(57)【要約】基板（１０）上に細条（１２）を設ける方法は、所望の二重パターン（１１）に従って基板（１０）に第１液体（１）を被着する第１工程と、この第１液体（１）が固化した後に、この二重パターン（１１）内に第２液体（２）を被着し、これを固化させて細条（１２）を形成する第２工程とを有する。この二重パターン（１１）は細条（１２）を横方向で画成する。これら第１液体（１）及び第２液体（２）は、ディスペンサ又はインクジェット印刷装置により被着することができる。第１及び第２工程は、第１液体（１）の被着部分が第２液体（２）の被着部分よりも先行する先行部分（３）を有するようにする１回の操作で行うことができる。狭幅の細条（１２）は、基板（１０）に付着するヘッドグループと第２液体（２）をはじくテイルとを有する化合物を含む第１液体（１）を用いることにより形成することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設ける細条を横方向で画成する固化した第１液体のレリーフパターンを基板上に設け、
吹き付けノズルと基板とを相対的に移動させながら、前進する吹き付け先頭部を有する第２液体を吹き付けによりレリーフパターン内に設け、この第２液体を固化させて当該第２液体から細条を得られるようにする基板上に細条を設ける方法において、
吹き付け先頭部を有する第１液体を吹き付けにより設け、第２液体を設ける前に当該第１液体を固化させることにより前記レリーフパターンを設けることを特徴とする基板上に細条を設ける方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板上に細条を設ける方法において、第１液体の吹き付け先頭部が、第２液体の吹き付け先頭部よりも先行する先行部分を有するようにする１回の操作で前記第１液体及び前記第２液体を被着することを特徴とする基板上に細条を設ける方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基板上に細条を設ける方法において、前記第１液体が、前記基板に結合するヘッドグループと、前記基板を避け且つ前記第２液体をはじくテイルとを有する化合物を含むようにすることを特徴とする基板上に細条を設ける方法。
【請求項４】
請求項３に記載の基板上に細条を設ける方法において、前記第１液体が、アルコキシシリル基を有する化合物、ハロシリル基を有する化合物及びチオール基を有する化合物からなる群から選択した化合物を含むようにすることを特徴とする基板上に細条を設ける方法。
【請求項５】
請求項４に記載の基板上に細条を設ける方法において、前記第１液体が、チオール基を有する化合物を含むようにすることを特徴とする基板上に細条を設ける方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板上に細条を設ける方法において、前記第１液体及び前記第２液体をインクジェット印刷により被着することを特徴とする基板上に細条を設ける方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基板上に設ける細条を横方向で画成する固化した第１液体のレリーフパターンを基板上に設け、吹き付けノズルと基板とを相対的に移動させながら、前進する吹き付け先頭部を有する第２液体を吹き付けによりレリーフパターン内に設け、この第２液体を固化させて当該第２液体から細条を得られるようにする基板上に細条を設ける方法に関するものである。
【０００２】
このような方法は、国際公開パンフレットＷＯ０１／４１２２９記載されている。
この方法によれば、レリーフパターンはフォトリソグラフ技術により得られる。この処理においては、基板全体を感光性溶液の層により被覆し、この感光性溶液の層を固化後にマスクを通して露光し現像する。次に、第２液体をインクジェット印刷により被着する。レリーフパターンは、その厚さの６倍までの厚さに被着される第２液体の層を画成することができる。
【０００３】
この方法には、溶液の被着及び分散、乾燥、露光、現像並びに乾燥といった多くの操作が含まれるため時間がかかり、そのため多くの費用がかかるという欠点がある。さらに、この方法では、マスクや現像液が必要であり、また、レリーフパターンになる液体しか使用されないにもかかわらず基板全体を被覆するのに充分な多量の液体が必要となる。
【０００４】
この方法のその他の欠点は、細条を被着した後にレリーフパターンがもはや必要なくなった場合に、このレリーフパターンを除去することが困難なことにある。
【０００５】
本発明の目的は、細条を基板上に容易且つ迅速に形成することのできる頭書に記載した種類の方法を提供することにある。
【０００６】
本発明によれば、吹き付け先頭部を有する第１液体を吹き付けにより設け、第２液体を設ける前に当該第１液体を固化させることにより前記レリーフパターンを設けることで達成する。
【０００７】
本発明の方法には、必要な箇所にのみ第１液体が被着されるため過剰な液体の使用が回避されるという利点がある。本発明の方法のその他の利点は、マスクを使用しないですむということである。レリーフパターンは、基板に対して吹き付けノズルを制御することにより形成される。
【０００８】
