(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、エネルギー付与によって臨界表面張力が変化する材料を含有する濡れ性変化層を形成する工程と、
前記濡れ性変化層に選択的に紫外線領域のレーザ光を照射して、前記濡れ性変化層の臨界表面張力が高くなるように変化させた高表面エネルギー領域部を前記濡れ性変化層に形成する工程と、
前記高表面エネルギー領域部に導電性インクを塗布し、前記高表面エネルギー領域部上に配線を形成する工程と、
を有し、
前記高表面エネルギー領域部に前記導電性インクを塗布する際に用いるアライメントマークとして機能する凹部を、前記レーザ光の照射によって、少なくとも前記濡れ性変化層に形成し、
前記濡れ性変化層と前記高表面エネルギー領域部とには段差がなく、前記配線は前記高表面エネルギー領域部上に形成されていることを特徴とする配線の形成方法。
【請求項２】
前記配線を形成する工程において、前記凹部内に前記導電性インクをさらに塗布し、前記凹部内に導電部材で構成された前記アライメントマークを形成することを特徴とする請求項１に記載の配線の形成方法。
【請求項３】
インクジェット法またはノズルプリンティング法のいずれかにより、前記導電性インクを前記高表面エネルギー領域部および前記凹部内に塗布することを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載の配線の形成方法。
【請求項４】
前記臨界表面張力が変化する前記材料は、主鎖と、前記レーザ光の照射によって親水性基を生成可能な側鎖と、を含み、前記主鎖はポリイミドであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配線の形成方法。
【請求項５】
前記配線は薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線の形成方法。
【請求項６】
前記配線を、絶縁層を介して積層することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線の形成方法、電子素子、および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子や電子回路等に使われる配線、電極等の形成にはフォトリソグラフィ法が用いられている。フォトリソグラフィ法では、ステッパーに代表される精度の高い露光機が用いられ、さらに成膜やエッチングをする真空装置が用いられる。このため、フォトリソグラフィ法では、高価な設備が必要になる。またフォトリソグラフィ法は工程が複雑で工程数が多く、さらに材料使用効率も低いため製造コストが高くなるという問題があった。
【０００３】
そこで、フォトリソグラフィ法に代わる技術としてプリンテッド・エレクトロニクス技術が注目されている。この技術は、金属微粒子に代表される機能性インクやペーストを直接基板に印刷して導電パターンを形成するのである。
【０００４】
プリンテッド・エレクトロニクス技術の代表例としては、インクジェット法（液滴吐出法）が挙げられる。インクジェット法では、微粒子を分散させた液体（インク）を直接基板に塗布する。その後熱処理やレーザ光照射による硬化工程を行う。インクジェット法によれば、プロセス工程が簡略化されるとともに、材料使用効率が向上する。インクジェット法では、例えば、フォトレジストのようなパターニングのみに用いられる材料が不要になり、製造コストが大幅に低減する。
【０００５】
しかし、インクジェット法では、基板上に吐出した液滴が着弾後に広がるため、微細な導電パターンを形成することが難しい。従って、近年のデバイスの高密度化や、それを構成する配線・電極の高密度化、微細化の要求に対応することが困難になっている。また、インクジェット法では、電極を積層する際に下層の電極と上層の電極との位置を精度よく重ね合わせる必要がある。
【０００６】
しかし、重ね合わせの精度が増しても、インクジェット法では、吐出ごとに着弾位置のばらつきが生じる。例えば、吐出曲がりという現象によって、着弾位置が数１０μｍずれる場合がある。このように、インクジェット法では、微細な導電パターンになるほど位置合わせの精度が保証されない課題があった。
【０００７】
この課題を解決するために、特許文献１においては、予め配線の形成領域を区画するバンクを形成する。この後、配線形成領域を酸素プラズマによって親水性にする。さらにバンク表面を撥液化し、バンクによって囲まれた配線形成領域にインクジェット法で機能液を吐出する。この機能液には、導電パターンを形成するためのインクが含まれている。これにより、機能液の飛翔径よりも幅が狭い導電パターンを形成することができる。
【０００８】
しかし、バンク上面に機能液が触れてしまうと、バンク上面に残渣がのこる可能性がある。この残渣を解消するために、特許文献１においては、機能液を退避させるための幅広部を形成している。しかし、幅広部の配置が妨げになって、導電パターンの微細化が難しくなっている。また、特許文献１では、フォトリソグラフィとエッチングとを用いてバンクを形成している。さらに、特許文献１では、機能液を塗布する領域の親水性化、およびバンク表面の撥液化が必要になる。さらに真空プロセスも要する。このため、工程数が多くなってしまう。
【０００９】
また、特許文献２には、導電パターンのアライメント精度を向上させるために、透過率の低いアライメント材料をマーク用隔壁間に配置している。低透過率のアライメント材料を配置した結果、高い認識精度でアライメントマークを検知している。さらに、特許文献２では低透過率材と配線材料とを共通にして、インク交換等の作業をなくしている。
【００１０】
しかし、特許文献２では、バンク形成がフォトリソグラフィ工程を経ており、プロセス全体としての工程数を低減させることが難しい。さらに、特許文献２では、配線の深さとアライメントマークの深さとが同じであるため、例えば抵抗値、平坦性、寸法精度等の配線に求められる仕様と、アライメントマークに求められる仕様（例えば、寸法精度やコントラスト）が独立に制御できない。このため、それぞれの仕様が充分に担保できなくなる場合がある。
【００１１】
これに対し、特許文献３においては、臨界表面張力が変化する濡れ性変化材料を用いて、インクジェット法により微細な導電パターンを形成する方法が提案されている。特許文献３においては、基板上の濡れ性変化層にフォトマスクを用いた一括露光により高表面エネルギー領域部と低表面エネルギー領域部を形成する。次いで、高表面エネルギー領域部に親水性のインクをインクジェット法で滴下することで、この領域に導電層をパターンニングする。この方法によれば、通常のインクジェット印刷に対して、露光の１工程のみの追加で微細な導電パターンの形成が可能になる。
【００１２】
しかし、高表面エネルギー領域部の表面と低表面エネルギー領域部の表面とは略平坦であり、さらにそれぞれの屈折率の差異は小さい。従って、それぞれのパターンが判別され難い。その結果、インクジェットの際には、アライメントカメラで高表面エネルギー領域部を判別できず、高表面エネルギー領域部とインクを滴下する位置とを一致させることが難しくなっていた。
【００１３】
特に、導電層を基板に最初にパターニングする場合には、高表面エネルギー領域部とインクジェット印刷の滴下位置とのアライメントが必要になる。従って、予め基板にアライメントマークを形成する必要がある。しかし、アライメントマークを予め形成するには、アライメントマーク自体を形成する露光工程やインクジェット印刷工程が別途必要になり、製造工程数が増加するという課題があった。
【００１４】
