JP2010027742A - 転写用紙、その製造方法、有機薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パターン毎に別途準備したマスクや専用のインク転写用の基材を用いることなく且つ導電性材料の利用効率が良好なパターン形成層を可能にし、この導電性パターン形成層を任意のフレキシブルフィルム基板に転写可能な転写用紙およびその製造方法、さらに、該転写用紙を利用した有機薄膜トランジスタおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の転写用紙は、原紙面上に遅水性再湿糊層と速水溶性再湿糊層とを含む転写用紙基材と、導電性材料を含有するパターン形成層と、保護部材により形成されるオーバーコート層と、を有し、オーバーコート層形成後の王研式平滑度が1000秒以上である。この転写用紙に水を与え、前記糊層を溶解させ、フレキシブルフィルム等に接触させることで転写し、有機薄膜トランジスタを製造する。
【選択図】図１

Description

本発明は薄膜素子用の転写用紙およびその製造方法に関する。さらに、転写用紙を利用した有機薄膜トランジスタおよびその製造方法に関する。

プリント配線基板は、電子機器の電気的・機械的な仕様特性を満たすために重要な役割を担っている。従来、プリント配線基板にはベースとなる基板として、ガラス、シリコーンウエハー、セラミック、石英、サファイアなどの絶縁体が用いられその上に種々の導電性パターンが形成されている。

これらの導電性パターンの形成方法として代表的な方法としては、（１）絶縁体上に真空蒸着などの公知の方法により薄膜の導電性材料を設け、（２）感光性を持った樹脂などでフォトレジストコートし、（３）別途準備したフォトマスクのパターンを用い露光し、（４）パターン部以外のレジストを除去することでパターン部を現像し、（５）ドライエッチング、ウエットエッチング、電解エッチングなど公知の方法にてパターン部以外の導電性材料を除去し、（６）レジスト除去をすることで所望の導電性パターンを形成していた。

このような方法では、少なくとも６つの工程を必要とし、また、基板の全面に形成した薄膜を削除する製造方式であるため材料の利用効率が悪く、薄膜削除に伴う廃液の処理工程も必要となる他、所望のパターンを得るための各種マスクをそのパターン毎に別途用意する必要があるため、複雑な工程をとらざるを得なかったという課題を有する。

また、近年の電子機器は、小型化や軽量化かつ割れにくいといった仕様が求められている。さらに可撓性や可曲性ならび弾力性といった高い仕様を満足させる事で携帯機器や画像表示機器の性能ならび利便性向上が期待される他、電子ペーパー、装着可能な画像表示機器といったさまざまなアプリケーション装置への展開が提案されている。

そのような背景からフレキシブルなフィルム基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成された半導体デバイス薄膜の製造方法が注目を集めている。半導体デバイス薄膜とはプリント配線や半導体特性を利用して種々のアプリケーション装置を機能させるもののことであるが、その製造工程は高温処理や溶剤処理など過酷な環境を経るため、耐熱性や耐溶剤性の弱いフレキシブルフィルム基板上にプリント配線やＴＦＴを形成させることは困難であった。

そこで、ガラス基板のような耐熱性固体基板表面上に分離層を設け、その上に形成したプリント配線や半導体特性を有する各種素子デバイス薄膜を分離層から剥離することでガラス基板から分離し、フレキシブルフィルムに転写する方法が提案されている。

例えば、分離層に光照射することで、分離層を構成する物質の原子間あるいは分子間の結合力を消失あるいは弱めることにより分離層内あるいは界面を剥離させデバイス薄膜をガラス基板から剥離させ、フレキシブルフィルムに転写する方法（例えば、特許文献１、２）が提案されている。

その他、剥離層となる酸化珪素膜をウエットエッチングで除去し剥離する方法（例えば、特許文献３）や、シランカップリング剤を用いた剥離膜の層内を熱処理することにて剥離膜層の内部で分離させ、粘着部材を貼り付けて剥離し転写する方法（例えば、特許文献４）や、剥離層にモリブデン膜を用い、モリブデンの結晶粒界が脆い特性を利用し、熱処理などをする事無く剥離しフレキシブルフィルムに転写する方法（例えば、特許文献５）が試みられている。

