(57)【要約】【課題】印刷法でより微細な機能性材料パターンを形成した積層構造体及びその製造方法、多層配線基板、アクティブマトリックス基板、並びに電子表示装置を提供すること。【解決手段】エネルギーの付与により表面エネルギーが変化する濡れ性変化材料を含み、少なくとも表面エネルギーの異なる２つの部位を有する濡れ性変化層３０と、濡れ性変化層３０の２つの部位のうちの表面エネルギーの高い高表面エネルギー部４０上に形成された導電層７０とを備える積層構造体において、高表面エネルギー部４０は、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂとを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーの付与により表面エネルギーが変化する濡れ性変化材料を含み、少なくとも表面エネルギーの異なる２つの部位を有する濡れ性変化層と、前記濡れ性変化層の２つの部位のうちの表面エネルギーの高い高表面エネルギー部上に形成された導電層とを備える積層構造体において、
前記高表面エネルギー部は、第１の領域と、前記第１の領域から延設された、前記第１の領域より幅の狭い第２の領域とを備える積層構造体。
【請求項２】
前記導電層は、導電性材料を含有する機能液を、インクジェット法で前記第１の領域上へ選択的に滴下させ、前記第２の領域上へ流動させ、前記高表面エネルギー部上の全域へ配置させ、さらに乾燥させることで形成される請求項１に記載の積層構造体。
【請求項３】
前記導電性材料を含有する前記機能液は、前記濡れ性変化層の２つの部位のうちの表面エネルギーの高い高表面エネルギー部に対する接触角が８°以下、前記濡れ性変化層の２つの部位のうちの表面エネルギーの低い低表面エネルギー部に対する接触角が２８°以上である請求項２に記載の積層構造体。
【請求項４】
前記第２の領域は、前記第１の領域から複数個延設される請求項１〜３いずれか一項に記載の積層構造体。
【請求項５】
前記第１の領域と前記第２の領域との接続部分が、テーパを有する請求項１〜４いずれか一項に記載の積層構造体。
【請求項６】
前記高表面エネルギー部は、第ｎ（ｎは２以上の自然数）の領域から延設された第ｎ＋１の領域を更に有し、
前記第ｎ＋１の領域の幅が、前記第ｎの領域の幅より狭い請求項１〜５いずれか一項に記載の積層構造体。
【請求項７】
前記高表面エネルギー部は、第ｎ（ｎは２以上の自然数）の領域から延設された第ｎ＋１の領域を更に有し、
前記第ｎ＋１の領域の幅が、前記第ｎの領域の幅より広い請求項１〜６いずれか一項に記載の積層構造体。
【請求項８】
少なくとも基板と、絶縁体層と、電極層とを有する多層配線基板において、
請求項１〜７いずれか一項に記載の積層構造体を有し、
前記高表面エネルギー部上に形成された前記導電層は、前記電極層の少なくとも一部として利用される多層配線基板。
【請求項９】
ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、保持容量電極、及び半導体を含むトランジスタと、前記ゲート電極から一方向に延設されたゲート信号線と、前記ソース電極から、前記ゲート信号線の延設方向に対して略直交する方向に延設されたソース信号線と、前記保持容量電極から、前記ゲート信号線又は前記ソース信号線の延設方向に対して略平行に延設された共通信号線とを備えるアクティブマトリックス基板において、
請求項１〜７いずれか一項に記載の積層構造体を有し、
前記高表面エネルギー部上に形成された前記導電層は、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記保持容量電極、前記ゲート信号線、前記ソース信号線、及び前記共通信号線のうち少なくともいずれか１つとして利用されるアクティブマトリックス基板。
【請求項１０】
前記第１の領域上に形成された前記導電層は、前記ゲート信号線として利用され、
前記第２の領域上に形成された前記導電層は、前記ゲート電極として利用される請求項９に記載のアクティブマトリックス基板。
【請求項１１】
前記第１の領域上に形成された前記導電層は、前記ソース信号線として利用され、
前記第２の領域上に形成された前記導電層は、前記ソース電極として利用される請求項９又は１０に記載のアクティブマトリックス基板。
【請求項１２】
前記高表面エネルギー部上に形成された前記導電層は、開口部を有し、前記ソース電極、前記ソース信号線、及び前記ドレイン電極のうち少なくともいずれか１つとして利用される請求項９〜１１いずれか一項に記載のアクティブマトリックス基板。
【請求項１３】
前記第１の領域上に形成された前記導電層は、前記保持容量電極として利用され、
前記第２の領域上に形成された前記導電層は、前記共通信号線として利用される請求項９〜１２いずれか一項に記載のアクティブマトリックス基板。
【請求項１４】
請求項９〜１３いずれか一項に記載のアクティブマトリックス基板を備えた電子表示装置。
【請求項１５】
請求項１〜７いずれか一項に記載の積層構造体の形成方法であって、
エネルギーの付与により表面エネルギーが変化する濡れ性変化材料を含む濡れ性変化層を形成する第１の工程と、
前記濡れ性変化層の一部にエネルギーを付与し、前記濡れ性変化層に表面エネルギーの低い低表面エネルギー部、及び表面エネルギーの高い、第１の領域と、前記第１の領域から延設され、前記第１の領域より幅の狭い第２の領域とを備える高表面エネルギー部を形成する第２の工程と、
機能性材料を含有する機能液を、前記第１の領域上へ選択的に滴下させ、前記第２の領域上へ流動させ、前記高表面エネルギー部上の全域へ配置させる第３の工程と、
前記高表面エネルギー部上の全域へ配置された前記機能液を乾燥させ、前記高表面エネルギー部上に前記機能性材料を含む機能層を形成する第４の工程と、
を有する積層構造体の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電層、絶縁層等の機能層を備える積層構造体及びその製造方法、多層配線基板、アクティブマトリックス基板、並びに電子表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路などに用いられる機能性材料（導電体、絶縁体、半導体など）のパターン形成方法として、機能性材料を含む機能液を基板上の所定位置に所定量だけ供給してパターンを形成する印刷法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
印刷法は、機能性材料パターンの微細化が可能なフォトリソグラフィー法に比べて、大がかりな設備を必要としない、工程数が少ない、材料使用効率が高いという点で優れている。しかしながら、印刷法は、基板上での機能液の濡れ広がりや、機能液の液だまりの発生などの問題があり、機能性材料パターンの微細化が困難である。
【０００４】
特許文献１、特許文献２では、この問題を解決すべく、エネルギーの付与によって表面エネルギーが変化する濡れ性変化材料を含む濡れ性変化層を基板上に形成する方法が開示されている。濡れ性変化層の一部に紫外線等のエネルギーを付与し、濡れ性変化層に表面エネルギーの異なる２つの部位を設けることにより、機能液を表面エネルギーの高い高表面エネルギー部へ選択的に配置することができる。
【０００５】
また、特許文献３では、基板上にあらかじめバンクを形成し、バンク間の溝に機能液を供給することで機能液の濡れ広がりを防ぐ方法が開示されている。
【０００６】
この方法ではさらに、前処理として、バンク間の溝上に高表面エネルギー部を形成し、バンク上に低表面エネルギー部を形成することで、機能液を効率良くバンク間の溝に流動させ、微細かつ均一な機能性材料パターン形成を可能としている。
【特許文献１】特開２００５−３１０９６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７８５３４号公報
【特許文献３】特開２００５−１２１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１、図２は、上記従来の機能性材料のパターン形成方法の問題点を示した図である。
【０００８】
