(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜形成成分を含有した液体からなる液滴を、基板上の所定の膜形成領域に吐出して膜パターンを形成する膜パターンの形成方法であって、
複数の液滴を、前記膜形成領域全体に、前記基板上に着弾した後の液滴の直径よりも大きいピッチで吐出する第１吐出工程と、
複数の液滴を、前記第１吐出工程において着弾した複数の位置の中間が吐出位置となるように、前記基板上に着弾した後の前記液滴の直径よりも大きいピッチで吐出する第２吐出工程と、
複数の液滴を、前記第１吐出工程及び前記第２吐出工程の着弾位置に重ねて吐出する第３吐出工程と、
を有することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項２】
前記第２吐出工程におけるピッチが、前記第１吐出工程におけるピッチと略同一であることを特徴とする請求項１に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項３】
前記第１吐出工程におけるピッチが、前記基板上に着弾した後の液滴の直径の２倍以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項４】
前記第１吐出工程におけるピッチが、前記基板上に着弾した後の液滴の直径よりも１０μｍ以上大きいことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の膜パターンの形成方法。
【請求項５】
前記第３吐出工程におけるピッチが、前記第１吐出工程及び前記第２吐出工程におけるピッチよりも小さいピッチであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の膜パターンの形成方法。
【請求項６】
前記第３吐出工程におけるピッチが、前記基板上に着弾した後の前記液滴の直径以下であることを特徴とする請求項５に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項７】
前記基板と前記液体との接触角が６０［ｄｅｇ］以上であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の膜パターンの形成方法。
【請求項８】
前記基板が、前記第１吐出工程に先立ち、前記液体に対する接触角が６０［ｄｅｇ］以上となるように表面処理されていることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の膜パターンの形成方法。
【請求項９】
前記膜形成成分が導電性微粒子を含有することを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の膜パターンの形成方法。
【請求項１０】
前記膜形成成分を、熱処理又は光処理によって導電膜に変換する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項１１】
膜形成成分を含有した液体を、基板上の所定の膜形成領域にインクジェット法により吐出して膜パターンを形成する膜パターン形成装置であって、
前記液体の液滴を供給される吐出電圧の大きさ及び周波数に応じた吐出量及び吐出周波数で吐出するインクジェットヘッドと、
前記基板を載置する載置台と、
前記インクジェットヘッドと前記載置台とを供給された駆動信号パルスに応じた相対速度で相対移動させる手段と、
前記基板上に着弾した後の前記液滴の直径及びピッチに応じた前記吐出電圧及び前記駆動信号パルスを供給する制御装置と、
を備え、
請求項１から請求項１０の何れかに記載の膜パターンの形成方法によって膜パターンを形成することを特徴とする膜パターン形成装置。
【請求項１２】
前記膜形成成分が導電性微粒子であることを特徴とする請求項１１に記載の膜パターン形成装置。
【請求項１３】
前記基板上に吐出された液体を、導電膜に変換する熱処理手段又は光処理手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の膜パターン形成装置。
【請求項１４】
請求項９又は請求項１０に記載の膜パターンの形成方法によって形成されたことを特徴とする導電膜配線。
【請求項１５】
請求項１４に記載された導電膜配線を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載された電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１７】
請求項１４に記載された導電膜配線をアンテナ回路として備えることを特徴とする非接触型カード媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極、アンテナ、電子回路、集積回路などの配線に使われる導電膜配線や、シリコン膜パターン等の膜パターンの形成方法及び形成装置に関する。
また、本発明は、導電膜配線、電気光学装置、電子機器、並びに非接触型カード媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路または集積回路などに使われる配線の製造には、例えばリソグラフィー法が用いられている。このリソグラフィー法は、予め導電膜を塗布した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射して現像し、レジストパターンに応じて導電膜をエッチングすることで配線を形成するものである。このリソグラフィー法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを捨ててしまわざるを得ず、製造コストが高かった。
【０００３】
これに対して、米国特許５１３２２４８号では、導電性微粒子を分散させた液体をインクジェット法にて基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザー照射を行って導電膜パターンに変換する方法が提案されている。この方法によれば、フォトリソグラフィーが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになると共に、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。
【０００４】
しかしながら、配線として使用するためには、導電性微粒子がある程度重なって厚膜化されて形成されることが必要である。すなわち、導電性微粒子が重なっていないと、導電性微粒子が互いに接触していない部分が断線等の原因となってしまう。また、厚膜化が不十分であると電気抵抗が高くなり、伝導性に劣る配線となってしまう。
ところが、導電性微粒子を分散させた液体をインクジェット法にて基板に直接パターン塗布する方法では、導電性微粒子を分散させた液体を用いるため、一定量の液体の吐出で塗布できる導電性微粒子の量には吐出時の粘度等の点から限界がある。一方、一度に多量の液体を吐出しようとすると、配線の形成位置の制御が難しくなると共に、配線の線幅が太くなり電子回路等の集積化の要請に反してしまう。
【０００５】
そこで、インクジェット法による導電膜配線を適切に行うために、特開昭５９−７５２０５に開示されているように、基板上にバンク（隔壁）を設けて、吐出された液滴の位置を制御する方法が提案されている。バンクを用いると、ある程度まとまった吐出量で吐出しても、基板上に吐出された液滴はバンクとバンクとの間に留まり、線幅３０μｍ程度の配線を１μｍ程度の位置精度で形成することが可能である。
しかしながら、このようなバンクはフォトリソグラフィーを用いて形成する必要があるため、コスト高につながってしまう。
【０００６】
また、予め撥液部と親液部のパターンを形成した基板の親液部に、インクジェット法により選択的に液体材料を吐出することも提案されている。この場合、導電性微粒子を分散させた液体は、親液部に留まり易いため、バンクを形成することなく、位置精度を保って配線を形成することが可能である。
しかしながら、この方法ではマスク等を用いた親液部、撥液部のパターン形成の工程が必要であると共に、親液パターン上に正確に塗布するためのアライメントマークを設ける工程も必要となりプロセスが煩雑となる。
また、親液部への吐出であるため液滴が濡れ広がり、膜厚の厚い導電膜の形成が困難となる。そこで、膜厚を厚くするために、吐出回数を多くすることも考えられるが、液体に対する撥液部の撥液性を相当に高くしないと、液体を親液部内に収めることが困難となる。さらに、形成される配線の線幅は、基板の親液部の幅に限定される。
【０００７】
また、バンク形成も、撥液部と親液部のパターン形成も、いずれも必要としない方法として、本発明者らは、先に導電性微粒子を分散させた液体と基板との接触角を３０［ｄｅｇ］以上６０［ｄｅｇ］以下に制御する方法を提案した（特願２００１−１９３６７９）。この発明は、接触角を３０［ｄｅｇ］以上とすることにより、基板着弾後の液体の濡れ広がりを抑えて厚膜化を可能とすると共に、接触角を６０［ｄｅｇ］以下とすることにより、基板上に着弾した液滴が既に基板上にある液滴と合体して液だまり（バルジ）を生じ、断線、短絡等の問題を引き起こすことを防ぐものである。
本発明者らは、上記出願において、バルジの発生を一層回避するため、吐出する液滴と液滴との重なりが、液滴の直径の１〜１０％となるように、吐出間隔を制御することも提案した。さらに、吐出された液体を乾燥後、その上に重ね塗りをすることも提案した。この場合、液体が乾燥した部分は親液性を有するので、後から吐出する液体が、液体が乾燥した部分に留まりやすく、一層の厚膜化が可能となるものである。
