(57)【要約】【課題】一回の印刷で形成されるパターンに欠陥が発生しても歩留まりの低下を防ぐことが可能な、電子デバイス用パターンの形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】インクを用いて電子デバイス用パターンの印刷を行う第１の印刷工程と、前記印刷された電子デバイス用パターンに新たなインクを重ねて印刷する第２の印刷工程と、を有する、電子デバイス用パターンの形成方法が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを用いて電子デバイス用パターンの印刷を行う第１の印刷工程と、
前記印刷された電子デバイス用パターンに新たなインクを重ねて印刷する第２の印刷工程と、
を有する、電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項２】
前記第２の印刷工程は、前記重ね印刷を３回行う、
請求項１に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項３】
前記第２の印刷工程は、前記重ね印刷を１回行う、
請求項１に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項４】
前記第１の印刷工程は、
第１のインクを用いて第１のパターンを印刷し、ゲート層を形成するゲート層形成工程と、
前記ゲート層を形成した後、絶縁材料のインクを塗布又は印刷し、ゲート絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層を形成した後、前記印刷された第１のパターンの位置に応じた位置に、第２のインクを用いて第２のパターンを印刷し、ソース−ドレイン層を形成するソース−ドレイン層形成工程と、
前記ゲート層、前記ゲート絶縁層及び前記ソース−ドレイン層を一体的に改質する改質工程と、を含み、
前記第２の印刷工程は、
前記ゲート層、前記ゲート絶縁層及び前記ソース−ドレイン層の少なくともいずれかの層を形成する工程において前記重ねて印刷する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の印刷工程は、
インクの液膜を版で部分的に除去して前記電子デバイス用パターンの反転パターンを形成し、
前記形成した反転パターンを被印刷体に転写する、
請求項４に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の印刷工程は、
前記ゲート層、前記ゲート絶縁層及び前記ソース−ドレイン層のそれぞれの膜厚が１μｍよりも小さくなるように前記重ね印刷を行う、
請求項５に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項７】
ローラの外周上に貼り付けられるブランケットと、
前記ブランケット上にインクを塗布するインク供給手段と、
前記インクの液膜を版で部分的に除去して電子デバイス用パターンの反転パターンを形成し、前記形成した反転パターンを被印刷体に転写する反転印刷を行う印刷手段と、を有する電子デバイスパターンの印刷装置であって、
前記インク供給手段は、前記ブランケット上にインクを塗布し、
前記印刷手段は、
インクを用いて電子デバイス用パターンの印刷を行った後、前記印刷された電子デバイス用パターンに新たなインクを重ねて印刷する、
電子デバイス用パターンの印刷装置。
【請求項８】
前記インク供給手段は、前記ブランケットとの間に所定の隙間を形成した状態でインクを毛細管現象により吐出口から吐出させることで前記ブランケットと前記吐出口との間にインクの液膜を形成する塗布ノズルを有し、前記塗布ノズルを用いて、凹凸構造を有する前記電子デバイス用パターンが形成されたブランケットの表面にインクを塗布する、
請求項７に記載の電子デバイスパターンの印刷装置。
【請求項９】
前記電子デバイス用パターンの凹凸構造は、前記電子デバイス用パターンに所定のマージンを設け、該電子デバイス用パターンよりも大きくしたパターンである、
請求項８に記載の電子デバイスパターンの印刷装置。
【請求項１０】
前記インク供給手段は、前記ブランケットとの間に所定の隙間を形成した状態でインクを毛細管現象により吐出口から吐出させることで前記ブランケットと前記吐出口との間にインクの液膜を形成する塗布ノズルを有し、前記塗布ノズルを用いて、電子デバイス用パターンが形成された親水性領域と撥水性領域を有するブランケットの表面にインクを塗布する、
請求項９に記載の電子デバイスパターンの印刷装置。
【請求項１１】
インクを用いた印刷により、電子デバイス用繰り返しパターンを形成する電子デバイス用パターンの形成方法であって、
インクを用いて同一パターンの電子デバイス用パターンが２以上繰り返された繰り返しパターンの印刷を行う第１の印刷工程と、
前記第１の印刷工程後、前記繰り返しパターンの位置を１ピッチずらす位置ずらし工程と、
前記位置ずらし工程後、１ピッチずれた前記印刷された繰り返しパターンに新たなインクを重ねて印刷する第２の印刷工程と、
前記第２の印刷工程後、前記重ねて印刷された前記繰り返しパターンを改質する改質工程と、
を有する、電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項１２】
インクを塗布するブランケット表面の凹凸を計測する工程と、
計測した前記ブランケット表面の凹凸に基づき、該ブランケットと版又は被印刷体が載置されたステージとの隙間を制御する工程と、
前記ブランケットに塗布したインクを用いて電子デバイス用パターンの印刷を行う第１の印刷工程と、
前記ブランケットに塗布した新たなインクを前記印刷された電子デバイス用パターンに重ねて印刷する第２の印刷工程と、
を有する、電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項１３】
前記隙間を制御する工程は、前記第１及び第２の印刷工程の前に行われ、
計測した前記凹凸の高低差が所定の閾値以下のブランケット表面の領域において前記重ね印刷がされるように前記ブランケットと前記ステージとの隙間を制御する、
請求項１２に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項１４】
前記所定の閾値以下のブランケット表面に対応して被印刷体の位置を決定する、
請求項１３に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項１５】
インクを塗布するブランケット表面の凹凸を計測する工程と、
前記ブランケットに塗布したインクを用いて電子デバイス用パターンの印刷を行う第１の印刷工程と、
前記ブランケットに塗布した新たなインクを前記印刷された電子デバイス用パターンに重ねて印刷する第２の印刷工程と、
を有し、
前記第１の印刷工程と前記第２の印刷工程とにおいて、計測した前記ブランケット表面の凹凸に基づき、該ブランケット表面の圧力を前記ブランケットと版又は被印刷体が載置されたステージの移動と同期して制御する、
電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項１６】
前記ブランケット表面の凹凸を計測する工程は、前記第１及び第２の印刷工程の前に行われ、
前記ブランケットにインクを塗布し、前記ブランケット表面のインクを転写した状態に応じて前記ブランケット表面の凹凸を計測する、
請求項１２又は１５に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項１７】
前記ブランケット表面の凹凸を計測する工程は、
前記ブランケット表面のインクを転写した被印刷体の画像データを、前記ブランケットと前記ステージとの隙間を変えながら複数枚取得する工程と、
前記複数枚の画像データに基づき、前記ブランケット表面の面内の凹凸分布を示す等高線データを作成する工程と、を有し、
前記隙間を制御する工程は、
前記等高線データに基づき前記ブランケットと前記ステージとの隙間を制御する、
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【請求項１８】
前記閾値は、被印刷体に印刷される設計パターンの寸法精度の１０倍以下である、
請求項１３に記載の電子デバイス用パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス用パターンの形成方法及び電子デバイスパターンの印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明、電子ペーパー、太陽電池など多岐に渡たる市場において、軽い、壊れにくい、フレキシブル化が容易等の特性を持つ有機材料を使ったエレクトロニクスデバイスが生み出されている。エレクトロニクスデバイスを、印刷技術を用いて製造するために、例えば、特許文献１には、微細で厚みのある電極を効率よく形成し得るオフセット印刷装置が提案されている。
【０００３】
このような有機材料を使ったエレクトロニクスデバイスは、シリコン（Ｓｉ）などの無機・金属材料を用いて製造された電子デバイスと比べると性能面では未だ及ばないものの、安価に製造できるなどの利点を生かして様々な分野への適用が期待されている。有機材料を使ったエレクトロニクスデバイスが安価に製造できる理由の一つとしては、有機材料は溶液化が可能で、印刷法などによるボトムアップ製造法が適用できることによる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７８００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エレクトロニクスデバイスの製造において、上記印刷（特に有版印刷）は等倍の接触加工であり、印刷時に転写胴とブランケットや被印刷体である基板とが接触することによって基板が変形し、製造中に発塵が発生してデバイス製造時の歩留まりが低下したり、デバイスの寿命が短くなったりする。また、上記接触印刷では、印刷により作製されたパターンに断線や欠陥が発生する。
【０００６】
これらの印刷時に生じるパターンの断線欠陥や欠損欠陥は、印刷法を使う限り完全に解消することは困難である。一方、断線欠陥や欠損欠陥は、良好な特性のデバイスを製造することを妨げる。
【０００７】
上記課題に対して、一側面では、本発明は、一回の印刷で形成されるパターンに欠陥が発生しても歩留まりの低下を防ぐことが可能な、電子デバイス用パターンの形成方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、一の態様によれば、インクを用いて電子デバイス用パターンの印刷を行う第１の印刷工程と、前記印刷された電子デバイス用パターンに新たなインクを重ねて印刷する第２の印刷工程と、を有する、電子デバイス用パターンの形成方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
一の側面によれば、一回の印刷で形成されるパターンに欠陥が発生しても歩留まりの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】有機ＴＦＴアレイを作製するための印刷プロセスの一例を示す図。
【図２】作製されたフレキシブル有機ＴＦＴアレイの外観を示す図。
【図３】有機ＴＦＴアレイの作製に要する時間を示す図。
【図４】第１実施形態にかかる電子デバイス用パターンの形成処理を示す図。
【図５】第１実施形態にかかる版の一本線のパターンを示す図。
【図６】第１実施形態にかかるパターン形成処理の効果（欠陥数と印刷回数との関係）を示す図。
【図７】第１実施形態にかかるパターン形成処理の効果（パターン寸法と印刷回数との関係）を示す図。
