JP2009272350A - パターン配列シート、その製造方法、電子デバイスチップ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な原理、構造による新規なパターン配線シート、その製造方法、電子デバイスチップ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】パターン配線シートあるいは電子デバイスチップは、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料である台紙基材上に粘着層を介して設けられた可撓性シート基材の表面に、インクジェッド原理の噴射ヘッドを使用して、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を形成するので、新規なパターン配線シートあるいは電子デバイスチップを実現することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成手段を用いて電気的機能発現材料を基材上に付与してパターン形成を行って形成されるパターン配線シート、その製造方法、電子デバイスチップ及びその製造方法に関する。

近年、プリンタブルエレクトロニクス（Printable Electronics）と呼ばれる技術分野の研究開発がさかんになってきている。これは従来のように半導体製造プロセスによってＩＣ（Network Interface Card）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の電子デバイスを製造するのではなく、有機あるいは無機材料を水溶液化あるいは水溶液中に分散させ、印刷インクに見立てて、印刷プロセスによって低コストで各種デバイスを製造しようというものである。印刷プロセスとしては、マイクロコンタクトプリント法やインクジェット法が有力な手法として考えられており、本発明者も先に、インクジェット原理を利用して、電子源基板製造を行う発明を提案している（特許文献１）。

また、特許文献２には、同様な原理を利用して、基体上に電気回路と可視情報を形成する電気回路形成装置も提案されている。さらに本発明者は、このようなインクジェット原理を利用して、紙に電子部品を形成する発明も提案している。
特開２００１−３１９５６７号公報 特開２００５−１８３８０１号公報

このようにインクジェット原理を利用した提案が種々行われ始めているが、このような手段で各種電子デバイス、あるいはパターン配線基板などを製作しようという考えは比較的新しい技術である。それゆえ、より具体的な方法、あるいはより新しい応用方法についてはいまだ未知の部分が多く、手探り状態にあるのが実情であり、まだまだ検討すべき課題が多々ある。

本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な原理、構造による新規なパターン配線シートを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、パターン配線シートは、台紙基材上に粘着層を介して設けられた可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有するようにした。

また、上記パターン配線シートにおいて、台紙基材と粘着層の間に、台紙基材から剥離するための剥離推進層を有するようにした。

さらに、上記パターン配線シートにおいて、粘着層と可撓性シート基材の間に、台紙基材から剥離するための剥離推進層を有するようにした。

また、上記パターン配線シートにおいて、可撓性シート基材の表面に該表面の凹凸を消すコート材層を設け、コート材層の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有するようにした。

さらに、上記パターン配線シートにおいて、電気機能発現材料層の表面に、保護部材により形成される保護層を設け、保護層は、パターン配線シートに選択的に形成されるようにした。

本発明のパターン配列シート製造方法は、台紙基材上に粘着層、該粘着層上に可撓性シート基材を設け、台紙基材と粘着層の間及び粘着層と可撓性シート基材の間の何れかに、台紙基材から剥離するための剥離推進層を設け、可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を設けることにより形成されるパターン配線を１つのユニットとして、可撓性シート基材の表面に電気機能発現材料層のパターンを複数設けることにより、ユニットを複数形成するようにした。

さらに、上記パターン配線シート製造方法において、ユニットは、可撓性シート基材に切り込み部分を形成して他の部分から離間された領域に形成されるようにした。

本発明の電子デバイスチップは、台紙基材上に粘着層を介して設けられた可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有するようにした。

また、上記電子デバイスチップにおいて、台紙基材と粘着層の間に、台紙基材から剥離するための剥離推進層を有するようにした。

さらに、上記電子デバイスチップにおいて、粘着層と可撓性シート基材の間に、台紙基材から剥離するための剥離推進層を有するようにした。

また、上記電子デバイスチップにおいて、可撓性シート基材の表面に該表面の凹凸を消すコート材層を設け、コート材層の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有するようにした。

さらに、上記電子デバイスチップにおいて、電気機能発現材料層の表面に、保護部材により形成される保護層を設け、保護層は、電子デバイスチップに選択的に形成されるようにした。

本発明の電子デバイスチップ製造方法は、台紙基材上に粘着層、該粘着層上に可撓性シート基材を設け、台紙基材と粘着層の間及び粘着層と可撓性シート基材の間の何れかに、台紙基材から剥離するための剥離推進層を設け、可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を設けることにより形成される電子デバイスを１つのユニットとして、可撓性シート基材の表面に電気機能発現材料層のパターンを複数設けることにより、ユニットを複数形成するようにした。

また、上記電子デバイスチップにおいて、ユニットは、可撓性シート基材に切り込み部分を形成して他の部分から離間された領域に形成されるようにした。

本発明によれば、パターン配線シートは、台紙基材上に粘着層を介して設けられた可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有するようにしたので、新規なパターン配線シートを実現することが可能となる。

以下に本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材１０に本発明の画像形成手段の１方法であるインクジェット原理（液滴噴射原理）によってパターンを形成する例を示している。図１（ａ）は、このような基材１０上に端子２、３が形成されている状態を示し、図の点線部１′は後述のような配線パターン１が生成される領域である。図１（ｂ）は、電気的機能発現材料として例えば微細な導電性微粒子を含有する液体を、インクジェット原理（液滴噴射原理）によって、直接噴射付与、描画して、配線パターン１を形成した例である。

ここで、電気的機能発現材料を含有した液体を付与する手段として本実施形態では、例えばインクジェットの技術が適用される。以下にその具体的方法を説明する。

図２は、本実施形態のパターン配線基材、あるいは電子デバイスを形成する製造装置の実施例を説明するための図である。図示するように、本実施形態のパターン配線基材、あるいは電子デバイスを形成する製造装置は、噴射ヘッドユニット（噴射ヘッド）１１、キャリッジ１２、基材保持台１３、配線基材や電子デバイス形成基材等の基材、あるいは電子デバイスを形成する基材１４、電気的機能発現材料を含有する液体の供給チューブ１５、信号供給ケーブル１６、噴射ヘッドコントロールボックス（液体タンク含む）１７、キャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ１８、キャリッジ１２のＹ方向スキャンモータ１９、コンピュータ２０、コントロールボックス２１、基材位置決め／保持手段２２（２２X1、２２Y1、２２X2、２２Y2）、を有する。この場合は、基材保持台１３に置かれた基材１４の前面を噴射ヘッド１１がキャリッジ走査により移動し、電気的機能発現材料を含有する液体を噴射付与する例である。

図３は本実施形態のパターン配線基材の製造、あるいは電子デバイス形成に適用される液滴付与装置の他の構成を示す図である。図３の構成は図２の構成と異なり、基材１４側を移動させて配線パターン、あるいは電子デバイスを基材に形成するものである。図３に示すように本実施形態のパターン配線基材の製造、あるいは電子デバイス形成に適用される液滴付与装置は、ヘッドアライメント制御機構３１、検出光学系３２、噴射ヘッド３３、ヘッドアライメント微動機構３４、画像識別機構３６、ＸＹ方向走査機構３７、位置検出機構３８、位置補正制御機構３９、噴射ヘッド駆動・制御機構４０、光軸４１、素子電極４２、液滴４３、液滴着弾位置４４を有する。

噴射ヘッドユニット１１の液滴付与装置（噴射ヘッド３３）としては、任意の液滴を定量吐出できるものであればいかなる機構でも良く、特に０．１ｐｌ〜数１００ｐｌ程度の液滴を形成できるインクジェット原理の機構が望ましい。

インクジェット方式としては、たとえば米国特許第３６８３２１２号明細書に開示されている方式（Ｚｏｌｔａｎ方式）、米国特許第３７４７１２０号明細書に開示されている方式（Ｓｔｅｍｍｅ方式）、米国特許第３９４６３９８号明細書に開示されている方式（Ｋｙｓｅｒ方式）のようにピエゾ振動素子に、電気的信号を印加し、この電気的信号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものがあり、通常、総称してドロップオンデマンド方式と呼ばれている。

他の方式として、米国特許第３５９６２７５号明細書、米国特許第３２９８０３０号明細書等に開示されている方式（Ｓｗｅｅｔ方式）がある。これは連続振動発生法によって帯電量の制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された帯電量の制御された小滴を、一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を行うものであり、通常、連続流方式、あるいは荷電制御方式と呼ばれている。

さらに他の方式として、特公昭５６−９４２９号公報に開示されている方式がある。これは液体中で気泡を発生せしめ、その気泡の作用力により微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものであり、サーマルインクジェット方式、あるいはバブルジェット（登録商標）方式と呼ばれている。

このように液滴を噴射する方式は、ドロップオンデマンド方式、連続流方式、サーマルインクジェット方式等あるが、必要に応じて適宜その方式を選べばよい。

本実施形態ではこのようなパターン配線基材、あるいは電子デバイスを形成する製造装置（図２）において、基材１４はこの装置の基材位置決め／保持手段２２によってその保持位置を調整して決められる。図２では簡略化しているが、基材位置決め／保持手段２２は基材１４の各辺に当接されるとともに、Ｘ方向およびそれに直交するＹ方向にサブミクロンオーダーで微調整できるようになっているとともに、噴射ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、コントロールボックス２１等と接続され、その位置決め情報および微調整変位情報等と、液滴付与の位置情報、タイミング等は、たえずフィードバックできるようになっている。

さらに本実施形態に係るパターン配線基材、あるいは電子デバイスを形成する製造装置では、Ｘ、Ｙ方向の位置調整機構の他に図示しない（基材１４の下に位置するために見えない）、回転位置調整機構を有している。これに関連して先に本実施形態に係るパターン配線基材、あるいは電子デバイス形成基材の形状および形成される電子デバイス群の配列等に関して説明する。

本実施形態に係るパターン配線、あるいは電子デバイス形成は、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材上に形成される。また後述するが本実施形態では電気的機能発現材料を含有した液体をこの基材に付与してドットパターンを形成し、パターン配線、あるいは電子デバイス形成等を行い、各種の電気的機能を発現するシートを作製するが、このようにして形成されるパターンは、シート基材の変形に追従できる。つまり、本実施形態に係るパターン配線シート、あるいは電子デバイス形成シートは紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材が用いられることにより軽量化が図られるのみならず可撓性も有するので、可搬性がよく、新規な需要が見込まれる。

ところで、本実施形態に係るパターン配線シート、あるいは電子デバイス、電子デバイスチップ、電子デバイスシート、電子デバイス形成シートについて、その定義をしておく。

本実施形態でいうパターン配線シートとは、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材（シート）上に、電気回路パターンを形成したものであり、後述する手法で形成されるトランジスタ、抵抗、コンデンサ等の各種電子素子や表示デバイス素子等とそれらをつなぐ導線パターンよりなるもの、あるいはその導線パターンのみの場合もあり得る。

また、電子デバイスとは、上記トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の各種電子素子や表示デバイス素子等をさす。さらにＳｉ基板に形成されるＩＣあるいはＬＳＩのようにこれらを集積化して１つのチップ状にしたものも電子デバイスあるいは電子デバイスチップと呼んでいる。ただし本実施形態では、Ｓｉ基板上に製作するのではなく、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材（シート）上にこのような集積化回路（ＩＣあるいはＬＳＩ）を形成する。

電子デバイスシート、電子デバイス形成シートとは、上記電子デバイス、電子デバイスチップを複数個形成してなり、後でチップ状に分離される、いわゆるチップを量産して多数個取りするためのシートである。

次に、本実施形態に係るパターン配線シート、あるいは電子デバイス形成シートを製作するための基材について説明する。

本実施形態では基材として、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材を使用する。

オーソドックスな紙の定義では「紙とは植物繊維を水中に懸濁させた後、水を漉して、薄く平らに絡み合わせたもの」であるが、要は草、木、竹等に代表される植物を分解して得られる繊維の集合体である。そして、洋紙・和紙を問わず紙の原料はセルロース繊維という特徴的な性質を有する素材であり、これを製紙技術という独特の手法で処理し薄層化することで紙が得られる。

ここで用いるセルロース繊維は、洋紙の場合、長さ１〜３ｍｍ、幅２０〜４０μｍ、厚さ３〜６μｍの木材繊維で、一般の紙ではこれが１０〜１００本程度層状に重なってできあがっている。このような構成をとることによって紙は極めて多孔性で、セルロース繊維の持つ高い親和性を持った平滑な材料という特質が得られる。和紙は同じセルロース繊維を用いた紙であるが、木材繊維と違って靭皮繊維と称する木材繊維より比較的細長い繊維（幅５〜２０μｍ、長さ３〜７ｍｍ）で、分子構造的にもやや違った特徴を持っており、手抄きまたは機械抄き和紙とに区別される。図４に紙の表面のイメージ図を示す。図４において線はセルロース繊維を示しており、紙はこのようにセルロース繊維が重なり合ってなり、また各繊維が重なり合ってできる間隙が存在する。

紙の定義は前述の通りであるが、単にセルロース繊維が重なり合ってなる紙は、いわば原紙であり、実際に使用されるものは、不透明度、白色度、平滑度、透気度などを高めるために、これらの繊維の間に、タルク、クレー、炭酸カルシウム、二酸化チタンなど粒子径０．２〜１０μｍ程度のてん料粒子を繊維間の間隙に充てんしたものである。

また紙の用途によっては、さらに紙表面に、カオリン（Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）、サチンホワイト（３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・３ＣａＳＯ₄・３１〜３２Ｈ₂Ｏ）などの粒子径が０．５〜１μｍ程度の粒子をラテックス、デンプンなどのバインダーとともに分散させた塗工液を塗布し、コート材を設けた塗工紙がある。

このほか紙の品種として、新聞巻取紙、非塗工印刷用紙（上級、中級、下級、薄葉の各印刷紙）、微塗工印刷用紙（微塗工上質紙、微塗工印刷紙）、塗工印刷用紙（アート紙、コート紙等）、情報用紙（複写原紙、感光用紙、フォーム紙、ＰＰＣ用紙、感熱紙等）、包装用紙（クラフト紙、模造紙等）、衛生用紙（ティッシュペーパー、ちり紙、トイレットペーパー、タオル用紙等）、雑種紙（建材用原紙、積層板原紙、コンデンサーペーパー、ライスペーパー、グラシンペーパー等）、段ボール原紙（ライナー、中しん原紙等）等々色々ある。

以上は紙の説明であるが、紙に代わって各種合成樹脂材料のフィルム、シート、合成紙なども好適に使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン（登録商標）（ポリテトラフルオロエチレン）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート・ガラス樹脂入り、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド等をシート状にしたものが使用できる。あるいは、これらの材料を用いた複合材料としてガラス繊維強化プラスチックや炭素繊維強化プラスチックも使用できる。

なお、以上のような紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材に要求されることは、一定の機械的強度である。本実施形態に係る電子デバイスシートやパターン配線シートはその製作時は、図２に示したような装置によって製作される。その際、基材はたとえ大きなものであっても基材保持台１３に保持されているので、変形などによって支障が生じることはない。

しかしながらこのシートを個々の電子デバイスチップあるいはパターン配線ユニットとして実際に色々な場面で使用する場合、変形しては困る場合が多々ある。少なくともそのチップ自体に外力が加わらない状態において、変形するようなものは安定して使用することができない場合がある。

より具体的には、自重を支えきれない（自重で変形する）ようなチップは、実用上問題である。例えば、ティッシュペーパーやハンカチーフのような布のように自重によってそれ自体の形状を維持できないような剛性のない材料は本実施形態に使用する基材としてはふさわしくない。

一方で、自重によって多少の撓みは生じるものの、その撓みが、できあがった電子デバイスチップやパターン配線ユニットの電気的性能を維持できる範囲内の撓みであれば、それは許容できる範囲内であり、本実施形態に使用することができる。

ここで電気的性能を維持できる範囲内の撓みについて補足する。例えば、ストレインゲージ（抵抗歪みゲージ）として知られているセンサーデバイスが存在するが、これは、その歪み（本実施形態でいう撓みと考えてよい）によって電気抵抗が変化するという原理を利用した歪み検出センサーである。この場合は、歪み（本実施形態でいう撓みと考えてよい）によって電気抵抗が変化するという原理をうまく利用しているものであるが、本実施形態においてはこのように歪み（本実施形態でいう撓みと考えてよい）によって電気抵抗が変化するというところまでの撓みは許容することができない。すなわちそこまで撓むほど剛性のない基材は、それを使用してできあがった電子デバイスチップやパターン配線シートの電気的性能が変化してしまうので、本実施形態でいうところのデバイス機能を維持できる、あるいはパターン配線機能を維持できるとはいえないものである。

