(57)【要約】【課題】  基材の材質に左右されずに基材上の導電性薄膜を良好に改質して導電膜パターンを形成する方法を提供する。【解決手段】  導電性材料を含む導電性層３と、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含む光熱変換層２とを有する基材１に対してレーザ光を照射し、光熱変換材料を使って導電性層３の少なくとも一部を焼成する。【選択図】    図３
2005079010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料を含む導電性層が設けられ、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含む基材に対して光を照射し、前記光熱変換材料を使って前記導電性層の少なくとも一部を焼成する工程を有することを特徴とする導電膜パターンの形成方法。
【請求項２】
前記基材の所定領域に光を照射することで、前記焼成される焼成領域をパターニングすることを特徴とする請求項１記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項３】
前記光熱変換材料を含む基材上に前記導電性材料を含む機能液を塗布する材料配置工程を有し、前記材料配置工程の後、前記光を照射して前記焼成することを特徴とする請求項１又は２記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項４】
前記材料配置工程と前記光を照射して焼成する工程との間に、前記基材上に塗布した機能液を乾燥する中間乾燥工程を有することを特徴とする請求項３記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項５】
前記光熱変換材料を含む光熱変換層が前記基材上に該基材とは独立して設けられ、前記基材上に前記光熱変換層と前記導電性層とが隣接するように積層されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項６】
前記光を前記基材の所定領域に照射して前記導電性層の一部を焼成した後、前記導電性層のうち前記焼成されない未焼成部を除去する工程を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項７】
前記基材に、前記光熱変換材料が混在されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項８】
前記基材の前記導電性層が設けられた一方の面側から前記光を照射することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項９】
前記基材の前記導電性層が設けられていない他方の面側から前記光を照射することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項１０】
前記基材上の前記導電性層と所定の基板とを対向した後、前記基材の所定領域に前記光を照射することで、前記所定領域に応じた前記導電性材料を前記基板に転写し、前記基板上に導電膜パターンを形成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項１１】
前記基板上に転写された導電膜パターンに対して光を更に照射することを特徴とする請求項１０記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項１２】
前記光はレーザ光であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項１３】
前記光熱変換材料に応じた波長を有する光を照射することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項１４】
所定のパターンを有するマスクに前記光を照射し、前記マスクを介した光を前記基材に照射することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項１５】
前記光に対して前記基材を相対移動させながら前記照射を行うことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項記載の導電膜パターンの形成方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項記載の形成方法により形成された導電膜パターンを有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電膜パターンの形成方法、電気光学装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば基材上に導電性薄膜を形成し、その導電性薄膜を熱処理して改質することが行われている。下記特許文献１には、基材上に形成された金属薄膜に対してレーザ光を照射することで金属薄膜を改質するレーザアニール処理に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−２１３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、基材上に導電性材料を含む機能液を塗布した後、導電性を発現させるためにレーザ光を照射することで焼成処理を行う場合、焼成を十分に行うためにレーザ光を大出力で照射する必要がある。このとき、例えば基材がプラスチック製など耐熱性を有していないと、熱変形する等の不都合を生じる。