【図８】第１実施形態にかかるパターン形成処理の効果（配線抵抗と印刷回数との関係）を示す図。
【図９】第１実施形態にかかるパターン形成処理の効果（印刷回数を増やすことにより発生する黒欠陥（余剰欠陥））を示す図。
【図１０】第１実施形態の変形例にかかる電子デバイス用パターンの形成処理を示す図。
【図１１】一実施形態にかかる電子デバイス用パターンの印刷装置を示す図。
【図１２】一実施形態にかかる印刷装置の印刷方法を説明するための図。
【図１３】第４実施形態にかかるブランケット上の転写パターンの一例を示す図。
【図１４】図１３のブランケット上の転写パターンをリサイズする例を示す図。
【図１５】第４実施形態にかかるインクコータの構成を示す図。
【図１６】第４実施形態にかかる印刷装置を用いたパターンの印刷処理を示すフローチャート。
【図１７】第４実施形態にかかるパターンの印刷処理によるコスト低減の効果の一例を示す図。
【図１８】第４実施形態にかかるブランケットの変形例１を示す図。
【図１９】第４実施形態にかかるブランケットの変形例２を示す図。
【図２０】タッチパネル用の電極フィルムの一例を示す図。
【図２１】タッチパネルの断面構造と平面構造の一例を示す図。
【図２２】メタルメッシュタッチパネルの一例を示す図。
【図２３】第１実施形態の変形例にかかる電極パターンの一例を示す図。
【図２４】第１実施形態の変形例にかかるタッチパネル用電極の作製処理の一例を示すフローチャート。
【図２５】第２及び第３実施形態にかかるブランケットの周長方向における等高線分布の一例を示す図。
【図２６】第２及び第３実施形態にかかる配線の信頼性を向上させるための複数本の配線パターンの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１２】
［有機ＴＦＴアレイの作製］
まず、有機ＴＦＴアレイの作製について、図１を参照しながら説明する。図１は、有機ＴＦＴアレイを作製するための印刷プロセスの一例を示す。印刷法としては、例えば、特許第３６８９５３６号で開示された反転印刷法を使用することができる。反転印刷とは、一様にインクを塗ったブランケットから印刷したいパターンの反転パターンを持つ凸版（以下、「版」ともいう。）で不要なインクを除き、被印刷体である基板（ここでは、フィルム）を上記ブランケットに接触させ、インクをブランケットから基板に転写して印刷する手法である。
【００１３】
具体的な有機ＴＦＴアレイの作製処理のフローチャートについて以下に簡単に説明する。なお、基板はプラスチックフィルム基板として１２０μｍの厚さのポリカーボネートフィルムを使用する。
【００１４】
基板を搬入し、基板の事前加熱処理を行った後、基板上に第１層のゲート（ｇａｔｅ）層を形成する工程が実行される（ステップＳ１）。ステップＳ１の工程では、まず、ＰＣフィルムの印刷面が除電され、基板上の印刷面のダスト等が除去される。次に、ナノ銀インクを使って反転印刷によりゲート層のパターンが形成される。ゲート層が形成された基板を１８０℃のオーブンで３０分加熱することで、第１層のゲート層のナノ銀インクが改質される。その後、約３時間室温で基板を放置し、ＰＣフィルムの特性の回復を待つ。
【００１５】
次に、第１層のゲート層上に第２層のゲート絶縁層を形成する工程が実行される（ステップＳ２）。ステップＳ２の工程では、ステップＳ１においてパターン形成されたゲート層の被印刷面を洗浄することで被印刷面の汚れが除去される。次に、ＵＶ照射により更に基板上の汚れを除去し、配線上の濡れ性の向上を図る。次に、除電により基板上のダストが除去される。次に、ゲートパターンが形成された被印刷面上に絶縁材料が塗布され、約１μｍの厚さのゲート絶縁層（ＰＶＰ：ポリビニルフェノール樹脂）が形成される。ゲート絶縁層が形成された基板を１７０℃のオーブンで６０分加熱することで、第２層のゲート絶縁層が改質される。その後、約３時間室温で基板を放置し、ＰＣフィルム特性の回復を待つ。
【００１６】
次に、第３層のソース−ドレイン（ｓｏｕｒｃｅ−ｄｒａｉｎ）層を形成する工程が実行される（ステップＳ３）。ステップＳ３の工程では、ステップＳ２において形成されたゲート絶縁層の塗布面が除電され、ゲート絶縁層の塗布面からダスト等が除去される。次に、ナノ銀インクを使って反転印刷によりソース−ドレイン層のパターンが形成される。ソース−ドレイン層が形成された基板を１８０℃のオーブンで３０分加熱することで、第３層のソース−ドレイン層のナノ銀インクが改質される。その後、約３時間室温で基板を放置し、ＰＣフィルム特性の回復を待つ。
【００１７】
次に、第４層の半導体（ｓｅｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）層を形成する工程が実行される（ステップＳ４）。ステップＳ４の工程では、ステップＳ３において形成されたソース−ドレイン層のパターンの被印刷面がウエット洗浄され、被印刷面の有機物の汚れが除去される。次に、除電により被印刷面からダストが除去される。次に、Ｐ３ＨＴインクを使って反転印刷により半導体層のパターンが形成される。Ｐ３ＨＴインクを塗布後、直ぐに基板を窒素雰囲気のグローブボックスに入れ、１５０℃のホットプレートで１５分加熱する。その後、約３時間そのまま窒素雰囲気のグローブボックス中に基板を放置し、ＰＣフィルム特性の回復を待つ。
【００１８】
作製した有機ＴＦＴの電気特性は窒素雰囲気のグローブボックス中でテスターを使い計測する。
【００１９】
次に、第５層のパッシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）層を形成する工程が実行される（ステップＳ５）。ステップＳ５の工程では、ステップＳ４において形成された半導体層にダメージを与えるウエット洗浄やＵＶ照射などは行わず、除電により基板上のダストが除去される。次に、基板上に反転印刷で１μｍの厚さのフッ素系樹脂（ＣＹＴＯＰ）膜のパッシベーション層が形成される。パッシベーション層が形成された基板をオーブンで１５０℃、２０分加熱する。
【００２０】
図１のフローチャートに基づき作製されたフレキシブル有機ＴＦＴアレイの外観を図２に示す。４回の熱プロセスを経て、ＰＣフィルムの表面上に構造体が作りこまれているが基板自体に反りや局所的な歪みは全く観察されない。また写真のように曲げを繰り返し行っても印刷パターンが基板から剥がれるようなこともない。
【００２１】
しかしながら、上述した製造プロセスには以下の課題がある。第１の課題は製造時間の長さである。ＴＦＴアレイを１枚作るのに１２時間半かかる。図３に作製プロセス時間の詳細を示す。基板フィルムの予備加熱、各印刷レイヤーで必要となるインクの改質熱処理と基板フィルムの特性回復（大気圧室温下での自然回復）などに長時間を要するプロセスである。第１の課題を引き起こす理由は、第２の課題である基板変形をできるだけ少なくしてインクの改質を行わなければならないことによる。使用するプラスチックフィルムはガラス転移点を越えたあたりから材料の軟化が始まるため、インク改質は転移点以下で時間をかけて行わざるを得ない。ポリカーボネートフィルムとナノ銀インクの組み合わせの場合では、オーブンで１８０℃、３０分間の加熱を要する。この後、フィルムに加えられた熱負荷によるフィルムの変形歪などを除去する目的で、室温大気中に放置する約３時間の回復プロセスが施される。この値設定は経験的なものであるが、回復プロセスを入れることで次レイヤーとの合わせの悪化を防ぐことができる。
【００２２】
第３の課題は、インクの改質を行うことで発生する表面の親水性のばらつきである。インク表面と基板表面が混在する印刷面は、それぞれの材料表面の親水性が異なるため、その上に印刷する、あるいは塗布する材料の表面にミクロな凹凸ができる。この凹凸は作製するデバイスの性能を低下させるため印刷表面はできる限り平坦な方がよい。
【００２３】
フィルム基板に変形歪を起こさずに、より短時間でインクを改質でき、かつ積層される材料表面の凹凸をできる限り抑えることができれば、従来のプリンテッドエレクトロニクスデバイス製造ラインに比べて、短時間、高精度、高品質のデバイス製造が可能になる。
【００２４】
上記事情を鑑みて、以下に、従来の製造プロセスの上記３つの課題を改善し、基板の変形を抑えて合わせ精度が向上でき、製造時間を短縮でき、積層構造の印刷表面を平坦化できる製造プロセスを提供することができるインク材料の印刷及び改質方法を述べる。
【００２５】
基板上に第１層であるゲート層のパターンを印刷により形成した後、焼成を行わず、第２層であるゲート絶縁層を塗布又は印刷により形成する。ゲート絶縁層を短時間かつ低温で乾燥した後、第３層であるソース−ドレイン層のパターンを印刷により形成する。なお、上記「短時間かつ低温」は、図１で説明したインク材料を改質するために必要とされる時間よりも短い時間、かつインク材料を改質するために必要とされる温度よりも低い温度という意味である。
【００２６】
その後、第１層〜第３層が一体化した構造体を一括で熱平衡加熱手段、例えばオーブン加熱してナノ銀インク、絶縁膜を改質し、その後空冷放置し、基板フィルム特性を回復させる。すなわち、従来プロセスでは各印刷あるいは塗布後に行っていた焼成を行わず、印刷／塗布が終了した後に一括焼成を行うことを特徴とする。このようなプロセスを、以下ウェット  オン  ウェットプロセス（ｗｅｔ  ｏｎ  ｗｅｔ  ｐｒｏｃｅｓｓ）ともいう。ウェット  オン  ウェットプロセスを採用することで、基板の変形を抑えて合わせ精度が向上でき、製造時間を短縮でき、積層構造の印刷表面を平坦化できる。
【００２７】
しかしながら、印刷（特に有版印刷）は等倍の接触加工であり、印刷時に転写胴とブランケットや基板とが接触することによって基板が変形し、製造中に発塵が発生してデバイス製造時の歩留まりが低下したり、デバイスの寿命が短くなったりする場合がある。また、上記接触印刷では、印刷により作製されたパターンに断線や欠陥が発生し、良好な特性のデバイスを製造することが困難な場合がある。一方、印刷法を使う限り、一回の印刷で生じるパターンの欠陥を完全に解消することは困難である。
【００２８】
そこで、以下の実施形態では、一回の印刷で形成されるパターンに欠陥が発生しても歩留まりの低下を防ぐことが可能な、電子デバイス用パターンの形成方法を提供する。特に、以下の実施形態では、電子デバイス用パターンの製造プロセスの一例であるウェット  オン  ウェットプロセスにおいて、印刷工程で欠陥が発生した場合に歩留まりの低下を防ぐことが可能な、電子デバイス用パターンの形成方法を説明する。ただし、以下の実施形態にかかる電子デバイス用パターンの形成方法は、ウェット  オン  ウェットプロセスにおける印刷方法だけでなく、電子デバイス用パターンの他のプロセスにおける印刷方法にも適用可能である。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス用パターンの形成処理について、図４を参照して説明する。本実施形態では、図４に示すように、図１に示したＴＦＴ作製プロセスフローのうち、本実施形態にかかる電子デバイス用パターンの形成方法が適用可能なゲート層、ゲート絶縁層及びソース−ドレイン層の３層について説明する。
【００２９】
［有機ＴＦＴアレイの作製］
図１のＴＦＴ作製プロセスフローと同様に、まず、基板を、後工程の焼成で基板にかかる最大熱負荷相当（１８０℃、６０分）で加熱し（ステップＳ１０）、基板初期歪を解放させる。
【００３０】
次に、基板を洗浄、すなわち除電してパーティクル除去する（ステップＳ１２）。反転印刷装置を用いて、ナノ銀インクを使って反転印刷により基板にゲート層のパターンを印刷する（ステップＳ１４）。なお、反転印刷装置の構成については、後述される。
【００３１】
