图案形成方法、电子配线基板、光学元件及图案形成装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种使用喷墨法来形成电子配线、印刷配线基板、半导体用的电极、电 子元件、显示元件、光学元件、标示以及装饰品等的图案的图案形成方法以及图案形成装 置，尤其涉及一种能够以高纵横比来形成线宽较IOOym更细的图案的图案形成方法以及 图案形成装置、以及使用图案形成方法来形成的电子配线基板以及光学元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，电子电路的配线、以及在基板上形成电气配线图案等图案的技术受到关 注。该图案的形成中，例如使用喷墨方式的液体喷出头（喷墨头）。该情况下，自液体喷出 头（喷墨头）滴注使金属粒子或者树脂粒子扩散的液体，来描画图案，通过加热等使其硬 化，形成电气配线图案。
[0003] 专利文献1中揭示有如下方法：根据欲通过紫外线曝光而对改性聚酰亚胺描画的 配线图案，使濡湿性图案化来设置表面能量的差，对其利用喷墨来滴注导电性油墨，由此形 成配线或者电极。
[0004] 另外，专利文献2中记载有如下的图案描画方法：对基板的着落预定区域照射激 光或者红外线，将着落预定区域预先加热，使用喷墨方式将液滴滴注于着落预定区域，使刚 着落后的液滴迅速固化，抑制因与基板的濡湿而引起的液滴的扩散，同时也抑制由基板加 热引起的喷'嘴的堵塞。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本专利第4575725号公报
[0008] 专利文献2 :国际公开第2009/072603号
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 在使用喷墨法来形成图案的情况下，根据喷墨法的特质，通常使用数HiPa · s~数 十mPa · s的粘度低的液体（以下称为油墨）。因此为如下印刷法：油墨的液滴着落于基材 上后，由于濡湿扩散的影响而难以相对于描画面的大小来增大厚度。例如，网版印刷中由于 使用数千mPa· s的粘度的墨水，故而也可相对于50 μ m的线宽而将厚度设为100 μ m左右， 与此相对，通常的喷墨的描画中厚度为I ym~2 μπι左右。
[0011] 在利用喷墨的装饰或者盲文的印刷等也需要厚度的情况下，使用以下方式：将紫 外线（Ultraviolet，UV)硬化树脂用作粘合剂的UV喷墨方式；或者使用若温度下降则粘度 上升的油墨，在喷墨头部以经加热的状态来喷出的热熔喷墨方式等。然而，这些方式由于在 粘度增加的点上进而重叠滴注油墨，而液体朝向周边流动，由此存在极限，在通常所要求的 生产性的条件下，相对于50 μ m的线宽，厚度最多仅实现至数μ m程度。而且，经常使用热 塑性或者UV硬化性等树脂作为粘合剂，因此无法应用于无法使用这些树脂的用途，例如欲 将导电性微粒子或者半导体的微粒子作为功能构件来印刷的情况。
[0012] 另外，仅利用专利文献1的方法，虽能够以基材的濡湿性来规定描画线的区域，可 描画品质高的线，但关于描画厚线的情况，并未列出任何解决手段。
[0013] 专利文献2中，必须对基板的着落预定区域预先照射激光或者红外线，能量效率 不良。另外，专利文献2中，在为了提高生产性，而利用喷墨方式自多个喷嘴中同时滴注的 情况下，必须快速地重复进行对基板的着落预定区域的激光或者红外线照射、及滴注，难以 提尚生广性。
[0014] 本发明的第1目的在于提供一种图案形成方法以及图案形成装置，其使用喷墨 法，尤其在利用导电性、半导体性、或者光学功能性材料的图案形成等、不使用树脂作为粘 合剂或者仅使用少量树脂的用途中，能以增加图案的厚度，尤其是相对于该区域的宽度而 成为2成以上的厚度的方式容易地形成图案。
[0015] 另外，本发明的第2目的在于提供一种可利用喷墨法，且尤其是使用导电性材料 来形成对应于用途的充分电流容量（current capacity)的配线的图案形成方法以及图案 形成装置。
[0016] 进而，本发明的第3目的在于提供一种使用图案形成方法来形成的电子配线基 板、光学元件。
[0017] 解决问题的技术手段
[0018] 为了达成上述目的，本发明的第1态样提供一种利用喷墨法将油墨滴注于基材上 的图案形成方法，其特征在于：油墨为具有挥发特性的第1油墨、与具有硬化特性的第2油 墨的至少2种油墨，基材包括表面能量不同的第1区域与第2区域，第1油墨与第1区域为 亲液性，第2油墨与第2区域为亲液性，并且包括如下滴注工序：使用多遍（multi pass)方 式，将第1油墨滴注于第1区域，同时将第2油墨滴注于第2区域。