なおこの基材の撓み量も、その上に形成されるパターン部分の剛性によって左右され、無機系の材料によって従来のようなスパッタリング等の手法によって形成された薄膜によるパターンはその撓み量の許容範囲が狭く、一方で本実施形態のような液体噴射原理のような手法によって後述するような各種の電気的機能発現材料によって形成されたパターン（有機材料が主体である場合が多い）は、その撓み量の許容範囲が広い。

つまり本実施形態でいう可撓性シート基材とは、その上に形成されるパターン部分の電気的性質の変化が必要とされる機能を逸脱しない範囲内にとどまっていることを前提とした範囲内での可撓性、撓み量を有するシート基材である。

このような本実施形態の基材に要求される剛性の可否を判断するひとつの目安として、例えば紙の密度がある。

表１に密度の異なる各種の紙を準備し、後述の方法によって１０ｍｍ×１０ｍｍ〜５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさの電子デバイスチップを、各紙のサンプルでその範囲の大きさで１０個ずつランダムに製作し、実使用可否を調べた結果を示す。

サンプルＮｏ．８、９のものは、機械的強度が弱く、撓みやすく、電子デバイスとしての実用的な強度がなかった。一方、それ以外のサンプルは、充分強度があり、電子デバイスとしての実用的であった。Ｎｏ．７は、変形（撓み）はするものの電子デバイスとしての性能に問題は生じなかった。

つまり、本実施形態に使用できる基材は、ふつうに取り扱うことのできる必要最小限の実用的な強度を得るには、使用する紙の密度を０．４０ｇ／ｃｍ³以上にしなければならないことがわかった。なお、ここでいっている密度とは、製紙業界で一般に適用している密度のことであり、秤量（１ｍ²あたりの重さ（グラム数））を厚さで除して算出したものである（いわゆる物理学でいうところの密度とは厳密には同じではない）。

上記検討結果は、１０ｍｍ×１０ｍｍ〜５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさの電子デバイスチップの場合、使用する紙の密度を０．４０ｇ／ｃｍ³以上にしなければならないことを示している。しかし、より大きな例えば１０００ｍｍ×１０００ｍｍといった紙を使用した場合には、この結果が適用できるかどうかは不明である。しかしながらその場合は、紙の密度並びにサイズを適宜選び、最終的には、電子デバイスあるいはパターン配線ユニット、シートの電気的性能も評価しながら実使用の可否（撓んでも性能が維持できているかどうか）を決めればよいが、本実施形態に使用される紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材の好適な厚さとして、例えば０．０５ｍｍ〜３ｍｍのものが使用される。

ところで、上記説明のように本実施形態の基材に要求される剛性は、基材である紙の強度によって維持できるが、後述するような電子デバイスチップやパターン配線ユニットの電気的機能発現材料を直接付与した面もしくはその裏面に設けた保護部材によってもその強度を高くすることができる。すなわち、基材である紙と保護部材の相互作用によって全体の剛性を高めるのもよい方法である。この場合、後述する保護部材は、単なる電子デバイスチップの保護のみならず、機械的強度の増強にも役立ち、大変都合がよい。

次に本実施形態に係る基材の１つである紙についてもう少し補足する。前述のように紙の表面は、セルロース繊維が重なり合って形成されており、セルロース繊維の太さ、それらが重なりあってできる間隙、さらには上記のような塗工紙の場合には、塗工物質（コート材）の粒子の大きさ等に依存して、微視的に見ると凹凸形状となっている。このような微視的凹凸形状は、本実施形態のように電気的機能発現材料を含有した液体を付与してドットパターンを形成し、良好な性能のパターン配線シート、あるいは電子デバイス形成シートを製作する場合に妨げになる因子の１つである。

しかしながらこのコート材をうまく利用することにより、セルロース繊維の太さ、それらが重なりあってできる間隙に起因する紙の繊維の凹凸を低減、あるいは消すことも可能であり、これについては後述する。

本実施形態は後述するように、このような紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材上に電気的機能発現材料を直接付与することによって、パターン配線シートや電子デバイスシートを形成するものである。完成したパターン配線シートや電子デバイスシートはその使用環境によっては、基材裏面（パターンが形成されていない面）に水分が付着し、この水分が表のパターン面にまで浸透してきて、パターン配線や電子デバイスを破損せしめることがある。

そこで本実施形態においては、仮に裏面にこのような水分が付着しても、表のパターン面にまで水分が浸透してこないようにするために、基材に工夫を凝らしている。例えば裏面側に、水分を浸透しないような耐水性部材として樹脂フィルムをラミネートしたような基材を使用するのがよい。

このような樹脂ラミネートは、あらかじめそのようなラミネート済みの基材を使用して後述するような方法で各種のパターン形成を行い、パターン配線シートや電子デバイスシート形成してもよいし、このようなパターン形成を終えた後に、後から裏面側にラミネートを行ってもよい。

ラミネート樹脂の材料としては、例えば塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂など適宜使用できるが、ポリオレフィン系のポリプロピレン樹脂は、環境に優しい高分子材料樹脂として知られており、好ましい材料のひとつである。

なお、上記説明は裏面にこのように樹脂をラミネートする例であるが、基材である紙の製造工程において、紙の内部にこのような樹脂フィルムを１層挿入したような複合紙を製造し、それを基材として用いて本実施形態に係るパターン配線シートや電子デバイスシートを形成するのも良い方法である。

このような基材構成とすることにより、本実施形態によって形成されるパターン配線シートや電子デバイスシート簡単な原理、構造による新規な紙もしくは紙をベースとしながらも、水に強いパターン配線シート、電子デバイスシートとすることができる。

次に、本実施形態に係るパターン配線シートあるいは電子デバイス形成シートを製作するにあたって使用する基材の好ましい形状について説明する。

本実施形態のパターン配線基材、あるいは電子デバイス形成基材に使用する紙もしくは紙をベースとした基材の形状は、このような基材を経済的に生産、供給する、あるいは最終的に製作される電子デバイス形成基材の用途から、矩形である。つまり、その矩形形状を構成する縦２辺、横２辺はそれぞれ、縦２辺が互いに平行、横２辺が互いに平行であり、かつ縦横の辺は直角をなすような基材である。

このような基材に対して本実施形態では、形成される電子デバイス群をマトリックス状に配列し、このマトリックスの互いに直交する２方向が、この基材の縦方向の辺あるいは横方向の辺の方向と平行であるように電子デバイス群を配列する。このように電子デバイス群をマトリックス状に配列する理由および、基材の縦横の辺をそのマトリックスの直交する２方向と平行になるようにする理由を以下に述べる。

図２あるいは図３に示したように、本実施形態では、最初に基材１４と噴射ヘッドユニット１１の液体噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、噴射ヘッドユニット１１は基材１４に対して一定の距離を保ちながら電子デバイス群の形成面に対して平行にＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、上記液体の噴射を行う。つまりこのＸ方向及びＹ方向は互いに直交する２方向であり、基材１４の位置決めを行う際に、基材１４の縦辺あるいは横辺をそのＹ方向あるいはＸ方向と平行になるようにしておけば、形成される電子デバイス群もそのマトリックス状配列の２方向がそれぞれ平行であるため、相対移動を行いつつ噴射する機構のみで高精度のデバイス群形成を行うことができる。言い換えるならば、本実施形態のような基材形状、電子デバイス群のマトリックス状配列、直交するＸ、Ｙの２方向の相対移動装置にすれば、デバイス形成の液滴噴射を行う前の基材１４の位置決めを正確に行えば、高精度な電子デバイス群のマトリックス状配列が得られるということである。

ここで、先ほどの回転位置調整機構に戻って説明する。前述のように本実施形態では、デバイス形成の液滴噴射を行う前の基材の位置決めを正確に行い、ＸおよびＹ方向の相対移動のみを行い、他の制御を行わず、高精度な電子デバイス群のマトリックス状配列を得ようというものである。その際問題となるのは、最初に基材の位置決めを行う際の回転方向（Ｘ、Ｙの２方向で決定される平面に対して垂直方向の軸に対する回転方向）のズレである。この回転方向のズレを補正するために本実施形態では、前述のように図示しない（基材１４の下に位置して見えない）、回転位置調整機構を有している。これにより回転方向のズレも補正し、基材１４の辺を位置決めすると、本実施形態の装置では、ＸおよびＹ方向のみの相対移動で、高精度な電子デバイス群のマトリックス状配列が得られる。

以上はこの回転位置調整機構を、図２の基材位置決め／保持手段２２（２２X1、２２Y1、２２X2、２２Y2）とは別物の機構として説明した（基材１４の下に位置して見えない）が、基材位置決め／保持手段２２に回転位置調整機構を持たせることも可能である。例えば、基材位置決め／保持手段２２は、基材１４の辺に当接され、基材位置決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようになっているが、基材位置決め／保持手段２２の基材１４の辺に当接される部分において、距離をおいて設けられた２本のネジが独立に動くようにしておけば、角度調整が可能である。なお、この回転位置制御情報も上記のＸ、Ｙ方向の位置決め情報および微調整変位情報等と同様に噴射ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、コントロールボックス２１等と接続され、液滴付与の位置情報、タイミング等が、たえずフィードバックできるようになっている。

次に本実施形態の位置決めの他の手段、構成について説明する。上記の説明は基材位置決め／保持手段２２は、基材１４の辺に当接され、基材位置決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようにしたものであるが、ここでは、基材１４の辺ではなく、基材１４上に互いに直交する２方向に帯状パターンを設けるようにした例について説明する。前述のように本実施形態では基材１４上に電子デバイス群をマトリックス状に配列して形成されるが、ここでは、前記のような互いに直交する２方向の帯状パターンをこのマトリックスの互いに直交する２方向と平行になるように形成しておく。このようなパターンは、基材上に印刷等によって容易に形成できる。

本実施形態は、マトリックス状に配列された多数の電子デバイス群を形成する場合の他に、図１に示したような配線パターンを形成する場合にも適用されるが、このような配線パターンも、この例のように直交する２方向に形成し、それが、それぞれ基材の縦、横方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に平行になるように形成する。この配線パターンは、本実施形態に係る基材１４の本来の機能を阻害しない位置に、このような位置決めの目的のためのパターンとして形成してもよいし、また、素子電極４２（図３）や、各デバイスのＸ方向配線やＹ方向配線等の配線パターンを本実施形態の互いに直交する２方向の帯状パターンとみなしてもよい。このような帯状パターンを設けておけば、図３に示したような、ＣＣＤカメラとレンズとを用いた検出光学系３２によってパターン検出ができ、位置調整にフィードバックできる。

次に上記Ｘ、Ｙ方向に対して垂直方向であるＺ方向であるが、本実施形態では、最初に基材１４と噴射ヘッドユニット１１の液体噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、噴射ヘッドユニット１１は基材１４に対して一定の距離（１〜３ｍｍ）を保ちながらＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、電気的機能発現材料を含有する液体の噴射を行うが、その噴射時には、噴射ヘッドユニット１１のＺ方向の位置制御は特に行わない。その理由は、噴射時にその制御を行うと、機構、制御システム等が複雑になるだけではなく、基材１４への液滴付与による電子デバイスの形成が遅くなり、生産性が著しく低下するからである。

かわりに本実施形態では、基材１４の平面度やその基材１４を保持する部分の装置の平面度、さらに噴射ヘッドユニット１１をＸ、Ｙ方向に相対移動を行わせるキャリッジ機構等の精度を高めるようにすることで、噴射時のＺ方向制御を行わず、噴射ヘッドユニット１１と基材１４のＸ、Ｙ方向の相対移動を高速で行い、生産性を高めている。一例をあげると、本実施形態の液体付与時（噴射時）における基材１４と噴射ヘッドユニット１１の液体噴射口面の距離の変動は２ｍｍ以下におさえられている（基材１４のサイズが１００ｍｍ×１００ｍｍ以上、４０００ｍｍ×４０００ｍｍ以下の場合で）。

なお、通常Ｘ、Ｙ方向の２方向で決まる平面は水平（鉛直方向に対して垂直な面）に維持されるように装置構成されるが、基材１４が小さい場合（例えば５００ｍｍ×５００ｍｍ以下の場合）には必ずしもＸ、Ｙ方向の２方向で決まる平面を水平にする必要はなく、その装置にとってもっとも効率的な基材１４の配置の位置関係になるようにすればよい。

次に再度図３により、噴射ヘッドユニット１１の構成を説明する。図３において、検出光学系３２は基材１４上の画像情報を取り込む。検出光学系３２は、液滴４３を吐出させる噴射ヘッド３３に近接し、検出光学系３２の光軸４１および焦点位置と、噴射ヘッド３３による液滴４３の着弾位置４４とが一致するよう配置されている。

この場合、図３に示す検出光学系３２と噴射ヘッド３３との位置関係はヘッドアライメント微動機構３４とヘッドアライメント制御機構３１により精密に調整できるようになっている。また、検出光学系３２には、ＣＣＤカメラとレンズとを用いている。

図３において、画像識別機構３６は先の検出光学系３２で取り込まれた画像情報を識別する機構であり、画像のコントラストを２値化し、２値化した特定コントラスト部分の重心位置を算出する機能を有したものである。具体的には（株）キーエンス製の高精度画像認識装置、ＶＸ−４２１０を用いることができる。これによって得られた画像情報に電子デバイス形成基材１４上における位置情報を与える手段が位置検出機構３８である。これには、ＸＹ方向走査機構３７に設けられたリニアエンコーダ等の測長器を利用することができる。また、これらの画像情報と電子デバイス形成基材１４上での位置情報をもとに、位置補正を行うのが位置補正制御機構３９であり、この機構によりＸＹ方向走査機構３７の動きに補正が加えられる。また、噴射ヘッド制御・駆動機構４０によって噴射ヘッド３３が駆動され、液滴が電子デバイス形成基材１４上に付与される。これまで述べた各制御機構は、制御用コンピュータ３５により集中制御される。

ところで、図３で液滴が基材面に斜めに噴射する図を示したが、これは検出光学系３２と、噴射ヘッド３３を併せて図示するためにこのように液滴が斜めに飛翔している図としたが、実際には基材に対してほぼ垂直に当たるように噴射付与するようにする。

なお、以上の説明は、噴射ヘッドユニット１１は固定で、電子デバイス形成基材１４がＸＹ方向走査機構３７により任意の位置に移動することで噴射ヘッドユニット１１と電子デバイス形成基材１４との相対移動を実現しているが、図２のように、電子デバイス形成基材１４を固定とし、噴射ヘッドユニット１１がＸＹ方向に走査するような構成としてもよいことはいうまでもない。特に２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の中型基材〜２０００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上の大型基材の製作に適用する場合には、後者のように電子デバイス形成基材１４を固定とし、噴射ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、液体の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。

また、基材サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ程度以下の場合には、液滴付与のための噴射ヘッドユニットを２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプとし、噴射ヘッドユニットと基材の相対移動を直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に行うことなく、１方向のみ（例えばＸ方向のみ）に相対移動させて行うことも可能であり、量産性も高くすることができるが、基材サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以上の場合には、そのような２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプの噴射ヘッドユニットを製作することは技術的／コスト的に実現困難であり、本実施形態のように噴射ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、液体の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。

特に最終的な基材としては、２００ｍｍ×２００ｍｍより小さいものを製作する場合であっても、大きな基材から複数個取りして製作するような場合には、その元の基材は、４００ｍｍ×４００ｍｍ〜２０００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上のものを使用することになるので、噴射ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、液体の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。

液滴４３の材料には、電気的機能発現材料として例えば微細な導電性微粒子を含有した液体が使用される。Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ等の金属微粒子を含有した液体が好適に使用される。あるいはこれらの金属の酸化物微粒子も好適に使用される。

特に、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕのような金属微粒子を用いると、電気抵抗が低く、かつ腐食に強い微細回路パターンを形成することができる。

本実施形態では、後述するように各種素子を形成するものであり、それに応じて導電性材料を含む液体も、同一形状のパターンを形成した際に、抵抗値が高い／低いという少なくとも２つの値が得られるように、２種類の導電性材料を含む液体を用意している。

このように２種類あるいはそれ以上の種類の抵抗値を得るためには、使用する導電性材料を変えればよいが、導電性材料粉末と絶縁性材料粉末とを混合したり、低抵抗導電性材料粉末と高抵抗導電性材料粉末とを混合したり、またその混合比率を変えることによっても得られる。例えば、それぞれの組み合わせとして、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ−ＳｉＯ、Ｃｒ−ＭｇＦ、Ａｕ−ＳｉＯ₂、Ａｕ−ＭｇＦ、Ｐｔ−Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｕ−Ｔａ₂Ｏ₅等を挙げることができる。またその溶媒としては、ＰＧＭＥＡ、シクロヘキサン、カルビトールアセテート等が挙げられる。湿潤剤またはバインダーとして、グリセリン、ジエチレングリコール、エチレングリコール等を必要に応じて加え、噴射ヘッドによる液滴形成、噴射が最適になるように調整される。