次に、ゲート層が所定回数重ね印刷されたかを判定する（ステップＳ１６）。ゲート層の重ね印刷が所定回数行われていない場合、ステップＳ１４に戻り、ナノ銀インクを使って反転印刷によりゲート層のパターンが重ね印刷される。所定回数は予め定められた回数であり、本実施形態では１回とする。これによれば、ステップＳ１４が２回繰り返され、印刷されたゲート層のパターン上に、新たなインクを用いてゲート層のパターンが重ねて印刷される。
【００３２】
重ね印刷が行われるとステップＳ１８に進み、印刷後の基板を直ちにゲート絶縁層の塗布工程に送り、例えばスピンコート法でＰＶＰ（ポリビニルフェノール樹脂）を全面塗布する。これにより、ゲート絶縁層が形成される。ゲート絶縁層もスピンコート法で重ねて全面塗布する（ステップＳ１８、Ｓ２０）。
【００３３】
次に、反転印刷装置を用いて、ナノ銀インクを使って反転印刷によりソース−ドレイン層のパターンが印刷される（ステップＳ２２）。このソース−ドレイン層のパターンも、ゲート層のパターンと同様にして重ね印刷される（ステップＳ２２、Ｓ２４）。
【００３４】
以上の工程によりゲート層、ゲート絶縁層及びソース−ドレイン層の３層が形成された基板を熱平衡加熱手段、例えばオーブン焼成炉で加熱する（ステップＳ２６）。加熱条件は３層のうちで最も温度と時間の条件が厳しい値に設定する。本実施形態の場合、基板を１８０℃のオーブンで６０分加熱する。その後、基板をオーブンから取り出し、冷却し（ステップＳ２８）、本処理を終了する。
【００３５】
［効果の例］
以上に説明したように、本実施形態は、上述したＴＦＴ作製プロセスにおいて、ゲート層、ゲート絶縁膜及びソース−ドレイン層等、一つの欠陥により複数のＴＦＴ素子が動作不良を起こす可能性のある層のパターンの形成に重ね印刷を行う。重ね印刷では、印刷された層に１回以上の重ね印刷、或いは重ね塗布が行われる。また、各印刷あるいは塗布後に行っていた焼成を行わず、印刷／塗布が終了した後に一括焼成が行われる。
【００３６】
上記プロセスを採用することにより、基板の変形を抑えて合わせ精度が向上でき、製造時間を短縮でき、積層構造の印刷表面を平坦化できる。また、１回の印刷では欠陥が発生していても、重ね印刷によりその欠陥が素子の動作不良につながらない、すなわち歩留まりの向上が図れる製造プロセスを提供することができる。
【００３７】
「歩留まり向上に係る効果」について以下に詳しく述べる。「歩留まり向上に係る効果」を説明するための専用パターンの条件は以下である。
（効果を実証するために使った装置と材料などの実験条件）
・反転印刷法：重ね印刷後、一括焼成でインクを改質
・インク    ：製ナノ銀インク
・版        ：図５に示すサーペンタイン状の一本線のパターン
・基板      ：１００ｍｍ角のガラス板
・評価法    ：顕微鏡（欠陥種と欠陥数）、段差計（線幅と膜厚）、テスター（配線抵抗）
図５に使用した版のパターン図を示す。これは印刷パターンのｏｐｅｎ（断線）欠陥を評価するために作製したもので、デザインルールは３０μｍ（版深１０μｍ）、ラインとスペースの比は１：５である。パターンはサーペンタイン状の一本線で、最大長１０２４０ｍｍである。８０、１６０、３２０、６４０、１２８０、２５６０、５１２０ｍｍ及び１０２４０ｍｍからの引き出し線で各長さでのｏｐｅｎ（断線）評価ができる。
【００３８】
上述した条件で配線パターンを、１回印刷、２回印刷、４回印刷で形成した。インクの改質は１８０℃のオーブン内に基板を入れて、３０分加熱した条件にて一括焼成で行った。評価項目は、欠陥数、線幅、膜厚、処理時間、配線抵抗である。
【００３９】
第１実施形態にかかる電子デバイス用パターンの形成処理の結果を、図６から図８までにそれぞれ示す。図６は、本実施形態にかかるパターン形成処理の結果得られた、欠陥数と印刷回数との関係を示す。
【００４０】
図６には、断線欠陥の数（断線数）と欠損欠陥の数（欠損数）が示されている。  本実施形態において断線欠陥は、印刷された線状のパターンが完全に切断されている場合である。欠損欠陥は、印刷された線状のパターンが切断されてはいないが一部で細くなっている場合である。
【００４１】
また、図６には、欠陥はランダムに発生し、その発生割合は５％（１００本のラインのうち５本に断線が生じる）と仮定した際の、欠陥発生率が示されている。欠陥発生率は、印刷回数のべき乗で表されるため、印刷回数を増すと指数関数的に減少する。本仮定の場合、欠陥発生率は、１回目の重ね印刷（つまり、印刷回数２回）では５／１００、２回目の重ね印刷（つまり、印刷回数３回）では２５／１００００、３回目の重ね印刷（つまり、印刷回数４回）では１２５／１００００００となる。また、４回目の重ね印刷（つまり、印刷回数５回）では６２５／１００００００００になることが予想される。仮に１００本のラインであれば１回の重ね印刷でラインの断線を１本以下にすることができると期待される。
【００４２】
（欠陥数と印刷回数との関係）
作製した配線パターンについて断線欠陥と欠損欠陥の数を計数し、印刷回数に対してプロットした。その結果を図６に示す。一回の印刷で作製したパターンには断線や欠損が散見されるが、重ね印刷する（２回印刷）ことで断線欠陥はなくなり僅かに欠損が見られるだけになる。４回印刷すると断線も欠損も見られず、１０２４０ｍｍの無欠陥ラインが形成できる。
【００４３】
以上から、本実施形態にかかる電子デバイス用パターンの形成処理によれば、印刷回数が２回（印刷されたパターンに１回の重ね印刷を行う場合）でもパターンの欠陥が減ることが実証された。特に印刷回数が４回（印刷されたパターンに３回の重ね印刷を行う場合）のとき、印刷精度が上がりかつ印刷時間が最小限に抑えられ、最も効果が高いことがわかった。
【００４４】
（パターン寸法と印刷回数との関係）
図７は、本実施形態にかかるパターン形成処理の結果得られた、パターン線幅、膜厚、及び処理時間と印刷回数の関係を示す。重ね印刷が欠陥の低減に効果のあることは上述の結果（図６参照）から明らかである。しかし、一般に、重ね印刷による印刷位置のばらつきにより、パターン性能は低下する。印刷回数に対する線幅の変化をみると、４回の印刷で３０μｍの基準寸法に対する線幅の増加分は約２μｍであった。
【００４５】
半導体リソグラフィにおいて基準寸法の±１０％が許容されることに照らし合わせれば、本実施形態にかかる重ね印刷による位置ばらつきは全く問題ない。
【００４６】
膜厚と処理時間は印刷回数に比例して増大する。膜厚の増加は、配線抵抗の低下をもたらす一方で、次工程の印刷で位置ずれを生じさせ、欠陥発生要因になる場合がある。特に、反転印刷では、段差部において平坦部と比較してインクが転写し難いため、段差部はできる限り小さい方がよい。このため、重ね印刷時には１回当たりのインク膜厚を薄くして、重ね印刷後の膜厚が要求される膜厚に一致するような工夫をすればよい。例えば、反転印刷の場合、重ね印刷後の各層のパターンの厚さが１μｍよりも小さくなるように、各工程における一回の印刷で形成される各層の厚さを定めればよい。
【００４７】
例えば、反転印刷の場合、２回の印刷回数で重ね印刷を行う場合、１回の印刷で形成されるパターンの膜厚は０．５μｍよりも薄くなるように制御すればよい。
【００４８】
グラビアオフセット印刷の場合、重ね印刷後の各層のパターンの厚さを５μｍよりも小さくするように、各工程における一回の印刷で形成される各層の厚さを定めればよい。
【００４９】
処理時間は印刷回数の増加に応じて増大する。また、歩留りの向上と印刷時間の短時間化とはトレードオフの関係にある。これに対して、ウェット  オン  ウェットプロセスを用いることで従来プロセスに比べればＴＦＴアレイ作製時間を大幅に短縮できる。
【００５０】
（配線抵抗と印刷回数との関係）
図８は、本実施形態にかかるパターン形成処理の結果得られた、配線抵抗と印刷回数との関係を示す。図８では、印刷回数をパラメータとして、配線抵抗と配線長との関係を示す。印刷回数が１回（Ｎ＝１）の配線パターンでは、断線欠陥や欠損欠陥があり、どの配線長でも抵抗は無限大であった。
【００５１】
これに対して、印刷回数が２回（Ｎ＝２）の重ね印刷の配線パターンでは顕微鏡観察で断線は認められなかったことから２５６０ｍｍの配線長まで配線抵抗の測定ができた。印刷回数が４回の重ね印刷の配線パターンでは断線は認められず５１２０ｍｍの配線長まで配線抵抗の測定ができた。さらに印刷回数が４回（Ｎ＝４）の重ね印刷の配線パターンでは膜厚が２回印刷時より厚くなっていることから配線抵抗の値が、印刷回数１回又は２回の場合と比べて低くなっている。これらの結果から印刷回数を増すことによって欠陥発生は抑えられ、配線の信頼性が向上することがわかる。
【００５２】
（印刷回数を増やすことにより発生する余剰欠陥）
本実施形態にかかるパターン形成方法に基づき、重ね印刷されたパターンの断線や欠損欠陥は低減し、配線の信頼性が向上することが分かった。一方、重ね印刷を繰り返すことで、印刷時間が増えるだけでなく、余剰欠陥を増大させることも明らかになった。本実施形態において余剰欠陥とは、本来パターンが形成されるべきでない部分にパターンが形成されることをいう。
【００５３】
図９は、印刷回数を増やした時に配線間に発生する余剰欠陥の例を示す。図９（ａ）の印刷回数が１回（Ｎ＝１）の場合、及び図９（ｂ）の印刷回数が２回（Ｎ＝２）の場合には配線間に余剰欠陥はほとんどない。一方、図９（ｃ）の印刷回数が４回（Ｎ＝４）の場合にはライン間に余剰欠陥Ｆが散見された。以上から、回数の増加により余剰欠陥数が増大すると考えられる。余剰欠陥は配線間のショートを引き起こす可能性がある。よって、余剰欠陥は、断線欠陥や欠損欠陥と同様にその発生を抑制する必要がある。
【００５４】
以上の検討から、重ね印刷は配線の断線欠陥及び欠損欠陥の低減に効果があり、その結果として配線の信頼性が増すことが分かった。一方で、重ね印刷は、印刷回数の増加により処理時間の増大と、余剰欠陥の発生及び増加を引き起こすことが分かった。余剰欠陥は、配線ショートの原因となる。従って、断線欠陥及び欠損欠陥を低減し、かつ処理時間の増大と余剰欠陥の増加を最小限に抑えようとすれば印刷回数は２回とすることが最適であることが分かった。
【００５５】
以上から、印刷回数を２回としたウェット  オン  ウェットプロセスを用いて作製したＴＦＴアレイは、従来プロセスを用いて作製したＴＦＴアレイに比べて動作不良をおこす素子数が格段に減り、良品ＴＦＴアレイ（全素子が動作するアレイ）の取得率が向上した。
【００５６】
［第１実施形態にかかる変形例］
上記実施形態の変形例について図１０を用いて説明する。図１０は、第１実施形態の変形例にかかる電子デバイス用パターンの形成処理を示す。上述した実施形態では、印刷により発生するランダム欠陥は印刷回数２回の重ね印刷で解消することができることを示した。しかしながら例えば版に組み込まれた欠陥（版作製時に発生するいわゆるシステム欠陥の類）により発生する基板上で発生する欠陥は重ね印刷をしても同じ個所に発生する。このため、重ね印刷では、版に組み込まれた欠陥を解消することは難しい。これを解決するため、基板を僅かにずらして重ね印刷を行うようにした。なお、変形例に係る電子デバイス用パターンの形成処理は、ある電子デバイス用パターンが繰り返される繰り返しパターンの印刷時に有効である。
【００５７】
本変形例では、図１０に示すように、第１実施形態と同様に、図１に示したＴＦＴ作製プロセスフローのうち、本変形例にかかる電子デバイス用パターンの形成処理が適用可能なゲート層、ゲート絶縁層及びソース−ドレイン層の３層について説明する。
【００５８】
［有機ＴＦＴアレイの作製（変形例）］
図４のＴＦＴ作製プロセスフローと同様に、まず、基板を、後工程の焼成で基板にかかる最大熱負荷相当（１８０℃、６０分）で加熱し（ステップＳ３０）、基板の初期の歪を解放させる。
【００５９】
