(57)【要約】【課題】従来の方法では凹版印刷および平板印刷に向かなかったインクであっても、凹版印刷および平板印刷で印刷することの可能な電子部材の製造方法を提供する。【解決手段】下記の関係式（１）、（２）を満たす電子材料層および粘着材料層を積層してなる積層インクが、凹版を用いて基材の表面に直接転写される。これにより、電子材料層が凹版印刷に向かない性質を有している場合であっても、粘着材料層の性質を活かして、電子材料層を含む積層インクを基材上に滲みなく印刷することができる。  Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１またはＥ１＜Ｅ３＜Ｅ２…（１）  ｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（２）  Ｅ１：版面の表面自由エネルギー  Ｅ２：電子材料層の表面自由エネルギー  Ｅ３：粘着材料層の表面自由エネルギー【選択図】図１
2012248802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する凹版の凹部、または親液部分および撥液部分を有する平版の親液部分に、電子材料層および粘着材料層が前記凹部または親液部分の底面側からこの順に積層された積層インクを配置する第１工程と、
前記積層インクを直接、基材の表面に転写するか、またはブランケットに一旦転写したのち前記基材の表面に転写する第２工程と
を含み、
前記電子材料層および前記粘着材料層の表面自由エネルギーは、以下の関係式（１）、（２）を満たしている
電子部材の製造方法。
Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１またはＥ１＜Ｅ３＜Ｅ２…（１）
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（２）
Ｅ１：前記凹部または親液部分の底面の表面自由エネルギー
Ｅ２：前記電子材料層の表面自由エネルギー
Ｅ３：前記粘着材料層の表面自由エネルギー
【請求項２】
前記第１工程において、前記凹版の凹部、または前記平版の親液部分に、液状電子材料層を配置し乾燥させて前記電子材料層を形成したのち、前記電子材料層の上に前記粘着材料層を配置することにより、前記積層インクを形成する
請求項１に記載の電子部材の製造方法。
【請求項３】
前記液状電子材料層は、酸化物系透明導電性物質、金属、導電性ポリマーおよびナノカーボンの中から選択された少なくとも１種類の材料を含有する溶液からなる
請求項２に記載の電子部材の製造方法。
【請求項４】
前記電子材料層は、導電層、または、半導体材料層である
請求項１に記載の電子部材の製造方法。
【請求項５】
前記粘着材料層は、絶縁性の材料からなる
請求項４に記載の電子部材の製造方法。
【請求項６】
前記電子材料層および前記粘着材料層は透光性を有する
請求項４に記載の電子部材の製造方法。
【請求項７】
前記電子材料層および前記粘着材料層は、ナノメーターオーダーの膜厚を有する
請求項１に記載の電子部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、導電膜を含む電子部材の製造方法に関し、例えば、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスに含まれる配線や薄膜トランジスタの製造に好適な電子部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種印刷法を使った導電膜の形成は、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスの低コスト化に有効な手法であり、近年盛んに研究開発されている。印刷方法は、各種デバイスに求められる配線の太さに応じて使い分けられている。電子デバイスによく用いられる数十μｍ程度の太さの配線をパターン印刷する方法としては、凹版印刷や平板印刷が非常に有効である。
【０００３】
従来の凹版印刷および平板印刷では、使用するインクが、版から適度にはがれやすく、転写先の基材上で変形しない特徴を有する必要があった。しかし、導電膜に使用されるインクの中には上記のような印刷に適さないものもある。その場合には、上記のような特徴のインクになるように、インクに高分子を添加したり、インクの濃度を上げたりする工夫が一般になされる。ところが、これらの手法では高導電性の薄膜を得ることは困難である。
【０００４】
グラビア印刷法では、インクを乾燥しながら印刷することにより、通常では印刷に不向きなインクもパターニングできるという技術がある。しかし、この手法は、導電膜の印刷には不向きである。なぜなら、不均一な乾燥工程を経て、インクの濃度が変化すると導電性物質が不均一に凝集し、印刷後の導電膜の導電性が劣化するからである。
【０００５】
これを回避できる技術として、基材上に親水性部分と撥液性部分を形成しパターニングするという従来技術がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−７６１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の手法では、導電膜上に、導電膜とは異なるパターンの膜を形成することが困難になる場合がある。このように、従来の手法では、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスの配線や薄膜トランジスタなどの電子部材を印刷で製造することが容易ではないという問題があった。
