以下本発明を実施するための最良の形態� ��ついて詳細に説明する。

 本発明は、連続して搬送される透明導電膜� ��形成された長尺樹脂基板に
光硬化性レジスト液をスクリーン印刷にてパ ターン状に配置する工程、これに光照射して 硬化させる光硬化工程、更に、エッチング工 程、レジスト剥離工程、水洗処理工程、脱水 処理工程を有しており、これらを連続的に走 行させて透明導電膜パターンを基板上に形成 する透明導電膜のパターン形成方法である。

 なお、ここで連続的という意味は、これ� ��の工程を順次行うことであって、これらの� ��程間に例えば水洗シャワー、水切り工程等� ��の工程が入ることを妨げない。

 従って、長尺樹脂基板での透明導電膜パ� ��ーンの実現手段であって、可撓性樹脂基板� ��、透明導電膜パターンを連続的に形成する� ��とで、工程の削減による生産性向上とコス� ��ダウンとが可能となり、品質の高い透明導� ��膜パターンの形成が可能となる。

 本発明で用いる透明導電膜としては、イ� ��ジウムチンオキサイド(ITO)、インジウムジ� �クオキサイド(IZO)、アルミジンクオキサイド (AZO)等の全光透過率が50%以上の透明な金属(酸 化物)膜であり、電子デバイスの電極として� �用される薄膜である。透明導電膜の成膜法� �、物理気相成長法(PVD)と呼ばれる方法で行わ れる真空プロセスである。真空環境下におい て、プラズマ空間で励起した高エネルギーの 原子を金属または酸化物のターゲットにぶつ けてターゲット原子をはじきとばして樹脂フ ィルム上に成膜するスパッタ法や、酸化物タ ーゲットを陽極として配置し、それにプラズ マビームを供給し、材料蒸発源を蒸発させ蒸 発粒子の一部をイオンもしくは励起粒子とし 、活性化した蒸発粒子を樹脂フィルム上に堆 積させるイオンプレーティング法を利用する ことができる。

 イオンプレーティング法は、圧力勾配型� ��ラズマガンによりプラズマビームをITO等の� ��料に直接照射して蒸発させ、蒸発した原料� ��プラズマ雰囲気中でイオン化し、イオン化� ��たこれらの物質が、プラズマ雰囲気中のプ� ��ズマポテンシャルにより加速され、大きな� ��ネルギーをもって樹脂基板上に到達・堆積� ��れ、低抵抗で緻密な透明導電膜が成膜され� ��ので、望ましい成膜法である。

 ここで、透明導電膜を成膜するときの真� ��環境下とは、プラズマ空間を維持し、成膜� ��に不純物が混入しにくい環境を維持するた� ��に必要な100Pa以下の圧力環境下である。

 可撓性樹脂基板上に透明導電膜パターン� ��形成するには、透明導電膜を形成した長尺� ��脂基板に、例えば、ロールコータにてレジ� ��ト塗布を行い、露光、現像、エッチング、� ��ジスト剥離等を行って電極パターンを形成� ��ることが通常行われる(例えば、特許文献1)� ��レジスト塗布後、これに露光、現像、エッ� ��ング、レジスト剥離等のプロセスを経て導� ��膜パターンを形成するには幾つもの複雑な� ��程を必要とする。レジスト塗布に限っても� ��これを連続的に塗布すると、経時による膜� ��の変化で(厚くなる)、以降の工程(例えば露� ��工程)で不具合が発生しまう問題等が生じる 。

 本発明は、光硬化性レジスト液を、スク� ��ーン印刷を用いてパターン状に、連続的、� ��るいは、間欠的に配置することで、光によ� ��パターニングを用いずに、容易にレジスト� ��よる電極パターンを形成して、透明導電膜� ��エッチング処理によりこれをパターニング� ��るものである。この方法を用い、例えば有� ��EL用途、また有機ELでも照明や面発光素子の ような単純で簡略な電極パターンの形成にお いて、充分な精度を得ることができる。

 スクリーン印刷法は、ペースト粘度を高� ��することもあり、他の印刷法に比べてパタ� ��ンがきれやすく(エッジが明瞭)、有機EL素子 等の電子デバイスにおけるパターン形成の精 度を得る上で好ましい印刷法である。また、 版(スクリーン)形成も容易でありコスト的に� ��利点がある。特にロータリー印刷法につい� ��は、これまでパターニングに用いられた例� ��ない。

