができる。また、プラテンを固定して、インクジェットヘッドをｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させる二次元走査機構を採用することができる。
【００９３】
図９及び図１０で説明したプラテン１１４は、図２で説明したステージ１０４に相当する要素である。また、図９及び図１０で説明した真空吸引機構１６０は、図２で説明したポンプ１０９に相当する要素である。
【００９４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。ここでは、フレキシブルシート上に傾斜機能膜を形成する例を説明する。
【００９５】
図１１はフレキシブルシート４０の上に、金属層１６を介して傾斜機能膜２０を形成した例である。図１１において、図１で説明した例と同一又は類似する要素には同一の符号を付した。
【００９６】
フレキシブルシート４０としては、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリイミド（ＰＩ）など、各種の基材を用いることができる。
【００９７】
図１１のように、フレキシブルシート４０上にＳｉＯｘの傾斜機能膜を形成後に、ＩＣチップなど熱を発生するところに貼って使用することができる。
【００９８】
ここでは、第１実施形態と比較して描画方法の違いについて説明する。
【００９９】
第１実施形態では、１回の描画で基材上の所定領域の一面に隙間無くドットを充填して液膜を形成する例を説明したが（図５参照）、第２実施形態では、１回の描画動作でドット同士が互いに重ならないように、打滴位置を間引いて（間歇打ち）で描画する打滴パターンが採用される。
【０１００】
この第２実施形態においては、４回の描画によって基材上の所定領域の一面を隙間無く埋める液膜を形成する例を説明する。
【０１０１】
図１２は第１材料による１回目の描画の打滴位置を示した図である。図１２に示したように、１回目の描画による打滴パターンは、着弾液滴同士が重ならず、離散的に配置される。図１３は、第１材料による２回目の描画の打滴位置を示した図である。図１３に示したように、２回目の描画による打滴パターンは、１回目の打滴パターンに対して、千鳥状に位置をずらして描画される。２回目の描画内の着弾液滴同士は、１回目の打滴パターンと同様に、互いに重ならず、離散的に配置される。
【０１０２】
図１４は、第１材料による３回目の描画の打滴位置を示した図である。図１４に示したように、３回目の描画による打滴パターンは、１回目と２回目の打滴パターンによるドットの隙間を埋めるように、着弾位置を変えて描画される。３回目の描画内の着弾位置同旨は、１回目の打滴パターンと同様に、互いに重ならず、離散的に配置される。
【０１０３】
図１５は、第１材料による４回目の描画の打滴位置を示した図である。図１５に示したように、４回目の描画による打滴パターンは、１回目から３回目の打滴パターンによるドットの隙間を埋めるように、着弾位置を変えて描画される。４回目の描画内の着弾位置同旨は、１回目の打滴パターンと同様に、互いに重ならず、離散的に配置される。
【０１０４】
こうして、４回の描画によって所定領域の一面にドットが隙間無く充填され、一面を被覆する液膜が形成される。このような描画方法によれば、各回の描画において、液滴同士が重ならないため、第１実施形態よりもさらに液の流動を抑制できる。
【０１０５】
４回の描画で一面を埋める動作を複数回繰り返して、重ね塗りを行うことにより、所望の膜厚を得ることができる。
【０１０６】
＜第２実施形態に使用されるインクジェットシステムの構成例＞
図１６は、第２実施形態で使用されるインクジェットシステムの構成図である。このインクジェットシステムは、ロール・ツー・ロール方式で基材を搬送する構成である。
【０１０７】
図示のインクジェットシステム２００は、第１材料インクを打滴する第１材料ヘッド群２１０と、第２材料インクを打滴する第２材料ヘッド群２２０と、第３材料インクを打滴する第３材料ヘッド群２３０とを備え、各ヘッド群２１０、２２０、２３０の後段に、加熱硬化手段としての赤外線ヒータ２４１、２４２、２４３が配置される。
【０１０８】
供給側のロール（送り出し供給ロール）２５０から送り出された基材２５２は、搬送ローラ２５４、２５５、２５６、２５７を介して一定の搬送方向（図１６の左から右）に搬送され、巻き取りロール２６０に巻き取られる。ここで示した基材２５２は、図１１で示したフレキシブルシート４０に金属層１６が形成されたものに相当する。
【０１０９】
また、基材２５２の搬送路を挟んで各ヘッド群２１０、２２０、２３０と対向する位置には、ヒータ付きのプラテン２７１、２７２、２７３が配置される。
【０１１０】
ヘッド群２１０、２２０、２３０を構成する各ヘッドから吐出された液が基材２５２上に着弾した後、乾燥が素早く進むように、描画（打滴）前から基材２５２下のプラテン２７１、２７２、２７３を４５℃〜７０℃程度に加熱し、基材２５２の上部が４０℃〜６０℃程度の状態で描画が行われることが好ましい。
【０１１１】
さらに、ヘッド群２１０、２２０、２３０から液滴を吐出し、基材２５２上にパターンが描画されている間、基材２５２を加熱し続けることで、着弾液滴の乾燥（溶媒の蒸発）が促進され、機能性液体の流動が抑制される。
【０１１２】
このような観点から、本例における各プラテン２７１、２７２、２７３の加熱領域は、対応するヘッド群２１０、２２０、２３０による描画領域よりも広い構成となっており、対応するヘッド群２１０、２２０、２３０の打滴開始位置の手前から（先頭のヘッド２１１，２２１，２３１よりも搬送方向上流側から）打滴終了位置よりも後方まで（最終ヘッド２１４，２２４，２３４よりも搬送方向下流の位置まで）の範囲で基材２５２の裏面側（インク着弾面と反対側）がヒータ付きのプラテン２７１、２７２、２７３と接触するようになっている。
【０１１３】
基材２５２の搬送に伴い、第１材料ヘッド群２１０による描画（第１材料の液膜形成）→赤外線ヒータ２４１による第１材料層２１の硬化処理→第２材料ヘッド群２２０による描画（第２材料の液膜形成）→赤外線ヒータ２４２による第２材料層２２の硬化処理→第３材料ヘッド群２３０による描画（第３材料の液膜形成）→赤外線ヒータ２４３による第３材料層２３の硬化処理の順で処理が進み、第１材料層２１、第２材料層２２、第３材料層２３の積層体が得られる。
【０１１４】
なお、図１６の第１材料ヘッド群２１０は、図１２〜図１５で説明した４回の描画によって膜面（１面）を埋める描画方法に対応して、４列のヘッド２１１、２１２、２１３、２１４を有する構成を示した。ただし、所望の膜厚を得るために複数回の塗り重ねが必要であるため、その塗り重ね回数（ｋ回）に対応して、４×ｋ列のヘッドが設けられる。
【０１１５】
第２材料ヘッド群２２０、第３材料ヘッド群２３０についても同様であり、図１６では、各ヘッド群２２０、２３０がそれぞれ４列のヘッド２２１〜２２４、２３１〜２３４で構成される例を示したが、所望の膜厚を得るために必要な塗り重ね回数に対応して、４の倍数のヘッド列が設けられる。
【０１１６】
なお、塗り重ね回数の増加に伴い、ヘッドの本数が増加するため、供給ロールの搬送方向を逆転させ、ロールを巻き戻してから重ね塗りを実施する形態も可能である。或いはまた、供給ロール２５０から巻き取りロール２６０への一方向の搬送によって、一面の描画を行った後、巻き取りロールに巻き取られたロールを供給ロールに戻して、積層描画を行う形態も可能である。
【０１１７】
さらに、図１６では、供給ロール２５０から巻き取りロール２６０までの１回の搬送で第１材料層、第２材料層、第３材料層を積層形成できる構成を説明したが、材料別にロール・ツー・ロール方式のインクジェットシステムを構成してもよい。
【０１１８】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。ここでは、透明なフレキシブルシート上に傾斜機能膜を形成する例を説明する。
【０１１９】
