(57)【要約】     【課題】段差を有する塗布対象物においてインクジェット法を用いて一定の線幅のパターンを形成することができる技術を提供する。    【解決手段】本発明は、段差を有するガラス基板１上にインクジェット法によってインクを塗布する方法であって、ガラス基板１のインクの塗布領域において、段差の屈曲部分に予め丸み部２を形成しておくものである。丸み部２は、段差の屈曲部分を跨ぐ方向に湾曲するように形成する。丸み部２の曲率半径Ｒとインクの着弾径Ｄが、Ｒ＞（Ｄ／４）の関係を満たすように構成することが好ましい。【選択図】  図１
2007061690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段差を有する塗布対象物上に当該段差の屈曲部分を跨いでインクを塗布する方法であって、
前記塗布対象物の前記段差の屈曲部分に予め丸み部を形成しておくインクの塗布方法。
【請求項２】
前記段差の屈曲部分を跨ぐ方向に湾曲する丸み部を形成する請求項１記載のインクの塗布方法。
【請求項３】
前記丸み部の曲率半径Ｒと前記インクの着弾径Ｄが、Ｒ＞（Ｄ／４）の関係を満たす請求項１又は２のいずれか１項記載のインクの塗布方法。
【請求項４】
段差の凸状の屈曲部分に丸み部を形成する請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクの塗布方法。
【請求項５】
段差の凹状の屈曲部分に丸み部を形成する請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクの塗布方法。
【請求項６】
前記インクとして金属微粒子を含有するインクを用い、前記塗布対象物上に配線パターンを形成する請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクの塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段差を有する塗布対象物上にインクジェット方式を用いてインクを塗布する方法に関し、特に、実装基板上に配線パターン等を形成したり、バイオチップ等のパターンを形成する場合に好適なインクの塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のパターンを形成する場合には、金属成膜とフォトリソグラフィ及びエッチング等の方法により行っているが、工程が長い、材料の利用効率が低い、廃液が発生する等の問題がある。
【０００３】
このような背景の下、スクリーン印刷をはじめとする印刷法が検討されているが、印刷法の場合はマスクが必要であり、さらに段差を有する基板への描画には適さないという欠点がある。
【０００４】
これに対し、デジタルデータから非接触でパターン形成ができるインクジェット法は、段差を有する基板に対する配線形成方法として上述した方法に較べて優れている。
【０００５】
しかし、例えば、図２（ａ）に示すように、段差を有する基板１０１上にインクジェット法によって配線パターン１０３を形成する場合、図２（ｂ）に示すように、段差の屈曲部分の谷の部分１０２ｂでは配線の幅が広がり（符号１０３ｂで示す）、山の部分１０２ａでは配線の幅の細り（符号１０３ａで示す）が発生した。
【０００６】
このような配線幅の広がりは隣接する配線との接触によるショートの危険性が増大し、配線幅の細りは配線抵抗の増大を招くおそれがある。
【特許文献１】特開２００２−１６４１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、段差を有する塗布対象物においてインクジェット法を用いて一定の線幅のパターンを形成することができる技術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】
【０００８】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意努力を重ねた結果、塗布対象物の段差の谷部や山部の屈曲部分に所定の丸みを形成すると線幅の広がりや細りを制御でき、一定の線幅のパターンを形成できることを見い出し本発明を完成するに至った。
【０００９】