また、特許文献３では、濡れ性変化層にフォトマスクを用いた一括露光により高表面エネルギー領域部と低表面エネルギー領域部とを形成しているため、高表面エネルギー領域部と低表面エネルギー領域部とのパターンを変更する毎に、フォトマスクを変更しなければならない。このため、フォトマスクの発注、納入等に手間、時間がかかり、プロセス全体にわたる工程数削減が難しい状況にある。また、インクジェット法やノズルプリンティングのようなマスクを用いない方法と、それぞれの領域の形成にフォトマスクを用いる方法とを組み合わせると、プロセス全体を通してのパターン変更の柔軟性が乏しくなってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑み、工程数が低減できるプリンテッド・エレクトロニクス技術のメリットを生かしつつ、物理的な版を必要とせず、微細な導電パターンを形成でき、パターン変更に対して柔軟に対応できる配線の形成方法、それらの配線を用いた電子素子、および表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明では、基板上に、エネルギー付与によって臨界表面張力が変化する材料を含有する濡れ性変化層を形成する工程と、前記濡れ性変化層に選択的にレーザ光を照射して、前記濡れ性変化層の臨界表面張力が高くなるように変化させた高表面エネルギー領域部を前記濡れ性変化層に形成する工程と、前記高表面エネルギー領域部に導電性インクを塗布し、前記高表面エネルギー領域部上に配線を形成する工程と、を有し、前記高表面エネルギー領域部に前記導電性インクを塗布する際に用いるアライメントマークとして機能する凹部を、前記レーザ光の照射によって、少なくとも前記濡れ性変化層に形成し、前記濡れ性変化層と前記高表面エネルギー領域部とには段差がなく、前記配線は前記高表面エネルギー領域部上に形成されていることを特徴とする配線の形成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、工程数が低減され、物理的な版が必要とされず、微細な導電パターンが形成され、パターン変更に対して柔軟に対応できる配線の形成方法が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された配線部材の断面摸式図である。
【図２】第１実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された電子部品の平面模式図である。
【図３】第１実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成されたアライメントマークの平面模式図である。
【図４】第１実施形態に係る配線部材の形成過程を説明するための断面摸式図である。
【図５】レーザ描画装置を説明するための模式図である。
【図６】アライメントマークの顕微鏡写真である。
【図７】１パルスのエネルギー密度と凹部の平均段差との関係を示す図である。
【図８】導電部のＳＥＭ像であり、（ａ）は、斜め上面像、（ｂ）は、断面像である。
【図９】比較例に係る配線部材の形成過程を説明するための断面摸式図である（その１）。
【図１０】比較例に係る配線部材の形成過程を説明するための断面摸式図である（その２）。
【図１１】第２実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された配線部材の断面摸式図である。
【図１２】第３実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された電子素子の断面摸式図である。
【図１３】第４実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された電子素子の断面摸式図である。
【図１４】第５実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された表示装置の断面摸式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、以下に説明する実施形態のそれぞれは可能な限り複合される。
【００２０】
（第１実施形態）  
まず、本発明の配線の形成方法によって形成された配線部材の構造について説明する。  
図１は、第１実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された断面摸式図である。
【００２１】
配線部材１においては、基板１１上に濡れ性変化層１２が設けられている。濡れ性変化層１２は、エネルギーを付与することにより臨界表面張力が変化する材料を含有する。濡れ性変化層１２上には配線である導電部１３が設けられている。導電部１３は、濡れ性変化層１２に形成された高表面エネルギー領域部１２ａ上に設けられている。高表面エネルギー領域部１２ａの表面は濡れ性変化層１２表面の平坦性を維持し略平坦である。すなわち、濡れ性変化層１２と高表面エネルギー領域部１２ａとには段差がない。
【００２２】
また、配線部材１においては、導電部材で構成されたアライメントマーク１７が濡れ性変化層１２に埋め込まれている。アライメントマークについては、アライメントマーク１７を埋め込む凹部１５自体をアライメントマークとしてもよい（後述）。図１には、導電部材で構成されたアライメントマーク１７が例示されている。
【００２３】
アライメントマーク１７は、高表面エネルギー領域部１２ａおよび導電部１３を形成する工程と同一工程で形成される。例えば、レーザアブレーションによって濡れ性変化層１２に凹部１５を形成し、この凹部１５内に導電性インクを塗布してアライメントマーク１７を形成する。これらの製造過程の詳細については後述する。
【００２４】
基板１１の材質は、配線、電子素子、電子素子アレイ、表示素子をその上に形成できる基材から選択される。例えば、基板１１は、ガラス基板、金属フォイル基板、フィルム基板等である。フィルム基板としては、ポリイミド（ＰＩ）基板、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリカーボネート（ＰＣ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）基板、ポリアクリレート（ＰＡＲ）基板等が挙げられる。
【００２５】
濡れ性変化層１２は、熱、紫外線、電子線、プラズマ等のエネルギーが付与されることにより臨界表面張力（表面自由エネルギーともいう）が変化する材料を含有する。臨界表面張力が変化する材料を含有する層を濡れ性変化層１２と呼称する。濡れ性変化層１２には、臨界表面張力が大きい高表面エネルギー領域部１２ａと、臨界表面張力が小さい低表面エネルギー領域部１２ｂとが形成されている。高表面エネルギー領域部１２ａは、濡れ性変化層１２に選択的にエネルギーを付与することにより形成される。基板１１の主面（例えば、表面）に対し垂直な方向から導電部１３を見た場合、導電部１３の形態と高表面エネルギー領域部１２ａの形態とは同じである。
【００２６】
第１実施形態では、濡れ性変化層１２のうち、エネルギーを付与した部分が高表面エネルギー領域部１２ａになるとしているが、これに限定されるものではない。エネルギー付与により、表面エネルギーが変化するものであれば足り、低表面エネルギー領域部に変化するものも適用できる。
【００２７】
臨界表面張力が変化する材料としては、エネルギーの付与前後で臨界表面張力の変化が大きくなる材料が好ましい。これは、エネルギー付与した部分（親液性）とそれ以外の部分（撥液性）とのコントランストが明確になるためである。
【００２８】
このような臨界表面張力が変化する材料としては、高分子材料が望ましい。そして、臨界表面張力が変化する材料としては、主鎖と、前記レーザ光の照射によって親水性基を生成可能な側鎖と、を含む高分子材が好ましい。また、臨界表面張力が変化する材料としては、側鎖に疎水性基を有する高分子材料であることが好ましい。
【００２９】
側鎖の疎水性基としては、特に限定されず、末端基が−ＣＦ２ＣＨ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−ＣＦ（ＣＦ３）２、−ＣＦＨ２等である官能基が挙げられる。すなわち、疎水性基としては、アルキル基、フルオロアルキル基、多分岐構造を持つアルキル基、フルオロアルキル基、またはこれらの同位体が好ましい。側鎖の疎水性基は、エネルギー付与によって分解するＣ＝Ｏ（カルボニル基）を含む。Ｃ＝Ｏを含む構造としては、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＮＨＯＣＯ−、またはこれらの同位体で表される官能基（光感光基）が挙げられる。疎水性基は、Ｃ＝Ｏを含む官能基を介して、主鎖と結合していることが好ましい。
【００３０】
側鎖は、紫外線照射によって−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＮＨＣＯＯ−、または−ＮＨＯＣＯ−で表される光感応基が切断されると、大気雰囲気中の水分と反応して、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）等の親水性基を生成する。従って、紫外線照射がなされた濡れ性変化層１２の部分の表面が親水性（高表面エネルギー）になる。多分岐構造を持つ側鎖の場合では、少ないエネルギー付与により、濡れ性変化層１２の臨界表面張力を大きく変化させることができる。