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基材の材質に左右されずに基材上の導電性薄膜を良好に改質して導電膜パターンを形成する方法を提供することを目的とする。更に、その形成方法により形成された導電膜パターンを有する電気光学装置及び電子機器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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明の導電膜パターンの形成方法は、導電性材料を含む導電性層が設けられ、光エネルギーを熱エネルギーに変換する光熱変換材料を含む基材に対して光を照射し、前記光熱変換材料を使って前記導電性層の少なくとも一部を焼成する工程を有することを特徴とする。本発明によれば、基材に光熱変換材料を含ませることにより、照射した光の光エネルギーを効率良く熱エネルギーに変換し、導電性層を焼成して導電性を発現させるのに十分な熱エネルギーをその導電性層に供与することができる。そして、本発明では、光熱変換材料に光を照射して瞬間的に高温を発生させる構成であるため、短時間で導電性層を焼成することができる。また、本発明では、基材に対して熱エネルギーを瞬間的に供与する構成であるため、基材が例えばプラスチック等の耐熱性を有していない材料を含んでいる場合であっても、その基材に与える影響を抑えることができる。そして、前記基材の所定領域に光を照射することで、前記焼成される焼成領域をパターニングすることにより、基材上に焼成領域に応じた導電膜パターンを形成することができる。
【０００６】
本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記光熱変換材料を含む基材上に前記導電性材料を含む機能液を塗布する材料配置工程を有し、前記材料配置工程の後、前記光を照射して前記焼成することを特徴とする。これにより、任意のコーティング法あるいは液滴吐出法等に基づいて基材上に塗布した機能液（塗液）に光を照射するだけといった簡易な構成で導電膜パターンを形成することができる。この場合において、前記材料配置工程と前記光を照射して焼成する工程との間に、前記基材上に塗布した機能液を乾燥する中間乾燥工程を有する構成を採用することができる。材料配置工程で基材上に機能液を配置した後、中間乾燥処理を行うことで基材上に配置された機能液の液体成分の一部を除去してから焼成処理を行うことができ、焼成処理を円滑に行うことができる。また、材料配置工程と中間乾燥工程とを複数回繰り返して行うことで、先に基材上に配置された機能液の表面を膜化した後、その上に次の機能液を良好に重ねることができるので、形成する導電膜パターンの膜厚を厚くすることができ、所望の導電性を有する導電膜パターンを形成することができる。
【０００７】
本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記光熱変換材料を含む光熱変換層が前記基材上に該基材とは独立して設けられ、前記基材上に前記光熱変換層と前記導電性層とが隣接するように積層されている構成を採用することも可能であるし、前記基材に、前記光熱変換材料が混在されている構成を採用することも可能である。いずれの構成であっても、光熱変換材料により生成された熱エネルギーを導電性層に供与し、その導電性層を焼成することができる。特に、光熱変換層と導電性層とを隣接するように積層しておくことにより、光熱変換層で生成された熱エネルギーを効率良く導電性層に供与することができる。
【０００８】
本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記光を前記基材の所定領域に照射して前記導電性層の一部を焼成した後、前記導電性層のうち前記焼成されない未焼成部を除去する工程を有することを特徴とする。これにより、基材上から導電性を有しない非導電性部分が除去される。
【０００９】
本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記基材の前記導電性層が設けられた一方の面側から前記光を照射する構成を採用することも可能であるし、前記基材の前記導電性層が設けられていない他方の面側から前記光を照射する構成を採用することも可能である。いずれの構成であっても、光熱変換材料によって光エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを導電性層に供与することができる。
【００１０】
本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記基材上の前記導電性層と所定の基板とを対向した後、前記基材の所定領域に前記光を照射することで、前記所定領域に応じた前記導電性材料を前記基板に転写し、前記基板上に導電膜パターンを形成する構成を採用することができる。つまり、導電膜パターンを基材上に形成する構成の他に、光を照射して基材とは別の所定の基板上に転写し、その基板上に導電膜パターンを形成することもできる。この場合において、前記基板上に転写された導電膜パターンに対して光を更に照射する構成を採用することができる。つまり、基板上に転写された導電膜パターンに対して光を更に照射し、基板上の導電膜パターンを確実に焼成して導電性を発現させることができる。
【００１１】
本発明の導電膜パターンの形成方法において、前記光はレーザ光であり、前記光熱変換材料に応じた波長を有する光を照射することを特徴とする。これにより、光熱変換材料に照射した光の光エネルギーを効率良く熱エネルギーに変換できる。