しかし、これらの方法はフレキシブルフィルム上にデバイスを形成できるものの、導電性パターンを得るために材料の利用効率が悪く、薄膜削除に伴う廃液の処理工程も必要となる他、所望のパターンを得るための各種マスクをそのパターン毎に別途用意する必要があるという課題の根本的な解決手法にはならない。

このような課題解決手法としてインクジェット方式やスクリーン印刷法あるいはマイクロコンタクトプリント方式などのパターン部形成方法を用い、フレキシブルフィルム上に導電性パターンを直接形成させる方法が提案されている。プリンターに使用されているインクジェット技術を応用した方式は、パターン形成方式の中でもパターン毎に必要なマスクや微細な凸板スタンプ基材を別途準備することなく直接パターンの形成が可能な方式である事から特に期待が寄せられている（例えば特許文献６、非特許文献１、２など）。

インクジェット方式では、フレキシブルフィルム基材表面に導電性材料を含むインクに対して親和性の高い領域と親和性の低い領域を形成させる撥液処理を施し、親和性の高い領域に導電性インクパターンを形成させる方式が一般的である。この他、さらにさまざまな表面処修飾処理を施したフレキシブルフィルム基板上に導電性パターンを形成する検討がなされている。

例えば、基材全面に親水性グラフトポリマーを形成させ、その表面にインクジェット手法いて導電性物質をパターン状に付着させる方法（例えば、特許文献７）。シランカップリング剤（有機ケイ素化合物）やチオール化合物をスピンコート法やディップ法等で基板上に形成し、光照射にてパターン部分の表面修飾化合物を選択的に除去させるなどの撥液処理を施し、導電性パターンを形成させる方法が検討されている（例えば、特許文献８）。これらの方法にて導電性パターンを形成することで、材料の利用効率は格段に良くなり所望のパターンをマスクレスにて形成させる事は可能となる。
特開平０８−２２５６４３号公報 特開２００６−１３５３５６号公報 特開平０８−２８８５２２号公報 特開２００７−１５２９３９号公報 特開２００７−３１８１０５号公報 特開２００２−３２４９６６号公報 特開２００３−２３４５６１号公報 特開２００４−１１１８１８号公報 エレクトロニクス実装学会誌Vol.9 No.6(2006) Polytronic 2007『6th International IEEE Conference on Polymers and Adhesives in Microelectronics and Photonics』

しかし、上述した技術では、限られた基板と材料の組み合わせを用いる必要がある他、表面修飾の施されたフレキシブル基板に限定されてしまう。また、実用とする導電性パターンをスイッチング電極回路配線として使用するにはパターン上に少なくとも絶縁層膜を設ける必要があり、薄膜素子への実質的な応用展開は困難な状況にある。

本発明は、前記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的はパターン毎に別途準備したマスクや専用のインク転写用の基材を用いることなく且つ導電性材料の利用効率が良好なパターン形成層を可能にし、導電性パターン形成層上に絶縁層を有し、この導電性パターン形成層と絶縁層を任意のフレキシブルフィルム基板に転写可能な転写用紙およびその製造方法、さらに、該転写用紙を利用した有機薄膜トランジスタおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の転写用紙は、原紙面上に遅水性再湿糊層と速水溶性再湿糊層とを含む転写用紙基材と、導電性材料を含有するパターン形成層と、保護部材により形成されるオーバーコート層と、を有し、王研式平滑度が1000秒以上であることを特徴とする。

本発明の転写用紙は、パターン形成層とオーバーコート層とを被転写体に転写させる転写用紙であって、被転写体は、ガスバリア性処方を施されたフレキシブルフィルムであることを特徴とする。

本発明の転写用紙の製造方法は、原紙面上に遅水性再湿糊層と速水溶性再湿糊層とを順次含む転写用紙基材に、導電性材料を含有するパターン形成層を形成するステップと、形成するステップによりパターン形成層を形成された転写用紙基材を加熱するステップと、転写用紙基材に保護部材により形成されるオーバーコート層を形成するステップと、を有することを特徴とする。

本発明の有機薄膜トランジスタは、ガスバリア性処理を施したフレキシブルフィルムを有し、フレキシブルフィルムは、上記転写用紙上のパターン形成層とオーバーコート層とを含むことを特徴とする。