【０００８】
ここで、バルジと断線、短絡との関係について説明する。図１３は、導電膜配線Ａ１〜Ａ４において、バルジＢ１、Ｂ２、Ｂ３が発生した状態を示すものである。図１３に示すように、導電膜配線Ａ１上において発生したバルジＢ１が隣の導電膜配線Ａ２に接触することにより、導電膜配線Ａ１と導電膜配線Ａ２とがＸ１において短絡している。また、バルジＢ１は、周囲の液滴が引き寄せられて発生するため、導電膜配線Ａ１には、Ｘ２において断線が発生している。
このように、バルジの発生は、導電膜配線の性能上、致命的な欠陥を招くものである。
【０００９】
しかしながら、上記特願２００１−１９３６７９に係る方法は、バルジの発生は抑制されるものの、基板の撥液性が６０［ｄｅｇ］以下とあまり大きくないため、導電性微粒子を分散させた液体が基板着弾後に濡れ広がることを抑える効果が充分でなかった。そのため、厚膜化、細線化の要請を満たすために、一層の改善が求められていた。
また、液体を乾燥後に重ね塗りをする場合も、基板の撥液性が６０［ｄｅｇ］以下とあまり大きくないため、液体を乾燥して親液性となった部分との撥水性の差が充分でなかった。そのため、重ね塗るときの液量が多すぎると、先に液体を乾燥した部分に留まらず、液体が基板上に流れ落ちてしまいやすく、線幅が太くなってしまうという問題があった。
【００１０】
次に、集積回路、薄膜トランジスタに応用されるシリコン薄膜のパターン形成は、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法などにより基板全面にアモルファスやポリシリコンの膜を形成した後、フォトリソグラフィーにて不要なシリコン膜部分を除去することによって行われるのが一般的である。
【００１１】
しかしこれらのＣＶＤ法とフォトリソグラフィーによるシリコン薄膜パターンの形成においては、プロセス面では以下の点で更なる改良が待たれていた。
（１）気相反応を用いるため気相でシリコンの粒子が発生するため装置の汚染や異物の発生による生産歩留まりが低い。
（２）原料がガス状であるため、表面に凹凸のある基板上には均一膜厚のものが得られにくい。
（３）膜の形成速度が遅いため生産性が低い。
（４）プラズマＣＶＤ法においては複雑で高価な高周波発生装置や真空装置などが必要である。
（５）フォトリソグラフィーはプロセスが複雑であり、原料の使用効率も低く、レジストやエッチング液などの大量の廃棄物が発生する。
【００１２】
また、材料面では毒性、反応性の高いガス状の水素化ケイ素を用いるため取り扱いに難点があるのみでなく、ガス状であるため密閉状の真空装置が必要である。一般にこれらの装置は大掛かりなもので装置自体が高価であるのみでなく、真空系やプラズマ系に多大のエネルギーを消費するため製品のコスト高に繋がっている。
【００１３】
これに対して、あらかじめ撥液部と親液部のパターンを形成した基板上に、有機ケイ素化合物を含有した液体をインクジェット法によって親液部のみに選択的に液体を塗布し、その後の熱処理などによってシリコン膜パターンに変換することによって、簡単な工程で精度よくシリコン膜パターンを形成する方法も提案されている。
しかしながら、この方法ではマスク等を用いた親液部、撥液部のパターン形成の工程が必要であると共に、親液パターン上に正確に塗布するためのアライメントマークを設ける工程も必要となりプロセスが煩雑となる。
また、シリコン膜パターンも、膜の一様性を保つためある程度の膜厚が必要であるが、親液部への吐出であるため液滴が濡れ広がり、膜厚を厚くすることが困難となる。そこで、吐出回数を多くすることも考えられるが、液体に対する撥液部の撥液性を相当に高くしないと、液体を親液部内に収めることが困難となる。さらに、形成されるシリコン膜パターンの幅は、基板の親液部の幅に限定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、インクジェット法による膜パターンの形成方法を改善し、簡単な工程で効率よく厚膜化を達成し、細線化の要請も満たし、しかも、導電膜とした場合に断線や短絡等の問題を生じない膜パターンの形成方法及び形成装置を提供することを課題とする。
また、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を提供することを課題とする。
さらに、配線部の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な電気光学装置及びこれを用いた電子機器並びに非接触型カード媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の膜パターンの形成方法は、膜形成成分を含有した液体からなる液滴を、基板上の所定の膜形成領域に吐出して膜パターンを形成する膜パターンの形成方法であって、複数の液滴を、前記膜形成領域全体に、前記基板上に着弾した後の液滴の直径よりも大きいピッチで吐出する第１吐出工程と、複数の液滴を、前記第１吐出工程において着弾した複数の位置の中間が吐出位置となるように、前記基板上に着弾した後の前記液滴の直径よりも大きいピッチで吐出する第２吐出工程と、複数の液滴を、前記第１吐出工程及び前記第２吐出工程の着弾位置に重ねて吐出する第３吐出工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
ここで「膜形成領域」とは膜パターンを形成すべき領域のことで、主として単一又は複数の直線で構成される。また、「前記膜形成領域全体」とは、膜形成領域の全面を意味するものではなく、膜形成領域の特定領域（例えば、左右に引かれた直線の右半分等）のみに偏らない全体を意味する。
また、「前記基板上に着弾した後の液滴の直径」とは、吐出された液滴が基板上に着弾した後に自然に広がり、その後乾燥に伴って縮小する間の最大直径をいう。すなわち、「前記基板上に着弾した後の液滴の直径よりも大きいピッチで吐出する」ことにより、続けて吐出する液滴が、着弾後に自然に広がった後も、互いに離間して接しないように吐出することを意味する。
また、「異なる位置」とは、液滴の中心位置が異なることを意味し、第１工程によって吐出される液滴と第２工程によって吐出される液滴とは、互いに部分的に重なるか、あるいは完全に重ならないものである。
【００１７】
本発明によれば、第１吐出工程においても、第２吐出工程においても、液滴と液滴とが基板上の膜形成領域に互いに離間して吐出される。そのため、液滴が互いに合体してバルジを生じることがない。
また、第１吐出工程と第２吐出工程とで吐出位置が異なるため、第１吐出工程による液滴の間隙を第２吐出工程により埋めていくことができる。
なお、第２吐出工程において吐出される液滴が第１吐出工程において吐出された液滴と部分的に重なることは差し支えない。すなわち、第１吐出工程において吐出された液滴は、ある程度、又は完全に乾燥が進行しているので、両工程の液滴が互いに合体してバルジを生じる危険性が、同一の工程で重なり合う液滴を続けて吐出する場合と比較して低くなるからである。
本発明によれば、バルジが生じる危険性が軽減されるので、基板の撥液性を高め、基板と液体との接触角を大きくすることができる。そのため、細線化、厚膜化が可能となる。
また、インクジェット法によるため、基板が平坦でなく凹凸のあるものであっても膜を形成することができる。そのため、例えば、段差のある箇所をまたいで配線等の膜を形成することも可能である。
【００１８】
本発明において、前記第２吐出工程におけるピッチは、前記第１吐出工程におけるピッチと略同一であることが好ましい。これにより、工程を簡略化し、作業効率を向上させることができる。
ただし、前記第２吐出工程におけるピッチを、前記第１吐出工程におけるピッチと略同一とすることは絶対的な要件ではない。たとえば、第２吐出工程におけるピッチを第１吐出工程におけるピッチの略２倍としたり、１／２倍としたりすることも可能である。
【００１９】
本発明において、前記第１吐出工程におけるピッチは、前記基板上に着弾した後の液滴の直径の２倍以下であることが好ましい。この場合、第１吐出工程と第２吐出工程のみで、連続した線状の膜パターンを形成できるので、工程を簡略化し、作業効率を向上させることができる。
なお、前記第１吐出工程におけるピッチが、前記基板上に着弾した後の液滴の直径の２倍を越える場合には、第２吐出工程の後に、さらに、別の吐出工程を１回以上行うことによって、連続した線状の膜パターンを形成することができる。
【００２０】
本発明において、前記第１吐出工程におけるピッチが、前記基板上に着弾した後の液滴の直径よりも１０μｍ以上大きいことが好ましい。これにより、液滴の着弾位置の誤差を考慮しても、続けて吐出する液滴が互いに離間して接しないように吐出することを確実に行うことができる。
【００２１】
本発明において、前記第３吐出工程におけるピッチが、前記第１吐出工程及び前記第２吐出工程におけるピッチよりも小さいピッチであることが好ましい。
第１吐出工程及び第２吐出工程により吐出した液滴が完全に、又はある程度乾燥した部分は親液性が付与されており、第３吐出工程により吐出される液体がなじみやすい。そのため、本発明によれば、第３吐出工程により吐出される液滴を膜形成領域に留めることが容易になる。したがって、第３吐出工程におけるピッチは、第１吐出工程におけるピッチよりも小さいピッチで吐出することが可能となり、厚膜化を効率的に進めることが可能となるものである。
