(57)【要約】【課題】  微細で光透過率に優れたインクジェット方式による配線形成を提供することを課題とする。【解決方法】  表面処理を施した基板にインクジェット方式で金属微粒子含有溶液を塗布し、焼成して配線パターンを形成した後に、配線パターンを形成した場所以外の表面処理膜を除去する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に表面処理膜を形成する工程と、前記基板上に微粒子含有溶液を塗布する工程と、前記金属微粒子を塗布した基板を焼成する工程と、前記金属微粒子を塗布した基板上の金属微粒子が塗布されていない部分の前記表面処理膜を除去する工程を有するインクジェット方式による配線形成方法。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェット方式による配線形成方法において、
前記配線を形成する基板が硝子であることを特徴とするインクジェット方式による配線形成方法。
【請求項３】
請求項１記載のインクジェット方式による配線形成方法において、
前記表面処理膜を除去する方法として酸素プラズマを使用することを特徴とするインクジェット方式による配線形成方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット方式による配線形成における表面処理方法とパターン形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット方式による描画はプリンタをはじめとして、その装置の手軽さやパターンの形成し易さから、様々なパターン形成用として応用開発が進められている。特に工業分野においては、従来、フォトリソグラフィーで行われていた配線パターン形成や、数多くの工程を経て製作されていた液晶のカラーフィルタ作製等の分野での利用の検討が進められている。
【０００３】
インクジェット方式は、一つのノズルから必要なときに一滴の液滴を吐出できることから、任意のパターンを安易に形成できる上、無駄に廃棄される溶液が少ないため、環境の面からも有望視されている。
【０００４】
工業分野への適用例の一つとして、液晶パネルのカラーフィルタ形成技術がある。液晶パネルのカラーフィルタは一般には現像・露光・エッチングといった数多くのフォトリソグラフィー工程をRGBの３色で繰り返して作製しているため、多数の製造設備とプロセスを必要としていた。一方、インクジェット方式でカラーフィルタを作成する場合には、RGBの３色のインクを各インクジェットヘッドに充填し、必要な場所のみに、必要な量を塗布し硬化させるだけで製作が可能となる。
【０００５】
また、同じ液晶パネルの製作プロセスにおいて、配向膜やスペーサの塗布などの分野にも応用の検討がなされている。
【０００６】
更に、配線形成の分野においても上記と同様の利点により様々な分野で検討がなされている。配線形成の分野では、高密度実装の流れで細い線幅が要求されている。現在よく使用されているスクリーン印刷では線幅20〜30μｍ程度が限界とされているが、インクジェット方式においても同等かそれ以下の線幅を実現できる可能性を有している。
【０００７】
このような線幅が実現できると、液晶やプラズマディスプレイなどの大面積基板の配線にも応用が可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながらインクジェット方式の場合は、スクリーン印刷などと比較するとインクを吐出させるためにインクの粘度を低くする必要がある。粘度が低いと、基板上に印刷を行った後に濡れ広がりによってドット或いは線幅が広がるという現象が発生する。これらを防ぐために、一般に、インクジェット方式を用いて配線を形成する場合には、塗布基板上に表面処理を施して塗布基板のインクに対する接触角を高く保つことによって濡れ広がりを防いでいる。
【０００９】
一方で基板との接触角を高く保つと、インクと基板との密着性が低下することから、塗布基板の表面に微小な凹凸をつけることによって密着性を上げる方法がある。これらの２つの方法を組み合わせて最適な濡れ広がりと密着性を保っている。
【００１０】
前述した基板表面の凹凸表面処理を施すと、一般的には表面が荒れるため、基板の透明度は低下する方向になる。回路配線基板などの樹脂基板の場合には問題とはならないが、プラズマディスプレイの配線のように、光を透過させる必要がある場合には上記の方法は使用できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明は、基板上に表面処理膜を形成する工程と、前記基板上に金属微粒子含有溶液を塗布する工程と、前記金属微粒子を塗布した基板を焼成する工程と、前記金属微粒子を塗布した基板上の金属微粒子が塗布されていない部分の前記表面処理膜を除去する工程を有することを特徴とする。この方法により、金属微粒子が塗布された部分以外の表面処理膜が残らなくなる。
【００１２】