【０００８】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、従来の方法では凹版印刷および平板印刷に向かなかったインクであっても、凹版印刷および平板印刷で印刷することの可能な電子部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術による電子部材の製造方法は、以下の２つの工程を含むものである。
（１）凹部を有する凹版の凹部、または親液部分および撥液部分を有する平版の親液部分に、電子材料層および粘着材料層が凹部または親液部分の底面側からこの順に積層された積層インクを配置する第１工程
（２）積層インクを直接、基材の表面に転写するか、またはブランケットに一旦転写したのち基材の表面に転写する第２工程
【００１０】
本技術による電子部材の製造方法において、電子材料層および粘着材料層の表面自由エネルギーは、少なくとも以下の関係式（１）、（２）を満たしており、以下の関係式（１）〜（３）を全て満たしていることが好ましい。
Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１またはＥ１＜Ｅ３＜Ｅ２…（１）
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（２）
｜Ｅ１−Ｅ３｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（３）
Ｅ１：凹部または親液部分の底面の表面自由エネルギー
Ｅ２：電子材料層の表面自由エネルギー
Ｅ３：粘着材料層の表面自由エネルギー
【００１１】
ここで、上記の関係式（１）は、凹部または親液部分の底面の親水疎水の性質（性質Ａ）と、電子材料層の親水疎水の性質（性質Ｂ）と、粘着材料層の親水疎水の性質（性質Ｃ）とが互いに異なっていることを意味している。また、上記の関係式（２）は、性質Ｂが性質Ａと比べて、性質Ｃに近いことを意味している。つまり、電子材料層は、粘着材料層との密着性が良く、凹部または親液部分の底面との剥離性が良いという性質を有している。また、上記の関係式（３）は、性質Ｃが性質Ａと比べて、性質Ｂに近いことを意味している。つまり、粘着材料層は、電子材料層との密着性が良く、凹部または親液部分の底面との剥離性が良いという性質を有している。
【００１２】
本技術による電子部材の製造方法では、上記の関係式（１），（２）を満たす電子材料層および粘着材料層を積層してなる積層インクが、凹版または平版を用いて、基材の表面に直接転写されか、またはブランケットに一旦転写したのち基材の表面に転写される。これにより、電子材料層が凹版印刷および平板印刷に向かない性質を有している場合であっても、粘着材料層の性質を活かして、電子材料層を含む積層インクを基材上に滲みなく印刷することができる。
【００１３】
ところで、ブランケット、電子材料層および粘着材料層の表面自由エネルギーは、以下の関係式（４）を満たしていることが好ましい。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ４−Ｅ３｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（４）
Ｅ４：ブランケットの表面自由エネルギー
【００１４】
ここで、上記の関係式（４）は、ブランケットと粘着材料層との密着性が、「電子材料層と凹部または親液部分の底面との密着性」よりも高く、「電子材料層と粘着材料層との密着性」よりも低いことを意味している。なお、ブランケットの硬度、ブランケットの溶媒による膨潤度合い、印刷速度などを適宜制御することで、印刷性を改善することも可能である。
【００１５】
本技術における第１工程において、例えば、凹版の凹部、または平版の親液部分に、液状電子材料層を配置し乾燥させて電子材料層を形成したのち、電子材料層の上に粘着材料層を配置することにより、積層インクを形成するようにしてもよい。このようにした場合には、電子材料層による印刷にじみをなくすることができる。
【００１６】
また、本技術における第１工程において、例えば、凹版の凹部、または平版の親液部分に、電子材料および粘着材料が複合された複合インクを配置し、液状電子材料層と粘着材料層とに層分離させることにより、積層インクを形成するようにしてもよい。このようにした場合にも、電子材料層による印刷にじみをなくすることができる。
【００１７】
また、本技術では、電子材料層の粘度を印刷用に最適化しなくても、粘着材料層で転写性を担保させることができる。これにより、例えば、電子材料層が、酸化物系透明導電性物質、金属、導電性ポリマーおよびナノカーボンの中から選択された少なくとも１種類の材料を含有する溶液、またはその溶液を乾燥させたものとなっている場合であっても、上記材料本来の特性を損なうことなく、電子材料層を基材上に滲みなく印刷することができる。なお、上記の酸化物系透明導電性物質は、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）、またはＺｎＯなどを含む。また、上記の金属は、例えば、Ａｇ（銀）、またはＣｕ（銅）などを含む。
【００１８】
また、本技術において、電子材料層は、例えば、導電層または半導体材料層となっていてもよい。導電層は、透明導電層と非透明導電層に分けることができる。ここで、透明導電層としては、例えば、ＩＴＯ、ＧＺＯまたはＺｎＯなどの酸化物系透明導電性物質が挙げられる。また、非透明導電層は、例えば、Ａｇ、またはＣｕなどの非透明導電性材料が挙げられる。半導体材料層は、例えば、有機半導体、または酸化物半導体などからなる。電子材料層が酸化物系透明導電性物質からなる場合には、基材上に印刷した電子材料層を、例えば、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスの配線として用いることができる。また、電子材料層が半導体材料層となっている場合には、基材上に印刷した電子材料層を、例えば、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスに含まれる薄膜トランジスタとして用いることができる。
