JPH11207959A - 基板、その製造方法およびパターン形成方法 - Google Patents
基板、その製造方法およびパターン形成方法Info
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- JPH11207959A JPH11207959A JP10016237A JP1623798A JPH11207959A JP H11207959 A JPH11207959 A JP H11207959A JP 10016237 A JP10016237 A JP 10016237A JP 1623798 A JP1623798 A JP 1623798A JP H11207959 A JPH11207959 A JP H11207959A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターン形成時に、乾燥前の流動体が広がり
すぎず乾燥後にパターンが分断されない、インクジェッ
ト方式によるパターン形成に適する基板の提供。 【解決手段】 所定の流動体１２に対し親和性のある親
和性領域１０と、流動体１２に対し親和性のない非親和
性領域１１と、を備え、親和性領域１０が非親和性領域
１１のなかで、所定のパターン（形状、大きさおよび配
列）で配置されることにより、複数の前記親和性領域に
またがる一定の面積に流動体１２を連続して付着可能に
構成された基板１である。
すぎず乾燥後にパターンが分断されない、インクジェッ
ト方式によるパターン形成に適する基板の提供。 【解決手段】 所定の流動体１２に対し親和性のある親
和性領域１０と、流動体１２に対し親和性のない非親和
性領域１１と、を備え、親和性領域１０が非親和性領域
１１のなかで、所定のパターン（形状、大きさおよび配
列）で配置されることにより、複数の前記親和性領域に
またがる一定の面積に流動体１２を連続して付着可能に
構成された基板１である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録ヘッドの工業的応用に係り、特に、インクジェット
方式によって任意のパターンを形成するための基板の改
良に関する。
記録ヘッドの工業的応用に係り、特に、インクジェット
方式によって任意のパターンを形成するための基板の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体プロセス等で用いる基板は、シリ
コン等で構成されている。従来、当該シリコン基板から
集積回路等を製造するために、リソグラフィー法等が使
用されていた。
コン等で構成されている。従来、当該シリコン基板から
集積回路等を製造するために、リソグラフィー法等が使
用されていた。
【０００３】このリソグラフィー法は、シリコンウェハ
上にレジストと呼ばれる感光材を薄く塗布し、ガラス乾
板に写真製版で作成した集積回路パターンを光で焼き付
けて転写する。転写されたレジストパターンにイオン等
を打ち込んで、配線パターンや素子を形成していくもの
であった。
上にレジストと呼ばれる感光材を薄く塗布し、ガラス乾
板に写真製版で作成した集積回路パターンを光で焼き付
けて転写する。転写されたレジストパターンにイオン等
を打ち込んで、配線パターンや素子を形成していくもの
であった。
【０００４】上記リソグラフィー法を用いるには、写真
製版、レジスト塗布、露光、現像等の工程を必要として
いたため、設備の整った半導体工場等でなければ、微細
パターンの作成ができなかった。このため、微細パター
ンの形成は、複雑な工程管理とコストを要するのが常識
であった。
製版、レジスト塗布、露光、現像等の工程を必要として
いたため、設備の整った半導体工場等でなければ、微細
パターンの作成ができなかった。このため、微細パター
ンの形成は、複雑な工程管理とコストを要するのが常識
であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、超ＬＳＩほ
どの微細パターンまではいかなくても、μｍのオーダー
のパターンを、簡単に、安価に、かつ工場等の設備を用
いることなく、製造することができるものとすれば、工
業的に無限の需要が考えられる。
どの微細パターンまではいかなくても、μｍのオーダー
のパターンを、簡単に、安価に、かつ工場等の設備を用
いることなく、製造することができるものとすれば、工
業的に無限の需要が考えられる。
【０００６】ところで、用紙の任意の位置にインクを吐
出する技術としてインクジェット方式がある。インクジ
ェット方式の応用は、主として印字を目的としてプリン
タに用いられてきた。インクジェット方式でインクを吐
出するインクジェット式記録ヘッドは、任意の流動体を
ノズル穴から吐出可能に構成されており、いままでは、
流動体としてインクを用い、インクジェット式記録ヘッ
ドからインクを吐出させ、対象面である用紙上に印字を
行うものであった。このインクジェット式記録ヘッドの
解像度は、例えば４００ｂｐｉと微細であるため、個々
のノズル穴から工業的用途に使える流動体を吐出できれ
ば、μｍオーダーの幅で任意のパターンが形成できると
考えられる。
出する技術としてインクジェット方式がある。インクジ
ェット方式の応用は、主として印字を目的としてプリン
タに用いられてきた。インクジェット方式でインクを吐
出するインクジェット式記録ヘッドは、任意の流動体を
ノズル穴から吐出可能に構成されており、いままでは、
流動体としてインクを用い、インクジェット式記録ヘッ
ドからインクを吐出させ、対象面である用紙上に印字を
行うものであった。このインクジェット式記録ヘッドの
解像度は、例えば４００ｂｐｉと微細であるため、個々
のノズル穴から工業的用途に使える流動体を吐出できれ
ば、μｍオーダーの幅で任意のパターンが形成できると
考えられる。
【０００７】インクジェット方式によれば、工場のよう
な設備を要せず、インクを他の工業的流動体に変えれば
パターン形成ができるので、インクジェット方式を工業
的用途に応用することは大変好ましい。
な設備を要せず、インクを他の工業的流動体に変えれば
パターン形成ができるので、インクジェット方式を工業
的用途に応用することは大変好ましい。
【０００８】さて、インクジェット方式を利用してパタ
ーン形成を行う場合に障害が生じる。対象面に到達する
と、インクジェット式記録ヘッドから吐出される液滴は
一定の面積に広がる（以下一の液滴が対象面に到達する
ことを「着弾する」と称する）。着弾した液滴の広がり
は、液滴の速度および対象面と当該流動体の接触角に応
じて決まる。
ーン形成を行う場合に障害が生じる。対象面に到達する
と、インクジェット式記録ヘッドから吐出される液滴は
一定の面積に広がる（以下一の液滴が対象面に到達する
ことを「着弾する」と称する）。着弾した液滴の広がり
は、液滴の速度および対象面と当該流動体の接触角に応
じて決まる。
【０００９】しかしながら、インクジェット方式を工業
的に応用する場合、吐出される流動体の液滴が着弾して
大きく広がるため、半導体プロセス等に用いるような微
細なパターンを形成できないという不都合が生じる。
的に応用する場合、吐出される流動体の液滴が着弾して
大きく広がるため、半導体プロセス等に用いるような微
細なパターンを形成できないという不都合が生じる。
【００１０】また、着弾時に互いに接触して適度に広が
っていた液滴のパターンが、乾燥とともに分離され、パ
ターンを維持できないという不都合も生じうる。
っていた液滴のパターンが、乾燥とともに分離され、パ
ターンを維持できないという不都合も生じうる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この不都合を解決するた
めに、本願発明者は、吐出される液滴が流動体であると
いうインクジェットの特性に鑑み、表面張力を利用し
て、パターンの適度な広がりを維持する方法を考えた。
めに、本願発明者は、吐出される液滴が流動体であると
いうインクジェットの特性に鑑み、表面張力を利用し
て、パターンの適度な広がりを維持する方法を考えた。
【００１２】すなわち、本発明の第１の課題は、流動体
に対し親和性のある領域と親和性のない領域とを用いる
ことにより、流動体の表面張力により、微細なパターン
形成を可能とする基板を提供することである。
に対し親和性のある領域と親和性のない領域とを用いる
ことにより、流動体の表面張力により、微細なパターン
形成を可能とする基板を提供することである。
【００１３】本発明の第２の課題は、流動体に対し親和
性のある領域と親和性のない領域とを配置した基板を形
成可能とすることにより、流動体の表面張力により、微
細なパターン形成を可能とする基板の製造方法を提供す
ることである。
性のある領域と親和性のない領域とを配置した基板を形
成可能とすることにより、流動体の表面張力により、微
細なパターン形成を可能とする基板の製造方法を提供す
ることである。
【００１４】本発明の第３の課題は、本発明の基板にパ
ターンを形成するために適当なパターン形成方法を提供
することである。
ターンを形成するために適当なパターン形成方法を提供
することである。
【００１５】ここで、流動体とは、インクのみならず、
工業的用途に用いることができ、ノズルから吐出可能な
粘度を備えた媒体である。水性であると油性であるとを
問わない。また、混合物がコロイド状に混入していても
よい。
工業的用途に用いることができ、ノズルから吐出可能な
粘度を備えた媒体である。水性であると油性であるとを
問わない。また、混合物がコロイド状に混入していても
よい。
【００１６】また、親和性があるとは、流動体に対する
接触角が相対的に小さいことをいい、親和性がないと
は、流動体に対する相対的に接触角が大きいことをい
う。この両表現は、流動体に対する膜の挙動を明らかに
するために、便宜上対比して用いられるものである。
接触角が相対的に小さいことをいい、親和性がないと
は、流動体に対する相対的に接触角が大きいことをい
う。この両表現は、流動体に対する膜の挙動を明らかに
するために、便宜上対比して用いられるものである。
【００１７】本発明は、所定の流動体に対し親和性のあ
る親和性領域と、流動体に対し親和性のない非親和性領
域と、を備え、親和性領域が非親和性領域のなかで、所
定のパターン（形状、大きさおよび配列）で配置される
ことにより、複数の親和性領域にまたがる一定の面積に
流動体を連続して付着可能に構成された基板である。
る親和性領域と、流動体に対し親和性のない非親和性領
域と、を備え、親和性領域が非親和性領域のなかで、所
定のパターン（形状、大きさおよび配列）で配置される
ことにより、複数の親和性領域にまたがる一定の面積に
流動体を連続して付着可能に構成された基板である。
【００１８】例えば、パターンは、一のパターンに流動
体が付着した場合でも、当該流動体の表面張力によって
隣接するパターンに当該流動体が移動することを禁止可
能に配置されている。
体が付着した場合でも、当該流動体の表面張力によって
隣接するパターンに当該流動体が移動することを禁止可
能に配置されている。
【００１９】また、例えば、パターンは、各々の親和性