特許文献１、２に記載の従来の方法では、図１（ａ）に示すように、機能液１を滴下する場合、機能液１の液滴の直径が高表面エネルギー部２ａの幅より広いと、滴下された機能液１が、低表面エネルギー部２ｂの一部にも広がる可能性がある。
【０００９】
インクジェット法で吐出される機能液１の液滴の直径は、一般的に、数十μｍ以上である。図１（ｂ）に示すように、ノズル３が吐出する機能液１の吐出方向の誤差Ｌや、機能液１が滴下される濡れ性変化層２を支持するステージ（図示せず）の位置決め精度なども考慮すると、上記従来の方法では、機能性材料パターンの幅を数十μｍ以下に微細化することが困難である。
【００１０】
また、上記従来の方法でアクティブマトリックス基板の導電層パターンを形成すると、配線（導電層）の微細化が困難であるため、アクティブマトリックス基板の構成要素であるトランジスタの特性が劣化する。また、アクティブマトリックス基板を備える電子表示装置の性能が劣化する。
【００１１】
また、特許文献３に記載の従来方法では、数十μｍ以下の微細な溝幅を有するバンクを印刷法で作成するのは難しく、この場合にはフォトリソグラフィー法を必要とし、多くの工程ステップを必要とする。具体的には、図２に示すように、以下の工程（ａ）〜（ｇ）が必要となる。
【００１２】
（ａ）基板１１上にバンク材料を塗布し、バンク層１２を形成する（バンク層形成）。
【００１３】
（ｂ）バンク層１２上にレジスト材料を塗布し、レジスト層１３を形成する（レジスト層形成）。
【００１４】
（ｃ）フォトマスク１４で、レジスト層１３の一部に紫外光１５を露光する（露光）。
【００１５】
（ｄ）露光された部分のレジスト層１３をアルカリ溶液で除去する（現像）。
【００１６】
（ｅ）レジスト層１３が除去された部分のバンク層１２をエッチング処理で除去する（エッチング）。
【００１７】
（ｆ）Ｏ２プラズマ処理により、残ったレジスト層１３Ａを除去すると共に、露出した基板１１上に、高表面エネルギー部１６を形成する（高表面エネルギー部形成）。
【００１８】
（ｇ）ＣＦ４プラズマ処理により、露出したバンク１２Ａ上に、低表面エネルギー部１７を形成する（低表面エネルギー部形成）。
【００１９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印刷法でより微細な機能性材料パターンを形成した積層構造体及びその製造方法、多層配線基板、アクティブマトリックス基板、並びに電子表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するために第１の発明は、エネルギーの付与により表面エネルギーが変化する濡れ性変化材料を含み、少なくとも表面エネルギーの異なる２つの部位を有する濡れ性変化層と、前記濡れ性変化層の２つの部位のうちの表面エネルギーの高い高表面エネルギー部上に形成された導電層とを備える積層構造体において、
前記高表面エネルギー部は、第１の領域と、前記第１の領域から延設された、前記第１の領域より幅の狭い第２の領域とを備える。
【００２１】
また、第２の発明は、第１の発明に係る積層構造体であって、前記導電層は、導電性材料を含有する機能液を、インクジェット法で前記第１の領域上へ選択的に滴下させ、前記第２の領域上へ流動させ、前記高表面エネルギー部上の全域へ配置させ、さらに乾燥させることで形成される。
【００２２】
また、第３の発明は、第２の発明に係る積層構造体であって、前記導電性材料を含有する前記機能液は、前記濡れ性変化層の２つの部位のうちの表面エネルギーの高い高表面エネルギー部に対する接触角が８°以下、前記濡れ性変化層の２つの部位のうちの表面エネルギーの低い低表面エネルギー部に対する接触角が２８°以上である。
【００２３】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明に係る積層構造体であって、前記第２の領域は、前記第１の領域から複数個延設される。
【００２４】
また、第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明に係る積層構造体であって、前記第１の領域と前記第２の領域との接続部分が、テーパを有する。
【００２５】
また、第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明に係る積層構造体であって、前記高表面エネルギー部は、第ｎ（ｎは２以上の自然数）の領域から延設された第ｎ＋１の領域を更に有し、
前記第ｎ＋１の領域の幅が、前記第ｎの領域の幅より狭い。
【００２６】
また、第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明に係る積層構造体であって、前記高表面エネルギー部は、第ｎ（ｎは２以上の自然数）の領域から延設された第ｎ＋１の領域を更に有し、
前記第ｎ＋１の領域の幅が、前記第ｎの領域の幅より広い。
【００２７】
また、第８の発明は、少なくとも基板と、絶縁体層と、電極層とを有する多層配線基板において、
第１〜第７のいずれか１つの発明に係る積層構造体を有し、
前記高表面エネルギー部上に形成された前記導電層は、前記電極層の少なくとも一部として利用される。
【００２８】
また、第９の発明は、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、保持容量電極、及び半導体を含むトランジスタと、前記ゲート電極から一方向に延設されたゲート信号線と、前記ソース電極から、前記ゲート信号線の延設方向に対して略直交する方向に延設されたソース信号線と、前記保持容量電極から、前記ゲート信号線又は前記ソース信号線の延設方向に対して略平行に延設された共通信号線とを備えるアクティブマトリックス基板において、
第１〜第７のいずれか１つの発明に係る積層構造体を有し、
前記高表面エネルギー部上に形成された前記導電層は、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記保持容量電極、前記ゲート信号線、前記ソース信号線、及び前記共通信号線のうち少なくともいずれか１つとして利用される。
【００２９】
また、第１０の発明は、第９の発明に係るアクティブマトリックス基板であって、前記第１の領域上に形成された前記導電層は、前記ゲート信号線として利用され、
前記第２の領域上に形成された前記導電層は、前記ゲート電極として利用される。
【００３０】
また、第１１の発明は、第９又は第１０の発明に係るアクティブマトリックス基板であって、前記第１の領域上に形成された前記導電層は、前記ソース信号線として利用され、
前記第２の領域上に形成された前記導電層は、前記ソース電極として利用される。
【００３１】
また、第１２の発明は、第９〜第１１のいずれか１つの発明に係るアクティブマトリックス基板であって、前記高表面エネルギー部上に形成された前記導電層は、開口部を有し、前記ソース電極、前記ソース信号線、及び前記ドレイン電極のうち少なくともいずれか１つとして利用される。
【００３２】
また、第１３の発明は、第９〜第１２のいずれか１つの発明に係るアクティブマトリックス基板であって、前記第１の領域上に形成された前記導電層は、前記保持容量電極として利用され、
前記第２の領域上に形成された前記導電層は、前記共通信号線として利用される。
【００３３】
また、第１４の発明は、第９〜第１３のいずれか１つの発明に係るアクティブマトリックス基板を備えた電子表示装置。
【００３４】
また、第１５の発明は、第１〜第７のいずれか１つの発明に係る積層構造体の形成方法であって、
エネルギーの付与により表面エネルギーが変化する濡れ性変化材料を含む濡れ性変化層を形成する第１の工程と、
前記濡れ性変化層の一部にエネルギーを付与し、前記濡れ性変化層に表面エネルギーの低い低表面エネルギー部、及び表面エネルギーの高い、第１の領域と、前記第１の領域から延設され、前記第１の領域より幅の狭い第２の領域とを備える高表面エネルギー部を形成する第２の工程と、
機能性材料を含有する機能液を、前記第１の領域上へ選択的に滴下させ、前記第２の領域上へ流動させ、前記高表面エネルギー部上の全域へ配置させる第３の工程と、
前記高表面エネルギー部上の全域へ配置された前記機能液を乾燥させ、前記高表面エネルギー部上に前記機能性材料を含む機能層を形成する第４の工程と、
を有する。
【発明の効果】
【００３５】