特に、前記第３吐出工程におけるピッチは、前記基板上に着弾した後の液滴の直径以下とすることが好ましい。すなわち、第３吐出工程における液滴は、着弾後互いに接触するようなピッチとすることが好ましい。これにより、厚膜化を効率的に進めることが可能となるものである。
【００２２】
なお、第３吐出工程は、第１吐出工程及び第２吐出工程による液滴ができるだけ乾燥した後に行うことが好ましいが、完全に乾燥するまで待つ必要はない。完全でなくともある程度乾燥が進行していれば、異なる吐出工程間の液滴が互いに合体してバルジを生じる危険性が、同一の工程で重なり合う液滴を続けて吐出する場合と比較して低くなるからである。
また、第３吐出工程は、第１吐出工程及び第２吐出工程によって、あるいは第１吐出工程及び第２吐出工程の後に、さらに別の吐出工程を１回以上行うことによって、連続した線状の膜パターンが形成されてから行うことが好ましい。これにより、第３吐出工程により吐出される液滴を膜形成領域に留めることがより容易になる。
また、第３吐出工程は、１回だけでなく複数回行うことが好ましい。これにより、一層の厚膜化が達成できる。
【００２３】
本発明において、前記基板と前記液体との接触角が６０［ｄｅｇ］以上であることが好ましい。これにより、第１吐出工程及び第２吐出工程においては、着弾した液滴の濡れ広がりを抑えることができる。また、第３吐出工程においては、第１吐出工程及び第２吐出工程により吐出した液滴が完全に、又はある程度乾燥した部分の親液性と、基板の撥水性との親液度の差が大きくなり、第３吐出工程により吐出される液滴を膜形成領域に留めることがより容易になる。したがって、細線化、厚膜化が可能となる。
なお、より好ましい接触角は９０［ｄｅｇ］以上である。これにより、一層の細線化、厚膜化が可能となる。また、好ましい接触角の上限は１１０［ｄｅｇ］である。１１０［ｄｅｇ］を越えると、吐出された液滴が、着弾軌道に留まらず、基板上を移動する可能性があるからである。
【００２４】
本発明において、前記基板は、前記第１吐出工程に先立ち、前記液体に対する接触角が６０［ｄｅｇ］以上となるように表面処理されていることが好ましい。
これにより、第１吐出工程及び第２吐出工程においては、着弾した液滴の濡れ広がりを抑えることができる。また、第３吐出工程においては、第１吐出工程及び第２吐出工程により吐出した液滴が完全に、又はある程度乾燥した部分の親液性と、基板の撥水性との親液度の差が大きくなり、第３吐出工程により吐出される液滴を膜形成領域に留めることがより容易になる。したがって、細線化、厚膜化が可能となる。
なお、より好ましい接触角は９０［ｄｅｇ］以上である。これにより、一層の細線化、厚膜化が可能となる。また、好ましい接触角の上限は１１０［ｄｅｇ］である。１１０［ｄｅｇ］を越えると、着弾軌道に留まらず、基板上を移動する可能性があるからである。
なお、接触角は、基板側と液体側の相互関係によって決まるため、液体側の性状にも依存する。しかし、インクジェット法により吐出する液体の性状には表面張力や粘度等に制限があるため、液体の性状のみを調整して接触角を調整することは事実上困難である。したがって、基板側の表面処理により接触角を調整することが適当である。
【００２５】
本発明は、前記膜形成成分が導電性微粒子を含有する場合に好適に適用できる。本発明によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を形成することができる。
この場合、前記膜形成成分を、熱処理又は光処理によって導電膜に変換する工程を有することが好ましい。これにより、導電性微粒子の導電性を発現させて、導電性を有する膜とすることができる。この熱処理又は光処理は、各吐出工程の後にその都度行っても良いし、すべての吐出工程が終了してから、まとめて一度に行ってもよい。
なお、本発明は、シリコン膜パターンの形成や、ポリイミド等の絶縁膜パターンの形成、レジスト膜パターンの形成等にも好適に使用できる。
【００２６】
また、本発明の膜パターン形成装置は、膜形成成分を含有した液体を、基板上の所定の膜形成領域にインクジェット法により吐出して膜パターンを形成する膜パターン形成装置であって、上記何れかの発明に係る膜パターンの形成方法によって膜パターンを形成することを特徴とする。
本発明によれば、簡単な工程で効率よく厚膜化を達成し、細線化の要請も満たし、しかも、導電膜とした場合に断線や短絡等の問題を生じない膜パターン形成装置とすることができる。
【００２７】
本発明は、前記膜形成成分が導電性微粒子を含有する場合に好適に適用できる。本発明によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を形成することができる。
この場合、前記膜形成成分を導電膜に変換する熱処理手段又は光処理手段を備えることが好ましい。これにより、導電性微粒子の導電性を発現させて、導電性を有する膜とすることができる。
【００２８】
また、本発明の導電膜配線は、上記何れかの発明に係る膜パターンの形成方法によって形成されたことを特徴とする。
本発明によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線とすることができる。
【００２９】
また、本発明の電気光学装置は、上記発明に係る導電膜配線を備えることを特徴とする。本発明の電気光学装置としては、例えば液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等を挙げることができる。
また、本発明に係る電子機器は、本発明に係る電気光学装置を備えることを特徴とする。
また、本発明の非接触型カード媒体は、上記発明に係る導電膜配線をアンテナ回路として備えることを特徴とする。
これらの発明によれば、配線部やアンテナの断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な電気光学装置及びこれを用いた電子機器並びに非接触型カード媒体を提供することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明の膜パターンの形成方法によれば、バルジが生じる危険性が軽減されるので、基板の撥液性を高め、基板と液体との接触角を大きくすることができる。そのため、細線化、厚膜化が可能となる。また、インクジェット法によるため、基板が平坦でなく凹凸のあるものであっても膜を形成することができる。そのため、例えば、段差のある箇所をまたいで配線等の膜を形成することも可能である。
また、本発明の膜パターン形成装置によれば、簡単な工程で効率よく厚膜化を達成し、細線化の要請も満たし、しかも、導電膜とした場合に断線や短絡等の問題を生じない膜パターン形成装置とすることができる。
また、本発明の導電膜配線によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線とすることができる。
また、発明によれば、配線部やアンテナの断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な電気光学装置、及びこれを用いた電子機器、並びに非接触型カード媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態として、本発明の膜パターン形成方法の一例である配線形成方法について説明する。本実施形態に係る配線形成方法は、表面処理工程と吐出工程と熱処理／光処理工程とから構成される。この内吐出工程は、分散液調製工程、第１吐出工程、第２吐出工程、第３吐出工程から構成される。以下、各工程について説明する。
【００３２】
（表面処理工程）
導電膜配線を形成すべき基板としては、Ｓｉウエハー、石英ガラス、ガラス、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものを導電膜配線を形成すべき基板として用いてもよい。
この導電膜配線を形成すべき基板の表面を、導電性微粒子を含有した液体に対する所定の接触角が、６０［ｄｅｇ］以上、好ましくは９０［ｄｅｇ］以上１１０［ｄｅｇ］以下となるように表面処理を施す。
このように表面の撥液性（濡れ性）を制御するためには、以下に説明する種々の表面処理方法が採用できる。
【００３３】
表面処理の方法の一つとして、導電膜配線を形成すべき基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する方法が挙げられる。
基板表面を処理するための有機分子膜は、基板に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成するものである。
【００３４】
自己組織化膜とは基板など下地層等構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することができる。
【００３５】
上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
【００３６】
このような自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物を組合せて使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限されない。また、本発明においては、前記の自己組織化膜を形成する化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密着性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。
【００３７】
ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。