領域が線状パターンに形成されている。
領域が線状パターンに形成されている。
【００２０】さらに、例えば、パターンは、各々の親和
性領域が、所定の形状（球状、多角形状）をした点状パ
ターンに形成されている。
性領域が、所定の形状（球状、多角形状）をした点状パ
ターンに形成されている。
【００２１】ここで、点状パターンは、隣接する点状パ
ターンと接触して配置されることは好ましい。
ターンと接触して配置されることは好ましい。
【００２２】本発明は、基台上に、所定の流動体に対し
親和性のある親和性領域または流動体に対し親和性のな
い非親和性領域のいずれか一方が、他方の領域に対し
て、所定のパターンで配置されるように、当該一方の領
域を形成するパターン形成工程を備えることにより、複
数の親和性領域にまたがる一定の面積に流動体を連続し
て付着可能にした基板の製造方法である。
親和性のある親和性領域または流動体に対し親和性のな
い非親和性領域のいずれか一方が、他方の領域に対し
て、所定のパターンで配置されるように、当該一方の領
域を形成するパターン形成工程を備えることにより、複
数の親和性領域にまたがる一定の面積に流動体を連続し
て付着可能にした基板の製造方法である。
【００２３】例えば、パターン形成工程は、基台上に所
定の金属により金属層を形成する工程と、基台上に形成
された金属層にエネルギーをパターンに応じて選択的に
供給し、エネルギーが供給された領域の金属を除去する
工程と、金属がパターンに応じて除去された基台を、硫
黄化合物を含む混合液に浸漬する工程と、を備える。
定の金属により金属層を形成する工程と、基台上に形成
された金属層にエネルギーをパターンに応じて選択的に
供給し、エネルギーが供給された領域の金属を除去する
工程と、金属がパターンに応じて除去された基台を、硫
黄化合物を含む混合液に浸漬する工程と、を備える。
【００２４】ここで、硫黄化合物は、流動体に対する親
和性に関し、基板と反対の性質を備える。
和性に関し、基板と反対の性質を備える。
【００２５】また、例えば、パターン形成工程は、流動
体に対し親和性のある単量体と流動体に対し親和性のな
い単量体とから構成される共重合化合物を、基台上に膜
状に形成するものである。
体に対し親和性のある単量体と流動体に対し親和性のな
い単量体とから構成される共重合化合物を、基台上に膜
状に形成するものである。
【００２６】さらに、例えば、パターン形成工程は、基
台上に所定の物質を層状に形成する工程と、物質をパタ
ーンに応じマスクするマスク工程と、マスクがされた基
台にエネルギーを供給し、マスクがされていない領域の
物質を除去する工程と、を備える。
台上に所定の物質を層状に形成する工程と、物質をパタ
ーンに応じマスクするマスク工程と、マスクがされた基
台にエネルギーを供給し、マスクがされていない領域の
物質を除去する工程と、を備える。
【００２７】さらにまた、パターン形成工程は、基台に
対しパターンに応じてマスクする工程と、マスクがされ
た基台をプラズマ加工する工程と、プラズマ加工により
解離を生じた分子を改質処理する工程と、を備える。
対しパターンに応じてマスクする工程と、マスクがされ
た基台をプラズマ加工する工程と、プラズマ加工により
解離を生じた分子を改質処理する工程と、を備える。
【００２８】またパターン形成工程は、基台に対し前記
パターンに応じてマスクする工程と、前記マスクがされ
た基台に紫外線を照射して表面を改質処理する工程と、
を備える。
パターンに応じてマスクする工程と、前記マスクがされ
た基台に紫外線を照射して表面を改質処理する工程と、
を備える。
【００２９】また、例えば、パターン形成工程は、基台
全面に電荷を与える工程と、パターンに応じ電荷が与え
られた基台表面にレーザ光を照射する工程と、レーザ光
が照射されず電荷が消滅しなかった荷電領域に所定の物
質を結合させる工程と、を備える。
全面に電荷を与える工程と、パターンに応じ電荷が与え
られた基台表面にレーザ光を照射する工程と、レーザ光
が照射されず電荷が消滅しなかった荷電領域に所定の物
質を結合させる工程と、を備える。
【００３０】さらに、例えば、パターン形成工程は、基
台上に、所定の物質をパターンの応じて設ける工程を備
える。
台上に、所定の物質をパターンの応じて設ける工程を備
える。
【００３１】ここで、上記した物質は、流動体に対する
親和性に関し、基台と反対の性質を備えるものである。
親和性に関し、基台と反対の性質を備えるものである。
【００３２】本発明は、本発明の基板にパターンを形成
するパターン形成方法であって、流動体の液滴を吐出可
能に設けられたインクジェット式記録ヘッドを任意のパ
ターンに従って駆動する工程と、パターンに沿って移動
するインクジェット式記録ヘッドのノズル穴から流動体
の液滴を吐出させることにより、基板上に当該流動体に
よるパターンを形成する工程と、を備えたパターン形成
方法である。
するパターン形成方法であって、流動体の液滴を吐出可
能に設けられたインクジェット式記録ヘッドを任意のパ
ターンに従って駆動する工程と、パターンに沿って移動
するインクジェット式記録ヘッドのノズル穴から流動体
の液滴を吐出させることにより、基板上に当該流動体に
よるパターンを形成する工程と、を備えたパターン形成
方法である。
【００３３】ここで、パターンを形成する工程は、イン
クジェット式記録ヘッドに設けられ、流動体を充填可能
に構成されたキャビティに対し当該流動体を供給し、当
該キャビティに体積変化を生じさせることが可能に構成
された圧電体素子に任意のパターンに応じた電圧を印加
することにより、ノズル穴から流動体の液滴を吐出させ
る。
クジェット式記録ヘッドに設けられ、流動体を充填可能
に構成されたキャビティに対し当該流動体を供給し、当
該キャビティに体積変化を生じさせることが可能に構成
された圧電体素子に任意のパターンに応じた電圧を印加
することにより、ノズル穴から流動体の液滴を吐出させ
る。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための最
良の形態を、図面を参照して説明する。
良の形態を、図面を参照して説明する。
【００３５】（実施形態１）本発明の実施形態１は、イ
ンクジェット式記録ヘッド等から流動体を吐出させて任
意のパターンを形成するために適する基板の構造に関す
る。
ンクジェット式記録ヘッド等から流動体を吐出させて任
意のパターンを形成するために適する基板の構造に関す
る。
【００３６】図１に、本実施形態１の基板の平面図を示
す。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）を断面ＡＡから見た図であり、同図（ｃ）は同図
（ｂ）の変形例である。
す。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）を断面ＡＡから見た図であり、同図（ｃ）は同図
（ｂ）の変形例である。
【００３７】同図（ａ）に示すように、本実施形態１の
基板１ａは、所定の流動体に対し親和性のある親和性領
域１０と、流動体に対し親和性のない非親和性領域１１
と、を備えている。
基板１ａは、所定の流動体に対し親和性のある親和性領
域１０と、流動体に対し親和性のない非親和性領域１１
と、を備えている。
【００３８】同図（ｂ）に示すように、基板１ａは、流
動体に対し親和性のない組成を有する基台１００ａ上
で、親和性を持たせたい領域１０に親和性膜１０１ａを
形成して構成される。または、同図（ｃ）に示すよう
に、基板１ａは、流動体に対し親和性のある組成を有す
る基台１００ｂ上で、親和性を排除したい領域１１に非
親和性膜１０１ｂを形成して構成される。
動体に対し親和性のない組成を有する基台１００ａ上
で、親和性を持たせたい領域１０に親和性膜１０１ａを
形成して構成される。または、同図（ｃ）に示すよう
に、基板１ａは、流動体に対し親和性のある組成を有す
る基台１００ｂ上で、親和性を排除したい領域１１に非
親和性膜１０１ｂを形成して構成される。
【００３９】ここで親和性であるか非親和性であるか
は、パターン形成対象である流動体がどのような性質を
備えているかで決まる。例えば親水性のある流動体であ
れば、親水性のある組成が親和性を示し、疎水性のある
組成が非親和性を示す。逆に親油性のある流動体であれ
ば、親水性のある組成が非親和性を示し、疎水性のある
組成が親和性を示す。流動体を何にするかは、インクジ
ェット方式の工業的応用対象によって種々に変更して適
用することになる。
は、パターン形成対象である流動体がどのような性質を
備えているかで決まる。例えば親水性のある流動体であ
れば、親水性のある組成が親和性を示し、疎水性のある
組成が非親和性を示す。逆に親油性のある流動体であれ
ば、親水性のある組成が非親和性を示し、疎水性のある
組成が親和性を示す。流動体を何にするかは、インクジ
ェット方式の工業的応用対象によって種々に変更して適
用することになる。
【００４０】流動体の性質に対応する基台１００および
親和性領域を構成する膜の組成例を表１に示す。
親和性領域を構成する膜の組成例を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】本実施形態１では、親和性領域１０の形状
を点状パターン、特に円状になるよう形成する。そのた
めに円状の親和性膜１０１ａを親和性のない基台１００
ａ上に形成するか、円状の穴が設けられた非親和性膜１
０１ｂを親和性のある基台１００ｂ上に形成して構成さ
れる。
を点状パターン、特に円状になるよう形成する。そのた
めに円状の親和性膜１０１ａを親和性のない基台１００
ａ上に形成するか、円状の穴が設けられた非親和性膜１
０１ｂを親和性のある基台１００ｂ上に形成して構成さ
れる。
【００４３】各親和性領域１０のパターン形状は、正円
状でなく、楕円状でもよい。また、図１（ａ）の基板１
ａのように、各パターンが互いに接することなく配置さ
れるものでも、図２の基板１ｂのように、各パターンが
互いに接して配置されるものでもよい。
状でなく、楕円状でもよい。また、図１（ａ）の基板１
ａのように、各パターンが互いに接することなく配置さ
れるものでも、図２の基板１ｂのように、各パターンが
互いに接して配置されるものでもよい。
【００４４】各パターンの形状、大きさおよび疎密につ
いては、流動体の有する表面張力の大きさ、例えば接触
角の大きさや、液滴の大きさに応じて適宜変更可能であ
る。例えば、図３の基板１ｃのように、方形状のパター
ンを散点的に設けてもよい。さらに図４の基板１ｄのよ
うに、方形状のパターンが互いに一部で接触するように
市松模様状に設けてもよい。また、図５の基板１ｅのよ
うに、三角形状のパターンを散点的に設けてもよい。さ
らに図６の基板１ｆのように、三角形状のパターンが互
いに一部で接触するように設けてもよい。さらに、図７
の基板１ｇのように、線状のパターンを設けてもよい。
いては、流動体の有する表面張力の大きさ、例えば接触
角の大きさや、液滴の大きさに応じて適宜変更可能であ
る。例えば、図３の基板１ｃのように、方形状のパター
ンを散点的に設けてもよい。さらに図４の基板１ｄのよ
うに、方形状のパターンが互いに一部で接触するように
