液滴吐出装置及び液滴吐出方法
【課題】対象物に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能な液滴吐出装置及び液滴吐出方法を提供すること。
【解決手段】導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を保持する液状体保持部を有し、対象物へ向けて前記液状体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出され前記対象物に着弾する前の前記液状体に光を照射可能な光照射装置とを備える。
【解決手段】導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を保持する液状体保持部を有し、対象物へ向けて前記液状体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出され前記対象物に着弾する前の前記液状体に光を照射可能な光照射装置とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線等のパターニング法のひとつとして、液滴吐出装置を用いた手法が知られている。この種のパターニング法においては、まず、液滴吐出装置に設けられる吐出ヘッドから例えば銀粒子等の導電性微粒子を含有する液体材料を液滴化して吐出することで、液滴を基板に塗布する。次いで、基板に塗布された液滴を自然乾燥させた後、基板ごと焼成して、配線を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
液滴の吐出時には、必要十分な厚みを有する配線を形成すべく液滴を重ね打ちすることが多い。吐出時の液滴の粘度が高すぎると、吐出ヘッドが詰ってしまい十分な吐出性能が得られなくなってしまうため、吐出時の液滴の粘度は低めに設定されている。低粘度の液滴が重ね打ちされる場合、基板に塗布された液滴群は基板上で濡れ広がりやすくなり、パターニング精度が低くなってしまうという問題があった。
【０００４】
これに対して、吐出ヘッドから吐出された後、基板上に着弾される前の飛行中の液滴にレーザ光を照射することで、液滴中の溶媒の一部を蒸発させ、着弾時の液滴の濡れ広がりを抑えようとする構成が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２６１０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、飛行中の液滴の溶媒を蒸発させる場合、蒸発した溶媒が基板上で結露する場合がある。このため、粘度を高め濡れ広がりにくくしたにもかかわらず、基板上に着弾された液滴は、結露した溶媒によってぬれ広がってしまう可能性がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、対象物に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能な液滴吐出装置及び液滴吐出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る液滴吐出装置は、導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を保持する液状体保持部を有し、対象物へ向けて前記液状体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出され前記対象物に着弾する前の前記液状体に光を照射可能な光照射装置とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に第１媒体よりも沸点の低い第２媒体とを含む液状体を吐出ヘッドから吐出し、当該液状体が対象物に着弾する前に光を照射することで、飛行中の液状体の第２媒体を蒸発させることができる。第２媒体を蒸発させることにより、当該第２媒体中に溶解又は分散していた第２材料が飛散し、液状体が対象物上に着弾するよりも早く対象物上に付着する。この結果、対象物上に着弾した液状体は、当該対象物上に付着した第２材料によって濡れ広がるのを抑制されることになる。これにより、対象物に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能となる。
【０００９】
上記の液滴吐出装置は、前記液状体は、前記第１媒体及び前記第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含むことを特徴とする。
本発明によれば、液状体が第１媒体及び第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含むこととしたので、液状体の内部で第１材料及び第１媒体と、第２材料及び第２媒体とが分離するのを防ぐことができる。これにより、吐出される液状体には確実に第１材料、第１媒体、第２材料及び第２媒体が含まれることとなる。
【００１０】
上記の液滴吐出装置は、前記液状体は、前記光の照射を受けて発熱する第３材料を含むことを特徴とする。
本発明によれば、液状体が光の照射を受けて発熱する第３材料を含むこととしたので、第２媒体の蒸発効率を高めることができる。これにより、一層早く第２材料を対象物上に付着させることができる。
【００１１】
上記の液滴吐出装置は、前記対象物上を洗浄する洗浄装置を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、洗浄装置によって対象物上が洗浄されるため、第２材料を対象物上に付着されやすくすることができる。これにより、対象物上に着弾した液状体の濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００１２】
上記の液滴吐出装置は、前記吐出ヘッド側から前記対象物側へ向けて気流を発生させる気流発生装置を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、気流発生装置によって吐出ヘッド側から対象物側へ気流が発生するため、当該気流に乗って第２材料が対象物上に付着されやすくなる。これにより、対象物上に着弾した液状体の濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る液滴吐出方法は、導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を対象物へ向けて吐出する第１ステップと、吐出された前記液状体が前記対象物に着弾する前に、前記第２材料を蒸発させると共に前記第１材料が蒸発しないように前記液状体に前記光を照射する第２ステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、第１ステップにおいて吐出された飛行中の液状体のうち第２媒体が、第２ステップにおいて蒸発することとなる。第２媒体が蒸発することにより、当該第２媒体中に溶解又は分散していた第２材料が飛散し、液状体が対象物上に着弾するよりも早く対象物上に付着する。この結果、対象物上に着弾した液状体は、当該対象物上に付着した第２材料によって濡れ広がるのを抑制されることになる。これにより、対象物に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。