【００１９】
なお、電子材料層が透明導電層である場合には、粘着材料層も透明となっている必要がある。粘着材料層として適用可能な透明な材料としては、例えば、ＰＶＤＦ、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＥＶＡなどが挙げられる。
【００２０】
また、基材上に印刷した電子材料層を、例えば、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスに含まれる配線や薄膜トランジスタとして用いる場合には、電子材料層および粘着材料層は、例えば、ナノメーターオーダーの膜厚となっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本技術による電子部材の製造方法によれば、凹版印刷および平板印刷に用いるインクを、電子材料層および粘着材料層を積層してなる積層インクにしたので、粘着材料層を凹版印刷および平板印刷に適した性質にしておくことにより、従来の方法では凹版印刷および平板印刷に向かなかった電子材料層を、凹版印刷および平板印刷で印刷することができる。その結果、凹版印刷または平板印刷で印刷した電子材料層を含む積層インクを、例えば、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスに含まれる配線や薄膜トランジスタなどの電子部材として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施の形態に係る電子部材の製造方法の一例を表す断面図である。
【図２】図１の製造方法の他の例を表す断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る電子部材の製造方法の一例を表す断面図である。
【図４】図３の製造方法の他の例を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
凹版印刷で電子部材を製造する例
２．第２の実施の形態
平版印刷で電子部材を製造する例
３．実施例
【００２４】
＜１．第１の実施の形態＞
図１（Ａ）〜（Ｅ）は、第１の実施の形態に係る電子部材の製造方法の一例を表すものである。本実施の形態では、凹版１００を用いて、電子部材を印刷により製造する。
【００２５】
電子部材の印刷について説明する前に、まず、凹版１００について説明する。凹版１００は、例えば、図１（Ａ）に示したように、版面１００Ａ上に凹部１１０を備えている。凹版１００は、図１（Ａ）に示したような平板状の版であってもよいし、図示しないがドラム状の版であってもよい。凹部１１０は、電子部材の用途に応じたパターン形状となっている。例えば、電子部材を、配線として用いる場合には、凹部１１０は、その配線形状に対応した形状となっている。また、例えば、電子部材を、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）のチャネル層として用いる場合には、凹部１１０は、そのチャネル層の形状に対応した形状となっている。
【００２６】
凹部１１０の深さＤは、以下に説明するように、場合によって様々である。例えば、電子部材を、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスに含まれる配線として用いる場合に、その電子部材を、配線として機能する配線層を含む積層物で構成するときには、凹部１１０の深さＤは、その積層物の厚さと等しくなっている。ここで、電子デバイスで許容される配線としての厚さの上限が、１μｍ未満（つまりナノメーターオーダー）となっている場合には、凹部１１０の深さＤも、１μｍ未満となっていることが必要である。
【００２７】
同様のことは、電子部材を、ＴＦＴのチャネル層として用いる場合にもいえる。例えば、電子部材を、ＴＦＴのチャネル層として用いる場合に、その電子部材を、チャネル層を含む積層物で構成するときには、凹部１１０の深さＤは、その積層物の厚さと等しくなっている。ここで、電子デバイスで許容されるチャネル層としての厚さの上限が、数百ｎｍ以下となっている場合には、凹部１１０の深さＤも、数百ｎｍ以下となっていることが必要である。
【００２８】
凹版１００の版面１００Ａは、例えば、ガラスやステンレスなどの硬度の高い材料で構成されている。版面１００Ａに塗布されるインクの材料は、版面１００Ａの表面自由エネルギーを勘案して選択される。場合によっては、版面１００Ａに塗布されるインクの表面自由エネルギーを勘案して、版面１００Ａの材料が選択される。版面１００Ａに塗布されるインクとしては、例えば、電子材料を含有する液状インクや、粘着材料を含有するインクが挙げられる。
【００２９】
電子材料とは、導電性材料や半導体材料などの、電子デバイスに使用される材料を指している。導電性材料は、例えば、酸化物系透明導電性物質、金属、導電性ポリマーおよびナノカーボンの中から選択された少なくとも１種類の材料である。上記の酸化物系透明導電性物質は、例えば、ＩＴＯ、ＧＺＯ、またはＺｎＯなどを含む。また、上記の金属は、例えば、Ａｇ、またはＣｕなどを含む。導電性材料の光透過性は、用途に応じて異なる。導電性材料が、例えば、タッチパネルの検出電極や、透過型ディスプレイパネルの電極として用いられる場合には、導電性材料は、光透過性の高い材料（例えばＩＴＯや導電性ポリマー）であることが好ましい。導電性材料が、例えば、反射型または半透過型のディスプレイパネルの反射電極として用いられる場合には、導電性材料は、光透過性の低い金属材料（例えばＡｇ）であることが好ましい。半導体材料は、例えば、有機半導体、または酸化物半導体などである。