【００１２】
本発明の導電膜パターンの形成方法において、所定のパターンを有するマスクに前記光を照射し、前記マスクを介した光を前記基材に照射する構成を採用することができる。これにより、照射する光の光束径以下の微細な導電膜パターンを形成することができる。一方、前記光に対して前記基材を相対移動させながら前記照射を行う構成を採用することもできる。つまり、照射する光（レーザ光）と基材とを相対移動して導電膜パターンを描画するようにしてもよく、この構成によればマスクを製造する工程を省略できる。
【００１３】
本発明の電気光学装置は、上記記載の導電膜パターンの形成方法により形成された導電膜パターンを有することを特徴とする。また、本発明の電気光学装置は、上記記載の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明によれば、生産性良く製造され、所望の性能を発揮できる電気光学装置及びそれを有する電気機器を提供することができる。なお、電気光学装置としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、及びプラズマ表示装置等が挙げられる。
【００１４】
導電性層あるいは光熱変換層を基材上に設ける場合、機能液の液滴を基材上に吐出することで配置する液滴吐出法を適用することができる。液滴吐出法は、吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を使って実現され、該液滴吐出装置はインクジェットヘッドを備えたインクジェット装置を含む。インクジェット装置のインクジェットヘッドは、インクジェット法により機能液を含む液状体材料の液滴を定量的に吐出可能であり、例えば１ドットあたり１〜３００ナノグラムの液状体材料を定量的に断続して滴下可能な装置である。なお、液滴吐出装置としてはディスペンサー装置であってもよい。
【００１５】
液状体材料とは、液滴吐出装置の吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出可能（滴下可能）な粘度を備えた媒体をいう。水性であると油性であるとを問わない。吐出ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、液状体材料に含まれる材料は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として攪拌されたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。
【００１６】
また、上記機能液とは機能性材料を含む液状体材料であって、ここでは電力を流通する導電膜パターン（配線パターン）を形成するための金属等の導電性材料を含む導電膜パターン形成用材料（配線パターン形成用材料）を指すが、カラーフィルタを含む液晶表示装置を形成するための液晶表示装置形成用材料、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を形成するための有機ＥＬ表示装置形成用材料、及びプラズマ表示装置を形成するためのプラズマ表示装置形成用材料等、基板上に配置されることにより所定の機能を発揮するものも含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜導電膜パターンの形成方法＞
以下、本発明の導電膜パターンの形成方法について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の導電膜パターンの形成方法の一実施形態を示すフローチャート図である。図１において、本実施形態に係る導電膜パターンの形成方法は、基材上に光熱変換材料を含む機能液を塗布する第１材料配置工程（ステップＳ１）と、基材上に塗布された光熱変換材料を含む機能液を乾燥して光熱変換層を形成する第１中間乾燥工程（ステップＳ２）と、その光熱変換層上に導電性材料を含む機能液を塗布する第２材料配置工程（ステップＳ３）と、基材上に塗布された導電性材料を含む機能液を乾燥して導電性層を形成する第２中間乾燥工程（ステップＳ４）と、その基材に対して光を照射し、光熱変換材料を使って導電性層の少なくとも一部を焼成する焼成工程（ステップＳ５）とを有している。
以下、各工程について説明する。
【００１８】
（第１材料配置工程）
まず、所定の溶剤等を用いて基材が洗浄される。これにより基材上の有機物残渣等が除去される。なお、基材表面に紫外光を照射することでも有機物残渣等を除去できる。紫外光（ＵＶ）を照射することで、基材表面に親液性を付与することもできる。また、処理ガスとして酸素（Ｏ２）を含むガスを用いたＯ２プラズマ処理によっても、基材を洗浄し且つ親液性を付与することができる。そして、所定のコーティング方法を用いて基材上に光熱変換材料を含む機能液が塗布される。
【００１９】
基材としては、レーザ光束を透過可能な例えばガラス基板や透明性高分子等を用いることができる。透明性高分子としては、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル、ポリアクリル、ポリエポキシ、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリイミド等が挙げられる。透明性高分子により基材を形成した場合、その厚さは１０〜５００μｍであることが好ましい。こうすることにより、例えば、基材を帯状に形成してロール状に巻くことができ、回転ドラム等に保持させつつ搬送（移動）することもできる。