【００３１】
また、高分子材料の主鎖については、紫外線の吸収がなく、もしくは紫外線の吸収が小さいものが望ましい。つまり、高分子材料の主鎖は、紫外線によって主鎖の分子構造が完全に切断されないか、または、切断されにくいものでことが好ましい。これは、エネルギー付与、例えば、紫外線照射によって主鎖の結合が切れてしまうと、高分子材料の絶縁性が低下するなど、高分子材料の安定性、信頼性に欠けるからである。
【００３２】
係る条件を具備する主鎖としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、（メタ）アクリル酸を重合することにより得られる骨格等が挙げられる。但し、絶縁性を鑑みると、主鎖中にポリイミドが含まれていることが特に好ましい。一般に、ポリイミドは、剛直な構造であると共に、充填性が良好であるため、エネルギーが付与されて分子鎖が切断された場合であっても、ある程度の絶縁性を保持するからである。このため、主鎖としてポリイミドを用いれば、絶縁信頼性の高い配線部材が形成される。また、ポリイミドを用いた場合、２％程度の吸湿性はあるものの、高い絶縁性を維持する。これにより、高い絶縁性を確保しながら、耐水性も良好になる。
【００３３】
ポリイミドとしては、ポリアミック酸（ポリアミド酸）を加熱することによる脱水縮合反応で生じる熱硬化型ポリイミドと、溶媒に可溶な可溶性ポリイミドが一般的に知られている。第１実施形態では、いずれのポリイミドを使用することが可能である。可溶性ポリイミドは、溶媒に溶解させた塗布液を塗布した後、２００℃未満の低温で溶媒を揮発させることにより得られる。一方、熱硬化型ポリイミドは、脱水縮合反応が起こる程度まで加熱しないと反応が起きないため、一般に、２００℃以上に加熱する必要がある。第１実施形態では、基板の耐熱性等、各種条件にあわせてどちらかのポリイミドが選択される。
【００３４】
特に、フィルム基板を用いると低温プロセスが要求され、また高スループット処理のため小さい紫外線照射量で表面エネルギーを変化させる場合には、可溶性ポリイミド（例えば、特開２００９−１８８２５９号公報参照）が用いられる。この場合、主鎖と多分岐構造を含む側鎖からなる可溶性ポリイミドが濡れ性変化層１２の材料として好適である。
【００３５】
濡れ性変化層１２は、紫外線照射によって表面自由エネルギーが変化する複数の高分子材料を混合させた層でもよい。濡れ性変化層１２は、紫外線照射によって表面自由エネルギーが変化する一種類の材料からなる層でもよい。また、濡れ性変化層１２は、電気絶縁性に優れた第１の材料と、エネルギーの付与によって表面自由エネルギーが変化する割合が大きい第２の材料を混合したものでもよい。第１の材料と第２の材料との物性の違いを利用して、膜厚方向に材料成分に分布（傾斜）を持たせた構造としてもよい。
【００３６】
さらに、濡れ性変化層１２の下層に、絶縁性が良好な別の絶縁層をさらに設けてもよい。この場合、絶縁性の良好な材料からなる第１の層上に、エネルギーの付与によって表面自由エネルギーが変化する割合が大きい材料からなる第２の層を設ける。このように、それぞれの機能を分離させる構造も可能である。
【００３７】
絶縁性の良好な材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、シルセスキオキサン、ポリビニルフェノール、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、ポリパラキシリレン、ポリビニルブチラール等が挙げられる。このうち、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコールは、適当な架橋剤によって架橋してもよい。そのほか、絶縁性の良好な材料としては、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２等が挙げられる。
【００３８】
第１実施形態において、濡れ性変化層１２の絶縁性、配線間容量、層構造（単層、積層）は適宜設定される。
【００３９】
導電部１３は、塗布された導電性インクを加熱焼成、紫外線照射等によって固化して形成された層である。加熱手段は、オーブン、ホットプレートである。導電性インクは、導電性材料を溶媒に溶解したもの、導電性微粒子を溶媒に分散させたもの、導電性材料の前駆体もしくはその前駆体を溶媒に溶解したもの、導電性材料の前駆体を溶媒に分散したもの等である。
【００４０】
例えば、導電部１３の材料としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、ビスマス（Ｂｉ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、これらの組み合わせからなる合金等が挙げられる。また、導電部１３の材料としては、ハロゲン化銀、酸化銅等の微粒子、金属、合金、金属化合物等の微粒子を有機溶媒や水に分散したものでもよい。また、導電部１３の材料としては、カーボンナノチューブ、グラフェン等のナノカーボン系材料を有機溶媒や水に分散したものでもよい。また、導電部１３の材料としては、ドープトＰＡＮＩ（ポリアニリン）、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）にＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）をドープした導電性高分子でもよい。
【００４１】
導電部１３の材料としては、特に、低抵抗な銀、銅、カーボンナノチューブ等が好ましい。また、上述した微粒子は、材料の分散や酸化防止のため、微粒子の表面を有機物または導電物によりコーティングしてもよい。
【００４２】
アライメントマーク１７について補説する。凹部１５は、レーザアブレーションによって形成され、濡れ性変化層１２に形成されているため、凹部１５の内表面（側壁面および底面）も親水性に変化している。アライメントマーク１７は、導電部１３の形成時に、同じ導電性インクを塗布、焼成して形成される。このため、余分な材料を必要とせず、インク交換等の準備作業が不要なる。
【００４３】
一般に導電部１３、アライメントマーク１７を構成する導電材料は、不透明もしくは透過率の低いものが多く、濡れ性変化層１２とのコントラストがとりやすい材料が選択される。従って、パターン境界のばらつきが小さく、コントラストが明確になる。このため、アライメントマーク１７は、積層配線、電子素子、電子素子アレイ、表示素子等の後工程においてもアライメントマークとして充分に機能する。
【００４４】
また、アライメントマーク１７は、凹部１５を埋め込んで形成されるため、その表面が平坦化されている。従って、スピンコート等の塗布工程が後工程で必要になっても、凹部１５が塗布工程で影響を与え難い。
【００４５】
図２は、第１実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された電子部品の平面模式図である。
【００４６】
図２に示す電子部品１００は、上述した配線部材１をデバイス形成領域３８内に含み、アライメントマークをアライメント領域３９に含んでいる。
【００４７】
電子部品１００においては、配線、電子素子、電子素子アレイ、表示素子が配置されるデバイス形成領域３８と、配線等の機能層間の重ね合わせをするためのアライメントマークが配置されたアライメント領域３９と、が平面状に配置されている。アライメントマークは、高表面エネルギー領域部１２ａと導電性インク等を塗布する塗布データとを重ね合わせるマークとしても機能する。
【００４８】
デバイス形成領域３８の外周には、充分な重ね合わせ精度を保証するための寸法、位置精度をもったアライメントマーク群（アライメント領域３９）が配置されている。
【００４９】
図３は、第１実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成されたアライメントマークの平面模式図である。
【００５０】
アライメントマークは、導電部１３を形成する際のアライメントに用いられる。アライメントマークの平面形状は、丸状（図３（ａ））、方形状（図３（ｂ））、複数の方形状（図３（ｃ））、十字状（図３（ｄ））である。上述したように、アライメントマークは、濡れ性変化層１２に形成された凹部そのものであってもよく、凹部内に埋め込まれた導電部材により構成してもよい。また、アライメントマークの形状については、適宜組み合わせてもよい。