【００３０】
粘着材料は、上記の電子材料との密着性が高く、しかも版面１００Ａとの剥離性が高い材料である。ここで、本技術の効果を実現するにあたり、粘着材料層は表面自由エネルギーの関係式を満たすものであれば特に限定されない。しかしながら、目的とするデバイスに透明性が必要であるならば、電子材料層および粘着材料層は透光性を有する必要がある。粘着材料層として適用可能な透明な材料としては、例えば、ＰＶＤＦ、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＥＶＡなどが挙げられる。また、粘着材料層を、導電層、または、半導体材料層である電子材料層の絶縁層として利用する場合には、絶縁性の材料である必要がある。このように、粘着材料は最終形態の目的に合わせて適宜選定される。
【００３１】
ここで、版面１００Ａと、電子材料を含有する液状インク（液状電子材料層）を乾燥させたもの（電子材料層）と、粘着材料を含有するインク（粘着材料層）との表面自由エネルギーは、少なくとも以下の関係式（１）、（２）を満たしており、以下の関係式（１）〜（３）を全て満たしていることが好ましい。
Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１またはＥ１＜Ｅ３＜Ｅ２…（１）
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（２）
｜Ｅ１−Ｅ３｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（３）
Ｅ１：版面１００Ａの表面自由エネルギー
Ｅ２：電子材料層の表面自由エネルギー
Ｅ３：粘着材料層の表面自由エネルギー
【００３２】
ここで、上記の関係式（１）は、版面１００Ａの親水疎水の性質（性質Ａ）と、電子材料層の親水疎水の性質（性質Ｂ）と、粘着材料層の親水疎水の性質（性質Ｃ）とが互いに異なっていることを意味している。また、上記の関係式（２）は、性質Ｂが性質Ａと比べて、性質Ｃに近いことを意味している。つまり、電子材料層は、粘着材料層との密着性が良く、版面１００Ａとの剥離性が良いという性質を有している。また、上記の関係式（３）は、性質Ｃが性質Ａと比べて、性質Ｂに近いことを意味している。つまり、粘着材料層は、電子材料層との密着性が良く、版面１００Ａとの剥離性が良いという性質を有している。
【００３３】
版面１００Ａに塗布されるインクの粘度は、凹版１００の物性や電子部材の用途などを勘案して調整される。凹版印刷に適したインク粘度は、通常、０．５Ｐａ・Ｓ以上５０Ｐａ・Ｓ以下となっている。液状電子材料層の粘度は、ポリマーを添加したり、電子材料の添加量を調整したりすることによって調整可能である。しかし、そのような調整を行うと、液状電子材料層を乾燥させたときに電子材料層の特性が劣化する虞がある。そこで、液状電子材料層の粘度は、液状電子材料層を乾燥させたときに電子材料層として必要とされる特性が得られる粘度にしておくことが好ましい。液状電子材料層の粘度をそのような観点から設定した場合に、液状電子材料層の粘度が、凹版印刷に適したインク粘度よりも極端に低い粘度となってしまう場合もある。しかし、本実施の形態では、後述する印刷方法を採ることにより、液状電子材料層の粘度が問題となることはない。一方、粘着材料層の粘度は、凹版印刷に適したインク粘度となっていることが好ましい。なお、粘着材料層に溶剤が用いられている場合には、その溶剤が電子材料層を溶解させにくい材料であることが好ましい。
【００３４】
次に、図１（Ａ）〜（Ｅ）を参照しつつ、本実施の形態の電子部材の製造方法の一例について説明する。
【００３５】
まず、版面１００Ａに凹部１１０を備えた凹版１００を用意する（図１（Ａ））。次に、版面１００Ａに、上述の電子材料を含有する液状インクを滴下したのち、例えばスキージ（図示せず）を版面１００Ａで滑らせる。これにより、液体電子材料層１０Ａが凹部１１０内に形成（例えば充填）される（図１（Ｂ））。このとき、互いに隣接する凹部１１０内の液体電子材料層１０Ａ同士は、空間分離されている。なお、スキージの種類は、特に限定されるものではない。スキージは、インクの溶媒、濡れ性、酸性度によって適宜適したものであればよい。
【００３６】
次に、凹部１１０内の液体電子材料層１０Ａを乾燥させ、凹部１１０内に、乾燥した電子材料層１０を形成する（図１（Ｃ））。このとき、電子材料層１０が、例えば、図１（Ｃ）に示したように、凹部１１０の内壁全体を覆うように形成されている。なお、凹部１１０の内壁の濡れ性によっては、電子材料層１０が、凹部１１０の底にだけ形成されることもある。
【００３７】
電子材料層１０の厚さは、電子材料層１０の用途に応じて異なる。電子材料層１０が、例えば、タッチパネルの検出電極や、透過型ディスプレイパネルの電極として用いられる場合には、電子材料層１０の厚さは、ナノメートルオーダーの厚さ（典型的には数十ｎｍ以上、数百ｎｍ以下の厚さ）となっている。また、電子材料層１０が、例えば、ＴＦＴのチャネル層として用いられる場合には、電子材料層１０の厚さは、ナノメートルオーダーの厚さ（典型的には数ｎｍ以上、数百ｎｍ以下の厚さ）となっている。
【００３８】
なお、液体電子材料層１０Ａを１回塗布、乾燥させただけでは、電子材料層１０として必要な厚さが得られない場合には、電子材料層１０として必要な厚さが得られるまで、液体電子材料層１０Ａの塗布、乾燥を、繰り返し行えばよい。
【００３９】