【００２０】
光熱変換材料は光エネルギーを熱エネルギーに変換するものである。光熱変換材料としては公知のものを使用することができ、光を効率よく熱に変換できる材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム、その酸化物及び／又はその硫化物よりなる金属や、カーボンブラック、黒鉛又は赤外線吸収色素等が添加された高分子よりなる有機物等が挙げられる。赤外線吸収色素としては、アントラキノン系、ジチオールニッケル錯体系、シアニン系、アゾコバルト錯体系、ジインモニウム系、スクワリリウム系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系等が挙げられる。また、エポキシ樹脂等の合成樹脂をバインダとし、そのバインダ樹脂に前記光熱変換材料を溶解又は分散して基材上に設けるようにしてもよい。この場合、エポキシ樹脂は硬化剤としての機能を有し、硬化させることにより光熱変換材料を基材上に定着することができる。また、バインダに溶解又は分散せずに、前記光熱変換材料を基材上に設けることももちろん可能である。
【００２１】
本実施形態では、上記光熱変換材料を溶媒（分散媒）に溶解（分散）して機能液を生成した後、その機能液を一般的なフィルムコーティング方法、例えば、押出コーティング方法、スピンコーティング方法、グラビアコーティング方法、リバースロールコーティング方法、ロッドコーティング方法、マイクログラビアコーティング方法、ナイフコーティング方法などにより基材上に塗布する。光熱変換材料のコーティング方法においては、基材の表面に帯電した静電気を除電して光熱変換層形成用機能液を均一に基材に形成するのが好ましく、各方法に用いられる装置には除電装置が取り付けてあるのが好ましい。このようなコーティング方法は、光熱変換材料として前記有機物を用いる場合に特に好ましい。一方、光熱変換材料として前記金属を用いる場合には、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、又はスパッタリングを利用して基材上に設けることができる。また、光熱変換材料を含む機能液を、液滴吐出法（インクジェット法）に基づいて基材上に配置することも可能である。
【００２２】
液滴吐出法では、吐出ヘッドと基材とを対向させた状態で機能液の液滴が吐出ヘッドより吐出される。液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式、電気機械変換方式等が挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液体材料の一滴の量は例えば１〜３００ナノグラムである。本実施形態では、電気機械変換方式（ピエゾ方式）を用いる。
【００２３】
図２はピエゾ方式による機能液（液状体材料）の吐出原理を説明するための図である。図２において、吐出ヘッド２０は、機能液を収容する液体室２１と、その液体室２１に隣接して設置されたピエゾ素子２２とを備えている。液体室２１には、機能液を収容する材料タンクを含む供給系２３を介して機能液が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、吐出ノズル２５から機能液が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることによりピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることによりピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００２４】
（第１中間乾燥工程）
基材に光熱変換材料を含む機能液を塗布した後、溶媒（分散媒）の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて乾燥処理が行われる。乾燥処理は、例えば基材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うこともできる。そして、第１中間乾燥工程により基材上に塗布された機能液の液体成分の少なくとも一部が除去され、図３（ａ）に示すように、基材１上に光熱変換材料を含む光熱変換層２が形成される。ここで、第１材料配置工程と第１中間乾燥工程とを複数回繰り返して行うことで、先に基材１上に配置された機能液の表面を膜化した後、その上に次の機能液を良好に重ねることができるので、形成する光熱変換層２の膜厚を所望の厚さにすることもできる。なお、この第１中間乾燥工程は省略することもできる。
【００２５】
（第２材料配置工程）
次いで、基材１の光熱変換層２上に、導電性材料を含む機能液が塗布される。本実施形態では、導電膜パターンを形成するための機能液として、溶媒（分散媒）をジエチレングリコールジエチルエーテルとする有機銀化合物を用いる。なお、導電膜パターン形成用材料を含む機能液としては、導電性微粒子を分散媒に分散した分散液を用いることも可能である。導電性微粒子としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、及びニッケルのうちの少なくともいずれか１つを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。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。例えば、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、ドデカン、テトラデカン、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、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化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、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、より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。