次に、基板を洗浄、すなわち除電してパーティクル除去する（ステップＳ３２）。反転印刷装置を用いて、ナノ銀インクを使って反転印刷により基板にゲート層のパターンを印刷する工程が行われる（ステップＳ３４）。次に、ゲート層が所定回数重ね印刷されたかを判定する（ステップＳ３６）。ゲート層が所定回数重ねて印刷されていない場合、基板を１ピッチ移動させる（ステップＳ３８）。次に、ステップＳ３４に戻り、ナノ銀インクを使って反転印刷によりゲート層のパターンを印刷する工程が行われる。所定回数は予め定められた回数であり、本実施形態では２回とする。これによれば、ステップＳ３４が２回繰り返され、ゲート層のパターンが２回重ねて印刷される。その際、２回目の印刷時の基板の位置は、１回目の印刷時の基板の位置から１ピッチずれた状態で重ね印刷が実行される。なお、１ピッチのずらし量は、予め定められた値に制御される。
【００６０】
２回重ね印刷が行われるとステップＳ４０に進み、印刷後の基板を直ちにゲート絶縁層の塗布工程に送り、例えばスピンコート法でＰＶＰを全面塗布する。これにより、ゲート絶縁層が形成される。ゲート絶縁層もスピンコート法で２回重ねて全面塗布する（ステップＳ４０、Ｓ４２）。また、ゲート絶縁層の印刷においても、２回目の印刷では１回目の印刷の基板の位置から１ピッチずれた状態で重ね印刷が実行される（ステップＳ４４）。
【００６１】
次に、反転印刷装置を用いて、ナノ銀インクを使って反転印刷によりソース−ドレイン層のパターンが印刷される（ステップＳ４６）。このソース−ドレイン層のパターンも重ね印刷される（ステップＳ４６、Ｓ４８）。また、ソース−ドレイン層の印刷においても、２回目の印刷では１回目の印刷の基板の位置から１ピッチずれた状態で重ね印刷が実行される（ステップＳ５０）。
【００６２】
以上の工程によりゲート層、ゲート絶縁層及びソース−ドレイン層の３層が形成された基板を熱平衡加熱手段、例えばオーブン焼成炉で加熱する（ステップＳ５２）。加熱条件は３層のうちで最も温度と時間の条件が厳しい値に設定する。本実施形態の場合、基板を１８０℃のオーブンで６０分加熱する。その後、基板をオーブンから取り出し、冷却し（ステップＳ５４）、本処理を終了する。
【００６３】
第１実施形態の変形例によれば、版上にあるシステム欠陥と印刷時にランダムに発生する欠陥とを同時に解消することができる。
【００６４】
以上に説明したように、第１実施形態及びその変形例によれば、プリンテッドエレクトロニクスデバイスの製造プロセスにおいて、基板の変形を抑えて合わせ精度が向上でき、製造時間が短縮でき、積層構造の印刷表面を平坦化できる。また、重ね印刷により、１回の印刷で欠陥が発生しても歩留まりが低下しない等の効果を有する製造プロセスを提供することができる。
【００６５】
［第１実施形態にかかる変形例２］
本発明の第１実施形態の変形例２に係る電子デバイス用パターンの形成処理について、図２０を参照して説明する。本変形例２では、図２０に示すように、タッチパネル用の電極フィルム２００の形成において、本変形例２にかかる電子デバイス用パターンの形成方法が適用可能な電極層２０１（Ｘ，Ｙ電極）、絶縁層２０２及びブリッジ層２０３の３層について説明する。電極層２０１は、周辺配線２０４を介してコネクターパッド２０５に接続される。
【００６６】
本変形例２を説明するに当たってタッチパネルパターンの原理と構造について以下に簡単に述べる。投影型静電容量方式と呼ばれるタッチパネルは、スマートフォンやタブレット端末等を画面上から指やタッチペンを使って操作するために組み込まれた入力素子の一種であり、多く使われている。
【００６７】
この入力素子の断面構造の一例を図２１の（ａ）に示すように、この方式では指がパネルに触れることにより発生する電気的な容量結合を利用して入力位置が検出される。一方のガラス２００ｂにＸ電極が形成され、もう一方のガラス２００ａにＹ電極が形成され、それぞれの電極が向かい合うようにガラス２００ａ、２００ｂが貼り合わせられている。
【００６８】
人体は水分が多く導電性があるので、指が電極に近づくと、指と電極との間に容量結合が発生する。容量結合が発生した部分では、電極間の容量値が大きくなるので、どこの電極間で容量値が大きくなっているのかを調べることで、タッチ位置を検出することができる。素子の平面構造の一例を図２１に示す。
【００６９】
Ｘ電極とＹ電極とはマトリックス状に配置されている。ＰＴにて示す部分がタッチされると、（Ｘ３−Ｘ４、Ｙ４−Ｙ５）の電極の容量値が変化し、タッチ位置がわかる。このような構造の素子は、ＩＴＯ膜をフォトリソグラフィとエッチング技術を使った加工技術により作製される。
【００７０】
透明なＩＴＯ膜付のガラス薄膜やプラスチック薄膜を用意し、フォトリソグラフィを使ってＩＴＯ膜を図のようなＸ電極及びＹ電極のパターンに加工する。次に、Ｘ電極を繋ぐブリッジの上に絶縁膜をフォトリソグラフィやインクジェットで形成する。次に、絶縁膜上にＹ電極を繋ぐブリッジをフォトリソグラフィを使って形成する。これにより、同一面上に絶縁されたＸ電極とＹ電極が形成される。更に周辺回路を形成することでタッチパネルモジュールの一部を構成する電極フィルムが形成される。図２２は、本変形例２にかかるメタルメッシュタッチパネルの一部を構成するメッシュ電極の一例を示す。
【００７１】
本変形例２では、このような構成のタッチパネルを印刷技術を使って作製する。本変形例２によれば、印刷技術を使うことによってより安価なタッチパネルを作製することが可能になる。
【００７２】
本変形例２にかかるタッチパネルを印刷を使って行う電極パターンの一例を図２３を参照して説明する。本変形例２にかかる電極パターンの形成工程では、まず、ガラス薄膜やプラスチック薄膜上に印刷により図２３の（ａ）に示すようなメッシュパターンが印刷される。使用するインクは透明体ではないため、細線を使ったメッシュとし人間の目で認識できないようにする。このためには線幅を３μｍ以下にする必要がある。更に規則的なパターンはモアレの発生を引き起こすためメッシュパターン間隔は不規則にする。配線のピッチは線幅のおよそ３０μｍから１００μｍである。それ以外の構造はＩＴＯ膜のタッチパネルと同様である。
【００７３】
次に、Ｘ電極を繋げるために印刷するブリッジがＹ電極と絶縁されるように、図２３の(ｂ)に示す絶縁膜２０２が形成される。最後に、図２３の(ｃ)に示すように、Ｘ電極を繋げるために印刷するブリッジ配線２０３と電極から引き出される周辺配線２０４とコネクターパッド２０５が形成される。これにより、電極フィルムが出来上がる。
【００７４】
［タッチパネル用電極の作製］
本変形例２にかかるタッチパネル用電極の作製処理について、図２４を用いて具体的に説明する。フィルム基板は予め前処理（ステップＳ１０１）により印刷面に洗浄等の処理が施される。次に反転印刷装置を用いて、例えば図２３の（ａ）に示すようなパターンがナノ銀インクを使って反転印刷により基板に印刷され、これにより、電極層２０１が形成される（ステップＳ１０２）。なお、反転印刷装置の構成については、後述される。
【００７５】
次に、電極層２０１が所定回数（Ｎ）重ね印刷されたかを判定する（ステップＳ１０３）。所定回数は予め定められた回数であり、本変形例２では重ね刷りは行わないのでＮは１回とする。これは電極パターに欠陥が発生しても静電容量計測に影響はほとんどないためである。しかし電極間のブリッジに欠陥が発生し断線等が起こると、そのブリッジにつながる電極チェーンでは静電容量計測ができなくなるため、電極パターン同様に欠陥発生に対するロバスト性を高めておく必要がある。また、本変形例２において電極層２０１を重ね刷りする場合にはＮは２以上となる。
【００７６】
電極層の重ね印刷が所定回数行われていない場合、Ｎに「１」加算し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０２に戻る。再び、ナノ銀インクを使って反転印刷により電極層２０１のパターンが重ね印刷される（ステップＳ１０２）。
【００７７】
メタルメッシュパターンの利点は抜け欠陥や欠損に対してロバストなことである。複数本でラインを構成することから一つの配線に欠損ができても常に周りの複数の配線で迂回路が構成されるため、全体としては必ず導通が取れる。このため電極層２０１は欠陥が避けられない一回の印刷でも信頼性の高いパターンを形成することができる。上記のダイア形状の電極パターンであれば最も欠陥発生で歩留まりを落とすボトルネック部の配線も複数本のメッシュで構成するようにしておけば何ら問題を発生しない。
【００７８】
次に、Ｙ電極用ブリッジがＸ電極と導通しないように絶縁層を印刷するステップＳ１０５に進み、絶縁材料、例えばＰＶＰ（ポリビニルフェノール樹脂）が印刷され、これにより、図２３の（ｂ）に示す絶縁膜２０２が形成される。絶縁層２０２には信頼性が求められるため、ピンホールなどを無くすため、Ｎ'は２回以上とし、重ねて印刷する（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）。ここで使用する印刷機は反転印刷機、或いは反転印刷機よりもパターン解像性能の劣るグラビアオフセット印刷機でもよい。
【００７９】
次に、反転印刷装置を用いて、ナノ銀インクを使って反転印刷によりＹ電極用のブリッジと電極周辺の引き出し配線やコネクターパッドのパターンが印刷される（ステップＳ１０８）。これにより、図２３の（ｃ）に示すブリッジ配線２０３と電極から引き出される周辺配線２０４とコネクターパッド２０５とが形成される。この層のパターンは、信頼性が要求されるため、すなわち配線幅を電極パターン線幅より太くして、配線に断線や欠損が生じることは皆無とするため、Ｎ''は２回以上とし重ね印刷を行う（ステップＳ１０８〜Ｓ１１０）。
【００８０】
その後、電極層２０１、絶縁層２０２、ブリッジ配線２０３の三層を一体焼成し（ステップＳ１１１）、冷却させ（ステップＳ１１２）、本処理を終了する。
【００８１】
＜第２実施形態＞
以上の第１実施形態及び変形例１，２では、重ね印刷が実行された。しかし、ブランケット表面の凹凸が一定以上大きいと重ね印刷を行っても欠陥数の問題は解消できない場合がある。この課題を解消する方法を第２実施形態において説明する。
【００８２】
まず、欠陥の原因となるブランケット表面の凹凸について説明する。ブランケットには少なからず厚さムラ（ｔｏｔａｌ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ）が存在する。このため、ローラ転写胴にブランケットをロール状に巻いたブランケット表面には長周期の凹凸が生じる場合がある。このような凹凸を持つブランケットを使って反転印刷を行うと以下のような問題が生じる。
【００８３】
反転印刷では印刷領域全面が相手側に接触するように凹凸量以上にブランケットを潰して、すなわち例えばロールを下降させてブランケットと版又は基板が載置されたステージとを近づけて印刷を行う。この場合、ブランケット表面に凹凸があると、印刷面内でブランケットの潰し量が変わり、ｎｉｐ圧、すなわち印圧（印刷時のブランケット表面の圧力）が印刷面内で変化しブランケット表面の変位量が変わり印刷パターンに配置歪が生じる。発生する配置歪の目安としては、凹凸を１０ｕｍ潰した場合、約１ｕｍの水平面内の歪が発生する。その結果、その部分ではパターン変形等の欠陥を引き起こすので、ブランケット表面で一定の凹凸量以下の領域内を使用して重ね印刷を行うことが考えられる。ブランケットのロールの直径が１５０ｍｍの場合、全周は約４７０ｍｍであり、５〜６インチのタッチパネルの場合、全周上で最低でも三面の印刷領域をとることができるが、第２実施形態はローラ転写胴にブランケットをロール状に巻いたブランケット表面の凹凸を計測して印刷可能領域のみを使用する。
【００８４】