（液滴吐出装置）
図１及び図２を用いて、本実施形態に係る配線パターン形成方法に用いる液滴吐出装置について説明する。図１は、液滴吐出装置の概略的な構成図である。本装置の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。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、水平面の鉛直方向をＺ軸方向とする。本実施形態の場合、後述する液滴吐出ヘッドの非走査方向をＸ軸方向、液滴吐出ヘッドの走査方向をＹ軸方向としている。
【００１６】
液滴吐出装置３００は、液滴吐出ヘッド３０１から基板１２に対して液滴Ｌを吐出するものであって、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ方向駆動軸３０４と、Ｙ方向ガイド軸３０５と、制御装置３０６と、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５と、レーザ照射装置３１０と、気流発生装置３１６とを備えている。
【００１７】
液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、液滴吐出ヘッド３０１の形状の長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＸ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７に支持されている基板１２に対し液状体の液滴Ｌが吐出される。本実施形態では、液状体は配線パターンの形成材料を含む液状体（液状体）であり、撥液材料を含む液状体（撥液インク）であり、絶縁材料を含む液状体（絶縁インク）である。
【００１８】
Ｘ方向駆動軸３０４は、基台３０９に対して動かないように固定されており、Ｘ方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置３０６からＸ方向の駆動信号が供給されると、Ｘ方向駆動軸３０４を回転させる。Ｘ方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
【００１９】
Ｙ方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されており、Ｙ方向駆動モータ３０３を介してステージ３０７が接続されている。Ｙ方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置３０６からＹ方向の駆動信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿ってステージ３０７をＹ方向に移動させる。
【００２０】
制御装置３０６は、液滴吐出ヘッド３０１に液滴Ｌの吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ方向駆動モータ３０２には液滴吐出ヘッド３０１のＸ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ方向駆動モータ３０３にはステージ３０７のＹ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、それぞれ供給する。また、後述のヒータ３１５の電源投入及び遮断も制御する。
【００２１】
ステージ３０７は、この液滴吐出装置３００により液状体を配置するために後述する基板１２を支持するものであって、基板１２を基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。また、ステージ３０７は基板１２を固定する面とは反対の面に先述のＹ方向駆動モータ３０３を備えている。
【００２２】
クリーニング機構（洗浄装置）３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングすると共に、ステージ３０７上の基板１２上についてもクリーニング可能になっている。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ方向の駆動モータが備えられている。このＹ方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置３０６により制御される。
【００２３】
ヒータ３１５は、ここではランプアニールにより基板１２を熱処理する手段であり、基板１２上に塗布された液状体に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。
【００２４】
図２は、液滴吐出ヘッド３０１の構成を示す側面図である。
レーザ照射装置３１０は、液滴吐出ヘッド３０１の下面に取り付けられている。レーザ照射装置３１０は、液滴吐出ヘッド３０１から吐出された液滴が対象物上に着弾される前に、当該液滴にレーザ光を照射する光照射装置である。レーザ照射装置３１０は、例えば液滴吐出ヘッド３０１のノズル３２５の両側に配置された一対の光源３１０ａを有している。このようにノズル３２５の両側に一対の光源３１０ａが配置されているため、一対の光源３１０ａから照射されたレーザ光は全ノズル３２５から吐出される液滴Ｌに対して照射されるようになっている。
【００２５】
気流発生装置３１６は、例えば不図示の支持部材等を介して液滴吐出ヘッド３０１の上方に設けられている。気流発生装置３１６は、例えばファン機構を有しており、液滴吐出ヘッド３０１側から基板１２側へとダウンフローを発生させることができるようになっている。
【００２６】
液滴吐出装置３００は、液滴吐出ヘッド３０１と基板１２を支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板１２に対して液状体を吐出する。本実施形態では、液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルは、非走査方向であるＸ方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１では、液滴吐出ヘッド３０１は、基板１２の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板１２の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板１２とノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００２７】
図３は、液滴吐出ヘッド３０１の断面図である。