本実施形態において、このような微細な導電性微粒子を含有した液体は、水性系液体と油性系液体がある。

このような微細な導電性微粒子を、水を主体とする分散媒に分散せしめてなる水性系液体は、例えば、次のような方法で調整することができる。

すなわち、塩化金酸や硝酸銀のような金属イオンソース水液体に水溶性の重合体を溶解させ、撹拌しながらジメチルアミノエタノールのようなアルカノールアミンを添加する。数１０秒〜数分で金属イオンが還元され、平均粒径０．５μｍ（５００ｎｍ）以下の金属微粒子が析出する。塩素イオンや硝酸イオンを限外ろ過などの方法で除去した後、濃縮・乾燥することにより濃厚な導電性微粒子含有液体が得られる。この導電性微粒子含有液体は、水やアルコール系溶媒、テトラエトキシシランやトリエトキシシランのようなゾルゲルプロセス用バインダーに安定に溶解・混合することが可能である。

微細な導電性微粒子を油を主体とする分散媒に分散せしめてなる油性系液体は、例えば、次のような方法で調整することができる。

すなわち、油溶解性のポリマーをアセトンのような水混和性有機溶媒に溶解させ、この液体を金属イオンソース水液体と混合する。混合物は不均一系であるが、これを撹拌しながらアルカノールアミンを添加すると金属微粒子は重合体中に分散した形で油相側に析出してくる。これを濃縮・乾燥させると水性系と同様の濃厚な導電性微粒子含有液体が得られる。この導電性微粒子含有液体は、芳香族系、ケトン系、エステル系などの溶媒やポリエステル、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂等に安定に溶解・混合することが可能である。

導電性微粒子含有液体の分散媒中における導電性微粒子の濃度は、最大８０重量％とすることが可能であるが、用途に応じて適宜稀釈して使用する。

通常、導電性微粒子含有液体における導電性微粒子の含有量は２〜５０重量％、界面活性剤および樹脂の含有量は０．３〜３０重量％、粘度は３〜３０センチポイズ、表面張力は２０〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲内とすることが、噴射ヘッドによる液滴形成、噴射が最適に行われるために適切な値である。

また有機系の材料として、ドーピング等で導電率を向上させた導電性ポリマー、例えば導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン（ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体など）なども好適に利用でき、各種電極などの配線パターンを形成するのに好適に利用できる。

いずれの材料においても、本実施形態は、液体中の揮発成分を揮発させ、固形分を基材上に残留させることによってドットによるパターンを形成し、先に形成されている電極パターンなどと電気的導通を図り、パターン配線あるいは電子デバイス形成を行うものである。この固形物がそれぞれのパターンあるいはデバイスの機能を発生させるものであり、溶媒（揮発成分）はインクジェット原理で液滴を噴射付与するための手段（vehicle）である。

液滴４３の材料として他には、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ等のIV−Ｂ族半導体結晶、ＣｕＣｌ
等のＩ−VII族化合物半導体、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ等のII−VI族化合物半導体、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ等のIII−Ｖ族化合物半導体、またはそれらの複合材料等のナノ粒子を含有した液体が挙げられる。

本実施形態において対象となる微粒子、ナノ粒子としては、通常、粒径が０．０００１〜０．２μｍ（０．１〜２００ｎｍ）、好ましくは０．０００１〜０．０５μｍ（０．１〜５０ｎｍ）の微粒子があげられるが、より厳密には、液体製造上の微粒子分散安定性や、噴射時の目詰まり発生、さらにはパターン形成される基材の表面粗さなども考慮して決められる。

なお、本発明の目的を損なわない範囲で、これらナノ粒子の表面を化学的あるいは物理的に修飾しても良く、また界面活性剤や分散安定剤や酸化防止剤などの添加剤を加えても良い。このようなナノ粒子はコロイド化学的な手法、例えば逆ミセル法（Lianos, P. et al., Chem. Phys. Lett., 125, 299 (1986)）やホットソープ法（Peng. X. et al., J. Am. Chem. Soc., 119, 7019 (1997)）によって合成することができる。

本実施形態に好適に使用できるナノ粒子含有液体は、上記ナノ粒子を連続相が水相であり分散相が油相であるエマルション（Ｏ／Ｗエマルション）に分散させた分散液である。上記水相は水を主体とするが、水に水溶性有機溶剤を添加して用いてもよい。水溶性有機溶剤としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール（＃２００、＃４００）、グリセリン、前記グリコール類のアルキルエーテル類、Ｎ−メチルピロリドン、１、３−ジメチルイミダゾリノン、チオジグリコール、２−ピロリドン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エタノール、イソプロパノール等が挙げられる。水性分散媒体中の水溶性有機溶剤の使用量は、通常３０重量％以下が好ましく、さらには２０重量％とするのがより好ましい。

分散液中のナノ粒子の含有量は、所望の膜（層）構造または粒子配列構造及び膜（層）厚により異なるが分散液の全重量に対し、通常０．０１〜１５重量％の範囲で用いられるが、０．０５〜１０重量％の範囲とするのがより好ましい。ナノ粒子の含有量が少な過ぎるとデバイス機能を充分に発現することが出来なくなる可能性があり、逆に多過ぎるとインクジェット原理で液滴を噴射する際の吐出安定性が損なわれる。

また本実施形態に好適に使用され、インクジェット原理で噴射されるナノ粒子含有液体は、分散液中に、界面活性剤、及びナノ粒子の分散用溶媒を共存させるのが好ましい。界面活性剤としては、例えばアニオン系界面活性剤（ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩など）、ノニオン系界面活性剤（ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなど）が挙げられ、これらを単独または二種以上混合して用いることができる。

界面活性剤の量は液体の全重量に対し、通常、０．１〜３０重量％の範囲で用いられるが、５〜２０重量％の範囲とするのがより好ましい。界面活性剤がこの範囲よりも少な過ぎると水性分散体中で油水分離が生じ、液滴噴射付与による均一なパターンのコーティングができない場合がある。逆にこの範囲より多過ぎると水性分散媒体の粘度が高くなりすぎる傾向がある。

ナノ粒子の分散用溶媒としては、通常トルエン、ヘキサン、ピリジン、クロロホルムなどの液体であり、揮発性であることが望ましい。分散用溶媒の量は通常、０．１〜２０重量％程度の範囲で用いられるが、１〜１０重量％の範囲がより好ましい。分散用溶媒がこの範囲よりも少な過ぎると水性媒体中に含有させることのできる超微粒子の量が少なくなる。逆にこの範囲より多過ぎると水性分散媒体中で油水分離が生じる場合がある。

さらに、分散液中に有機化合物を溶解させておくこともできる。このような有機化合物としては、トリオクチルホスフィンオキシド（ＴＯＰＯ）、チオフェノール、フォトクロミック化合物（スピロピラン、フルギド等）、電荷移動型錯体、電子受容性化合物等が挙げられ、常温で固体であるものが好ましい。この場合、分散液中の前記有機化合物の量は、ナノ粒子の重量に対し、１／１００００以上、好ましくは１／１０００〜１０倍程度である。

なお本発明の目的を損なわない範囲で、懸濁液に界面活性剤や分散安定剤や酸化防止剤などの添加剤、またはポリマー、塗布・乾燥過程でゲル化する材料などのバインダーを加えても良い。

このようなナノ粒子含有液体をインクジェット原理によって基材上に液滴付与し、乾燥させてパターン配線形成、あるいは電子デバイス形成を行う。本実施形態においては、例えば、先ず大気圧中において、−２０〜１２０℃、好ましくは０〜８０℃程度で１時間以上、好ましくは３時間以上風乾し、その後必要に応じて減圧乾燥を行っても良い。この際の減圧度は１×１０⁵Ｐａ以下であればよいが、好ましくは１×１０⁴Ｐａ以下程度であり、温度は通常−２０〜１１０℃、好ましくは０〜７０℃である。また、減圧時間は１〜２４時間程度である。

上記の方法により得られるナノ粒子薄膜の厚さは特に限定されるものではないが、通常、ナノ粒子の直径〜１ｍｍ、好ましくはナノ粒子の直径〜１００μｍ程度である。また、ナノ粒子薄膜内において、ナノ粒子はある程度以上の密度で存在するのが好ましい。その意味からナノ粒子の集合体における個々のナノ粒子間の平均粒子間距離は、通常粒子直径の１０倍以内の範囲であり、さらには粒子直径の２倍以内の範囲であることが好ましい。この平均粒子間距離が大き過ぎるとナノ粒子は集団的機能を示さなくなる。

液滴４３の材料として他には、有機半導体材料含有溶液が挙げられる。例えば有機半導体材料として、π共役系材料が用いられ、例えばポリピロール、ポリ（Ｎ−置換ピロール）、ポリ（３−置換ピロール）、ポリ（３，４−二置換ピロール）などのポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ（３−置換チオフェン）、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチアナフテンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチェニレンビニレンなどのポリチェニレンビニレン類、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）などのポリ（ｐ−フェニレンビニレン）類、ポリアニリン、ポリ（Ｎ−置換アニリン）、ポリ（３−置換アニリン）、ポリ（２，３−置換アニリン）などのポリアニリン類、ポリアセチレンなどのポリアセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジアセチレン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリピレンなどのポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ（Ｎ−置換カルバゾール）などのポリカルバゾール類、ポリセレノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラン、ポリベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ（ｐ−フェニレン）などのポリ（ｐ−フェニレン）類、ポリインドールなどのポリインドール類、ポリピリダジンなどのポリピリダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセンヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセンなどのポリアセン類およびポリアセン類の炭素の一部をＮ、Ｓ、Ｏなどの原子、カルボニル基などの官能基に置換した誘導体（トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン−６，１５−キノンなど）、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマーを用いることができる。

また、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有する例えばチオフェン６量体であるα−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α，ω−ビス（３−ブトキシプロピル）−α−セクシチオフェン、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマーも好適に用いることができる。

さらに銅フタロシアニンやフッ素置換銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ'−ビス（４−トリフルオロメチルベンジル）ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミドとともに、Ｎ，Ｎ'−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロオクチル）、Ｎ，Ｎ'−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロブチル）及びＮ，Ｎ'−ジオクチルナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン２，３，６，７テトラカルボン酸ジイミドなどのナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及びアントラセン２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミドなどのアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、Ｃ60、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ78、Ｃ84等フラーレン類、ＳＷＮＴなどのカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類などの色素などが挙げられる。

これらのπ共役系材料のうちでも、チオフェン、ビニレン、チェニレンビニレン、フェニレンビニレン、ｐ−フェニレン、これらの置換体またはこれらの２種以上を繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数ｎが４〜１０であるオリゴマーもしくは該繰返し単位の数ｎが２０以上であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニンよりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましい。

また、その他の有機半導体材料としては、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体、などの有機分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポリゲルマンなどのσ共役系ポリマーも用いることができる。

本実施形態に好適に利用できる例として、下記一般式で示される繰り返し単位を有する重合体を主成分とする有機半導体材料について、その合成法とともにより詳細に説明する。

一般式（１）

例えば下記一般式（２）で表わされるカルボニル化合物

一般式（２）
［一般式（２）中、Ａ¹、Ａ²はそれぞれ置換または無置換の単環または多環式のアリレン基またはヘテロアリレン基を表わす。Ｒ¹は水素、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基を表わす。Ｖは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ²−（Ｒ²は置換または無置換の単環または多環式のアリレン基、もしくは置換または無置換の単環または多環式のヘテロアリレン基を表わす）を表わし、ｎは≧０を表わす］、及び下記一般式（３）で表わされるリン化合物

一般式（３）
［一般式（３）中、Ａ³、Ａ⁴はそれぞれ置換または無置換の単環または多環式のアリレン基またはヘテロアリレン基を表わす。Ｒ³は水素、置換または無置換のアルキルまたはアリールまたはヘテロアリール基を表わす。Ｗは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＲ⁴−（Ｒ⁴は置換または無置換の単環または多環式のアリレン基、もしくは置換または無置換の単環または多環式のヘテロアリレン基を表わす。ｍは≧０を表わす。ＸはＰＯ（ＯＲ⁵）２（Ｒ⁵は低級アルキル基）またはＰ（Ｒ⁶）３＋Ｙ―（Ｒ⁶は置換または無置換のアリール基、もしくは置換または無置換のアルキル基を表わし、Ｙはハロゲン原子を表わす）を表わす］を反応させ、炭素−炭素二重結合を含有する下記一般式（４）

一般式（４）
の繰り返し単位をもつ重合体が製造される。

以下に更に詳細に説明する。好適に用いられる塩基化合物は、非水系溶媒に均一に溶解していれば一般に知られている塩基性化合物が全て含まれるが、ホスホネートカルボアニオンの形成能を考慮に入れると、塩基性度の点から金属アルコシド、金属ヒドリド、有機リチウム化合物等が好ましく、例えばカリウムｔ−ブトキシド、ナトリウムｔ−ブトキシド、リチウムｔ−ブトキシド、カリウム２−メチル−２−ブトキシド、ナトリウム２−メチル−２−ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、カリウムメトキシド、水素化ナトリウム、水素化カリウム、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、フェニルリチウム、リチウムナフチリド、リチウムアミド、リチウムジイソプロピルアミド等を挙げることができる。

塩基を溶解する溶媒としては、使用する塩基と安定な溶液を形成する溶媒を選択しなければならないが、その他の要因として塩基の溶解度が高いものがよく、また反応系で生成する高分子量体の反応溶媒に対する溶解性を損ねないものがよく、さらに生成する高分子量体が良好に溶解する溶媒がよく、用いる塩基と製造する高分子量体の特性に応じて、一般に知られているアルコール系、エーテル系、アミン系、炭化水素系溶媒等から任意に選択することができる。

塩基とそれを均一に溶解する溶媒の組み合わせとしては、例えばナトリウムメトキシドのメタノール溶液、ナトリウムエトキシドのエタノール溶液、カリウムｔ−ブトキシドの２−プロパノール溶液、カリウムｔ−ブトキシドの２−メチル−２−プロパノール溶液、カリウムｔ−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液、カリウムｔ−ブトキシドのジオキサン溶液、ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液、メチルリチウムのエーテル溶液、リチウムｔ−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液、リチウムジイソプロピルアミドのシクロヘキサン溶液、カリウムビストリメチルシリルアミドのトルエン溶液等をはじめとして、種々の組み合わせの溶液が挙げられ、幾つかの溶液は市販品として容易に入手することができる。

温和な反応条件、取り扱いの容易さの観点から好ましくは金属アルコキシド系の溶液が用いられ、生成する重合体の溶解性、取り扱いの容易さ、反応の効率性、生成する重合体の溶解性等の観点からより好ましくは金属ｔ−ブトキシドのエーテル系が用いられ、さらに好ましくはカリウムｔ−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液が用いられる。

リン化合物およびアルデヒド化合物が化学量論的に等しく存在する溶液と、その２倍モル量以上の塩基を含む前述の塩基溶液を混合させることにより重合反応は容易に進行し、狭い分子量分布に好ましく制御された高分子量の重合体を簡便に得ることができる。通常、塩基の量はリン化合物の重合活性点に対して同量使用するだけでよいが、さらに過剰量用いても支障ない。

上記重合反応はリン化合物およびアルデヒド化合物の溶液に塩基溶液を添加してもよく、塩基溶液にリン化合物およびアルデヒド化合物の溶液を加えてもよく、同じに反応系に加えてもよく、添加の順序に制約はない。

上記重合反応における重合時間は、用いられるモノマーの反応性、または望まれる重合体の分子量等に応じて適宜設定すればよいが、０．２時間〜３０時間が好適である。また、重合体の末端を封止するための封止剤を、反応途中または反応後に添加することも可能であり、反応開始時に添加しておくことも可能である。

上記重合反応における反応温度は特に制御する必要なく室温において良好に重合反応が進行するが、反応効率をより上げるために加熱することや、またはより温和な条件に冷却することも可能である。

以下に実施例を挙げて更に具体的に説明するが、本実施形態に好適に利用できる有機半導体材料はその要旨を越えない限り、この実施例によって制限されるものではない。

各種の測定は下記の方法によった。重合体の数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）の測定は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により行い、ＵＶ吸収及び示差屈折率を用いて、単分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行った。