ブランケット表面の凹凸が問題を生じさせない一定以下の箇所を決定する方法について説明する。
１．ブランケットの周長方向の凹凸分布の計測を行う。
【００８５】
ブランケットのロール周長方向に凹凸分布がどのように分布しているかを下記のステップによる方法で計測した一例が図２５の（ａ）である。計測方法は以下の通りである。
（１）インク塗布機構（例えば図１２及び図１４のインクコータ―）により、ブランケットにインクを一様に塗布する。
（２）図１１に示すように、印刷装置１００は、制御部２００により制御される。制御部２００は、ＣＰＵ２０１（Central  Processing  Unit），ＲＯＭ２０２（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ２０３（Random  Access  Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）を有する。
【００８６】
制御部２００により、ブランケットと版又は基板が載置されたステージとの初期隙間（間隔）を例えばロールの高さ方向の位置により設定し、ブランケットとステージとを等速度で移動させ印刷する。ブランケットとステージ上の版又は基板とが接触する領域があれば、その部分のインクが基板又は版に転写する。
（３）基板に転写した部分、すなわち印刷された部分についての画像データを画像認識部３００で取得する。画像データは制御部２００に送られる。なお、画像認識部３００の一例としては、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサを用いたデジタルカメラが挙げられる。画像認識部３００は、印刷部分を正確に特定するために好ましくは印刷された基板の表面に対し鉛直上方に位置し、基板の中心の法線上にあると良い。また、画像認識部３００はそれ以外の場所に位置しても良いが、その場合の画像は、制御部２００において基板の中心の法線上からの角度に応じて基板の中心の法線上の方向から見た画像に補正される。
（４）次に、制御部２００は、上記隙間を一定値Δ、例えば１０μｍずつロールを下降させることで隙間を狭めながら、上記作業を繰り返す。ここで、制御部２００は、最初に印刷が起こった時のロールの位置を基準位置（０）とし、例えば１０μｍずつ段階的に近づけた時の各画像データを取得し、全ての面が印刷された場合を最後の印刷と判定する。
２．制御部２００において前記各画像データを合成することで、ロールに巻き付けたブランケット表面のインクの転写した状態に応じて、ブランケット表面の凹凸を測定し、ブランケット表面の面内の凹凸分布即ち等高線マップを作成する（図２５の（ａ）及び（ｂ））。
【００８７】
図２５の縦軸は実際にはローラーの基準位置からの相対的な下降位置であるが、その相対的な位置に伴う印刷の変化はブランケットの凹凸を反映するので縦軸はブランケットの凹凸としている。図２５で下に凸になっているほどブランケットが外部に向かって出っ張っている領域で、上に凸になっているほどブランケットが凹んでいる領域となる。横軸７５ｍｍ付近の一番低い部分（最も下に凸になっている部分）が最初に基板に接触して印刷される部分で、そこが基準位置（０）であり、縦軸はその基準位置に対する変位量となっている。
３．制御部２００は、等高線図から重ねたときに凹凸の高低差が設定した閾値以下になる領域を抽出し、適正な版及び基板の数と配置を決定する。
【００８８】
閾値は、許容されるパターンの寸法精度から決定される。図２３の（ｃ）に示した１０μｍルールの引き出し配線の場合、配線間のショートを発生させないためには１μｍの増大まで許容できるとする。そうすると、上述したように１０μｍの凹凸の潰しによって約１μｍの水平面内歪が発生するので最大高低差１０μｍが閾値の上限値となる。
【００８９】
図２５のブランケット周長方向において、１３０ｍｍから４２０ｍｍまでの２９０ｍｍの領域において凹凸差が閾値以下であることを判断し、６インチまでのタッチパネルパターンを作製する場合について説明する。この場合、１３０ｍｍから４２０ｍｍまでのブランケットを二分割し、第一面を１３０ｍｍから２７５ｍｍ、第二面を２７５ｍｍから４２０ｍｍとするように判断する。したがって二面の印刷領域が取れる。デバイスによって閾値が大きくできる場合は、印刷可能領域は更に広くとれることになる。
４．抽出された領域を使って重ね印刷を行う。つまり、３．で決定されたこれら二面の領域を使い重ね印刷する。インク塗布は１３０ｍｍから４２０ｍｍまでを一括で行う。
【００９０】
ＲＡＭ２０３又はＨＤＤ２０４は、ブランケットの周長方向の凹凸分布の計測結果を記憶する。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２等の記憶領域に格納されたブランケットの周長方向の凹凸分布に従って、ブランケットと版又は基板が載置されたステージとの隙間を適正値に制御する。例えばローラの位置が図２５の縦軸で３０μｍのとき、それより下方部分がすべて潰れるが、横軸１３０ｍｍから４２０ｍｍの領域は潰れ量が１０μｍであるから許容範囲内にある。すなわち隙間の適正値はロールの位置が基準位置から３０μｍ上方の位置のときに得られる。
【００９１】
このようにして制御部２００は、第一面と第二面の領域に対応する版と基板の位置を指示し、それぞれの領域を使い印刷を行う。二回の重ね印刷が終了した後にブランケット表面を掃除する。同一箇所を使って、すなわちブランケット表面の版又は基板との接触領域や隙間等がすべて同じ条件で印刷が行われる限りは再現性はよい。このため、重ね印刷を行っても下地パターンに対する上層パターンのずれがなくパターンの寸法精度が低下しない。
【００９２】
また、印刷可能な領域を特定でき、適切に版と基板の数と位置とを設定できるので無駄のない効率的な印刷が可能となる。二か所で印刷できれば、これらの工程で一か所を使って印刷を行う場合に比べて各工程でのオーバーヘッドタイムが省略されタクトタイムを短縮することができる。
【００９３】
なお、この工程は重ね印刷を行う場合以外でも印刷性能を向上させるために役立つ。すなわち、絶対精度が要求される印刷においては、ｎｉｐ圧の変動により引き起こされるパターンの配置ずれを極力抑えなければならない。このためには凹凸のできる限り少ない、或いは凹凸がない印刷領域を見つけて使う必要がある。上記工程で得られた凹凸分布から最も凹凸が少ない領域を抽出し、抽出した領域を使うことで絶対精度からのずれが少ない印刷を行うことができる。
【００９４】
図２５（ａ）に示すブランケットにおいては、横軸の周長方向１２０ｍｍから２７５ｍｍまでの領域が最も凹凸差の少ない領域である。従って、この領域で印刷を行えば、このブランケットを使う場合において、最も絶対位置からのパターンのずれが少ない印刷を行うことができる。
【００９５】
さらに、この方法により凹凸情報を取り出した結果、凹凸量が予め決められている許容設定値より大きければ、ブランケットの張替を行うように制御部２００が指令を出すことも可能になる。ブランケットの張替とは異なるが、図２５の計測結果より、０から１２０ｍｍの領域は凹凸差が大きく、重ね印刷時のずれ量も絶対位置からのずれ量も大きいことが予想される。従って、この領域は使わない方がよいという判断を下すのに役立つ。
【００９６】
上記に述べた方法により抽出された領域を使って重ね印刷を行う。このようにすれば、パターンの配置ずれによる重ねパターンの寸法精度低下を最小限に抑え、かつパターンの信頼性を向上させることができる。
【００９７】
＜第３実施形態＞
更に次の実施形態について述べる。更に重ね合わせ精度や絶対位置精度を向上させるためには、以下に述べる機構を利用すればよい。具体的な機構とその作用を以下に述べる。
【００９８】
ロールに巻き付けたブランケット表面の等高線図に基づき、制御部２００が、実効的な凹凸により発生するｎｉｐ圧の変動を、ｎｉｐ変動が無くなるようにブランケットロールと版又は基板が載置されたステージとの間隔をｉｎ−ｓｉｔｕで調整するようにしたことにある。この結果、印刷時の間隔変動をほぼゼロになり、重ね合わせ精度や絶対位置精度がより向上する。図２５の（ａ）から抽出した実効的な凹凸曲線を図２５の（ｂ）に示す。この図が意味するところは、ブランケット表面が赤線で示すような長周期の変動をベースとし、所々でその上に短周期の変動が重畳している、という事である。
【００９９】
後述される図１１に示した印刷装置のローラ支持部Ｂｋｐを上記実効的な凹凸曲線が一定となるように、すなわちブランケットが凹んでいる領域はｎｉｐ圧が高まるようにブランケットロールと版又は基板が載置されたステージとの隙間（間隔）を近づける。また、ブランケットが出っ張っている領域は、ｎｉｐ圧が低下するようにブランケットロールと版又は基板が載置されたステージとの隙間（間隔）を離す。このように、ブランケットロールとステージの移動に同期して、上記図２５の（ｂ）の情報に基づきローラ支持部Ｂｋｐを上下動させる。若しくは、マスターテーブルＴｍ、ワークテーブルＴｗ（図１１参照）側が上下動可能に制御されることでもよい。
【０１００】
この結果、ｎｉｐ圧は長周期のベース変動に重畳した短周期の変動分のみばらつくことになる。この変動分はベース変動に比べはるかに小さいためパターンの位置ずれも大きく減少する。本実施形態では、このような補正を加えない場合に比べ重ね合わせ精度や絶対位置精度をより向上させることができる。
【０１０１】
以上、上記実施形態では、３層目の引き出し配線の信頼性を向上させるために重ね印刷を実施したが、これに限らず、以下に述べる他の方法を組み合わせてもよい。図２６は配線の信頼性を向上させるために複数本からなる配線を用いた一例である。図２６（ｂ）は、図２６（ａ）の「Ａ」で示した部分の拡大図である。図２６（ｃ）は、図２６（ａ）の「Ｂ」で示した部分の拡大図である。
【０１０２】
図２３の（ｃ）に示した周辺配線とコネクターパッドでは周辺配線を２０μｍルールの１本構成の配線としていた。断線による信頼性低下を防止するために重ね印刷を行い欠陥等による断線を防止し、各配線の信頼性を向上させた。本実施形態では各配線を４本構成とし、かつ４本の配線が所定の間隔で短絡するようにして、断線に対する救済回路が構成されるようにした。この結果、単層印刷でも信頼性が高く、かつ重ね印刷を行えば歩留まり１００％の配線が形成できる。なお使用スペースが限られる場合には各配線幅を細くし、トータルで従来配線と同じ幅にするようにすれば、スペースを増やさずに信頼性を向上することができる。本実施形態では４本構成としたが、印刷プロセスの完成度に応じて本数を減らしてもよい。
【０１０３】
以上の工程により電極層、絶縁層及びブリッジと引き出し線層の３層が形成された基板を熱平衡加熱手段、例えばオーブン焼成炉で加熱する（図２４のステップＳ１１１）。加熱条件は３層のうちで最も温度と時間の条件が厳しい値に設定する。本実施形態の場合、基板を１８０℃のオーブンで６０分加熱する。その後、基板をオーブンから取り出し、冷却し（図２４のステップＳ１１２）、本処理を終了する。
【０１０４】
［効果の例］
以上に説明したように、本実施形態は、上述したタッチパネル用電極フィルムの作製プロセスにおいて、電極層、絶縁膜及びブリッジと引き出し線層等、一つの欠陥により素子が動作不良を起こす可能性のある層のパターンの形成に重ね印刷を行う。重ね印刷では、印刷された層に１回以上の重ね印刷が行われる。また、各印刷後に行っていた焼成を行わず、印刷が終了した後に一括焼成が行われる。
【０１０５】
上記プロセスを採用することにより、基板の変形を抑えて合わせ精度が向上でき、製造時間を短縮でき、積層構造の印刷表面を平坦化できる。また、１回の印刷では欠陥が発生していても、重ね印刷によりその欠陥が素子の動作不良につながらない、すなわち歩留まりの向上が図れる製造プロセスを提供することができる。