 光硬化性レジスト液(光硬化性樹脂液)を� �一に塗布する工程、またこれにパターン露� �を行って、レジストを硬化させ、非硬化部� �現像液で除去して、レジスト像を残す一連� �工程の代わりに、本発明においては光硬化� �レジスト液を、スクリーン印刷、あるいは� �ータリースクリーン印刷を用いて、パター� �状に長尺樹脂基板上に印刷して形成する。

 ロータリースクリーン印刷の場合には連� ��して、また、スクリーン印刷の場合には印� ��は断続的だが、アキューム機構を前後に設� ��ることで印刷、透明導電膜のエッチング工� ��からレジスト剥離等、透明導電膜のパター� ��ング工程を連続して行うことができる。

 以下、本発明に係わる透明導電膜のパタ� ��ン形成方法の好ましい実施形態について順� ��図を用いて説明する。

 (本発明の好ましい実施形態)
 請求の範囲1に記載の本発明の透明導電膜の パターン形成方法について説明する。

 図1は、ロータリースクリーン印刷を用い て光硬化性レジスト液を連続して搬送される 透明導電膜が形成された長尺樹脂基板上にパ ターン形成する本発明の透明導電膜のパター ン形成方法についての概略工程図およびブロ ック図を示している。

 図1において、1は、透明導電膜が形成され� �長尺樹脂基板Sのロールを示す。
透明導電膜は、蒸着、あるいはスパッタ等の 真空プロセスによって、あるいはプラズマCVD 法、また、ゾルゲル法等の塗布を用いた方法 などいかなる方法により形成してもよいが、 ドライプロセスで形成するのが好ましく、中 でもプラズマイオンプレーティング法により 形成された、例えばITO等からなる透明導電膜 は、平滑に膜形成できるため表面性がよく有 機EL用等の用途には好ましい。

 長尺状樹脂基板としては、ポリエチレン� ��レフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレ� �ト(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエ� ��テルイミド、ポリエーテルエーテルケトン� ��ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレー� ��、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セル ローストリアセテート(TAC)、セルロースアセ� ��ートプロピオネート(CAP)等の可撓性のある� �脂基板があげられる。特にポリエチレンテ� �フタレート、ポリエチレンナフタレート、� �リエーテルスルホン等が好ましい基板とし� �あげられ、50μm~400μmの厚みが好ましい。透� �導電膜が形成された長尺樹脂基板はこれら� �樹脂フィルム上に例えばITO膜を10nm~500nmの厚� ��で形成したものである。

 また下引き層、ハードコート層等を施し� ��樹脂フィルムであってもよく、また、酸化� ��素層、酸化窒化珪素等の透湿度の低い材料� ��らなるバリア膜(ガスバリア膜)を有する樹� �基板に透明導電膜を形成したものが好まし� �。

 特に、バリア膜は樹脂基板(フィルム)の� �面に形成されていることが好ましい。後述� �エッチング、又水洗、等のウエット工程に� �いても基材中に水分が浸透しないからであ� �。ウエット時の基板への水分の浸入が少な� �ため、パターン形成後、特に有機EL素子等を 形成した後、水分の浸透や、基板からのガス 放出による劣化が防げる。

 これらのガスバリア層もドライプロセス� ��例えば、スパッタ、プラズマCVD、イオンプ� ��ーティング法等により形成するのが好まし� ��。

 バリア膜は、薄膜形成に必要な原料をガ� ��成分として導入する必要のあるプラズマCVD� ��、イオンプレーティング法等に比べ、スパ� ��タリング法は、ターゲット材料の制約が少� ��く、高融点材料でも比較的容易に薄膜形成� ��きることから、真空プロセスであるスパッ� ��法によるのが特に好ましい。ターゲットと� ��て、形成させるバリア膜、例えば、酸化珪� ��あるいは酸化窒化珪素等の構成材料と同一� ��料、あるいは、スパッタガスとの反応によ� ��構成材料と同一構成となる材料を用い、ス� ��ッタガスを導入し、電圧を印加、所定ガス� ��の真空環境下において、プラズマを発生さ� ��スパッタリングを行わせ基板上にガスバリ� ��膜を形成する。例えば、RFマグネトロンス� �ッタ装置等が用いられる。