液滴吐出ヘッド３０１には、液状体を収容する液体室（液体保持部）３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、液状体を収容する材料タンクを含む液状体供給系３２３を介して液状体が供給される。
【００２８】
ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させることにより、液体室３２１が変形して内圧が高まり、ノズル３２５から液状体の液滴Ｌ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３２２の歪み量を制御し、液状体の吐出量を制御する。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３２２の歪み速度を制御する。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。
【００２９】
液滴吐出法の吐出技術としては、上記の電気機械変換式の他に、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。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、材料に例えば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、材料が飛散してノズルから吐出されない。
【００３０】
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、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。また、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状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
【００３１】
（液状体の構成材料）
本実施形態では、配線パターンの形成材料を含む液状体を所定の領域に塗布することで配線を形成する。この液状体は、導電性を有する第１材料、当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、第１媒体に対して撥液性を有する第２材料と、当該第２媒体を溶解又は分散すると共に第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と、レーザ光を吸収して発熱する第３材料と、第１媒体及び第２媒体の両方に親和性を有する第３媒体とを含んでいる。
【００３２】
導電性を有する第１材料として、例えば金、銀、銅、パラジウム、ニッケル及びＩＴＯなどの金属、若しくはこれらの酸化物などが挙げられる。また、第１材料としては、他に導電性ポリマーや超電導体などを含む導電性微粒子などが挙げられる。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。
【００３３】
第１媒体である分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるものであり、凝集を起こさないものを用いることができる。加えて、沸点が高い材料であればより好ましい。このような材料としては、例えばテトラデカン、ドデカン、プロパンジオール、ブチルグリコールアセテートなどの化合物を例示できる。テトラデカンは、常温での蒸気圧が１．３５ｍｍＨｇであり、沸点が２５４℃である。ドデカンは、常温での蒸気圧が１．０ｍｍＨｇであり、沸点が２１４℃である。プロパンジオールは、常温での蒸気圧が０．０７５ｍｍＨｇであり、沸点が２１４℃である。ブチルグリコールアセテートは、常温での蒸気圧が０．３ｍｍＨｇであり、沸点が１８８℃である。これらの材料は、いずれも沸点が高い材料である。
【００３４】
図５は第１媒体及び第２材料の蒸気圧曲線を示すグラフである。グラフの横軸が温度であり、グラフの縦軸が蒸気圧である。第１媒体の蒸気圧を実線で示し、第２材料の蒸気圧を破線で示してある。第１媒体に対して撥水性を有する第２材料としては、例えば図５のグラフに示すように常温（２５℃）での蒸気圧が第１媒体の５倍以上である材料であることが好ましい。このような材料としては、例えばフッ素樹脂などが挙げられる。
【００３５】
フッ素樹脂は、常温での蒸気圧が４５ｍｍＨｇであり、沸点が９８℃である。例えば第１媒体としてテトラデカンを用いた場合、蒸気圧が２４倍となる。第１媒体としてドデカンを用いた場合、蒸気圧は８９倍となる。第１媒体としてプロパンジオールを用いた場合、蒸気圧は１５６倍となる。第１媒体としてブチルグリコールアセテートを用いた場合、蒸気圧は５倍となる。
【００３６】
第２材料を分散させる第２媒体としては、第２材料に対して親和性を有し、第１媒体よりも沸点が低い材料を用いることができる。このような材料としては、例えばハイドロフルオロエーテルなどが挙げられる。第１媒体及び第２媒体の両方に親和性を有する第３媒体としては、例えばシクロヘキサンや乳酸ブチルなどの化合物が挙げられる。また、この液状体にレーザ光を吸収して発熱する第３材料として、フタロシアニン系染料などの色素を添加しても構わない。
【００３７】
（液滴吐出方法）
次に、上記のように構成された液滴吐出装置３００を用いた液滴吐出方法を説明する。まず、基板１２へ向けて液滴を吐出する前に、必要に応じてクリーニング機構３０８を用いて基板１２上をクリーニングする。また、気流発生装置３１６によって液滴吐出ヘッド３０１側から基板１２側へダウンフローを発生させておく。
【００３８】
このように吐出環境を整えた後、基板１２へ向けて液滴吐出ヘッド３０１から液滴Ｌを吐出する。この吐出された液滴Ｌに対して、基板１２の表面に着弾する前に、レーザ照射装置３１０の光源３１０ａからレーザ光を照射する（例えば図２参照）。レーザ光を受けた液滴Ｌは、レーザ光のエネルギーによって第２媒体が蒸発する。第２媒体の蒸発により、第２媒体中に分散されていた第２材料が揮発し、液滴Ｌよりも早く基板１２の表面に付着する。第２材料の付着によって基板１２上は第１媒体に対して撥液性となる。第２材料が付着した後、撥液性となった基板１２上に液滴Ｌが着弾する。当該撥液性によって、着弾した液滴Ｌは、基板１２上で濡れ広がることなく配置されることとなる。
【００３９】
液滴吐出ヘッド３０１から連続的に吐出された液滴Ｌは、図４に示すように、レーザ光を受けて第２溶媒が蒸発した後、基板１２の表面に次々と着弾する。このとき液滴Ｌは、隣接する液滴同士で重なり合う位置に吐出・塗布される。これにより、液滴吐出ヘッド３０１と基板１２との１回の走査で、塗布した液滴Ｌが描く塗布パターンが、途切れることなく形成されることになる。また、吐出される液滴Ｌの吐出量及び隣接する液滴Ｌとのピッチにより所望の塗布パターンの制御が可能である。図では塗布パターンは線状になる場合を示しているが、隣接する塗布パターンの隙間（図に示す幅Ｗ）を無くすことで、面状に液滴Ｌを塗布することもできる。
【００４０】