【０１０６】
なお、本実施形態では印刷が終了した後に一括焼成を行っているが、重ね合わせ精度が緩い場合の素子であれば各印刷後に焼成を行い、インク材料の特性信頼性を向上させたうえで、印刷パターンを重ねてもよい。
【０１０７】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態にかかる電子デバイス用パターンの印刷装置の一例について説明する。なお、第４実施形態にかかる電子デバイス用パターンの印刷装置は、第１実施形態及びその変形例にかかる電子デバイス用パターンの形成方法を実行する印刷装置としても機能し得る。
【０１０８】
［印刷装置の全体構成］
一実施形態に係る印刷装置１００について、図１１及び図１２を参照して説明する。ここで、図１１は、印刷装置１００の一例を説明する概略外観図である。図１２は、印刷装置１００の印刷方法を説明するための図である。なお、図１１に示す印刷装置１００は、反転印刷により電子デバイス用パターンの印刷を行う。図１１に示す印刷装置１００は、第１及び第４実施形態にかかる印刷装置の一例であり、第１及び第４実施形態にかかる印刷装置は図１１に示す反転印刷を実行する印刷装置に限定されるものではない。
【０１０９】
図１１において、Ｘ方向は、テーブル（後述するマスターテーブルＴｍ、ワークテーブルＴｗ）を移動させる方向である。Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する方向で、マスターテーブルＴｍ等の幅方向である。Ｚ方向は、鉛直方向（Ｘ方向とＹ方向に直交する方向）である。θ方向は、Ｚ軸を中心とした回転方向である。
【０１１０】
印刷装置１００は、ローラＢｋに巻き付けられたブランケットＢｋｓの表面のインクの液膜を凸版Ｐｒで部分的に除去して反転パターンを形成し、その後、反転パターンを被印刷体であるワーク板Ｐｗに転写する反転印刷法を用いる。
【０１１１】
すなわち、印刷装置１００は、ローラＢｋの回転動作と凸版Ｐｒ（マスター版）の直進動作とを同期させてローラＢｋに巻き付けられたブランケットＢｋｓの表面に反転パターンを形成する。そして、印刷装置１００は、ローラＢｋの回転動作とワーク板Ｐｗ（被印刷体）の直進動作とを同期させてブランケットＢｋｓの表面の反転パターンをワーク板Ｐｗに印刷（転写）する。以下では、ローラＢｋに巻き付けられたブランケットＢｋｓの表面のインクの液膜を、単に「ローラの表面のインクの液膜」ともいう。
【０１１２】
印刷装置１００は、例えば電子デバイスのパターン（プリンテッドエレクトロニクスデバイスなど）を製造する印刷機として用いることができる。また、印刷装置１００は、例えば半導体製造装置においてラインアンドスペース等のパターンを基板上に形成する製造装置として用いることができる。
【０１１３】
図１１に示すように、印刷装置１００は、ローラ支持部Ｂｋｐに回転軸３１ｒを中心軸に回転可能に支持されたローラ（ローラ転写胴、転写ローラなど）Ｂｋと、ローラＢｋに巻き付けられたブランケットＢｋｓを有する。また、印刷装置１００は、ローラＢｋの表面に液膜（例えばインク膜）を形成するインクコータＩｃｔを有する。また、印刷装置１００は、反転パターンを形成する凸版Ｐｒを保持するマスターテーブル（第１のテーブル）Ｔｍと、反転パターンを転写されるワーク板Ｐｗを保持するワークテーブル（第２のテーブル）Ｔｗと、を備える。更に、印刷装置１００は、マスターテーブルＴｍ及びワークテーブルＴｗをローラＢｋの下方（図中のＸ方向）に夫々移動するガイド機構Ｇｄと、ローラＢｋを回転する回転駆動部３１Ｒと、を備える。なお、マスターテーブルＴｍ及びワークテーブルＴｗは、ガイド機構Ｇｄに脱着可能な構成であってもよい。
【０１１４】
図１２（ａ）に示すように、印刷装置１００は、本実施形態では、回転駆動部３１Ｒを用いてローラＢｋを回転し、インクコータＩｃｔを用いてインクタンクＩｔｋの液体（インク）をローラＢｋの表面に供給する。具体的には、印刷装置１００は、インクコータＩｃｔの先端とローラＢｋの表面とを所定の間隔に設定し、ローラＢｋを図中のＲａ方向に回転して、ローラＢｋの表面の所望の領域に所望の膜厚で液体（インク）を供給する。このとき、印刷装置１００は、ローラＢｋの表面に液膜ＰＴａを形成する。
【０１１５】
次に、印刷装置１００は、図１２（ｂ）に示すように、ガイド機構Ｇｄを用いて凸版ＰｒをＸ方向に移動し（図中のＭｂ）、図中のＲｂ方向に回転するローラＢｋの表面に凸版Ｐｒの凸部を順次接触させる。このとき、ローラＢｋの表面の液膜ＰＴａは部分的に除去される。すなわち、印刷装置１００は、ローラＢｋの表面に反転パターンＰＴｂを形成する。
【０１１６】
次いで、印刷装置１００は、図１２（ｃ）に示すように、ガイド機構Ｇｄを用いてワーク板ＰｗをＸ方向に移動し（図中のＭｃ）、図中のＲｃ方向に回転するローラＢｋの表面の反転パターンＰＴｂとワーク板Ｐｗの表面とを接触させる。このとき、ワーク板Ｐｗの表面には、反転パターンＰＴｂが転写される。すなわち、印刷装置１００は、ワーク板Ｐｗ（被印刷体）の表面にパターンＰＴｃを形成する。
【０１１７】
これにより、印刷装置１００は、所望のパターン（ＰＴｃ）をワーク板Ｐｗの表面に印刷（転写）することができる。
【０１１８】
ローラＢｋは、反転パターンＰＴｂをワーク板Ｐｗに転写する回転体である。ローラＢｋは、凸版Ｐｒにより、ローラＢｋの表面に反転パターンＰＴｂを形成される。ローラＢｋは、本実施形態では、ローラＢｋの外周にシリコーン製の撥水性のブランケットＢｋｓ（図１２）が巻かれた円柱を用いる。ローラＢｋは、回転駆動部３１Ｒの駆動によって、回転軸３１ｒを回転中心に回転される。なお、ローラＢｋは、ピニオン、クラッチ又は減速機などを用いて、撥水性ブランケットＢｋｓを非連動に回転する構成であってもよい。
【０１１９】
凸版Ｐｒは、凹凸の表面形状を有する版（マスター板など）である。凸版Ｐｒは、本実施形態では、平板を用いる。また、凸版Ｐｒは、マスターテーブルＴｍに載置されている。更に、凸版Ｐｒは、ガイド機構Ｇｄによって、Ｘ方向（図１２）に移動される。
【０１２０】
凸版Ｐｒは、ワーク板Ｐｗに印刷されるパターンの反転パターンに対応する凸部をその表面に形成されている。また、凸版Ｐｒの凸部をローラＢｋの表面に接触させることによって、ローラＢｋの表面の液膜（図１２のＰＴａ）から部分的に液体（インク）を除去し、反転パターン（図１２のＰＴｂ）を形成する。
【０１２１】
ワーク板Ｐｗは、パターンを形成される被印刷体である。ワーク板Ｐｗは、本実施形態では、フィルム状又はシート状などの被印刷体を用いる。また、ワーク板Ｐｗは、ワークテーブルＴｗに載置されている。更に、ワーク板Ｐｗは、ガイド機構Ｇｄによって、Ｘ方向（図１２）に移動される。
【０１２２】
ワーク板Ｐｗは、ローラＢｋの表面に形成された反転パターン（図１２のＰＴｂ）を転写される。すなわち、ワーク板Ｐｗは、所望のパターン（図１２のＰＴｃ）を印刷される。
【０１２３】
ガイド機構Ｇｄは、マスターテーブルＴｍとワークテーブルＴｗとをローラＢｋの下方（図１１のＸ方向）に夫々移動する機構である。ガイド機構Ｇｄは、本実施形態では、リニアガイドを用いる。なお、ガイド機構Ｇｄは、マスターテーブルＴｍ等を移動することができる公知の機構を用いてもよい。
【０１２４】
マスターテーブルＴｍは、凸版Ｐｒを載置した状態で固定する。マスターテーブルＴｍは、例えば多孔質板を備える保持部材、いわゆるポーラスチャック又は真空チャックを用いて、凸版Ｐｒを吸引して固定する。また、マスターテーブルＴｍは、ガイド機構Ｇｄによって、凸版Ｐｒを固定した状態で搬送方向（図１１のＸ方向）に移動される。
【０１２５】
なお、マスターテーブルＴｍは、載置された凸版ＰｒをＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向に微動可能な機構を組み込まれた構成であってもよい。これにより、制御部２００によって上述したｎｉｐ圧を制御できる。また、これにより、マスターテーブルＴｍは、凸版Ｐｒの位置ズレを調整することができる。この結果、１回目と２回目との印刷時、基板を１ピッチ移動させて重ね印刷を行うことが可能となる。
【０１２６】
ワークテーブルＴｗは、ワーク板Ｐｗを載置され、ワーク板Ｐｗを固定するものである。ワークテーブルＴｗは、例えば多孔質板を備える保持部材、いわゆるポーラスチャック又は真空チャックを用いて、凸版Ｐｒを吸引して固定する。また、マスターテーブルＴｍは、ガイド機構Ｇｄによって、凸版Ｐｒを固定した状態で搬送方向（図１１のＸ方向）に移動される。
【０１２７】
なお、ワークテーブルＴｗは、載置されたワーク板ＰｗをＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向に微動可能な機構を組み込まれた構成であってもよい。これにより、制御部２００によって上述したｎｉｐ圧を制御できる。また、これにより、ワークテーブルＴｗは、ワーク板Ｐｗの位置ズレを調整することができる。
【０１２８】
［ローラ上のブランケットとインクコータの構成］
次に、図１３〜図１５を用いて、ローラＢｋ上のブランケットＢｋｓとインクコータＩｃｔの構成を主に説明する。ここで、図１３は、本実施形態に係る印刷装置１００のローラＢｋの外周に巻きつけられたシリコーンゴム製の撥水性ブランケットＢｋｓ（図１２）に作られた凹凸形状を説明するための図である。
【０１２９】
（ブランケット）
ここでは、Ａなる文字パターンをワーク板に転写印刷する場合を例にして本実施形態を説明する。説明を容易とするためにブランケットＢｋｓはローラに巻きつけず平板状態として説明していく場合もある。
【０１３０】
図１３に示したように撥水性のブランケットＢｋｓは、例えば０．８ｍｍのポリウレタン層１０１、０．２５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）層１０２、及び０．２ｍｍのＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）層１０３を有する。インクが塗布されるＰＤＭＳ層１０３は転写するパターンに応じた段差形状を有している。本実施形態の場合、段差を０．２ｍｍとした、Ａなる文字パターン１０４がＰＥＴ層１０２上に島状に形成されている。
【０１３１】
このように構成された撥水性ブランケットＢｋｓの作製方法について図１４を用いて説明する。まず、図１４（ａ）に示すように、例えば０．８ｍｍのポリウレタン層１０１、０．２５ｍｍのＰＥＴ層１０２、及び０．２ｍｍのＰＤＭＳ層１０３から成るプレーンの撥水性ブランケットＢｋｓを用意する。
【０１３２】
次に、図１４（ｂ）に示すように、印刷するパターンデータ（ここではＡなる文字パターン１０４）を用意する。図１４（ａ）が設計パターン、すなわち印刷したいパターンである。このＡパターンをリサイズ処理によりを一様に拡大したパターンデータを作製する。Ａパターンを一様に拡大したパターンデータは、図１４（ｂ）に示すように、図１４（ａ）の設計パターンの各辺を一律の幅で各辺の外側に広げることで得られる。設計パターンを一様に拡大したパターンデータは、パターン作製ＣＡＤシステムのリサイズコマンドを使って容易に作製できる。この方法であれば複雑なＬＳＩパターンであっても全てのエッジを均一に広げたり狭めたりすることができる。リサイズ手法により拡大する幅としては印刷時のブランケットＢｋｓの変形に伴うパターンの位置ずれ量、インクを塗布した際に膜厚変動を伴う領域幅等を考慮して決定すればよい。印刷時のブランケットＢｋｓの変形に伴うパターンの位置ずれ量は、１００ｍｍ角のブランケットＢｋｓで１０μｍ程度である。また、インクを塗布した際に膜厚変動を伴う領域幅は、インクの粘度等によって変わる。
【０１３３】