市松模様状に設けてもよい。また、図５の基板１ｅのよ
うに、三角形状のパターンを散点的に設けてもよい。さ
らに図６の基板１ｆのように、三角形状のパターンが互
いに一部で接触するように設けてもよい。さらに、図７
の基板１ｇのように、線状のパターンを設けてもよい。
【００４５】このように点状パターンや線状パターンは
その形状によらず、種々に変形して適用することが可能
である。点状パターンや線状パターンの大きさや配置に
ついては以下に述べる。
その形状によらず、種々に変形して適用することが可能
である。点状パターンや線状パターンの大きさや配置に
ついては以下に述べる。
【００４６】（作用）図９および図１０に、従来の基板
に対しインクジェット式記録ヘッドより液滴を吐出した
場合の液滴付着の様子を示す。
に対しインクジェット式記録ヘッドより液滴を吐出した
場合の液滴付着の様子を示す。
【００４７】図９（ａ）は、基台１００に液滴１２を複
数滴吐出した場合の断面図であり、図１０（ａ）はその
平面図である。本発明の表面処理をしていない基板に液
滴１２を連続して吐出すると、図９（ａ）から判るよう
に、着弾した液滴の表面張力により、それぞれの液滴１
２は連続する。ただし液滴１２の広がりを阻止する境界
が何もないので、図１０（ａ）に示すように、各液滴は
つながってはいるが、その輪郭が着弾したときの位置の
乱れ以上に広がってしまう。溶媒成分が少ない場合、こ
の輪郭が広がったまま固化するので微細なパターンを形
成することは困難である。
数滴吐出した場合の断面図であり、図１０（ａ）はその
平面図である。本発明の表面処理をしていない基板に液
滴１２を連続して吐出すると、図９（ａ）から判るよう
に、着弾した液滴の表面張力により、それぞれの液滴１
２は連続する。ただし液滴１２の広がりを阻止する境界
が何もないので、図１０（ａ）に示すように、各液滴は
つながってはいるが、その輪郭が着弾したときの位置の
乱れ以上に広がってしまう。溶媒成分が少ない場合、こ
の輪郭が広がったまま固化するので微細なパターンを形
成することは困難である。
【００４８】溶媒成分が多い場合、液滴を乾燥させると
液滴中の溶媒成分が除去され、各液滴は着弾した位置で
収縮していく。付着位置に制限がないので、図９（ｂ）
および図１０（ｂ）に示すように、最初つながっていた
液滴１２も分離された島１２ｂとなる。着弾した液滴の
繋がりは、そのままパターンとして導電性を持たせる必
要があるにもかかわらず、上記のように島１２ｂとなっ
て分離してしまうのでは、パターンとして役に立たたな
い。
液滴中の溶媒成分が除去され、各液滴は着弾した位置で
収縮していく。付着位置に制限がないので、図９（ｂ）
および図１０（ｂ）に示すように、最初つながっていた
液滴１２も分離された島１２ｂとなる。着弾した液滴の
繋がりは、そのままパターンとして導電性を持たせる必
要があるにもかかわらず、上記のように島１２ｂとなっ
て分離してしまうのでは、パターンとして役に立たたな
い。
【００４９】図８を参照して本発明の表面処理を施した
本実施形態１における基板の作用を説明する。同図
（ａ）は、図２の基板１ｂに、液滴を吐出したときの基
板上における液滴の形を示す。同図（ｂ）は、図７の基
板に液滴を吐出したときの基板上における液滴の形を示
す。図８（ａ）（ｂ）におけるいずれのパターンの場合
にも、インクジェット式記録ヘッドからの液滴は、ライ
ンＬ３に沿って着弾するものとする。
本実施形態１における基板の作用を説明する。同図
（ａ）は、図２の基板１ｂに、液滴を吐出したときの基
板上における液滴の形を示す。同図（ｂ）は、図７の基
板に液滴を吐出したときの基板上における液滴の形を示
す。図８（ａ）（ｂ）におけるいずれのパターンの場合
にも、インクジェット式記録ヘッドからの液滴は、ライ
ンＬ３に沿って着弾するものとする。
【００５０】図８（ａ）に示すように、基板上に着弾し
た液滴１２は親和性領域１０では十分に広がる。しかし
非親和性領域１１からは排除され、表面張力にしたがっ
て隣接する親和性領域１０に引き込まれる。したがって
表面張力が働いて引き込まれた後は同図に示すように、
親和性領域１０のみに液滴１２が付着する。ヘッドから
の液滴の吐出方向が多少ずれても、ラインＬ２からＬ４
までの一定の幅に着弾すれば、付着する液滴１２は常に
ラインＬ２からＬ４の間の親和性領域１０に乗る。親和
性領域１０は互いに分離しているか、一点で接している
だけなので、直接着弾しない限り、一つの親和性領域１
０に乗った液滴１２が隣接する親和性領域１０に侵入す
ることがない。液滴１２が乗っている親和性領域１０の
隣には、必ず液滴１２が乗っている親和性領域１０が、
接しているかわずかに離れているかしているので、液滴
１２同士が表面張力で互いに連結される。したがって液
滴１２が着弾した軌跡に沿ってつながるので、パターン
が連続する。液滴１２が乗った親和性領域１０では液滴
が満ちた状態となっているので、この液滴が乾燥しても
連結していた隣接する液滴と分離されることはない。
た液滴１２は親和性領域１０では十分に広がる。しかし
非親和性領域１１からは排除され、表面張力にしたがっ
て隣接する親和性領域１０に引き込まれる。したがって
表面張力が働いて引き込まれた後は同図に示すように、
親和性領域１０のみに液滴１２が付着する。ヘッドから
の液滴の吐出方向が多少ずれても、ラインＬ２からＬ４
までの一定の幅に着弾すれば、付着する液滴１２は常に
ラインＬ２からＬ４の間の親和性領域１０に乗る。親和
性領域１０は互いに分離しているか、一点で接している
だけなので、直接着弾しない限り、一つの親和性領域１
０に乗った液滴１２が隣接する親和性領域１０に侵入す
ることがない。液滴１２が乗っている親和性領域１０の
隣には、必ず液滴１２が乗っている親和性領域１０が、
接しているかわずかに離れているかしているので、液滴
１２同士が表面張力で互いに連結される。したがって液
滴１２が着弾した軌跡に沿ってつながるので、パターン
が連続する。液滴１２が乗った親和性領域１０では液滴
が満ちた状態となっているので、この液滴が乾燥しても
連結していた隣接する液滴と分離されることはない。
【００５１】以上から判るように、点状パターンの場
合、点状パターンの大きさは、一つの親和性領域１０で
は着弾した液滴の量を載せきれず周囲に漏れる程度であ
ることが好ましい。点状パターンが液滴に比べて小さす
ぎると、個々の親和性領域の境界で発生する表面張力が
弱すぎて液滴の広がりを阻止できず、通常の基板に吐出
したときと変わらなくなっていまう。また、点状パター
ンが液滴に比べ小さすぎると、個々の親和性領域の境界
まで液滴が達せず、その輪郭が歪んだり、パターンが分
断されるおそれが生ずる。
合、点状パターンの大きさは、一つの親和性領域１０で
は着弾した液滴の量を載せきれず周囲に漏れる程度であ
ることが好ましい。点状パターンが液滴に比べて小さす
ぎると、個々の親和性領域の境界で発生する表面張力が
弱すぎて液滴の広がりを阻止できず、通常の基板に吐出
したときと変わらなくなっていまう。また、点状パター
ンが液滴に比べ小さすぎると、個々の親和性領域の境界
まで液滴が達せず、その輪郭が歪んだり、パターンが分
断されるおそれが生ずる。
【００５２】したがって、点状パターンの大きさと液滴
の量との関係は、流動体の接触角にもよるが、液滴が着
弾して通常広がる面積よりも点状パターンの面積を若干
小さめにしておくのが好ましい。
の量との関係は、流動体の接触角にもよるが、液滴が着
弾して通常広がる面積よりも点状パターンの面積を若干
小さめにしておくのが好ましい。
【００５３】また、親和性領域の点状パターンの配置
は、個々のパターンが互いに点接触する程度が好まし
い。個々のパターンが接触し完全に繋がると、親和性領
域境界における表面張力の阻止ができず、隣接する親和
性領域に無制限に液滴が侵入するおそれがあるからであ
る。逆に点状パターンが離れ過ぎると、液滴の連続性が
阻害され、液滴パターンの分離を起こすからである。
は、個々のパターンが互いに点接触する程度が好まし
い。個々のパターンが接触し完全に繋がると、親和性領
域境界における表面張力の阻止ができず、隣接する親和
性領域に無制限に液滴が侵入するおそれがあるからであ
る。逆に点状パターンが離れ過ぎると、液滴の連続性が
阻害され、液滴パターンの分離を起こすからである。
【００５４】一方、図８（ｂ）の線状パターンでは、液
滴１２がラインＬ３に沿って着弾しており、隣接する液
滴１２と連結されている。この線状パターンでは、液滴
１２がラインＬ２からＬ４の間に着弾する限り、ライン
Ｌ３を中心する液滴の繋がりに吸収され、ラインＬ２か
らＬ４の幅より液滴が広がらない。またラインＬ３は連
続しているので、重なり合うように液滴１２が着弾する
限り、液滴パターンが分断されることはない。
滴１２がラインＬ３に沿って着弾しており、隣接する液
滴１２と連結されている。この線状パターンでは、液滴
１２がラインＬ２からＬ４の間に着弾する限り、ライン
Ｌ３を中心する液滴の繋がりに吸収され、ラインＬ２か
らＬ４の幅より液滴が広がらない。またラインＬ３は連
続しているので、重なり合うように液滴１２が着弾する
限り、液滴パターンが分断されることはない。
【００５５】線状パターンでは、線状の親和性領域１０
の幅が着弾する液滴１２の径より狭い方が好ましい。こ
のような親和性領域１０の幅であれば、その境界におい
て液滴の表面張力が働き、液滴パターンの輪郭も線状に
なるからである。
の幅が着弾する液滴１２の径より狭い方が好ましい。こ
のような親和性領域１０の幅であれば、その境界におい
て液滴の表面張力が働き、液滴パターンの輪郭も線状に
なるからである。
【００５６】（パターン形成方法）次に本実施形態の基
板を使用してパターンを形成する方法を説明する。上記
した基板によれば、液滴を塗布した場合にその液滴の付
着場所を超えてパターンが広がったり乾燥時に収縮して
パターンが分断されることがないので、任意の方法でパ
ターンを描くことができる。しかし微細パターンを高速
に任意の形状に描く場合には、インクジェット方式によ
って描くことが好ましい。以下インクジェット方式を適
用して、本実施形態１の基板に対するパターン形成を説
明する。
板を使用してパターンを形成する方法を説明する。上記
した基板によれば、液滴を塗布した場合にその液滴の付
着場所を超えてパターンが広がったり乾燥時に収縮して
パターンが分断されることがないので、任意の方法でパ
ターンを描くことができる。しかし微細パターンを高速
に任意の形状に描く場合には、インクジェット方式によ
って描くことが好ましい。以下インクジェット方式を適
用して、本実施形態１の基板に対するパターン形成を説
明する。
【００５７】まずインクジェット式記録ヘッドの構造を
説明する。図１９は、インクジェット式記録ヘッド２の
分解斜視図である。同図に示すように、インクジェット
式記録ヘッド２は、ノズル２１１の設けられたノズルプ
レート２１、および振動板２３の設けられた圧力室基板
２２を、筐体２５に嵌め込んで構成される。圧力室基板
２２は、例えばシリコンをエッチングして形成され、キ
ャビティ（圧力室）２２１、側壁２２２およびリザーバ
２２３等が形成されている。