図１７は基材としてのＰＥＴフィルム５０の上に、傾斜機能膜２０を形成した例である。図１７において、図１で説明した例と同一又は類似する要素には同一の符号を付した。
【０１２０】
この第３実施形態では、図１や図１１で説明した金属層１６を有していない構成となっている。図１７のように金属層１６を省略した構成は、金属層１６を有する構成（図１，図１１など）と比較して波長選択熱放射の機能は若干落ちることになるが、傾斜機能膜２０による熱放射膜としての機能性は有する。なお、透明なフレキシブルシートは、ＰＥＴフィルム５０に限らず、ＰＥＮ、ポリイミド（ＰＩ）など、各種の基材を用いることができる。図１７のように、ＰＥＴフィルム５０上にＳｉＯｘの傾斜機能膜２０を形成後に、これを窓ガラスなどに貼って使用することができる。
【０１２１】
図１７の傾斜機能膜２０を作成するためのインクジェットシステムは、ロール・ツー・ロール方式を採用することができる。装置構成例については後述する。
【０１２２】
ここでは、描画方法の違いについて説明する。
【０１２３】
使用する機能性インクは、第１実施形態及び第２実施形態で説明した第１材料インク、第２材料インク、第３材料インクと同様である。第１材料（ＳｉＯ１．０）、第２材料（ＳｉＯ１．２）、第３材料（ＳｉＯ１．７）の各材料について、低沸点溶媒（７５℃〜１０５℃）と高沸点溶媒（１９０℃〜２９０℃）を混合したインクが使用される。
【０１２４】
基材（ＰＥＴフィルム５０）を加熱した状態で、インクジェットヘッドからインクを吐出し、図１８に示すように、着弾ドットがライン状に連続的に繋がって１ドット列をなすパターンを描画する。このときの基材の加熱温度は４５℃〜７０℃の範囲が適している。
【０１２５】
なお、図１８では、１本のドット列によるライン状パターンの一部のみを示したが、図の横方向（例えば、Ｘ方向）にさらにドットが続いている。
【０１２６】
図４で説明したように、インクジェットヘッドから吐出された飛翔中の機能性液体の液滴を球形状とみなしたときの直径Ｄ１、基材上に着弾した液体の安定後の状態におけるドットの直径Ｄ２、基材上に形成される液滴のドット間隔（ドット間ピッチ）Ｗと定義したとき、Ｄ１＜Ｗ＜Ｄ２を満たす条件で描画する。さらに、Ｗ≦Ｄ２／２を満たすことが好ましい。
【０１２７】
このような条件を満たして、１ドットをつないだ細線のパターンを描画するとき、線幅が狭く、バルジ（部分的な膨らみ）やジャギー（１ドットの周期で発生する輪郭のギザギザ、凹凸）の無い１ドット列ラインの形成が可能である。
【０１２８】
図１８では、説明の便宜上、各着弾ドットの円形を維持して描いているが、実際には液滴同士が繋がって一定線幅の細線が描画される。インクに高沸点溶媒が含まれていることにより、インクジェットヘッドによる好ましい液体吐出が実現される。すなわち、吐出の際のインク溶媒の蒸発によるノズルの液乾燥が防止され、ノズル近傍インクの増粘による吐出異常やノズル詰まり（不吐出）の発生が回避される。
【０１２９】
また、高沸点溶媒を含有することで、ドットの乾燥工程が最適化され、乾燥後ドット（パターン）の表面形状が良好になる。つまり、乾燥後のドット（パターン）がより一層平坦化される。
【０１３０】
その一方、インクに低沸点溶媒が入っていることにより、基材上における液滴の溶媒蒸発が促進され、基材上での機能性液体の濡れ広がりが抑制される。さらに、インクジェットヘッドから液滴を吐出して基材上にパターンが描画されている間、基材を加熱することで機能性液体の濡れ広がりがより一層抑制される。すなわち、基材の温度を室温（２５℃）よりも高い温度に加熱して溶媒の蒸発を促進することにより、パターン幅の微細化が可能である。
【０１３１】
（ドット間ピッチＷの説明）
次にドット間ピッチＷについて説明する。
【０１３２】
ドット間ピッチＷを小さくすると（つまり、１ドット列のパターンのドット密度を高くすると）、パターンの単位長さあたりの液量（液体積）が増えるため、パターンの幅（線幅）が太くなる。したがって、パターン幅をより微細化させるためには、ドット間ピッチＷを大きくして単位長さ当たりの液量を少なくするとよい。しかし、その一方で、ドット間ピッチＷを大きくし過ぎると、隣接するドット同士が離れてしまい、パターン切れ（線の分断）が発生する可能性がある。
【０１３３】
図１９は、ドット間ピッチとパターン幅（線幅）の関係を示したグラフである。図２０（ａ）〜（ｇ）は、ドット間ピッチとパターンの平面形状（顕微鏡写真）との関係を示す説明図である。これらの図面に示した関係は、基材の温度を６０℃とし、ドット間ピッチＷを吐出液滴の直径Ｄ１の２分の１から着弾ドットの直径Ｄ２を超えるまで変化させたものである。図２０（ａ）はドット間ピッチＷが吐出液滴の直径Ｄ１の２分の１からのときの描画結果を示す。図２０（ｂ）から図２０（ｇ）は、ドット間ピッチを次第に増加させたときの描画結果に対応している。図２０（ｆ）は、ドット間ピッチＷが着弾ドットの直径Ｄ２と略等しい場合の描画結果を示し、図２０（ｇ）はドット間ピッチＷが着弾ドットの直径Ｄ２よりも大きい場合の描画結果を示している。
【０１３４】
図１９並びに図２０（ａ）〜（ｅ）に示したように、ドット間ピッチＷを拡げることでパターン幅が減少することが把握される。
【０１３５】
その一方、図２０（ｆ）に示すドット間ピッチＷ≒着弾ドットの直径Ｄ２の場合は、パターンにジャギーが発生している。また、図２０（ｇ）に示すドット間ピッチＷ＞着弾ドットの直径Ｄ２の場合は、ドットが繋がらず、パターンの一部が切れた状態になる現象が発生している。
【０１３６】
図２０（ｅ）に示すドット間ピッチＷが着弾ドットの直径Ｄ２よりもやや小さい場合は、パターンにジャギーは発生していない。
【０１３７】
ただし、ドット間ピッチＷを吐出液滴の直径Ｄ１以下まで狭めると、パターン幅が太くなる（図２０（ａ）（ｂ））。
【０１３８】
Ｄ１＜Ｗ＜Ｄ２の条件で打滴を行うことにより、パターンの単位長さ当たりの液滴量を抑えつつ、隣接するドット同士を確実に繋がることが可能である。
【０１３９】
例えば、ノズルの直径が２１マイクロメートル（μｍ）の場合、吐出液滴の直径Ｄ１は２５μｍ程度になると推測されるので、ドット間ピッチは２５μｍを超える値とされる。
【０１４０】
一方、パターン幅が不均一になる原因はバルジが発生しているためと考えられる。より高密度に描画を行うとバルジの発生が顕著に現れる。また、吐出周波数が１キロヘルツ（ｋＨｚ）以上の場合は、バルジが不均一な間隔で発生する。
【０１４１】
吐出方向や吐出量の微小な揺らぎや、基材面（インク着弾面）の不規則な微小凹凸の存在により、その不均一な位置を基点としてパターン幅が局所的に大きくなることでバルジが発生すると考えられる。
【０１４２】
ドット間ピッチＷを着弾ドットの直径Ｄ２未満とすることで（Ｗ＜Ｄ２）、バルジの発生を回避し得ると考えられる。
【０１４３】
特に、ドット間ピッチＷを着弾ドットの直径Ｄ２の２分の１以下とすることで（Ｗ≦Ｄ２／２）、より好ましいパターンを形成できる。
【０１４４】
図１８では、１本のラインパターンの描画方法を説明したが、実際には、１つのヘッドにおける複数のノズルから同時に打滴が行われ、図２１に示すように、ドット列とドット列との間に一列分の幅（空隙）をあけて、複数本のラインパターンが同時に描画される。なお、図２１では３本のラインパターンが示されているが、図２１の下方向（ｙ方向）にさらに複数本のラインパターンが続いている。
【０１４５】
図２１に示すラインパターンの描画が終わると、各列でドット同士が合一して、図２２に示すように、略一定のライン幅によるライン状構造物６２が形成される。このライン状構造物６２は、バルジやジャギーが無く、ライン幅が細く、膜厚が厚い構造物である。
【０１４６】
図２１のように、列間の間隔を開けたライン状構造物６２を形成した後、さらに、図２２に示したように、その列間の空隙を埋めるように、同様のラインパターンが描画される。
【０１４７】
列間の空隙を埋めるラインパターンの描画が終わると、図２２に示すように、ライン状構造物６２、６４が互いに繋がり、所定の領域を被覆する膜（液膜）６６が形成される。
【０１４８】