次に、版面１００Ａに、上述の粘着材料を含有する液状インクを滴下したのち、例えばスキージ（図示せず）を版面１００Ａで滑らせる。これにより、粘着材料層２０が凹部１１０内に形成（例えば充填）され、電子材料層１０および粘着材料層２０からなる積層インク１が形成される（図１（Ｄ））。このとき、互いに隣接する凹部１１０内の積層インク１同士は、空間分離されている。
【００４０】
粘着材料層２０の厚さは、凹部１１０の深さＤと電子材料層１０の厚さに依るが、積層インク１が電子デバイスに用いられる場合には、例えば、数１００ｎｍ以上、数μｍ以下程度となっている。
【００４１】
積層インク１は、例えば、図１（Ｄ）に示したように、粘着材料層２０のうち上面以外の表面（つまり側面および底面）が電子材料層１０で覆われた構造となっている。なお、積層インク１は、凹部１１０の内壁の濡れ性によっては、単純に、電子材料層１０および粘着材料層２０を積層した２層構造となっている場合もある。
【００４２】
次に、版面１００Ａを、基材３０の表面に押圧する。これにより、図１（Ｅ）に示したように、基材３０の表面に、積層インク１が転写（印刷）される。ここで、基材３０は、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ＰＥＴ基板などである。基材３０は、単層であってもよいし、積層体となっていてもよい。凹版１００が柔軟性の無いものからなる場合には、基板３０は、柔軟性のあるものであることが好ましい。
【００４３】
積層インク１は、粘着材料層２０のうち基材３０に接触している表面以外の表面（つまり側面および上面）が電子材料層１０で覆われた構造となっている。なお、積層インク１が、凹部１１０の内壁の濡れ性によっては、粘着材料層２０および電子材料層１０を基材３０側からこの順に積層した構造となっている場合もある。このようにして、積層インク１からなる電子部材が製造される。
【００４４】
なお、積層インク１を直接、基材３０の表面に転写するダイレクトプリントの代わりに、ブランケットに一旦転写したのち基材３０の表面に転写するオフセットプリントを行ってもよい。例えば、版面１００Ａを、ブランケット２００の表面に押圧する。これにより、図２（Ａ）に示したように、ブランケット２００の表面に、積層インク１が転写（印刷）される。
【００４５】
なお、ブランケット２００、版面１００Ａ、電子材料層１０および粘着材料層２０の表面自由エネルギーは、以下の関係式（４）を満たしていることが好ましい。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ４−Ｅ３｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（４）
Ｅ４：ブランケット２００の表面自由エネルギー
【００４６】
ここで、上記の関係式（４）は、ブランケット２００と粘着材料層２０との密着性が、「電子材料層１０と版面１００Ａとの密着性」よりも高く、「電子材料層１０と粘着材料層２０との密着性」よりも低いことを意味している。なお、ブランケット２００の硬度、ブランケット２００の溶媒による膨潤度合い、印刷速度などを適宜制御することで、印刷性を改善することも可能である。
【００４７】
続いて、ブランケット２００を、積層インク１が配置されている面を基材３０に向けた状態で、基材３０の表面に押圧する。これにより、図２（Ｂ）に示したように、基材３０の表面に、積層インク１が転写（印刷）される。
【００４８】
積層インク１は、図２（Ｂ）に示したように、図１（Ｅ）に示した構造とは上下が反転した構造となる。つまり、積層インク１は、例えば、粘着材料層２０の上面以外の表面（つまり側面および底面）が電子材料層１０で覆われた構造となる。なお、凹部１１０の内壁の濡れ性によっては、積層インク１は、電子材料層１０および粘着材料層２０を基材３０側からこの順に積層した構造となる場合もある。
【００４９】
このとき、粘着材料層２０の粘度がある程度高くなっている場合には、積層インク１の構造は、上述したような構造となる。しかし、粘着材料層２０の粘度があまり高くない場合には、図２（Ｃ）に示したように、粘着材料層２０が電子材料層１０の側壁を壊して、電子材料層１０を覆うようになる。積層インク１がそのような構造となった場合には、電子材料層１０が粘着材料層２０によって外部から絶縁分離され、粘着材料層２０がパッシベーション層として機能する。
【００５０】
次に、本実施の形態の電子部材の製造方法の効果について説明する。
【００５１】
本実施の形態では、上記の関係式（１），（２）を満たす電子材料層１０および粘着材料層２０を積層してなる積層インク１が、凹版１００を用いて、基材３０の表面に直接転写されか、またはブランケット２００に一旦転写したのち基材３０の表面に転写される。これにより、電子材料層１０が凹版印刷に向かない性質を有している場合であっても、粘着材料層２０の性質を活かして、電子材料層１０を含む積層インク１を基材３０上に滲みなく印刷することができる。その結果、凹版印刷で印刷した電子材料層１０を含む積層インク１を、例えば、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスに含まれる配線や薄膜トランジスタなどの電子部材として用いることができる。
【００５２】
＜２．第２の実施の形態＞
図３（Ａ）〜（Ｅ）は、第２の実施の形態に係る電子部材の製造方法の一例を表すものである。本実施の形態では、平版３００を用いて、電子部材を印刷により製造する。
【００５３】