説明する。図１９は、インクジェット式記録ヘッド２の
分解斜視図である。同図に示すように、インクジェット
式記録ヘッド２は、ノズル２１１の設けられたノズルプ
レート２１、および振動板２３の設けられた圧力室基板
２２を、筐体２５に嵌め込んで構成される。圧力室基板
２２は、例えばシリコンをエッチングして形成され、キ
ャビティ（圧力室）２２１、側壁２２２およびリザーバ
２２３等が形成されている。
【００５８】図２０に、ノズルプレート２１、圧力室基
板２２および振動板２３を積層して構成されるインクジ
ェット式記録ヘッド２の主要部構造の斜視図一部断面図
を示す。同図に示すように、インクジェット式記録ヘッ
ド２の主要部は、圧力室基板２２をノズルプレート２１
と振動板２３で挟み込んだ構造を備える。ノズルプレー
ト２１は、圧力室基板２２と貼り合わせられたときにキ
ャビティ２２１に対応する位置に配置されるように、ノ
ズル穴２１１が形成されている。圧力室基板２２には、
シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各
々が圧力室として機能可能にキャビティ２２１が複数設
けられる。キャビティ２２１間は側壁２２２で分離され
ている。各キャビティ２２１は、供給口２２４を介して
共通の流路であるリザーバ２２３に繋がっている。振動
板２３は、例えば熱酸化膜等により構成される。振動板
２３上のキャビティ２２１に相当する位置には、圧電体
素子２４が形成されている。また、振動板２３にはイン
クタンク口２３１が設けられ、図示しないインクタンク
から任意の流動体を供給可能に構成されている。圧電体
素子２４は、例えばＰＺＴ素子等を上部電極および下部
電極（図示せず）とで挟んだ構造を備える。
板２２および振動板２３を積層して構成されるインクジ
ェット式記録ヘッド２の主要部構造の斜視図一部断面図
を示す。同図に示すように、インクジェット式記録ヘッ
ド２の主要部は、圧力室基板２２をノズルプレート２１
と振動板２３で挟み込んだ構造を備える。ノズルプレー
ト２１は、圧力室基板２２と貼り合わせられたときにキ
ャビティ２２１に対応する位置に配置されるように、ノ
ズル穴２１１が形成されている。圧力室基板２２には、
シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各
々が圧力室として機能可能にキャビティ２２１が複数設
けられる。キャビティ２２１間は側壁２２２で分離され
ている。各キャビティ２２１は、供給口２２４を介して
共通の流路であるリザーバ２２３に繋がっている。振動
板２３は、例えば熱酸化膜等により構成される。振動板
２３上のキャビティ２２１に相当する位置には、圧電体
素子２４が形成されている。また、振動板２３にはイン
クタンク口２３１が設けられ、図示しないインクタンク
から任意の流動体を供給可能に構成されている。圧電体
素子２４は、例えばＰＺＴ素子等を上部電極および下部
電極（図示せず）とで挟んだ構造を備える。
【００５９】図２１を参照してインクジェット式記録ヘ
ッド２の吐出原理を示す。同図は図２０のＡ−Ａの線に
おける断面図である。流動体１２は、図示しないインク
タンクから、振動板２３に設けられたインクタンク口２
３１を介してリザーバ２２３内に供給される。流動体１
２は、このリザーバ２２３から供給口２２４を通して、
各キャビティ２２１に流入する。圧電体素子２４は、そ
の上部電極と下部電極との間に電圧を加えると、その体
積が変化する。この体積変化が振動板２３を変形させ、
キャビティ２１の体積を変化させる。
ッド２の吐出原理を示す。同図は図２０のＡ−Ａの線に
おける断面図である。流動体１２は、図示しないインク
タンクから、振動板２３に設けられたインクタンク口２
３１を介してリザーバ２２３内に供給される。流動体１
２は、このリザーバ２２３から供給口２２４を通して、
各キャビティ２２１に流入する。圧電体素子２４は、そ
の上部電極と下部電極との間に電圧を加えると、その体
積が変化する。この体積変化が振動板２３を変形させ、
キャビティ２１の体積を変化させる。
【００６０】電圧を加えない状態では振動板２３の変形
がない。ところが、電圧を加えると、同図の破線で示す
位置まで、振動板２３ｂや変形後２４ｂの圧電素子が変
形する。キャビティ２１内の体積が変化すると、キャビ
ティ２１に満たされた流動体１２の圧力が高まる。ノズ
ル穴２１１には流動体１２が供給され、液滴１２が吐出
される。
がない。ところが、電圧を加えると、同図の破線で示す
位置まで、振動板２３ｂや変形後２４ｂの圧電素子が変
形する。キャビティ２１内の体積が変化すると、キャビ
ティ２１に満たされた流動体１２の圧力が高まる。ノズ
ル穴２１１には流動体１２が供給され、液滴１２が吐出
される。
【００６１】次に図１８を参照してパターン形成方法を
示す。同図（ａ）に示すように、インクジェット式記録
ヘッド２を、任意のパターンに沿って移動させながら、
圧電体素子２４を連続的に駆動して、流動体１２の液滴
を本発明の基板１に吐出する。基板１には、親和性領域
１０が設けられているので、その境界に沿って液滴１２
が乗る。液滴１２が親和性領域１０に沿って保持される
作用は前記した通りである。総てのパターンについて液
滴１２を吐出させると、同図（ｂ）に示すように、パタ
ーンに沿った領域の親和性領域１０には連続的に液滴１
２が乗っている状態になる。間隙のある親和性領域１
０’があると、その間隙を超えて液滴１２が繋がる。イ
ンクジェット式記録ヘッド２から吐出される液滴１２の
量と移動速度を適当に制御すれば、パターンが切れるこ
となく基板１上に形成される。パターン形成後には、熱
処理等、流動体を定着させるための任意の工程を経て、
パターン形成を完了させる。
示す。同図（ａ）に示すように、インクジェット式記録
ヘッド２を、任意のパターンに沿って移動させながら、
圧電体素子２４を連続的に駆動して、流動体１２の液滴
を本発明の基板１に吐出する。基板１には、親和性領域
１０が設けられているので、その境界に沿って液滴１２
が乗る。液滴１２が親和性領域１０に沿って保持される
作用は前記した通りである。総てのパターンについて液
滴１２を吐出させると、同図（ｂ）に示すように、パタ
ーンに沿った領域の親和性領域１０には連続的に液滴１
２が乗っている状態になる。間隙のある親和性領域１
０’があると、その間隙を超えて液滴１２が繋がる。イ
ンクジェット式記録ヘッド２から吐出される液滴１２の
量と移動速度を適当に制御すれば、パターンが切れるこ
となく基板１上に形成される。パターン形成後には、熱
処理等、流動体を定着させるための任意の工程を経て、
パターン形成を完了させる。
【００６２】上記したように、本実施形態１によれば、
点状パターンまたは線状パターンに親和性領域を配置し
たので、基板に着弾した液滴が広がり過ぎず、かつ液滴
の連続による液滴パターンが分断されることがない。し
たがってインクジェット方式等により任意のパターンを
基板上に作成するためのユニバーサル基板として適する
基板を提供することができる。
点状パターンまたは線状パターンに親和性領域を配置し
たので、基板に着弾した液滴が広がり過ぎず、かつ液滴
の連続による液滴パターンが分断されることがない。し
たがってインクジェット方式等により任意のパターンを
基板上に作成するためのユニバーサル基板として適する
基板を提供することができる。
【００６３】（実施形態２）本発明の実施形態２は、上
記実施形態１で説明した基板を製造するための方法に関
する。特に本形態では硫黄化合物の自己集合化単分子膜
を利用する。
記実施形態１で説明した基板を製造するための方法に関
する。特に本形態では硫黄化合物の自己集合化単分子膜
を利用する。
【００６４】（原理説明）図１２に基づいて、硫黄化合
物がチオール化合物である場合の自己集合化の原理を説
明する。本実施形態では、基台に金属層を設けそれを硫
黄化合物を含む溶解液に浸漬して自己集合化単分子膜を
形成する。チオール化合物は、同図（ａ）に示すよう
に、尾の部分がメルカプト基で構成される。これを、１
〜１０ｍＭのエタノール溶液に溶解する。この溶液に、
同図（ｂ）のように金の膜を浸漬し、室温で１時間程度
放置すると、チオール化合物が金の表面に自発的に集合
してくる（同図（ｃ））。そして、金の原子と硫黄原子
とが共有結合的に結合し、金の表面に二次元的にチオー
ル分子の単分子膜が形成される（同図（ｄ））。この膜
の厚さは、硫黄化合物の分子量にもよるが、１０〜５０
オングストローム程度である。硫黄化合物の組成を調整
することにより、自己集合化単分子膜を流動体に対し親
和性にしたり非親和性にしたり自由に設定できる。
物がチオール化合物である場合の自己集合化の原理を説
明する。本実施形態では、基台に金属層を設けそれを硫
黄化合物を含む溶解液に浸漬して自己集合化単分子膜を
形成する。チオール化合物は、同図（ａ）に示すよう
に、尾の部分がメルカプト基で構成される。これを、１
〜１０ｍＭのエタノール溶液に溶解する。この溶液に、
同図（ｂ）のように金の膜を浸漬し、室温で１時間程度
放置すると、チオール化合物が金の表面に自発的に集合
してくる（同図（ｃ））。そして、金の原子と硫黄原子
とが共有結合的に結合し、金の表面に二次元的にチオー
ル分子の単分子膜が形成される（同図（ｄ））。この膜
の厚さは、硫黄化合物の分子量にもよるが、１０〜５０
オングストローム程度である。硫黄化合物の組成を調整
することにより、自己集合化単分子膜を流動体に対し親
和性にしたり非親和性にしたり自由に設定できる。
【００６５】硫黄化合物としてはチオール化合物が好ま
しい。ここで、チオール化合物とは、メルカプト基（−
ＳＨ; mercapt group）を持つ有機化合物（Ｒ−ＳＨ；
Ｒはアルキル基（alkyl group）等の炭化水素基）の総
称をいう。
しい。ここで、チオール化合物とは、メルカプト基（−
ＳＨ; mercapt group）を持つ有機化合物（Ｒ−ＳＨ；
Ｒはアルキル基（alkyl group）等の炭化水素基）の総
称をいう。
【００６６】表２に、流動体が親水性である場合と親油
性である場合に分けて、チオール化合物の代表的な組成
を示す。ｎ、ｍは自然数とする。
性である場合に分けて、チオール化合物の代表的な組成
を示す。ｎ、ｍは自然数とする。
【００６７】
【表２】
【００６８】表２から判るように、硫黄化合物単分子膜
を親水性にしたり親油性にしたり組成を変えることで自
由に設定できる。硫黄化合物を親水性にした場合には、
基板を親油性にし、硫黄化合物を親油性にした場合に
は、基板を親水性に選ぶ。
を親水性にしたり親油性にしたり組成を変えることで自
由に設定できる。硫黄化合物を親水性にした場合には、
基板を親油性にし、硫黄化合物を親油性にした場合に
は、基板を親水性に選ぶ。
【００６９】（製造方法）図１１に、本実施形態２にお
ける製造方法の製造工程断面図を示す。この図は、例え
ば前記図１（ｂ）または（ｃ）に対応する切断面から見
た断面図である。
ける製造方法の製造工程断面図を示す。この図は、例え
ば前記図１（ｂ）または（ｃ）に対応する切断面から見
た断面図である。
【００７０】金属層形成工程（図１１（ａ））： 金属