このような２回のラインパターン描画によって１面を充填して膜６６を形成する処理を複数回繰り返して重ね塗りを行うことにより、所望の膜厚を得ることができる。
【０１４９】
＜第３実施形態に使用されるインクジェットシステムの構成例＞
図２５は、第３実施形態で使用されるインクジェットシステムの構成図である。図２５中図１６で説明した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１５０】
図２５に示したインクジェットシステム３００における第１ヘッド群２１０は、図２１〜図２４で説明した２回のラインパターン描画によって膜面（１面）を埋める描画方法に対応して、２列のヘッド２１１、２１２を有する構成を示した。ただし、所望の膜厚を得るために複数回の塗り重ねが必要であるため、その塗り重ね回数（ｋ回）に対応して、２×ｋ列のヘッドが設けられる。
【０１５１】
第２ヘッド群２２０、第３ヘッド群２３０についても同様であり、図２５では、各ヘッド群２２０、２３０がそれぞれ２列のヘッド２２１〜２２２、２３１〜２３２で構成される例を示したが、所望の膜厚を得るために必要な塗り重ね回数に対応して、２の倍数のヘッド列が設けられる。
【０１５２】
なお、塗り重ね回数の増加に伴い、ヘッドの本数が増加するため、供給ロールの搬送方向を逆転させ、ロールを巻き戻してから重ね塗りを実施する形態も可能である。或いはまた、供給ロール２５０から巻き取りロール２６０への一方向の搬送によって、一面の描画を行った後、巻き取りロールに巻き取られたロールを供給ロールに戻して、積層描画を行う形態も可能である。
【０１５３】
さらに、図２５では、供給ロール２５０から巻き取りロール２６０までの１回の搬送で第１材料層、第２材料層、第３材料層を積層形成できる構成を説明したが、材料別にロール・ツー・ロール方式のインクジェットシステムを構成してもよい。
【０１５４】
この第３実施形態によれば、各材料について、２列のヘッドで膜厚の厚い液膜を描画することが可能であり、第２実施形態と比較して、ヘッド数が少なく、また積層回数（重ね塗りの回数）も少ないため、より効率的に生産可能である。
【０１５５】
＜変形例＞
上述した各実施形態に限らず、本発明の熱放射膜製造方法及び装置は様々な変形例を有する。以下、幾つかの変形例を説明する。
【０１５６】
〔基材の表面処理〕
撥液性を有する基材の場合、機能性インクで最下層を描画することが難しい場合がある。このような場合には、機能性インクをはじかない程度に基材の表面を親液性の方向に改質してもよい。
【０１５７】
この濡れ性の改質方法としては、ＵＶオゾン処理、Ｏ２アッシング、コロナ放電処理、下地層塗布、薄膜形成等が採用できる。このうち、下地層には、ポリイミド等の有機膜、ガラスコート等を用いることができる。
【０１５８】
また、化学的処理を行って濡れ性の改質を行ってもよい。例えば、ポリエチレン基材を硫酸クロム酸混合液に浸すことにより、親水化させることができる。また、撥水性の強いテフロン（登録商標）基材をＮａ／ＮＨ３混合液に浸漬することで、表面が酸素修飾し、親水化させることができる。
【０１５９】
さらに、シラン系カップリング剤によれば、様々な基材に対して、官能基の種類によって親有機溶媒化させたり、親水化させたりすることができる。
【０１６０】
また、シリコン基材であれば、熱酸化膜を形成して水系溶液に対して親水化させたり、ＨＦ処理により、撥水化させたりすることができる。
【０１６１】
有機フイルム基材であれば、石英水銀灯などを用いてＵＶ照射処理をすることにより、表面に酸素が修飾され、親水化させることができる。
【０１６２】
また、プラズマ表面処理を行ってもよい。真空のチャンバーにＡｒ、Ｎ２、Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６等のガスを導入してプラズマ表面処理を行うと、表面の油分を除く洗浄効果や表面との反応の効果により、親水化、撥水化させることができる。なお、真空チャンバーを利用しない大気圧プラズマ処理を行ってもよい。この場合、真空を利用しないため、簡易に表面を改質することができる。
【０１６３】
さらに、ゾルゲル法、スパッタ、プラズマＣＶＤ等により酸化チタン等の光触媒の膜を形成し、紫外線を照射することにより超親水化させることもできる。光触媒の膜をパターニングしたり、マスクを用いて選択的に照射したりすることにより、１つの基材上において親撥のパターニングを行ったものと同様の効果を得ることもできる。
【０１６４】
その他の描画前処理として、基材表面に密着性を増すための層を塗布してもよい。例えば、ラテックスなどの有機物、密着性に優れた金属種等が採用できる。
【０１６５】
それとは逆に、生成した傾斜機能材料を独立した小部品として使用する場合や、他の基材に転写して使用する場合には、基材と生成した傾斜機能材料とが容易に分離可能となるように、密着力が弱くなるような処理をしてもよい。
【０１６６】
密着力を弱くするためには、完全には撥液しない範囲において、溶液と基材表面が濡れにくい方向に調整すればよい。このように生成するには、バッファ層（離型層）を導入することが考えられる。予め、基材に濡れにくく、機能性インクとも濡れにくいバッファ層となる膜を基材表面にコーティングしておくことにより、傾斜機能材料の生成後、バッファ層と基材とが剥がれるようになる。
【０１６７】
例えば、ＰＥＴ等の基材上に、有機フィルムのポリエチレングリコールの薄い膜を形成しておき、水系の機能性インクで傾斜機能材料を作成すればよい。
【０１６８】
基材の全面に傾斜機能材料を生成するのではなく、基材の特定部分にパターニングする場合には、基材に付着した機能性インクが、そのパターンのエッジから大きくはみ出さないように、予め基材表面に、親液性、撥液性のパターニングを行ってもよい。
【０１６９】
親液性、撥液性のパターニングの方法としては、各種印刷技術、フォトリソグラフィ技術、レーザーダイレクトイメージング、光触媒技術の応用などがあり、さらに適宜それらを組み合わせて使用することも可能である。
【０１７０】
また、基材に付着した機能性インクが、そのパターンのエッジから大きくはみ出さないようにするためには、その他にインクジェット描画の前に、予め枠による凹状の領域を設けてから、描画してもよい。この場合、枠の側面に親液性を付与して濡れ性を高めておいてもよい。さらに、枠の上面の撥液性を高めて、インクがはみ出さないようにしてもよい。
【０１７１】
基材には、受容層があってもよく、その受容層を必要なところにだけパターニングして
おいてもよい。また、これらの方法を併用してもよい。
【０１７２】
〔撥液処理枠〕
上の層を形成した後に、上の層のインクが下の層のエッジ部分からこぼれ落ちたり、はみ出したりすると、層の高さが不均一になり、機能材料として不具合を生じる可能性がある。このような現象を防止するために、下の層を形成した後に、その層のエッジ部分を、次に形成する上の層のインクに対して撥液性にしてもよい。
【０１７３】
図２６（ａ）は、ＩＣチップ１０の金属層１６の直上に第１材料層２１を形成後、そのエッジ部分に撥液処理部８１を形成したときの上面図、及び破線Ａ−Ａにおける断面図である。また、図２６（ｂ）は、その後第１材料層２１の上に第２材料層２２を形成したときの上面図、及び破線Ａ−Ａにおける断面図である。なお、図中の各層の膜厚は適宜縮尺を変更して描いており、実際の膜厚比率を反映したものではない（図２７（ａ）〜（ｃ）についても同様である）。
【０１７４】
図２６（ｂ）に示すように、第１材料層２１の表面に吐出された第２材料層２２を形成するインク（第２材料インク）は、第１材料層２１のエッジ部分に形成された撥液処理部８１により、撥液処理部８１の外側にはみ出すことがない。したがって、第１材料層２１の上層に適切に第２材料層２２を形成することができる。
【０１７５】
撥液処理部８１を形成するには、フォトマスクを用いたパターニングや、ダイレクトレーザーイメージング、レーザを走査する方法や、インクジェットによるパターニング、スクリーン印刷等の各種印刷技術を利用できる。