かかる知見に基づいてなされた本発明は、請求項１に記載されているように、段差を有する塗布対象物上にインクジェット法によってインクを塗布する方法であって、当該塗布対象物のインクの塗布領域において、段差の屈曲部分に予め丸み部を形成しておくインクの塗布方法である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記段差の屈曲部分を跨ぐ方向に湾曲する丸み部を形成するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、前記丸み部の曲率半径Ｒと前記インクの着弾径Ｄが、Ｒ＞（Ｄ／４）の関係を満たすものである。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、段差の凸状の屈曲部分に丸み部を形成するものである。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、段差の凹状の屈曲部分に丸み部を形成するものである。
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の発明において、前記インクとして金属微粒子を含有するインクを用い、前記塗布対象物上に配線パターンを形成するものである。
【００１０】
本発明の場合、塗布対象物の段差の凸状又は凹状の屈曲部分に予め丸み部を形成しておくことによって、インクの流れを抑制することができるため、段差を有する塗布対象物において均一の線幅の配線パターン等を形成することが可能になる。
【００１１】
本発明において、段差の屈曲部分を跨ぐ方向に湾曲する丸み部を形成する場合には、線幅方向のインクの広がりや細りを確実に防止して一定の線幅のパターンを形成することが可能になる。
【００１２】
また、本発明において、丸み部の曲率半径Ｒとインクの着弾径Ｄが、Ｒ＞（Ｄ／４）の関係を満たす場合には、より線幅の広がりや細りを防止して一定の線幅のパターンを形成することが可能になる。
【００１３】
また、本発明において、インクとして金属微粒子を含有するインクを用い、塗布対象物上に配線パターンを形成する場合には、一定の線幅のパターンを形成することができるので、配線同士のショートや配線の抵抗値の増大を抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、段差を有する塗布対象物であっても、インクジェット法を用いて一定の線幅の配線パターン等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、本発明に係るインクの塗布方法の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態の概略説明図で、図１（ａ）は、インクを塗布する前の状態を示すもの、図１（ｂ）は、インクを塗布した後の状態を示すものである。
【００１６】
以下、本明細書では、ガラス基板に傾斜角度がθで、山の部分と谷の部分の高さの差がＨの段差が形成されている場合を例にとって説明する。
なお、インクの垂れを考慮すると、段差の傾斜角度θは小さい程好ましいが、本発明では特に限定されるものではない。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態においては、例えば石英からなるガラス基板（塗布対象物）１のインクの塗布領域において、段差の凸状及び凹状の屈曲部分、すなわち、山の部分と谷の部分に予め丸み部２（２ａ、２ｂ）を形成しておくものである。
【００１８】
この場合、丸み部２（２ａ、２ｂ）は、パターンの幅（線幅）をより一定にする観点から、段差の屈曲部分を跨ぐ方向、すなわち、パターンを形成する方向に湾曲するように形成することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の場合、特に限定されることはないが、線幅をより一定にする観点からは、段差の屈曲部分に形成する丸み部２の曲率半径Ｒと、塗布しようとするインクの着弾径Ｄが、Ｒ＞（Ｄ／４）の関係を満たすように丸み部２を形成することが好ましい。
【００２０】
本発明の場合、丸み部２の形成方法は特に限定されることはないが、等方的なエッチング処理を行う観点からは、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法等によって形成することが好ましい。
そして、このような丸み部２を形成したガラス基板に対し、図１（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１０からインク１１を吐出して配線パターン３を形成する。
【００２１】
以上述べたように本実施の形態によれば、ガラス基板１の段差の凸状又は凹状の屈曲部分に当該屈曲部分を跨ぐ方向に湾曲する丸み部２ａ、２ｂを予め形成しておくことによって、インク１１の線幅方向への流れを抑制することができるため、線幅の広がりや細りを防止して一定の線幅の配線パターン３を形成することが可能になる。