（材料合成実施例）
１００ｍｌ四つ口フラスコに、以下の化学式（５）に示すジアルデヒドを０．８５２ｇ（２．７０ｍｍｏｌ）、及び以下の化学式（６）に示すジホスホネートを１．５２５ｇ（２．７０ｍｍｏｌ）を入れ、窒素置換してテトラヒドロフラン７５ｍｌを加えた。この溶液にカリウムｔ−ブトキシドの１．０ｍｏｌｄｍ−３テトラヒドロフラン溶液６．７５ｍｌ（６．７５ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２０時間撹拌した後、ベンジルホスホネート及びベンズアルデヒドを順次加え、さらに２時間３０分撹拌した。酢酸およそ１ｍｌを加えて反応を終了し、溶液を水洗した。溶媒を減圧留去し、残渣をテトラヒドロフラン１５ｍｌ及びメタノール８０ｍｌを用いて再沈澱による精製を行い、以下の化学式（７）に示す重合体を１．０７ｇ得た。

化学式（５）

化学式（６）

化学式（７）

得られた重合体の分子量及び分子量分布を測定したところ、収率：７３％、重量平均分子量（Ｍｗ）：１０４０００、数平均分子量（Ｍｎ）：３６０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）：２．８９、重合体：６３であった。

液滴４３のさらに他の例としては、絶縁性材料の微粒子含有液体が用いられる。絶縁性材料としては、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃、誘電体であるＳｒＴｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃等が考えられる。溶媒としてはＰＧＭＥＡ、シクロヘキサン、カルビトールアセテート等が挙げられる。湿潤剤またはバインダーとして、グリセリン、ジエチレングリコール、エチレングリコール等を必要に応じて加えてもよい。

また絶縁性材料を含む液体として、半導体等に多用される層間絶縁膜のシリコンガラスの前駆物質である、ポリシラザン（例えば東燃製）、有機ＳＯＧ材料、シリカガラス形成材料等が挙げられる。また絶縁体材料を含む金属アルコキシドを用いても良い。これらの場合には液滴付与後の加熱や化学反応などによって絶縁体パターンを形成することができる。

次に本実施形態に好適に適用される液体噴射ヘッド１１について、図５、図６を用いて説明する。この例は７ノズルの例である。

この液体噴射ヘッドは、液体４７が導入される流路４５内にエネルギー作用部としてピエゾ素子４６を設けたものである。ピエゾ素子４６にパルス状の信号電圧を印加して図５（ａ）に示すようにピエゾ素子４６を機械的に歪ませると、流路４５の容積が減少すると共に圧力波が発生し、その圧力波によってノズル４８から液滴４３が吐出する。図５（ｂ）はピエゾ素子４６の歪がなくなって流路４５の容積が増大した状態である。

このような噴射ヘッドで、液滴を噴射させた場合、図７、図８に示したような形状となる。すなわち、このような電気機械変換素子（ピエゾ素子）の機械的変位による作用力で液体を噴射させた場合、飛翔時の液体は、前記基材面に付着する直前にほぼ丸い滴形状である（図７）、もしくは飛翔方向に伸びた柱状であってもその長さは長くてもその直径の３倍以内の長さの柱状とすることができる（図８）。

これは通常、このような電気機械変換素子（ピエゾ素子）の機械的変位による作用力で液体を噴射させるという原理によって液滴を噴射させた場合、この原理の持つ特性としていつもほぼこのような形状の液滴が得られる。以下にその理由を述べる。

一般にこのような電気機械変換素子（ピエゾ素子）の機械的変位による作用力で液体を噴射させるという原理によって液滴を噴射させた場合、電気機械変換素子によって液体に与える衝撃力の時間微分した値の大小によってこの形状は決まるわけである。この原理の噴射ヘッドの場合、液体がノズルから飛び出す時の条件と、このような丸い液滴あるいは細長い形状であったとしても最大でもその直径の３倍以内の長さの柱状となって噴射、飛翔する条件がほぼ一致している。

すなわち、このような原理で液滴を噴射させた場合、飛翔時の液滴の形状は、ほぼこのような丸い液滴あるいは細長い形状であったとしても最大でもその直径の３倍以内の長さの柱状である。そしてそのときの状態というのは、飛翔液滴が外乱によって揺らぐことなく安定して飛翔する状態である。またそのときの飛翔スピードは、５ｍ／ｓ〜１２ｍ／ｓである。

本実施形態においては、このような噴射ヘッドを使用して、電気的機能発現材料含有液体を噴射して、電子デバイスあるいは電子回路を形成する場合、この条件（この飛翔時の形状）としているが、通常ほとんどそのようなことはないが仮にそのような条件から外れる場合においては、電気的機能発現材料含有液体あるいはそれと同等の流体物性（粘度、表面張力）を持つ液体と、同等の噴射ヘッドとを使用して噴射させ、その飛翔形状を顕微鏡下で観察しながら噴射ヘッドの電気機械変換素子への駆動信号を調整（その形状となるように立ち上がり波形を急峻に）して、その駆動信号の調整結果に基づいた駆動信号を、本実施形態に係る電子部品製造装置の噴射ヘッドの電気機械変換素子へ入力することにより、所望の安定した飛翔形状が得られるようにしている。

次に本実施形態に好適に適用される液体噴射ヘッドの他の例について、図９を用いて説明する。この例はサーマル方式（バブル方式）の液体噴射ヘッドの例であり、前述のピエゾ素子による電気−機械変換作用によって液滴噴射を行うのではなく、液体中に短時間（１〜１０μｓ）に加えられた高熱（３００〜５００℃）で瞬時に発生する膜沸騰気泡の成長作用力を液滴噴射の原動力とするものである。

ここで示した液体噴射ヘッドは、液体が流れる流路短部から液滴が噴射するタイプのものであり、エッジシューター型と呼ばれるものである。

ここでは、液体噴射ヘッドのノズル数を４個とした例を示している。この液体噴射ヘッドは、発熱体基材６６と蓋基材６７とを接合させることにより形成されており、発熱体基材６６は、シリコン基材６８上にウエハプロセスによって個別電極６９と共通電極７０とエネルギー作用部である発熱体７１とを形成することによって構成されている。

一方前記蓋基材６７には、機能性材料を含有する液体が導入される流路を形成するための溝７４と、流路に導入される前記液体を収容する共通液室を形成するための凹部領域７５とが形成されており、これらの発熱体基材６６と蓋基材６７とを図９に示すように接合させることにより、前記流路及び前記共通液室が形成される。なお、発熱体基材６６と蓋基材６７とを接合させた状態においては、前記流路の底面部に前記発熱体７１が位置し、流路の端部にはこれらの流路に導入された液体の一部を液滴として吐出させるための前記ノズル６５が形成されている。なおここでは、ノズル形状は矩形であるが、これは丸形状であってもよい。

さらに、より噴射安定性を考慮して、端面（ノズル６５の領域）に、別途ノズルプレートを設け、所望のノズル径、ノズル形状（たとえば丸形状）としてもよい。その場合のノズルプレートとしては、たとえばＮｉなどが用いられ、エレクトロフォーミング等の手法によって高精度な物が形成できる。あるいは、樹脂フィルム（基材）にエキシマレーザー加工によってノズル孔を穿孔したものを用いるのも良い方法である。

なお前記蓋基材６７には、供給手段（図示せず）によって前記供給液室内に液体を供給するための液体流入口７６が形成されている。

このような噴射ヘッドで、本実施形態に使用する電気的機能発現材料含有液体を噴射させた場合、図１０に示したような形状となる。すなわち、このような液体中に配された発熱体が発する熱によって瞬時に発生させた気泡の成長作用力で液体を噴射させた場合、飛翔時の液体は、飛翔方向に伸びた細長柱状であってその直径の５倍以上の長さの柱状形状とすることができる（図１０）。

これは通常、このような液体中に配された発熱体が発する熱によって瞬時に発生させた気泡（膜沸騰気泡）の成長作用力で液体を噴射させた場合、この原理の持つ特性としていつもほぼこのような飛翔液体の形状が得られる。以下にその理由を述べる。

一般にこのような液体中に配された発熱体が発する熱によって瞬時に発生させた気泡（膜沸騰気泡）の成長作用力で液体を噴射させるという原理によって液体を噴射させた場合、前述のような電気機械変換素子を利用する噴射ヘッドとは比較にならないくらいその噴射圧力が高く、図１０で示したような液柱が細長く伸び、後方に微小なサテライト滴を引きずるような飛翔形態をとる。またそのときの飛翔スピードは、８ｍ／ｓ〜１８ｍ／ｓというように大変高速である。それゆえ、後方に微小なサテライト滴を引きずるような飛翔形態であって、それらも高速で飛翔して、基材面に先行する細長柱状の液体とほぼ同じ位置に着弾するので、パターン形成上は何ら支障はない。

本実施形態においては、このような噴射ヘッドを使用して、電気的機能発現材料含有液体を噴射して、電子デバイスあるいは電子回路を形成する場合、この条件（飛翔方向に伸びた細長柱状であってその直径の５倍以上の長さの柱状形状）としているが、通常ほとんどそのようなことはないが仮にそのような条件から外れる場合においては、電気的機能発現材料含有液体あるいはそれと同等の流体物性（粘度、表面張力）を持つ液体と、同等の噴射ヘッドとを使用して噴射させ、その飛翔形状を顕微鏡下で観察しながら噴射ヘッドの発熱体への駆動信号を調整（その形状となるようにパルス電圧、あるいはパルス幅を少し増やす、つまり駆動エネルギーを増やす）して、その駆動信号の調整結果に基づいた駆動信号を、本実施形態に係る電子部品製造装置の噴射ヘッドの発熱体へ入力することにより、所望の安定した飛翔形状が得られるようにしている。

前述のピエゾ素子による電気−機械変換作用によって液滴噴射を行う方式にしろ、サーマル方式（バブル方式）にしろ、本実施形態においては、特に０．１ｐｌ〜数１００ｐｌ程度の液滴を形成するために、噴射ヘッドのノズルは、Φ３μｍ〜Φ１００μｍの範囲のものが用いられる。

ライン幅が５μｍ程度の精細なパターン、ドット径がΦ５μｍ程度の微小ドットパターンを形成するためには、Φ３μｍ〜Φ５μｍのノズル径が選ばれ、ライン幅が２０μｍ程度のパターン、ドット径がΦ２０μｍ程度のドットパターンを形成するためには、Φ１０μｍ〜Φ２５μｍのノズル径が選ばれる。また、ある領域を全面的に被覆するだけでよい場合には、Φ３０μｍ〜Φ１００μｍの大きなノズル径を選択すればよい。なおノズル形状が丸ではなく、他の形状（例えば矩形、台形等）である場合には、面積換算で同じ大きさになるようにしたものを選択する。

本実施形態では複数の液滴により１つの電子デバイスを形成する、あるいは、複数滴によって、電子デバイスなどを形成するパターンをドットを重ね打ちしたり接触させたりして形成する。よって、このようなマルチノズル型の液体噴射ヘッドを用いると大変効率的に電子デバイスを形成することができる。なおこの例では４ノズルの液体噴射ヘッドを示しているが、必ずしも４ノズルに限定されるものではなく、ノズル数が多ければ多いほど電子デバイスの形成が効率的になることは言うまでもない。ただし、単純に多くすればよいということではなく、多くすれば液体噴射ヘッドも高価になり、また噴射ノズルの目詰まりによる確率も高くなるので、それらも考慮し装置全体のバランス（装置コストと電子デバイスの製作効率のバランス）を考えて決められる。

図１１はこのようにして製作されたマルチノズル型の液体噴射ヘッドをノズル側から見た図を示している。本実施形態では、このようなマルチノズル型の液体噴射ヘッドを図１２に示すように、噴射する液体ごとに設け、キャリッジ搭載される。図１３はその斜視図である。

図１２、図１３にはそれぞれのマルチノズル型の液体噴射ヘッドをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと符号をつけているが、各液体噴射ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄはノズル部分が各液体噴射ヘッドごとに離間して構成されるとともに各液体噴射ヘッドごとに異なる種類の電気的機能発現材料含有液体を噴射することができる。

例えばＡ、Ｂ２つの液体噴射ヘッドには、それぞれ低抵抗と高抵抗の２種類の導電性材料を含む液体を詰め、Ｃの液体噴射ヘッドには、半導体材料を含む液体、Ｄの液体噴射ヘッドには、絶縁材料を含む液体を詰め、それぞれ独自に噴射できるようにしている。

つまり本実施形態に係る電子デバイスあるいは電子回路を製作するための製造装置は、基本的にはこのような４種類の液体を独自に噴射できるようにした４個の噴射ヘッドを、あるいはそれらを図１２、図１３のようにユニット化したヘッドユニットを具備するものである。このように少なくとも４種類の液体を独自に噴射できるようにしておけば、次に説明するような各種素子の製作、あるいはそれら素子の組み合わせた電子回路、さらにはＩＣ、ＬＳＩを模倣したような集積回路の製作を行うことができる。

なお、必ずしも４個あるいは４種類の液体噴射に限定されるものではなく、４個の噴射ヘッドを用意しておく、あるいは４種類の液体噴射を行うようにしておけば、基本的な電子回路形成がほぼ可能であるということであって、５個あるいは６個又はそれ以上の数の噴射ヘッドを有していてもよい。

次に各種素子の具体的形成例を説明する。

（抵抗器）
最初に抵抗器の形成方法について図１４〜図１６に基づいて説明する。抵抗材料としては、導電性粉末と絶縁性粉末との混合、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｒ−ＳｉＯ、Ｃｒ−ＭｇＦ、Ａｕ−ＳｉＯ₂、ＡｕＭｇＦ、ＰｔＴａ₂Ｏ₅、ＡｕＴａ₂Ｏ₅Ｔａ₂、Ｃｒ₃Ｓｉ、ＴａＳｉ₂等が挙げられ、その溶媒としては、ＰＧＭＥＡ、シクロヘキサン、カルビトールアセテート等が挙げられる。

また、湿潤剤またはバインダーとして、グリセリン、ジエチレングリコール、エチレングリコール等を必要に応じて加え、インクジェット原理の噴射に適した物性となるように粘度などが調整される。

また絶縁性材料を含む液体として、ポリシラザンや絶縁体材料を含む金属アルコキシドを用いても良い。この場合には加熱や化学反応などによって絶縁体材料を形成することができる。抵抗材料は形成したい抵抗器の抵抗値に応じて決める。

図１４〜図１６において（ａ）は回路素子の中心線で切断した製造工程断面図を示し、（ｂ）は平面図を示す。

図１４は抵抗膜形成工程を示す。まず液体噴射ヘッド３０５を図１４（ａ）、（ｂ）に示すように移動させる。そして当該ヘッド３０５から抵抗材料を含む液体３０２を吐出させ、電気的抵抗を与えるための抵抗膜３１３を形成する。

固化処理として、物理的、物理化学的、化学的処理を抵抗膜３１３形成前のパターン形成面３１０、あるいは抵抗膜３１３上に施せばよい。例えば熱風の吹き付け、レーザ照射、ランプ照射による加熱・乾燥処理、化学物質の投与による化学変化処理、液体３０２のパターン形成面３１０への付着の程度を制御する一定の表面改質処理等により付着した液体中の揮発成分を揮発させ、固形分を基板上に残留させることによってパターンを固化、形成したり、あるいは液体３０２の付着を促進したりする。

なお、抵抗膜３１３の幅、高さおよび長さについては形成したい抵抗器の抵抗値に応じて決める。抵抗器の抵抗値は長さに比例し断面積に反比例するからである。なお、この抵抗膜３１３は目標となる抵抗値よりも大きな抵抗値となるように高さや幅を設定しておくことが好ましい。後に抵抗膜３１３の高さや幅を増加させて抵抗値を適正値に下げることができるからである。

図１５および図１６は導電膜形成工程を示す。抵抗膜３１３が固化したら、液体噴射ヘッド３０４を図１５および図１６に示すように移動させ、導電性材料を含む液体３０１を吐出して、抵抗膜３１３の両端に導電膜３１２を形成する。導電性材料を含む液体３０１には、前述の液体と同様のものが使用される。それにより、形成される導電膜の固化処理については前述と同様の手法を用いる。

上記の工程により電気回路として抵抗器３１６をパターン形成面３１０に形成することができる。なお後に抵抗器３１６の抵抗値を微調整したい場合には抵抗膜３１３にさらに液体３０１を吐出して抵抗膜３１３の厚みを厚くしたり幅を大きくしたりすれば、抵抗値を適正値にまで下げることができる。