【０１７６】
このように、インク層のエッジ部分を撥液性にすることで、精度の高い傾斜機能材料を形成することができる。
【０１７７】
第２材料層２２の上に第３材料層２３を形成する場合についても同様に、第２材料層２２のエッジ部分に撥液処理部を形成することできる。
【０１７８】
また、第２実施形態、第３実施形態にも同様に適用できる。
【０１７９】
〔エッジ枠〕
上の層のインクが下の層のエッジ部分からこぼれ落ちたり、はみ出したりすることを防止するために、撥液処理ではなく、エッジ部分に凸状の枠を設ける処理を行ってもよい。
【０１８０】
図２７（ａ）は、ＩＣチップ１０の金属層１６の直上に第１材料層２１を形成後、そのエッジ部分にエッジ枠８３−１を形成したときの上面図、及び破線Ａ−Ａにおける断面図である。
【０１８１】
エッジ枠８３−１の生成には、インクジェットによるパターニングや、スクリーン印刷などの各種印刷技術を利用可能である。インクジェットによるパターニングを用いる場合には、ＵＶモノマーインクを用いてパターンを形成し、その直後に露光を行って硬化させて生成する方法が有効である。
【０１８２】
ここで、「モノマーインク」とは、機能性モノマー（重合性化合物）を主成分とするインクであり、界面活性剤、重合開始剤、重合禁止剤、モノマー以外の溶剤などが含まれていてもよい。また、顔料、金属ナノ粒子、セラミック粒子などの微粒子を分散させてもよいし、機能性ポリマーなどを溶解させてもよい。
【０１８３】
図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示した第１材料層２１の上に、第２材料層２２を形成したときの上面図、及び破線Ａ−Ａにおける断面図である。
【０１８４】
図２７（ｂ）に示すように、第１材料層２１の表面に吐出された第２材料層２２を形成するインク（第２材料インク）は、第１材料層２１のエッジ部分に形成されたエッジ枠８３−１により、エッジ枠８３−１の外側にはみ出すことがない。したがって、第１材料層２−１の上層に適切に第２材料層２２を形成することができる。
【０１８５】
図２７（ｃ）は、図２７（ｂ）に示す状態から、さらにエッジ枠８３−２を形成しながら第３材料層２３を形成したときを示す断面図である。
【０１８６】
このように、下の材料層のエッジに逐次枠を設けてからその上の材料層を形成していくことで、材料層が多層の場合や、パターンが複雑な場合であっても、精度の高い傾斜機能材料を形成することができる。
【０１８７】
〔半乾燥〕
第１実施形態から第３実施形態では、第１材料から第３材料の各材料層を形成するごとに液膜を乾燥／硬化させる例を説明したが、下側に形成された層の上にインクを吐出して上側の層を形成する際、下の層がインク中の溶剤成分が完全には蒸発していない程度に乾燥（半乾燥）されている状態で描画を行う態様も可能である。
【０１８８】
また、例えば、乾燥の速いインクを用いており、吐出後にすぐに乾燥してしまう場合には、上の層を形成する直前に、下の層の乾燥程度を緩和するような薬液処理を施してもよい。図２８（ａ）に示すように、第１材料層２１の上に第２材料層２２が形成された後、２８（ｂ）に示すように、第２材料層２２の完全硬化を抑制するために、インクジェットヘッド１０５Ｓから第２材料層２２の表面へ薬液２４’が付与される。
【０１８９】
そうすると、薬液２４’を付与しない場合に比べて、第２材料層２２の乾燥の進行を遅らせて、好ましい半乾燥状態を維持したまま、次の層を形成しうる。なお、この薬液２４’が「補助インク」に相当する。
【０１９０】
図２８（ｃ）は、半乾燥状態の第２材料層２２の表面に、次の第３材料層（２３）を形成するための第３材料インクを吐出させる状態が図示されている。
【０１９１】
例えば、薬液２４’として、第１材料インク等に使用される溶媒を用いることができる。薬液２４’として溶剤インクが適用される場合であれば、その溶剤を予め下の層に塗布しておいてもよいし、その溶剤に浸漬してもよい。また、同じ溶剤でなくとも、水系インクの場合であれば水やアルコール、溶剤インクの場合であれば同様の極性や分子量を持つ溶剤を用いてもよい。
【０１９２】
さらに、上の層を形成する直前でなく、上の層を形成した後に、下の層の乾燥を緩和するような薬液処理をしてもよい。このような処理は、上の層からも薬液が浸透するため有効である。また、上下の層で同じ溶剤、もしくは下の層のコンテンツを溶解するような溶剤を上の層のインクに使用してもよい。
【０１９３】
このようにして、上の層の形成に先立ち、下の層の表面に薬液２４’を付与しておくことで、下の層の乾燥の進行が緩和されるとともに、上に形成される層との境界近傍における層間の拡散も生じるので、下層と上層との密着性が強化される。
【０１９４】
上記のような薬液の塗布には、インクジェット方式のヘッドを用いることが好ましい。同じ装置内で塗布できるため構成がシンプルになるとともに、インクジェットの省液性により薬液の使用量が少なくて済むという利点がある。
【０１９５】
また、下の層の形成が終わった段階、もしくはその途中で、溶剤の乾燥程度を測定して、上の層の形成にフィードバックしてもよい。例えば、レーザ等により層のラフネスや反射強度を測定し、乾燥の目安とする。
【０１９６】
機能材料として用いない領域や、別途測定用のダミー領域を設け、その領域に接触することにより乾燥程度の測定を行ってもよい。また、吸収する繊維や紙を膜に接触させて、溶剤インクの吸収程度により乾燥程度を判断してもよい。乾燥程度の判断により、次の層の吐出のタイミングを決定し、下の層の更なる硬化を行う。
【０１９７】
紫外線の照射により硬化させるＵＶモノマーインク等の場合であれば、完全に硬化させるために必要な露光量よりも少ない露光量で照射し、上下層の拡散を促進させてもよい。また、ＵＶモノマーインクの硬化は、層の形成が終わった後に全体を露光してもよいし、ヘッドやステージの走査に沿って同時に走査可能なＵＶ−ＬＥＤ等のコンパクトなＵＶ露光源を用いて、液滴の着弾直後に硬化させてもよい。
【０１９８】
ＵＶモノマーインクは、加熱しても溶媒の蒸発が起こりにくい性質を有しているので、
モノマーインクが用いられる場合には、加熱により層内及び層間の拡散を促進させること
が可能である。
【０１９９】
なお、精密なパターンを形成する場合は、液滴の着弾直後に露光する方法が適している。ＵＶモノマーインクを用いた場合も、上述の溶剤インクの場合と同様に、乾燥程度、固化程度を測定してもよい。
【０２００】
ＵＶモノマーインクなどのモノマーインクを用いる場合には、蛍光を利用して硬化度を測定する形態もありうる。
【０２０１】
〔インクジェット装置の構成〕
第１実施形態では、描画部にフラットベッドタイプのインクジェット装置が用いられ、第２及び第３実施形態ではロール・ツー・ロール方式のインクジェット装置を説明したが、装置の構成については、これら限定されるものではない。
【０２０２】
まず、基材をセットする部位は、フラットベッドタイプの他、ドラムタイプでもよく、
ベルト搬送であってもよい。また、インクジェットヘッドと基材とが相対的に移動すればよい。したがって、本実施形態のようにヘッドを固定して基材を稼動させる場合に限られず、基材を固定してインクジェットヘッドをＸＹ方向に稼動させてもよい。また、これらを併用し、ＸＹ方向のうち一方をインクジェットヘッドが移動し、他方を基材が移動するように構成しても構わない。
【０２０３】
また、機能性インクの描画方式は、シリアルプリンタ方式でもよいし、ラインプリンタ方式でもよい。大面積を効率よく描画するためには、シングルパスによるラインプリンタ方式の装置が適している。シングルパスであれば、インクジェットヘッドとインクが打滴される基材の各領域とが１回通過するだけで、各領域の全面にインクを吐出することができる。
【０２０４】
また、インクジェットの方式としては、コンティニュアス型、オンデマンド型のいずれでもよい。数１０ｃｍ四方以上の大面積に描画する場合には、ノズルが複数あるオンデマンド型が好ましい。
【０２０５】