【００５１】
また、アライメントマークの平面形状は、溝が丸状になったもの（図３（ｅ））でもよく、溝が方形状（図３（ｆ））になったものでもよい。アライメントマークを溝状にすることにより、アライメントマークの加工面積や導電部材の埋め込み量を低減させることができる。アライメントマークについては、凹部の加工のし易さ、導電材料の埋め込み易さなどを考慮して適宜選択される。
【００５２】
次に、配線部材１の形成過程について説明する。  
図４は、第１実施形態に係る配線部材の形成過程を説明するための断面摸式図である。
【００５３】
まず、図４（ａ）に示すように、ウェット洗浄を行った基板１１（例えば、ガラス基板）上に、エネルギー付与によって臨界表面張力が変化する材料を含有する濡れ性変化層１２を形成する。
【００５４】
濡れ性変化層１２を形成する際には、下記に示す側鎖にデンドリマーを含む可溶性のポリイミドＡと、このポリイミドよりも絶縁性が高い、側鎖を持たないポリイミドＣＴ４１１２（商品名、京セラケミカル社製）を混合したポリイミドＮＭＰ溶液を用いる。
【００５５】
【化１】
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【００５６】
続いて、ポリイミドＮＭＰ溶液をスピンコート法により基板１１上に塗布する。ついで、ポリイミドＮＭＰ溶液を窒素雰囲気において、１００℃でプリベークし、さらに、窒素雰囲気において１８０℃で、１時間のポストベークを行う。これにより、膜厚が５００ｎｍの濡れ性変化層１２が基板１１上に形成される。このとき、濡れ性変化層１２の表面全域は、疎水性の側鎖を持つポリイミドにより、低表面エネルギー領域部になる。
【００５７】
次に、図４（ｂ）に示すように、濡れ性変化層１２に選択的にレーザ光を照射して、濡れ性変化層１２の臨界表面張力が高くなるように変化させた高表面エネルギー領域部１２ａを濡れ性変化層１２に形成する。
【００５８】
例えば、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムの塗布データをもとに配線、電極等が配置される領域に、後述するレーザ描画装置を用いて紫外線領域のレーザ光を濡れ性変化層１２に選択的に照射する。ここでは、導電部１３の平面形状と同一形態の高表面エネルギー領域部１２ａを濡れ性変化層１２に形成する。レーザアブレーションが生じない程度のレーザ光の照射で高表面エネルギー領域部１２ａを形成するので、高表面エネルギー領域部１２ａの表面は略平坦になる。
【００５９】
また、後述する導電性インク１６を高表面エネルギー領域部１２ａを塗布する際に、アライメントマークとして機能する凹部１５を、レーザ光１４ｂの照射によって濡れ性変化層１２に形成する。凹部１５については、アライメントマーク１５と称してもよい。凹部１５は、レーザアブレーションによって濡れ性変化層１２の一部を除去することにより形成される。また、凹部１５は、濡れ性変化層１２内に止まらず、濡れ性変化層１２および濡れ性変化層１２の下側に設けられた基板１１に形成してもよい。すなわち、凹部１５は、少なくとも濡れ性変化層１２に形成される。凹部１５の内表面は、高表面エネルギー領域部になっている。
【００６０】
一方、レーザ光１４ａ、１４ｂを照射しない部分は、ポリイミドの疎水性側鎖による低表面エネルギー領域部１２ｂとなっている。高表面エネルギー領域部１２ａは、レーザ描画によって表面エネルギーが変化して親水性になっている。
【００６１】
高表面エネルギー領域部１２ａを形成するためのレーザ光１４ａは、１パルスあたりレーザアブレーションが生じない程度のエネルギーを有する。一方、凹部１５を形成するためのレーザ光１４ｂは、１パルスあたりレーザアブレーションが生じる程度のエネルギーを有する。
【００６２】
次に、図４（ｃ）に示すように、高表面エネルギー領域部１２ａに導電性インク１６を塗布する。
【００６３】
例えば、平均粒径が約３０ｎｍのＡｇ粒子を水系溶媒に分散させた導電性インク１６（ナノメタルインク）を、インクジェット法を用いて高表面エネルギー領域部１２ａ上に選択的に塗布する。導電性インク１６の塗布については、インクジェット法のほかノズルプリンティング法により行ってもよい。
【００６４】
第１実施形態では、塗布データと高表面エネルギー領域部１２ａの位置を合わせるために、アライメントマーク１５をインクジェット装置のアライメントカメラで捉えている。アライメントマーク１５はレーザ加工で形成されたため、その位置は正確であり、そのパターン境界も正確な精度で形成されている。
【００６５】
第１実施形態に係るインクジェット法では、Ａｇ微粒子の分散液を高表面エネルギー領域部１２ａ上に選択的に形成する。Ａｇ微粒子は、比較的高価である。従って、スピンコートやエッチングによって同様の導電部を形成すると、材料の使用効率の悪さから高コスト化を招来する。インクジェット法では、スピンコートやエッチングに比べて、材料の使用効率が高くなり、プロセス工程数も削減できる。すなわち、第１実施形態の方法は、低コスト配線を形成するのに適している。
【００６６】
また、第１実施形態では、導電部１３の厚さが設計厚さとなるように、導電インク１６の液滴サイズとインク滴下量を制御している。また、導電インク１６は、水系の分散液であるため、導電インク１６を高表面エネルギー領域部１２ａに滴下すると、導電インク１６は、高表面エネルギー領域部１２ａに満遍なく広がる。一方、低表面エネルギー領域部１２ｂに導電インク１６が漏れたとしても、導電インク１６は、高表面エネルギー領域部１２ａに引き戻される。このため、導電インク１６のサイズよりも小さな導電パターンが濡れ性変化層１２上に形成される。
【００６７】
また、第１実施形態では、高表面エネルギー領域部１２ａに導電インク１６を塗布するのに続いて、凹部１５内にも導電性インク１６を塗布する。凹部１５の側壁は、高表面エネルギー領域部となっており、凹部１５周辺の領域は、低表面エネルギー領域部１２ｂになっている。このため、インクジェット法の着弾位置がみだれて、凹部１５以外に導電インク１６が着弾しても、親水性の導電インク１６は選択的に凹部１５内に流れ込む。
【００６８】
この後、導電インク１６を大気中において１００℃で、プリベークを行う。さらに、導電インク１６を大気中において１８０℃で１時間、ポストベークを行う。これにより、配線となる導電部１３が高表面エネルギー領域部１２ａ上に形成され、導電部材で構成されたアライメントマーク１７が凹部１５内に形成される。この状態を図４（ｄ）に示す。
【００６９】
高表面エネルギー領域部１２ａ上に導電部１３を選択的に形成したので、基板１１の主面に対して垂直な方向から導電部１３を見ると、導電部１３は、高表面エネルギー領域部１２ａと同じ形態をしている。
【００７０】
また、図示したアライメントマーク１７のみに限らず、アライメントマーク１７の位置とは異なる位置に別途アライメントマークを設けてもよい。別途設けたアライメントマークは、積層配線、電子素子、電子素子アレイ、表示装置を製造する場合、導電部１３とは異なる機能層を形成する際に用いられる。
【００７１】
図５は、レーザ描画装置を説明するための模式図である。  
レーザ描画装置２００は、ＹＡＧレーザ２０３をレーザヘッド２０４で４倍波を発生させる。レーザビーム（レーザ光）２０５の波長は、２６６ｎｍである。レーザビーム２０５は、光学系２０６およびＸＹＺθステージ２０９のＺ方向（垂直）の走査によって、ワーク２０８の加工面において、適切なビーム径、トップハット形状、ガウシアン形状等の適切なビーム形状となるように制御される。ワーク２０８とは、上述した基板１１等である。高表面エネルギー領域部１２ａ内の平坦性を良好にするには、ビーム形状はトップハット形状が望ましい。
【００７２】
また、ガルバノスキャナ２０７、ＸＹＺθステージ２０９、およびＹＡＧレーザ２０３をコントローラー２０１で制御することによって、ＣＡＤ図面の導電パターンに従った高表面エネルギー領域部１２ａと凹部１５とを形成する。
【００７３】
このようなＸＹＺθステージ２０９とガルバノスキャナ２０７とを組み合わせた光学系装置では、ガルバノスキャナを用いてレーザビームを走査（スキャン）することによりある描画面積の凹部１５を濡れ性変化層１２に形成できる。このため、ステージのみの走査によって凹部１５を形成する方法よりも少ないエネルギーで描画が可能にある。また、ＸＹ方向や斜め等の直線だけではなく、円、楕円、矩形パターンも描画できる。すなわち、レーザ描画装置２００を用いれば、複雑な形状の描画に対応できる。このため、パターン形成の設計自由度が増す。