【００２６】
そして、導電性材料を含む機能液を生成した後、その機能液を、上記第１材料配置工程同様、一般的なフィルムコーティング方法、例えば、押出コーティング方法、スピンコーティング方法、グラビアコーティング方法、リバースロールコーティング方法、ロッドコーティング方法、マイクログラビアコーティング方法、ナイフコーティング方法などにより光熱変換層２（基材１）上に塗布することができる。この場合においても、第１材料配置工程同様、基材１の表面に帯電した静電気を除電して導電性層形成用機能液を均一に光熱変換層２（基材１）上に形成するのが好ましく、各方法に用いられる装置には除電装置が取り付けてあるのが好ましい。また、導電性材料を含む機能液を、上述した液滴吐出法（インクジェット法）に基づいて光熱変換層２（基材１）上に配置することももちろん可能である。
【００２７】
（第２中間乾燥工程）
導電性材料を含む機能液を塗布した後、溶媒（分散媒）の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて乾燥処理が行われる。第２中間乾燥工程は、第１中間乾燥工程同様、例えば基材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、ランプアニールによって行なうこともできる。そして、第２中間乾燥工程により光熱変換層２（基材１）上に塗布された機能液の液体成分の少なくとも一部が除去され、図３（ｂ）に示すように、光熱変換層２上に導電性材料を含む導電性層３が形成される。ここで、第２材料配置工程と第２中間乾燥工程とを複数回繰り返して行うことで、先に光熱変換層２（基材１）上に配置された機能液の表面を膜化した後、その上に次の機能液を良好に重ねることができるので、形成する導電性層３の膜厚を所望の厚さにすることができ、所望の導電性を得ることができる。なお、この第２中間乾燥工程も省略することができる。
【００２８】
本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、光熱変換層２が基材１上にこの基材１とは独立して設けられ、その基材１上に光熱変換層２と導電性層３とが隣接して積層される。
【００２９】
（焼成工程）
基材１上の導電性層３に対して、微粒子間の電気的接触をよくするために、溶媒（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。更に、本実施形態のように、機能液に有機銀化合物が含まれている場合、導電性を得るために、熱処理を行い、有機銀化合物の有機分を除去し銀粒子を残留させる必要がある。そのため、導電性層３が設けられた基材１に対して、本発明に係る焼成処理が施される。
【００３０】
図４は、本発明に係る焼成処理に用いられる焼成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図４において、焼成装置１０は、所定の波長を有するレーザ光束を射出するレーザ光源１１と、光熱変換層２及び導電性層３を有する基材１を支持するステージ１２とを備えている。本実施形態では、導電性層３とステージ１２とが対向するように、基材１がステージ１２に支持されている。レーザ光源１１及びステージ１２はチャンバ１４内に配置されている。チャンバ１４には、このチャンバ１４内のガスを吸引可能な吸引装置１３が接続されている。本実施形態では、レーザ光源１１として近赤外半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）が使用される。
【００３１】
ここで、以下の説明において、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに直交する方向（鉛直方向）をＺ軸方向とする。
【００３２】
ステージ１２は、基材１を支持した状態でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に設けられており、基材１はステージ１２の移動により光源１１から射出された光束に対して移動可能となっている。また、ステージ１２はＺ軸方向にも移動可能となっている。ここで、光源１１とステージ１２に支持された基材１との間には不図示の光学系が配置されている。基材１を支持したステージ１２はＺ軸方向に移動することにより、前記光学系の焦点に対する基材１の位置を調整可能となっている。そして、光源１１より射出された光束は、ステージ１２に支持されている基材１を照射するようになっている。
【００３３】
なお、ここでは基材１をＸＹ方向に並進移動するステージ１２に支持させているが、基材１を回転ドラムに保持させる場合、回転ドラムは、水平並進方向（走査方向、Ｘ方向）、回転方向（Ｙ方向）、及び鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。
【００３４】