 また、大気圧プラズマCVD法を用いてもよ� ��。例えば、200μm厚のポリエチレンテレフタ� ��ートフィルムを樹脂基板として用い、大気� ��プラズマCVD法により、基板上に酸化珪素か� ��なるバリア膜(厚み70nm)を、薄膜形成ガスと� ��てテトラエトキシシランを用い、放電ガス( 不活性ガス、アルゴン、窒素等)、また添加� �ス(酸素)等と混合、高周波電源で励起して形 成することができる。

 図1のロータリースクリーン印刷を用いた 透明導電膜のパターン形成プロセスについて 説明する。透明導電膜が形成された長尺樹脂 基板のロール1から繰り出された長尺樹脂基� �Sの透明導電膜上には、先ずパターニング工� ��において光硬化性レジスト液が連続的にパ� ��ーニング印刷される。図において2はロータ リースクリーン印刷機を模式的に示している 。

 図3は、パターニング工程におけるロータ リースクリーン印刷機によるインク(光硬化� �レジスト液)の印刷を拡大して模式的に示し� ��いる。長尺樹脂基板Sは版胴であるロータリ ースクリーン23(繋ぎのない円柱状のスクリー ン(版)を構成している)と、圧胴25の間を走行� ��る。ロータリースクリーンの内側に配置さ� ��たスキージー21が、印刷時、ロータリース� �リーン回転とともに、スクリーンの孔を通� �てインキ22を押し出し、基材Sに連続的に光� �化性レジスト液を印刷して、必要なレジス� �パターンを基材に転写する。ロータリース� �リーンを予め透明導電膜上に必要な導電膜� �ターンを形成するようパターニング印刷で� �るよう作製しておくことで、連続印刷がエ� �ドレスでできる。ロータリースクリーン印� �を用いることにより連続的にアキューム機� �なしで連続印刷が可能である。

 ITO膜のエッチングに用いられる光硬化性� ��レジストとしては例えば、東洋紡製エッチ� ��グレジストER-112N、ER-225N、ER-245N等がある。

 次いで、光硬化性レジスト液は連続して� ��イク(乾燥)され(図では省略されている)、光 硬化工程に入る。光硬化工程は露光工程であ り光源としては主に紫外線が用いられる。波 長は300~450nmの範囲の波長が用いられ、用いる レジストにより指定される。

 図1に模式的に示された露光装置3に用いら� �る紫外線源としては、低圧水銀ランプや紫� �線レーザー、キセノンフラッシュランプ、� �陰極管、LED高圧水銀ランプ、メタルハライ� �ランプ等がありいずれでもよい。レジスト� �硬化には、レジストの種類で異なってくる� �50mJ/cm ² から5000mJ/cm ² の範囲の照射条件が用いられる。

 ITOのエッチング用の光硬化性レジスト、例� ��ば、前記エッチングレジストER-112N、ER-225N� �ER-245N等であれば、硬化条件としては、UV光50 0mJ/cm ² 周辺の照射でよい。

 本発明では、予め光硬化性レジスト液を� ��尺樹脂基板Sの透明導電膜上にスクリーン印 刷するため、フォトマスク、又、光走査によ るパターン露光等の必要がない。また、露光 後のパターン部以外の未硬化レジストを現像 によって除去する作業である現像工程、また レジスト中の現像による溶剤や水分を除去等 の必要がない。本発明においては単に、印刷 後、活性光線によるレジストの光硬化を行え ばよい。

 光硬化後、ポストベイク(硬化促進、乾燥 )を行った後(図では省略されている)、連続し てエッチング工程に入る。エッチング工程で は、レジストパターンが形成されていない透 明導電膜の露出した部分について、エッチン グを行う。エッチング方法としては、ウエッ トエッチング、ドライエッチング、電解エッ チング等がある。