本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法は、上記転写用紙に水を与えて糊層を溶解させ、該転写用紙に接触させることにより、転写用紙上のパターン形成層とオーバーコート層とを含む積層膜を、ガスバリア性処理を施したフレキシブルフィルムに転写させるステップと、積層膜上にさらに回路パターン形成層を形成するステップと、を有することを特徴とする。

本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法は、転写させるステップを複数回繰り返すことにより、積層膜上に積層することを特徴とする。

導電性材料の利用効率が良好なパターン形成層を可能にし、本発明の転写用紙を用いることで有機トランジスタなどの機能性積層膜を効率よく作成することが可能となる。

以下、本発明の実施形態の例を更に詳しく説明する。

本実施形態に係る転写紙は、図２に示す転写紙基材上に、図１に示す導電性パターン形成層６とその最上層にオーバーコート層７、必要に応じ導電性パターン形成層６上に無機物絶縁層８を有してなる。

図２は、本実施形態に用いる転写紙基材の構成例を示す。転写紙基材は、ノーサイズ原紙２上に、三種のコート層を有する。原紙２は広葉樹などから抄造したノーサイズ原紙であり、その上にピグメントを有する第一コート層３を塗工する。これにより原紙２の平滑性が向上し、図2に示す転写紙基材の平滑性向上に寄与することが可能となる。塗工液にはクレー、軽質炭酸カルシウム、重炭酸カルシウムなどのピグメント他、各種ラテックス、潤滑剤、保水剤を含有させることもできる。その上の第ニコート層４および第三コート層５はそれぞれ遅水性再湿糊層と速水溶性再湿糊層からなっている。

このように構成された図２の転写紙基材上にインクジェット方式にて図１の導電性パターン形成層６を形成し、必要に応じ無機物絶縁層８を形成後、その上にオーバーコート層７を形成させ本実施形態に係る転写用紙（図１参照）とする。この転写用紙を水に浸すと糊剤が溶けてオーバーコート層７で保護された必要に応じて形成された無機物絶縁層８および導電性パターン形成層６は第一コート層３から分離するので、これをフレキシブルフィルム被転写体に貼り付けることにより転写することができる。これを複数回繰り返えし、積層することで機能性を有するフレキシブルフィルムが得られる。

複数回の積層とは、導電性パターン形成層あるいは有機半導体パターン形成層を前記と同様の方法にて転写用紙を作成し、被転写媒体であるフレキシブルフィルムに順次転写し積層化することであり、このことにより薄膜トランジスタが製造可能となる。

遅水性再湿糊層の第ニコート層４としては、吸水性を抑制するための可溶性デンプン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、デキストリン、アラビアゴムなどの水溶性樹脂が用いられる。

速水溶性再湿糊層の第三コート層５としては、黄色デキストリンまたはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等の合成系水溶性接着剤、酸化デンプン、エステル化澱粉、酵素変性澱粉、これらをフラッシュ乾燥して得られる冷水可溶性澱粉等の天然系水溶性接着剤、スチレン−ブタジエン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル系共重合体等の疎水性樹脂エマルジョンを使用することができる。これら水溶性接着剤単独、あるいは疎水性樹脂エマルジョンと２種以上を混合して使用することができる。

第三コート層５の速水溶性再湿糊組成にてインクジェット方式で吐出された導電性材料を含む液滴と第三コート層５表面との濡れ性を制御する事が可能になる。同様に、導電性インク組成を調整することでも第三コート層５表面とインク液滴との濡れ性を制御できる為、図２の転写紙基板上に導電性パターン形成層６およびオーバーコート層７を良好に形成させることができる。

さらに、原紙２を抄造する際に乾燥部に１本の大径ドライヤーを有し、ドライヤー表面に高度の研磨加工が施されたヤンキー抄紙機で原紙２を抄造することで図2に示す転写紙基材表層の平滑性向上に寄与し、しいては図１に示す本実施形態の転写用紙の平滑性を向上させる。ヤンキーマシンにより抄造した原紙２に第一〜第三のコート層を塗工するためには、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ブラシコーター、カーテンコーター、チャンプレックコーター、バーコーター等の塗工装置を設けたオンマシン、またはオフマシンコーターによってヤンキーマシンにより抄造した原紙２の片面に塗工するのが好ましい。