【００７４】
ただし、ガルバノスキャナ２０７の描画面積は限られるため、大面積の場合はＸＹＺθステージ２０９のＸＹ走査と組み合わせることによって対応することができる。また、積層配線や薄膜トランジスタ等の電子素子を形成する場合には、上下の機能層との重ね合わせが必要となり、そのためにＸＹＺθステージ２０９のθとＸＹを走査することで、良好な重ねあわせを得ることができる。
【００７５】
また、レーザ描画装置２００は、上述したＹＡＧレーザ２０３とガルバノスキャナ２０７とを用いた装置に限定されるものではなく、ＹＡＧレーザ２０３とＸＹＺθステージ２０９と反射光学系を組み合わせでもよい。この場合は、配線のパターニングに関し、ＸＹや一部斜め等の簡単なパターン形成に対して有効である。また、エキシマレーザとマスクとを用いたステップアンドリピートと、凹部形成のためのレーザアブレーションを組み合わせたものでもよい。
【００７６】
導電部１３の線幅は、例えば、１０〜２０μｍである。インクジェットの一般的なパターン解像度５０μm以下の線幅であればより効果的で、この線幅に限定されるものではなくより広い線幅も形成できる。導電部１３の線幅は、高表面エネルギー領域部１２ａの線幅で決定される。導電部１３の膜厚は、例えば、１００〜２００ｎｍである。高表面エネルギー領域部１２ａの線幅は、レーザビーム２０５のビーム径、焦点位置、ビームの重ね合わせ等で制御することができる。
【００７７】
また、レーザアブレーションが発生しないエネルギーで高表面エネルギー領域部１２ａを形成するためには、濡れ性変化層１２の光感度に合わせて、レーザ出力、スキャン速度、発振周波数、ビーム径、焦点位置を制御する。
【００７８】
第１実施形態では、１パルスあたりの光エネルギーが大きくない領域で、ポリイミド膜の側鎖を切断するのに必要な光エネルギーを濡れ性変化層１２に供給する。例えば、２０〜３０ｍＪ／ｃｍ２であれば、レーザアブレーションが発生しないエネルギーで、表面エネルギーを変化させる。ここでは、ガルバノミラーのスキャン速度は、２４０ｍｍ／秒であり、１パルスあたりの光エネルギーは、２５ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００７９】
なお、紫外線領域のレーザ光としては、ＹＡＧレーザ２０３の３倍波（波長３５５ｎｍ）、５倍波（波長２１５ｎｍ）、ＸｅＦエキシマレーザ（波長３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を用いてもよい。特に、その出力と大気中でのオゾン発生によるプロセスおよび環境への影響から、ＹＡＧレーザの３倍波（波長３５５ｎｍ）、４倍波（波長２６６ｎｍ）、ＸｅＦエキシマレーザ（波長３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）を用いることが好ましい。
【００８０】
図６は、アライメントマークの顕微鏡写真である。  
図６には、図３（ｄ）に示した十字状のアライメントマークが示されている。十字の部分が凹部１５となっている。このアライメントマークを形成したときのスキャン速度は、２４０ｍｍ／秒である。すなわち、高表面エネルギー領域部１２ａを形成するときのスキャン速度と同じである。ただし、アライメントマーク（凹部１５）を形成する際には、高表面エネルギー領域部１２ａを形成するときよりもレーザ出力を大きくする。例えば、１パルスあたりの光エネルギーを４０〜５５ｍＪ／ｃｍ２とする。これにより、レーザアブレーションが起こり、濡れ性変化層１２の一部が除去される。
【００８１】
図７は、１パルスのエネルギー密度と凹部の平均段差との関係を示す図である。  
図７の横軸は、１パルスあたりの光エネルギー密度（ｍＪ／ｃｍ２）であり、縦軸は、凹部１５の平均段差（ｎｍ）である。また、濡れ性変化層１２は、ガラス基板上に形成されたポリイミド層である。スキャン速度は、２４０ｍｍ／秒である。ポリイミド層の形成には、側鎖にデンドリマーを含む可溶性ポリイミド材料Ａ（化１）と、可溶性ポリイミド材料Ａよりも絶縁性が高く、側鎖を有さないポリイミドＣＴ４１１２（商品名、京セラケミカル社製）を混合したポリイミドＮＭＰ溶液を用いている。ポリイミドＮＭＰ溶液を窒素雰囲気で１００℃のプリベークを施し、さらに窒素雰囲気で１８０℃、１時間のポストベークを施した。ポリイミド層の膜厚は、５００ｎｍである。
【００８２】
この結果から分かるように、１パルスあたりの光エネルギー密度をより高くすることにより、ポリイミド層の加工深さがより深くなっている。さらに１パルスあたりの光エネルギーをより大きくすることで、ポリイミド層の下層のガラス基板、フィルム基板を加工することができる。
【００８３】
加工深さはアライメントマークとして認識できること、異物が飛散しないことを考慮して適切な深さに制御することができる。また、ポリイミド層の下層の基板にダメージを与えることなく、ポリイミド層の膜厚（５００ｎｍ）に対応した厚さ分を選択的にポリイミド層から除去することもできる。
【００８４】
図８は、導電部のＳＥＭ像であり、（ａ）は、斜め上面像、（ｂ）は、断面像である。
ＳＥＭ観察から線幅が１０μｍ（図８（ａ））で、厚さが１７０ｎｍ（図８（ｂ））の導電部１３が濡れ性変化層１２上に形成されていることが分かる。通常のインクジェット法では、解像度が約５０μｍであるのに対して、第１実施形態では、５０μｍよりも格段に微細な導電パターンが形成されていることが分かる。
【００８５】
このように、第１実施形態では、濡れ性変化層１２、導電部１３をインクジェット法等の印刷法により形成する。このため、低コストで、微細な配線を形成できる。また、紫外線領域のレーザ光を発するレーザ描画装置を利用して、略平坦となる高表面エネルギー領域部１２ａを形成する。そして、インクジェット法で導電性インク１６を高表面エネルギー領域部１２ａに塗布する。
【００８６】
すなわち、第１実施形態によれば、印刷による少ない工程数のメリットを生かしつつ、微細な導電パターンで、物理的な版を必要とせず、パターン変更に対して柔軟で、工程時間の増加が少ない配線を形成することができる。
【００８７】
また、レーザアブレーションを用いて高表面エネルギー領域部１２ａの形成と同一工程内でアライメントマークとなる凹部１５を形成する。凹部１５は、高表面エネルギー領域部１２ａに導電性インク１６を塗布する際のアライメントマークとして機能する。
【００８８】
アライメントマークとしての凹部１５は、ウェットエッチング、レーザアブレーション法等の任意のパターニング方法により形成することもできる。しかし、工程数を少なくする観点からは、第１実施形態のように、高表面エネルギー領域部１２ａの形成と同時に、アライメントマークとしての凹部１５を形成することが適切である。
【００８９】
特に、第１実施形態では、紫外線領域のレーザ光の１パルスあたりの光エネルギーを小さくしながら、表面エネルギーを変化させるのに充分な照射エネルギーを濡れ性変化層１２に与える。これにより、濡れ性変化層１２の表面が略平坦のまま、高表面エネルギー領域部１２ａが形成される。
【００９０】
一方、同じ紫外線レーザを用いて１パルスあたりの光エネルギーを大きくすることで、レーザアブレーションによってアライメントマークとしての凹部１５を形成する。凹部１５内の内表面も、表面自由エネルギーが変化する。したがって、レーザビーム２０５をスキャンしながら、デバイス領域とアライメント領域で１パルスあたりのエネルギーを変化させたり、レーザビーム２０５のスキャン速度を変化させたりすることによって、マスクを用いることなく、同一工程によって、高表面エネルギー領域部１２ａとアライメントマークが同時に形成できる。
【００９１】
また、アライメントマークの位置は、レーザビーム径、ステージ走査精度、レーザビーム２０５をスキャンするガルバノミラーの走査精度で決まるため、インクジェット印刷や他の印刷法よりも非常に高い精度で決定される。
【００９２】
また、第１実施形態では、凹部１５の形成と同時に凹部１５内の内表面を高表面エネルギー領域部に変えることができるため、凹部１５という物理的な形状だけでなく、系の自由エネルギーを最小にするという効果が１つの工程で得られる。
【００９３】