【００３８】
有機分子膜などからなる自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温の場合は２〜３日程度の間放置すると基板上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃に保持することにより、３時間程度で基板上に形成される。以上に述べたのは、気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化膜は形成可能である。例えば、原料化合物を含む溶液中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が得られる。
なお、自己組織化膜を形成する前に、基板表面に紫外光を照射したり、溶媒により洗浄したりして、前処理を施すことが望ましい。
【００３９】
表面処理の他の方法として、常圧又は真空中でプラズマ照射する方法が挙げられる。プラズマ処理に用いるガス種は、導電膜配線を形成すべき基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。
たとえば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等を処理ガスとして使用できる。
【００４０】
表面処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行うことができる。なお、ポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
また、基板表面が所望の撥液性よりも高い撥液性を有する場合、それを親液化する方法として、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射する方法や、基板をオゾン雰囲気に曝す方法が挙げられる。
【００４１】
（分散液調製工程）
次に、表面処理後の基板上に吐出する導電性微粒子を含有する液体について説明する。
導電性微粒子を含有する液体としては、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液を用いる。ここで用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。
これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。
導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、インクジェット法による吐出が困難になるからである。また、５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーテイング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。
【００４２】
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるためである。
また、分散媒の蒸気圧は０．００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、インクジェット法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難となるためである。
一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱および／または光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
【００４３】
使用する分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、またインクジェット法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、更に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
【００４４】
上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は１質量％以上８０質量％以下であり、所望の導電膜の膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくい。
【００４５】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
【００４６】
表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。
上記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。
【００４７】
上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００４８】
（第１吐出工程）
本実施形態では、配線形成領域が直線である場合について説明する。まず、上記分散液の液滴Ｌ１をインクジェットヘッドＨから吐出して基板Ｗ上の配線形成領域に滴下する。図１に示すように、液滴Ｌ１は、液滴Ｌ１が基板Ｗ上に着弾した後の直径よりも大きいピッチで吐出する。すなわち、液滴Ｌ１が基板Ｗ上で互いに接しないように、一定の間隔をおいて吐出する。
【００４９】
液滴Ｌ１を配線形成領域全体に吐出した後、分散媒の除去を行うため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板Ｗを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００５０】
なお、この際、分散媒の除去だけでなく、分散液を導電膜に変換するまで、加熱や光照射の度合いを高めても差し支えない。しかし、導電膜の変換は、すべての吐出工程が終了してから熱処理／光処理工程においてまとめて行えば良いので、第１吐出工程では、分散媒をある程度除去できれば十分である。したがって、熱処理の場合は、通常１００℃程度の加熱を数分行えば十分である。
また、乾燥処理は吐出と平行して同時に進行させることも可能である。例えば、加熱した基板Ｗに吐出したり、インクジェットヘッドＨを冷却して、沸点の低い分散媒を使用したりすることにより、基板Ｗ着弾直後から乾燥を進行させることができる。
乾燥後、液滴Ｌ１は乾燥膜Ｓ１となる。図２に示すように乾燥膜Ｓ１の体積は分散媒の除去により著しく減少しており、粘度も上昇して配線形成領域の所定の位置に固定されやすくなっている。
【００５１】
（第２吐出工程）
次に、上記分散液の液滴Ｌ２をインクジェットヘッドＨから吐出して基板Ｗ上の配線形成領域に滴下する。なお、液滴Ｌ２は液滴Ｌ１と同じ分散液の液滴であって、体積も同じである。図３に示すように、液滴Ｌ２は、液滴Ｌ１と液滴Ｌ１との略中央に滴下する。すなわち、液滴Ｌ２と液滴Ｌ１とのピッチは同じであって、液滴Ｌ２も基板Ｗ上に着弾した後の直径よりも大きいピッチで吐出する。したがって、液滴Ｌ２も基板Ｗ上で互いに接しないようになる。
このとき、液滴Ｌ２と乾燥膜Ｓ１とが接するが、乾燥膜Ｓ１は既に分散媒が完全に又はある程度除去されているので、両者が引き合ってバルジを生じさせることはない。
なお、図３では、液滴Ｌ２の滴下開始位置を液滴Ｌ１と同じ図面左側からとしたが、逆方向（図面右側）から滴下を開始してもよい。この場合、インクジェットヘッドＨと基板Ｗとの相対移動を一往復することにより、第１吐出工程と第２吐出工程とを行うことができる。
【００５２】
液滴Ｌ２を配線形成領域全体に吐出した後、分散媒の除去を行うため、第１吐出工程と同様に、必要に応じて乾燥処理をする。この場合も、分散媒の除去だけでなく、分散液を導電膜に変換するまで、加熱や光照射の度合いを高めても差し支えないが、分散媒をある程度除去できれば十分である。乾燥処理を吐出と平行して同時に進行させ得ることも第１吐出工程と同様である。
乾燥後、液滴Ｌ２は乾燥膜Ｓ２となる。図４に示すように乾燥膜Ｓ２の体積は分散媒の除去により著しく減少しており、粘度も上昇して配線形成領域の所定の位置に固定されやすくなっている。
これにより、乾燥膜Ｓ１と乾燥膜Ｓ２とが連続した線状の乾燥膜パターンが形成される。
【００５３】
ここで、第１吐出工程と第２吐出工程における吐出位置について、図５の平面図を用いてより詳細に説明する。
図５に示すように、液滴Ｌ１のピッチＰ１は、液滴Ｌ１の基板Ｗ上に着弾した後の直径Ｒ１より大きく、液滴Ｌ１は間隔ｄ１（ｄ１＝Ｐ１−Ｒ１）をおいて吐出される。また、液滴Ｌ２のピッチＰ２は、液滴Ｌ２の基板Ｗ上に着弾した後の直径Ｒ２より大きく、液滴Ｌ２は間隔ｄ２（ｄ２＝Ｐ２−Ｒ２）をおいて吐出される。ここで、液滴Ｌ１と液滴Ｌ２との体積は等しくされており、ほぼＲ１＝Ｒ２の関係にあるが、第２吐出工程の際は、乾燥膜Ｓ１上は基板Ｗ上より親液性が増しているので、Ｒ２はＲ１と比較して、長さ方向に若干大きくなる。また、ピッチＰ１とピッチＰ２とは等しくされており、ほぼｄ１＝ｄ２の関係となっているが、Ｒ２がＲ１と比較して、長さ方向に若干大きくなるため、ｄ２はｄ１と比較して若干小さくなる。
また、ｄ１は１０μｍ以上とすることが好ましい。これにより、液滴の着弾位置の誤差やＲ２が若干大きくなることを考慮しても、続けて吐出する液滴が互いに離間して接しないように吐出することを確実に行うことができる。
【００５４】
（第３吐出工程）