焼成処理を行う際には、図３（ｃ）に示す模式図のように、基材１の導電性層３が設けられていない面側から所定の光束径を有するレーザ光が光源１１より照射される。レーザ光束が照射されることにより、その照射領域に対応する基材１及び光熱変換層２が加熱される。光熱変換層２は照射されたレーザ光束の光エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを導電性層３に供与する。これにより、導電性層３のうち、光照射領域に対応する一部の領域に対して熱エネルギーが供与される。そして、光熱変換層２を使って熱エネルギーを供与された導電性層３の一部の領域は十分に加熱されて焼成され、その一部の領域の導電性材料（有機銀化合物）の微粒子間の電気的接触が確保されて、図３（ｄ）に示すように、導電性を有する導電膜パターン４に変換される。
【００３５】
このとき、照射するレーザ光束に対してステージ１２をＸＹ平面に沿って移動することにより、そのステージ１２の移動軌跡に応じた領域を焼成することができ、焼成領域をパターニングすることができる。ここで、焼成された焼成領域が導電膜パターンとなるため、ステージ１２を予め設定された移動軌跡で移動することで、基材１上に任意の導電膜パターン４を形成することができる。なお、ステージ１２を移動せずに、基材１に対してレーザ光束を移動してもよいし、レーザ光束及びステージ１２の双方を移動してもよい。
【００３６】
導電性層３の一部の領域を焼成して導電膜パターン４を形成した後、導電性層３のうち焼成されていない未焼成部５を除去（アッシング）することができる。アッシング処理としては、例えば所定の溶剤を使って除去する方法や、レーザ光を未焼成部５に照射して除去する方法等、公知の方法を採用することができる。これにより、導電膜パターン（配線パターン）として機能しない部分（非導電性部）を基材１上から除去することができる。なお、未焼成部（非導電性部）５を基材１上に残しておくことも可能である。
【００３７】
以上説明したように、基材１上に光熱変換層２を設けたことにより、照射した光の光エネルギーを効率良く熱エネルギーに変換し、導電性層３を焼成するのに十分な熱エネルギーをその導電性層３に供与することができる。そして、本実施形態では、光熱変換層２に基材１を介して光を照射して瞬間的に高温を発生させる構成であるため、短時間で導電性層３を焼成できる。また、焼成と導電膜パターンのパターニング（描画）とを同時に行うことができ、導電膜パターン（配線パターン）を生産性良く形成できる。また、本実施形態では、導電性層３（基材１）に対して熱エネルギーを瞬間的に供与する構成であるため、基材１が例えばプラスチック等の耐熱性を有していない材料を含んでいる場合であっても、その基材１に与える影響を抑えることができる。また、電子ビームや紫外線を用いずに近赤外レーザ光などを用いても、光熱変換層２を設けたことにより導電性層３を焼成するための十分な熱エネルギーをその導電性層３に供与することができる。したがって、使用する光照射装置の選択の幅が広がり、高価で大掛かりな光照射装置を用いなくても、十分な熱エネルギーで光熱変換層２を使って導電性層３を焼成することができる。
【００３８】
なお、導電性層３の所定領域を焼成処理する場合、図５に示すように、所定のパターンを有するマスク１５に光を照射し、マスク１５を介した光を基材１に照射する構成を採用することができる。図５において、マスク１５は、マスク１５を透過した光を通過するための開口部１６Ａを有するマスク支持部１６に支持されている。光源１１から射出された光束は、光学系１７により均一な照度分布を有する照明光に変換された後、マスク１５を照明する。マスク１５を通過した光は、ステージ１２に支持されている基材１を照射する。これにより、照射するレーザ光束径以下の微細な導電膜パターンを形成することができる。一方、図４を参照して説明した実施形態のように、レーザ光束に対して基材１を移動しつつレーザ光束を照射して導電膜パターンを描画することにより、マスクを製造する手間を省くことができる。
【００３９】
なお、本実施形態において、光熱変換層２と導電性層３とは隣接するように積層されているが、例えば基材１の一方の面側に光熱変換層２を設け、他方の面側に導電性層３を設ける等、光熱変換層２と導電性層３との間に別の層を介在させてもよい。こうすることによっても、光熱変換層２で生成された熱エネルギーを基材１（別の層）を介して導電性層３に供与し、その熱エネルギーを使って導電性層３を焼成することができる。一方、光熱変換層２と導電性層３とを隣接するように積層することにより、光熱変換層２で生成された熱エネルギーを効率良く導電性層３に供与できる。
【００４０】
上記実施形態において、光熱変換層２と導電性層３との間に、例えば光熱変換層２の光熱変換作用を均一化するための中間層を設けることもできる。前記中間層を形成する中間層形成用材料としては、上記要件を満たすことのできる樹脂材料を挙げることができる。このような中間層は、基材１上に光熱変換層２を形成した後（すなわち第１中間乾燥工程Ｓ２の後）、所定の組成を有する樹脂組成物を例えばスピンコーティング方法、グラビアコーティング方法、ダイコーティング法等の公知のコーティング方法に基づいて光熱変換層２の表面に塗布し、乾燥させることによって形成可能である。レーザ光束が照射されると、光熱変換層２の作用により、光エネルギーが熱エネルギーに変換され、さらにこの熱エネルギーが中間層の作用により均一化される。したがって、光照射領域に該当する部分の導電性層３には均一な熱エネルギーが供与される。
【００４１】