液滴Ｌが配置された後には、液状体の液滴に含まれる第１媒体、第２材料、第３媒体あるいはコーティング剤を除去するため熱処理及び／又は光処理を行い、配線を形成する。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剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も合わせて除去する。本実施形態では電気炉（不図示）による加熱により熱処理を行い、配線を形成する。
【００４１】
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ってもよい。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、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
【００４２】
例えば、有機物からなるコーティング剤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。本実施形態では２５０℃、６０分で焼成する。
【００４３】
熱処理及び／又は光処理は、例えばホットプレート、電気炉などの加熱手段を用いた一般的な加熱処理の他に、ランプアニールを用いて行ってもよい。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。上記熱処理及び／又は光処理により、微粒子間の電気的接触が確保され配線が形成される。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、第１材料及び当該第１材料を分散する第１媒体と、第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を分散すると共に第１媒体よりも沸点の低い第２媒体とを含む液状体を液滴吐出ヘッド３０１から吐出し、当該液状体が基板１２に着弾する前にレーザ光を照射することで、飛行中の液滴Ｌの第２媒体を蒸発させることができる。第２媒体を蒸発させることにより、当該第２媒体中に分散されていた第２材料が飛散し、液滴Ｌが対象物上に着弾するよりも早く基板１２上に付着する。この結果、基板１２上に着弾した液滴Ｌは、当該基板１２上に付着した第２材料によって濡れ広がるのを抑制されることになる。これにより、基板１２に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、液状体が第１媒体及び第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含むこととしたので、液状体の内部で第１材料及び第１媒体と、第２材料及び第２媒体とが分離するのを防ぐことができる。これにより、液滴吐出ヘッド３０１から吐出される液滴Ｌには確実に第１材料、第１媒体、第２材料及び第２媒体が含まれることとなる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、液状体がレーザ光の照射を受けて発熱する第３材料を含むこととしたので、レーザ光を受けた際に第２媒体の蒸発効率を高めることができる。これにより、一層早く第２材料を基板１２上に付着させることができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、クリーニング装置３０８によって基板１２上が洗浄されるため、第２溶媒を蒸発させる際に第２材料を基板１２上に付着されやすくすることができる。これにより、基板１２上に着弾した液滴Ｌの濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、気流発生装置３１６によって液滴吐出ヘッド３０１側から基板１２側へ気流を発生させておくこととしたので、第２溶媒が蒸発した際に当該気流に乗って第２材料が基板１２上に付着されやすくなる。これにより、基板１２上に着弾した液状体の濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００４９】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、第１材料として、金属、金属化合物、導電性微粒子などを例として挙げたが、これに限られることは無く、他の導電性材料を用いることとしても構わない。
【００５０】
また、第１溶媒として、テトラデカン、ドデカン、プロパンジオール、ブチルグリコールアセテートの４種類の化合物を例としてあげて説明したが、これに限られることは無く、他の化合物であっても構わない。
【００５１】
また、第２材料として、フッ素樹脂を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の材料であっても構わない。同様に、第２溶媒としてハイドロフルオロエーテルに限られず、他の材料であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】液滴吐出装置の概略的な構成図である。
【図２】液滴吐出装置のうち液滴吐出ヘッド近傍の構成を示す図である。
【図３】液滴吐出装置に備わる液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図４】液滴吐出装置によって形成される配線パターンを示す概略図である。
【図５】第１媒体及び第２材料の蒸気圧を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
Ｌ…液滴 １２…基板 ３００…液滴吐出装置 ３０１…液滴吐出ヘッド ３０６…制御装置 ３０８…クリーニング機構 ３１０…レーザ照射装置 ３１０ａ…光源 ３１６…気流発生装置 ３２１…液体室 ３２５…ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線等のパターニング法のひとつとして、液滴吐出装置を用いた手法が知られている。この種のパターニング法においては、まず、液滴吐出装置に設けられる吐出ヘッドから例えば銀粒子等の導電性微粒子を含有する液体材料を液滴化して吐出することで、液滴を基板に塗布する。次いで、基板に塗布された液滴を自然乾燥させた後、基板ごと焼成して、配線を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
液滴の吐出時には、必要十分な厚みを有する配線を形成すべく液滴を重ね打ちすることが多い。吐出時の液滴の粘度が高すぎると、吐出ヘッドが詰ってしまい十分な吐出性能が得られなくなってしまうため、吐出時の液滴の粘度は低めに設定されている。低粘度の液滴が重ね打ちされる場合、基板に塗布された液滴群は基板上で濡れ広がりやすくなり、パターニング精度が低くなってしまうという問題があった。
【０００４】