 ドライエッチングは、例えば、ITO膜の場� ��、LD励起UVレーザー(355nm)またLD励起のYAGレー ザー等を用いたエッチングを用いることがで きる。

 連続して行うにはウエットエッチングが� ��ましい。ウエットエッチング、ITO膜のエッ� ��ング液としては、塩酸水溶液や塩酸酸性塩� ��第二鉄水溶液等が用いられ代表的である。� ��1におけるエッチング工程ではエッチング液 槽にレジストが形成された基板を導入してウ エットエッチングを行っている。図では、エ ッチング液槽に長尺樹脂基板を導入し、槽中 を基板が搬送される様子を示している。液中 アキュームロールはここでは1つであるが必� �とするエッチング時間によりロール数を調� �し液中浸漬時間を調整する。この工程によ� �レジストの形成されていない部分のITO膜は� �ッチングにより除去される。

 エッチング後は、酸性エッチング液を流� ��出すため水洗を行う。浸透性をあげるため� ��性剤を含有する水で水洗してもよく、その� ��、更に水洗処理を行って充分に洗浄する。� ��ャワーを用いてもよい。例えば水洗シャワ� ��工程、水洗処理工程により洗浄後、好まし� ��は水切り・乾燥工程を経て、レジスト剥離� ��程に入る。レジスト剥離工程は、レジスト� ��除去工程でありこれによりレジストで保護� ��れた領域のITO等透明導電膜が露出して、透� ��導電膜パターンが形成される。

 レジスト剥離工程においては、剥離液と� ��て溶剤や、アルカリ等が用いられ、酸性エ� ��チング液、また前記のレジストであれば、� ��性ソーダ水溶液(1~3%程度)を用い40℃程度の� �度で、剥離することができる。また、グリ� �ール系溶剤、2-アミノエタノールを成分とす るアルカリ性の剥離液等も用いることができ る。いずれにしても基板や透明導電膜に影響 を与えない剥離液を用いる。

 また、レジスト剥離工程として、ドライ� ��ロセス、例えば気相中で行われるアッシン� ��を利用できる。ドライプロセスでは、レジ� ��トを気相中でオゾンやプラズマにより灰化( Ashing)することにより除去することができる� �

 アッシング装置は、アッシング室にオゾ� ��、酸素などのガスを導入し、紫外線などの� ��をガスまたは基板に照射し、ガスとフォト� ��ジストの化学反応によりこれを剥離する光� ��起アッシング装置、酸素ガス等のガスを高� ��波などによりプラズマ化させ、そのプラズ� ��を利用するプラズマアッシング装置がある� ��

 レジスト剥離工程の後、水洗、即ち、エ� ��チング後と同様の水洗処理工程または水洗� ��ャワー工程等による洗浄工程を経て、水切� ��、乾燥等の、脱水処理を行う。脱水処理工� ��の後、パターニングされた透明導電層を有� ��る長尺樹脂基板Sは巻き取りロール4に巻き� �られる。

 脱水工程は、透明導電層中に水分が残留� ��ると導電膜の特性上好ましくない。これを� ��いた有機エレクトロルミネッセンス等の特� ��が低下するので、加温等により脱水処理を� ��う。

 次ぎに、もう一つの方法である請求の範� ��2に記載の透明導電膜のパターン形成方法に ついて説明する。

 図2は、透明導電膜が形成された長尺樹脂 基板にスクリーン印刷を用いて光硬化性レジ スト液を塗布・配置して、長尺樹脂基板上に 透明導電膜をパターン形成する本発明の透明 導電膜のパターン形成方法について、その概 略工程図およびブロック図を同じく示してい る。

 請求の範囲2に記載の発明においては、主 として光硬化性レジスト液の印刷、即ちパタ ーニング工程およびその前後の工程が異なっ ており、光硬化性レジスト液の印刷によるパ ターニング工程について説明する。

 請求の範囲2に記載のパターン形成方法に おいては、印刷方法としてスクリーン印刷を 用いる。

 図2に、スクリーン印刷を用いる本発明の 透明導電膜のパターン形成方法について前記 同様の概略工程図およびブロック図を示して いる。

 図2において、20はスクリーン印刷機を模� ��的に示している。スクリーン(版)の内側(基� ��の反対側)の一端にインキ(この場合光硬化� �レジスト液)を載せスキージーを往復させて� ��ンキをスクリーンの下に押し出して、スク� ��ーンの下部に置いた基板上に転写するもの� ��、図ではスクリーン(版)とスキージーおよ� �インクを模式的に示している。