次に、上記分散液の液滴Ｌ３をインクジェットヘッドＨから吐出して基板Ｗ上の配線形成領域における乾燥膜Ｓ１と液滴乾燥膜Ｓ２の上に滴下する。なお、液滴Ｌ３も液滴Ｌ１や液滴Ｌ２と同じ分散液の液滴であって、体積も同じである。図６に示すように、液滴Ｌ３のピッチＰ３は、ピッチＰ１やピッチＰ２より小さく、かつ液滴Ｌ３の基板Ｗ上に着弾した後の直径Ｒ３よりも小さい。したがって、液滴Ｌ３は基板Ｗ上で互いに重なるようになる。
このとき液滴Ｌ３が着弾する基板Ｗは、乾燥膜Ｓ１及び乾燥膜Ｓ２に接するが、乾燥膜Ｓ１及び乾燥膜Ｓ２は既に分散媒が完全に又はある程度除去されているので、これらの乾燥膜と液滴Ｌ３とが両者が引き合ってバルジを生じさせることはない。
また、液滴Ｌ３は互いに重なるが、配線形成領域は乾燥膜Ｓ１及び乾燥膜Ｓ２によって親液化されているので、液滴Ｌ３が配線形成領域をはずれて、接触角が６０［ｄｅｇ］以上、好ましくは９０［ｄｅｇ］以上に処理された配線形成領域外に流れ出ることがない。したがって、液滴Ｌ３は配線形成領域内に留まり易く、互いに引き合ってバルジを生じることもなく、線幅も増加することがない。
なお、液滴Ｌ３と液滴Ｌ３との重りｄ３はＲ３の２０〜５０％とすることが好ましい。これにより、効果的に膜厚を増加させることができ、かつ、液量が過多になって配線形成領域外にあふれるのを防止することができる。
【００５５】
液滴Ｌ３を配線形成領域全体に吐出する工程は、複数回繰り返すことができる。これにより、所望の膜厚の配線を得ることができる。
この場合、各吐出する工程の後に、分散媒の除去を行うため、第１吐出工程や第２吐出工程と同様に、必要に応じて乾燥処理をする。この場合も、分散媒の除去だけでなく、分散液を導電膜に変換するまで、加熱や光照射の度合いを高めても差し支えないが、分散媒をある程度除去できれば十分である。乾燥処理を吐出と平行して同時に進行させ得ることも第１吐出工程や第２吐出工程と同様である。
乾燥後、液滴Ｌ３は乾燥膜Ｓ３（図示せず）となる。乾燥膜Ｓ３の体積は分散媒の除去により著しく減少しており、粘度も上昇して配線形成領域の所定の位置に固定されやすくなっている。そのため、複数回液滴Ｌ３を配線形成領域全体に吐出する工程を繰り返しても、各々の工程間の液滴が互いに引き合ってバルジを生じることがない。
また、先に液滴が滴下された部分は親液化されているので、液滴Ｌ３が配線形成領域外に流れ出ることがない。したがって、液滴Ｌ３は繰り返し吐出しても配線形成領域内に留まり易く、互いに引き合ってバルジを生じることもなく、線幅も増加することがない。
以上の工程により、ほぼ液滴の直径と等しい線幅を保ちながら、所望の厚さの乾燥膜層を形成することができる。
【００５６】
（熱処理／光処理工程）
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【００５７】
熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行なうこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
たとえば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。
【００５８】
熱処理及び／又は光処理は通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
以上の工程により吐出工程後の乾燥膜は微粒子間の電気的接触が確保され、導電膜に変換される。
【００５９】
本実施形態により形成される導電膜は、分散液一滴の基板上に着弾後の直径とほぼ同等の幅で形成することが可能である。また、第３吐出工程を繰り返すことにより、この線幅を維持したまま所望の膜厚を得ることが可能である。すなわち、本実施形態によれば、バルジを生じさせることなく細線化、厚膜化を達成することができる。
したがって、本実施形態によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を形成することができる。
【００６０】
［第２実施形態］
第２実施形態として、本発明の膜パターン形成装置の一例として、上記第１実施形態の配線形成方法を実施するための配線形成装置について説明する。
図７は、本実施形態に係る配線形成装置の概略斜視図である。図７に示すように、配線形成装置１００は、インクジェットヘッド群１と、インクジェットヘッド群１をＸ方向に駆動するためのＸ方向ガイド軸２と、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるＸ方向駆動モータ３とを備えている。
また、基板Ｗを載置するための載置台４と、載置台４をＹ方向に駆動するためのＹ方向ガイド軸５と、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるＹ方向駆動モータ６とを備えている。
また、Ｘ方向ガイド軸２とＹ方向ガイド軸５とが、各々所定の位置に固定される基台７を備え、その基台７の下部には、制御装置８を備えている。
さらに、クリーニング機構部１４およびヒータ１５とを備えている。
【００６１】
インクジェットヘッド群１は、導電性微粒子を含有する分散液をノズル（吐出口）から吐出して所定間隔で基板に付与する複数のインクジェットヘッドを備えている。そして、これら複数のインクジェットヘッド各々から、制御装置８から供給される吐出電圧に応じて個別に分散液を吐出できるようになっている。
インクジェットヘッド群１はＸ方向ガイド軸２に固定され、Ｘ方向ガイド軸２には、Ｘ方向駆動モータ３が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＸ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるようになっている。そして、Ｘ方向ガイド軸２が回転させられると、インクジェットヘッド群１が基台７に対してＸ軸方向に移動するようになっている。
【００６２】
載置台４は、この配線形成装置１００によって分散液を付与される基板Ｗを載置させるもので、この基板Ｗを基準位置に固定する機構を備えている。
載置台４はＹ方向ガイド軸５に固定され、Ｙ方向ガイド軸５には、Ｙ方向駆動モータ６、１６が接続されている。Ｙ方向駆動モータ６、１６は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるようになっている。そして、Ｙ方向ガイド軸５が回転させられると、載置台４が基台７に対してＹ軸方向に移動するようになっている。
【００６３】
クリーニング機構部１４は、インクジェットヘッド群１をクリーニングする機構を備えている。クリーニング機構部１４は、Ｙ方向の駆動モータ１６によってＹ方向ガイド軸５に沿って移動するようになっている。クリーニング機構部１４の移動も、制御装置８によって制御されている。
【００６４】
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｗを熱処理する手段であり、基板上に吐出された液体の蒸発・乾燥を行うとともに導電膜に変換するための熱処理を行うようになっている。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置８によって制御されるようになっている。
【００６５】
本実施形態の配線形成装置１００において、所定の配線形成領域に分散液を吐出するためには、制御装置８から所定の駆動パルス信号をＸ方向駆動モータ３及び／又はＹ方向駆動モータ６とに供給し、インクジェットヘッド群１及び／又は載置台４を移動させることにより、インクジェットヘッド群１と基板Ｗ（載置台４）とを相対移動させる。そして、この相対移動の間にインクジェットヘッド群１における所定のインクジェットヘッドに制御装置８から吐出電圧を供給し、当該インクジェットヘッドから分散液を吐出させる。
【００６６】
本実施形態の配線形成装置１００において、インクジェットヘッド群１の各ヘッドからの液滴の吐出量は、制御装置８から供給される吐出電圧の大きさによって調整できる。
また、基板Ｗに吐出される液滴のピッチは、インクジェットヘッド群１と基板Ｗ（載置台４）との相対移動速度及びインクジェットヘッド群１からの吐出周波数（吐出電圧供給の周波数）によって決定される。
【００６７】
本実施形態において、第１吐出工程と第２吐出工程では、同一の配線形成領域に分散液を同一のピッチで吐出するが、第２吐出工程の吐出開始位置は図５に示すように、第１吐出工程における１滴目と２滴目との中間、又は最後から１滴目と２滴目との中間とする。
また、第３吐出工程では、第１吐出工程と第２吐出工程と同一の配線形成領域に第１吐出工程とほぼ同じ位置、又は終端から分散液を吐出するが、そのピッチは、第１吐出工程及び第２吐出工程よりも狭いものとする。
【００６８】
本実施形態の配線形成装置１００によれば、分散液一滴の基板上に着弾後の直径とほぼ同等の幅で形成することが可能である。また、第３吐出工程を繰り返すことにより、この線幅を維持したまま所望の膜厚を得ることが可能である。すなわち、本実施形態によれば、バルジを生じさせることなく細線化、厚膜化を達成することができる。
したがって、本実施形態によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を形成することができる。
【００６９】
［第３実施形態］
第３実施形態として、本発明の膜パターン形成方法の一例であるシリコン膜パターン形成方法について説明する。本実施形態に係るシリコン膜パターン形成方法は、表面処理工程と吐出工程と熱処理／光処理工程とから構成される。この内吐出工程は、溶液調製工程、第１吐出工程、第２吐出工程、第３吐出工程から構成される。以下、各工程について説明する。