第１の発明によれば、高表面エネルギー部は、第１の領域から延設された、第１の領域より幅の狭い第２の領域を備えるので、導電性材料を含む機能液を、第１の領域上に選択的に滴下し、幅の狭い第２の領域上へ自己流動させることができ、導電層パターンを微細化することができる。
【００３６】
第２の発明によれば、インクジェット法で機能液を滴下するので、低粘度かつ微小液滴の機能液を滴下することができ、導電層パターンを微細化することができる。
【００３７】
第３の発明によれば、機能液の接触角を規定するので、導電性材料を含む機能液を、安定して幅の狭い第２の領域へ自己流動させることができ、従来のインクジェット法で困難であった１０μｍ以下の幅の導電層パターンを得ることができる。
【００３８】
第４の発明によれば、第１の領域から複数の第２の領域を延設するので、開口部を形成する等、導電層パターンの形状を多様化することができる。
【００３９】
第５の発明によれば、第１の領域と第２の領域との接続部分にテーパを設けるので、導電性材料を含む機能液を、第１の領域から第２の領域へ円滑に流動させることができる。
【００４０】
第６の発明によれば、第１の領域から第ｎの領域まで段階的に幅を狭くするので、導電性材料を含む機能液を、第１の領域から第ｎの領域へ円滑に流動させることができる。
【００４１】
第７の発明によれば、第ｎの領域から、第ｎの領域より幅の広い第ｎ＋１の領域を延設するので、導電性材料を含む機能液を第ｎの領域から第ｎ＋１の領域へ流出させる効果を発現することができ、導電性材料を含む機能液を第１の領域から第ｎの領域へ円滑に流入させることができる。
【００４２】
第８の発明によれば、多層配線基板が第１〜第７の発明に係る積層構造体を有するので、高性能な多層配線基板を安価に得ることができる。
【００４３】
第９の発明によれば、アクティブマトリックス基板が第１〜第７の発明に係る積層構造体を有するので、高性能なアクティブマトリックス基板を安価に得ることができる。
【００４４】
第１０の発明によれば、微細なゲート電極を機能液の自己流動で安定して形成するので、ゲート電極をソース電極又はドレイン電極へ投影した場合の重なり面積を低減することができ、トランジスタのゲートリーク電流を低減することができると共に、トランジスタの動作速度を高速化することができる。
【００４５】
第１１の発明によれば、微細なソース電極を機能液の自己流動で安定して形成するので、ソース電極とドレイン電極間でのショート確率を低減することができる。また、ゲート電極をソース電極へ投影した場合の重なり面積を低減することができ、トランジスタのゲートリーク電流を低減することができると共に、トランジスタの動作速度を高速化することができる。更に、ソース電極の微細化に伴い、ドレイン電極の面積を拡大することでき、面積利用効率を高めることができる。
【００４６】
第１２の発明によれば、導電層に開口部を設けるので、ソース電極、ソース信号線、又はドレイン電極をゲート電極へ投影した場合の重なり面積を低減することができ、トランジスタのゲートリーク電流を低減することができると共に、トランジスタの動作速度を高速化することができる。
【００４７】
第１３の発明によれば、微細な共通信号線を機能液の自己流動で安定して形成するので、アクティブマトリックス基板の１画素に占める共通信号線の面積を低減することができる。
【００４８】
第１４の発明によれば、電子表示装置が第９〜第１３の発明に係るアクティブマトリックス基板を有するので、高性能な電子表示装置を安価に得ることができる。
【００４９】
第１５の発明によれば、機能性材料を含む機能液を、第１の領域上に選択的に滴下し、幅の狭い第２の領域上へ自己流動させるので、微細な機能性材料パターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００５１】
［積層構造体］
まず、本発明の積層構造体の構造について説明する。図３は、本発明の積層構造体の構造の一実施例を示した断面図である。
【００５２】
本実施例の積層構造体は、図３に示すように、基板２０と、基板２０上に形成された濡れ性変化層３０とを備える。濡れ性変化層３０は、エネルギーの付与により表面エネルギーが変化する濡れ性変化材料を含み、表面エネルギーの高い高表面エネルギー部４０と、表面エネルギーの低い低表面エネルギー部５０との表面エネルギーの異なる２つの部位を備える。高表面エネルギー部４０は、後述の機能液と接触することで自由エネルギーを下げようとするので、機能液に対する濡れ性が良く、低表面エネルギー部５０は、機能液に対する濡れ性が悪い。したがって、導電性材料を含有する機能液を、高表面エネルギー部４０上に選択的に滴下することで、高表面エネルギー部４０上に選択的に導電層７０を形成することができる（図６Ａ、Ｂ参照）。以下、各構成について詳説する。
【００５３】
基板２０には、ガラス基板、シリコン基板、ステンレス基板、フィルム基板などの基板を用いることができる。フィルム基板では、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、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板などを用いることができる。
【００５４】
濡れ性変化層３０は、熱、電子線、紫外線、プラズマ等のエネルギーの付与により表面エネルギー（臨界表面張力）が変化する濡れ性変化材料を含む。この濡れ性変化材料には、側鎖に疎水性基を有する高分子材料を用いることができる。このような高分子材料は、紫外線などのエネルギーの付与により、疎水基の結合が切断されることで、低表面エネルギー（疎水性）から高表面エネルギー（親水性）に変化する。したがって、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて、紫外線を濡れ性変化層３０上の一部に露光することで、濡れ性変化層３０上に高表面エネルギー部４０と、低表面エネルギー部５０とからなるパターンを形成することができる（図６Ａ（ｂ）参照）。
【００５５】
高分子材料としては、具体的には、ポリイミドや（メタ）アクリルレート等の骨格を有する主鎖に直接或いは結合基を介して疎水性基を有する側鎖が結合しているものを用いることができる。高分子材料としては、耐溶剤性、耐熱性、絶縁性に優れたポリイミドが特に好適に用いられる。耐溶剤性に優れているため、機能液の溶媒の選択肢を広げることができ、耐熱性に優れているため、機能液の乾燥等の熱処理プロセスに耐えることができ、絶縁性に優れているため、導電層７０と基板２０との間に絶縁性に優れた下地を形成することができる。
【００５６】
疎水基としては、フッ素原子を含むフルオロアルキル基やフッ素元素を含まない炭化水素基を用いることができる。
【００５７】
濡れ性変化層３０は、高表面エネルギー部４０と、低表面エネルギー部５０との表面エネルギーの異なる２つの部位を備えるので、導電性材料を含む機能液を、高表面エネルギー部４０上へ選択的に配置させることができる。
【００５８】
高表面エネルギー部４０は、その特徴的な構成として、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂとを備える。
【００５９】
このように、高表面エネルギー部４０は、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂを備えるので、導電性材料を含む機能液を、第１の領域４０ａ上に選択的に滴下し、幅の狭い第２の領域４０ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）へ配置させることができる。このため、導電層パターンを微細化することができる。
【００６０】
図４は、第１の領域４０ａと第２の領域４０ｂとの構成の複数例を示した上面図である。
【００６１】
第１の領域４０ａ、第２の領域４０ｂは、例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、直線状に形成される。
【００６２】
この場合、第１の領域４０ａの幅Ｗ１、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２とは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれの延設方向に直交する方向の寸法である。