本発明の他の特徴は、上記の方法において前記配線を形成する基板が硝子であることを特徴とする。この方法により、光の透過率が高い基板が実現できる。
【００１３】
本発明のほかの特徴は、上記の方法で前記表面処理膜を除去する方法として酸素プラズマを使用することを特徴とする。この方法により容易に表面処理膜が除去可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるインクジェット方式による配線形成方法は、配線形成後に表面処理膜を除去することにより、透過率を低下させずに微細な金属配線が可能となる。このため、プラズマディスプレイなどの大面積のガラス基板へ安価で簡単なプロセスで高密度微細配線を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態として、プラズマディスプレイパネルのガラス基板上に配線を形成する方法について説明する。
【００１６】
図１にガラス基板に表面処理を施す工程を示す。
【００１７】
工程（１）
ガラス基板１は表面処理液との密着性を良くするために、酸素プラズマ１１洗浄を施す。本例では、ガラス基板としてはプラズマディスプレイ用として一般的に使用されるソーダ石灰ガラスを用いた。また、酸素プラズマ処理条件としては、室温の状態で２０Ｐａの真空下で３００Wで３分の照射を実施した。
【００１８】
工程（２）
フッ素系の樹脂にシリカ粒子を混合したものを溶媒で希釈した表面処理液をガラス基板の表面に塗布し、１３０℃で１５分加熱して表面処理膜２を形成する。ここで、フッ素系樹脂２１の濃度とシリカ粒子２２の混合量によって、次工程で塗布される金属微粒子との密着性と濡れ広がりが影響を受ける。本例ではフッ素系樹脂２１としてスリーエム製の商品名ノベック（登録商標）を使用した。その他の材料としては、ダイキン工業製のオプツールＤＳＸ（登録商標）が挙げられる。なお、ここで用いるフッ素系の樹脂は単分子膜を形成するためある程度以上の濃度にしても表面とは反応しないため濃度は５％以下が適当である。またシリカ粒子の混合量は光透過率の関係から１０％以下が望ましい。
【００１９】
工程（３）
インクジェット塗布装置を用いて、表面処理膜２が形成されたガラス基板１上に金属微粒子含有溶液、例えばハリマ化成製の銀ナノペースト）を塗布して、任意の金属配線パターン３を形成する。本例では、溶剤系の銀ナノインクを用いており、パターン形成後に２５０℃、３０分の焼成を行うことにより溶媒の除去と微粒子の結合による導電性を確保する。
以上の工程（１）〜（３）までの段階で配線形成は終了であるが、表面処理膜２には密着性向上のためにシリカ粒子２２が含まれており、ガラス基板１の光透過率は低い。このため、次工程で配線以外の部分の表面処理膜２を除去する。
【００２０】
工程（４）
焼成後のガラス基板１に酸素プラズマ１１を３００Wで３分照射し、フッ素系の樹脂膜２１のみを除去する。酸素プラズマを用いることで樹脂のみが化学エッチングにより除去され、金属配線部分は残る。照射条件は表面処理膜２の膜厚及び種類によって決められる。
【００２１】
工程（５）
工程（４）の酸素プラズマによるフッ素系の樹脂膜の除去では、セラミックであるシリカ粒子２２がガラス基板１上に残っているため、水スプレーなどの洗浄により除去する。
【００２２】
図２は、本発明に係るインクジェットヘッド描画装置の外観図である。
【００２３】
インクジェットヘッド部３２は、図に示すＸ方向に稼動可能なＸガイド４に取付けられており、さらに基板ホルダ５はＹ方向に駆動できるため、ヘッド駆動ドライバからの信号により、任意の距離からガラス基板１上の任意の位置に金属微粒子含有溶液を塗布可能である。なお、金属微粒子含有溶液は、溶液供給パイブ６を通して、図示されていない金属微粒子含有溶液タンクより連続的に供給される。また、ガラス基板の交換時や、装置休止時には、インクジェットヘッド部３２は溶液の乾燥防止のためにヘッド保全部７に移動し、インクジェットヘッド部３２の表面（液体が吐出される面）のクリーニング及びキャップ、場合によっては古い溶液を廃棄するためのダミー吐出等の操作が行われる。
【００２４】
本発明の配線形成方法を用いると、本例のプラズマディスプレイ用の配線のみならず、自動車用ウインドウヒータ等の光の透過率の確保が必要なガラスへの配線形成が直接可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の配線形成方法の工程を示す図
【図２】本発明の配線形成に用いるインクジェット塗布装置の一実施例を示す外観図
【符号の説明】
【００２６】
１はガラス基板、２は表面処理膜、３は金属配線パターン、４はXガイド、５は基板ホルダ、６は溶液供給パイプ、７はヘッド保全部、１１は酸素プラズマ、２１はフッ素樹脂膜、２２はシリカ微粒子、３２はインクジェットヘッド部である。
【図１】
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【図２】
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