オンデマンド型の吐出方式を特徴付けるアクチュエータは、ピエゾ方式、サーマル方式、ソリッド方式、静電吸引方式等の種々の方式を用いることができる。ピエゾ方式は、水系以外に、有機溶剤系を吐出することも可能であり、機能性インクの吐出に適している。また、ノズルの並びについても、単列に配置、複数列に配置、千鳥格子状に配置のいずれでも構わない。
【０２０６】
これに対し、１ｍｍ以上の高さの枠があるような、凹状の基板に描画する場合は、比較的、飛翔距離の長いコンティニュアス型が適している。なお、飛翔距離が比較的短くなるピエゾ方式でも、ヘッドと基材の間に静電界を併用することで、飛翔距離を確保して描画することも可能である。
【０２０７】
機能性インクの組成物のうち粒子系が大きいものを含む場合には、ノズル詰まりの可能性が低い、静電吸引方式やアコースティックジェットのヘッドが適している。
【０２０８】
１ピコリットル以下の微小な液滴量をコントロールして吐出する場合は、静電吸引方式の一種の、ニードル先端からインクを吐出するタイプが好ましい。
【０２０９】
インクタンクからインクジェットヘッドまでの供給路の間に、脱気モジュールを設けることが好ましい。脱気処理した機能性インクを用いることにより、インクジェットヘッドからの吐出を安定させることができる。
【０２１０】
また、ノズルから吐出される吐出液滴の直径と同等もしくはさらに小さいドット間ピッチ間隔で高密度に描画する場合であって、一度吐出した機能性インクにより液膜が形成された後に、基材やその液膜に対してさらに機能性インクを吐出する場合、脱気した機能性インクを用いると、液膜に発生する泡が減少することが、実験により確認されている。なお、ここでいう液膜とは、インクジェットヘッドによる描画により狙ったパターンの領域に液滴を付与し、それらが連結して液体の膜状になった状態をいう。
【０２１１】
脱気方法としては、脱気フィルターを通す方法や、超音波処理を行う方法等を採用することができる。
【０２１２】
〔インクジェットヘッドのヘッド長〕
複数種類の機能性インクを順次吐出する構成の場合、基材の一辺よりもインクジェットヘッドのヘッドセットの合計長（ヘッド長）が長くなるように構成し（長尺ヘッド）、シングルパスで各層を形成することが好ましい。後から吐出する方のインクが、インクジェットヘッドを複数回走査して分割して吐出するように構成されていると、１回目の走査と２回目の走査との間で、時間の経過が大きくなり、拡散の程度に違いが生じるという問題点が発生する。このような現象を防止するために、長尺のヘッドを用いてシングルパスで吐出を行う。
【０２１３】
図２９（ａ）は、基材９０上に形成する傾斜機能材料の領域９１と、ヘッド７０との幅方向の関係を示す概略図である。
【０２１４】
例えば、図２９（ａ）に示すように、ヘッド７０のノズル７１が基材９０の幅よりも長く配列されていることが好ましい。このように構成することにより、ヘッド７０と基材９０との相対的な移動を１回行うことで（シングルパス）、ヘッド７０から領域９１へのインクの吐出を適切に行うことができる。なお、ヘッド７０が基材９０の幅よりも小さくても、ノズル７１の配列が領域９１の幅よりも長く形成されていればよい。
【０２１５】
また、基材９０のサイズが大きい等の理由により、図２９（ａ）のようにヘッド７０を構成することが困難な場合には、図２９（ｂ）に示すように、短尺の各ヘッドモジュール７２を複数組み合わせることにより、基材９０の幅をカバーする長さを有するヘッドセット７３を構成し、このヘッドセット７３を１つのヘッド７０として扱ってもよい。
【０２１６】
〔硬化処理部の構成〕
硬化処理部（図２の符号１０２参照）においてインクを乾燥もしくは固化させる手段としては、ホットプレートやアニール炉等での加熱の他、赤外線ランプ、ＬＥＤ、レーザ等による光の照射、ハロゲンランプを集光することにより瞬時に加熱を行うＲＴＡ（ラピッドサーマルアニール）法、マイクロ波による加熱、電子線によるエネルギー付与等がある。
【０２１７】
これらの乾燥方法等は、各層ごとの形成後でも、全層を積層した後でも用いることが可能である。
【０２１８】
なお、赤外線やＲＴＡ等は、インクジェット装置の近傍に配置する構成にしてもよい。また、アニール炉を除き、真空状態で行ってもよい。真空状態で行うことにより、クラックの発生を防止することができる。さらに、上記の方法等により加熱しながら、同時に加圧処理を行ってもよい。これにより、形成された層の密度を高める効果や、機能発現を幇助する効果がある。
【０２１９】
〔描画跡対策〕
乾燥が速いインクを用いた場合では、インクを吐出した層に描画跡が発生する可能性がある。
【０２２０】
図３０は、沸点が１６０℃程度の有機溶剤系インクを使用して、６０℃程度に加熱した基材に対して図面左から右へ、さらに上から下へラスタスキャン的に１つのノズルからインクを吐出してインク層９２を形成した例を示す。このように、横１列への吐出が終了後に１段下の列を吐出する場合、乾燥の速いインクを用いているとすでに吐出した列が乾燥しており、次の列を描画した際に描画跡ができてしまう。
【０２２１】
このような描画跡が発生すると、インク層９２の描画跡の方向による異方性が大きくなり、傾斜機能材料として好ましくない。このような異方性を低減するために、ヘッドと基材の走査方向を変更することが有効である。
【０２２２】
図３１（ａ）は、インクジェットヘッド７４と基材９３上に形成する傾斜機能材料の領域９４との相対移動関係を示す概略図である。インクジェットヘッド７４と基材９３は、図中の矢印のように相対移動されるとともにインクジェットヘッド７４から機能性インクを吐出し、領域９４にインク層を形成する。図２に示す装置であれば、ステージ制御部１０７によりステージ１０４が移動する。
【０２２３】
このとき、インクジェットヘッド７４から吐出している機能性インクの乾燥が速いと、図３０に示すような領域９４のインク層には描画跡が発生する。
【０２２４】
したがって、領域９４へのインク吐出終了後、図３１（ｂ）に示すように、相対移動の方向を９０度変更させて、再び領域９４へのインク吐出を行う。図２に示す装置であれば、ステージ制御部１０７によりステージ１０４の移動方向を変更すればよい。
【０２２５】
なお、図３１（ｃ）に示すように、基材９３の向きを９０度変更してから、同様の向きのラスタスキャン方式によって再び領域９４へのインク吐出を行ってもよい。図２に示す装置であれば、ステージ１０４を９０度回転させた後、図３１（ａ）で示す方向と同じ方向に相対移動してインクを吐出すればよい。
【０２２６】
基材９３側ではなく、インクジェットヘッド７４が移動するように構成された装置においても同様であり、インクジェットヘッド７４の移動方向を変更してもよいし、インクジェットヘッド７４の移動方向を変更せずにステージ１０４を９０度回転させてもよい。
【０２２７】
このように、相対移動してインクを吐出した後、９０度異なる方向の相対移動によりさらにインクを吐出して１つの層を形成することで、描画跡が発生する場合であっても、異方性を低減することができる。なお、ここでは相対移動の方向を９０度変更したが、描画跡を低減するという目的の作用効果が得られる範囲で略９０度であればよい。例えば、略９０度の範囲として、９０度±１０度程度の範囲を許容範囲とすることができる。
【０２２８】
＜システムの構成＞
図３２は、本発明の実施形態に係る熱放射膜の製造装置のシステム構成を示すブロック図である。図示の構成は、第１実施形態から第３実施形態のいずれの形態にも同様に適用される。
【０２２９】
同図に示すように、熱放射膜製造装置４１０は、システム制御部４３０と、入出力インターフェイス（入出力Ｉ／Ｆ）４３２と、液情報取得部４３４と、メモリ４３５と、ヒータ制御部４３６と、吐出制御部４３８と、搬送制御部４４０と、硬化エネルギー付与制御部４４２と、を含んで構成される。
【０２３０】
システム制御部４３０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ（不図示）との間の通信制御、メモリ４３５の読み書き制御等を行うとともに、各部を制御する制御信号を生成して、統括的に制御する。