これに対して、吐出ヘッドから吐出された後、基板上に着弾される前の飛行中の液滴にレーザ光を照射することで、液滴中の溶媒の一部を蒸発させ、着弾時の液滴の濡れ広がりを抑えようとする構成が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２６１０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、飛行中の液滴の溶媒を蒸発させる場合、蒸発した溶媒が基板上で結露する場合がある。このため、粘度を高め濡れ広がりにくくしたにもかかわらず、基板上に着弾された液滴は、結露した溶媒によってぬれ広がってしまう可能性がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、対象物に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能な液滴吐出装置及び液滴吐出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る液滴吐出装置は、導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を保持する液状体保持部を有し、対象物へ向けて前記液状体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出され前記対象物に着弾する前の前記液状体に光を照射可能な光照射装置とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に第１媒体よりも沸点の低い第２媒体とを含む液状体を吐出ヘッドから吐出し、当該液状体が対象物に着弾する前に光を照射することで、飛行中の液状体の第２媒体を蒸発させることができる。第２媒体を蒸発させることにより、当該第２媒体中に溶解又は分散していた第２材料が飛散し、液状体が対象物上に着弾するよりも早く対象物上に付着する。この結果、対象物上に着弾した液状体は、当該対象物上に付着した第２材料によって濡れ広がるのを抑制されることになる。これにより、対象物に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能となる。
【０００９】
上記の液滴吐出装置は、前記液状体は、前記第１媒体及び前記第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含むことを特徴とする。
本発明によれば、液状体が第１媒体及び第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含むこととしたので、液状体の内部で第１材料及び第１媒体と、第２材料及び第２媒体とが分離するのを防ぐことができる。これにより、吐出される液状体には確実に第１材料、第１媒体、第２材料及び第２媒体が含まれることとなる。
【００１０】
上記の液滴吐出装置は、前記液状体は、前記光の照射を受けて発熱する第３材料を含むことを特徴とする。
本発明によれば、液状体が光の照射を受けて発熱する第３材料を含むこととしたので、第２媒体の蒸発効率を高めることができる。これにより、一層早く第２材料を対象物上に付着させることができる。
【００１１】
上記の液滴吐出装置は、前記対象物上を洗浄する洗浄装置を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、洗浄装置によって対象物上が洗浄されるため、第２材料を対象物上に付着されやすくすることができる。これにより、対象物上に着弾した液状体の濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００１２】
上記の液滴吐出装置は、前記吐出ヘッド側から前記対象物側へ向けて気流を発生させる気流発生装置を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、気流発生装置によって吐出ヘッド側から対象物側へ気流が発生するため、当該気流に乗って第２材料が対象物上に付着されやすくなる。これにより、対象物上に着弾した液状体の濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る液滴吐出方法は、導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を対象物へ向けて吐出する第１ステップと、吐出された前記液状体が前記対象物に着弾する前に、前記第２材料を蒸発させると共に前記第１材料が蒸発しないように前記液状体に前記光を照射する第２ステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、第１ステップにおいて吐出された飛行中の液状体のうち第２媒体が、第２ステップにおいて蒸発することとなる。第２媒体が蒸発することにより、当該第２媒体中に溶解又は分散していた第２材料が飛散し、液状体が対象物上に着弾するよりも早く対象物上に付着する。この結果、対象物上に着弾した液状体は、当該対象物上に付着した第２材料によって濡れ広がるのを抑制されることになる。これにより、対象物に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。
（液滴吐出装置）
図１及び図２を用いて、本実施形態に係る配線パターン形成方法に用いる液滴吐出装置について説明する。図１は、液滴吐出装置の概略的な構成図である。本装置の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。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、水平面の鉛直方向をＺ軸方向とする。本実施形態の場合、後述する液滴吐出ヘッドの非走査方向をＸ軸方向、液滴吐出ヘッドの走査方向をＹ軸方向としている。
【００１６】
液滴吐出装置３００は、液滴吐出ヘッド３０１から基板１２に対して液滴Ｌを吐出するものであって、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ方向駆動軸３０４と、Ｙ方向ガイド軸３０５と、制御装置３０６と、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５と、レーザ照射装置３１０と、気流発生装置３１６とを備えている。
【００１７】
液滴吐出ヘッド３０１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、液滴吐出ヘッド３０１の形状の長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド３０１の下面にＸ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７に支持されている基板１２に対し液状体の液滴Ｌが吐出される。本実施形態では、液状体は配線パターンの形成材料を含む液状体（液状体）であり、撥液材料を含む液状体（撥液インク）であり、絶縁材料を含む液状体（絶縁インク）である。
【００１８】
Ｘ方向駆動軸３０４は、基台３０９に対して動かないように固定されており、Ｘ方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３０２はステッピングモータ等であり、制御装置３０６からＸ方向の駆動信号が供給されると、Ｘ方向駆動軸３０４を回転させる。Ｘ方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