凹部１５内には導電性インク１６が充填されやすく、導電性インク１６のはみ出しが抑制される。このため、アライメントマーク１７の位置は正確になり、かつアライメントマーク１７と低表面エネルギー領域部１２ｂとの境界がばらつき難くなる。さらに導電性インク１６を凹部１５内に充填することで、アライメントマーク１７と低表面エネルギー領域部１２ｂとのコントラストが明確になり、アライメントカメラによって充分にアライメントマーク１７を観察することができる。このため、積層配線や電子素子、電子素子アレイ、表示素子を形成する場合においても、精度が高く観察しやすいアライメントマークを提供できる。
【００９４】
特に、レーザビーム２０５を走査して高表面エネルギー領域部１２ａとアライメントマークとしての凹部１５を形成する際には、ガルバノスキャナを用いてレーザビーム２０５を走査することにより濡れ性変化層１２上に高表面エネルギー領域部１２ａとアライメントマークとしての凹部１５を形成することが好ましい。
【００９５】
レーザビーム２０５を走査したり、ワーク２０８を走査したりする方法は、物理的な版を必要とせず、微細な導電パターンで、パターン変更に対して柔軟で、工程時間の増加が抑制される。さらに工程数を削減でき、略平坦である高表面エネルギー領域部１２ａとアライメントマークとしての凹部１５を同一の光学系で同時に形成できるため、装置コストの上昇を抑えられる。
【００９６】
また、繰り返しパターンが多い場合は、必要な導電パターンのマスクを用いてステップ・リピートによってレーザを照射して高表面エネルギー領域部１２ａを形成することもできる。例えば、エキシマレーザの場合は出力が大きいため、マスクを使う方法が有効である。しかしこの場合は、高表面エネルギー領域部１２ａと凹部１５とを同時には形成できないため、アライメントマーク形成用のレーザアブレーションを行う別の光学系を設けるなど、加工装置が高額になる。
【００９７】
また、導電インク１６を高表面エネルギー領域部１２ａに塗布する方法としては、スピンコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、マイクロコンタクト法、インクジェット法、ノズルプリンティング法、エアロゾルジェット法の各種印刷法も挙げられる。
【００９８】
しかし、濡れ性変化層１２の表面エネルギーの影響を受けて導電インク１６が高表面エネルギー領域部１２ａに流れ込むのには、適切な粘度、表面張力の導電性インク１６を塗布できて、比較的微細なパターンを形成できる方法が好ましい。比較的微細なパターンを形成するためには小さな液滴を供給できるインクジェット法またはノズルプリンティング法を選択することが好ましい。また、これら２つの方法は、材料利用効率も、スピンコート法等に比べて格段に高く、マスクレス、非接触印刷であることから、大面積化が容易である。
【００９９】
（比較例）
図９および図１０は、比較例に係る配線部材の形成過程を説明するための断面摸式図である。
【０１００】
図９（ａ）に示すように、ウェット洗浄を行ったフィルム状の基板５１の領域５９Ｂとは別の領域５９ａに、アライメントマーク５７を形成する。例えば、Ａｇ粒子を水系溶媒に分散させた金属微粒子の分散液を基板５１に吐出して、十字状のアライメントマーク５７を形成した。続いて、大気中において１００℃でプリベークを行い、さらに、大気中において１８０℃、１時間のポストベークを行う。
【０１０１】
次に、図９（ｂ）に示すように、基板５１上およびアライメントマーク５７上に、濡れ性変化層５２を形成する。濡れ性変化層５２の成分、形成方法、膜厚は、濡れ性変化層１２の成分、形成方法、膜厚と同じである。
【０１０２】
次に、図９（ｃ）に示すように、公知のマスク露光装置をもちいて、導電部、アライメントマーク５７の位置に対応する部分を開口させたフォトマスク５０を濡れ性変化層５２上に形成する。続いて、フォトマスク５０から表出された濡れ性変化層５２に紫外線（超高圧水銀ランプ、波長：３００ｎｍ以下）を照射する。これにより、濡れ性変化層５２の表面に、高表面エネルギー領域部５２ａ（紫外線照射部分）と低表面エネルギー領域部５２ｂ（紫外線未照射部分）とが形成される。このときの紫外線照射量は、２．０Ｊ／ｃｍ２である。この状態を、図１０（ａ）に示す。
【０１０３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、インクジェット法を用いて、上記分散液（導電インク）を高表面エネルギー領域部５２ａ上に選択的に付与する。
【０１０４】
このとき、高表面エネルギー領域部５２ａと低表面エネルギー領域部５２ｂとは、表面段差がなく、また屈折率等の特性の差も小さい。このため、第１実施形態に比べて、それぞれのパターン位置が観察し難い。
【０１０５】
比較例では、アライメントマーク５７の位置をインクジェット装置のアライメントカメラで観察し、インクジェットデータを基にアライメントマーク５７に従って高表面エネルギー領域部５２ａに導電インク５６を滴下している。この後、導電インク５６に対し大気中において１００℃でプリベークを行う。さらに、導電インク５６に対し大気中で１８０℃、１時間のポストベークを行う。これにより、導電部５３が高表面エネルギー領域部５２ａ上に形成される。導電部５３の線幅は、２０μｍであり、膜厚は、１３０ｎｍである。この状態を、図１０（ｃ）に示す。
比較例では、図９（ｃ）のアライメント５７の位置に対応する開口部に形成される高表面エネルギー領域部５２ａに導電性インク５６を選択的に付与して、アライメント５８を形成した例を示す。アライメント５８は、後工程で必要がなければ、導電性インク５６を付与して形成しなくてもよい。
【０１０６】
比較例においても、通常のインクジェット法の解像度（約５０μｍ）よりも微細な導電部５３を形成できる。また、アライメントマーク５７は、インクジェット印刷と焼成（プリベーク、ポストベーク）との計３工程で形成している。
【０１０７】
しかし、比較例では、第１実施形態に比べ、アライメントマーク５７の形成工程が付加されており、この分、プロセス全体としての工程数が増加している。また、比較例では、フォトマスク５０を使用するため、パターン変更に対してはマスク自体を変更する必要がある。このため、比較例では、パターン変更に対しての柔軟性に欠け、工程時間が増加してしまう。
【０１０８】
（第２実施形態）  
図１１は、第２実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された配線部材の断面摸式図である。
【０１０９】
図１１に示す配線部材２は、以下に説明する形成過程によって形成される。  
まず、ウェット洗浄を行った基板６１上に、膜厚が１５０ｎｍの濡れ性変化層６２を形成する。疎水性基を側鎖に持つ熱硬化型ポリイミドのＮＭＰ溶液を原料として、スピンコート法により塗布した後、窒素中、１００℃のプリベークと、１８０℃での焼成を行った。濡れ性変化層６２の表面は、疎水性の側鎖を持つポリイミドによって低表面エネルギー状態になっている。
【０１１０】
次に、第１実施形態と同様に、図５に示すレーザ描画装置を用いて、同一工程内で、高表面エネルギー領域部６２aとアライメントマークとなる凹部１５を濡れ性変化層６２に形成する。導電部６３が配置される領域に相当する部分、アライメントマークとなる凹部１５に相当する部分にレーザ光を照射する際に、おのおのＣＡＤデータ上でのアライメントマークとなる凹部１５に相当するデータと導電部６３に相当するデータに対して、ガルバノスキャナの動きに合わせて、ＹＡＧレーザの４倍波、１パルスあたりのエネルギーを変える。第１実施形態と同様に、高表面エネルギー領域形成の場合は１パルスあたりのエネルギーは２５ｍＪ／ｃｍ２とし、導電部６３が配置される領域に相当する部分にレーザ光を照射する。これにより、濡れ性変化層６２に、幅が２０μｍの高表面エネルギー領域部６２aが形成される。一方、１パルスあたりのエネルギーを４０ｍＪ／ｃｍ２とすることで、レーザアブレーションを用いてアライメントマークとなる凹部１５を濡れ性変化層６２に形成する。凹部１５の平面形状は、例えば、十字である。レーザ光を照射しない領域は、ポリイミドの疎水性側鎖による低表面エネルギー領域部６２ｂとなっている。
【０１１１】
次に、第１実施形態と同様に、凹部１５をアライメントカメラで観察しつつ、インクジェット法により、導電性インク１７を高表面エネルギー領域部６２a上および凹部１５内に塗布する。この後、第１実施形態と同じ条件で導電性インク１７のプリベーク、ポストベークを行う。これにより、線幅が２０μｍで、膜厚が１００ｎｍの導電部６３が形成される。さらに、凹部１５内には、アライメントマーク６７が形成される。