吹き付け操作は、例えば適切な液体を噴流（ジェット）の形態で外方に押し出すディスペンサである吹き付けノズルにより行うことができる。或いは又、吹き付け操作をインクジェット印刷により行うこともでき、この処理では、吹き付けノズルは、適切な液体の微粒液滴（ドロップレット）を放出しこれらを基板上に堆積し、その後、これら微粒液滴を分散させてレリーフパターン又は細条を形成するようにするインクジェット印刷ヘッドである。
【０００９】
第１液体は、例えば、ポジのフォトレジストを用いた場合のようにこの液体の希釈剤を蒸発させることにより固化させることができる。しかし、ネガのフォトレジストを用いた場合のように、必要に応じ、レリーフパターン１１を、例えば、露光するなどして照射し、パターン中の分子を架橋させることにより更なる固化を達成することができる。或いは又、凝結の結果堆積中又は堆積後に固化する融解物を用いることもできる。
【００１０】
本発明による方法の好適な変更例では、第１液体の吹き付け先頭部が、第２液体の吹き付け先頭部よりも先行する先行部分を有するようにする１回の操作で前記第１液体及び前記第２液体を被着する。第１液体の吹き付け先頭部の前記先行部分は、第２液体の吹き付け先頭部が到着する前に、堆積した第１液体が固化し得るように作用する。従って、これら液体が混合してしまう惧れが排除される。必要であれば、基板及びレリーフパターンの双方又はいずれか一方を加熱するか、或いは基板上へ乾燥ガスを吹き付けるか、或いはこれらの双方を行うことにより、第１基板の固化を促進させることができる。融解物を用いる場合には、融解物が冷たい基板に接する結果、融解物の温度が徐々に凝結温度に近づくため固化が起こる。しかし、必要であれば、堆積した液体に対してガス流を吹き付け、放熱を増大させて凝結を促進することができる。このような融解物は、例えば、高分子化合物又は比較的高分子の化合物とすることができ、例えば、パラフィン又はパラフィンの混合物のようなワックス状化合物がある。
【００１１】
特定の例では、第１液体は、例えば、吸着により基板に結合するヘッドグループと、基板を避け且つ第２液体をはじくテイルとを有する化合物を含んでいる。本例では、レリーフパターンが、数ｎｍ、例えば、２ｎｍの非常に薄い単分子の厚さを有し得るため、必要に応じ、後の工程で、このレリーフパターンを、例えば、グロー放電により容易に除去できるという利点がある。レリーフパターンの厚さは極めて薄肉であるにもかかわらず、固化後の細条の厚さをかなりの厚さにすることができ、例えば、レリーフパターンの５０倍である１００ｎｍの厚さとし得る。
【００１２】
本発明による方法は、幅を例えば１０μｍと狭くした細条を得ることができるという利点があり、この幅は、レリーフパターンが存在しない場合に、互いに分離された第２液体の微粒液滴（ドロップレット）が基板上に広がる惧れのある幅、例えば１００μｍよりも狭い。しかし、本発明の方法によれば、第２液体の微粒液滴が合流し連続的な細条を形成し得る限り最も広い間隔でこれら微粒液滴を堆積しても、レリーフパターンがない場合に得ることができるであろう厚さよりも厚い厚さを有する細条を、前述した比較的狭い幅で得ることができる。
【００１３】
第１液体は、アルコキシシリル基を有する化合物、ハロシリル基を有する化合物及びチオール基を有する化合物からなる群から選択した化合物を有するようにし得る。これら化合物は、基板に存在するヒドロキシル基との、例えば、一般的には縮合反応により基板に固着する。これら化合物の例としては、例えば、１２〜２２個、特に１６〜２０個の炭素原子を有するアルカンから導出した、トリメトキシシリルオクタデカンのようなアルコキシシリルアルカンや、クロロシリルアルカン、例えばモノクロロ又はトリクロロシリルオクタデカンのような対応のハロシリルアルカンや、オクタデシルメルカプタン［ＣＨ３ （ＣＨ２ ）１７ＳＨ］のような対応のチオールがある。或いは又、３Ｍ社により製造されているＦＣ７２５（商品名）のようなフルオロカーボン重合体を第１液体に用いることができる。
【００１４】
第１液体としては、チオール（メルカプタンとも称される）が好ましい。その理由は、チオールが比較的揮発性であり、レリーフパターンの製造中に、堆積した微粒液滴に隣接してチオール蒸気が直ちに堆積し、このチオール蒸気により、堆積した微粒液滴の横方向への広がりを防止するためである。この現象は、オートフォビックピンニングと一般に称されるものであり、これによりパターンは狭い状態に確実に保たれる。第１液体は、エタノール、ヘプタン及びアセトンのような希釈剤を含みうる。
【００１５】
基板は、種々の材料、例えば、ガラス、シリコン、ゲルマニウム、酸化アルミニウムのようなセラミック又は合成樹脂から形成することができる。この基板には、レリーフパターンの箇所及びレリーフパターン間の個所の双方又はいずれか一方の箇所で、例えば、金、銀、白金、銅、アルミニウム、酸化スズインジウム又は酸化スズアルミニウムの被膜を設けることができる。
【００１６】