上記実施形態では、基材１の導電性層３が設けられていない面側からレーザ光を照射しているが、基材１の導電性層３が設けられた面側からレーザ光を照射することも可能である。照射されたレーザ光は導電性層３を介して光熱変換層２に照射され、レーザ光を照射された光熱変換層２はその光の光エネルギーを熱エネルギーに変換して導電性層３に供与することができる。一方、上記実施形態のように、基材１の導電性層３が設けられていない面側からレーザ光を照射することにより、レーザ光を透明な基材１を介して光熱変換層２に直接的に照射できるため、その光熱変換層２によりレーザ光の光エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換することができる。
【００４２】
なお上記実施形態では、光熱変換材料は基材１とは独立した層（光熱変換層２）に設けられているが、基材１に光熱変換材料を混在させる構成も可能である。このような構成であっても、照射したレーザ光の光エネルギーを熱エネルギーに変換し、その熱エネルギーを導電性層３に供与することができる。なお、光熱変換材料が混在された基材１上に、それとは別に光熱変換層２を設けてもよい。
【００４３】
光熱変換層２を設けた場合、光熱変換材料に応じた波長を有する光を照射することが好ましい。つまり、使用する光熱変換材料に応じて良好に吸収する光の波長帯域は異なるため、光変換材料に応じた波長を有する光を照射することにより、光エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換できる。換言すれば、照射する光に応じて使用する光熱変換材料を選択する。本実施形態では、レーザ光源として近赤外半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）を使用しているため、光熱変換材料としては、赤外線〜可視光線領域の光を吸収する性質を有している材料を用いることが好ましい。
【００４４】
なお上記実施形態における光源１１は近赤外半導体レーザであるが、これに限られず、水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、フラッシュランプなどを用いることも可能である。また、紫外線レーザなど、近赤外線レーザ以外の全ての汎用的なレーザを用いることができる。
【００４５】
上記実施形態では、基材１上に導電膜パターン４を形成する構成であるが、図６（ａ）に示すように、基材１上の導電性層３と所定の基板６とを対向させた後、図６（ｂ）に示すように、基材１の所定領域にレーザ光を照射することで、図６（ｃ）に示すように、その光照射領域に応じた導電性層３の一部を基板６に転写し、その基板６上に導電膜パターン４を形成することもできる。また、その後、図６（ｄ）に示すように、基板６上に転写された導電膜パターン４に対してレーザ光を更に照射し、基板６上において光照射による焼成処理を行うことができる。ここで、基板６は、例えばガラスプレートや合成樹脂フィルム、あるいは半導体ウエハにより構成されている。
【００４６】
この場合において、導電性層３と基板６とを密着させた状態で基材１にレーザ光を照射することにより、導電性層３を基板６に円滑に転写することができる。導電性層３と基板６とを密着させる場合には、図４に示した焼成装置１０のステージ１２上に基板６と基材１の導電性層３とを対向させた状態で載置し、吸引装置１３を駆動してチャンバ１４内を負圧にすることにより、導電性層３と基板６とを密着することができる。なお、レーザ光を照射した後、基材１の導電性層３と基板６とを分離する際には、吸引装置１３の駆動を停止して前記負圧を解除すればよい。
【００４７】
なお、導電性層３の一部を基板６に転写する構成の場合、基材１（光熱変換層２）と導電性層３との間に、光照射によりガスを発生するガス発生材料を含むガス発生層を設けてもよい。ガス発生材料は、光を吸収したり光エネルギーから変換された熱エネルギーを吸収すると、分解反応を起こして窒素ガスや水素ガスなどを放出するものであって、発生したガスにより導電性層３を基材１より分離するエネルギーを提供する役割を有する。このようなガス発生材料としては、四窒酸ペンタエリトリトール(pentaerythritol tetranitrate ：ＰＥＴＮ）及びトリニトロトルエン(trinitrotoluene：ＴＮＴ）よりなる群から選択された少なくとも一つの物質等が挙げられる。
【００４８】
＜実施例＞
基材１として厚さ０．２ｍｍ程度のボリカーボネート製シートを用い、そのシート上に光熱変換層２としてカーボンブラックを混合した熱硬化型エポキシ樹脂を厚さ２μｍ程度にコーティングして硬化させたものを使用した。更にその光熱変換層２上に銀微粒子を含む機能液（銀インク）を塗布して導電性層３を形成した。そして、そのシートを導電性層（銀インク層）が内側となるように回転ドラムに保持させ、その回転ドラムを５０ｒｐｍで回転しつつ、シートに対して出力１４Ｗの近赤外半導体レーザ装置より波長８３０ｎｍのレーザ光を２回照射した。なお、このとき照射したレーザ光束径を、形成される配線パターン（導電膜パターン）の線幅が１ｍｍになるように設定した。すると、銀インクが銀色を呈して、電気抵抗値が３０Ω／ｃｍを示すようになった。また、光を照射していない領域（未焼成部）の電気抵抗値は∞Ω／ｃｍであり、光照射領域において導電性が発現されたことを確認できた。
【００４９】
＜プラズマ表示装置＞