また第一〜第三コート層を設けた後、転写紙基材に更に平滑性を付与するためにスーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の表面処理装置により軽度の処理を必要に応じて実施してもよい。転写紙基材の王研式平滑度（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩNo.5）は５０〜２０００秒、好ましくは１００〜２０００秒である。このように平滑処理された転写紙基材を用いる事で図１に示す本実施形態の導電性パターン形成層６を有するオーバーコート層７つきの転写用紙の平滑性向上に大きく寄与することが可能である。また本実施形態に係る転写紙をカット紙として使用する場合には、原紙２の裏面にカール防止などのためにエチレングルコールなどからなる吸水性が十分に良好なバックコート層１を施し使用しても良い。最上層の平滑性が高い状態にてフレキシブルフィルム被転写体に順次転写する事で機能性薄膜を作成する事が可能となる。

本実施形態の導電性パターン形成層中の導電性材料には、導電性高分子や金属微粒子を用いることができる。金属微粒子としては、種々の金属や合金からなるものが使用可能であるが、とくに、電極回路配線に良好な導電性を付与することを考慮すると、金、ニッケル、銅、白金、パラジウム、銀、または、これらの合金からなる微粒子が好ましい。

前記の金属微粒子を分散させる為の媒体としては、転写紙基材表層の濡れ性や最表層に塗工された水性再湿糊層の溶解性を考慮し、有機溶剤系媒体を用いることが好ましい。

有機溶剤としては、飽和炭化水素類を用いることが好ましく、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカンから選ばれた１種又は２種以上を組み合わせて用いることが好ましい。中でも、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカンを用いることがより好ましい。この他、有機溶剤としては、非極性溶剤あるいは、低極性溶剤として、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、メシチレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、シクロヘキサンシクロオクタン等が挙げられる。本実施例ではテトラデカンを溶媒に導電性材料としてはアルバック社製の金ナノ粒子および別途調合した銀微粒子をそれぞれ単独に導電性材料として使用した。

上述の分散液をインクジェット方式にてパターン形成を行うためのインク液としては、転写紙基材表面とインク液滴との濡れ性を考慮し適正に調合される。この濡れ性は、インク液の表面張力と粘性（粘度）を適正に調整することにて制御される。本実施例のインク液の場合、インク液の溶媒種、含有物および表面張力調整剤により表面張力と粘性を適正に調合している。

また、一般的に、高表面張力のインクは飛翔時のインク滴形状は安定しているものの、記録装置に使用する部材との濡れ性が悪く、インク供給が困難となる。このような不具合を解消する為および前述のインク液の表面張力調整剤としては、アクリル系、シリコン系、ビニル系、フッ素系、他、溶媒としても使用可能なアルコール類、グリコール類がある。表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であり、２５℃における粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下のアルコール等としては、例えば、１−ブタノール、１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−エトキシエタノール、２−ｎ−ブトキシエタノール、ｎ−ブチルカルビトール等が挙げられる。本実施形態では、上記表面張力調整剤のうち、２−ｎ−ブトキシエタノールや１−ブタノールを用いることが、導電性インクとしての長期間の品質安定性を維持するという観点から好ましい。

本実施形態に係るインクは、粘度が２５℃で３〜４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、特に５〜３０ｍＰａ・ｓが望ましい。７〜１５ｍＰａ・ｓであるとさらに良い。低粘度のインクは、一般的にインク滴の形状、周波数特性が不良となりやすく、高粘度のインクは高周波数特性が優れており、高速印字に適している。表面張力は、２５℃において１５〜５０ｍＮ／ｍであることが望ましい。特に望ましいのは２０〜３０ｍＮ／ｍである。

インクジェット方式の装置としては、圧電素子を用いたオンデマンド型インクジェット方式あるいはライン型、シリアル型などの様々な様式が利用可能である。

本実施形態に係る転写用紙のオーバーコート層７は転写紙基材をロール紙から連続供給して使用する場合にはブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、ブラシコーター、カーテンコーター、チャンプレックコーター、バーコーター等の塗工装置を用い、カット紙として用いる場合はスピンコーターなどを用い塗布し乾燥してオーバーコート層７が得られる。