【０２３１】
入出力インターフェイス４３２は、外部からのデータ（基材の情報、描画用のデータなど）の入力及び外部への情報出力のインターフェイスであり、シリアルインターフェイス、パラレルインターフェイスが適宜適用される。
【０２３２】
液情報取得部４３４は、機能性インクの情報を取得し、該情報をシステム制御部４３０へ送出する。液情報取得部４３４は、バーコードやＩＣタグ等の情報記憶体に記憶されている情報を読み取る形態でもよいし、オペレータにより該情報を入力する形態でもよい。
【０２３３】
メモリ４３５は、入出力インターフェイスを介して入力されたデータの一時記憶領域、データ処理を行う際の演算処理領域として機能するとともに、システムパラメータの記憶領域として機能する。
【０２３４】
メモリ４３５は、半導体記憶素子、磁気記憶素子などの各種記憶素子を適用することができる。また、複数の記憶素子を併用する態様も可能である。
【０２３５】
ヒータ制御部４３６は、温度センサ４２４の検出結果に基づいてシステム制御部４３０から送出される指令信号に基づいて、ヒータ４２２のオンオフや加熱量を制御する。ヒータ４２２は、ステージ１０４やプラテン１１４、２７１、２７２、２７３などに内蔵される。
【０２３６】
吐出制御部４３８は、入出力インターフェイス４３２を介した入力された描画用のパターンデータを予め設定された吐出条件に基づいてドットデータに変換し、該ドットデータに基づくインクジェットヘッド４１８の駆動電圧を生成する。
【０２３７】
インクジェットヘッド４１８は、図２で説明したインクジェットヘッド１０５Ａ，１０５Ｂ、１０５Ｃ、図１６で説明したインクジェットヘッド２１１〜２１４、２２１〜２２４、２３１〜２３４、図２８で説明したインクジェットヘッド１０５Ｓなどを代表して示している。
【０２３８】
吐出制御部４３８は、吐出条件を設定する吐出条件設定部と、入力された描画用パターンをドットデータに変換する演算処理部と、該ドットデータに基づく駆動電圧（駆動波形）を生成する駆動電圧生成部と、を備えている。
【０２３９】
駆動電圧生成部は、駆動波形生成部と、該駆動波形を電圧増幅、電流増幅する増幅処理
部と、増幅処理後の駆動波形を駆動電圧として出力する出力部と、を備えている。
【０２４０】
搬送制御部４４０は、インクジェットヘッド４１８とステージ１０４（或いは、プラテン１１４、もしくは、ロール・ツー・ロール方式により搬送する基材）とを相対移動させる搬送駆動部４４４の動作を制御する。
【０２４１】
搬送駆動部４４４は、インクジェットヘッド４１８をガイドに沿って移動させる移動機構と、該移動機構の駆動源となるモータなどを含んで構成される。インクジェットヘッド４１８の位置や基材の位置を検出する位置検出素子を備える態様が好ましい。位置検出素子として、モータの回転軸に取り付けられるロータリーエンコーダや、インクジェットヘッド４１８の移動方向に延在して設けられるリニアエンコーダなどが挙げられる。
【０２４２】
硬化エネルギー付与制御部４４２は、システム制御部４３０の指令信号に基づいて硬化エネルギー付与部４４６の動作を制御する。
【０２４３】
図２で説明した硬化処理部１０２の加熱装置や、図１６で説明した赤外線ヒータ２４１、２４２、２４３が硬化エネルギー付与部４４６に相当する。
【０２４４】
システム制御部４３０は「制御手段」に相当する。また、システム制御部４３０、搬送制御部４４０及び搬送駆動部４４４の組み合わせが「描画方向変更手段」に相当する。
【０２４５】
＜傾斜機能材料の更なる多層化について＞
第１実施形態から第３実施形態では、ＳｉＯ１．０、ＳｉＯ１．２、ＳｉＯ１．７の３種類の材料を用いて、第１材料層２１、第２材料層２２、第３材料層２３の３層構造を持つ傾斜機能膜２０を説明したが、本発明の実施に際して、傾斜機能材料の材料層の積層数は３に限定されない。２層以上、任意の数の層を積層した構成とすることができる。また、材料の組成についても、適宜の組成比の材料を用いることができる。
【０２４６】
使用する材料の種類をｎ種類（ただし、ｎは３以上の整数）として、第１材料から第ｎ材料まで段階的に組成が変化する傾斜機能材料を形成する場合、第ｋの材料（ただし、ｋは３以上ｎ以下を満たす各整数であり、ｋ＝｛１，２，３・・・ｎ｝）を含む第ｋの機能性インクを第ｋの吐出ヘッドから吐出する。
【０２４７】
当該吐出された前記第ｋの機能性インクを前記基材上の第（ｋ−１）の材料層の上に付着させて第ｋの材料を含む第ｋの材料層を形成する。
【０２４８】
ｋ＝１、２、３・・・ｎの順に、材料を変えて、各材料層を積層することにより、基材上に第１材料から第ｎ材料までの各材料によるｎ層の材料層を含む複数の層が積層された構造を有する傾斜機能材料を形成することができる。
【０２４９】
＜実施形態の作用効果＞
上述した本発明の各実施形態によれば、スパッタやＣＶＤなどの気相成長法と異なり、
真空引きする時間もかからず、成膜に要する時間も短い。また、真空引きをするためのチャンバーなどが不要であり、低コストである。
【０２５０】
特に、大型の基板、シート、フィルムなどを基材とする熱放射膜を製造しようとすると、従来の真空引きが必要な装置では、極端に真空引きの時間が長くなるのに対して、本発明の実施形態によれば、インクジェットヘッドをシート幅分に並べると、製造時間を大幅に短縮することができ、その差が顕著になる。
【０２５１】
また、第３実施形態で説明したように、窓ガラスなどの建築素材に貼り付けるような大型シートやフィルムにも熱放射膜を形成することができる。
【０２５２】
なお、本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。
【０２５３】
＜開示する発明の各種態様＞
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書及び図面は以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０２５４】
（第１態様）：厚さ方向に組成が変化する傾斜機能材料を用いた熱放射膜の製造方法であって、第１の材料を含む第１の機能性インクを第１の吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第１の機能性インクを基材上に付着させて当該基材上に前記第１の材料を含む第１の材料層を形成する第１の材料層形成工程と、前記第１の材料とは組成が異なる第２の材料を含む第２の機能性インクを第２の吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第２の機能性インクを前記基材上に付着させて前記第２の材料を含む第２の材料層を形成する第２の材料層形成工程と、を含み、前記基材上に前記第１の材料層と前記第２の材料層とを含む複数の層が積層された構造を有する前記傾斜機能材料を形成する熱放射膜の製造方法。
【０２５５】
かかる態様によれば、基材上に付着させた機能性インクによって効率よく各材料の層を形成することができ、厚さ方向に組成が変化する傾斜機能材料の熱放射膜を得ることができる。
【０２５６】
（第２態様）：第１態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料及び前記第２の材料は、組成比が異なる不定比化合物とすることができる。
【０２５７】
（第３態様）：第２態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記不定比化合物はシリコン酸化物とすることができる。
【０２５８】
シリコン酸化物の傾斜機能材料は、波長選択放射膜として高い熱放射機能を示すものであり、好適な材料である。また、インクジェット吐出用のインクも作りやすいという利点がある。
【０２５９】
（第４態様）：第１態様から第３態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の機能性インクは、前記第１の材料のナノ粒子を含有する液体であり、前記第２の機能性インクは、前記第２の材料のナノ粒子を含有する液体であるものとすることができる。