（コンデンサ）
次にコンデンサの形成方法について図１７〜図１９に基づいて説明する。各図において（ａ）は回路素子の中心線で切断した製造工程断面図を示し、（ｂ）は平面図を示す。

図１７は絶縁膜形成工程を示す。まず液体噴射ヘッド３０３を図１７（ａ）に示すように絶縁膜を形成する領域に移動させ、当該ヘッド３０３からパターン形成材料として絶縁性材料を含む液体３００を吐出させる。絶縁性材料としては、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃、誘電体であるＳｒＴｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃等が使用できる。溶媒としてはＰＧＭＥＡ、シクロヘキサン、カルビトールアセテート等が挙げられる。湿潤剤またはバインダーとして、グリセリン、ジエチレングリコール、エチレングリコール等を必要に応じて加えてもよい。また絶縁性材料を含む液体３００として、ポリシラザンや絶縁体材料を含む金属アルコキシドを用いても良い。この場合には加熱や化学反応などによって絶縁体材料を形成することができる。なお、ここでも絶縁性材料を含む液体３００には、前述の各着色用液体から適宜選択した液体を混合したものが使用される。それにより、形成される絶縁膜は、視認、識別可能となるように着色される。

吐出された液体３００はパターン形成面３１０に着弾する。着弾した液体３００は数μｍ〜数１０μｍ程度の径を有する。

液体噴射ヘッド３０３を図１７（ｂ）のように動かして液体３００を連続してパターン形成領域に沿って吐出すれば、巨視的には矩形の絶縁膜パターンを形成できる。絶縁膜３１１の幅、長さおよび絶縁性材料の誘電率は形成したいコンデンサの容量に応じて定める。コンデンサの容量は対向電極の面積、間隙および誘電率により定まるからである。膜の厚みを厚くする場合には一旦固化した膜上にさらに同一の液体を吐出し固化させるというように積層構造に製造すればよい。固化処理は前述の抵抗器形成方法で説明した手法が適用できる。

液体が絶縁性材料を含む場合には、固化させ形成された膜が緻密な膜となっていなくても電気的な悪影響がないので、溶媒成分を蒸発させるだけでよい。ただし膜を強固にするために加熱処理をすることは望ましい。また化学的反応により絶縁膜を固化させる場合には、分散系の破壊をもたらすような薬品で処理することも可能である。

例えば、液体３００がスチレン−アクリル樹脂により分散した有機顔料を主成分とする場合には、反応液として硝酸マグネシウム水溶液を吐出する。また液体３００がエポキシ樹脂を主成分とする場合には、反応液としてアミン類を吐出する。一つのパターンを形成するたびに固化処理を行うことが好ましい。なぜなら固化していない液体に重ねて他のパターン形成材料を含んだ液体を吐出すると、材料が混ざるため所望の電気的特性が得られないからである。

なお、パターン形成材料として絶縁性材料の代わりに誘電性材料を使用してもよい。誘電性材料を電極間に充填させればコンデンサの容量を増加させることができるからである。また複数の材料により複数の絶縁膜を平行して形成してもよい。コンデンサの多層構造に類した機能を持たせることができるからである。

また、電極の間隙が少ない場合には、後に吐出される導電性材料を含んだ液体３０１に対してこの絶縁膜が非親和性を示すような絶縁性材料を選択することが好ましい。形成される絶縁膜が液体３０１をはじくので、電極が短絡する危険が少なくなるからである。

図１８および図１９は導電膜形成工程を示す。絶縁膜３１１が固化したら、液体噴射ヘッド３０４を図１８（ａ）および図１９（ａ）に示すように導電膜を形成する領域に移動させる。次いで図１８（ｂ）や図１９（ｂ）の矢印のように液体噴射ヘッド３０４を動かしてパターン形成材料として導電性材料を含む液体３０１を吐出させる。これによりコンデンサの電極となる導電膜３１２が形成される。

パターン形成材料の導電性材料としては、ＲｕＯ₂、ＩｒＯ₂、ＯｓＯ₂、ＭｏＯ₂、ＲｅＯ₂、ＷＯ₂、ＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ₇−ｘ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｉｎ−Ｇａ合金、Ｇａ、半田等が使用できる。溶媒としてはブチルカルビトールアセテート、３−ジメチル−２−イミタゾリジン、ＢＭＡ等が使用できる。

導電性材料を含む液体３０１としては、Ｉｎ−Ｇａ、Ｉｎ、半田等の低融点金属を加熱等によって溶融させた状態で用いてもよい。

導電膜のパターンは、図１７〜図１９のような形の他、種々の形状に変更可能である。例えば各導電膜や絶縁膜を鋸歯状や凹凸形状に形成して対向する電極が噛み合うように形成すればさらにコンデンサの容量を増加させることができる。コンデンサの容量を大きくするために絶縁膜３１１の高さや導電膜３１２の対向面の高さを高く形成し電極面積を大きくしてもよい。

次いで所望の電気的特性を得るために導電膜の固化処理を行う。固化処理については前述と同様の手法を用いる。

液体３０１がパターン形成材料として金属等の導電性材料の微粒子を含んでいる場合、図２０の（ａ）、（ｂ）に示すように、液体噴射ヘッド３０４から吐出される液体３０１ｂには溶媒中に微粒子が散在している。この液体から溶媒を蒸発させただけではパターン形成材料が連続せず導電性が確保できない場合がある。その場合は、図２１に示すように、固化装置３２０等により導電性材料の融点以上に加熱するのもよい方法である。この処理により溶媒が蒸発する他、パターン形成材料が溶解し微粒子が互いに連結し一体化する。液体３０１がパターン形成材料を溶解したものである場合も加熱処理で溶媒を蒸発させることにより、導電性材料を析出させる。パターン形成材料が融点以上に熱せられた金属等の材料である場合、パターン形成面を融点より低い温度に維持することによって導電性材料を固化させてもよい。

（コイル）
次にコイル３１５の形成方法について図２２〜図２４に基づいて説明する。各図において（ａ）は回路素子の中心線で切断した製造工程断面図を示し、（ｂ）は平面図を示す。

図２２は、導電膜形成工程を示す。まず液体噴射ヘッド３０４を図２２（ａ）、（ｂ）に示すように移動させながら導電性材料を含む液体３０１を吐出させ、コイル３１５の引き出し線に相当する導電膜３１２を形成する。液体３０１およびその固化処理については前述と同様である。なおパターン形成面３１０上に予め磁性材料を塗布したり渦状の導電膜３１２の間に磁性材料を塗布したりすれば、コイル３１５のインダクタンスを増加させることができる。

図２３は、絶縁膜形成工程を示す。液体噴射ヘッド３０３を図２３（ａ）に示すように移動させ絶縁性材料を含む液体３００を吐出させ、図２３（ｂ）のように導電膜３１２の先端を残して絶縁膜３１１を形成する。図２３のように大きく絶縁膜を設けず図２２で形成する導電膜と図２４で形成する導電膜との交差部分にのみ絶縁膜を設けるものでもよい。液体３００およびその固化処理については前述と同様である。

図２４は、渦状導電膜形成工程を示す。液体噴射ヘッド３０４から導電性材料を含む液体３０１を吐出させながら図２４（ａ）に示すように螺旋状に移動させ、渦状の導電膜３１２を形成する。この渦状の導電膜３１２は図２４（ｂ）に示すように中心が図２２で形成した導電膜３１２に接触している。渦巻き状のどの部分も先に形成した導電膜に接触しない。渦の巻き数や導電膜３１２の幅は製造したいコイル３１５のインダクタンス値に応じて定める。液体３０１およびその固化処理については前述と同様である。

上記の工程により電気回路としてコイル３１５をパターン形成面３１０に形成することができる。なお後にコイル３１５のインダクタンスを増加させたい場合には渦状の端部からさらに渦状の導電膜３１２を伸ばせばよい。またインダクタンスを減少させた場合には既に形成した渦状の導電膜３１２の途中から引き出し線を付加すればよい。

次に、有機薄膜トランジスタ素子の例を説明する。前述のような有機半導体材料含有溶液を用いて、本実施形態では例えば、図２５、図２６に示したような有機薄膜トランジスタ素子を形成することができる。有機薄膜トランジスタ素子構成としては、紙をベースとした基材上に有機半導体層に接したソース電極とドレイン電極を有し、その上にゲート絶縁層を介してゲート電極を有するトップゲート型と、基材上にまずゲート電極を有し、ゲート絶縁層を介して有機半導体層で連結されたソース電極とドレイン電極を有するボトムゲート型に大別されるが、具体的な素子の層構成例（１素子の断面図）は図２５、図２６のようになる。

図２５は、トップゲート型の層構成例を示し、紙をベースとした基材１０上に有機半導体層８を有し、さらに有機半導体層８に電気的接続する第１の電極としてのソース電極４及び第２の電極としてのドレイン電極５を有し、この一対の電極間に設けられるとともに、さらにこの電極間にあって、上記有機半導体層８が設けられた領域上に、ゲート絶縁層６を介して第３の電極としてのゲート電極７を有するものである。そして、ソース電極４及びドレイン電極５の間に電圧を印加し、さらにゲート電極７に電圧を印加、制御するようにしている。

図２６は、ボトムゲート型の層構成例を示し、紙をベースとした基材１０上にゲート電極７としての電極層、ゲート絶縁層６、有機半導体層８をこの順序で形成し、さらに有機半導体層８に電気的に導通するソース電極４及びドレイン電極５よりなる一対の電極層を形成し、さらに有機半導体層８の領域を素子保護層９により封止構造としたものである。そして、ソース電極４及びドレイン電極５の間に電圧を印加し、さらにゲート電極７に電圧を印加、制御するようにしている。

図２７は、このボトムゲート型有機トランジスタ素子を形成する際のパターン形成の順序を説明する平面図である。（ａ）〜（ｆ）により簡単にそのパターン形成順序を説明する。

図２７（ａ）は、基材１０を示しておりこの基材１０上にゲート電極７を形成するための導電性材料含有液体を噴射ヘッドによってドットパターンが打ち込まれる。そのドットパターンは適宜組み合わされて図２７（ｂ）に示すような矩形形状（帯状）のゲート電極７となる。

このあと同様に各種液体によるパターン形成が行われるが、各種液体を噴射付与する前に、先に形成されたパターンは、前述のような手法によって乾燥、固化処理を行う。

図２７（ｃ）は、ゲート絶縁層６を形成したものであり、その上に図２７（ｄ）に示すような有機半導体層８を形成する。次に図２７（ｅ）に示すようにこの有機半導体層８に導通するようにソース電極４及びドレイン電極５を形成して、一応トランジスタ素子は完成するが、図２７（ｆ）に示すように、全面に絶縁材料によって素子保護層９を設けることが望ましい。なお図２７（ｆ）の断面ＡＡは、上述した図２６に対応している。

次にＲＦＩＤ（Radio Frequency-Identification：電波認識）素子の例を説明する。ＲＦＩＤ方式のデバイスは、メモリーと通信回路ならびに小型アンテナを組み合わせたものである。メモリーとしては、Ｓ-ＲＡＭ、ＥＥＰ-ＲＯＭ、Ｆｅ-ＲＡＭなどがあるが、本実施形態においては、被搬送物に低コストでその情報を付与することを目的としているので、記憶保持用の電源を必要せず、また記憶容量も数百バイト〜数ｋバイト程度のＥＥＰ-ＲＯＭやＦｅ-ＲＡＭ方式を採用する。通信方式は、交信距離として最大１ｍほど確保できる電磁誘導方式が好適に採用できる。

図２８を用いてその原理を説明する。図示するように、ＲＦＩＤ方式のデバイス８１は、リーダーあるいはライター８２、ＲＦＩＤ側のループコイルアンテナ８３、リーダー／ライター側のループコイルアンテナ８４、磁束８５、受信信号８６、送信信号８７を有する。

電磁誘導方式は、リーダー／ライター側のループコイルとＲＦＩＤ側のループコイルを１ｍ以内の間隔で対向配置し、１３５ｋＨｚ以下（１００ｋＨｚ程度）、または１３．５６ＭＨｚの信号電流を通電することにより、リーダー／ライター側のコイル近傍に発生する誘導電磁界を電力・情報伝送媒体として使用するものである。媒体としている誘導電磁界の特性によるもので使用環境の悪い場所でも強く、データ伝送上の信頼性が高い。また、リーダー／ライターの指向性もそれほど強くないという特性があり、本実施形態のような搬送システムに好適に利用できる。なお、図ではＲＦＩＤ側のループコイルアンテナ８３を立体的構造として示したが、本実施形態においては、液体噴射ヘッドによって２次元平面的に形成される。

これらは全て前述のような異なる種類の電気的機能発現材料含有液体を噴射することによってパターン形成を行い、集積回路を形成するようにそれらのパターンを積層、組み合わせることにより、印刷形成することができる。図２９は本実施形態で形成したＲＦＩＤ方式のデバイスの例である。図示するように、通信回路８８、メモリー８９、アンテナ９０を有する。

従来のようなＲＦＩＤチップはＳｉ（シリコン）半導体プロセスによって製作し、別途形成したアンテナや電極パターンと一体にして製作していたが、本実施形態の技術を使用すれば、ダンボール箱などの基材上にすべて印刷によって形成することができ、大変低コストにすることができる。つまりパッケージング材料として使用されるダンボール等の紙や樹脂シートよりなる袋などに直接噴射付与により、印刷形成することができるので、梱包部材に新たな付加価値（ＲＦＩＤ方式による商品の履歴や追跡情報など）を簡単に付与することができる。

またこのようにＲＦＩＤ素子を印刷形成すると、前述のような電子機能部品の盗難は包装紙等を破らない限り、つまり非破壊でこのＲＦＩＤ素子等を取り外すということは不可能である。

なお上述のように全てこのように印刷手法によって形成できるが、前述のようなＳｉチップでＲＦＩＤチップを形成したものに、このように印刷手法によってパッケージング材料（被覆部材）の表面に導電性パターンを形成してアンテナ構造を形成したものを、電気的接続したハイブリッド構成のデバイスとしても良いことは言うまでもない。

またＲＦＩＤ素子は物流システムに使用されることも多く、その使用される環境は風雨や直射日光にさらされたり、他のものとの接触、衝突、衝撃、振動を受けたりすることが多い。つまり使用環境は劣悪である。よってたえず破損、故障の危険性にさらされている。

そこで本実施形態では、上記のように形成されたＲＦＩＤ方式のデバイスのパターン面を、樹脂ラミネート等の手法によって被覆、保護するようにしている。この被覆、保護するための材料に要求される性質は、上記のような機械的な保護機能、遮光機能の他に、電気的絶縁機能である。

ラミネート樹脂の材料としては、例えば塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂など適宜使用できるが、ポリオレフィン系のポリプロピレン樹脂は、環境に優しい高分子材料樹脂として知られており、好ましい材料のひとつである。

その際、例えば紫外線吸収剤として酸化チタンや酸化亜鉛の微粒子をこれらの樹脂材料に添加してなる紫外線遮断（ＵＶカット）樹脂材料を使用することが好ましい。

さらに他の被覆、保護例としては、本実施形態で説明している液体噴射の原理によって樹脂含有溶液を、このようなＲＦＩＤ方式のデバイスのパターン面に噴射付与してもよい。この場合、加熱時に溶融状態にあり、４０℃以下の通常の生活環境温度（低温）時に固体状態となるワックス系材料なども好適に使用できる。

なお、この被覆、保護層は、ここではＲＦＩＤ方式のデバイスに関して適用する例で説明したが、ＲＦＩＤ方式のデバイスに限らず、他の全てのデバイスあるいは配線パターンの保護にも適用できることは言うまでもない。手法としては、必ずしもラミネートあるいは液体噴射の原理である必要はなく、ローラコーティングのような手法によって、樹脂層を形成しても良いのは言うまでもない。

また全面に被覆するのではなく、選択的に被覆を行い、他の素子等と接続、導通をとるための電極端子部分を露出状態にすることも適宜行われる。その際は液体噴射の原理を利用したり、あるいは後述のカールソンプロセス原理による画像形成手段、スクリーン印刷等の手法を利用すると簡単に選択的な被覆／非被覆の状態を作り出せる。

液滴４３のさらに他の例としては、例えば有機ＥＬ発光材料を含有した溶液が挙げられる。例えばＲＧＢ（赤、緑、青）３色用として、以下のような溶液組成例が挙げられる。
溶媒・・・・・ドデシルベンゼン／ジクロロベンゼン（１／１、体積比）
赤・・・・・・ポリフルオレン／ペリレン染料（９８／２、重量比）
緑・・・・・・ポリフルオレン／クマリン染料（９８．５／１．５、重量比）
青・・・・・・ポリフルオレン