【００７０】
（表面処理工程）
シリコン薄膜パターンを形成すべき基板としては、Ｓｉウエハー、石英ガラス、ガラス、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものをシリコン薄膜パターンを形成すべき基板として用いてもよい。
このシリコン薄膜パターンを形成すべき基板の表面を、有機ケイ素化合物を含有した液体に対する所定の接触角が、６０［ｄｅｇ］以上、好ましくは９０［ｄｅｇ］以上１１０［ｄｅｇ］以下となるように表面処理を施す。
このように表面の撥液性（濡れ性）を制御する方法は第１実施形態と同様なので、その説明を省略する。
【００７１】
（溶液調製工程）
次に、表面処理後の基板上に吐出する有機ケイ素化合物を含有する液体について説明する。
有機ケイ素化合物を含有する液体としては、有機ケイ素化合物を溶媒に溶解させた溶液を用いる。ここで用いられる有機ケイ素化合物は、一般式ＳｉｎＸｍ（ここで、Ｘは水素原子および／またはハロゲン原子を表し、ｎは３以上の整数を表し、ｍはｎまたは２ｎ−２または２ｎまはた２ｎ＋２の整数を表す）で表される環系を有するシラン化合物であることを特徴とする。
ここでｎは３以上であるが、熱力学的安定性、溶解性、精製の容易性などの点でｎは５〜２０程度、特に５あるいは６の環状シラン化合物が好ましい。５より小さい場合にはシラン化合物自体が環による歪みにより不安定になるため取り扱いに難点が生じる。またｎが２０より大きい場合にはシラン化合物の凝集力に起因する溶解性の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。
また、本発明に使用するシラン化合物の一般式ＳｉｎＸｍ中のＸは水素原子および／またはハロゲン原子である。これらのシラン化合物はシリコン膜への前駆体化合物であるため、熱処理および／または光処理で最終的にはアモルファス或いは多結晶状シリコンにする必要があり、ケイ素−水素結合、ケイ素−ハロゲン結合は上記の処理で開裂し新たにケイ素−ケイ素結合が生じ最終的にシリコンへと変化されるものである。ハロゲン原子としては、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が好ましい。Ｘは水素原子単独またはハロゲン原子単独でもよいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｍとなるような部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。
【００７２】
さらに、これらのシラン化合物は必要に応じてホウ素やリンなどの第三族あるいは第五族の元素で変性した化合物を使用することもできる。変性シラン化合物の具体例としては、炭素原子を含まないものが好ましく、一般式ＳｉａＸｂＹｃ（ここで、Ｘは水素原子および／またはハロゲン原子を表し、Ｙはホウ素原子またはリン原子を表し、ａは３以上の整数を表し、ｂはａ以上で２ａ＋ｃ＋２以下の整数を表し、ｃは１以上でａ以下の整数を表す）で表される変性シラン化合物が挙げられる。ここで、熱力学的安定性、溶解性、精製の容易性などの点でａとｃの和が５〜２０程度、特に５あるいは６の変性シラン化合物が好ましい。ａ＋ｃが５より小さい場合には変性シラン化合物自体が環による歪みにより不安定になるため取り扱いに難点が生じる。またａ＋ｃが２０より大きい場合には変性シラン化合物の凝集力に起因する溶解性の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。
また、上記変性シラン化合物の一般式ＳｉａＸｂＹｃ中のＸは、上記のＳｉｎＸｍで表される無変性のシラン化合物の一般式中におけるＸと同様に水素原子および／またはハロゲン原子であり、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が好ましい。Ｘは水素原子単独またはハロゲン原子単独でもよいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｂとなるような部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。
【００７３】
有機ケイ素化合物を含有する液体の溶媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に溶媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるためである。
また、溶媒の蒸気圧は０．００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、インクジェット法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難となるためである。
一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い溶媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に溶媒が残留しやすくなり、後工程の熱および／または光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
【００７４】
使用する溶媒としては、上記の有機ケイ素化合物を溶解できるものであれば特に限定されないが、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロへキシルベンゼンなどの炭化水素系溶媒の他、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系溶、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性溶媒を挙げることができる。
これらの内、有機ケイ素化合物の溶解性と該溶液の安定性の点で炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく、さらに好ましい溶媒としては炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でも、或いは２種以上の混合物としても使用できる。
【００７５】
上記有機ケイ素化合物を溶媒に溶解する場合の溶解質濃度は１質量％以上８０質量％以下であり、所望のシリコン膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくい。
【００７６】
上記有機ケイ素化合物の溶液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
【００７７】
表面張力を調整するため、上記溶液には、基板との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。
上記溶液には、必要に応じて、アルコール、エーテル、ケトン等の有機化合物等を含んでいても差し支えない。
【００７８】
上記溶液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００７９】
（第１吐出工程〜第３吐出工程）
第１実施形態と同様に、図１〜４に示すように第１吐出工程から第３吐出工程を行う。なお、各吐出工程は、一般に室温以上１００℃以下の温度で行われる。室温以下の温度では有機ケイ素化合物の溶解性が低下し一部析出する場合があるからである。また吐出する場合の雰囲気は、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス中で行うことが好ましい。さらに必要に応じて水素などの還元性ガスを混入したものが好ましい。
また、各吐出工程間の乾燥処理の方法や条件は、不活性ガス雰囲気中で行うことが望ましいという以外は、第１実施形態と同様なのでその説明を省略する。
【００８０】
（熱処理／光処理工程）
吐出工程後の溶液は、溶媒を除去すると共に有機ケイ素化合物をアモルファスあるいは多結晶シリコンに変換する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【００８１】
熱処理及び／又は光処理は、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行なうこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
通常アルゴン雰囲気中あるいは水素を含有したアルゴン中で１００〜８００℃程度で、好ましくは２００〜６００℃程度で、さらに好ましくは３００℃〜５００℃程度で処理され、一般に到達温度が約５５０℃以下の温度ではアモルファス状、それ以上の温度では多結晶状のシリコン膜が得られる。到達温度が３００℃未満の場合は、有機ケイ素化合物の熱分解が十分に進行せず、十分な厚さのシリコン膜を形成できない場合がある。多結晶状のシリコン膜を得たい場合は、上記で得られたアモルファス状シリコン膜のレーザーアニールによって多結晶シリコン膜に変換することができる。上記レーザーアニールを行う場合の雰囲気も、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス、もしくはそれらに水素などの還元性ガスを混入したものが好ましい。
【００８２】
熱処理及び／又は光処理は通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
以上の工程により吐出工程後の溶液はアモルファスあるいは多結晶のシリコン膜に変換される。