【００１９】
Ｙ方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されており、Ｙ方向駆動モータ３０３を介してステージ３０７が接続されている。Ｙ方向駆動モータ３０３はステッピングモータ等であり、制御装置３０６からＹ方向の駆動信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿ってステージ３０７をＹ方向に移動させる。
【００２０】
制御装置３０６は、液滴吐出ヘッド３０１に液滴Ｌの吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ方向駆動モータ３０２には液滴吐出ヘッド３０１のＸ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ方向駆動モータ３０３にはステージ３０７のＹ方向の移動を制御する駆動パルス信号を、それぞれ供給する。また、後述のヒータ３１５の電源投入及び遮断も制御する。
【００２１】
ステージ３０７は、この液滴吐出装置３００により液状体を配置するために後述する基板１２を支持するものであって、基板１２を基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。また、ステージ３０７は基板１２を固定する面とは反対の面に先述のＹ方向駆動モータ３０３を備えている。
【００２２】
クリーニング機構（洗浄装置）３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングすると共に、ステージ３０７上の基板１２上についてもクリーニング可能になっている。クリーニング機構３０８には、図示しないＹ方向の駆動モータが備えられている。このＹ方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置３０６により制御される。
【００２３】
ヒータ３１５は、ここではランプアニールにより基板１２を熱処理する手段であり、基板１２上に塗布された液状体に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。
【００２４】
図２は、液滴吐出ヘッド３０１の構成を示す側面図である。
レーザ照射装置３１０は、液滴吐出ヘッド３０１の下面に取り付けられている。レーザ照射装置３１０は、液滴吐出ヘッド３０１から吐出された液滴が対象物上に着弾される前に、当該液滴にレーザ光を照射する光照射装置である。レーザ照射装置３１０は、例えば液滴吐出ヘッド３０１のノズル３２５の両側に配置された一対の光源３１０ａを有している。このようにノズル３２５の両側に一対の光源３１０ａが配置されているため、一対の光源３１０ａから照射されたレーザ光は全ノズル３２５から吐出される液滴Ｌに対して照射されるようになっている。
【００２５】
気流発生装置３１６は、例えば不図示の支持部材等を介して液滴吐出ヘッド３０１の上方に設けられている。気流発生装置３１６は、例えばファン機構を有しており、液滴吐出ヘッド３０１側から基板１２側へとダウンフローを発生させることができるようになっている。
【００２６】
液滴吐出装置３００は、液滴吐出ヘッド３０１と基板１２を支持するステージ３０７とを相対的に走査しつつ基板１２に対して液状体を吐出する。本実施形態では、液滴吐出ヘッド３０１の吐出ノズルは、非走査方向であるＸ方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１では、液滴吐出ヘッド３０１は、基板１２の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整し、基板１２の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド３０１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板１２とノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００２７】
図３は、液滴吐出ヘッド３０１の断面図である。
液滴吐出ヘッド３０１には、液状体を収容する液体室（液体保持部）３２１に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３２１には、液状体を収容する材料タンクを含む液状体供給系３２３を介して液状体が供給される。
【００２８】
ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させることにより、液体室３２１が変形して内圧が高まり、ノズル３２５から液状体の液滴Ｌ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３２２の歪み量を制御し、液状体の吐出量を制御する。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３２２の歪み速度を制御する。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。
【００２９】
液滴吐出法の吐出技術としては、上記の電気機械変換式の他に、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。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、材料に例えば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、材料が飛散してノズルから吐出されない。
【００３０】
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、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。また、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状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
【００３１】
（液状体の構成材料）
本実施形態では、配線パターンの形成材料を含む液状体を所定の領域に塗布することで配線を形成する。この液状体は、導電性を有する第１材料、当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、第１媒体に対して撥液性を有する第２材料と、当該第２媒体を溶解又は分散すると共に第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と、レーザ光を吸収して発熱する第３材料と、第１媒体及び第２媒体の両方に親和性を有する第３媒体とを含んでいる。