このようなオーバーコート層７としては、単純に転写する事を目的とする場合特に規制はないが、機能性薄膜として使用する場合にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、オリゴエステルアクリレート樹脂、キシレン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂が良い。特に、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）およびＰＶＰｈ（ポリビニルフェノール）は高い絶縁性や耐熱性を有し、溶剤に溶解可能でありオーバーコート層の有機絶縁層として好ましい。例えば、ＮＭＰに溶解可能なポリイミドやバイロマックス（東洋紡績株式会社製商標）銘柄のHR-11NN、HR-13NX、HR-14ET、HR-15ET、HR-16NNなどのポリアミドイミド樹脂が挙げられる。

保護部材としてこのような有機絶縁層を用いることで、本実施形態に係るオーバーコート層７に絶縁性を付与する事ができる。

また、無機絶縁層８としては、蒸着法、スパッタリング法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などにより窒化酸化珪素膜（ＳｉＯＮ）を用い無機絶縁材料を用い絶縁層とすることも可能である。特に蒸着法は本実施形態に係る転写用紙作成にダメージを与えること無く無機絶縁層８を形成できることが可能である。さらにオーバーコート層７を施す前に無機絶縁膜８を施す事で良好な絶縁性を得ることができる。

なお、本実施例では導電性パターン形成層６形成後、転写基材を適切な大きさに裁断しにＣＶＤ法を用いて無機絶縁層８を形成し、その後オーバーコート層７を施している。

被転写体であるフレキシブルフィルムはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）、ＰＣ（ポリカーボネート）など他、種々のフィルム状形態のものが使用可能である。可撓性や可曲性ならび弾力性や耐久性などの特性をトランジスタに求める場合、その基材としてはフレキシブルフィルムが良く、特にガスバリア性を付与したフレキシブルフィルムが好ましい。

例えば、無機面状物を前記フレキシブルフィルム樹脂に混練するなどして練込加工する方法や、前記オーバーコート層に用いる溶剤に溶解可能な絶縁性樹脂液に無機面状物としてモンモリロナイトなどを混合し塗布乾燥して本実施形態のガスバリア性を有するフレキシブルフィルムとすることができる。また、ガスバリア性を持たないフレキシブルフィルムに前記オーバーコート層に用いる溶剤に溶解可能な絶縁性樹脂液に無機面状物を添加し直接塗布しても良い。直接塗布することでガスバリア性を付与することは任意のフレキシブルフィルムに適応され、その両面に施すとさらに良い。

図３は、本実施形態に係る転写用紙を連続作成する場合の例を示すフロー概要図である。前記した転写紙基材をロール状に供給し、ゾーンＡにてインクジェットプリンターで導電性パターンを形成し、第一乾燥を経てゾーンＢにてオーバーコート層が施される。第二乾燥を経てゾーンＣにて所望のサイズに切断され、ゾーンＤにてフレキシブルフィルムに転写される。ロール状転写紙基材供給およびゾーンＡ〜Ｄは図示していないオペレーションパネルに連動しており、パソコンにて動作制御されている。

なお、ゾーンＣにて本実施形態に係る転写用紙をロール状に巻き取り回収し出荷することも可能である。同様に異なる導電性パターン形成層を有する転写用紙や半導体を有する転写用紙などをそれぞれロール状に回収し、ゾーンＤの転写工程を別に行っても良い。また、図示していないカット紙を転写用基材として用い本実施形態に係る転写用紙を作成する場合には、平滑性付与法として絶縁膜乾燥時に平滑性の高いフィルムにて一定圧加重することで得られる転写用紙の平滑性付与の信頼性が向上する。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例および比較例に示した平滑度、粘度、表面張力および比抵抗値の測定は下記測定器による測定値である。