【００８３】
本実施形態により形成されるシリコン膜パターンは、溶液一滴の基板上に着弾後の直径とほぼ同等の幅で形成することが可能である。また、第３吐出工程を繰り返すことにより、この線幅を維持したまま所望の膜厚を得ることが可能である。すなわち、本実施形態によれば、バルジを生じさせることなく細線化、厚膜化を達成することができるので、微細なパターン形成が可能となる。
【００８４】
［第４実施形態］
第４実施形態として、本発明の電気光学装置の一例である液晶装置について説明する。図８は、本実施形態に係る液晶装置の第１基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本実施形態に係る液晶装置は、この第１基板と、走査電極等が設けられた第２基板（図示せず）と、第１基板と第２基板との間に封入された液晶（図示せず）とから概略構成されている。
【００８５】
図８に示すように、第１基板３００上の画素領域３０３には、複数の信号電極３１０…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極３１０…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分３１０ａ…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分３１０ｂ…とから構成されており、Ｙ方向に伸延している。
また、符号３５０は１チップ構造の液晶駆動回路で、この液晶駆動回路３５０と信号配線部分３１０ｂ…の一端側（図中下側）とが第１引き回し配線３３１…を介して接続されている。
また、符号３４０…は上下導通端子で、この上下導通端子３４０…と、図示しない第２基板上に設けられた端子とが上下導通材３４１…によって接続されている。また、上下導通端子３４０…と液晶駆動回路３５０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されている。
【００８６】
本実施形態では、上記第１基板３００上に設けられた信号配線部分３１０ｂ…、第１引き回し配線３３１…、第２引き回し配線３３２…が、各々第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶装置によれば、上記各配線類の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な液晶装置とすることができる。
【００８７】
［第５実施形態］
第５実施形態として、本発明の電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置について説明する。図９は本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示す。
この実施形態のプラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置されたガラス基板５０１とガラス基板５０２と、これらの間に形成された放電表示部５１０とから概略構成される。
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されてなり、複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。
前記（ガラス）基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、それらアドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成され、更に誘電体層５１９上においてアドレス電極５１１、５１１間に位置して各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。なお、隔壁５１５においてはその長手方向の所定位置においてアドレス電極５１１と直交する方向にも所定の間隔で仕切られており（図示略）、基本的にはアドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁により仕切られる長方形状の領域が形成され、これら長方形状の領域に対応するように放電室５１６が形成され、これら長方形状の領域が３つ対になって１画素が構成される。また、隔壁５１５で区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。
【００８８】
次に、前記ガラス基板５０２側には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成され、これらを覆って誘電体層５１３が形成され、更にＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
そして、前記基板５０１とガラス基板５０２の基板２が、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされ、基板５０１と隔壁５１５とガラス基板５０２側に形成されている保護膜５１４とで囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放電室５１６が形成されている。なお、ガラス基板５０２側に形成される表示電極５１２は各放電室５１６に対して２本ずつ配置されるように形成されている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表示部５１０において蛍光体５１７を励起発光させて、カラー表示ができるようになっている。
【００８９】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１と表示電極５１２が、各々第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶装置によれば、上記各電極の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能なプラズマ型表示装置とすることができる。
【００９０】
［第６実施形態］
第６実施形態として、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるので、配線類の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００９１】
［第７実施形態］
第７実施形態として、本発明の非接触型カード媒体の実施形態について説明する。本実施形態に係る非接触型カード媒体は図１１に示すように、本実施形態に係る非接触型カード媒体４００は、カード基体４０２とカードカバー４１８から成る筐体内に、半導体集積回路チップ４０８とアンテナ回路４１２を内蔵し、図示されない外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うようになっている。
【００９２】
本実施形態では、上記アンテナ回路４１２が、第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の非接触型カード媒体によれば、上記アンテナ回路４１２の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な非接触型カード媒体とすることができる。
【実施例】
【００９３】
［実施例１］
直径１０ｎｍの金微粒子がトルエン中に分散した金微粒子分散液（真空冶金社製、商品名「パーフェクトゴールド」）にキシレンを添加し、その粘度を８ｃｐ、表面張力を２４Ｎ／ｍとした液体を、インクジェット装置により所定のピッチで吐出し、導電膜ラインを形成した。
インクジェットヘッドとしては市販のプリンター（商品名「ＭＪ９３０Ｃ」）のヘッドを使用した。ただし、インク吸入部がプラスチック製であるため、有機溶剤に対して溶解しないよう吸入部を金属製の治具に変更したものを用いた。基板とインクジェットヘッドとの相対移動速度は一定とし、ピッチの変更は吐出周波数のみを調整することで行った。
基板には４フッ化エチレン加工が施されたポリイミドフィルムをガラス基板に貼り付けたものを用いた。この基板に対する金微粒子分散液の接触角はおよそ６０［ｄｅｇ］であった。
吐出は、一つのノズルのみを用いて行い、全吐出工程を通じて吐出電圧１５Ｖで吐出した。その際の液滴の基板着弾後の直径はおよそ５５μｍであった。
まず、第１吐出工程として、液滴が互いに繋がらないよう、ピッチを７０μｍ、液滴間の距離を１５μｍとして一直線上に吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。
次に、第２吐出工程として、第１吐出工程と同様にピッチを７０μｍ、液滴間の距離を１５μｍとして一直線上に吐出した。第２吐出工程において吐出する液滴は、第１吐出工程において吐出した液体のほぼ中間に着弾するように吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。これにより、液滴間の断線の無いラインを形成した。
さらに、第３工程として、ピッチを３０μｍ、液滴間の重なりを２５μｍとして第１吐出工程と第２吐出工程で形成されたライン上に吐出する工程を、１００℃で５分間の乾燥工程を挟みながら３回繰り返した。その結果、重ね塗りの度に線幅が広がるということがなく、液滴の直径と同じ線幅５５μｍを維持したまま、形状が良好なラインを得た。
それを、３００℃で３０分間焼成し、金光沢を有する金ラインを得た。膜厚は１μｍで、比抵抗は５×１０−６Ωｃｍであった。
【００９４】
［実施例２］