層形成工程では、基台１００上に金属層１０１を形成す
る。基台１００は、流動体に応じて流動体に対し親和性
にするか非親和性にするかが選択される。基台１００上
に金属層１０１を設ける。金属層としては、化学的・物
理的な安定性から金（Ａｕ）が好ましい。その他、硫黄
化合物を化学的に吸着する銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、ガリウム−砒素（Ｇａ−Ａｓ）等の
金属であってもよい。金属層の形成は、湿式メッキ、真
空蒸着法、真空スパッタ法等の公知の技術が使用でき
る。金属の薄膜を一定の厚さで均一に形成できる成膜法
であれば、その種類に特に限定されるものではない。金
属層の役割は、硫黄化合物層を固定することであるた
め、金属層自体は極めて薄くてもよい。そのため、一般
に５００〜２０００オングストローム程度の厚みでよ
い。
層形成工程では、基台１００上に金属層１０１を形成す
る。基台１００は、流動体に応じて流動体に対し親和性
にするか非親和性にするかが選択される。基台１００上
に金属層１０１を設ける。金属層としては、化学的・物
理的な安定性から金（Ａｕ）が好ましい。その他、硫黄
化合物を化学的に吸着する銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、ガリウム−砒素（Ｇａ−Ａｓ）等の
金属であってもよい。金属層の形成は、湿式メッキ、真
空蒸着法、真空スパッタ法等の公知の技術が使用でき
る。金属の薄膜を一定の厚さで均一に形成できる成膜法
であれば、その種類に特に限定されるものではない。金
属層の役割は、硫黄化合物層を固定することであるた
め、金属層自体は極めて薄くてもよい。そのため、一般
に５００〜２０００オングストローム程度の厚みでよ
い。
【００７１】なお、基板１００によっては金属層１０１
と基台１００との密着性が悪くなる。このようなときは
金属層１０１と基台１００との密着性を向上させるため
に、基台と金属との間に中間層を形成する。中間層は、
基台１００と金属層１０１との間の結合力を強める素
材、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タン
タル（Ｔａ）ノズルれか、あるいはそれらの合金（Ｎｉ
−Ｃｒ等）であることが好ましい。中間層を設ければ、
基台１００と金属層１０１との結合力が増し、機械的な
摩擦に対し、硫黄化合物層が剥離し難くなる。金属層１
０１の下に中間層を形成する場合には、例えばＣｒを１
００〜３００オングストロームの厚さで真空スパッタ
法、またはイオンプレーティング法により形成する。
と基台１００との密着性が悪くなる。このようなときは
金属層１０１と基台１００との密着性を向上させるため
に、基台と金属との間に中間層を形成する。中間層は、
基台１００と金属層１０１との間の結合力を強める素
材、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タン
タル（Ｔａ）ノズルれか、あるいはそれらの合金（Ｎｉ
−Ｃｒ等）であることが好ましい。中間層を設ければ、
基台１００と金属層１０１との結合力が増し、機械的な
摩擦に対し、硫黄化合物層が剥離し難くなる。金属層１
０１の下に中間層を形成する場合には、例えばＣｒを１
００〜３００オングストロームの厚さで真空スパッタ
法、またはイオンプレーティング法により形成する。
【００７２】パターン形成工程（図１１（ｂ））： パ
ターン形成工程では、基台１００上に形成した金属層１
０１のうち親和性領域または非親和性領域のいずれかに
エネルギーを与えて金属を蒸発させる。エネルギーとし
ては光が好ましく、特に短波長の高エネルギーを供給可
能なレーザ光が好ましい。レーザ光を射出するピックア
ップ３０を、親和性領域または非親和性領域のパターン
に合わせてレーザ光を射出させながら移動させる。レー
ザ光が照射された領域は、金属層１０１を形成する金属
が蒸発するため、基台１００が露出する。なお、パター
ンは、実施形態１で示したように各種のパターンを適用
することが可能である。
ターン形成工程では、基台１００上に形成した金属層１
０１のうち親和性領域または非親和性領域のいずれかに
エネルギーを与えて金属を蒸発させる。エネルギーとし
ては光が好ましく、特に短波長の高エネルギーを供給可
能なレーザ光が好ましい。レーザ光を射出するピックア
ップ３０を、親和性領域または非親和性領域のパターン
に合わせてレーザ光を射出させながら移動させる。レー
ザ光が照射された領域は、金属層１０１を形成する金属
が蒸発するため、基台１００が露出する。なお、パター
ンは、実施形態１で示したように各種のパターンを適用
することが可能である。
【００７３】硫黄化合物浸漬工程（図１１（ｃ））：
硫黄化合物浸漬工程では、金属層のパターンが形成され
た基板を、硫黄化合物の溶解液に浸漬し、自己集合化単
分子膜１０２を形成する。まず自己集合化単分子膜１０
２に用いたい組成のチオール化合物をエタノールまたは
イソプロピルアルコールのような有機溶剤に溶かした溶
液を用意する。この膜を非親水性に組成したい場合には
アルキル基を有する硫黄化合物を用い、親水性にしたい
場合にはＯＨ基またはＣＯ2Ｈ基を有する硫黄化合物を
用いる。その溶液中に金属層１０１を形成した基台１０
０を浸漬する。浸漬条件は、溶液の硫黄化合物濃度が
０．０１ｍＭで、溶液温度が常温から５０℃程度、浸漬
時間が５分から３０分程度とする。浸漬処理の間、硫黄
化合物層の形成を均一に行うべく、溶液の撹拌あるいは
循環を行う。
硫黄化合物浸漬工程では、金属層のパターンが形成され
た基板を、硫黄化合物の溶解液に浸漬し、自己集合化単
分子膜１０２を形成する。まず自己集合化単分子膜１０
２に用いたい組成のチオール化合物をエタノールまたは
イソプロピルアルコールのような有機溶剤に溶かした溶
液を用意する。この膜を非親水性に組成したい場合には
アルキル基を有する硫黄化合物を用い、親水性にしたい
場合にはＯＨ基またはＣＯ2Ｈ基を有する硫黄化合物を
用いる。その溶液中に金属層１０１を形成した基台１０
０を浸漬する。浸漬条件は、溶液の硫黄化合物濃度が
０．０１ｍＭで、溶液温度が常温から５０℃程度、浸漬
時間が５分から３０分程度とする。浸漬処理の間、硫黄
化合物層の形成を均一に行うべく、溶液の撹拌あるいは
循環を行う。
【００７４】金属表面の清浄さえ保てれば、硫黄分子が
自ら自己集合化し単分子膜を形成するため、厳格な条件
管理が不要な工程である。浸漬が終了するころには、金
の表面にだけ強固な付着性を有する硫黄分子の単分子膜
が形成される。
自ら自己集合化し単分子膜を形成するため、厳格な条件
管理が不要な工程である。浸漬が終了するころには、金
の表面にだけ強固な付着性を有する硫黄分子の単分子膜
が形成される。
【００７５】最後に基台表面に付着した溶解液を洗浄し
て除去する。金層以外の部分に付着したチオール分子は
共有結合をしていないので、エチルアルコールによるリ
ンス等、簡単な洗浄により除去される。
て除去する。金層以外の部分に付着したチオール分子は
共有結合をしていないので、エチルアルコールによるリ
ンス等、簡単な洗浄により除去される。
【００７６】以上の工程により、自己集合化単分子膜１
０２が親水性または非親水性、基台１００の露出部分が
非親水性または親水性である基板１が製造される。この
基板に吐出する流動体が親水性である場合には、図１１
（ｃ）に示すように自己集合化単分子膜１０２部分が親
和性領域１０、基台１０２の露出部分が非親和性領域１
１となる。
０２が親水性または非親水性、基台１００の露出部分が
非親水性または親水性である基板１が製造される。この
基板に吐出する流動体が親水性である場合には、図１１
（ｃ）に示すように自己集合化単分子膜１０２部分が親
和性領域１０、基台１０２の露出部分が非親和性領域１
１となる。
【００７７】上記したように、本実施形態２によれば、
硫黄化合物の自己集合化単分子膜を用いることにより、
インクジェット方式の工業的応用に適した基板を製造で
きる。特に、硫黄化合物の自己集合化単分子膜は摩耗に
強く、物理的、化学的耐性が高いので、工業用品である
基板に適する。また硫黄化合物を選択すれば、基台の性
質に応じて自由に自己集合化単分子膜を基板親水性にも
非親水性にもできる。さらにレーザ光を用いれば、微細
なパターンを形成できるので、流動体の液滴を表面張力
で保持するために適するパターンを形成できる。
硫黄化合物の自己集合化単分子膜を用いることにより、
インクジェット方式の工業的応用に適した基板を製造で
きる。特に、硫黄化合物の自己集合化単分子膜は摩耗に
強く、物理的、化学的耐性が高いので、工業用品である
基板に適する。また硫黄化合物を選択すれば、基台の性
質に応じて自由に自己集合化単分子膜を基板親水性にも
非親水性にもできる。さらにレーザ光を用いれば、微細
なパターンを形成できるので、流動体の液滴を表面張力
で保持するために適するパターンを形成できる。
【００７８】（実施形態３）本発明の実施形態３は、共
重合化合物を用いて上記実施形態１で説明した基板を製
造するための方法に関する。
重合化合物を用いて上記実施形態１で説明した基板を製
造するための方法に関する。
【００７９】（原理説明）共重合（copolymer）化合物
とは、二種またはそれ以上の単量体（モノマー）を用い
て、それらを成分として含む重合体化合物をいう。本実
施形態では少なくとも単量体の一方を流動体に対し親和
性を示す材料に選択し、単量体の他方を流動体に対し非
親和性を示す材料に選択する。この共重合化合物は、こ
の複数の単量体が一又は二以上の分子のブロックを単位
としたラメラ（lamella）構造を備える。ラメラ構造と
は、板状のブロック単位が一定の規則にしたがって集合
してとる構造である。ブロック単位を構成する分子が親
和性であったり非親和性であったりするので、この共重
合化合物を基台の一面に配置し固定すれば、基板は親和
性領域と非親和性領域が微細に配置された本発明の基板
構造をとることになる。
とは、二種またはそれ以上の単量体（モノマー）を用い
て、それらを成分として含む重合体化合物をいう。本実
施形態では少なくとも単量体の一方を流動体に対し親和
性を示す材料に選択し、単量体の他方を流動体に対し非
親和性を示す材料に選択する。この共重合化合物は、こ
の複数の単量体が一又は二以上の分子のブロックを単位
としたラメラ（lamella）構造を備える。ラメラ構造と
は、板状のブロック単位が一定の規則にしたがって集合
してとる構造である。ブロック単位を構成する分子が親
和性であったり非親和性であったりするので、この共重
合化合物を基台の一面に配置し固定すれば、基板は親和
性領域と非親和性領域が微細に配置された本発明の基板
構造をとることになる。
【００８０】表３に、本実施形態で用いることのできる
共重合化合物の組成例を示す。
共重合化合物の組成例を示す。
【００８１】
【表３】
【００８２】（製造方法）図１３を参照して本実施形態
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【００８３】共重合体化合物混合工程（図１３
（ａ））： まず疎水性を示すモノマー（単量体）をイ