（平滑度）
転写用紙の平滑度は、王研式透気平滑度試験機ＫＹ−５５型（熊谷理機株式会社製）を用いた。

（粘度）
２５℃における粘度は、VISCOMATE VM-150ＩＩＩ型（東機産業社製）にて測定した。

（表面張力）
２５℃における表面張力は、Kyowa Interface Science CBVP-Z型（協和界面科学社製）にて測定した。

（比抵抗値）
導電性パターン形成層の比抵抗値は、三菱MC−Ｔ４００、４深針プローブ（ダイアインスツルメンツ社製）により測定した。

「転写紙基材の調合」
転写紙基材１：
広葉樹（L-BKP100%）をヤンキー抄紙機にて抄造し原紙を作成した。この原紙に軽質炭酸カルシウム分散液を塗布させた後、遅水性再湿糊としてカルボキシセルロース：ポリビニルアルコール＝１：１混合溶液を塗工乾燥した。次に速水性再湿糊である黄色デキストリンおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体混合液を塗工し、スーパーカレンダーにて表面処理を施し転写紙基材１とした。この転写紙基材の平滑性は８００秒であった。

転写紙基材２：
転写紙基材１の原紙の代わりにPETフィルム（平滑度が３０００秒以上）を用い、転写紙基材１に用いた遅水性再湿糊と速水性再湿糊を塗工し、スーパーカレンダーにて表面処理を施し転写紙基材２とした。この転写紙基材の平滑性は３０００秒であった。

「導電性パターン形成層用インク液の調合」
導電性パターン形成層用インク液１：
アルバックマテリアル社製の金ナノメタルインク（Au1TeH）に１−ブタノールを添加することで２５℃における粘度が１２ｍPａ・ｓ、表面張力が２２Ｎ／ｍのインク液に調整した。この金粒子のサイズを電子顕微鏡で測定したところ、平均粒径は５ｎｍであった。液の一部を蒸発乾固させた結果、この液の固形分濃度は６４ｗｔ％であった。このインク液を導電性パターン形成層インク１とした。

導電性パターン形成層用インク液２：
過塩素酸銀のエタノール溶液（１０ｍＭ）５００ｍｌにビス（１，１−トリメチルアンモニウムデカノイルアミノエチル）ジスルフィド１５ｇを加え、激しく撹拌しながら水素化ホウ素ナトリウム溶液（０．８Ｍ）３００ｍｌをゆっくり滴下してイオンを還元し、４級アンモニウムで被覆された銀粒子の分散液を得た。この分散液を濃縮しテトラデカンにて希釈することで固形分濃度６７ｗｔ％の液に調整した。このインク液は、２５℃における粘度が１６ｍPａ・ｓ、表面張力は２８Ｎ／ｍであった。この銀粒子のサイズを電子顕微鏡で測定したところ、平均粒径は３５０ｎｍであった。このインク液を導電性パターン形成層インク２とした。

「オーバーコート層液の調合」
オーバーコート層液１：
プロピレングリコールモノメチルエーテルにポリビニルフェノール樹脂をその固形分が １１．５ｗｔ％になるように溶解し、これをオーバーコート層液１とした。

オーバーコート層液２：
十条ケミカル社製の熱硬化型液（銘柄：MIG-N）をテトロン溶媒にて２０％希釈した。これをオーバーコート層液２とした。

（実施例１）
リコープリンティングシステム社製インクジェット装置に導電性パターン形成層インク１を装填し、転写紙基材１の中央から左右併せて１０ｃｍの部分に長さ１０ｃｍの直線パターンを６３μｍピッチにて形成させた。その後２８０℃で３０分間インクを乾燥（第一乾燥）させた後、パターン層の一本を任意に選択し比抵抗値を測定したところ４．５×１０^-6Ω・ｃｍと良好な値を示した。比抵抗値測定後、スピンコーターにてオーバーコート層液１をコーティングした。１００℃で３０分間乾燥（第二乾燥）させ、この転写用紙の直線パターン部を含む１２ｃｍ²四方を切り取り、その平滑度を測定した。次にこの転写紙に水を与えＰＥＴフィルムに転写させた。その結果良好な転写物を得ることができた。この転写用紙の平滑度は1800秒であった。

次に、転写物の両面に粘着テープを貼付け、粘着テープを同時に剥離することで、転写物である導電性パターン形成層とオーバーコート層からなる転写物と被転写物のＰＥＴフィルムとの密着性検査試験を行った。その結果、密着性は良好であった。