他に、例えばポリフェニレンビニレン系（ポリパラフェニリレンビニレン系誘導体）、ポリフェニレン系誘導体、その他、ベンゼン誘導体に可溶な低分子系有機ＥＬ材料、高分子系有機ＥＬ材料、ポリビニルカルバゾール等の材料を用いることができる。有機ＥＬ材料の具体例としては、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。

本実施形態においては溶液組成物として、ベンゼン誘導体の沸点が１５０℃以上であることが好ましい。このような溶媒の具体例としては、Ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、１，２，３−トリクロロベンゼン、Ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン、１−クロロナフタレン、ブロモベンゼン、Ｏ−ジブロモベンゼン、１−ジブロモナフタレン等が挙げられる。これらの溶媒を用いることにより、溶媒の揮散が防げるので好適である。これらの溶媒は芳香族化合物に対する溶解度が大きく好適である。また、本実施形態の溶液組成物ドデシルベンゼンを含むことが好ましい。ドデシルベンゼンとしてはｎ−ドデシルベンゼン単一でも良く、また異性体の混合物を用いることもできる。

この溶媒は沸点３００℃以上、粘度６ｃｐ以上（２０℃）の特性を有し、この溶媒単一でももちろん良いが、他の溶媒に加えることにより、溶媒の揮散を効果的に防げ、好適である。また上記溶媒のうちドデシルベンゼン以外は粘度が比較的小さいため、この溶媒を加えることにより粘度も調整できるため非常に好適である。

本実施形態によれば、上述したような溶液組成物を図２、図３等に示したパターン配線基材の製造装置、あるいは電子デバイス製造装置により紙をベースとした可撓性シート基材上に液滴吐出により供給した後、基材を吐出時温度より高温で処理して膜化する機能膜形成法が提供される。吐出時温度は室温であり、吐出後基材を加熱することが好ましい。このような処理をすることにより、吐出時溶媒の揮散、温度の低下により析出した内容物が再溶解され、均一、均質な機能膜を得ることができる。

上述の機能膜の作製法において、吐出組成物を電子デバイス製造装置により基材上に供給後、基材を吐出時温度より高温に処理する際に、加圧しながら加熱することが好ましい。このように処理することにより、加熱時の溶媒の揮散を遅らすことができ、内容物の再溶解が更に促進される。その結果均一、均質な機能膜を得ることができる。

また、上述の機能膜の作製法において、前記基材を高温処理後直ちに減圧にし、溶媒を除去することが好ましい。このように処理することにより、溶媒の濃縮時の内容物の相分離を防ぐことができる。

いずれの材料においても、本実施形態は溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を基材上に残留させることによって有機ＥＬ発光素子形成を行うものである。この固形物が発光機能を発生させるものであり、溶媒（揮発成分）はインクジェット原理で液滴を噴射付与するための手段（vehicle）である。

図３０は本実施形態の有機ＥＬ発光デバイスをディスプレイ装置として使用する構成を示したものである。紙をベースとした可撓性シート基材１０上に電極２３および有機感光性材料よりなる障壁部材２４を形成し、障壁部材２４で囲まれた領域に上記のような有機ＥＬ発光材料を含有した溶液を噴射付与した後、溶媒を除去し、固形分を残留させて有機ＥＬ発光層２５とし、その上にさらにＩＴＯ等の透明電極２６および透明シート２７を配している。このような上部の透明電極２６ならびに透明シート２７も、あらかじめ片側にＩＴＯ膜を形成した透明ＰＥＴシートを利用すればよい。

このような構成をとることにより、本実施形態では、有機ＥＬ発光層２５からの光を、図の矢印方向に取り出すようにした可撓性があって、軽量なディスプレイが実現する。

以上、電子回路を構成する各種素子の説明をしたが、次に本発明のさらに他の特徴について説明する。

図３１、図３２は、本実施形態に係る電子回路、あるいは電子デバイスを形成するためのパターン配線の例を単純化して示したものである。電極パターン（端子パターン９１、素子電極９３）を形成するのに、基材上にあらかじめＡｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の微粒子を含むペースト状液体を使用し、スクリーン印刷等によって、所望のパターン形状にしたものである。

このような１対の電極間に、Ａｇ等の導電性材料の微粒子を含有した液体を使用し、前述のような電子デバイス形成と同じように液体噴射原理によってドット９２、９４を付与し、電極間を導通するようにすれば電子回路（の一部）として機能する。ここで電極間（９１間、あるいは９３間）を、ドット１個だけでつないでもよいし、図３１、図３２のように、複数個のドットを重ね合わせてつないで打ち込んでもよい。電極間をつなぐ距離が長い場合は、当然ではあるが、複数個のドットを重ね合わせてつないで電気的接続を行う。

図３１、図３２に示した例は、電極パターン（端子パターン９１、素子電極９３）を基材上にスクリーン印刷等によって、所望のパターン形状にしたものであるが、図３３、図３４に示したものは、この電極パターン９１、９３を本実施形態の液体噴射原理によって形成したものである。

すなわち、Ａｇ等の導電性材料の微粒子を含有した液体を使用し、液体噴射原理によって電極パターン９１、９３をドットの組み合わせとして形成したものである。このようにすることの利点は、電極形成においても、図２、図３等で説明した本実施形態の製造装置がそのまま使用できる点にある。

なお、図３３、図３４に示したものは、電極パターン部９１、９３のドット径が配線パターン９２あるいは、デバイスパターン（ドットパターン９４）のドット径より大きなものとしたが、これはノズル径の異なる噴射ヘッドを用いたり、ピエゾ素子への駆動波形あるいは駆動エネルギーを変えたりして、ノズルから噴射する液滴の大きさを変えることによって実現できる。

また、必ずしもこれらの例のように、ドット径の大きさを変える必要はなく、電子回路の構成によって適宜選べばよく、大面積をドットによってパターン形成するような場合、例えば、絶縁層で広い面積を覆うような場合など、大径ドットを打ち込んで効率良くドットパターンを形成すればよい。

これらの例と違って、同じ吐出口径をもつ同じ噴射ヘッドを使用して、先に形成する電極パターン部９１、９３のドット径と後から形成する電極間を接続するパターン（配線パターン９２、あるいはドットパターン９４）のドット径が同じ大きさになるようにしても良いのは言うまでもない。

また電極パターン部９１、９３のドットと、配線パターン９２、あるいはドットパターン９４の打ち込み順序の前後は逆であってもよい。これも、形成する電子回路の構成によって適宜その順序を決めればよい。

本実施形態によれば、上述したような溶液組成物を図２、図３等に示した電子デバイスあるいは電子回路の製造装置により、紙をベースとした可撓性シート基材上に液滴吐出によりドットとして供給した後、基材を吐出時温度より高温（例えば５０℃〜２００℃）で処理して、ドット中の揮発成分を揮発させ、固形分を基材上に残留させることによってドットパターンを形成、膜化することによって形成される電子デバイスあるいは電子回路の形成法が提供される。この手法によれば、単独のデバイスのみならず、ＩＣ、ＬＳＩのようなパターンを積層、集積化したデバイスも容易に形成できる。

本実施形態は、電気的機能発現材料含有液体などを噴射付与して、電子デバイス等を製作するものであるが、単一の液体のみを噴射するのみならず、この例のように、前述のような各種複数種類の液体を各液体噴射ヘッドごとに噴射することができる。よって、図１４〜図３０に示したようなデバイス構造体もこのような異なる複数種類の液体を噴射し、パターンを形成し、そのパターンを、適宜、積層あるいは組み合わせることによって簡単に形成することができる。その際、先に形成したパターンと後から積層するパターンは、両者の液体が混じって良好なパターンが形成できないような場合は、先に形成したパターンが乾燥し、揮発成分が揮発した後、後から形成するパターンを形成するようにする。

そのため、場合によっては、先のパターンを形成してすぐに次の（その上に積層する）パターンを形成できない場合がある。つまり、先のパターンが十分に乾燥しておらず、次のパターンを形成しようとすると両者の溶液が混じりあって良好なパターンが形成できないような場合である。

そのような場合は、例えば、キャリッジ搭載された噴射ヘッドで、いったん先に形成されるパターンを形成し、揮発成分の揮発、乾燥後、再度、キャリッジをもとの場所に戻し、再び、次のパターンを形成する。

あるいは、キャリッジが直交する縦横（Ｘ、Ｙ方向）の２次元方向に移動せず、１方向（例えばＸ方向）のみに移動し、基材がそれと垂直方向に移動するような製造装置の場合、いったん先に形成されるパターンを形成し、揮発成分の揮発、乾燥後、基材をもとの場所（先の噴射によるパターン形成を開始した位置）に戻し、再び、次のパターンを形成するようにする。このような装置構成は、図２の製造装置には示していないが、基材搬送手段として、ローラ搬送あるいはベルト搬送という従来から知られている手段によって簡単に実現できる。こうすることにより、パターン崩れのない精度の高いパターンとすることができ、また信頼性の高いパターン配線あるいは電子デバイスが得られる。

この手段の応用例として、基材をローラ搬送あるいはベルト搬送によって行う場合、いったん片面に電子デバイスあるいはパターン配線を形成した後、基材を反転させて、裏面にも電子デバイスあるいはパターン配線を形成することが可能となる。基材の反転あるいはその位置決めなどは、いわゆるインクジェットプリンター等で行われている両面印刷の技術をそのまま応用することができる。

このように基材の両面に電子デバイスあるいはパターン配線を形成することにより、より多機能、あるいはメモリー機能を有する電子部位品の場合、より容量の大きいメモリー部品、さらにはより複雑な電子部品を製造することが可能となる。あるいは表裏に形成することにより、基材（チップ）サイズを小さくすることも可能である。

また表裏で異なる機能の電子デバイスを形成し、ハイブリッド型の電子部品とすることも可能である。例えば先に述べたＲＦＩＤ（Radio Frequency-Identification：電波認識）方式のデバイスにおいては、メモリー、通信回路あるいは小型アンテナなどを組み合わせた構成となっているが、表面にメモリーを形成し、裏面に通信回路と小型アンテナを形成するといった構成にすることも可能である。

次に本発明の他の特徴について説明する。

前述のように本実施形態では紙あるいは紙をベースとした基材上に電気的機能発現材料を直接付与して、電子デバイスやパターン配線を行う技術について説明した。ここでこの基材はその表面の性状は、セルロース繊維の太さ、それらが重なりあってできる間隙に起因する紙の繊維の凹凸が反映された状態になっており、良好なパターン配線シートあるいは電子デバイス形成シートを製作するのに必ずしも好ましい形状であるとはいえない。

本実施形態はこの点に鑑み、紙の表面性状と良好な配線パターンを製作する際の関係について検討したものである。前述のようにセルロース繊維は、紙の種類にもよるが、一般に幅（太さ）が、５〜２０μｍ程度である。紙は通常、そのままこのような大きさの繊維よりなるものではなく、一般的には紙製造工程において、叩解（こうかい）と呼ばれる繊維に機械的な力を作用させ、柔軟にする工程を経て製作されるため、実際に完成した紙の繊維の大きさはこれよりも小さくなる。通常、叩解を経て製造された紙の繊維の太さ、あるいは厚さは、４〜１０μｍ程度である。

本実施形態においてはこのような繊維が重なり合ってなる紙の表面に電気的機能発現材料のドットパターンを形成し、液体中の固形分を残留させて配線パターンとしたり、電子デバイスとしたりするわけであるが、丸い良好なドットパターンを形成するにあたって重要なことは紙の表面性状である。

本実施形態ではこの点に鑑み、紙の表面粗さと良好な配線パターンあるいは電子デバイスを形成するための関係を調べたものである。紙はセルロース繊維によって形成される凹凸の他に、前述のような塗工紙の塗工物質によっても紙の表面性状が異なり、良好なパターン形成、デバイス形成に影響を及ぼす。

これらの点について検討した結果の例を示す。ここでは、繊維の大きさ、塗工材料の有無、多少等により表面性状の異なる紙を準備し、図３５のような配線パターンを形成し、パターン形成の良好性評価（官能評価）ならびに配線パターンとしての耐久性評価を行った。

なお紙への塗工材料の付与は、インクジェット法のように、ドットを付与する／付与しないというようにデジタル的な手段があるが、ここではより簡便かつ迅速に付与する手段として、ローラコーティングによる紙面にアナログ的に全面付与する手法を採用した。他のアナログ的な全面付与手段としてスプレー塗布などもあるが、ここでは塗工材料より均一な付与を行うために、ローラコーティングによって行った。

また、配線パターン形成のためのドット形成は、図５、図６に示したようなピエゾ素子を利用した液体噴射ヘッドである。但し、図５、図６に示した噴射ヘッドは、流路の先端がそのまま吐出口になっているものを示したが、実験に使用したものは、この先端に流路の配列密度と同じ配列密度で形成したノズルを有するノズル板を設けたものである。ノズル板はＮｉのエレクトロフォーミング手法によって形成したものであり、その厚さは２０μｍとした。

また、その吐出口（ノズル）の数も、図５、図６に示したものは説明を簡単にするため吐出口が７個しかないものであるが、実際に使用したのは吐出口の数が２５６個で、その配列密度が１８０ｄｐｉのものである。また吐出口径はΦ２０μｍ（面積でいうならば３１４μｍ²）である。

使用した溶液は、銀コロイド水溶液であり、以下のようにして製造した。

最初に２リットルのコルベンにディスパービック１９０（ビックケミー社製、固形分率４０質量％）２３．３ｇ、及び、イオン交換水４２０．５ｇを入れた。このコルベンをウォーターバスに入れ、ディスパービック１９０が溶解するまで５０℃で攪拌した。ここに、イオン交換水４２０．５ｇに溶解させた硝酸銀１００ｇを攪拌しながら加えて、７０℃で１０分間攪拌した。次に、ジメチルアミノエタノール２６２ｇを加えたところ、液が一瞬で黒変し、液温が７６℃まで上昇した。そのまま放置して液温が７０℃まで下がったところで、この温度を保ちながら２時間攪拌を続け、黒っぽい黄色を呈する銀コロイドの水溶液が得られた。

得られた反応液を１リットルのポリ瓶に移し換え、６０℃の恒温室で１８時間静置した。次に、限外濾過モジュールＡＨＰ１０１０（旭化成社製；分画分子量５００００、使用膜本数４００本）、マグネットポンプ、下部にチューブ接続口のある３リットルのステンレスカップをシリコンチューブでつないで、限外濾過装置とした。先の６０℃の恒温室で１８時間静置した反応液をステンレスカップに入れて、更に２リットルのイオン交換水を加えてから、ポンプを稼動させて限外濾過を行った。約４０分後にモジュールからの濾液が２リットルになった時点で、ステンレスカップに２リットルのエタノールを加えた。その後、濾液の伝導度が３００μＳ／ｃｍ以下になったことを確認し、母液の量が５００ｍｌになるまで濃縮を行った。

続いて母液を入れた５００ｍｌステンレスカップ、限外濾過モジュールＡＨＰ００１３（旭化成社製；分画分子量５００００、使用膜本数１００本）、チューブポンプ、及び、アスピレーターを含む限外濾過装置を組んだ。このステンレスカップに先に得られた母液を入れ、固形分濃度を高めるための濃縮を行った。母液が約１００ｍｌになった時点でポンプを停止して、濃縮を終了することにより、固形分１０％の銀コロイドのエタノール溶液が得られた。この溶液中の銀コロイド粒子の平均粒子径は、０．０１７μｍ（１７ｎｍ）であった。また、ＴＧ−ＤＴＡ（セイコーインストゥルメント社製）を用いて、固形分中の銀の含有率を計測したところ、仕込みの８７質量％に対して、９０質量％であった。

このようにして製造した銀コロイド水溶液を上記のような液体噴射ヘッドで噴射し、表面性状を変えた紙をベースとした基材上に、図３５のように約１／３ドットずつ重なり合うようにしてドットパターンを打ち込み、配線パターンとした。ドット径は基材の表面性状によって変動するが、φ４０〜５０μｍである。なお電極９１は厚さ０．５μｍであり、先にＡｌスパッタリングによって形成しておいた。またこの時の液滴噴射ヘッドのピエゾ素子駆動電圧は３０Ｖ、駆動周波数は１２ｋＨｚとした。