【０１１２】
次に、導電部６３上およびアライメントマーク６７上に、膜厚が５００ｎｍの濡れ性変化層６５を形成する。濡れ性変化層６５の成分、形成方法は、濡れ性変化層１２の成分、形成方法と同じである。そして、アライメントマーク６７に対して、レーザ描画装置のアライメントカメラを用いて、ＣＡＤシステムデータとの位置合わせを行う。
【０１１３】
上記位置合わせを行った後に、レーザ描画装置にて、濡れ性変化層６５に、導電部６６と同じ形態の高表面エネルギー領域部６５aを形成する（例えば、スキャン速度：２４０ｍｍ／秒、１パルスあたりの光エネルギー：２５ｍＪ／ｃｍ２）。高表面エネルギー領域部６５aの幅は、２０μｍである。さらに、レーザアブレーション（スキャン速度：２４０ｍｍ／秒、１パルスあたりの光エネルギー：４０ｍＪ／ｃｍ２）によって、凹部１５を形成する。ここでの凹部１５の平面形状は方形状で、深さは２５０ｎｍである。
【０１１４】
この場合もレーザ光を照射していない領域は、ポリイミドの疎水性側鎖による低表面エネルギー領域部６５ｂとなっている。
【０１１５】
次に、アライメントマーク６７をアライメントカメラで観察しつつ、インクジェット法により、導電性インク１７を高表面エネルギー領域部６５a上および凹部１５内に塗布する。この後、第１実施形態と同じ条件で導電性インク１７のプリベーク、ポストベークを行う。
【０１１６】
これにより、導電部６６、導電部材が充填されたアライメントマーク６８が形成される。導電部６６の線幅は、２０μｍであり、膜厚は１３０ｎｍである。
【０１１７】
第２実施形態では、アライメントマーク６７のコントラストが高く、またレーザ描画装置の精度も高いため、インクジェット時においてもアライメントマーク６７を用いて位置合わせを行っている。アライメントマーク６８が埋め込まれる凹部１５と低表面エネルギー領域部６５ｂとのコントラストが明確である場合は、この凹部１５をアライメントマークとして利用してもよい。
【０１１８】
次に、導電部６６の絶縁性を保つために、その上層にエポキシ樹脂からなる絶縁層６９を形成する。
【０１１９】
濡れ性変化層６５は、導電層６３と導電層６６の層間絶縁膜を兼ねている。層間絶縁膜に関し、より高い絶縁性能が必要な場合には、導電層６３の上層に、別の絶縁層を形成したのちに、この別の絶縁層の上に、濡れ性変化層６５を形成してもよい。
【０１２０】
このように、第２実施形態においては、所定の処理を繰り返し行うことによって、導電部を、絶縁膜を介して複数積層する。第２実施形態においても、物理的な版は必要とされない。また、微細な導電パターンが形成される。また、パターン変更に対しては、柔軟に対応できる。
【０１２１】
なお、第２実施形態では２層構造の濡れ性変化層を例示したが、この構造に限定されるものではない。さらに、濡れ性変化層、導電部を積層することも可能である。
【０１２２】
（第３実施形態）  
図１２は、第３実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された電子素子の断面摸式図である。
【０１２３】
図１２に示す電子素子３は、微細な電極を備えたＴＦＴ型の有機トランジスタである。
電子素子３は、基板７１と、基板７１上に設けられ、エネルギー付与によって臨界表面張力が変化する材料を含有する濡れ性変化層７２、７４と、を備える。さらに、電子素子３は、高表面エネルギー領域部７２ａ、７４ａ上に形成された配線と、濡れ性変化層７２、７４に形成されたアライメントマークと、を備える。濡れ性変化層７２、７４には、選択的にレーザ光が照射され、濡れ性変化層７２、７４の臨界表面張力が高くなるように変化させた高表面エネルギー領域部７２ａ、７４ａが形成されている。濡れ性変化層と前記高表面エネルギー領域部とには段差がない。アライメントマークは、濡れ性変化層７２およびと濡れ性変化層７２の下側に設けられた基板７１に形成されてもよい（不図示）。
【０１２４】
高表面エネルギー領域部７２ａ、７４ａの表面は略平坦である。基板７１の主面に対して垂直な方向から配線を見た場合、配線は高表面エネルギー領域部７２ａ、７４ａと同じ形態をしている。
【０１２５】
電子素子３は、以下に説明する形成過程によって形成される。  
まず、ウェット洗浄を行った基板７１上に、膜厚が１００ｎｍの濡れ性変化層７２を形成する。濡れ性変化層７２の成分、形成方法は、実施例２の濡れ性変化層６２の成分、形成方法と同じである。濡れ性変化層７２の表面は、疎水性の側鎖を持つポリイミドにより、低表面エネルギー状態となっている。
【０１２６】
次に、ゲート電極７３の位置に相当する濡れ性変化層７２の部分に、ゲート電極７３の平面形状と同一形態の高表面エネルギー領域部７２aを形成する。高表面エネルギー領域部７２aの幅は、２０μｍである。続いて、レーザアブレーションを用いてアライメントマークとなる凹部１５を形成する。レーザアブレーションでは、基板７１にダメージを与えない程度のレーザ光を照射する。凹部１５は、濡れ性変化層７２を貫通するまで除去する。凹部１５の深さは、１００ｎｍである。レーザ光を照射していない領域は、低表面エネルギー領域部７２ｂとなっている。
【０１２７】
次に、第１実施形態と同様に、凹部１５をアライメントカメラで観察しつつ、インクジェット法により、導電性インク１７を高表面エネルギー領域部７２a上および凹部１５内に塗布する。この後、第１実施形態と同じ条件で導電性インク１７のプリベーク、ポストベークを行う。
【０１２８】
これにより、高表面エネルギー領域部７２a上にゲート電極７３が形成される。ゲート電極７３の線幅は、２０μｍであり、膜厚は、１００ｎｍである。また、凹部１５内には、導電部材で構成されたアライメントマーク７７が形成される。
【０１２９】
次に、濡れ性変化層７２上およびゲート電極７３上に、厚さが５００ｎｍの濡れ性変化層７４を形成する。濡れ性変化層７４の成分、形成方法は、濡れ性変化層１２の成分、形成方法と同じである。濡れ性変化層７４はゲート絶縁膜を兼ねている。そして、導電性インクを充填したアライメントマーク７７に対して、レーザ描画装置のアライメントカメラを用いて、ＣＡＤデータとの位置合わせを行う。
【０１３０】
上記位置合わせを行った後に、濡れ性変化層７４に、ソース・ドレイン電極７５の平面形状と同一形態の高表面エネルギー領域部７４aを形成する。電子素子３のチャネル幅は、５μｍである。続いて、レーザアブレーションによって濡れ性変化層７４に凹部１５を形成する。凹部１５の平面形状は、方形状であり、深さは２５０ｎｍである。
【０１３１】
電子素子３において、ソース・ドレイン電極７５間のチャネル領域は、レーザを照射していない。このため、チャネル領域は、ポリイミドの疎水性側鎖による低表面エネルギー領域部７４ｂとなっている。その結果、電子素子３は、水分の吸湿がなく、良好なトランジスタ性能を示す。
【０１３２】
次に、アライメントマーク７７をアライメントカメラで観察しつつ、インクジェット法により、導電性インク１７を高表面エネルギー領域部７４a上および凹部１５内に塗布する。この後、第１実施形態と同じ条件で導電性インク１７のプリベーク、ポストベークを行う。
【０１３３】
これにより、ソース・ドレイン電極７５、導電部材が充填されたアライメントマーク７８が形成される。ソース・ドレイン電極７５の膜厚は、１３０ｎｍである。
【０１３４】
第３実施形態では、アライメントマーク７７のコントラストが高く、またレーザ描画装置の精度も高いため、インクジェット時においてもアライメントマーク７７を用いて位置合わせを行っている。アライメントマーク７８が埋め込まれる凹部１５と低表面エネルギー領域部７４ｂとのコントラストが明確である場合は、この凹部１５をアライメントマークとして利用してもよい。
【０１３５】
次に、ソース・ドレイン電極７５のそれぞれの一部の上、およびチャネル部分上に有機半導体層７６を形成する。有機半導体層７６に含まれる成分（半導体Ａ）の分子式は、下記に示される。
【０１３６】
【化２】
0005887881.tif 000003
【０１３７】
上記の構造式（化２）で表されるトリアリールアミン（有機半導体材料）をキシレン／メシチレン混合溶媒に溶解させた塗布液を、インクジェット法によりチャネル部分に滴下する。そして、塗布液を１２０℃で加熱し、溶媒を乾燥させる。これにより、膜厚が５０ｎｍの有機半導体層７６がソース・ドレイン電極７５のそれぞれの一部の上、およびチャネル部分上に形成される。