電子部材の印刷について説明する前に、まず、平版３００について説明する。平版３００は、例えば、図３（Ａ）に示したように、版面３００Ａ上に、親液部分３２０および撥液部分３３を備えている。平版３００は、図３（Ａ）に示したような平板状の版であってもよいし、図示しないがドラム状の版であってもよい。親液部分３２０は、インクを載せる部位であり、電子部材の用途に応じたパターン形状となっている。例えば、電子部材を、配線として用いる場合には、親液部分３２０は、その配線形状に対応した形状となっている。また、例えば、電子部材を、ＴＦＴのチャネル層として用いる場合には、親液部分３２０は、そのチャネル層の形状に対応した形状となっている。撥液部分３３は、インクを載せない（インクの載らない）部位である。
【００５４】
版面３００Ａに塗布されるインクの材料は、親液部分３２０の表面自由エネルギーを勘案して選択される。場合によっては、版面３００Ａに塗布されるインクの表面自由エネルギーを勘案して、親液部分３２０の材料が選択される。版面３００Ａに塗布されるインクとしては、例えば、上記実施の形態で述べた電子材料を含有する液状インクや、上記実施の形態で述べた粘着材料を含有するインクが挙げられる。なお、電子材料および粘着材料は、上記の実施の形態で例示した材料と同一の材料である。
【００５５】
ここで、親液部分３２０、電子材料層および粘着材料層の表面自由エネルギーは、少なくとも以下の関係式（１）、（２）を満たしており、以下の関係式（１）〜（３）を全て満たしていることが好ましい。
Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１またはＥ１＜Ｅ３＜Ｅ２…（１）
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（２）
｜Ｅ１−Ｅ３｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（３）
Ｅ１：親液部分３２０の表面自由エネルギー
Ｅ２：電子材料層の表面自由エネルギー
Ｅ３：粘着材料層の表面自由エネルギー
【００５６】
ここで、上記の関係式（１），（２）は、親液部分３２０の親水疎水の性質（性質Ａ）と、粘着材料層の親水疎水の性質（性質Ｂ）とが互いに異なっていることを意味している。上記の関係式（１），（２）は、さらに、電子材料層の親水疎水の性質が性質Ａと比べて、性質Ｂに近いことも意味している。つまり、粘着材料層は、電子材料層との密着性が良く、親液部分３２０との剥離性が良いという性質を有している。
【００５７】
版面３００Ａに塗布されるインクの粘度は、平版３００の物性や電子部材の用途などを勘案して調整される。平版印刷に適したインク粘度は、通常、２００Ｐａ・Ｓ以上１０００Ｐａ・Ｓ以下となっている。液状電子材料層の粘度は、ポリマーを添加したり、電子材料の添加量を調整したりすることによって調整可能である。しかし、そのような調整を行うと、液状電子材料層を乾燥させたときに電子材料層の特性が劣化する虞がある。そこで、液状電子材料層の粘度は、液状電子材料層を乾燥させたときに電子材料層として必要とされる特性が得られる粘度にしておくことが好ましい。液状電子材料層の粘度をそのような観点から設定した場合に、液状電子材料層の粘度が、平版印刷に適したインク粘度よりも極端に低い粘度となってしまう場合もある。しかし、本実施の形態では、後述する印刷方法を採ることにより、液状電子材料層の粘度が問題となることはない。一方、粘着材料層の粘度は、凹版印刷に適したインク粘度となっていることが好ましい。なお、粘着材料層に溶剤が用いられている場合には、その溶剤が電子材料層を溶解させにくい材料であることが好ましい。
【００５８】
次に、図３（Ａ）〜（Ｅ）を参照しつつ、本実施の形態の電子部材の製造方法の一例について説明する。
【００５９】
まず、版面３００Ａに親液部分３２０および撥液部分３３０を備えた平版３００を用意する（図３（Ａ））。次に、版面３００Ａに、上述の電子材料を含有する液状インクを滴下する。これにより、液体電子材料層４０Ａが親液部分３２０に選択的に配置される（図３（Ｂ））。このとき、互いに隣接する親液部分３２０上の液体電子材料層４０Ａ同士は、撥液部分３３０によって空間分離されている。
【００６０】
次に、親液部分３２０上の液体電子材料層４０Ａを乾燥させ、親液部分３２０上に、乾燥した電子材料層４０を形成する（図３（Ｃ））。このとき、電子材料層４０が、例えば、図３（Ｃ）に示したように、親液部分３２０の表面全体を覆うように形成されている。
【００６１】
電子材料層４０の厚さは、電子材料層４０の用途に応じて異なる。電子材料層４０が、例えば、タッチパネルの検出電極や、透過型ディスプレイパネルの電極として用いられる場合には、電子材料層４０の厚さは、ナノメートルオーダーの厚さ（典型的には数十ｎｍ以上、数百ｎｍ以下の厚さ）となっている。また、電子材料層４０が、例えば、ＴＦＴのチャネル層として用いられる場合には、電子材料層４０の厚さは、ナノメートルオーダーの厚さ（典型的には数ｎｍ以上、数百ｎｍ以下の厚さ）となっている。
【００６２】
次に、電子材料層４０および撥液部分３３０を含む表面に、上述の粘着材料を含有する液状インクを滴下する。これにより、粘着材料層５０が表面全体または表面の所定の領域に形成され、電子材料層４０および粘着材料層５０からなる積層インク２が形成される（図３（Ｄ））。粘着材料層５０の厚さは、積層インク２が電子デバイスに用いられる場合には、例えば、数１００ｎｍ以上、数μｍ以下程度となっている。積層インク２は、例えば、図３（Ｄ）に示したように、電子材料層４０のうち下面以外の表面（つまり側面および上面）が電子材料層１０で覆われた構造となっている。
【００６３】
次に、版面３００Ａを、基材６０の表面に押圧する。これにより、図３（Ｅ）に示したように、基材６０の表面に、積層インク２が転写（印刷）される。ここで、基材６０は、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ＰＥＴ基板などである。基材６０は、単層であってもよいし、積層体となっていてもよい。平版３００が柔軟性の無いものからなる場合には、基板６０は、柔軟性のあるものであることが好ましい。