次に、本発明の導電膜パターンの形成方法により形成された導電膜パターン（配線パターン）を有する電気光学装置の一例として、プラズマディスプレイ（プラズマ表示装置）について図７を参照しながら説明する。図７は、アドレス電極５１１とバス電極５１２ａとが製造されたプラズマディスプレイ５００を示す分解斜視図である。このプラズマディスプレイ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ている。
【００５０】
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、さらに誘電体層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。
【００５１】
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ＩＴＯからなる透明表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されるとともに、高抵抗のＩＴＯを補うために金属からなるバス電極５１２ａが形成されている。また、これらを覆って誘電体層５１３が形成され、さらに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。 前記アドレス電極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。
【００５２】
そして、本例では、特に前記アドレス電極５１１とバス電極５１２ａとが、本発明に係る導電膜パターンの形成方法により形成される。すなわち、これらアドレス電極５１１やバス電極５１２ａについては、特にそのパターニングに有利なことから、金属コロイド材料（例えば金コロイドや銀コロイド）や導電性微粒子（例えば金属微粒子）を分散させてなる機能液を吐出し、乾燥・焼成することによって形成している。また、蛍光体５１７についても、蛍光体材料を溶媒に溶解させあるいは分散媒に分散させた機能液を吐出ヘッド２０より吐出し、乾燥・焼成することによって形成可能である。
【００５３】
なおここでは電気光学装置としてプラズマ表示装置を例にして説明したが、有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置を構成する配線パターンを形成する際にも、本発明の導電膜パターンの形成方法を適用することができる。
【００５４】
＜電子機器＞
以下、上記電気光学装置（有機ＥＬ表示装置、プラズマ表示装置、液晶表示装置等）を備えた電子機器の適用例について説明する。図８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図８（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。図８（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図８（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。図８（ｃ）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８（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の電気光学装置を用いた表示部を示している。図８（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施の形態の電気光学装置を備えているので、表示品位に優れ、明るい画面の表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【００５５】
なお、上述した例に加えて、他の例として、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の導電膜パターンの形成方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
【図２】機能液を配置するときに使う吐出ヘッドを示す概略構成図である。
【図３】本発明の導電膜パターンの形成方法の一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係る焼成処理に使う焼成装置の一実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明に係る焼成処理に使う焼成装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図６】本発明の導電膜パターンの形成方法の他の実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明の導電膜パターンの形成方法により形成された配線パターンを有する電気光学装置の一例を示すプラズマディスプレイの分解斜視図である。
【図８】本発明の電気光学装置を有する電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…基材、２…光熱変換層、３…導電性層、４…導電膜パターン、５…未焼成部、
６…基板、１５…マスク
【図１】
2005079010.tif 000003
【図２】
2005079010.tif 000004
【図３】
2005079010.tif 000005
【図４】
2005079010.tif 000006
【図５】
2005079010.tif 000007
【図６】
2005079010.tif 000008
【図７】
2005079010.tif 000009
【図８】
2005079010.tif 000010