（比較例１）
実施例１の導電性パターン形成層インク１をインク２にする以外は実施例１と同様の方法にてパターン層の一本を任意に選択し比抵抗値を測定した。その結果１．８Ω・ｃｍという高い値を示した。その後実施例１と同様の処理を施し、第二乾燥条件を４００℃、１時間にして実施例１と同様の方法にて平滑度を測定したところ50秒であった。

（実施例２）
比較例１の第一乾燥温度と時間を４００℃１時間にする以外は比較例１と同様の方法にて比較例１と同様の方法にてパターン層の一本を任意に選択し比抵抗値を測定した。その結果３．８×１０^-6Ω・ｃｍと良好な値を示した。その後、実施例１と同様の方法にて転写を行った結果良好な転写物を得ることができた。この転写用紙の平滑度は1400秒であった。

また、実施例１と同様の密着試験も良好であった。

（実施例３）
実施例１と同様の方法にて転写紙基材１の中央から左右併せて１０ｃｍの部分に長さ１０ｃｍの直線パターンを６３μｍピッチにて形成させた。その後３００℃で３０分間インクを乾燥（第一乾燥）させた後、この転写用紙の直線パターン部を含む１２ｃｍ²四方を切り取りＣＶＤ法にて窒化酸化珪素膜（ＳｉＯＮ）を蒸着させた後オーバーコート層液２を用い、実施例１と同様の方法で転写用紙を作成し、その平滑度を測定した。次にこの転写紙に水を与えＰＥＴフィルムに転写させた結果、この転写用紙も良好に転写することができた。この転写用紙の平滑度は2300秒であった。また、実施例１と同様の密着試験も良好であった。

（比較例２）
転写紙基材２を用い、実施例１と同様の方法でオーバーコート処理までを行った。なおパターン層の比抵抗値は４．１×１０^-6Ωと良好でかつ平滑度も3300秒と良好であった。しかし、これに水を与え実施例１と同じ要領にて転写させようとしても転写基材１を用いた実施例１では分離したが転写基材２を用いると分離させるこいとができなかった為、転写が行えなかった。

（実施例４）
実施例１と同様の方法にて得られたＰＥＴフィルム転写物の上に実施例２で得られた転写用紙を実施例１と同様の方法で転写したところ良好に転写することができた。なお、ＰＥＴフィルムと積層物の最上層に粘着テープを貼付け試験した密着性も良好であった。

（実施例５）
実施例４で得られた転写物の上に実施例２で得られた転写用紙を実施例４と同様の方法で転写したところ良好に転写することができた。なお、密着性試験検査は良好であった。

（実施例６）
実施例１で作成した平滑度1800秒の転写表面をサンドブラスターにて調整した。なお、調整された転写用紙の平滑度は下記の表１に示すとおりである。次に、実施例４、５と同様の方法にて先ず、ＰＥＴフィルムに平滑度の異なる転写用紙を転写させ、その後、実施例１で用いた転写用紙を転写させた。得られたＰＥＴフルム転写物を用い、実施例１と同様の密着試験を行った。その結果は下記の表１に示すとおりであった。

（実施例７）
実施例６と同様の方法にて、ＰＥＴフィルムに平滑度の異なる転写用紙を転写させ、その後、実施例１で用いた転写用紙を転写させることでＰＥＴフルム転写物を作成した。

次に、1分間に６０回の周期で左右のゴム付固定治具が内側に４ｃｍ駆動することでフルムに伸縮運動を与えることができる可曲式耐久性試験機に得られたＰＥＴフルム転写物の両端をゴム付固定治具にて固定し1時間耐久試験を行い、破損や剥がれなどの異常有無を検査した。その結果は下記の表１に示すとおりであった。

実施例１〜３と比較例２から、本実施形態のように転写紙基材が水分を吸収しやすいノーサイズ紙であると糊剤が溶解し転写可能になる一方で、水分を吸収できないフィルムの場合には転写することができないことが比較確認された。

実施例１〜３と比較例２から、導電性パターン形成層の焼成に高い温度を必要とする場合、本発明の転写用紙を用いることでオーバーコート層のような機能性有機物にダメージを与えることなく転写が可能であることが比較確認された。