【００６３】
また、第１の領域４０ａは、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、正多角形、多角形、真円、楕円を含む任意の形状であってよい。
【００６４】
この場合、第１の領域４０ａの幅Ｗ１とは、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、第１の領域４０ａに内接する内接円の直径として定義される。すなわち、第１の領域４０ａの幅Ｗ１とは、第１の領域４０ａの形状が正多角形の場合、正多角形に内接する円の直径であり、多角形の場合、隣接する３辺に内接する円のうち最小の円の直径であり、真円の場合、円の直径であり、楕円の場合、楕円の短径である。
【００６５】
尚、第２の領域４０ｂの形状には、機能液が第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動できる限り制限はなく、例えば、波線状でもよい。
【００６６】
また、図４（ｅ）に示すように、第２の領域４０ｂは、第１の領域４０ａから複数個延設されてよい。第２の領域４０ｂを第１の領域４０ａから複数個延設するので、導電層７０に開口部を設置する等、導電層パターンの形状を多様化することができる。
【００６７】
また、図４（ｆ）に示すように、第１の領域４０ａと第２の領域４０ｂとの接続部は、テーパを有してよい。第１の領域４０ａと第２の領域４０ｂとの接続部分にテーパを設けるので、導電性材料を含む機能液を、第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ円滑に流動させることができる。
【００６８】
また、図４（ｇ）に示すように、第２の領域４０ｂから、第２の領域４０ｂより幅の狭い第３の領域４０ｃを延設してよい。第１の領域４０ａから第３の領域４０ｃまで段階的に幅を狭くするので、導電性材料を含む機能液を、第１の領域４０ａ上から第３の領域４０ｃ上へ円滑に流動させることができる。
【００６９】
また、図４（ｈ）に示すように、第２の領域４０ｂから、第２の領域４０ｂより幅の広い第３の領域４０ｄを延設してよい。第２の領域４０ｂから、第２の領域４０ｂより幅の広い第３の領域４０ｄを延設するので、導電性材料を含む機能液を第２の領域４０ｂ上から第３の領域４０ｄ上へ流出させる効果を発現することができ、導電性材料を含む機能液を第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ円滑に流入させることができる。
【００７０】
導電層７０は、導電性材料を含む機能液を、第１の領域４０ａ上へ選択的に滴下し、幅の狭い第２の領域４０ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）に配置、乾燥させて形成される（図６Ａ（ｃ）、図６Ｂ（ｄ）、（ｅ）参照）。
【００７１】
導電性材料を含む機能液には、導電性材料を溶媒中に分散、又は溶解させたものを用いることができる。具体的には、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄなどの金属微粒子を有機溶媒や水に分散させた所謂ナノメタルインクや、ドープドＰＡＮＩ（ポリアニリン）やＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）にＰＳＳ（ポリエチレンスルホン酸）をドープした導電性高分子の水溶液を用いる。
【００７２】
ここで、第１の領域４０ａ上に滴下された機能液が、第２の領域４０ｂ上へ流動する原理について説明する。
【００７３】
図５は、機能液を高表面エネルギー部４０上の全域へ配置した状態の一例を示した図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａから見た断面図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂから見た断面図である。
【００７４】
第１の領域４０ａ、第２の領域４０ｂは、図５（ａ）に示すように、それぞれの延設方向の中心軸が一致するように配置されている。また、機能液６０は、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、近似的に円の一部を切り取った断面形状を有している。
【００７５】
機能液６０の内部圧力は、ラプラス圧で知られるように、機能液６０の断面形状の曲率半径に反比例する。そのため、第１の領域４０ａ上の機能液６０の曲率半径Ｒ１と、第２の領域４０ｂ上の機能液６０の曲率半径Ｒ２が異なる場合、第１の領域４０ａ上の機能液６０の内部圧力Ｐ１と、第２の領域４０ｂ上の機能液６０の内部圧力Ｐ２との圧力差（Ｐ１−Ｐ２）により、機能液６０が流動する。機能液６０が第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動するためには、曲率半径Ｒ１が、曲率半径Ｒ２より小さい必要がある。
【００７６】
曲率半径Ｒ１（曲率半径Ｒ２）は、第１の領域４０ａの幅Ｗ１（第２の領域４０ｂの幅Ｗ２）と、第１の領域４０ａ上の機能液６０が低表面エネルギー部５０との境界でなす角度θ１（第２の領域４０ｂ上の機能液６０が低表面エネルギー部５０との境界でなす角度θ２）（図５（ｂ）、（ｃ）参照）とを用いて、近似的に下記式で表現される。
【００７７】
【数１】
2008060544.tif 000003
上記式から明らかなように、曲率半径Ｒ１を曲率半径Ｒ２より小さくするためには、第１の領域４０ａの幅Ｗ１と、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）を１に近づけ、角度θ１を角度θ２より大きくする必要がある。
【００７８】
角度θ１（角度θ２）の取り得る範囲は、機能液６０が高表面エネルギー部４０と低表面エネルギー部５０との境界にあるため、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角以上、機能液６０の低表面エネルギー部５０に対する接触角以下となる。
【００７９】
ここで、機能液６０が第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動する必要条件は、角度θ１が最大であるときの内部圧力Ｐ１が、角度θ２が最小であるときの内部圧力Ｐ２より大きいことである。
【００８０】
したがって、機能液６０が第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動するか否かは、第１の領域４０ａの幅Ｗ１と第２の領域４０ｂの幅Ｗ２との比、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角、及び機能液６０の低表面エネルギー部５０に対する接触角に依存する。
【００８１】
例えば、第１の領域４０ａの幅Ｗ１に対して、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２が小さすぎると、角度θ１が最大であるときの内部圧力Ｐ１が、角度θ２が最小であるときの内部圧力Ｐ２を超えられないため、機能液６０が第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動できない。そのため機能液６０の供給量を増やした場合、第１の領域４０ａから低表面エネルギー部５０へと機能液６０が溢れてしまう。
【００８２】
以上の説明は、第１の領域４０ａ、及び第２の領域４０ｂにおける機能液６０の断面形状が一定であると仮定し、機能液６０の粘度による流動の制限や、機能液６０の乾燥の影響などを無視した近似的なものである。しかしながら、機能液６０が第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動するか否かは、第１の領域４０ａの幅Ｗ１と第２の領域４０ｂの幅Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角、及び機能液６０の低表面エネルギー部５０に対する接触角に依存することに変わりない。
【００８３】
［積層構造体の製造方法］