【００３２】
導電性を有する第１材料として、例えば金、銀、銅、パラジウム、ニッケル及びＩＴＯなどの金属、若しくはこれらの酸化物などが挙げられる。また、第１材料としては、他に導電性ポリマーや超電導体などを含む導電性微粒子などが挙げられる。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。
【００３３】
第１媒体である分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるものであり、凝集を起こさないものを用いることができる。加えて、沸点が高い材料であればより好ましい。このような材料としては、例えばテトラデカン、ドデカン、プロパンジオール、ブチルグリコールアセテートなどの化合物を例示できる。テトラデカンは、常温での蒸気圧が１．３５ｍｍＨｇであり、沸点が２５４℃である。ドデカンは、常温での蒸気圧が１．０ｍｍＨｇであり、沸点が２１４℃である。プロパンジオールは、常温での蒸気圧が０．０７５ｍｍＨｇであり、沸点が２１４℃である。ブチルグリコールアセテートは、常温での蒸気圧が０．３ｍｍＨｇであり、沸点が１８８℃である。これらの材料は、いずれも沸点が高い材料である。
【００３４】
図５は第１媒体及び第２材料の蒸気圧曲線を示すグラフである。グラフの横軸が温度であり、グラフの縦軸が蒸気圧である。第１媒体の蒸気圧を実線で示し、第２材料の蒸気圧を破線で示してある。第１媒体に対して撥水性を有する第２材料としては、例えば図５のグラフに示すように常温（２５℃）での蒸気圧が第１媒体の５倍以上である材料であることが好ましい。このような材料としては、例えばフッ素樹脂などが挙げられる。
【００３５】
フッ素樹脂は、常温での蒸気圧が４５ｍｍＨｇであり、沸点が９８℃である。例えば第１媒体としてテトラデカンを用いた場合、蒸気圧が２４倍となる。第１媒体としてドデカンを用いた場合、蒸気圧は８９倍となる。第１媒体としてプロパンジオールを用いた場合、蒸気圧は１５６倍となる。第１媒体としてブチルグリコールアセテートを用いた場合、蒸気圧は５倍となる。
【００３６】
第２材料を分散させる第２媒体としては、第２材料に対して親和性を有し、第１媒体よりも沸点が低い材料を用いることができる。このような材料としては、例えばハイドロフルオロエーテルなどが挙げられる。第１媒体及び第２媒体の両方に親和性を有する第３媒体としては、例えばシクロヘキサンや乳酸ブチルなどの化合物が挙げられる。また、この液状体にレーザ光を吸収して発熱する第３材料として、フタロシアニン系染料などの色素を添加しても構わない。
【００３７】
（液滴吐出方法）
次に、上記のように構成された液滴吐出装置３００を用いた液滴吐出方法を説明する。まず、基板１２へ向けて液滴を吐出する前に、必要に応じてクリーニング機構３０８を用いて基板１２上をクリーニングする。また、気流発生装置３１６によって液滴吐出ヘッド３０１側から基板１２側へダウンフローを発生させておく。
【００３８】
このように吐出環境を整えた後、基板１２へ向けて液滴吐出ヘッド３０１から液滴Ｌを吐出する。この吐出された液滴Ｌに対して、基板１２の表面に着弾する前に、レーザ照射装置３１０の光源３１０ａからレーザ光を照射する（例えば図２参照）。レーザ光を受けた液滴Ｌは、レーザ光のエネルギーによって第２媒体が蒸発する。第２媒体の蒸発により、第２媒体中に分散されていた第２材料が揮発し、液滴Ｌよりも早く基板１２の表面に付着する。第２材料の付着によって基板１２上は第１媒体に対して撥液性となる。第２材料が付着した後、撥液性となった基板１２上に液滴Ｌが着弾する。当該撥液性によって、着弾した液滴Ｌは、基板１２上で濡れ広がることなく配置されることとなる。
【００３９】
液滴吐出ヘッド３０１から連続的に吐出された液滴Ｌは、図４に示すように、レーザ光を受けて第２溶媒が蒸発した後、基板１２の表面に次々と着弾する。このとき液滴Ｌは、隣接する液滴同士で重なり合う位置に吐出・塗布される。これにより、液滴吐出ヘッド３０１と基板１２との１回の走査で、塗布した液滴Ｌが描く塗布パターンが、途切れることなく形成されることになる。また、吐出される液滴Ｌの吐出量及び隣接する液滴Ｌとのピッチにより所望の塗布パターンの制御が可能である。図では塗布パターンは線状になる場合を示しているが、隣接する塗布パターンの隙間（図に示す幅Ｗ）を無くすことで、面状に液滴Ｌを塗布することもできる。
【００４０】
液滴Ｌが配置された後には、液状体の液滴に含まれる第１媒体、第２材料、第３媒体あるいはコーティング剤を除去するため熱処理及び／又は光処理を行い、配線を形成する。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剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も合わせて除去する。本実施形態では電気炉（不図示）による加熱により熱処理を行い、配線を形成する。
【００４１】
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ってもよい。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、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
【００４２】
例えば、有機物からなるコーティング剤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。本実施形態では２５０℃、６０分で焼成する。
【００４３】
熱処理及び／又は光処理は、例えばホットプレート、電気炉などの加熱手段を用いた一般的な加熱処理の他に、ランプアニールを用いて行ってもよい。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。上記熱処理及び／又は光処理により、微粒子間の電気的接触が確保され配線が形成される。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、第１材料及び当該第１材料を分散する第１媒体と、第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を分散すると共に第１媒体よりも沸点の低い第２媒体とを含む液状体を液滴吐出ヘッド３０１から吐出し、当該液状体が基板１２に着弾する前にレーザ光を照射することで、飛行中の液滴Ｌの第２媒体を蒸発させることができる。第２媒体を蒸発させることにより、当該第２媒体中に分散されていた第２材料が飛散し、液滴Ｌが対象物上に着弾するよりも早く基板１２上に付着する。この結果、基板１２上に着弾した液滴Ｌは、当該基板１２上に付着した第２材料によって濡れ広がるのを抑制されることになる。これにより、基板１２に着弾された液滴の濡れ広がりを防ぐことが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、液状体が第１媒体及び第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含むこととしたので、液状体の内部で第１材料及び第１媒体と、第２材料及び第２媒体とが分離するのを防ぐことができる。