【００６４】
積層インク２は、電子材料層４０のうち上面以外の表面（つまり側面および底面）が粘着材料層５０で覆われた構造となっている。このようにして、積層インク２からなる電子部材が製造される。
【００６５】
なお、積層インク２を直接、基材６０の表面に転写するダイレクトプリントの代わりに、ブランケットに一旦転写したのち基材６０の表面に転写するオフセットプリントを行ってもよい。例えば、版面３００Ａを、ブランケット４００の表面に押圧する。これにより、図４（Ａ）に示したように、ブランケット４００の表面に、積層インク２が転写（印刷）される。続いて、ブランケット４００を、積層インク２が配置されている面を基材６０に向けた状態で、基材６０の表面に押圧する。これにより、図４（Ｂ）に示したように、基材６０の表面に、積層インク２が転写（印刷）される。
【００６６】
積層インク２は、図４（Ｂ）に示したように、図３（Ｅ）に示した構造とは上下が反転した構造となる。つまり、積層インク２は、例えば、電子材料層１０の底面以外の表面（つまり側面および上面）が粘着材料層５０で覆われた構造となる。
【００６７】
次に、本実施の形態の電子部材の製造方法の効果について説明する。
【００６８】
本実施の形態では、上記の関係式（１），（２）を満たす電子材料層４０および粘着材料層５０を積層してなる積層インク２が、平版３００を用いて、基材６０の表面に直接転写されか、またはブランケット４００に一旦転写したのち基材６０の表面に転写される。これにより、電子材料層４０が平版印刷に向かない性質を有している場合であっても、粘着材料層５０の性質を活かして、電子材料層４０を含む積層インク２を基材６０上に滲みなく印刷することができる。その結果、平版印刷で印刷した電子材料層４０を含む積層インク２を、例えば、タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスに含まれる配線や薄膜トランジスタなどの電子部材として用いることができる。
【００６９】
＜３．実施例＞
次に、上記の第１の実施の形態の電子部材の製造方法の一実施例について説明する。
【００７０】
液状電子材料層１０に使用するインク（インクＡ）と、粘着材料層２０に使用するインク（インクＢ）を下記のように調製した。
（インクＡ）
ＳＷＣＮＴ（名城ナノカーボン社製 ＦＨ−Ｐ）３０ｍｇに、蒸留水５ｇと、市販のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ社製  ＢａｙｔｒｏｎＰＨＣＶ４）６ｇを加え、ホモジナイザーを用いて５分間処理した。さらに、これに、エタノールを５０ｍｌ加えてホモジナイザーで２０分間処理した。このようにして得られた溶液を遠心分離機で処理した後に（５０００ｒｐｍ、１時間）、上澄みだけを取り出し、インクを得た。
（インクＢ）
ＰＶｄＦ(アルドリッチ社製  Ｍｗ．５３４０００)０．４ｇに、ＮＭＰ（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｐｉｒｒｏｒｉｄｏｎｅ）２０ｍｌを加え、溶解させることにより、２０ｗｔ．％の溶液を得た。
【００７１】
次に、ガラス製の凹版（パターンの深さは２０μｍ、幅はテストパターンなので種々）上に、インクＡを滴下し、金属製スキージを用いてインクＡを凹部に充填し、乾燥させた。インクＢを、スキージを用いて凹部内に充填させた。次に、グラビア印刷機を用いて、ガラス製の凹版と、ロール上に貼り付けたＰＥＴ基板とを移動させながら圧着することにより、ＰＥＴ基板上に、インクＡおよびインクＢからなる積層インクを転写した。印刷後、パターン部分の透過率および抵抗値を計測したところ、透過率は９２％Ｔとなっており、抵抗値は６５０ｏｈｍ／ｓｑ．であった。
【００７２】
以上、実施の形態および適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【００７３】
（変形例１）
例えば、凹版１００の凹部１１０、または平版３００の親液部分３２０に、上述の電子材料および上述の粘着材料が複合された複合インクを配置し、液状電子材料層と粘着材料層とに層分離させて電子材料層を形成することにより、積層インクを形成するようにしてもよい。このようにした場合にも、電子材料層による印刷にじみをなくすることができる。なお、この場合には、上記実施の形態等とは異なり、電子材料層および粘着材料層を積層してなる積層インクが、複合インクを版の表面に配置した後に形成される。
【００７４】
以下に、複合インクを用いた印刷法の一例について説明する。
【００７５】
[その１]
例えば、まず、有機半導体材料と、高分子材料とを溶剤に溶解させるとともに、溶剤ｃ中に微粒子材料を分散させた複合インクを調整する。ここで、有機半導体材料は、低分子系の有機半導体材料または高分子系の有機半導体材料である。高分子材料は、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの絶縁性材料である。溶剤ｃは、有機半導体材料と、高分子材料とを十分に溶解し、上記の微粒子材料の分散性の高い溶媒である。微粒子材料は、複合インクにおける粘度およびチクソトロピー性のコントロールのために加えるものであり、無機微粒子または有機微粒子である。無機微粒子は、例えば、シリカ、アルミナなどである。有機微粒子は、例えば、ポリスチレン、ポリエチレンなどである。
【００７６】