オン重合により重合させ、適当な分子量の疎水性高分子
１０４を得る。そしてこの高分子１０４に親水性のモノ
マー１０３を入れて重合させ、親水性部分と疎水性部分
よりなるブロック共重合体１０５を得る。触媒としては
ブチルリチウム、ナフタリンナトリウムが用いられる。
溶媒としてはＴＨＦを用いる。
（ａ））： まず疎水性を示すモノマー（単量体）をイ
オン重合により重合させ、適当な分子量の疎水性高分子
１０４を得る。そしてこの高分子１０４に親水性のモノ
マー１０３を入れて重合させ、親水性部分と疎水性部分
よりなるブロック共重合体１０５を得る。触媒としては
ブチルリチウム、ナフタリンナトリウムが用いられる。
溶媒としてはＴＨＦを用いる。
【００８４】塗布工程（図１３（ｂ））： 前記工程で
得たブロック共重合体の溶液１０５（例えばトリクロロ
エチレン）を基台１００上にキャスティング法により注
ぐ。次いでこれを静置することによって溶媒を除去し乾
燥させる。
得たブロック共重合体の溶液１０５（例えばトリクロロ
エチレン）を基台１００上にキャスティング法により注
ぐ。次いでこれを静置することによって溶媒を除去し乾
燥させる。
【００８５】なお、本実施形態では基台１００が直接イ
ンクジェット方式によって吐出される流動体に触れるこ
とがないので、基台の組成が親和性であるか非親和性で
あるかを問わず、一定の機械的強度があれば任意の材料
を適用可能である。
ンクジェット方式によって吐出される流動体に触れるこ
とがないので、基台の組成が親和性であるか非親和性で
あるかを問わず、一定の機械的強度があれば任意の材料
を適用可能である。
【００８６】なお、高分子薄膜成長法、すなわちプラズ
マ重合法（plasma polymerization）を用いて共重合化
合物層を形成してもよい。プラズマ重合法は、親和性を
備える単量体ガスと非親和性を備える単量体ガスとの混
合ガスを用いる。この混合ガスをグロー放電によって活
性化し、その重合膜を基台１００上に生成させるおので
ある。共重合化合物層の生成にはプラズマ重合装置を用
いる。プラズマ重合条件として、ガス流量、ガス圧力、
放電周波数および放電電力を、この混合ガスに合わせて
設定する。
マ重合法（plasma polymerization）を用いて共重合化
合物層を形成してもよい。プラズマ重合法は、親和性を
備える単量体ガスと非親和性を備える単量体ガスとの混
合ガスを用いる。この混合ガスをグロー放電によって活
性化し、その重合膜を基台１００上に生成させるおので
ある。共重合化合物層の生成にはプラズマ重合装置を用
いる。プラズマ重合条件として、ガス流量、ガス圧力、
放電周波数および放電電力を、この混合ガスに合わせて
設定する。
【００８７】上記実施形態３によれば、共重合化合物を
用いたので、微細な分子レベルのラメラ構造により、本
発明の基板を製造することができる。この基板は共重合
化合物の生成と塗布のみで親和性領域と非親和性領域と
をランダムに配置することができるので、製造工程が簡
略化され、コストを下げることができる。
用いたので、微細な分子レベルのラメラ構造により、本
発明の基板を製造することができる。この基板は共重合
化合物の生成と塗布のみで親和性領域と非親和性領域と
をランダムに配置することができるので、製造工程が簡
略化され、コストを下げることができる。
【００８８】（実施形態４）本発明の実施形態４は、パ
ラフィン等の有機物質を用いて上記実施形態１で説明し
た基板を製造するための方法に関する。
ラフィン等の有機物質を用いて上記実施形態１で説明し
た基板を製造するための方法に関する。
【００８９】（製造方法）図１４を参照して本実施形態
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【００９０】パラフィン層形成工程（図１４（ａ））：
パラフィン層形成工程では、基台１００にパラフィン
を塗布しパラフィン層１０６を形成する工程である。パ
ラフィンが非親水性であるため、基台１００の組成は親
水性のものを使用する。例えば、４−ビニルピロリド
ン、エチレンオキシド、ビニルアルコール、セルロー
ス、酢酸ビニル等を使用する。パラフィンの塗布は、ロ
ールコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ダ
イコート法、バーコート法等の塗布法、各種印刷法、転
写法等の方法を適用可能である。
パラフィン層形成工程では、基台１００にパラフィン
を塗布しパラフィン層１０６を形成する工程である。パ
ラフィンが非親水性であるため、基台１００の組成は親
水性のものを使用する。例えば、４−ビニルピロリド
ン、エチレンオキシド、ビニルアルコール、セルロー
ス、酢酸ビニル等を使用する。パラフィンの塗布は、ロ
ールコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ダ
イコート法、バーコート法等の塗布法、各種印刷法、転
写法等の方法を適用可能である。
【００９１】マスク形成工程（図１４（ｂ））： マス
ク形成工程は、パラフィン層１０６上にマスク１０７を
形成する工程である。マスク１０７は非親水性領域がマ
スクで覆われるようなパターンで形成する。マスク材料
としては、露光マスク、エマルションマスク、ハードマ
スク等種々のマスクが形成できる。露光マスクを使用す
る場合には、クロム、酸化クロム、シリコン、酸化シリ
コン、酸化膜などを、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ法等で形成する。なお、マスクパターンは、実施形態
１で示したように各種のパターンを適用することが可能
である。
ク形成工程は、パラフィン層１０６上にマスク１０７を
形成する工程である。マスク１０７は非親水性領域がマ
スクで覆われるようなパターンで形成する。マスク材料
としては、露光マスク、エマルションマスク、ハードマ
スク等種々のマスクが形成できる。露光マスクを使用す
る場合には、クロム、酸化クロム、シリコン、酸化シリ
コン、酸化膜などを、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ法等で形成する。なお、マスクパターンは、実施形態
１で示したように各種のパターンを適用することが可能
である。
【００９２】エネルギー付与工程（図１４（ｃ））：
エネルギー付与工程は、マスク１０７を形成したパラフ
ィン層１０６にエネルギーを与え、マスクで覆われてい
ない領域のパラフィンを除去する工程である。エネルギ
ーとしては光、熱、光及び熱の三者が考えられるが、特
定の微細領域のパラフィンを除去するために光を用いる
のが好ましい。例えば、短波長のレーザ光をマスク１０
７上から照射し、露出しているパラフィンを蒸発させ
る。
エネルギー付与工程は、マスク１０７を形成したパラフ
ィン層１０６にエネルギーを与え、マスクで覆われてい
ない領域のパラフィンを除去する工程である。エネルギ
ーとしては光、熱、光及び熱の三者が考えられるが、特
定の微細領域のパラフィンを除去するために光を用いる
のが好ましい。例えば、短波長のレーザ光をマスク１０
７上から照射し、露出しているパラフィンを蒸発させ
る。
【００９３】マスク除去工程（図１４（ｄ））： マス
ク除去工程は、マスク１０７を除去する工程である。マ
スク１０７の除去は公知の有機溶剤を用いる。
ク除去工程は、マスク１０７を除去する工程である。マ
スク１０７の除去は公知の有機溶剤を用いる。
【００９４】以上の製造工程により、パラフィン層１０
６が非親水性（非親和性）領域１０となり、基台１００
の露出領域が親水性（親和性）領域１１となる。なお、
インクジェット式記録ヘッドより吐出する流動体が親油
性である場合には、パラフィン層１０６が親和性領域と
なり、基台１００が非親和性領域となる。
６が非親水性（非親和性）領域１０となり、基台１００
の露出領域が親水性（親和性）領域１１となる。なお、
インクジェット式記録ヘッドより吐出する流動体が親油
性である場合には、パラフィン層１０６が親和性領域と
なり、基台１００が非親和性領域となる。
【００９５】上記したように実施形態４によれば、パラ
フィンを用いて本発明の基板を製造することができる。
フィンを用いて本発明の基板を製造することができる。
【００９６】（実施形態５）本発明の実施形態５は、プ
ラズマ処理により実施形態１の基板を製造するものであ
る。
ラズマ処理により実施形態１の基板を製造するものであ
る。
【００９７】（原理説明）プラズマ処理は所定の気圧下
で高電圧のグロー放電を行って基板の表面改質を行う方
法である。ガラスやプラスチックのような絶縁性基板に
プラズマ処理を行うと、基板表面に多量の未反応基と架
橋層が存在して、待機または酸素雰囲気にさらすと未反
応基が酸化され、カルボニル基、水酸基を形成する。こ
れらの基は極性を備えているため親水性がある。一方ガ
ラスやプラスチックの多くは非親水性を備える。したが
って部分的なプラズマ処理によって親水性の領域および
非親水性の領域を生成可能である。
で高電圧のグロー放電を行って基板の表面改質を行う方
法である。ガラスやプラスチックのような絶縁性基板に
プラズマ処理を行うと、基板表面に多量の未反応基と架
橋層が存在して、待機または酸素雰囲気にさらすと未反
応基が酸化され、カルボニル基、水酸基を形成する。こ
れらの基は極性を備えているため親水性がある。一方ガ
ラスやプラスチックの多くは非親水性を備える。したが
って部分的なプラズマ処理によって親水性の領域および
非親水性の領域を生成可能である。
【００９８】（製造方法）図１５を参照して本実施形態
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【００９９】マスク形成工程（図１５（ａ））： マス
ク形成工程は基台１００の上にマスク１０９を施す工程
である。基台１００としてはプラズマ照射によって未反
応基が出現しうる素材、所定のプラスチック、表面をテ
フロン加工されたガラス基板等を用いる。マスク１０９
は、基台１００上で非親水性にしたい領域のみマスクが
かかるようにパターン形成される。マスク材料として
は、露光マスク、エマルションマスク、ハードマスク等
種々のマスクが形成できる。露光マスクを使用する場合
には、クロム、酸化クロム、シリコン、酸化シリコン、
酸化膜などを、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ法等
で形成する。なお、マスクパターンは、実施形態１で示
したように各種のパターンを適用することが可能であ
る。
ク形成工程は基台１００の上にマスク１０９を施す工程
である。基台１００としてはプラズマ照射によって未反
応基が出現しうる素材、所定のプラスチック、表面をテ
フロン加工されたガラス基板等を用いる。マスク１０９
は、基台１００上で非親水性にしたい領域のみマスクが
かかるようにパターン形成される。マスク材料として
は、露光マスク、エマルションマスク、ハードマスク等
種々のマスクが形成できる。露光マスクを使用する場合
には、クロム、酸化クロム、シリコン、酸化シリコン、