次に、本発明の積層構造体の製造方法について説明する。図６Ａ、Ｂは、積層構造体の製造方法の一実施例を示した図である。以下、各工程について詳説するが、上述の積層構造体の構成と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８４】
本実施例の積層構造体の製造方法は、濡れ性変化層３０を形成する第１の工程８１（図６Ａ（ａ）参照）と、濡れ性変化層３０の一部に紫外線等のエネルギーを付与し、濡れ性変化層３０に低表面エネルギー部５０と高表面エネルギー部４０とを形成する第２の工程８２（図６Ａ（ｂ）参照）とを有する。高表面エネルギー部４０は、その特徴的な構成として、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂとを備える。また、本実施例の積層構造体の製造方法は、機能性材料を含有する機能液６０を、第１の領域４０ａ上へ選択的に滴下させ、第２の領域４０ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）へ配置させる第３の工程８３（図６Ａ（ｃ）、６Ｂ（ｄ）参照）と、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）へ配置された機能液６０を乾燥させ、高表面エネルギー部４０上に機能層７０を形成する第４の工程８４（図６Ｂ（ｅ）参照）とを有する。
【００８５】
第１の工程８１では、図６Ａ（ａ）に示すように、濡れ性変化材料を含む液体を、スピンコート法などにより基板２０上に塗布し、乾燥させて、濡れ性変化層３０を形成する。濡れ性変化材料として、側鎖に疎水基を有する構造の高分子材料を用いた場合、低表面エネルギー部５０からなる濡れ性変化層３０が基板２０上に形成されている。
【００８６】
第２の工程８２では、図６Ａ（ｂ）に示すように、フォトマスク９１を用いて、紫外線９２を濡れ性変化層３０上の一部へ露光する。紫外線を露光した部分の濡れ性変化層３０は、疎水基の結合が切断され、低表面エネルギーから高表面エネルギーへと変化する。このため、濡れ性変化層３０上に高表面エネルギー部４０と低表面エネルギー部５０とからなるパターンを形成することができる。この高表面エネルギー部４０は、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂとを有する。
【００８７】
このように、本実施例の積層構造体の製造方法は、第１の工程８１、第２の工程８２の２工程で高表面エネルギー部４０と低表面エネルギー部５０とを形成できるので、特許文献３に記載の製造方法の７工程に比べて、工程数を少なくすることができる。
【００８８】
第３の工程８３では、図６Ａ（ｃ）に示すように、液滴吐出ノズル９３から、機能性材料を含む機能液６０を第１の領域４０ａ上へ選択的に滴下する。機能液６０の滴下手段としては、インクジェット法、ディスペンサ法を用いることができるが、低粘度の微小液滴を非接触で精度良く滴下できるという点から、インクジェット法が好適である。
【００８９】
機能性材料としては、例えば、導電性材料、絶縁性材料、半導体を用いることができ、それぞれ、導電層、絶縁層、半導体層を形成することができる。
【００９０】
図７は、インクジェット装置の構造の一実施例を示した概略図である。インクジェット装置１００は、定盤１０１と、ステージ１０２と、液滴吐出ヘッド１０３と、液滴吐出ヘッド１０３に接続されたＸ軸方向移動機構１０４と、ステージ１０２に接続されたＹ軸方向移動機構１０５と、制御装置１０６とを備えている。
【００９１】
ステージ１０２は、基板２０を支持する目的で備えられており、基板２０を吸着する吸着機構（図示せず）等の固定機構を備えている。また、基板２０上に滴下された機能液６０を乾燥させるための熱処理機構を備えて良い。
【００９２】
液滴吐出ヘッド１０３は、複数の吐出ノズルを備えたヘッドであり、複数の吐出ノズルが液滴吐出ヘッド１０３の下面に、Ｘ軸方向に沿って一定間隔で並んでいる。この吐出ノズルからステージ１０２に支持されている基板２０に対して機能液６０が吐出される。液滴吐出ヘッド１０３の液滴吐出機構には、例えばピエゾ方式を用いることができ、この場合、液滴吐出ヘッド１０３内のピエゾ素子に電圧を印加することで液滴が吐出する。
【００９３】
Ｘ軸方向移動機構１０４はＸ軸方向駆動軸１０７、及びＸ軸方向駆動モータ１０８で構成される。Ｘ軸方向駆動モータ１０８はステッピングモータ等であり、制御装置１０６からＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸駆動軸１０７を動作させ、液滴吐出ヘッド１０３がＸ軸方向に移動する。
【００９４】
Ｙ軸方向移動機構１０５はＹ軸方向駆動軸１０９およびＹ軸方向駆動モータ１１０で構成される。制御装置１０６からＸ軸方向の駆動信号が供給されるとステージ１０２がＹ軸方向に移動する。
【００９５】
制御装置１０６は液滴吐出ヘッド１０３に吐出制御用の信号を供給する。またＸ軸方向駆動モータ１０８にＸ軸方向の駆動信号を、またＹ軸方向駆動モータ１１０にＹ軸方向の駆動信号をそれぞれ供給する。なお制御装置１０６は、液滴吐出ヘッド１０３、Ｘ軸方向駆動モータ１０８、Ｙ軸方向駆動モータ１１０とそれぞれつながっているが、その配線は図示していない。
【００９６】
インクジェット装置１００は、液滴吐出ヘッド１０３とステージ１０２とを相対的に走査させながらステージ１０２上に固定された基板２０に対して機能液６０の液滴を吐出する。なお液滴吐出ヘッド１０３とＸ軸方向移動機構１０４の間には、Ｘ軸方向移動機構１０４と独立動作する回転機構を備え付けても良い。回転機構を動作させて液滴吐出ヘッド１０３とステージ１０２との相対角度を変化させることで、吐出ノズル間ピッチを調節できる。また液滴吐出ヘッド１０３とＸ軸方向移動機構１０４の間には、Ｘ軸方向移動機構１０４と独立動作するＺ軸方向移動機構を備え付けても良い。Ｚ軸方向に液滴吐出ヘッド１０３を移動させることで、基板２０とノズル面との距離を任意に調節可能である。またステージ１０２とＹ軸方向移動機構１０５の間には、Ｙ軸方向移動機構１０５と独立動作する回転機構を備え付けても良い。回転機構を動作させることで、ステージ１０２上に固定された基板２０を任意の角度に回転させた状態で、基板２０に対して液滴を吐出できる。
【００９７】
機能液６０の物性としては、液滴吐出ヘッド１０３から安定して機能液６０を吐出できることが望まれる。一般的にノズル先端におけるメニスカスおよび機能液６０の液滴の飛翔時の速度・形状などを安定化させるために、機能液６０の表面張力は２０ｍN／ｍ以上５０ｍN／ｍ以下であることが望ましく、より好ましくは３０ｍＮ／ｍ程度である。また機能液６０の粘度は２ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下である事が望ましく、さらに第１の領域４０ａ上に滴下された機能液６０が、第２の領域４０ｂ上へ効率良く自己流動するためには、粘度は上記範囲内でできるだけ小さい方が好ましい。
【００９８】
インクジェット法により第１の領域４０ａ上に滴下された機能液６０は、図６Ｂ（ｄ）に示すように第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へと自己流動し、最終的に高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）に機能液６０が行き渡る。
【００９９】
第４の工程８４では、図６Ｂ（ｅ）に示すように、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）に行き渡った機能液６０を、乾燥・固化させて機能層７０を形成する。
【０１００】
乾燥方法としては、オーブンなどを利用した対流伝熱方式、ホットプレートなどを利用した伝導伝熱方式、遠赤外線やマイクロ波を利用した輻射伝熱方式を用いることができる。また、必ずしも大気圧で行う必要はなく、必要に応じて減圧するなどの工夫を加えても良い。また、乾燥・固化させた導電層７０に追加で熱処理などを加えてよい。特に、機能液６０として上述のナノメタルインクを用いた場合、乾燥・固化させただけでは十分な導電性を実現し難いため、ナノ粒子同士を融着させるための熱処理などが必要になる。