続いて、このパターン形成後の基材をオーブンに入れ１００℃で１０分間乾燥させ、膜厚、約０．２μｍの金属光沢を有する乾燥膜を得た。得られた乾燥膜の導電性を、測定機としてロレスターＦＰ（三菱化学社製）を用いてその表面抵抗率を測定した結果、測定不能（１０８Ω／□以上）であった。この乾燥膜に対し、低圧水銀灯を用いて５Ｊ／ｃｍ²の光照射を行った後に、１００℃で４０分加熱し金属性被膜を得た。得られた金属性被膜の導電性を、測定機としてロレスターＦＰ（三菱化学社製）を用いてその表面抵抗率を測定した結果、３．７６×１００Ω／□であった。

次に、電極９１間に繰り返し通電を行い（パルス電圧３０Ｖ、パルス幅５０ｍｓおよびパルス間隔を１００ｍｓとし、６０分間）、耐久性として断線の有無を評価した。

結果を表２、表３に示す。なおここでパターン形状判定の（○、×）は、１００倍の顕微鏡画像を見ながら官能評価で判断したものであり（各々２０個ずつピックアップして評価）、○は良、×は不良である。また耐久性に関しては、○は断線なし、×は断線ありである。

表２、表３の結果より、基材である紙のセルロース繊維の太さおよびそれらが重なりあってできる間隙による表面性状（凹凸）を、コート材（ここでは炭酸カルシウムとデンプンを使用）によって滑らかにする、言い換えるならば表面粗さをセルロース繊維の太さおよびそれらが重なりあってできる間隙による凹凸以下にする（凹凸を消す）ことによって、良好なパターン形状となり、配線パターンの断線もなくなり耐久性の優れたパターンが得られることがわかる。

なお、本実施形態においてはこのようなコート材の他に、絶縁性微粒子として、例えば酸無水物とジイソシアネートにアミン触媒を加えて反応させて製作した、多孔性ポリイミド微粒子（表面抵抗率１０14Ω／□以上）、アークプラズマにＡｌ粒子（２０μｍ）を注入して得られるＡｌＮ微粒子（サイズ２０ｎｍ〜３０ｎｍ）、ガス中蒸発法によって製作されるＳｉＯX微粒子なども好適に使用できる。

また上記実験例は図３５のような比較的単純な配線パターンによってテストを行ったものであるが、このような単純な配線パターンにのみならず、前述の各種材料を使用し、トランジスタ等の機能性電子デバイス形成を行う場合においても、このように基材の凹凸を消す技術は故障のない良好な電子デバイス形成に有効である。

本実施形態では、画像形成手段によって電気的機能発現材料を、紙もしくは紙をベースとした可撓性シート基材上に直接付与することによってパターン配線あるいは電子デバイスを形成する技術を説明しているが、以上の説明では主として、インクジェット原理による画像形成手段を中心に説明してきた。他に本実施形態に好適に使用できる画像形成手段としては、いわゆる電子写真法として知られるカールソンプロセス原理によるものがある。以下にその説明をする。

図３６、図３７は本実施形態の画像形成手段に好適に適用される紙に画像形成を行う代表例としての電子写真複写装置である。図３６は電子写真原理（カールソンプロセス原理）のエンジン部（画像形成部）を示したものであり、ここでは潜像担持体としての感光体ドラムをタンデム配列した乾式２成分現像方式のフルカラー作像装置の画像形成部を示している。

図３７は全体を示す図である。図３７において、４連タンデム型のカラー画像形成装置ＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ、マルチファンクションペリフェラル）のほぼ中央に画像形成部が配置され、この画像形成部のすぐ下方には給紙部が配置され、給紙部には各段に給紙トレイ１２１が設けられている。また、画像形成部の上方には、原稿を読み取る読み取り部１０３が配設されている。画像形成部の用紙搬送方向下流側（図示左側）には排紙収納部、所謂排紙トレイ１０４が設けられ、排紙された画像形成済みの記録紙が積載される。

画像形成部１０１では、図３６に示すように無端状のベルトからなる中間転写ベルト１０５の上方に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の複数の作像部１０６が並置されている。各々の作像部１０６では、各色毎に設けられたドラム状の感光体１６１の外周に沿って、帯電装置１６２、露光部１６５、現像装置１６３、感光体クリーニング装置１６４などが配置されている。帯電装置１６２は、感光体１６１の表面に帯電処理を行い、露光部１６５では、画像情報を感光体１６１表面にレーザ光で照射する露光装置１０７からのレーザ光が照射される。現像装置１６３は、感光体１６１の表面に露光されて形成された静電潜像を帯電微粒子色材であるトナーを付与することにより可視化、顕像化（現像）し、感光体クリーニング装置１６４は転写後に感光体１６１の表面に残留したトナーを除去回収する。

作像プロセスとしては、中間転写ベルト１０５上に各色毎の画像が作像され、中間転写ベルト１０５上に４色が重畳されて１つのカラー画像が形成される。その際、最初にイエロー（Ｙ）の作像部でイエロー（Ｙ）のトナーを現像し、中間転写ベルト１０５に１次転写装置１６６によって転写する。次に、マゼンタ（Ｍ）の作像部でマゼンタのトナーを現像し、中間転写ベルト１０５に転写する。次にシアン（Ｃ）の作像部でシアンのトナーを現像し、中間転写ベルト１０５上に転写し、最後にブラック（Ｋ）のトナーを現像し、中間転写ベルト１０５上に転写し、４色が重畳されたフルカラーのトナー画像が形成される。そして中間転写ベルト１０５上に転写された４色のトナー像は、給紙部から給紙されてきた記録紙１２０に２次転写装置１５１で転写され、定着装置１０８によって定着された後、排紙ローラ１４１によって排紙トレイ１０４に排紙され、あるいは両面装置１０９に搬送される。両面印刷時は、搬送経路は分岐部１９１で分岐され、両面装置１０９を経由して、記録紙１２０は反転される。そしてレジストローラで用紙のスキューが補正され、表面への画像形成動作と同様にして裏面への画像形成動作が行われる。一方、フルカラーのトナー像が転写された後、中間転写ベルト１０５の表面に残留したトナーは中間転写ベルトクリーニング装置１５２によって除去回収される。なお、符号１９２は両面装置１０９からの反転排紙経路である。また、図３６では、各部の符号の後ろに色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付けて各色の作像部を区別している。

給紙部１０２は、給紙トレイ１２１に未使用の記録紙１２０が収容されており、最上位の記録紙１２０がピックアップローラ１２５に当接する位置まで、一端が給紙トレイ１２１の底部に揺動可能に支持された底板の他端を上昇させる。そして、給紙ローラ１２６の回転により、最上位の記録紙１２０はピックアップローラ１２５によって給紙トレイ１２１から引き出され、給紙ローラ１２６によって縦搬送路１２７を介してレジストローラ１２３側へと搬送される。レジストローラ１２３は記録紙１２０の搬送を一時止め、中間転写ベルト１０５上のトナー像と記録紙１２０の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって記録紙１２０を送り出す。レジストローラ１２３は前記縦搬送路１２７からの記録紙１２０の他に、手差しトレイ１８４から搬送されてくる記録紙１２０に対しても同様に機能する。なお、図３７中、符号１８１は分岐爪、符号１８２はジャム紙排紙トレイであり、縦搬送路１２７の下流側でジャムが生じたときに分岐爪１８１が作動して排紙トレイ１８２に用紙を導出する機能を有する。

読み取り部１０３では、コンタクトガラス１３１上に載置される原稿（不図示）の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーを搭載した第１及び第２の走行体１３２、１３３が往復移動する。この走行体１３２、１３３により走査された画像情報は、レンズ１３４によって後方に設置されているＣＣＤ１３５の結像面に集光され、ＣＣＤ１３５によって画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。

ここで読み取り密度であるが、本実施形態においては必要に応じて、３００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉの密度で読み取ることができ、読み取り密度を選択する。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色フィルターによってフィルタリングされた後、ＣＣＤ１３５によって画像信号として読み込まれ、カラー画像データとして取り込まれる。

そして、画像処理された信号に基づいて、露光装置１０７内のレーザダイオードＬＤ（不図示）の発光により感光体１６１の表面に光書き込みが行われ、静電潜像が形成される。ＬＤからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体１６１（それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の感光体）に至る。また読み取り部１０３の上部には、原稿を自動的にコンタクトガラス１３１上に搬送する自動原稿搬送読取装置（Auto Document Feeder ＡＤＦ）１３６が取り付けられている。

以上が、カールソンプロセス原理による画像形成手段の説明であるが、本実施形態においては、上記のトナーに替えて電気的機能発現材料を使用する。すなわち紙もしくは紙をベースとした可撓性シート基材上に、画像形成のトナーに替えて、電極パターンを構成するための導電性材料、電気信号によって発色する材料、絶縁材料等を付与することにより、あたかもカールソンプロセス原理によって、フルカラー画像を形成するかのようにして、各種のパターン配線やあるいは電子デバイスを形成することが可能となる。このようなパターン配線などを行うためのデータは、上記のような読み取り部１０３によって取り込まれたデータを使用してもよいし、別途コンピュータグラフィックスデータをこの装置にインプットしてもよい。また、このようなパターン配線あるいはデバイス形成を行う場合、上記のように画像形成を行う場合と同様に、中間転写ベルト１０５上に各材料ごとのパターンを形成し、中間転写ベルト１０５上に各材料の複数パターンが重畳された状態のものを一括して紙上に転写しても良いし、あるいはカールソンプロセス原理による画像形成手段としては説明しなかったが、各材料のパターンごとに、紙に転写を繰り返すようにして積層パターンを形成するようにしてもよい。

カールソンプロセス原理に使用されるトナーは一般的には、１〜１０μｍ程度のサイズのスチレン系（スチレンアクリル）あるいはポリエステル系（重合法の場合はポリエステル）の樹脂に顔料などの着色剤、電荷制御剤、離型剤、さらには各種の外添剤を添加したものである。この着色剤によって、各種の色を出しているわけであるが、本実施形態では色を出すのではなく、電気的機能発現させることを目的としている。よってこの顔料などの着色剤に替えて、前述のインクジェット原理で噴射する溶液について説明したような導電性微粒子、発光材料、半導体材料、絶縁材料などをこの樹脂の表面あるいは内部に添加し、着色剤としてのトナーではなく、電気的機能発現材料としてのトナーを使用することにより、カラー画像形成を行うのではなく、各種のパターン配線やあるいは電子デバイス形成を実現できる。

なお、一般にインクジェット原理による画像形成手段は、基材幅全域をカバーするようにノズルを配したものは、高速なパターン形成が可能であるが、図２、図３に示したような、いわゆるシリアルプリンタータイプのものはパターン形成スピードが遅い。ただし、噴射ヘッドの可動範囲を大きくすれば、例えば紙のサイズでＡ０サイズといった大面積の基材に対してもパターン形成が可能であるという特徴を有する。

一方で、カールソンプロセス原理による画像形成手段は、高速なパターン形成が可能である（パターン形成シートを１分間に１００枚〜２００枚といった大量かつ高速出力が可能である）。よって、両手段を組み合わせて、それぞれの得意領域のパターンを形成するようにしてもよい。例えば、基材前面に絶縁層や保護層を形成するような場合には、カールソンプロセス原理による画像形成手段を利用し、各デバイスに少量の電気的機能発現材料をインクジェット原理で付与するといった組み合わせを行ってもよい。

また、前述の基材である紙のセルロース繊維の太さおよびそれらが重なりあってできる間隙による表面性状（凹凸）を滑らかにするためのコート材付与を全面、高速パターン形成を得意とするカールソンプロセス原理による画像形成手段で行うのもよい方法である。この場合、定着装置１０８によって定着する場合、いわゆる加熱、加圧ローラによって定着されることが多いのでコート材付与に加えてこのローラによって基材表面の凹凸が平滑化されるという利点もある。

以上、各種配線パターン、電子デバイス等を、いろいろな手法によって形成する例を説明してきたが、形成されたパターン面もまた前述の基材の裏面ラミネートと同様に、樹脂ラミネート等の手法によって保護するのがよい。

より好ましくは、本実施形態の各種配線パターン、電子デバイス等は他の電子部品等と電気的接続されて使用されるのでその接続部分は除外して、選択的に樹脂材料等の保護部材を形成するのがよい。それには、インクジェット原理の溶液噴射法は、その選択的なパターンを任意に指定できるので有用な方法であり、溶融ワックス系材料を用いて、簡単に保護部材形成が実現できる。

もちろん他の印刷技術によってこのような樹脂材料の保護部材を形成してもよいし、ローラコーティング等の手法によって形成してもよい。あるいは、フォトレジスト等の感光性樹脂を利用して、選択的に被覆／非被覆の領域を形成するようにしてもよい。

なおここでいう保護とは、前述の水に対する保護のみならず、各種汚染、あるいは物理的衝撃などから、配線パターン、電子デバイス等を保護するためのものである。これにより、本実施形態においては、このような新規なパターン配線シート、電子デバイスシートのいろいろな面における信頼性（耐水、耐衝撃、耐光、耐汚染、耐絶縁など）を確保することができるようになった。

次に本発明の他の特徴について説明する。

図３８は、本実施形態の原理により、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材の上に電子デバイスチップを１０４個形成したものである。図中、シート基材２００、電子デバイスチップ２０１を示しているが、この例ではシート基材２００に工夫がしてある。

前述のとおり本実施形態は、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材の上に電子デバイスや配線パターンを形成するものであるが、この例におけるシート基材２００は、前述の可撓性シート基材を、粘着性部材を介して台紙上に張り合わせた構成となっている。

すなわちこの例では、電子デバイスや配線パターンを形成する可撓性シート基材は剥離紙の構成をとっており、剥離のための分離部２０２を有し、この例では正方形の電子デバイスチップ２０１となるように切り込みを入れた構造となっている。

本実施形態の原理により電子デバイスを形成された電子デバイスチップ２０１は、図３９に示すように、電子デバイスチップ２０１としてシート基材２００から剥離する（はがす）ことによって使用する。

図４０（ａ）は、図３９における断面ＡＡの拡大図であり、図中には、電子デバイスチップ２０１、剥離のための分離部２０２、台紙２０３、粘着層２０４、台紙２０３に設けられた粘着層２０４から電子デバイスチップ２０１を剥離するための剥離推進層（離型層）２０５、電子デバイス形成面２０６を示す。図４０（ｂ）は、電子デバイスチップ２０１を剥離した状態を示しており、電子デバイスチップ２０１の裏面（電子デバイス形成面２０６の反対側の面）には、粘着層２０４が存在した状態となっており、電子デバイスチップ２０１はこの粘着層２０４の粘着力を利用して色々な部分に貼り付けて使用することができる。なお本実施形態の電子デバイスチップ２０１は可撓性を有するので、色々な部分に貼り付ける際、電子デバイス素子が破損しない範囲において撓ませる（曲げる）ことができるので、貼り付ける相手の自由度が格段に大きくなる。

図４１も同様に図３９における断面ＡＡの拡大図であるが、図４０とは粘着層２０４と、剥離推進層（離型層）２０５の位置関係が逆になっている。すなわち図４１の場合は、（ｂ）のように電子デバイスチップ２０１を台紙２０３から剥離させた場合、電子デバイスチップ２０１の裏面（電子デバイス形成面２０６の反対側の面）には、剥離推進層（離型層）２０５が存在した状態となっている。つまり台紙２０３側に粘着層２０４が残った状態となっていて、電子デバイスチップ２０１の裏面には粘着層２０４が存在せず、粘着機能を持たない電子デバイスチップ２０１とすることができる。このような構成の場合、形成された電子デバイスチップ２０１あるいは配線パターンを形成されたシートは粘着性を持たないので、そのような粘着性を必要としない場面で使用する。必要であれば接着剤を利用して貼り付けて使用するという使い方をすることも可能である。

粘着性を必要としない電子デバイスチップ２０１においても可撓性を有する点は同じであり、他の撓ませる（曲げる）ことができないＳｉチップなどに形成された電子デバイスに比べて、色々な場面で使用する際の自由度は大きい。

なお、図３８、図３９等で、電子デバイスチップ２０１について説明したが、これらを、配線パターンを形成したシートとみなし、この配線パターン部分を１つのユニットとし、このユニットを複数形成したパターン配線シートとみなしてもよい。

さらに電子デバイスチップ２０１や配線パターンが形成されるシートは前述のような紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材が使用され、その電子デバイスや配線パターンが形成される面についても、良好なデバイス形成のために塗工材料などを設けて表面性状を良好にすることはいうまでもない。つまり前述の可撓性シート基材そのものをここでいう剥離紙の構成としたものである。