その結果、本実施の形態によれば、インクジェット法によって形成した配線同士のショートや配線の抵抗値の増大を抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、段差の屈曲部分を跨ぐ方向、すなわち、パターンを形成する方向に湾曲する丸み部を形成するようにしたが、本発明はこれに限られず、段差の屈曲部分を跨ぐ方向に対して角度を傾斜させて丸み部を形成することも可能である。
また、本発明は、電気的接続用の配線パターンのほか、種々のパターンを形成する際に用いることができるものである。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施例を比較例とともに詳細に説明する。
石英ガラス製キャピラリー電気泳動チップの電極配線を、Ａｇナノメタルインク（アルバックマテリアル社製）をインクジェット法により描画することにより形成した。
【００２４】
このキャピラリー電気泳動チップは、ガラスやプラスチック製のチップ内部に作製したマイクロチャンネル内に試料を導入し、チャンネル内に電圧を印加することで溶液が分離流路中を流れるとともに試料が分離されるもので、ＤＮＡ解析をはじめとするバイオ領域で用いられるものである。
【００２５】
＜実施例１＞
まず、石英からなる基材に、３次元炭酸ガスレーザ装置を用いてチャンネルを形成した。
具体的には、図１のような形状で高さ５００μｍの段差を有する石英ガラス基板を用い、炭酸ガスレーザにより屈曲部分を曲率半径Ｒ１＝２５μｍ、Ｒ２＝５０μｍとなるよう丸みを持たせる加工（丸め加工）を施した。そして、このガラス基板上にＡｇナノメタルインク（アルバックマテリアル社製）を用いてインクジェット法により幅１００μｍの配線を形成した。
【００２６】
塗布するインクの液滴体積は１２ｐｌで、石英ガラス基板上における着弾径は５０μｍとした。
なお、インクジェットヘッドとしては、スペクトラ社製ＳＸ−１２８ヘッドを用いた。
【００２７】
＜実施例２＞
丸め加工の曲率半径をＲ１＝１２．５μｍ、Ｒ２＝２５μｍとした以外は実施例１と同様にして配線パターンを形成した。
【００２８】
＜実施例３＞
塗布するインクの液滴の体積を５０ｐｌとし、石英ガラス基板上における着弾径を１００μｍとした。
なお、インクジェットヘッドとしては、スペクトラ社製ＳＭ−１２８ヘッドを用いた。
また、丸め加工の曲率半径をＲ１＝５０μｍ、Ｒ２＝１００μｍとし、それ以外は実施例１と同様にして配線パターンを形成した。
【００２９】
＜実施例４＞
塗布するインクの液滴の体積を５０ｐｌとし、石英ガラス基板上における着弾径を１００μｍとした。
なお、インクジェットヘッドとしては、スペクトラ社製ＳＭ−１２８ヘッドを用いた。
また、丸め加工の曲率半径をＲ１＝２５μｍ、Ｒ２＝５０μｍとし、それ以外は実施例１と同様にして配線パターンを形成した。
【００３０】
＜比較例１＞
丸め加工の曲率半径をＲ１＝５μｍ、Ｒ２＝１０μｍとした以外は実施例１と同様にして配線パターンを形成した。
【００３１】
＜比較例２＞
丸め加工を行わなかった以外は実施例１と同様にして配線パターンを形成した。
【００３２】
＜比較例３＞
塗布するインクの液滴の体積を５０ｐｌとし、石英ガラス上における着弾径を１００μｍとした。
なお、インクジェットヘッドとしては、スペクトラ社製ＳＭ−１２８ヘッドを用いた。
また、丸め加工の曲率半径をＲ１＝１５μｍ、Ｒ２＝２５μｍとし、それ以外は実施例１と同様にして配線パターンを形成した。
【００３３】
【表１】
2007061690.tif 000003
【００３４】
表１から理解されるように、実施例１〜４のものは、凸状又は凹状の屈曲部分におけるパターンの線幅１，２が１００μｍであり、他の部分に比べて線幅の細りや広がりが生ずることはなかった。
【００３５】
これに対し、丸み部の曲率半径Ｒ１及びＲ２がインク着弾径（Ｄ／４）より小さい比較例１及び比較例３は、凸状又は凹状の屈曲部分においてパターンの線幅の細りと広がりが生じた。
【００３６】
一方、段差の屈曲部分に丸め加工を施さない比較例２は、凸状の屈曲部分において断線が生じるとともに、凹状の屈曲部分において線幅の広がりが生じた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）：本発明の実施の形態のインクを塗布する前の状態を示す概略説明図（ｂ）：同実施の形態のインクを塗布する前の状態を示す概略説明図
【図２】（ａ）：段差を有する基板上へのパターン形成を示す概略説明図（ｂ）：従来技術における配線パターンの線幅の細り及び広がり示す概略説明図
【符号の説明】
【００３８】
１…ガラス基板（塗布対象物）
２…丸み部
３…配線パターン
１０…インクジェットヘッド
１１…インク
【図１】
2007061690.tif 000004
【図２】
2007061690.tif 000005