【０１０１】
このように、機能性材料を含む機能液６０を、第１の領域４０ａ上に選択的に滴下し、幅の狭い第２の領域４０ｂ上へ自己流動させるので、微細な機能性材料パターンを形成することができる。
【０１０２】
［アクティブマトリックス基板］
次に、本発明のアクティブマトリックス基板の構造について説明する。
【０１０３】
図８は、従来のアクティブマトリックス基板の構造の例を示した図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａから見た断面図である。
【０１０４】
従来のアクティブマトリックス基板は、図８に示すように、ゲート電極２１０、ゲート絶縁層２２０、ソース電極２３０、ドレイン電極２４０、保持容量電極２５０、及び半導体２６０を含むトランジスタ２７０と、ゲート電極２１０から一方向に延設されたゲート信号線２８０と、ソース電極２３０から、ゲート信号線２８０の延設方向に対して略直交する方向に延設されたソース信号線２９０と、保持容量電極２５０から、ゲート信号線２８０又はソース信号線２９０の延設方向に対して略平行に延設された共通信号線３００とを備える。尚、図８では、ソース信号線２９０が、ソース電極２３０の機能を兼ねている。
【０１０５】
本実施例のアクティブマトリックス基板は、その特徴的な構成として、上述の積層構造体を有し、その積層構造体の導電層７０は、ゲート電極２１０、ソース電極２３０、ドレイン電極２４０、保持容量電極２５０、ゲート信号線２８０、ソース信号線２９０、及び共通信号線３００のうち少なくともいずれか１つとして利用される。以下、図面を参照しながら導電層７０の利用形態について説明する。尚、上述の積層構造体の構成と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図９は、ゲート電極及びゲート信号線の形成の一例を示した上面図で、（ａ）は従来例を示した上面図、（ｂ）は本実施例を示した上面図である。
【０１０７】
従来例のアクティブマトリックス基板２００では、図９（ａ）に示すように、機能液６０を高表面エネルギー部４０上の全域の所定位置Ｄ１へ滴下して、ゲート電極２１０及びゲート信号線２８０を形成していた。
【０１０８】
本実施例のアクティブマトリックス基板２０１は、その特徴的な構成として、図９（ｂ）に示すように、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂを備える。このため、機能液６０を第１の領域４０ａ上の所定位置Ｄ２へ選択的に滴下し、第２の領域４０ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）に配置させることができる。この結果、第１の領域４０ａ上には、ゲート信号線２８１が形成され、第２の領域４０ｂ上には、ゲート電極２１１が形成される。
【０１０９】
このように、アクティブマトリックス基板２０１では、機能液６０を第２の領域４０ｂ上へ直接滴下しないため、ゲート電極２１１を微細化できる。この結果、ゲート電極２１１をソース電極２３０へ投影した場合の重なり面積Ｓ１、及びゲート電極２１１をドレイン電極２４０へ投影した場合の重なり面積Ｓ２を低減することができ、トランジスタのゲートリーク電流を低減することができると共に、トランジスタの動作速度を高速化することができる。
【０１１０】
図１０は、ソース電極及びソース信号線の形成の一例を示した上面図で、（ａ）は従来例を示した上面図、（ｂ）は本実施例を示した上面図である。
【０１１１】
従来例のアクティブマトリックス基板２００では、図１０（ａ）に示すように、機能液６０を高表面エネルギー部４０上の全域の所定位置Ｄ３へ滴下して、ソース電極２３０、及びソース信号線２９０を形成していた。
【０１１２】
本実施例のアクティブマトリックス基板２０２は、その特徴的な構成として、図１０（ｂ）に示すように、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂを備える。このため、機能液６０を第１の領域４０ａ上の所定位置Ｄ４へ滴下し、第２の領域４０ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）に配置させることができる。この結果、第１の領域４０ａ上には、ソース信号線２９１が形成され、第２の領域４０ｂ上には、ソース電極２３１が形成される。
【０１１３】
このように、アクティブマトリックス基板２０２では、機能液６０を第２の領域４０ｂ上へ直接滴下しないため、ソース電極２３１の幅を微細化できる。この結果、ソース電極２３１をゲート電極２１０へ投影した場合の重なり面積Ｓ３を低減することができ、トランジスタのゲートリーク電流を低減することができると共に、トランジスタの動作速度を高速化することができる。また、ドレイン電極２４０の面積を拡大する等、面積利用効率を高めることができる。また、機能液６０を第２の領域４０ｂ上へ直接滴下しないため、ソース電極２３１とドレイン電極２４０との間のショート確率を低減することができる。
【０１１４】
図１１は、ドレイン電極の形成の一例を示した上面図で、（ａ）は従来例を示した上面図、（ｂ）は本実施例を示した上面図である。
【０１１５】
従来例のアクティブマトリックス基板２００では、図１１（ａ）に示すように、機能液６０を高表面エネルギー部４０上の全域の所定位置Ｄ３へ滴下して、ドレイン電極２４０を形成していた。
【０１１６】
本実施例のアクティブマトリックス基板２０３では、その特徴的な構成として、図１１（ｂ）に示すように、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂと、第２の領域４０ｂから延設された第３の領域４０ｃとを備える。このため、機能液６０を第１の領域４０ａ上の所定位置Ｄ５に滴下し、機能液６０を第２の領域４０ｂ上へ、そして第３の領域４０ｃ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）へ配置させることができる。この結果、高表面エネルギー部（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）上には、開口部Ｈを有するドレイン電極２４１が形成される。
【０１１７】
このように、アクティブマトリックス基板２０３では、機能液６０を第２の領域４０ｂ、第３の領域４０ｃ上へ直接滴下しないため、開口部Ｈを有するドレイン電極２４１が形成できる。この結果、ドレイン電極２４１をゲート電極２１０へ投影した場合の重なり面積Ｓ４を低減することができ、トランジスタのゲートリーク電流を低減することができると共に、トランジスタの動作速度を高速化することができる。
【０１１８】
尚、本実施例では、ドレイン電極２４１に開口部Ｈを設置したが、同様に、ソース電極２３０に開口部を設置してよい。ソース電極２３０に開口部を設置することで、ソース電極２３０をゲート電極２１０へ投影した場合の重なり面積を低減することができる。また、同様に、ソース信号線に開口部を設けることで、ソース信号線をゲート電極２１０又はゲート信号線へ投影した場合の重なり面積を低減することができる。
【０１１９】
図１２は、保持容量電極及び共通信号線の形成の一例を示した上面図で、（ａ）は従来例を示した上面図、（ｂ）は本実施例を示した上面図である。尚、保持容量電極及び共通信号線を形成すると共に、ゲート電極及びゲート信号線を形成する。尚、ゲート電極及びゲート信号線の形成については、図９の場合と同じなので、説明を省略する。
【０１２０】
従来例のアクティブマトリックス基板２００では、図１２（ａ）に示すように、機能液６０を高表面エネルギー部４０上の全域の所定位置Ｄ６へ滴下して、保持容量電極２５０、及び共通信号線３００を形成していた。
【０１２１】
本実施例のアクティブマトリックス基板２０４では、その特徴的な構成として、図１２（ｂ）に示すように、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂを備える。このため、機能液６０を第１の領域４０ａ上の所定位置Ｄ７へ選択的に滴下し、第２の領域４０ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）へ配置させることができる。この結果、第１の領域４０ａ上には、保持容量電極２５１が形成され、第２の領域４０ｂ上には、共通信号線３０１が形成される。