また本実施形態に好適に使用される粘着層２０４としては、被着体である電子デバイスチップ２０１の材質、あるいは台紙２０３の材質に応じて適宜選ばれるが、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコン系などのいわゆる溶剤型粘着剤によるもの、アクリルエマルジョン等のエマルジョン型粘着剤やホットメルト型などのいわゆる無溶剤型粘着剤によるものなどがあり、粘着付与剤、軟化剤、充填材、老化防止剤、架橋剤なども添加される。

表現上「粘着層」と記すが、必ずしも常時粘着性を示すものに限定されるものではなく、例えば、通常の２０℃前後の室温では粘着性を示さず、加熱によって粘着性を示すようなホットメルト型の接着剤層も本実施形態の粘着層として利用できる。

なお粘着層の塗布量、厚さは、特に限定されないが、好ましくは、塗布量は０．１〜５０ｇ／ｍ² であり、厚さは０．１〜５０μｍである。

本実施形態において好適に使用される台紙２０３としては、上質紙、コート紙、クラフト紙、含浸紙などの紙、各種合成樹脂フィルム、合成紙等のシート類はすべて好適に使用できる。また電子デバイスチップや配線パターンが形成されるシートと同様に台紙２０３も可撓性のシート材料が使用され、間に粘着層あるいは剥離推進層（離型層）を介在させたシートの全体構成そのものも可撓性を有している。なお、台紙という表現をしているが本実施形態の台紙基材は紙に限定されるものではないことは言うまでもなく、０．０５ｍｍ〜３ｍｍの厚さを持つ薄いシート状の基材、あるいは可撓性シート基材は紙、樹脂などを問わず全て好適に使用できる。

剥離推進層（離型層）２０５には、いわゆるソルベントシリコン、エマルジョンシリコンのほか、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、アルミ箔など離型材として知られる材料が適用できる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態では、パターン配線基材あるいはデバイス基材を製作する技術について説明したが、数１０μｍ〜数μｍ（より具体的には５０μｍ〜１μｍ）という非常に微細なパターンを従来のようなフォトリソ技術によるのではなく、従来にはない微小な吐出口を有する噴射ヘッドによって電気的機能発現材料含有液体の液滴を可撓性シート基材に直接噴射付与するという簡単な装置、あるいはカールソンプロセス原理による画像形成手段を応用してこのような電気的機能発現材料を含有したトナー材料で、パターンやデバイスをダイレクト製作するようにしている。したがって、いわゆる半導体製造プロセスで使用されている高価な製造装置を必要とせず、低コストでかつ安定して製作できるようになった。なお、このようなパターン形成の代表例として、インクジェット原理やカールソンプロセス原理による画像形成手段を応用した例で説明しているが、他の印刷手段（熱転写、オフセット印刷、凸版印刷、凹版印刷、スクリーン印刷等）を利用しても良いのは言うまでもない。

本実施形態によれば、台紙基材上に粘着層を介して設けられた可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有するパターン配列シート又は電子デバイスチップとしたので、剥離シートのような形態の新規なパターン配列シート又は電子デバイスチップを実現できた。

本実施形態によれば、台紙基材と粘着層の間に、台紙基材から剥離するための剥離推進層を有するようにしたので、パターン配線シート又は電子デバイスチップをその裏面に粘着層を有した状態で台紙基材から簡単に剥離ことができ、かつその粘着層を利用して形成されたパターン配線シート又は電子デバイスチップを所望の場所に貼り付けて使用することができる便利なパターン配線シート又は電子デバイスチップが実現できた。

また、本実施形態によれば、粘着層と可撓性シート基材の間に、台紙基材から剥離するための剥離推進層を有するようにしたので、パターン配線シート又は電子デバイスチップをその裏面に粘着層が付着しない状態で台紙基材から簡単に剥離することができるとともに、剥離したパターン配線シート又は電子デバイスチップは、裏面に粘着性を持たないので、種々の場面で利用できる新規で便利なパターン配線シート又は電子デバイスチップが実現できた。

また、本実施形態によれば、可撓性シート基材の表面の凹凸を消すコート材層を設けた面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有するようにしたので、基材の表面の凹凸に左右されない良好なパターン形成又は電子デバイス形成ができるため、高性能かつ信頼性の高い長寿命のパターン配線シート又電子デバイスチップが実現できた。

また、本実施形態によれば、電気機能発現材料層の表面に、保護層を設けるようにしたので、衝突等の外部からの物理的衝撃、あるいは太陽光、紫外光、風雨等からパターン配線部分（電気的接続部分）又は電子デバイスが機能する部分を保護することができ、信頼性の高いパターン配線シート又は電子デバイスチップが実現できた。

また、本実施形態によれば、保護層は、その領域を、パターン配線シート又は電子デバイスチップに選択的に形成されるようにしたので、外部素子あるいは機器等と電気的導通をとる必要のある電極端子部分は保護部材で被覆しないように露出させることができ、使い勝手のよいパターン配線シート又は電子デバイスチップを実現できた。

また、本実施形態によれば、配線パターン又は電子デバイスを１つのユニットとして、該ユニットを複数形成するようにしたので、１つのシートから複数個のパターン配線又は電子デバイスを取ること、いわゆる多数個取りを行うことができ、効率よく低コストでパターン配線シートを製造することができるようになった。

また、本実施形態によれば、ユニットは、可撓性シート基材に切り込み部分を形成して他の部分から離間された領域に形成されているようにしたので、個々のパターン配線又は電子デバイスユニットを台紙基材から簡単に剥離、分離することができるようになった。

また、本実施形態によれば、電子デバイスを組み合わせて集積化した部分を１つのユニットとして、該ユニットを複数形成するようにしたので、１つのシートから複数個の集積化した電子デバイスユニットを取ること、いわゆる多数個取りを行うことができ、効率よく低コストで集積化した電子デバイスチップを生産することができるようになった。

以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述したパターン配列シート、その製造方法、電子デバイスチップ及びその製造方法に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。

本発明の電子部品製造装置によって形成されるパターン配線の一実施例を説明するための図である。 本発明のパターン配線基材あるいはデバイス基材を製造する電子部品製造装置の一実施例を説明するための図である。 本発明のパターン配線基材あるいはデバイス基材を製造する電子部品製造装置の他の実施例を説明するための図である。 本発明の基材となる紙のセルロース繊維を示すイメージ図である。 本発明に好適に使用されるピエゾ素子利用の液体噴射ヘッドの液滴噴射原理を説明する図である。 本発明に好適に使用されるピエゾ素子利用の液体噴射ヘッドの構造を示す図である。 本発明に好適に使用されるピエゾ素子利用の液体噴射ヘッドによって噴射させた場合の液滴の形状である。 本発明に好適に使用されるピエゾ素子利用の液体噴射ヘッドによって噴射させた場合の液滴の形状で、やや細長くなった場合である。 本発明に好適に適用されるサーマル方式（バブル方式）の液体噴射ヘッドの例である。 本発明に好適に使用されるサーマル方式（バブル方式）の液体噴射ヘッドによって噴射させた場合の溶液の飛翔時の形状である。 マルチノズル型の液体噴射ヘッドをノズル側から見た図である。 マルチノズル型の液体噴射ヘッドを噴射する液体ごとに積層し、ユニット化した図である。 ユニット化したヘッドの斜視図である。 本発明における抵抗器の形成方法の抵抗膜形成工程を示す図である。 本発明における抵抗器の形成方法の導電膜形成工程を示す図である。 本発明における抵抗器の形成方法の導電膜形成工程を示す図である。 本発明におけるコンデンサの形成方法の絶縁膜形成工程を示す図である。 本発明におけるコンデンサの形成方法の導電膜形成工程を示す図である。 本発明におけるコンデンサの形成方法の導電膜形成工程を示す図である。 微粒子を含んだ液体を用いた場合の吐出工程を示す図である。 微粒子を含んだ液体を用いた場合の加熱工程を示す図である。 本発明におけるコイルの形成方法の導電膜形成工程を示す図である。 本発明におけるコイルの形成方法の絶縁膜形成工程を示す図である。 本発明におけるコイルの形成方法の導電膜形成工程を示す図である。 本発明を利用して形成される有機トランジスタ素子の層構成例（トップゲート型）を示す図である。 本発明を利用して形成される有機トランジスタ素子の他の層構成例（ボトムゲート型）を示す図である。 本発明を利用して形成される有機トランジスタ素子（ボトムゲート型）のパターン形成順序を示す平面図である。 ＲＦＩＤ方式のデバイスの原理を説明するための図である。 本発明を利用して形成されるＲＦＩＤ方式のデバイスの一例を示す図である。 本発明を利用して形成される有機ＥＬ発光素子の構成図である。 本発明の原理により、電極パターン間に液体のドットを組み合わせてパターン配線を形成する例を説明するための図である。 本発明の原理により、電極パターン間に液体のドットを組み合わせてパターン配線を形成する例を説明するための図である。 本発明の原理により、電極パターン間に液体のドットを組み合わせてパターン配線を形成する場合に、電極パターンも液体のドットを組み合わせて形成する例を説明するための図である。 本発明の原理により、電極パターン間に液体のドットを組み合わせてパターン配線を形成する場合に、電極パターンも液体のドットを組み合わせて形成する例を説明するための図である。 本発明の原理によって形成されるパターン配線のパターン形成の良好性評価（官能評価）を行うために使用した配線パターンの図である。 本発明の電子部品製造装置に使用されるカールソンプロセス原理の潜像担持体として感光体ドラムをタンデム配列した乾式二成分現像方式のフルカラー作像装置の画像形成部を示す図である。 本発明の電子部品製造装置に使用されるカールソンプロセス原理の潜像担持体として感光体ドラムをタンデム配列した乾式二成分現像方式のフルカラーの画像形成装置全体を示す図である。 本発明の原理によって、紙、樹脂等、あるいは両者のハイブリッド材料による可撓性シート基材の上に電子デバイスチップを１０４個形成した例である。 本発明の原理によって形成された電子デバイスチップを台紙からはがした例を示す図である。 本発明の原理によって台紙上に形成された電子デバイスチップの構成を説明するための図３９における断面ＡＡの拡大図ならびに電子デバイスチップを剥離した場合の説明図である。 本発明の原理によって台紙上に形成された電子デバイスチップの他の構成を説明するための図３９における断面ＡＡの拡大図ならびに電子デバイスチップを剥離した場合の説明図である。

符号の説明

１ 配線パターン
２ 端子
３ 端子
４ ソース電極
５ ドレイン電極
６ ゲート絶縁層
７ ゲート電極
８ 有機半導体層
９ 素子保護層
１０ 基材
１１ 噴射ヘッドユニット（噴射ヘッド）
１２ キャリッジ
１３ 基材保持台
１４ 基材
１５ 供給チューブ
１６ 信号供給ケーブル
１７ 噴射ヘッドコントロールボックス（液体タンク含む）
１８ キャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ
１９ キャリッジ１２のＹ方向スキャンモータ
２０ コンピュータ
２１ コントロールボックス
２２（２２X1、２２Y1、２２X2、２２Y2） 基材位置決め／保持手段
２３ 収容容器
３１ ヘッドアライメント制御機構
３２ 検出光学系
３３ 噴射ヘッド
３４ ヘッドアライメント微動機構
３６ 画像識別機構
３７ ＸＹ方向走査機構
３８ 位置検出機構
３９ 位置補正制御機構
４０ 噴射ヘッド駆動・制御機構
４１ 光軸
４２ 素子電極
４３ 液滴
４４ 液滴着弾位置
４５ 流路
４６ ピエゾ素子
４７ 液体
４８ ノズル
６５ ノズル
６６ 発熱体基材
６７ 蓋基材
６８ シリコン基材
６９ 個別電極
７０ 共通電極
７１ 発熱体
７４ 溝
７５ 凹部領域
１０１ 画像形成部
１０２ 給紙部
１０３ 読み取り部
１０４ 排紙トレイ
１０５ 中間転写ベルト
１０６ 作像部
１０７ 露光装置
１０８ 定着装置
１０９ 両面装置
１２０ 記録紙
１２１ 給紙トレイ
１２３ レジストローラ
１２４ 底板
１２５ ピックアップローラ
１２６ 給紙ローラ
１２７ 縦搬送路
１３１ コンタクトガラス
１３２ 第１の走行体
１３３ 第２の走行体
１３４ レンズ
１３５ ＣＣＤ
１３６ 自動原稿搬送読取装置（Auto Document Feeder ＡＤＦ）
１４１ 排紙ローラ
１５１ ２次転写装置
１５２ 中間転写ベルトクリーニング装置
１６１ 感光体
１６２ 帯電装置
１６３ 現像装置
１６４ 感光体クリーニング装置
１６５ 露光部
１６６ １次転写装置
１８１ 分岐爪
１８２ ジャム紙排紙トレイ
１８４ 手差しトレイ
１９１ 分岐部
１９２ 反転排紙経路
２００ シート基材
２０１ 電子デバイスチップ
２０２ 剥離のための分離部
２０３ 台紙
２０４ 粘着層
２０５ 離型層
２０６ 電子デバイス形成面
３００ 液体
３０１ 液体
３０２ 液体
３０３ 液体噴射ヘッド
３０４ 液体噴射ヘッド
３０５ 液体噴射ヘッド
３１０ パターン形成面
３１１ 絶縁膜
３１２ 導電膜
３１３ 抵抗膜
３１５ コイル
３１６ 抵抗器

Claims (16)

1. 台紙基材上に粘着層を介して設けられた可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有することを特徴とするパターン配線シート。
2. 前記台紙基材と前記粘着層の間に、前記台紙基材から剥離するための剥離推進層を有することを特徴とする請求項１記載のパターン配線シート。
3. 前記粘着層と前記可撓性シート基材の間に、前記台紙基材から剥離するための剥離推進層を有することを特徴とする請求項１記載のパターン配線シート。
4. 前記可撓性シート基材の表面に該表面の凹凸を消すコート材層を設け、
   前記コート材層の表面に、前記電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のパターン配線シート。
5. 前記電気機能発現材料層の表面に、保護部材により形成される保護層を設けることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパターン配線シート。
6. 前記保護層は、前記パターン配線シートに選択的に形成されることを特徴とする請求項５記載のパターン配線シート。
7. 台紙基材上に粘着層、該粘着層上に可撓性シート基材を設け、
   前記台紙基材と前記粘着層の間及び前記粘着層と前記可撓性シート基材の間のいずれかに、前記台紙基材から剥離するための剥離推進層を設け、
   前記可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を設けることにより形成されるパターン配線を１つのユニットとして、前記可撓性シート基材の表面に前記電気機能発現材料層のパターンを複数設けることにより、前記ユニットを複数形成することを特徴とするパターン配線シート製造方法。
8. 前記ユニットは、前記可撓性シート基材に切り込み部分を形成して他の部分から離間された領域に形成されることを特徴とする請求項７記載のパターン配線シート製造方法。
9. 台紙基材上に粘着層を介して設けられた可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有することを特徴とする電子デバイスチップ。
10. 前記台紙基材と前記粘着層の間に、前記台紙基材から剥離するための剥離推進層を有することを特徴とする請求項９記載の電子デバイスチップ。
11. 前記粘着層と前記可撓性シート基材の間に、前記台紙基材から剥離するための剥離推進層を有することを特徴とする請求項９記載の電子デバイスチップ。
12. 前記可撓性シート基材の表面に該表面の凹凸を消すコート材層を設け、
    前記コート材層の表面に、前記電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を有することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の電子デバイスチップ。
13. 前記電気機能発現材料層の表面に、保護部材により形成される保護層を設けることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の電子デバイスチップ。
14. 前記保護層は、前記電子デバイスチップに選択的に形成されることを特徴とする請求項１３記載の電子デバイスチップ。
15. 台紙基材上に粘着層、該粘着層上に可撓性シート基材を設け、
    前記台紙基材と前記粘着層の間及び前記粘着層と前記可撓性シート基材の間のいずれかに、前記台紙基材から剥離するための剥離推進層を設け、
    前記可撓性シート基材の表面に、電気的機能発現材料により形成される電気機能発現材料層を設けることにより形成される電子デバイスを１つのユニットとして、前記可撓性シート基材の表面に前記電気機能発現材料層のパターンを複数設けることにより、前記ユニットを複数形成することを特徴とする電子デバイスチップ製造方法。
16. 前記ユニットは、前記可撓性シート基材に切り込み部分を形成して他の部分から離間された領域に形成されることを特徴とする請求項１５記載のデバイスチップ製造方法。
    

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