[0019] 此处，本发明中，所谓同时滴注，例如是指在1遍结束之前滴注第1油墨与第2油 墨。所谓同时滴注，从时间上而言，优选为在1秒以内滴注第1油墨与第2油墨，更优选为 在0. 5秒以内滴注，特别优选为在0. 2秒以内滴注。
[0020] 例如，第1油墨为含有金属微粒子的油墨，第2油墨为紫外线硬化性油墨（UV硬化 性油墨）或者热硬化性油墨。
[0021] 另外，第1油墨与第2油墨优选为相互排斥。
[0022] 当将利用由第1油墨形成的第1膜与由第2油墨形成的第2膜来形成的图案的 最窄部的宽度设为P(m)，将第1油墨的表面张力设为σ i (N/m)，将第1油墨的膜厚设为 δ i (m)，且将由基材与第1油墨所决定的汉马克常数（Hamaker constant)设为aH1 (J)时， 第1油墨优选为满足。丨> 〇· I53P h 947 X δ广.84X IamIh 022 o
[0023] 当将利用由第1油墨形成的第1膜与由第2油墨形成的第2膜来形成的图案的 最窄部的宽度设为P (m)，将第2油墨的表面张力设为σ 2(N/m)，将第2油墨的膜厚设为 S 2 (m)，且将由基材与第2油墨所决定的汉马克常数设为aH2 (J)时，第2油墨优选为满足〇 2 XXlSSph 947 X δ ^84XlaH2I1.02'
[0024] 滴注工序中，优选为对在1遍结束之前喷出的第2油墨滴进行硬化处理，使第2油 墨滴硬化。
[0025] 优选为在经硬化的第2油墨的滴注区域间滴注第1油墨。
[0026] 滴注工序中，优选为相对于第1油墨的滴注的直径成为滴注间隔的滴注量，来滴 注5倍以上的第1油墨。
[0027] 由第1油墨而得的第1膜例如高度为4 ym以上。
[0028] 例如，第1油墨形成导电膜，第2油墨形成绝缘膜。
[0029] 优选为进而包括在第1油墨以及第2油墨的整个面滴注第2油墨来形成膜的工 序。
[0030] 第1区域优选为至少包括：第1直线组群，其包含沿着第1方向而相互平行地延伸 存在的多个第1直线；以及第2直线组群，其包含沿着第2方向而相互平行地延伸存在的多 个第2直线；并且由第1直线组群、与第2直线组群形成格子形状。
[0031] 优选为进而包括第3直线组群，其包含自第1直线向第2直线延伸存在，且成为格 子形状的对角线位置的多个第3直线。
[0032] 优选为进而包括第4直线组群，其包含在与第3直线不同的对角线位置延伸存在 的多个第4直线。
[0033] 第1直线组群以及第2直线组群优选为分别具有通过第1直线、第2直线在同一 轴线上排列多个而形成的第1分裂线、第2分裂线，且形成第1分裂线的第1直线彼此的间 隙、与形成第2分裂线的第2直线彼此的间隙一致。
[0034] 优选为：第1直线组群或者第2直线组群的至少任一个形成相互平行地延伸存在 的第1直线或者第2直线集中的集合体，形成集合体的第1直线或者第2直线彼此的疏离 距离为通过第1油墨的滴注而得的点径以下，且邻接的集合体彼此以超过点径的距离而疏 离。
[0035] 本发明的第2态样为提供一种电子配线基板，其特征在于：使用本发明的图案形 成方法来形成配线。
[0036] 本发明的第3态样为提供一种光学元件，其特征在于：使用本发明的图案形成方 法来形成。
[0037] 本发明的第4态样为提供一种图案形成装置，其利用喷墨法将油墨滴注于基材上 而形成图案，上述图案形成装置的特征在于：具有喷出部，所述喷出部可同时滴注具有挥发 特性的第1油墨、与具有硬化特性的第2油墨的至少2种油墨，基材包括表面能量不同的第 1区域与第2区域，第1油墨与第1区域为亲液性，第2油墨与第2区域为亲液性，并且使用 多遍方式，一边扫描一边相对于基材自喷出部将第1油墨滴注于第1区域、同时将第2油墨 滴注于第2区域。
[0038] 优选为：喷出部相对于其扫描方向而配置喷出第1油墨的第1喷嘴以及喷出第2 油墨的第2喷嘴，且对第2油墨滴实施硬化处理的硬化部与第2喷嘴邻接而设置。
[0039] 发明的效果
[0040] 依据本发明，可使用喷墨法，尤其在利用导电性、半导体性、或者光学功能性材料 的图案形成等不使用树脂作为粘合剂、或者仅使用少量树脂的用途中，能以增大图案的厚 度，尤其是相对于该区域的宽度而成为2成以上的厚度的方式，且不需要激光等即可容易 地形成图案。此外，本发明中当然可形成薄的图案。
[0041] 另外，可利用喷墨法，且尤其是使用导电性材料，来形成对应于用途的充分电流容 量的配线。
[0042] 进而，可使用图案形成方法来形成电子配线基板以及光学元件。
【附图说明】
[0043] 图1是表示本发明实施方式的图案形成方法中使用的图案形成装置的一例的示 意图。
[0044] 图2(a)是表示本发