ＰＤＭＳのエッチングマスクは、作製したリサイズデータに基づき作製される。図１４（ｃ−１）に示すエッチングマスクは、リサイズパターン１０５に相当する。図１４（ｃ−２）に示すように、リサイズパターン１０５は、リサイズ量によりＡ文字の中央の開口が潰れて（塞がって）しまってもよい。このようなマスクは既存のＮｉ電鋳法により簡単に作製できる。リサイズパターン１０５の段差は、１００μｍ程度であってもよい。
【０１３４】
図１４（ｄ）に示すように作製したＮｉマスクをプレーンの撥水性ブランケットＢｋｓ上に置きドライエッチング法によって不要なＰＤＭＳを除去する。例えば、マイクロ波エッチング装置を使い、Ｎｉ電鋳材（９ミクロン厚さ）をマスクにしてＯ２ガス及びＣＦ４ガスの混合ガスを利用した場合、１．７μｍ／分のエッチレートで、表面の状態も良好に、２００μｍ厚のＰＤＭＳを約２時間で加工することができる。その際のプロセス条件は、Ｏ２ガス及びＣＦ４ガスが１５０ｓｃｃｍ（Ｏ２）＋９０ｓｃｃｍ（ＣＦ４）の混合比で、８００Ｗのマイクロ波を放電する。詳しくは次に示す文献に開示されている。S. J. Hwang, M. T. Y. Kim, A.B osl, D. J. Oh, J. S. Go and J. S. Ko； APCOT2008, 1S36 
この方法で作製した凹凸構造１０６を有するブランケットＢｋｓを図１４（ｅ）に示す。凹凸構造１０６は、１００μｍ（０．１ｍｍ）〜２００μｍ（０．２ｍｍ）程度であれば、後述する毛管現象を利用したインクコータを使うとブランケットに形成された凹凸構造１０６の凸部１０７にのみインク膜を形成することができる。すなわちリサイズされたＡ文字の領域にのみインク膜を形成することができる。
【０１３５】
リサイズされたＡ文字の各辺端部は中央部に比べてインク膜厚の変動が生じているため、Ａの反転パターンが凸部となる（Ａの文字が凹んでいる）版を使って膜厚変動のあるエッジのインクを取り除く、いわゆるトリミングを行う必要がある。リサイズ処理により設計パターンよりも大きなインク膜をブランケットＢｋｓ上に形成する理由は、上述の膜厚変動を取り除きエッジの綺麗な、膜厚変動のないインクパターンがブランケットＢｋｓの表面に形成されるようにすることにある。
【０１３６】
なお、凹凸構造１０６を有するブランケットＢｋｓの作製について説明したが、ブランケットＢｋｓの作製方法は上記の実施形態に限定されるものではない。リサイズ機能を使ってパターンを一様に太らせる必要は必ずしもない。設計パターンより大きなパターンとして塗工の際に生じる周辺部の膜厚変動の影響が作製するデバイスに影響しないようにすれば良く、状況に応じて種々変更して実施できる。膜厚変動を考慮しなくてよいデバイスであれば設計パターンと同等のパターン寸法で段差を有するブランケットＢｋｓを作製し、段差を有するブランケットＢｋｓに塗工したインク膜を版と接触させることなくワーク板に転写印刷してもよい。
（インクコータ）
次に、このような凹凸構造１０６を有するブランケットＢｋｓ上にインクを塗布するインクコータＩｃｔの構成について、図１５を使って説明する。なお、本実施形態にかかるインクコータＩｃｔは、ブランケットＢｋｓ上にインクを塗布するインク供給手段の一例である。
【０１３７】
インクコータＩｃｔからインクを押圧して出すと、図１４（ｅ）に示す凹凸構造１０６の凸部１０７以外にもインクが出てしまう。よって、本実施形態では、毛細管現象を利用した液膜の塗布法を利用する。
【０１３８】
塗布ノズル１１１下の端面に形成されたスリット状の吐出口１１３とブランケットＢｋｓとを接近させ、当該吐出口１１３とブランケットＢｋｓとの間に所定の隙間が形成された状態を維持する。その状態で塗布ノズル１１１の内部に形成されたインク貯留部内に貯留されたインク液を自重及び毛細管現象により吐出させ、ブランケットＢｋｓと吐出口１１３との間に液膜を形成する。
【０１３９】
そして、この状態のまま、塗布ノズル１１１とブランケットＢｋｓを相対的に移動させ、インク液を自重と毛細管現象により継続的にスリット状の吐出口１１３から吐出させブランケットＢｋｓの凸部のみに無駄なく一様にインク液を塗布する。この方法では吐出口１１３とブランケットＢｋｓとが接近せず液膜が形成できない箇所にはインク液を塗布することができない。このような毛細管現象を利用した塗布技術としては、特開平８−１７３８７５号公報や特開２０１３−９８３７１号公報などに開示された技術を用いることができる。
【０１４０】
インクコータＩｃｔで使われる塗布ノズル１１１は、図１５（ａ）に示すように全体としては底面が例えば６角形の細長の柱体状の形状をしており、本体部１１２は例えばブランケット幅よりも大きい長さＪを有している。また、図１５（a）および（ｂ）に示すように、本体部１１２の下面には長手方向に沿って長さＤ、幅Ｇのスリット状の吐出口１１３が形成されている。長さＤは、例えばブランケット幅よりも長い所定の長さである。
【０１４１】
本体部１１２の内部にはインクＩＬを貯留する貯留室１１４が形成されている。貯留室１１４の本体部１１２の長手方向に沿った長さは、吐出口１１３の長さＤと同じである。貯留室１１４の下端部には、インク液流路１１５が鉛直方向に延伸し吐出口１１３に連通している。インク液流路１１５の幅は吐出口１１３の幅Ｇと同じである。また、インク液流路１１５における本体部１１２の長手方向に沿った長さも、吐出口１１３及び貯留室１１４の長さＤと同じである。そして、貯留室１１４から自重によりインク液流路１１５に落下したインク液ＩＬは、吐出口１１３とインク液流路１１５との間に挟み込まれる。なお、本体部１１２は、インク液ＩＬとの濡れ性のよい、例えばステンレススチールなどにより構成されている。また、インク液ＩＬとの濡れ性をさらによくするために、本体部１１２の内面、即ち吐出口１１３、貯留室１１４及びインク液流路１１５の内表面に、樹脂層を形成してもよい。
【０１４２】
また、吐出口１１３の幅Ｇは、貯留室１１４の内部の圧力を当該貯留室１１４の外部の圧力と等しくした状態で、インク液ＩＬの表面張力が当該インク液ＩＬに作用する重力より小さくなり、所定の流量でインク液ＩＬが吐出口１１３から滴下するような幅の値に設定されている。なお、この所定の幅Ｇは、予め行われる試験において、当該幅Ｇ、インク液ＩＬの粘度、本体部１１２の材質を変化させ、その場合のインク液ＩＬの状態を評価することにより求められる。
【０１４３】
例えば、図１５（ｂ）に示すように、貯留室１１４の断面形状は、所定の幅Ｋ、高さＨの矩形状に形成されている。したがって、貯留室１１４は、「幅Ｋ×高さＨ×長さＤ」の容量のインク液ＩＬを一時的に貯留することができる。また、本体部１１２の上端には、貯留室１１４を塞ぐようにして蓋体１１６が設けられている。これにより、貯留室１１４に貯留されたインク液ＩＬの液面、貯留室１１４の内壁面及び蓋体１１６により囲まれた領域には、密閉空間Ｓが形成される。なお、貯留室１１４で貯留するインク液ＩＬの容量は、ブランケットＢｋｓの全面に少なくとも一回以上インク液ＩＬを塗布できる量以上であれば、任意に設定が可能である。なお、貯留室１１４の形状は、ブランケットＢｋｓの全面に少なくとも一回以上インク液ＩＬを塗布できる容量であれば、矩形状に限定されるものではなく、任意に設定が可能である。
【０１４４】
蓋体１１６には、密閉空間Ｓ内の圧力を測定する圧力測定機構１１７と、密閉空間Ｓ内の圧力を調整する圧力調整機構１１８に接続された圧力調整管１１９と、貯留室１１４内のインク液ＩＬの液面高さを測定する液面高さ測定機構１２０が、例えば当該蓋体１１６を貫通してそれぞれ設けられている。圧力測定機構１１７及び液面高さ測定機構１２０は、制御部２００に電気的に接続され、測定結果は順次制御部２００に入力される。なお、圧力測定機構１１７や圧力調整管１１９は、密閉空間Ｓと連通していればどのような配置であってもよく、例えば本体部１１２の側面を貫通して設けてもよい。また、液面高さ測定機構１２０も、インク液ＩＬの液面高さを測定できれば、形式や配置は任意に選択が可能である。
【０１４５】
圧力調整機構１１８は、図１５（ｂ）に示すように、例えば真空ポンプなどの排気機構１２２と、例えば窒素などのガスを供給するガス供給源１２３を、切り替えバルブ１２４を介して圧力調整管１１９に接続した構成となっている。圧力調整機構１１８も後述する制御部２００に電気的に接続されている。そして、制御部２００からの指令により切り替えバルブ１２４の開度を調整することで、排気機構１２２またはガス供給源１２３のいずれかを圧力調整管１１９に接続して、貯留室１１４内部からの排気量を調整したり、貯留室１１４内に供給するガスの量を調整したりできる。これにより、圧力調整機構１１８は、圧力測定機構１１７の指示値、即ち貯留室１１４内の圧力が所定の値となるように調整することができる。
【０１４６】
かかる場合、貯留室１１４の内部を排気して当該貯留室１１４内の圧力を当該貯留室１１４外部の圧力に対して負圧とすることで、貯留室１１４内のインク液ＩＬを上方に引き上げ、吐出口１１３からインク液ＩＬが滴下するのを防ぐことができる。また、貯留室１１４内にガスを供給することで、インク塗布後に当該貯留室１１４内に残留するインク液ＩＬを加圧して押し出したりパージしたりすることができる。なお、圧力調整機構１１８内の圧力調整管１１９や切り替えバルブ１２４などの構成については、本実施の形態に限定されるものではなく、貯留室１１４内の圧力を制御できれば、その構成は任意に設定できる。例えば、排気機構１２２とガス供給源１２３のそれぞれに圧力調整管１１９と圧力調整弁を設け、それぞれ個別に蓋体１１６に接続するようにしてもよい。
【０１４７】
また、本体部１１２には上述の供給管１２５が、貯留室１１４に連通して設けられている。したがって、供給管１２５に設けられたバルブ１２６を開け、その状態で排気機構１２２により貯留室１１４の内部の圧力、即ち密閉空間Ｓの圧力を本体部１１２の外部の圧力に対して負圧にすることで、インク貯槽１２７に貯留されているインク液ＩＬを貯留室１１４の内部に引き込むことができる。
【０１４８】
インクコータＩｃｔには、上述のローラＢｋの回転動作と上下動作、ノズル駆動部による塗布ノズル１１１の移動動作、圧力調整機構１１８による貯留室１１４内の圧力調整といった各種の制御を行う制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、例えばメモリに記憶されたプログラムを実行することによって、インクコータＩｃｔにおける塗布処理を実現できる。
【０１４９】
なお、インクコータＩｃｔにおける塗布処理を実現するための各種プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどの記憶媒体Ｈに記憶されていたものである。本実施形態では、記憶媒体Ｈから制御部２００にインストールされた各種プログラムが用いられる。
【０１５０】
［印刷装置の動作の例］
次に、以上のように構成された反転印刷を行う印刷装置１００を使ってパターンを印刷するプロセスについて説明する。図１６は、第４実施形態にかかる印刷装置１００を用いたパターンの印刷処理の主な工程の例を示すフローチャートである。図１６を用いて、本実施形態に係る印刷装置の動作の例を説明する。ここで、図１６は、本実施形態に係る印刷装置１００の動作の一例を説明するフローチャートである。図１７は、印刷装置１００の印刷結果（実験結果）の一例を説明する図である。
【０１５１】
本実施形態に係る印刷装置１００は、前述の図１２で説明したとおり、ローラＢｋの表面に塗布されたインクの液膜を凸版Ｐｒで部分的に除去して反転パターンＰＴｂを形成し、その後、反転パターンＰＴｂをワーク板Ｐｗに転写する反転印刷法を用いる。以下に具体的に説明する。
【０１５２】