【０１２２】
このように、アクティブマトリックス基板２０４では、機能液６０を第２の領域４０ｂ上へ直接滴下しないため、共通信号線３０１の幅を微細化することができる。この結果、アクティブマトリックス基板２０４の１画素に占める共通信号線３０１の面積を低減することができる。
【実施例】
【０１２３】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１２４】
［積層構造体］
（実施例１）
実施例１では、機能液６０の流動現象の確認実験を行った。
【０１２５】
まず、濡れ性変化材料を含有するＮＭＰ溶液を、ガラス基板上にスピンコート塗布した。この濡れ性変化材料には、紫外線照射により表面自由エネルギーが変化する側鎖にアルキル基を有するポリイミド材料を用いた。次に、１００℃のオーブンで前焼成を行った後、１８０℃で溶媒を除去し、濡れ性変化層３０を形成した（図６Ａ（ａ）参照）。
【０１２６】
続いて、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて、波長３００ｎｍ以下の紫外線（超高圧水銀ランプ）を濡れ性変化層３０上の一部へ露光させ、濡れ性変化層３０上に高表面エネルギー部４０と低表面エネルギー部５０とからなるパターンを形成した。この高表面エネルギー部４０は、第１の領域４０ａと、第１の領域４０ａから延設された、第１の領域４０ａより幅の狭い第２の領域４０ｂを備える（図６Ａ（ｂ）参照）。
【０１２７】
続いて、導電性材料を含有する機能液６０をインクジェット法で第１の領域４０ａ上に選択的に滴下すると共に、第２の領域４０ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）へ配置させた（図６Ａ（ｃ）、図６Ｂ（ｄ）参照）。この機能液６０には、Ａｇのナノメタルインクを用いた。この機能液６０の特性は、表面張力約３０ｍＮ／ｍ、粘度約１０ｍＰａ・ｓである。また、液適法を用いて測定した、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角は８°、低表面エネルギー部５０に対する接触角は２８°であった。また、インクジェット装置１００の液滴吐出ヘッド１０３（図７参照）から吐出される機能液６０の液適（図６Ａ（ｃ）参照）の体積は８ｐｌ、機能液６０の液滴の直径は２５μｍとした。本実施例で用いたインクジェット装置では、機械的な位置決め精度が約±１５μｍであり、機能液６０の吐出曲がりの影響もある。このインクジェット装置を用いて、幅６０μｍ以下の高表面エネルギー部４０上へ機能液６０を滴下したところ、はみ出し無しに、機能液６０を供給することは困難であった。以下の実施例においては、高表面エネルギー部４０からの機能液６０のはみ出しを無くすために、第１の領域４０ａの幅Ｗ１を８０μｍ以上としている。
【０１２８】
最後に、高表面エネルギー部４０上の全域（４０ａ、４０ｂ）へ配置された機能液６０を８０℃のオーブンで乾燥させ、溶媒を除去し積層構造体を形成した（図６Ｂ（ｅ）参照）。
【０１２９】
実施例１では、第１の領域４０ａの幅Ｗ１を２００μｍとし、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２を５０μｍ、３０μｍ、又は１０μｍとし、機能液６０の供給量を１倍、２倍、又は３倍とした。実施例１の積層構造体の金属顕微鏡写真を図１３に示す。
【０１３０】
第２の領域４０ｂの幅Ｗ２が５０μｍの場合、機能液６０の供給量に関係なく、第２の領域４０ｂ上に緻密な導電層７０を形成できた。従来の方法では、はみ出し無しに、形成困難であった細い線幅の導電層７０が、機能液６０の流動現象を活用することで形成可能になることを確認した。
【０１３１】
また、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２が３０μｍの場合、機能液６０の供給量が少なくなると、第２の領域４０ｂ上の導電層７０に欠損部が生じたが、機能液６０の供給量が多くなると、第２の領域４０ｂ上に緻密な導電層７０を形成することができた。
【０１３２】
また、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２が１０μｍの場合、機能液６０の供給量が少なくなると、第２の領域４０ｂ上の導電層７０に欠損部が生じた。また、機能液６０の供給量が多くしても、機能液６０が低表面エネルギー部５０上へ溢れ出すだけで、第２の領域４０ｂ上に緻密な導電層７０を形成することができなかった。
【０１３３】
したがって、機能液６０を第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動させ、緻密な導電層７０を形成するためには、機能液６０の供給量を所定量以上に設定し、第１の領域４０ａの幅Ｗ１と第２の領域４０ｂの幅Ｗ２との比（Ｗ１／Ｗ２）を所定値以下に設定する必要があることが判った。
【０１３４】
（実施例２）
実施例２では、第１の領域４０ａの幅Ｗ１、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２、濡れ性変化層３０の条件を表１に記載の設定とした以外は、実施例１と同様に機能液６０の流動現象の確認実験を行った。第１の領域４０ａの幅Ｗ１、第２の領域４０ｂの幅Ｗ２、濡れ性変化層３０の条件を、評価結果と併せて表１に示す。
【０１３５】
【表１】
2008060544.tif 000004
なお、表１中の濡れ性変化層３０の具体的な条件は、表２に示した。条件Ａ〜Ｃでは、同一の濡れ性変化材料を用い紫外線照射量を変えることで、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角を変更している。また、条件Ｃ〜Ｅでは、側鎖の構造が異なる濡れ性変化材料を用いることで、機能液６０の高表面エネルギー部４０及び低表面エネルギー部５０に対する接触角を変更している。
【０１３６】
【表２】
2008060544.tif 000005
条件Ｃでは、表１、２に示すように、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角が高いため、高表面エネルギー部４０で機能液６０が均一に濡れ広がらず、第１の領域４０ａ上に導電層７０の欠損部が生じた。
【０１３７】
条件Ａ、Ｂの結果を比較すると、紫外線照射量を増やし、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角を低くするほど、Ｗ１／Ｗ２が大きくなった場合でも、第２の領域４０ｂ上に緻密な導電層７０を形成できることがわかる。条件Ａでは、線幅１０μｍという機能液６０の液滴の直径より細い導電層７０を得ることができた。
【０１３８】
条件Ａ、Ｄの結果を比較すると、機能液６０の低表面エネルギー部５０に対する接触角を高くするほど、Ｗ１／Ｗ２が大きくなった場合でも、第２の領域４０ｂ上に緻密な導電層７０を形成できることがわかる。機能液６０の低表面エネルギー部５０に対する接触角が低い場合、機能液６０が第１の領域４０ａから低表面エネルギー部５０へはみ出しやすくなる。
【０１３９】
条件Ｅでは、Ｗ１／Ｗ２が２０の場合でも、第２の領域４０ｂ上に緻密な導電層７０を形成できた。図１４に、条件Ｅ、条件Ａで形成した積層構造体の金属顕微鏡写真を示す。
【０１４０】
以上の結果から明らかなように、機能液６０を第１の領域４０ａ上から第２の領域４０ｂ上へ流動させ、緻密な導電層７０を形成するためには、機能液６０の高表面エネルギー部４０に対する接触角を低くし、また低表面エネルギー部５０に対する接触角を高くすることが好ましい。これらの接触角は、機能液６０の溶媒と濡れ性変化層３０との組合せ、紫外線照射量により変更することが可能である。
【０１４１】
本実施例において、特別高精度なインクジェット装置を用いることなく、８ｐｌという標準的な体積の機能液を用いた場合でも、従来のインクジェット法では実現困難であった１０μｍという細い導電層７０を形成可能であることが示された。
【０１４２】
［配線基板］
（実施例３）