第２液体は、導体の分散体又は溶液とすることができる。導体は、例えば、金属や、ポリアニリン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）又はこれらから導出した重合体のような導電性高分子や、ポリチエニレンビニレン（ＰＴＶ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）、ペンタセン、粒子寸法が例えば数ナノメートルのシリコン、ゲルマニウム、ＣｄＳｅ、（Ｃ６ Ｈ５ Ｃ２ Ｈ４ ＮＨ３ ）２ ＳｎＩ４ のような半導体や、ＥｕでドープしたＹ２ Ｏ３ のような発光物質や、分子量が比較的高い及び比較的低い双方の有機エレクトロルミネッセント物質のようなエレクトロルミネッセント物質とすることができる。このようなエレクトロルミネッセント物質の骨格は、ほぼ共役の骨格とすることができ、このようなものには、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリチオフェンビニレン、特に、例えば、青色発光ポリ（アルキル）フルオレンと、赤色、緑色又は黄色発光ポリ−ｐ−フェニレンビニレンとの双方又はいずれか一方のようなものがある。第２液体は、水、アルコール、クロロホルム、トルエン又はテトラヒドロフランのような希釈剤を含み得るものである。
【００１７】
本発明の方法は、例えば、ディスプレイ、例えば、アクティブマトリックス液晶ディスプレイのようなＬＣＤディスプレイや、高分子ＬＥＤのような電子部材の製造に適用することができる。
本発明の上述した及びその他の特徴は、以下に記載する実施例から明らかとなるであろう。
【００１８】
図面に示すように、基板１０上に細条１２を設ける方法においては、基板１０上に第１固化液体１のレリーフパターン１１を設け、細条１２を横方向で画成する。基板１０及び吹き付け（スプレー）ノズル２２（図３参照）を図１において矢印Ｐにより示される方向で相対移動させてレリーフパターン１１内に第２液体２を吹き付けにより設ける。この第２液体２は、前進する吹き付け先頭部３２を有している。第２液体２は固化しそれにより細条１２を形成する。
【００１９】
図２は、第１液体１を吹き付けノズル２１を用いて吹き付けることにより、レリーフパターン１１が形成されることを示しており、この吹き付けノズル２１も基板１０に対して図１の矢印Ｐにより示される方向に移動させる。第１液体１は吹き付け先頭部３１を有する。第２液体２が被着される前に第１液体１を固化させる。
【００２０】
図１並びに図２及び３は、第１液体１及び第２液体２が１回の操作で被着されることを示している。第１液体１の吹き付け先頭部３１は、第２液体２の吹き付け先頭部３２よりも先行する先行部分３を有しており、この先行部分３は、第１液体１が少なくともほぼ固化するまで、第２液体２が第１液体１に接触しないようにする作用をする。
【００２１】
第１液体１は、基板１０に結合するヘッドグループと、基板１０を避け第２液体２をはじくテイルとを有する化合物を含んでいる。
【００２２】
好ましい実施例においては、第１液体１は、アルコキシシリル基を有する化合物、ハロシリル基を有する化合物及びチオール基を有する化合物なる群から選択した化合物を含み、特にチオール基を有する化合物を含む。
【００２３】
図２及び３は、第１液体１及び第２液体２を、インクジェット印刷により設けることを示している。これら液体１及び２は微粒液滴（ドロップレット）の形態で堆積されるものであり、ディスペンサにより形成される噴流（ジェット）の形態で堆積されるものではない。
【００２４】
これらの図は、基板１０、レリーフパターン１１及び細条１２の寸法について線図的である。そのため、これらの図は、細条１２をレリーフパターン１１の５０倍の厚さとし得ることを示していない。しかし、図３及び４は、第２液体２がレリーフパターンから後退しながら固化して細条１２を形成すると、この流体２の層の厚さが著しく減少することを示している。
【００２５】
実際例
ガラス板の表面に、互いの間隔が５０マイクロメートルの、オクタデシルトリクロロシランの列のレリーフパターンをそのエタノール溶液から被着し、疎水性の単分子層を得た。レリーフパターンが固化した後に、このレリーフパターン間に１２重量％の市販の水溶した銀ゾルをインクジェット印刷し固化した銀の細条を得た。レリーフパターンと接触する銀ゾルは約７０度の接触角を有し、一方、銀ゾルを、露出したガラス板上に被着させた場合には、銀ゾルの接触角は２０度にしかならないことが分かった。このレリーフパターンは単分子層ではあるが、このパターンのみが銀ゾルの微粒液滴の広がりを防止する。また、レリーフパターンは、細条の境界を直線状にする。パターンがない場合には細条が波状になる惧れがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による方法を実施した際の基板の平面図である。
【図２】図２は、図１のラインＩＩ−ＩＩ上を断面とした基板の断面と、この基板上に配置されている、第１液体用の吹き付けノズルとを示す線図である。
【図３】図３は、図１のラインＩＩＩ−ＩＩＩ上を断面とした基板の断面と、この基板上に配置されている、第２液体用の吹き付けノズルとを示す線図である。
【図４】図４は、図１のラインＩＶ−ＩＶ上を断面とした基板の断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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