銀微粒子分散液を基板上にインクジェット吐出した。銀微粒子分散液は次のようにして調整した。まず、硝酸銀９０ｍｇを水５００ミリリットルに溶解し１００℃に加熱し、攪拌しながら更に１％濃度のクエン酸ナトリウム水溶液１０ミリリットルを加えそのまま８０分間沸騰させた。これによって凝集を防止するためのクエン酸で周囲を覆われた銀コロイドが、水溶液中に分散した液体が得られた。この銀コロイドの平均粒径は３０ｎｍであった。この液体を遠心分離で濃縮した後、再び水と表面張力調整剤を加えてインク化し、粘度を２ｃｐに、表面張力を２８Ｎ／ｍに調整し、インクジェットヘッドで吐出できるようにした。
このように調整した銀微粒子分散液を、実施例１と同じプリンターをインクジェットヘッドとして吐出し、導電膜ラインを形成した。
基板には実施例１と同様４フッ化エチレン加工が施されたポリイミドフィルムを用いた。フィルムに対する銀微粒子分散液の接触角はおよそ９０［ｄｅｇ］であった。
吐出は、一つのノズルのみを用いて行い、全吐出工程を通じて吐出電圧１５Ｖで吐出した。その際の液滴の基板着弾後の直径はおよそ４０μｍであった。
まず、第１吐出工程として、液滴が互いに繋がらないよう、ピッチを５０μｍ、液滴間の距離を１０μｍとして一直線上に吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。
次に、第２吐出工程として、第１吐出工程と同様にピッチを５０μｍ、液滴間の距離を１０μｍとして一直線上に吐出した。第２吐出工程において吐出する液滴は、第１吐出工程において吐出した液体のほぼ中間に着弾するように吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。これにより、液滴間の断線の無いラインを形成した。
さらに、第３工程として、ピッチを２０μｍ、液滴間の重なりを２０μｍとして第１吐出工程と第２吐出工程で形成されたライン上に吐出する工程を、１００℃で５分間の乾燥工程を挟みながら３回繰り返した。その結果、重ね塗りの度に線幅が広がるということがなく、液滴の直径と同じ線幅４０μｍを維持したまま、形状が良好なラインを得た。
それを、３００℃で３０分間焼成し、銀光沢を有する銀ラインを得た。膜厚は１．５μｍで、比抵抗は４×１０−６Ωｃｍであった。
【００９５】
［実施例３］
実施例１と同じ金微粒子分散液、インクジェットヘッドを用いてライン形成を行った。基板には、市販のスライドガラスに、プラズマ重合処理で撥液化処理を施したものを用いた。金微粒子分散液の、この基板に対する接触角は４０［ｄｅｇ］であった。
吐出は、一つのノズルのみを用いて行い、全吐出工程を通じて吐出電圧１５Ｖで吐出した。その際の液滴の基板着弾後の直径はおよそ６５μｍであった。
まず、第１吐出工程として、液滴が互いに繋がらないよう、ピッチを７５μｍ、液滴間の距離を１０μｍとして一直線上に吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。
次に、第２吐出工程として、第１吐出工程と同様にピッチを７５μｍ、液滴間の距離を１０μｍとして一直線上に吐出した。第２吐出工程において吐出する液滴は、第１吐出工程において吐出した液体のほぼ中間に着弾するように吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。これにより、液滴間の断線の無いラインを形成した。
さらに、第３工程として、ピッチを４０μｍ、液滴間の重なりを２５μｍとして第１吐出工程と第２吐出工程で形成されたライン上に吐出する工程を、１００℃で５分間の乾燥工程を挟みながら３回繰り返した。その結果、バルジは発生しなかったが重ね塗りの度に線幅が広がってしまい、最終的には線幅が１０５μｍまで広がってしまった。これは、基板の撥液化が不十分であったためと考えられる。
【００９６】
［比較例１］
実施例２と同じ銀微粒子分散液、インクジェットヘッド、基板を用いてライン形成を行った。
吐出は、一つのノズルのみを用いて、第１吐出工程を吐出電圧１５Ｖで、吐出液滴間の間隔を空けずに、初めから液滴が重なるように行った。すなわち、ピッチは３５μｍとし、液滴が互いに５μｍの重なりを生じるように吐出した。その結果、複数の液滴が集合してできる大きな液滴が、ある間隔で形成されるのみであった。すなわち、ラインは全く形成されなかった。
したがって、実施例２のように、接触角が９０［ｄｅｇ］という撥液性の高い条件では、本発明に係る形成方法によらなければ、良好な配線が形成できないことが確認された。
【００９７】
［実施例４］
実施例１と同じ金微粒子分散液、インクジェットヘッドを用いてライン形成を行った。基板には、市販のスライドガラスにプラズマ重合処理により撥液化処理を施した後で、波長１７２ｎｍの紫外光を１０ｍＷ／ｃｍ２で照射して親液化処理を行ったものを用いた。紫外光の照射時間の長さを変えることで基板の親液性、撥液性の度合を調整し、表１に示すように金微粒子分散液の接触角の大きさが異なる基板を複数作製し、それぞれにラインの形成を行った。
吐出は、一つのノズルのみを用いて行い、全吐出工程を通じて吐出電圧１５Ｖで吐出した。その際の液滴の基板着弾後の直径Ｒは表１に示すとおりであった。
すべての基板に置いて、まず、第１吐出工程として、液滴が互いに繋がらないよう、液滴間の距離を１０μｍとなるピッチで一直線上に吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。
次に、第２吐出工程として、第１吐出工程と同様に、液滴間の距離を１０μｍとして一直線上に吐出した。第２吐出工程において吐出する液滴は、第１吐出工程において吐出した液体のほぼ中間に着弾するように吐出した。その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。これにより、液滴間の断線の無いラインを形成した。この時の線幅Ｗ２を表１は表１に示すとおりであった。
さらに、すべての基板において、第３工程として、液滴間の重なりが２０μｍとなるようなピッチで、第１吐出工程と第２吐出工程で形成されたライン上に吐出する工程を、１００℃で５分間の乾燥工程を挟みながら３回繰り返した。この時の線幅Ｗ５は表１に示すとおりであった。
その結果、表１及び図１２に示すように、Ｗ２とＷ５との差ΔＷは、接触角が６０〜７０［ｄｅｇ］では０μｍであったが、接触角が６０［ｄｅｇ］よりも小さくなるにつれ、大きくなることが認められた。したがって、接触角を６０［ｄｅｇ］以上とすべきことが確認された。
【００９８】
［表１］
接触角        Ｒ          Ｗ５        ΔＷ        Ｗ２
［ｄｅｇ］    ［μｍ］    ［μｍ］    ［μｍ］    ［μｍ］
実施例４−１    ７０          ４９        ４９        ４９          ０
実施例４−２    ６５          ５２        ５２        ５２          ０
実施例４−３    ６０          ５５        ５５        ５５          ０
実施例４−４    ５５          ５７        ５７        ６４          ７
実施例４−５    ５０          ６０        ６０        ７５        １５
実施例４−６    ４５          ６２        ６２        ８４        ２２
実施例４−７    ４０          ６５        ６５        ９５        ３０
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】第１実施形態に係る膜パターン形成方法の工程図である。
【図２】第１実施形態に係る膜パターン形成方法の工程図である。
【図３】第１実施形態に係る膜パターン形成方法の工程図である。
【図４】第１実施形態に係る膜パターン形成方法の工程図である。
【図５】第１実施形態に係る膜パターン形成方法の説明図である。
【図６】第１実施形態に係る膜パターン形成方法の説明図である。
【図７】第２実施形態に係る膜パターン形成装置の斜視図である。
【図８】第４実施形態に係る液晶装置の第１基板上の平面図である。
【図９】第５実施形態に係るプラズマ型表示装置の分解斜視図である。
【図１０】第６実施形態に係る電子機器で（ａ）は、第４実施形態の液晶表示装置を備えた携帯電話の一例を示す図、（ｂ）は、第４実施形態の液晶表示装置を備えた携帯型情報処理装置の一例を示す図、（ｃ）は、第４実施形態の液晶表示装置を備えた腕時計型電子機器の一例を示す図である。
【図１１】第７実施形態に係る非接触型カード媒体の分解斜視図である。
【図１２】接触角と線幅の増加との関係を示すグラフである。
【図１３】バルジと断線、短絡との関係について説明する図である。
【符号の説明】
【０１００】
Ｌ１〜Ｌ２  液滴、Ｓ１〜Ｓ２  乾燥膜、Ｈ  インクジェットヘッド、Ｗ  基板、１００  配線形成装置、１  インクジェットヘッド群、４  載置台、１５  ヒータ
【図１】
0004748108.tif 000002
【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】
0004748108.tif 000009
【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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