酸化膜などを、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ法等
で形成する。なお、マスクパターンは、実施形態１で示
したように各種のパターンを適用することが可能であ
る。
【０１００】プラズマ照射工程（図１５（ｂ））： プ
ラズマ照射工程はマスク１０９を施した基台１００上に
プラズマ照射３３する工程である。例えば１０―1〜１
００Ｐａのアルゴンガス中でネオントランスを用いて、
数百ボルトから数千ボルトの電圧を印加しグロー放電さ
せる。この他、ラジオ周波数帯の放電電源を用いて容量
結合または誘電結合により放電プラズマを形成する方
法、マイクロ波電力を導波管によって放電容器に供給し
て放電プラズマを形成させる方法等を適用する。
ラズマ照射工程はマスク１０９を施した基台１００上に
プラズマ照射３３する工程である。例えば１０―1〜１
００Ｐａのアルゴンガス中でネオントランスを用いて、
数百ボルトから数千ボルトの電圧を印加しグロー放電さ
せる。この他、ラジオ周波数帯の放電電源を用いて容量
結合または誘電結合により放電プラズマを形成する方
法、マイクロ波電力を導波管によって放電容器に供給し
て放電プラズマを形成させる方法等を適用する。
【０１０１】この処理により、プラズマ中に活性粒子と
してイオン、電子、励起原子または分子およびラジカル
等が発生し、基台１００表面の高分子の分子構造が変化
する。つまりプラズマ３３が照射された部分に多量の未
反応基や架橋層が出現する。
してイオン、電子、励起原子または分子およびラジカル
等が発生し、基台１００表面の高分子の分子構造が変化
する。つまりプラズマ３３が照射された部分に多量の未
反応基や架橋層が出現する。
【０１０２】表面改質工程（図１５（ｃ））： 表面改
質工程は、プラズマ処理された基台１００表面を酸化し
表面を改質する工程である。上記プラズマ処理によって
未反応基や架橋層が出現した基台１００を、大気または
酸素雰囲気下にさらす。基台１００表面の未反応基は酸
化されて、水酸基やカルボニル基を生ずる。これら極性
基は水に対して濡れやすい親水性を示す。一方マスクさ
れプラズマ処理されなかった領域はプラスチックのまま
であり非親水性を示す。
質工程は、プラズマ処理された基台１００表面を酸化し
表面を改質する工程である。上記プラズマ処理によって
未反応基や架橋層が出現した基台１００を、大気または
酸素雰囲気下にさらす。基台１００表面の未反応基は酸
化されて、水酸基やカルボニル基を生ずる。これら極性
基は水に対して濡れやすい親水性を示す。一方マスクさ
れプラズマ処理されなかった領域はプラスチックのまま
であり非親水性を示す。
【０１０３】したがってプラズマ処理された領域が親和
性領域１０となり、プラズマ処理されなかった領域が非
親和性領域１１となる。
性領域１０となり、プラズマ処理されなかった領域が非
親和性領域１１となる。
【０１０４】上記のように本実施形態５によれば、プラ
ズマ処理により基台を構成する一部領域の分子構造を変
更することで、非親水性の膜を親水性の膜に変更できる
ので、新たな層を形成することなく実施形態１の基板を
提供することができる。分子レベルの組成が変更される
のでこの基板は安定である。
ズマ処理により基台を構成する一部領域の分子構造を変
更することで、非親水性の膜を親水性の膜に変更できる
ので、新たな層を形成することなく実施形態１の基板を
提供することができる。分子レベルの組成が変更される
のでこの基板は安定である。
【０１０５】なおプラズマ照射の代わりに紫外線を照射
することによっても非親水性の膜を親水性の膜に変更す
ることができる。
することによっても非親水性の膜を親水性の膜に変更す
ることができる。
【０１０６】（実施形態６）本発明の実施形態６は、基
板を電荷を与えることで実施形態１の基板を製造するも
のである。
板を電荷を与えることで実施形態１の基板を製造するも
のである。
【０１０７】（製造方法）図１６を参照して本実施形態
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【０１０８】電荷印加工程（図１６（ａ））：電荷印加
工程は、基台１００を表面改質して電荷を生じさせるも
のである。基台１００としてはポリエチレンテレフタレ
ートを用いる。基台１００表面に電荷１１２を印加する
ためにはコロナ放電を用いる。
工程は、基台１００を表面改質して電荷を生じさせるも
のである。基台１００としてはポリエチレンテレフタレ
ートを用いる。基台１００表面に電荷１１２を印加する
ためにはコロナ放電を用いる。
【０１０９】脱チャージ工程（図１６（ｂ））： 脱チ
ャージ工程は、基台１００に印加された電荷を除去する
工程である。脱チャージを行うためには、基台１００の
表面にエネルギーを供給して行う。例えば、レーザ光３
４を実施形態１に示したような親和性領域あるいは非親
和性領域のパターンに合わせて照射する。照射された基
台１００上の領域からは電荷が除去される。
ャージ工程は、基台１００に印加された電荷を除去する
工程である。脱チャージを行うためには、基台１００の
表面にエネルギーを供給して行う。例えば、レーザ光３
４を実施形態１に示したような親和性領域あるいは非親
和性領域のパターンに合わせて照射する。照射された基
台１００上の領域からは電荷が除去される。
【０１１０】膜形成工程（図１６（ｃ））： 膜形成工
程は、基台１００表面に膜１１４を形成する工程であ
る。基台１００表面に微粒子を含有する樹脂粉末等を帯
電させた後、基台１００の表面にばらまき、膜を形成す
る。基台１００を流動媒体に対し親和性にし膜１１３を
非親和性にするか、基台１００を非親和性にし膜１１３
を親和性にするかは任意である。
程は、基台１００表面に膜１１４を形成する工程であ
る。基台１００表面に微粒子を含有する樹脂粉末等を帯
電させた後、基台１００の表面にばらまき、膜を形成す
る。基台１００を流動媒体に対し親和性にし膜１１３を
非親和性にするか、基台１００を非親和性にし膜１１３
を親和性にするかは任意である。
【０１１１】なお、ペットフィルムにコロナ放電を適用
することでも親和性パターンと非親和性パターンが混在
した基板を製造することができる。まずコロナ放電を起
こさせる一方の電極として櫛歯状の電極を用い他方の電
極として平坦な電極を用いる。この両電極間にペットフ
ィルムを通過させると、このペットフィルムがストライ
プ状または点状に帯電する。このペットフィルム上に帯
電したインクを着弾させるとパターンが形成される。イ
ンクを親水性にしておけばペットフィルムが撥水性を示
すので、インク着弾後のペットフィルムを本発明の基板
として使用することが可能である。
することでも親和性パターンと非親和性パターンが混在
した基板を製造することができる。まずコロナ放電を起
こさせる一方の電極として櫛歯状の電極を用い他方の電
極として平坦な電極を用いる。この両電極間にペットフ
ィルムを通過させると、このペットフィルムがストライ
プ状または点状に帯電する。このペットフィルム上に帯
電したインクを着弾させるとパターンが形成される。イ
ンクを親水性にしておけばペットフィルムが撥水性を示
すので、インク着弾後のペットフィルムを本発明の基板
として使用することが可能である。
【０１１２】上記したように本実施形態６では、基板を
脱チャージすることにより親和性領域および非親和性領
域を備えて実施形態１の基板を製造できる。
脱チャージすることにより親和性領域および非親和性領
域を備えて実施形態１の基板を製造できる。
【０１１３】（実施形態７）本発明の実施形態７は基台
に直接膜を形成していく方法である。
に直接膜を形成していく方法である。
【０１１４】（製造方法）図１７を参照して本実施形態
の製造方法を説明する。
の製造方法を説明する。
【０１１５】印刷工程（図１７（ａ））： 印刷工程
は、所定の印刷方法により流動体に対し親和性を有する
膜あるいは親和性のない膜を形成する工程である。基台
１００に塗布する膜材料１１４ｂとして、インクジェッ
ト式記録ヘッドから吐出される流動体に対し非親和性の
材料を用いた場合には、基台１００の材料を親和性の材
料で構成する。膜材料１１４ｂとして、流動体に親和性
の材料を用いた場合には、基台１００の材料を非親和性
の材料で工程する。印刷方法としては、親和性領域また
は非親和性領域に対応するパターンを設けた版１１５を
用いて、これにローラ３５等を用いて膜材料１１４ｂを
塗布し、圧力を加えて版１１５上の膜材料を基台１００
上に映す方法をいう。版１１５は、その形状により凸
版、平板、凹版、孔版、静電気や磁気を用いる方法等を
適用することが可能である。すなわち、公知の印刷方法
であって膜材料をインクの代わりに適用可能な印刷方法
を適宜適用できる。
は、所定の印刷方法により流動体に対し親和性を有する
膜あるいは親和性のない膜を形成する工程である。基台
１００に塗布する膜材料１１４ｂとして、インクジェッ
ト式記録ヘッドから吐出される流動体に対し非親和性の
材料を用いた場合には、基台１００の材料を親和性の材
料で構成する。膜材料１１４ｂとして、流動体に親和性
の材料を用いた場合には、基台１００の材料を非親和性
の材料で工程する。印刷方法としては、親和性領域また
は非親和性領域に対応するパターンを設けた版１１５を
用いて、これにローラ３５等を用いて膜材料１１４ｂを
塗布し、圧力を加えて版１１５上の膜材料を基台１００
上に映す方法をいう。版１１５は、その形状により凸
版、平板、凹版、孔版、静電気や磁気を用いる方法等を
適用することが可能である。すなわち、公知の印刷方法
であって膜材料をインクの代わりに適用可能な印刷方法
を適宜適用できる。
【０１１６】また、刷毛のようなもので基板１００の上
を擦って膜材料を不均一に付着させるラビング法を用い
てもよい。ラビング法によれば版１１５を必要としな
い。
を擦って膜材料を不均一に付着させるラビング法を用い
てもよい。ラビング法によれば版１１５を必要としな
い。
【０１１７】定着方法（図１７（ｂ））： 膜材料１１
４ｂが基台１００に転写されたら、熱処理等公知の技術
を適用して膜材料１１４を安定化させ、膜１１４を形成
する。
４ｂが基台１００に転写されたら、熱処理等公知の技術
を適用して膜材料１１４を安定化させ、膜１１４を形成
する。
【０１１８】上記したように本実施形態７によれば、直
接基台に材料を付着させる方法によっても実施形態１に
示すような基板を製造することができる。
接基台に材料を付着させる方法によっても実施形態１に
示すような基板を製造することができる。
【０１１９】（その他の変形例）本発明は上記実施形態
によらず種々に変形して適用することが可能である。
によらず種々に変形して適用することが可能である。
【０１２０】基板に設けるパターンは、実施形態１で示
したものは単なる例示であり、これに拘らず種々に変更
が可能である。点状パターン、線状パターンともその大
きさ、形状および配置を種々に変更可能である。これら
の要素は、流動体の性質に対応して定まるものだからで
ある。
したものは単なる例示であり、これに拘らず種々に変更
が可能である。点状パターン、線状パターンともその大
きさ、形状および配置を種々に変更可能である。これら