図１６に示すように、印刷装置１００（図１１）は印刷開始以前に印刷工程で使用するブランケットをローラに取り付けるステップＳ６０を実施する。その後、ステップＳ６１において、印刷装置１００に入力された情報に基づいて、印刷する動作を開始する。開始後、印刷装置１００は、ステップＳ６２に進む。
【０１５３】
ステップＳ６２において、印刷装置１００は、凸版保持ステップとして、凸版Ｐｒ（図１１）をマスターテーブルＴｍで保持（固定）する。次いで、ステップＳ６３において、印刷装置１００は、ワーク板保持ステップとして、ワーク板Ｐｗ（図１１）をワークテーブルＴｗで保持（固定）する。その後、印刷装置１００は、ステップＳ６４に進む。
【０１５４】
ステップＳ６４において、印刷装置１００は、インクコータＩｃｔを用いて、ローラＢｋの表面に液膜（インク膜）ＰＴａを形成する（図１２（ａ））。その後、印刷装置１００は、ステップＳ６５に進む。
【０１５５】
ステップＳ６５において、印刷装置１００は、反転パターン形成ステップとして、凸版Ｐｒを保持（固定）したマスターテーブルＴｍをローラＢｋの下方に移動する。このとき、印刷装置１００は、ローラＢｋの回転とマスターテーブルＴｍの移動とを同期させ、凸版Ｐｒの凸部Ｐｃａで液膜を部分的に除去し、ローラＢｋの表面に反転パターンＰＴｂを形成する（図１２（ｂ））。その後、印刷装置１００は、ステップＳ６６に進む。
【０１５６】
ステップＳ６６において、印刷装置１００は、パターン印刷ステップとして、ワーク板Ｐｗを保持（固定）したワークテーブルＴｗをローラＢｋの下方に移動する。このとき、印刷装置１００は、ローラＢｋの回転とワークテーブルＴｗの移動とを同期させ、ローラＢｋの表面の反転パターンＰＴｂをワーク板Ｐｗの表面に転写する（図１２（ｃ））。すなわち、印刷装置１００は、ワーク板Ｐｗの表面に所望のパターンＰＴｃを印刷（形成）する。その後、印刷装置１００は、ステップＳ６７に進む。
【０１５７】
ステップＳ６７において、印刷装置１００は、印刷動作を終了するか否かを判断する。印刷装置１００は、例えば印刷装置１００に入力された情報に基づいて、印刷動作を終了するか否かを判断することができる。印刷動作を終了すると判断した場合には、印刷装置１００は、図中のＥＮＤに進み、印刷する動作を終了する。なお、印刷装置１００は、印刷する動作を終了する場合に、ワーク板Ｐｗを吸引して固定している状態のワークテーブルＴｗを後工程に移動することによって、ワーク板Ｐｗを搬送してもよい。印刷動作を終了しないと判断した場合には、印刷装置１００は、ステップＳ６２に戻り、印刷する動作を繰り返す。
【０１５８】
（実験結果）
印刷装置１００の効果を確認するため、１０７ｍｍ角サイズのボトムゲートボトムコンタクト型のＴＦＴアレイを作製して、本実施形態のコスト効果について検討した。図１７に結果の一例を示す。
【０１５９】
図１７（ａ）は、ＴＦＴの作製フローの一例とＴＦＴ構造の一例を示す。本実施形態にかかるパターンの印刷処理は、フロー中の半導体層の形成に使用される。図１７（ａ）に示すＴＦＴの作製処理では、まず、ゲート層を反転印刷し（ステップＳａ）、焼成する（ステップＳｂ）。次に、ゲート絶縁層を反転印刷し（ステップＳｃ）、焼成する（ステップＳｄ）。次に、ソース−ドレイン層を反転印刷し（ステップＳｅ）、焼成する（ステップＳｆ）。最後に、半導体層を反転印刷し（ステップＳｇ）、焼成する（ステップＳｈ）。
【０１６０】
有機半導体インクは極めて高価である。一方、半導体層のパターン面積は小さく、全ての半導体パターンの面積を合計しても本実施形態で作製したＴＦＴアレイの場合、シート面積１０４ｍｍ２の１／４０以下である。従って半導体インクをブランケット全面に塗布して版で不要なインクを取り除く従来通りの反転印刷法では極めて無駄が多い。例えば、版で取り除いたインクの量は、ブランケットの全面に塗布したインクの７０〜８０％になる場合があり、インクの使用効率が悪い。
【０１６１】
これに対して、本実施形態では、半導体パターンにマージンをつけ、リサイズされたパターンの面積にのみ半導体インクを塗布することができるので無駄になるインクが極めて少ない。つまり、リサイズされたパターンの面積は、半導体パターンよりもわずかに大きい。よって、本実施形態に基づくインクコータによりインクを塗布すると、必要な面積より僅かに大きい領域にのみインクを塗布することができる。
【０１６２】
例えば、図１４（ｅ）に示すように本実施形態ではブランケットＢｋｓの表面の凸部１０７の表面にのみインクが塗布できる。上記インクコータＩｃｔで塗布されたインクパターンの周囲端は内部に比べてインク膜厚が薄くなる。このため従来の反転印刷機と同様に版により不要なインク（この場合はインクパターンの周囲端部）を取り除く。凸部１０７の表面以外の薄膜の領域が取り除かれるインク領域である。その後、ブランケットＢｋｓ上に残った、凸部１０７のインクパターンがワーク板に転写印刷される。これにより、信頼性の良いパターンを反転印刷により形成し、かつ、インクの使用効率を上げることができる。
【０１６３】
図１７（ｂ）はＴＦＴアレイを作製するコストの内訳を示している。無駄なインクが減ったことでコストが安くなることがわかる。凹凸構造を有するブランケットＢｋｓを利用することでブランケットの製造コストが上昇するが、インクの使用効率を高めることで低減可能なコストに比べると無視できるレベルである。特に、半導体インクは値段が高い。このため、本実施形態では、半導体インクの使用効率を上げることで材料コストの大幅な低減を図ることができる。
【０１６４】
ＴＦＴアレイはどちらのプロセスで作製しても動作しており、ＴＦＴ性能は全く変わらない。このように、本実施形態に係る電子デバイスパターンの印刷装置１００によれば、電子デバイスを従来の反転印刷プロセスに比べて安価に作製することができる。
【０１６５】
以上、本実施形態に係る電子デバイスパターンの印刷装置１００によれば、凸版によりブランケットＢｋｓから取り除かれ、捨てられるインク量を大幅に減らすことができ、電子デバイスのパターンの製造コストを大幅に引き下げることができる。
【０１６６】
［第４実施形態にかかる変形例］
上記実施形態では、ブランケットＢｋｓは物理的な段差のある凹凸構造を有するとしたが、段差を持たないブランケットであっても問題ない。つまり、ブランケットの表面に、インクが「塗れる部分」と「塗れない部分」のコントラストを持てばよく、ブランケット表面にパターンに応じた親撥性の違いを持たせることでも本実施形態の目的を達成することができる。
【０１６７】
図１８に、第４実施形態にかかるブランケットＢｋｓの変形例１を示す。リサイズ処理を掛けて作成した開口を持つステンシルマスクＭ１をブランケットＢｋｓ上に置く。この状態で、ＵＶ光或いは窒素プラズマ等を照射し、開口部のブランケットＢｋｓの表面の親水性をステンシルマスクＭ１で覆われた領域のブランケットＢｋｓの表面の親水性よりも相対的に高める。これにより、キャピラリーコーターでインクを塗布した際に親水性の高い領域にインクが選択的に塗布される。
【０１６８】
図１９に、第４実施形態にかかるブランケットＢｋｓの変形例２を示す。リサイズ処理を掛けて作成したマスクＭ２をブランケットＢｋｓ上に置き、フッ素系のコーティング剤をスプレー塗布し、マスクＭ２で遮蔽されたブランケットＢｋｓの表面の親水性よりも露出したブランケットＢｋｓの表面を相対的に撥水性にする。これによりキャピラリーコーターでインクを塗布した際に親水性の高い領域にインクが選択的に塗布される。
【０１６９】
このように、物理的な段差の凹凸構造を付けなくてもブランケットＢｋｓの表面に親水性の高い部分と撥水性の高い部分とのコントラストを形成することで、インクを所望の領域だけに選択的に塗布することができる。また、ブランケットＢｋｓの表面に物理的な段差を設け、段差の凸部表面を他のブランケットＢｋｓの表面に比べて相対的に親水にするようにしてもよい。
【０１７０】
以上に説明した変形例の印刷装置は、前記液膜を塗工するインク供給手段と、前記ローラ外周上に前記液膜が塗工されるシリコーンゴムから成るブランケットと、を有し、前インク供給手段は、毛細管現象を利用し、前記シリコーンゴムはパターン形状に依存する親水性の部分と撥水性の部分とのコントラストを有する。
【０１７１】
また、上記変形例の印刷装置は、前記液膜を塗工するインク供給手段と、前記ローラ外周上に前記液膜が塗工されるシリコーンゴムから成るブランケットと、を有し、前インク供給手段は、毛細管現象を利用し、前記シリコーンゴムはパターン形状に依存する凹凸構造を有するとともに、前記凹凸構造の凸部表面を他に比べ相対的に親水を持たせることができる。
【０１７２】
これ以外にも、本発明の実施形態を参照しながら、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変更又は変形することが可能である。
【０１７３】
以上、電子デバイス用パターンの形成方法及び電子デバイスパターンの印刷装置を上記実施形態により説明した。しかしながら、本発明にかかる電子デバイス用パターンの形成方法及び電子デバイスパターンの印刷装置は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【０１７４】
また、例えば、上記実施形態では、反転印刷法を用いた場合について説明したが、本発明に係る印刷装置はこれに限らない。例えば、本発明は、凸版印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法にて印刷を行う場合においても適用可能である。さらに、本発明に係る印刷装置は、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法にて印刷を行う場合においても適用可能である。この場合、上記実施形態のローラＢｋは版胴と読み替える場合がある。
【０１７５】
また、ローラＢｋは、ローラ状でなく、平板状であってもよい。また、被印刷体としては、ＰＣやＰＥＴなどの可撓性のプラスチック基板に対して好適に用いられる。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などのプラスチック基板を被印刷体として用いることができる。なお、ガラス基板や半導体基板などの可撓性でない基板を用いても良い。本発明に係る印刷装置１００によれば、これらの基板上に電子デバイスパターンの印刷が可能である。
【符号の説明】
【０１７６】
１００：印刷装置
３１Ｒ：回転駆動部
３１ｒ：回転軸
Ｂｋ：ローラ（ローラ転写胴）
Ｂｋｐ：ローラ支持部
Ｂｋｓ：ブランケット
Ｇｄ：リニアガイド（ガイド機構）
Ｉｃｔ：インクコータ
Ｉｔｋ：インクタンク
ＰＴａ：液膜（インク膜）
ＰＴｂ：反転パターン
ＰＴｃ：パターン（印刷パターン）
Ｐｒ：凸版（マスター版、版）
Ｐｗ：ワーク板（被印刷体）
Ｔｍ，Ｔｍａ，Ｔｍｂ：マスターテーブル（第１のテーブル）
Ｔｗ，Ｔｗａ，Ｔｗｂ：ワークテーブル（第２のテーブル）
ＩＬ：インク
１１１：塗布ノズル
１１２：本体部
１１３：吐出口
１１４：貯留室
１１５：インク液流路
１１６：蓋体
１１７：圧力測定機構
１１８：圧力調整機構
１１９：圧力調整管
１２０：液面高さ測定機構
１２２：排気機構
１２３：ガス供給源
１２４：切り替えバルブ
１２５：供給管
１２６：バルブ
１２７：インク貯槽
２００：制御部
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２】
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【図９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２６】
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