実施例４、５から、本実施形態に係る転写用紙を用いることで任意の機能性有機層を転写して積層化できることが確認された。

実施例６、７から本実施形態の転写用紙の平滑度が一定以上であると積層化物は密着性が良好で、可撓性や可曲性などの高い仕様を満足していることが確認された。

以上により、導電性材料の利用効率が良好なパターン形成層を可能にし、本実施形態に係る転写用紙を用いることで有機トランジスタなどの機能性積層膜を効率よく作成することが可能となる。

さらに、パターン毎に別途準備したマスクや専用のインク転写用の基材を用いる必要をなくすことが可能となる。

以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した転写用紙、その製造方法、該転写用紙を利用した有機薄膜トランジスタおよ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。

本実施形態に係る転写紙の構成例を示す図である。 本実施形態に用いる転写紙基材の構成例を示す図である。 本実施形態に係る転写用紙を連続作成する場合の例を示すフロー概要図である。

符号の説明

１ バックコート層
２ 原紙
３ 第一コート層
４ 第二コート層
５ 第三コート層
６ 導電性パターン形成層
７ オーバーコート層
８ 無機物絶縁層
１０ ロール状転写紙基材
１１ 転写紙基材
１２ インクジェットプリンター
１３ 導電性パターン
１４ オーバーコート層液
１５ 平滑ローラ上
１６ 裁断機
１７ 水浴槽

Claims (14)

1. 原紙面上に遅水性再湿糊層と速水溶性再湿糊層とを含む転写用紙基材と、
   導電性材料を含有するパターン形成層と、
   保護部材により形成されるオーバーコート層と、を有し、
   王研式平滑度が1000秒以上であることを特徴とする転写用紙。
2. 前記オーバーコート層は、有機絶縁層であることを特徴とする請求項１記載の転写用紙。
3. 前記オーバーコート層は、無機絶縁性層を有し、該オーバーコート層は、熱硬化性樹脂により形成されることを特徴とする請求項１記載の転写用紙。
4. 前記導電性材料は、金、ニッケル、銅、白金、パラジウム、銀及びこれらの合金の何れかからなる金属微粒子であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の転写用紙。
5. 前記パターン形成層は、インクジェット方式により形成されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の転写用紙。
6. 前記パターン形成層と前記オーバーコート層とを被転写体に転写させる転写用紙であって、
   前記被転写体は、ガスバリア性処方を施されたフレキシブルフィルムであることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の転写用紙。
7. 原紙面上に遅水性再湿糊層と速水溶性再湿糊層とを順次含む転写用紙基材に、導電性材料を含有するパターン形成層を形成するステップと、
   前記形成するステップによりパターン形成層を形成された転写用紙基材を加熱するステップと、
   前記転写用紙基材に保護部材により形成されるオーバーコート層を形成するステップと、を有することを特徴とする転写用紙の製造方法。
8. 前記オーバーコート層は、有機絶縁層であることを特徴とする請求項７記載の転写用紙の製造方法。
9. 前記オーバーコート層は、無機絶縁性層を有し、該オーバーコート層は、熱硬化性樹脂により形成されることを特徴とする請求項７記載の転写用紙の製造方法。
10. 前記導電性材料は、金、ニッケル、銅、白金、パラジウム、銀及びこれらの合金の何れかからなる金属微粒子であることを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の転写用紙の製造方法。
11. 前記パターン形成層は、インクジェット方式により形成されることを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の転写用紙の製造方法。
12. ガスバリア性処理を施したフレキシブルフィルムを有し、
    前記フレキシブルフィルムは、請求項１から６の何れか１項に記載の転写用紙上のパターン形成層とオーバーコート層とを含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
13. 請求項１から６の何れか１項に記載の転写用紙に水を与えて前記糊層を溶解させ、該転写用紙に接触させることにより、前記転写用紙上のパターン形成層とオーバーコート層とを含む積層膜を、ガスバリア性処理を施したフレキシブルフィルムに転写させるステップと、
    前記積層膜上にさらに回路パターン形成層を形成するステップと、を有することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
14. 前記転写させるステップを複数回繰り返すことにより、前記積層膜上に積層することを特徴とする請求項１３記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

Images