【０１３８】
この電子素子３の特性評価したところ、ソース・ドレイン電極７５およびゲート電極７３のパターニング性は良好であった。また、オンオフ比は１０６である。また、電界効果移動度は、５×１０−３ｃｍ２／Ｖsである。
【０１３９】
第３実施形態で形成される導電部は、薄膜トランジスタのゲート電極７３、ソース・ドレイン電極７５のうちのいずれかである。また、第３実施形態では、スピンコート法、インクジェット法によって、低コストで微細な配線を備えた電子素子を形成できる。また、電子素子３は、ゲート電極とソース・ドレイン電極との間のリークがなく、充分に高いオンオフ比を有する。
【０１４０】
また、第３実施形態においても、物理的な版は必要とされない。また、微細な導電パターン、微細なチャネル長の電子素子が形成される。また、パターン変更に対しては、柔軟に対応できる。
【０１４１】
また、第３実施形態においては、有機半導体層７６の材質は、上記（化２）に限られない。例えば、有機半導体層７６の材質としては、ケイ素（Ｓｉ）、酸化物半導体、カーボンナノチューブ等の無機半導体、ペンタセン、アントラセン、テトラセン、α−６−チオフェン、フタロシアニンおよびその誘導体、ルブレンおよびその誘導体、ペリレンおよびその誘導体等の有機低分子半導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリパラフェニレンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリピロールおよびその誘導体、ポリフロレンおよびその誘導体等の有機高分子半導体を用いてもよい。特に、有機半導体、カーボンナノチューブは、印刷で作製する配線プロセスに適している。有機半導体、カーボンナノチューブを用いれば、低コスト、低温プロセスで電子素子を作製できる。さらに、各層を積層して、積層体構造の電子素子とすることもできる。
【０１４２】
（第４実施形態）  
図１３は、第４実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された電子素子の模式図であり、（ａ）は、平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った位置での断面摸式図である。
【０１４３】
図１３に示す電子素子４は、電子素子３が基板上に複数配設された電子素子アレイである。電子素子４は、図２に例示した電子部品１００のデバイス形成領域３８に配置されている。電子素子４には、上述したアライメントマークが配置されている（不図示）。
【０１４４】
電子素子４においては、基板８１上に、２００×２００個（電子素子３間のピッチ：１２７μｍ）の電子素子３が２次元状に配置されている。複数の電子素子３の電界効果移動度の平均値は、５×１０−３ｃｍ２／Ｖsである。
【０１４５】
第４実施形態によれば、ゲート絶縁膜を兼ねた濡れ性変化層７４をスピンコートで形成し、ゲート電極７３、ソース電極７５ａ、およびドレイン電極７５ｂ等をインクジェット法の印刷法による形成することができる。
【０１４６】
このため、低コストで微細パターンを備えた電子素子アレイを形成できる。また、レーザ描画装置を用いて濡れ性変化層に高表面エネルギー領域部を形成し、インクジェット法等で導電性インクを塗布して電子素子４を形成する。
【０１４７】
第４実施形態においても、物理的な版は必要とされない。また、微細な導電パターン、微細なチャネル長、電子素子間のピッチが小さい電子素子が形成される。また、パターン変更に対しては、柔軟に対応できる。さらに、デバイス形成領域３８におけるプロセス信頼性が高くなる。
【０１４８】
（第５実施形態）  
図１４は、第５実施形態に係る配線部材の形成方法によって形成された表示装置の断面摸式図である。
【０１４９】
図１４に示す表示装置５は、電気泳動式の表示装置である。表示装置５には、上述したアライメントマークが配置されている（不図示）。表示装置５は、以下のように形成される。
【０１５０】
例えば、ＩＴＯ電極９８が表面に形成されたポリカーボネート基板９０を準備する。ついで、ＩＴＯ電極９８の表面に、酸化チタン粒子９７ａとオイルブルーで着色したアイソパー９７ｂを内包するマイクロカプセル（表示素子）９７と、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液を混合した塗布液を塗布する。これにより、マイクロカプセル９７とＰＶＡバインダ９９を含む層がＩＴＯ電極９８表面に形成される。
【０１５１】
次に、マイクロカプセル９７とＰＶＡバインダ９９を含む層と、第４実施形態で例示した電子素子４と、を貼り合わせる。貼り合わせにより、マイクロカプセル９７とＰＶＡバインダ９９を含む層と電子素子４の有機半導体層７６とが対向する。すなわち、ドレイン電極７５ｂとＩＴＯ電極９８との間にマイクロカプセル９７とＰＶＡバインダ９９を含む層が介設される。
【０１５２】
ゲート電極７３に繋がるバスラインには、走査信号用のドライバーＩＣが接続されている（不図示）。ソース電極７５ａに繋がるバスラインには、データ信号用のドライバーＩＣが接続されている（不図示）。
【０１５３】
表示装置５では、０．５秒毎に画面切り替えを行ったところ、良好な静止画表示を示す。また、トランジスタピッチが、１２７μｍであるため、解像度が２００ｐｐｉと高精細な表示素子なる。
【０１５４】
第５実施形態においても、物理的な版は必要とされない。また、微細な導電パターン、微細なチャネル長、電子素子間のピッチが小さい電子素子を備えた表示装置が形成される。また、パターン変更に対しては、柔軟に対応できる。
【０１５５】
以上、実施形態を説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではない。他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができる。例えば、配線部材は、表示装置のほか、他の電子部品のプリント基板にも転用できる。いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１５６】
１、２  配線部材
３、４  電子素子
５  表示装置
１１、５１、６１、７１  基板
１２、５２、６２、６５、７２、７４  濡れ性変化層
１２ａ、５２ａ、６２ａ、６５ａ、７２ａ、７４ａ  高表面エネルギー領域部
１２ｂ、５２ｂ、６２ｂ、６５ｂ、７２ｂ、７４ｂ  低表面エネルギー領域部
１３、５３、６３、６６  導電部
１４ａ、１４ｂ  レーザ光
１５  凹部（アライメントマーク）
１６、５６  導電性インク
１７、５７、５８、６７、６８、７７、７８  アライメントマーク
３８  デバイス形成領域
３９  アライメント領域
５０  フォトマスク
６９  絶縁層
７３  ゲート電極
７５  ソース電極、ドレイン電極
７６  有機半導体層
９０  ポリカーボネート基板
９７  マイクロカプセル
９７ａ  酸化チタン粒子
９７ｂ  アイソパー
９８  ＩＴＯ電極
９９  ＰＶＡバインダ
１００  電子部品
２００  レーザ描画装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５７】
【特許文献１】特許第３７８８４６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１５０２５８号公報
【特許文献３】特開２００５−３１０９６２号公報
【図１】
0005887881.tif 000004
【図２】
0005887881.tif 000005
【図３】
0005887881.tif 000006
【図４】
0005887881.tif 000007
【図５】
0005887881.tif 000008
【図７】
0005887881.tif 000009
【図９】
0005887881.tif 000010
【図１０】
0005887881.tif 000011
【図１１】
0005887881.tif 000012
【図１２】
0005887881.tif 000013
【図１３】
0005887881.tif 000014
【図１４】
0005887881.tif 000015
【図６】
0005887881.tif 000016
【図８】
0005887881.tif 000017