【０２６０】
インクジェット法による吐出性の観点等から、各材料の１次粒子径は３００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、１次粒子径が１００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。
【０２６１】
（第５態様）：第４態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の機能性インクは、水溶性モノマーを含有し、前記第２の機能性インクは、水溶性モノマーを含有する構成とすることができる。
【０２６２】
水溶性モノマーを含有することにより、一層安定した膜の形成が可能となる。
【０２６３】
（第６態様）：第４態様又は第５態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の機能性インクは、低沸点溶媒と高沸点溶媒を含有し、前記第２の機能性インクは、低沸点溶媒と高沸点溶媒を含有することが好ましい。
【０２６４】
かかる構成の機能性インクはインクジェット法による吐出に好適であり、着弾後の液膜の流動を抑制して均一で良好な膜状態を形成できる。
【０２６５】
（第７態様）：第１態様から第６態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記傾斜機能材料は、前記第１の材料から第ｎの材料（ただし、ｎは３以上の整数）まで段階的に組成が変化するものであり、第ｋの材料（ただし、ｋは３以上ｎ以下を満たす各整数）を含む第ｋの機能性インクを第ｋの吐出ヘッドから吐出し、当該吐出された前記第ｋの機能性インクを前記基材上の第（ｋ−１）の材料層の上に付着させて前記第ｋの材料を含む第ｋの材料層を形成する第ｋの材料層形成工程を含み、前記基材上に前記第１の材料から前記第ｎの材料までの各材料によるｎ層の材料層を含む複数の層が積層された構造を有する前記傾斜機能材料を形成することができる。
【０２６６】
第２の材料層の上に、第３の材料を含有する第３の機能性インクを第３の吐出ヘッドから吐出して、第３の材料を含む第３の材料層を積層形成することができる。さらに、第３の材料層の上に第４の材料を含有する第４の機能性インクを第４の吐出ヘッドから吐出して、第４の材料を含む第４の材料層を積層形成することができる。以下同様の工程を繰り返して、第１の材料から第ｎの材料まで組成が変化するｎ層の材料層を含む積層構造体を得ることが可能である。
【０２６７】
この第７態様の各材料の機能性インクについても、第２態様から第６態様で述べた特徴を適用することができる。
【０２６８】
（第８態様）：第１態様から第７態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層及び第２の材料層は、それぞれ２回以上の描画を重ねて形成されるものとすることができる。
【０２６９】
塗り重ねを行う描画回数（塗り重ね回数）を増減調整することにより、所望の膜厚を得ることができる。
【０２７０】
（第９態様）：第１態様から第８態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上の所定領域を前記第１の機能性インクの着弾ドットで埋める打滴パターンを描画して前記第１の機能性インクによる液膜を形成する工程を含み、前記第２の材料層形成工程は、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記第１の材料層上の所定領域を前記第２の機能性インクの着弾ドットで埋める打滴パターンを描画して前記第２の機能性インクによる液膜を形成する工程を含む構成とすることができる。
【０２７１】
かかる態様は、１回の描画（１回の相対移動）による打滴パターンによって基材上の所定領域の一面を埋める（被覆する）ことができる液膜を形成する。また、このような膜面を複数回塗り重ねることで、所望の膜厚を得ることができる。
【０２７２】
（第１０態様）：第９態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記基材のインク付着面に平行なｘｙ平面を規定するｘ軸及びこれに直交するｙ軸を定義したとき、前記第１及び第２の材料層形成工程におけるそれぞれの前記描画動作は、前記基材上でｘ方向に隣接する着弾ドットのドット間ピッチとｙ方向に隣接する着弾ドットのドット間ピッチが等しく、当該ドット間ピッチをＷ、前記着弾ドットの直径をＤ２とするとき、Ｄ２＝√２×Ｗとなる条件により描画が行われるものとすることができる。
【０２７３】
かかる態様によれば、ドット同士の重なり量が小さく、かつ、抜けのない液膜を形成することができる。これにより、液膜の厚みが薄くなり、乾燥が進みやすいため、液膜の流動が抑制される。
【０２７４】
（第１１態様）：第９態様又は第１０態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１及び第２の材料層形成工程において、それぞれ２回以上の前記描画を重ねて前記第１の材料層及び第２の材料層を形成する場合に、２回目以降の描画時には前回の描画時の打滴パターンに対して打滴位置をずらした打滴パターンが描画される構成とすることが好ましい。
【０２７５】
かかる態様によれば、塗り重ねにより複数の液膜を積層する際に、膜の平坦化が可能である。
【０２７６】
（第１２態様）：第１態様から第８態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第１の機能性インクの着弾ドットを離散的に配置させる打滴パターンを描画し、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって打滴位置をずらしながら、前記離散的に配置された前記着弾ドットの間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第１の機能性インクによる液膜を形成する工程を含み、前記第２の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第２の機能性インクの着弾ドットを離散的に配置させる打滴パターンを描画し、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって打滴位置をずらしながら、前記離散的に配置された前記着弾ドットの間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第２の機能性インクによる液膜を形成する工程を含む構成とすることができる。
【０２７７】
かかる態様によれば、１つの液膜（膜面）を形成する際の着弾干渉を防止することができ、液膜の流動を効果的に抑制することができる。
【０２７８】
（第１３態様）：第１態様から第８態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層形成工程は、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第１の機能性インクの着弾ドットを連続的に並べたラインパターンを描画する工程を有し、前記基材と前記第１の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって前記ラインパターンの形成位置を変えて描画を行い、これら複数回の描画動作によりラインパターン同士の間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第１の機能性インクによる液膜を形成し、前記第２の材料層形成工程は、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの１回の相対移動による描画動作により、前記基材上に前記第２の機能性インクの着弾ドットを連続的に並べたラインパターンを描画する工程を有し、前記基材と前記第２の吐出ヘッドとの複数回の相対移動によって前記ラインパターンの形成位置を変えて描画を行い、これら複数回の描画動作によりラインパターン同士の間を埋めて前記基材上の所定領域を覆う前記第２の機能性インクによる液膜を形成する構成とすることができる。