次に、上記の複合インクを、凹版１００の版面１００Ａに滴下し、基材３０に印刷する。または、上記の複合インクを、平版３００の版面３００Ａに滴下し、基材６０に印刷する。または、上記の複合インクを、ブランケット２００または４００に一旦転写したのち、基材３０または基材６０に印刷する。その後、複合インク中の溶剤を、加熱などにより除去する。この際、溶剤の除去によって複合インクを固化させるとともに、複合インク中の有機半導体材料と、高分子材料とを層分離させる。このようにして、有機半導体材料層と高分子材料層とを積層した半導体複合層を印刷することができる。
【００７７】
[その２]
例えば、まず、２種類の半導体材料と、これらの半導体材料よりも導電性の低い絶縁性材料とを溶剤に溶解させた複合インクを調整する。ここで、２種類の半導体材料は、例えば、アセン化合物などの有機半導体材料や、シリコンなどの無機半導体材料である。絶縁性材料は、例えば、有機絶縁性材料や、酸化シリコンなどである。
【００７８】
次に、上記の複合インクを、凹版１００の版面１００Ａに滴下し、基材３０に印刷する。または、上記の複合インクを、平版３００の版面３００Ａに滴下し、基材６０に印刷する。または、上記の複合インクを、ブランケット２００または４００に一旦転写したのち、基材３０または基材６０に印刷する。その後、複合インク中の溶剤を、加熱などにより除去する。この際、溶剤の除去によって複合インクを固化させるとともに、複合インク中の２種類の半導体材料および絶縁性材料を層分離させる。このようにして、２種類の半導体材料層の間に絶縁性材料層が挟まれた半導体複合層を印刷することができる。
【００７９】
（変形例２）
また、例えば、上記実施の形態および適用例において、版の表面の濡れ性を制御することによりパターン印刷の精度を向上させてもよい。例えば、実施例で用いたインクＡでは、版が親水性であるほうが、版の凹部の中で均一にインクＡが乾燥し、印刷後の電子材料層のばらつきが低減される。
【００８０】
（変形例３）
また、例えば、上記実施の形態および適用例において、液状電子材料層に使用するインクを版に塗布し乾燥してから粘着材料層に使用するインクを充填するまでの時間と、粘着材料層に使用するインクを充填してから印刷するまでの時間は重要である。これらの時間は、選択した導電性材料、樹脂、溶媒、印刷版、印刷法などにより適宜選択される。これらの時間を正確に制御するだけでなく、基材の温度や雰囲気も制御することが好ましい。
【００８１】
（変形例４）
また、例えば、上記実施の形態および適用例において、印刷時の圧力も特に限定されない。パターンの太さ、膜厚、導電層と版のはがれやすさ（表面エネルギー差）、粘着材料層と基材の密着性（表面エネルギー差）をかんがみて、適した条件を選択することが好ましい。また、インクを乾燥する工程、版からブランケットに転写する工程、版から基材に転写する工程、ブランケットから基材に転写する工程の各種で従来の印刷技術の工夫を用いてもよい。例えば、版を暖めることにより、版から粘着材料層の剥離を促進することや、ブランケットへインクが吸収される度合いを調製する方法や、マイクロ波を使ってブランケットの膨潤を抑えることなどが考えられる。
【００８２】
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（Ａ）
凹部を有する凹版の凹部、または親液部分および撥液部分を有する平版の親液部分に、電子材料層および粘着材料層が前記凹部または親液部分の底面側からこの順に積層された積層インクを配置する第１工程と、
前記積層インクを直接、基材の表面に転写するか、またはブランケットに一旦転写したのち前記基材の表面に転写する第２工程と
を含み、
前記電子材料層および前記粘着材料層の表面自由エネルギーは、以下の関係式（１）、（２）を満たしている
電子部材の製造方法。
Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ１またはＥ１＜Ｅ３＜Ｅ２…（１）
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞｜Ｅ３−Ｅ２｜…（２）
Ｅ１：前記凹部または親液部分の底面の表面自由エネルギー
Ｅ２：前記電子材料層の表面自由エネルギー
Ｅ３：前記粘着材料層の表面自由エネルギー
（Ｂ）
前記第１工程において、前記凹版の凹部、または前記平版の親液部分に、液状電子材料層を配置し乾燥させて前記電子材料層を形成したのち、前記電子材料層の上に前記粘着材料層を配置することにより、前記積層インクを形成する
（Ａ）に記載の電子部材の製造方法。
（Ｃ）
前記液状電子材料層は、酸化物系透明導電性物質、金属、導電性ポリマーおよびナノカーボンの中から選択された少なくとも１種類の材料を含有する溶液からなる
（Ｂ）に記載の電子部材の製造方法。
（Ｄ）
前記電子材料層は、導電層、または、半導体材料層である
（Ａ）ないし（Ｃ）のいずれか１つに記載の電子部材の製造方法。
（Ｅ）
前記粘着材料層は、絶縁性の材料からなる
（Ｄ）に記載の電子部材の製造方法。
（Ｆ）
前記電子材料層および前記粘着材料層は透光性を有する
（Ｄ）に記載の電子部材の製造方法。
（Ｇ）
前記電子材料層および前記粘着材料層は、ナノメーターオーダーの膜厚を有する
（Ａ）ないし（Ｆ）のいずれか１つに記載の電子部材の製造方法。
【符号の説明】
【００８３】
１，２…積層インク、１０，４０…電子材料層、１０Ａ，４０Ａ…液体電子材料層、２０，５０…粘着材料層、３０，６０，３１０…基材、１００…凹版、１００Ａ，３００Ａ…版面、１１０…凹部、２００，４００…ブランケット、３００…平版、３２０…親液部分、３３０…撥液部分、Ｄ…深さ。
【図１】
2012248802.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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