 スキージーの往復により印刷がされるた� ��基板はこの間スクリーン下で静止させる。� ��って長尺樹脂基板を断続的に搬送してスク� ��ーン印刷を行うことになる。

 従って、透明導電膜パターン形成を一貫� ��て連続で行うために、印刷によるパターニ� ��グ工程の前後に複数ロールで構成されるア� ��ューム機構5、6を設け(アキューム工程)、ス クリーン印刷による光硬化性レジスト液の配 置を行う間の搬送の停滞を吸収する。

 図2では、パターニング工程の前にアキュ ーム機構5、パターニング工程後の光硬化工� �の後アキューム機構6と2つアキューム機構を 設けている。これによりアキューム機構5に� �る際、またアキューム機構6からでるときに� ��長尺樹脂基板はみかけ連続搬送されている� ��

 図2に示されるプロセスでは、活性光線に よる光硬化工程は、スクリーン印刷に連動し て基板を静止させた状態で行う。

 アキューム機構6はパターニング工程の直 後でもよい。この場合、光硬化工程において 連続搬送しつつ露光を行う。アキューム機構 6をパターニング工程の直後に設けた場合は� �1に示すプロセスと全く同じ露光装置を用い� ��板を搬送しつつ連続して露光を行うことが� ��きる。

 光硬化の方法としては紫外線照射、前記� ��紫外線源を全て用いることができる。

 次の、エッチング工程以降は、一貫して� ��続で行うことができ図1で示したものと同様 に工程を組むことができる。

 従って、連続して搬送される透明導電膜� ��形成された長尺樹脂基板に光硬化性レジス� ��液をスクリーン印刷にてパターン状に配置� ��る工程と、これに光照射し硬化する光硬化� ��程は、間欠的に行われるが、この前後にア� ��ューム機構を設けることで、この間欠工程� ��、エッチング工程、レジスト剥離工程、水� ��処理工程、脱水処理工程等これを連続的に� ��う連続工程、とが接続された一環の工程を� ��続的に行うことが可能となる。

 以上、これらの方法によれば、可撓性の� ��脂基板にロールツウロールで連続的に透明� ��電膜パターン形成を行うことができ効率が� ��い。精密、複雑なパターンまた高度のパタ� ��ン精度を要しない照明や面発光素子のよう� ��有機EL用途においては、透明導電膜のパタ� �ニングにおいて、レジストの現像後のポス� �ベイク、また、パターン露光のためのマス� �や走査露光等の描画のための装置も必要と� �ず、光硬化性レジストを用いて簡略な方法� �長尺樹脂基板上に透明導電膜パターンを得� �ことができる。

 なお、光硬化性レジスト液をパターン状� ��配置する(ロータリー)スクリーン印刷の工� �に用いられるロータリースクリーンやスク� �ーン通常金属メッシュで形成されるが、本� �明においては、非金属メッシュを用いるも� �がより好ましい。非金属メッシュの材料と� �てはポリイミドやポリアミド等の樹脂材料� �好ましい。有機エレクトロルミネッセンス� �透明導電膜樹脂基板として用いるとき、ス� �リーンに接触する基板上に金属ないし金属� �オン等の影響が残ると、形成される有機EL素 子の寿命の劣化、また発光にもダメージを起 こす。

 本発明の方法により透明導電膜パターン� ��形成され、ロールに巻き取られた長尺樹脂� ��板は所定の間隔で基板上に複数の透明導電� ��パターンが配置されており、この透明導電� ��を陽極として、この上に有機エレクトロル� ��ネッセンス素子を構成するよう有機層を積� ��すれば有機EL素子を得ることができる。基� �上に形成された各有機EL素子は、素子形成後 に基板をカットし個別面発光素子としてもよ いし、また有機層の形成の任意の段階でカッ トしてから個別に更に有機層または電極等を 形成して各素子を完成させてもよい。

 以上の如く、本発明により、可撓性樹脂� ��板にロールツウロールで、透明導電膜パタ� ��ンを連続的に形成でき、それにより透明導� ��膜パターン形成の工程削減が可能になり、� ��産性が向上し、コストダウンされた品質が� ��い、照明や面発光素子用の有機EL素子等に� �用可能な透明導電膜のパターン形成が可能� �なる。