実施例３では、上述の導電層７０でソース電極２３２、及びソース信号線２９２を形成し、配線基板を作製した。
【０１４３】
図１５は、ソース電極、及びソース信号線の形成の一例を示した上面図で、（ａ）は比較例１を示した上面図、（ｂ）は実施例３を示した上面図、（ｃ）は矢視Ａ−Ａからみた配線基板の断面図である。尚、ソース電極２３２、及びソース信号線２９２を形成すると共に、ドレイン電極２４２を形成した。
【０１４４】
図１５には、配線基板の１画素の構成を示すが、実際には、１０００画素が一方向に沿って並設されている。また、画素サイズは、８０ＰＰＩに相当する３１７．５μｍである。以下、比較例１、実施例３の配線基板の作製方法について説明するが、ポリイミド材料、機能液６０、紫外線の露光条件、機能液６０の塗出条件は、実施例１と同一に設定したので、説明を省略する。
【０１４５】
はじめに、ポリイミド材料を含有するＮＭＰ溶液を、スピンコート法でフィルム基板２１上に塗布し、１００℃のオーブンで前焼成を行った後、１８０℃で溶媒を除去し、濡れ性変化層３１を形成した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて、紫外線を濡れ性変化層３１上の一部へ露光させ、濡れ性変化層３１上に高表面エネルギー部４１と低表面エネルギー部５１とからなるパターンを形成した。
【０１４６】
続いて、機能液６０を、高表面エネルギー部４１上の所定位置にインクジェット法で滴下し、熱処理して、線幅８０μｍのゲート電極２１２を形成した。
【０１４７】
続いて、ポリイミド材料を含有するＮＭＰ溶液を、スピンコート法で塗布し、１００℃のオーブンで前焼成を行った後、１８０℃で溶媒を除去し、濡れ性変化層（ゲート絶縁層）３２を形成した。その後、所定のパターンを有するフォトマスクを用いて、紫外線を濡れ性変化層３２上の一部へ露光させ、濡れ性変化層３２上に高表面エネルギー部４２と低表面エネルギー部５２とからなるパターンを形成した。高表面エネルギー部４２は、第１の領域４２ａと、第１の領域４２ａから延設された第２の領域４２ｂとを備える。
【０１４８】
最後に、実施例３では、機能液６０を、第１の領域４２ａ上の所定位置Ｄ８へ選択的に滴下し、第２の領域４２ｂ上へ流動させ、高表面エネルギー部４２上の全域（４２ａ、４２ｂ）に配置させ、熱処理してソース電極２３２及びソース信号線２９２を形成した。
【０１４９】
また、比較例１では、実施例３とは異なり、機能液６０を、高表面エネルギー部４２上の全域（４２ａ、４２ｂ）の所定位置Ｄ９へ滴下し、ソース電極２３２、ソース信号線２９２を形成した。
【０１５０】
第１の領域４２ａの幅Ｗ１、第２の領域４２ｂの幅Ｗ２、ソース電極２３２とドレイン電極２４２との間隔Ｌ１、ソース信号線２９２とドレイン電極２４２との間隔Ｌ２を、評価結果と併せて表３に示す。
【０１５１】
【表３】
2008060544.tif 000006
配線基板の評価は、電気的に接続された１０００個のソース電極２３２と１０００個のドレイン電極２４２の間に電圧を印加し、回路に流れる電流値からショートの有無を判定することで行った。電流値からショートしていると判定された場合、さらに、金属顕微鏡でショートの有無を確認した。
【０１５２】
表３から明らかなように、ショートを発生させないためには、比較例１の配線基板では、第２の領域４２ｂの幅Ｗ２を８０μｍ以上に設定し、ソース電極２３２とドレイン電極２４２との間隔Ｌ１を１０μｍ以上に設定する必要があった。
【０１５３】
これに対し、実施例３の配線基板では、第２の領域４２ｂの幅Ｗ２を２０μｍに、ソース電極２３２とドレイン電極２４２との間隔Ｌ１を５μｍに微細化できた。
【０１５４】
このように、実施例３では、機能液６０を第２の領域４２ｂ上へ直接滴下しないため、ソース電極２３２の幅を微細化できた。また、機能液６０を第２の領域４２ｂ上へ直接滴下しないため、ソース電極２３２とドレイン電極２４２との間のショート確率を低減することができた。
【０１５５】
［アクティブマトリックス基板、電子表示装置］
（実施例４）
実施例４では、実施例３の配線基板（図１５参照）上に、有機半導体材料を溶解したトルエン溶液をインクジェット法で塗布して、半導体層を形成し、アクティブマトリックス基板を作製した。なお、有機半導体材料には、以下の化学式に示すようなスキームより合成した重合体を用いた。
【０１５６】
【化１】
2008060544.tif 000007
さらに、このアクティブマトリックス基板に電気泳動素子を張り合わせて電子表示装置を作製した。電気泳動素子には、ＩＴＯからなる透明電極を形成したポリカーボネート基板上に、マイクロカプセルを混合したＰＶＡ水溶液を塗布し、マイクロカプセルとＰＶＡバインダーとからなる層を形成したものを用いた。このマイクロカプセルは、酸化チタンオイルブルーで着色したアイソパーを内包している。
【０１５７】
この電気泳動素子と前述のアクティブマトリックス基板とを積層して電子表示装置を作製し、動作させたところ、コントラストの高い画像を表示することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】従来の機能性材料のパターン形成方法の問題点を示した図である。
【図２】従来の機能性材料のパターン形成方法の問題点を示した図である。
【図３】本発明の積層構造体の構造の一実施例を示した断面図である。
【図４】第１の領域４０ａと第２の領域４０ｂとの構成の複数例を示した上面図である。
【図５】機能液を高表面エネルギー部４０の全域へ配置した状態の一例を示した図である。
【図６Ａ】積層構造体の製造方法の一実施例を示した図である。
【図６Ｂ】積層構造体の製造方法の一実施例を示した図である。
【図７】インクジェット装置の構造の一実施例を示した概略図である。
【図８】従来のアクティブマトリックス基板の構造の一例を示した図である。
【図９】ゲート電極及びゲート信号線の形成の一例を示した上面図である。
【図１０】ソース電極及びソース信号線の形成の一例を示した上面図である。
【図１１】ドレイン電極の形成の一例を示した上面図である。
【図１２】保持容量電極及び共通信号線の形成の一例を示した上面図である。
【図１３】実施例１の積層構造体の金属顕微鏡写真である。
【図１４】実施例２の積層構造体の金属顕微鏡写真である。
【図１５】ソース電極、及びソース信号線の形成の一例を示した上面図である。
【符号の説明】
【０１５９】
３０、３１、３２    濡れ性変化層
４０、４１、４２    高表面エネルギー部
４０ａ、４２ａ    第１の領域
４０ｂ、４２ｂ    第２の領域
５０、５１、５２    低表面エネルギー部
６０    機能液
７０    導電層
２００、２０１、２０２、２０３、２０４    アクティブマトリックス基板
２１０、２１１、２１２    ゲート電極
２２０    ゲート絶縁層
２３０、２３１、２３２    ソース電極
２４０、２４１、２４２    ドレイン電極
２５０、２５１    保持容量電極
２６０    半導体
２７０    トランジスタ
２８０、２８１    ゲート信号線
２９０、２９１、２９２    ソース信号線
３００、３０１    共通信号線
【図１】
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【図２】
2008060544.tif 000009
【図３】
2008060544.tif 000010
【図４】
2008060544.tif 000011
【図５】
2008060544.tif 000012
【図６Ａ】
2008060544.tif 000013
【図６Ｂ】
2008060544.tif 000014
【図７】
2008060544.tif 000015
【図８】
2008060544.tif 000016
【図９】
2008060544.tif 000017
【図１０】
2008060544.tif 000018
【図１１】
2008060544.tif 000019
【図１２】
2008060544.tif 000020
【図１５】
2008060544.tif 000021
【図１３】
2008060544.tif 000022
【図１４】
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