【０２７９】
かかる態様によれば、ライン同士の間隔を空けてラインパターンを形成し、その後、その列間を埋めるようにラインパターンを描画して、１つの液膜を形成する。このような描画方法を採用することにより、少ない描画回数で比較的膜厚の厚い膜を形成することができる。
【０２８０】
（第１４態様）：第１３態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１及び第２の吐出ヘッドのそれぞれのヘッドから吐出された液滴を球形状とみなしたときの吐出液滴の直径をＤ１、当該吐出液滴によって基材上に形成される着弾ドットの直径をＤ２、基材上で隣接する着弾ドットのドット間ピッチをＷとするとき、Ｄ１＜Ｗ＜Ｄ２の関係を満たす吐出条件でそれぞれのヘッドから打滴を行う構成とすることが好ましい。
【０２８１】
第１の機能性インクの着弾ドットの直径と、第２の機能性インクの着弾ドットの直径とは同じ値でもよいし、異なる値であってもよい。
【０２８２】
かかる態様によれば、着弾ドットが連続的に１列に繋がった良好なラインパターンを描画することができる。さらに、Ｄ１＜Ｗ≦Ｄ２／２の条件を満たすことがより好ましい。
【０２８３】
（第１５態様）：第１態様から第１４態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層及び前記第２の材料層のうち少なくとも一方の層を半乾燥させる半乾燥工程を含む構成とすることができる。
【０２８４】
かかる態様によれば、層間の境界近傍における拡散が生じ、層間の密着性を向上させることができる。
【０２８５】
（第１６態様）：第１態様から第１５態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層する際に、先に形成された層と次に形成される層との間で材料成分の拡散を促進させる補助インクが付与される補助インク付与工程を含む構成とすることができる。
【０２８６】
かかる態様によれば、先に形成された層と後に形成された層との密着性が強化される。
【０２８７】
（第１７態様）：第１態様から第１６態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を順次積層して形成する際に、先に形成された層の乾燥を遅らせる半乾燥工程を含む構成とすることができる。
【０２８８】
かかる態様によれば、乾燥の進行が速いインクを用いた場合であっても、乾燥の進行を抑制することで半乾燥状態にすることができ、各層間の境界近傍における拡散を促進することができる。例えば、半乾燥工程として、第１の機能性インクの溶媒、又は第２の機能性インクの溶媒を含む薬液を吐出させる工程を含む態様があり得る。
【０２８９】
（第１８態様）：第１５態様又は第１７態様に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層形成する際に、先に形成された層の乾燥の程度を測定する測定工程を備え、前記半乾燥工程は、前記測定された乾燥の程度に基づいて半乾燥させる構成とすることができる。 
【０２９０】
かかる態様によれば、適切に半乾燥状態にすることができる。かかる態様における測定工程は、層の形成終了後、層の形成途中に測定を行う形態がありうる。また、熱放射膜（傾斜機能材料）として用いない領域などに測定用のダミー領域を設ける形態もありうる。
【０２９１】
（第１９態様）：第１態様から第１８態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層形成する際に、先に形成された層の外周部を、当該層の上に次に吐出される機能性インクに対して撥液化する撥液化工程を備える構成とすることができる。
【０２９２】
かかる態様によれば、次に吐出されるインクが下の層からはみ出すことを防止することができる。
【０２９３】
（第２０態様）：第１態様から第１９態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層及び前記第２の材料層を含む前記複数の層を積層形成する際に、先に形成された層の外周部に、当該層の上に次に吐出される機能性インクを取り囲むための枠を設ける枠生成工程を備える構成とすることができる。
【０２９４】
かかる態様によれば、次に吐出されるインクが下の層からはみ出すことを防止することができる。
【０２９５】
（第２１態様）：第１態様から第２０態様のいずれか１項に記載の熱放射膜の製造方法において、前記第１の材料層形成工程の前に、前記基材の表面を親液化する親液化工程を備える構成とすることができる。
【０２９６】
かかる態様によれば、基材の直上に最初に形成される層を適切に形成することができる。
【０２９７】
（第２２態様）：厚さ方向に組成が変化する傾斜機能材料を用いた熱放射膜を製造するための製造装置であって、第１の材料を含む第１の機能性インクを吐出する第１の吐出ヘッドと、前記第１の材料とは組成が異なる第２の材料を含む第２の機能性インクを吐出する第２の吐出ヘッドと、前記第１の吐出ヘッド及び前記第２の吐出ヘッドから吐出させたインクを付着させる基材と前記第１及び第２の吐出ヘッドとを相対移動させる移動手段と、前記第１の吐出ヘッド及び前記第２の吐出ヘッドのインク吐出動作を制御する制御手段と、を備え、前記第１の材料及び前記第２の材料は、組成比が異なる不定比化合物であるシリコン酸化物であり、前記第１の吐出ヘッドに供給する前記第１の材料を含む前記第１の機能性インクが貯留される第１のインクタンクと、前記第２の吐出ヘッドに供給する前記第２の材料を含む前記第２の機能性インクが貯留される第２のインクタンクと、を備え、前記制御手段の制御によって前記第１の吐出ヘッドから吐出された前記第１の機能性インクを基材上に付着させて当該基材上に前記第１の材料を含む第１の材料層を形成するとともに、前記第２の吐出ヘッドから吐出された前記第２の機能性インクを前記基材上に付着させて前記第２の材料を含む第２の材料層を形成することにより、前記基材上に前記第１の材料層と前記第２の材料層とを含む複数の層が積層された構造を有する前記傾斜機能材料を形成する熱放射膜の製造装置。
【０２９８】
この態様によれば、傾斜機能材料で構成される熱放射膜を生産性よく製造することができる。
【０２９９】
（第２３態様）：第２２態様に記載の熱放射膜の製造装置において、前記相対移動の向きを９０度変更する描画方向変更手段を備え、前記移動手段による相対移動時に前記基材上にインクを吐出させた後、前記描画方向変更手段により、前記相対移動の向きを９０度変更してから再び前記移動手段による相対移動時に当該基材上にインクを吐出させる構成とすることができる。
【０３００】
かかる態様によれば、描画跡に起因する異方性の発生を防止することができる。
【符号の説明】
【０３０１】
１０…ＩＣチップ、１６…金属層、２０…傾斜機能膜（「傾斜機能性材料」、「熱放射膜」に相当）、２１…第１材料層、２２…第２材料層、２３…第３材料層、８１…撥液処理部、８３−１，８３−２…エッジ枠、１００…熱放射膜製造装置、１０１…インクジェット装置、１０３…基材、１０４…ステージ、１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ…インクジェットヘッド、１１０…インクジェット装置、１２０…インクジェットヘッド、４０…フレキシブルシート、２００…インクジェットシステム、２５２…基材、３００…インクジェットシステム、４１０…熱放射膜製造装置、４３０…システム制御部、４３８…吐出制御部、４４０…搬送制御部、４４４…搬送駆動部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図２０】
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