の要素は、流動体の性質に対応して定まるものだからで
ある。
【０１２１】また、基板を製造する方法は、上記実施形
態２から実施形態７のものに限定されず、最終的に親和
性領域と非親和性領域とに分かれるものであれば、種々
に変形することが可能である。
態２から実施形態７のものに限定されず、最終的に親和
性領域と非親和性領域とに分かれるものであれば、種々
に変形することが可能である。
【０１２２】なお、非親水性の基板を一部親水性にする
表面処理として、シランカップリング剤を用いる方法、
酸化アルミニウムやシリカ等の多孔質膜を形成する方
法、ＰＶＡ等の吸水性有機膜を係止枝する方法、アルゴ
ン等で逆スパッタをかける方法、コロナ放電、紫外線の
照射、オゾン処理、脱脂処理等、公知の種々の方法を適
用することができる。
表面処理として、シランカップリング剤を用いる方法、
酸化アルミニウムやシリカ等の多孔質膜を形成する方
法、ＰＶＡ等の吸水性有機膜を係止枝する方法、アルゴ
ン等で逆スパッタをかける方法、コロナ放電、紫外線の
照射、オゾン処理、脱脂処理等、公知の種々の方法を適
用することができる。
【０１２３】
【発明の効果】本発明によれば、流動体に対し親和性の
ある領域と親和性のない領域とを用いたので、インクジ
ェット方式等によって吐出された流動体の表面張力によ
り、微細なパターンが形成可能な基板を提供できる。
ある領域と親和性のない領域とを用いたので、インクジ
ェット方式等によって吐出された流動体の表面張力によ
り、微細なパターンが形成可能な基板を提供できる。
【０１２４】したがって、従来、工場等において高価な
設備により、多数の工程をかけて形成せざるを得なかっ
た微細パターンが、容易にかつ安価に製造可能となる。
設備により、多数の工程をかけて形成せざるを得なかっ
た微細パターンが、容易にかつ安価に製造可能となる。
【０１２５】本発明によれば、流動体に対し親和性のあ
る領域と親和性のない領域とを配置する工程を備えたの
で、インクジェット方式等によって吐出された流動体の
表面張力により、微細なパターン形成が可能な基板の製
造方法を提供できる。
る領域と親和性のない領域とを配置する工程を備えたの
で、インクジェット方式等によって吐出された流動体の
表面張力により、微細なパターン形成が可能な基板の製
造方法を提供できる。
【図１】実施形態１の基板（点状の円形パターン）であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）はそ
の変形例である。
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）はそ
の変形例である。
【図２】実施形態１の基板の変形例である。
【図３】実施形態１の基板の変形例（方形パターン疎）
における平面図である。
における平面図である。
【図４】実施形態１の基板の変形例（方形パターン密）
における平面図である。
における平面図である。
【図５】実施形態１の基板の変形例（三角パターン疎）
における平面図である。
における平面図である。
【図６】実施形態１の基板の変形例（三角パターン密）
における平面図である。
における平面図である。
【図７】実施形態１の基板の変形例（線状パターン）に
おける平面図である。
おける平面図である。
【図８】実施形態１における基板の作用を説明する図で
ある。（ａ）は点状パターンの場合、（ｂ）は線状パタ
ーンの場合である。
ある。（ａ）は点状パターンの場合、（ｂ）は線状パタ
ーンの場合である。
【図９】通常の基板に液滴を吐出した場合の断面図であ
り、（ａ）は吐出直後、（ｂ）は乾燥後である。
り、（ａ）は吐出直後、（ｂ）は乾燥後である。
【図１０】通常の基板に液滴を吐出した場合の平面図で
あり、（ａ）は吐出直後、（ｂ）は乾燥後である。
あり、（ａ）は吐出直後、（ｂ）は乾燥後である。
【図１１】実施形態２の基板の製造方法である。
【図１２】硫黄化合物の自己集合化の説明図である。
【図１３】実施形態３の基板の製造方法である。
【図１４】実施形態４の基板の製造方法である。
【図１５】実施形態５の基板の製造方法である。
【図１６】実施形態６の基板の製造方法である。
【図１７】実施形態７の基板の製造方法である。
【図１８】本発明のパターン形成方法の工程図である。
【図１９】インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図で
ある。
ある。
【図２０】インクジェット式記録ヘッドの主要部の斜視
図一部断面図である。
図一部断面図である。
【図２１】インクジェット式記録ヘッドのインク吐出原
理説明図である。
理説明図である。
１、１ａ、１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ、１ｆ、１ｇ…基
板、 １０…親和性領域、 １１…非親和性領域、 １００…基台
板、 １０…親和性領域、 １１…非親和性領域、 １００…基台
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/10 Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｚ // Ｈ０１Ｌ 21/02 (72)発明者 木口 浩史 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内
Claims (17)
- 【請求項１】 所定の流動体に対し親和性のある親和性
領域と、 前記流動体に対し親和性のない非親和性領域と、を備
え、 前記親和性領域が前記非親和性領域のなかで、所定のパ
ターンで配置されることにより、複数の前記親和性領域
にまたがる一定の面積に前記流動体を連続して付着可能
に構成された基板。 - 【請求項２】 前記パターンは、一のパターンに前記流
動体が付着した場合でも、当該流動体の表面張力によっ
て隣接するパターンに当該流動体が移動することを禁止
可能に配置されている請求項１に記載の基板。 - 【請求項３】 前記パターンは、各々の前記親和性領域
が線状パターンに形成されている請求項１に記載の基
板。 - 【請求項４】 前記パターンは、各々の前記親和性領域
が、所定の形状（球状、多角形状）をした点状パターン
に形成されている請求項１に記載の基板。 - 【請求項５】 前記点状パターンは、隣接する点状パタ
ーンと接触して配置される請求項４に記載の基板。 - 【請求項６】 基台上に、所定の流動体に対し親和性の
ある親和性領域または前記流動体に対し親和性のない非
親和性領域のいずれか一方が、他方の前記領域に対し
て、所定のパターンで配置されるように、当該一方の領
域を形成するパターン形成工程を備えることにより、複
数の前記親和性領域にまたがる一定の面積に前記流動体
を連続して付着可能にした基板の製造方法。 - 【請求項７】 前記パターン形成工程は、前記基台上に
所定の金属により金属層を形成する工程と、前記基台上
に形成された金属層にエネルギーを前記パターンに応じ
て選択的に供給し、エネルギーが供給された領域の金属
を除去する工程と、前記金属が前記パターンに応じて除
去された基台を、硫黄化合物を含む混合液に浸漬する工
程と、を備える請求項６に記載の基板の製造方法。 - 【請求項８】 前記硫黄化合物は、前記流動体に対する
親和性に関し、前記基板と反対の性質を備える請求項７
に記載の基板の製造方法。 - 【請求項９】 前記パターン形成工程は、前記流動体に
対し親和性のある単量体と前記流動体に対し親和性のな
い単量体とから構成される共重合化合物を、前記基台上
に膜状に形成するものである請求項６に記載の基板の製
造方法。 - 【請求項１０】 前記パターン形成工程は、前記基台上
に所定の物質を層状に形成する工程と、前記物質を前記
パターンに応じマスクするマスク工程と、前記マスクが
された基台にエネルギーを供給し、前記マスクがされて
いない領域の前記物質を除去する工程と、を備える請求
項６に記載の基板の製造方法。 - 【請求項１１】 前記パターン形成工程は、前記基台に
対し前記パターンに応じてマスクする工程と、前記マス
クがされた基台をプラズマ加工する工程と、前記プラズ
マ加工により解離を生じた分子を改質処理する工程と、
を備える請求項６に記載の基板の製造方法。 - 【請求項１２】 前記パターン形成工程は、前記基台に
対し前記パターンに応じてマスクする工程と、前記マス
クがされた基台に紫外線を照射して表面を改質処理する
工程と、を備える請求項６に記載の基板の製造方法。 - 【請求項１３】 前記パターン形成工程は、前記基台全
面に電荷を与える工程と、前記パターンに応じ前記電荷
が与えられた基台表面にレーザ光を照射する工程と、前
記レーザ光が照射されず電荷が消滅しなかった荷電領域
に所定の物質を結合させる工程と、を備える請求項６に
記載の基板の製造方法。 - 【請求項１４】 前記パターン形成工程は、前記基台上
に、所定の物質を前記パターンの応じて設ける工程を備
える請求項６に記載の基板の製造方法。 - 【請求項１５】 前記物質は、前記流動体に対する親和
性に関し、前記基台と反対の性質を備えるものである請
求項１０または請求項１４のいずれか一項に記載の基板
の製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１乃至請求項５のいずれか一項
に記載の基板にパターンを形成するパターン形成方法で
あって、 前記流動体の液滴を吐出可能に設けられたインクジェッ
ト式記録ヘッドを任意のパターンに従って駆動する工程
と、 前記パターンに沿って移動する前記インクジェット式記
録ヘッドのノズル穴から前記流動体の液滴を吐出させる
ことにより、前記基板上に当該流動体によるパターンを
形成する工程と、を備えたパターン形成方法。 - 【請求項１７】 前記パターンを形成する工程は、前記
インクジェット式記録ヘッドに設けられ、前記流動体を
充填可能に構成されたキャビティに対し当該流動体を供
給し、当該キャビティに体積変化を生じさせることが可
能に構成された圧電体素子に任意のパターンに応じた電
圧を印加することにより、前記ノズル穴から前記流動体
の液滴を吐出させる請求項１６に記載のパターン形成方
法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP2003374392A Division JP4181481B2 (ja) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 基板 |
| JP2003374393A Division JP3956930B2 (ja) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 基板 |
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-
1998
- 1998-01-28 JP JP01623798A patent/JP3539179B2/ja not_active Expired - Fee Related
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