これにより、液滴吐出ヘッド３０１から吐出される液滴Ｌには確実に第１材料、第１媒体、第２材料及び第２媒体が含まれることとなる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、液状体がレーザ光の照射を受けて発熱する第３材料を含むこととしたので、レーザ光を受けた際に第２媒体の蒸発効率を高めることができる。これにより、一層早く第２材料を基板１２上に付着させることができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、クリーニング装置３０８によって基板１２上が洗浄されるため、第２溶媒を蒸発させる際に第２材料を基板１２上に付着されやすくすることができる。これにより、基板１２上に着弾した液滴Ｌの濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、気流発生装置３１６によって液滴吐出ヘッド３０１側から基板１２側へ気流を発生させておくこととしたので、第２溶媒が蒸発した際に当該気流に乗って第２材料が基板１２上に付着されやすくなる。これにより、基板１２上に着弾した液状体の濡れ広がりをより確実に抑えることができる。
【００４９】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、第１材料として、金属、金属化合物、導電性微粒子などを例として挙げたが、これに限られることは無く、他の導電性材料を用いることとしても構わない。
【００５０】
また、第１溶媒として、テトラデカン、ドデカン、プロパンジオール、ブチルグリコールアセテートの４種類の化合物を例としてあげて説明したが、これに限られることは無く、他の化合物であっても構わない。
【００５１】
また、第２材料として、フッ素樹脂を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の材料であっても構わない。同様に、第２溶媒としてハイドロフルオロエーテルに限られず、他の材料であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】液滴吐出装置の概略的な構成図である。
【図２】液滴吐出装置のうち液滴吐出ヘッド近傍の構成を示す図である。
【図３】液滴吐出装置に備わる液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図４】液滴吐出装置によって形成される配線パターンを示す概略図である。
【図５】第１媒体及び第２材料の蒸気圧を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
Ｌ…液滴 １２…基板 ３００…液滴吐出装置 ３０１…液滴吐出ヘッド ３０６…制御装置 ３０８…クリーニング機構 ３１０…レーザ照射装置 ３１０ａ…光源 ３１６…気流発生装置 ３２１…液体室 ３２５…ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を保持する液状体保持部を有し、対象物へ向けて前記液状体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドから吐出され前記対象物に着弾する前の前記液状体に光を照射可能な光照射装置と
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液状体は、前記第１媒体及び前記第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記液状体は、前記光の照射を受けて発熱する第３材料を含む
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記対象物上を洗浄する洗浄装置を更に備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記吐出ヘッド側から前記対象物側へ向けて気流を発生させる気流発生装置を更に備える
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を対象物へ向けて吐出する第１ステップと、
吐出された前記液状体が前記対象物に着弾する前に、前記第２材料を蒸発させると共に前記第１材料が蒸発しないように前記液状体に前記光を照射する第２ステップと
を備えることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項１】
導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を保持する液状体保持部を有し、対象物へ向けて前記液状体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドから吐出され前記対象物に着弾する前の前記液状体に光を照射可能な光照射装置と
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液状体は、前記第１媒体及び前記第２媒体の両方に対して親和性を有する第３溶媒を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記液状体は、前記光の照射を受けて発熱する第３材料を含む
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記対象物上を洗浄する洗浄装置を更に備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記吐出ヘッド側から前記対象物側へ向けて気流を発生させる気流発生装置を更に備える
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
導電性を有する第１材料及び当該第１材料を溶解又は分散する第１媒体と、前記第１媒体に対して撥液性を有する第２材料及び当該第２媒体を溶解又は分散すると共に前記第１媒体よりも沸点の低い第２媒体と含む液状体を対象物へ向けて吐出する第１ステップと、
吐出された前記液状体が前記対象物に着弾する前に、前記第２材料を蒸発させると共に前記第１材料が蒸発しないように前記液状体に前記光を照射する第２ステップと
を備えることを特徴とする液滴吐出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−９４６５１（Ｐ２０１０−９４６５１Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６９８３７（Ｐ２００８−２６９８３７）
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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