JP6094738B2 - 電子デバイス及びその製造方法 - Google Patents
電子デバイス及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6094738B2 JP6094738B2 JP2013006357A JP2013006357A JP6094738B2 JP 6094738 B2 JP6094738 B2 JP 6094738B2 JP 2013006357 A JP2013006357 A JP 2013006357A JP 2013006357 A JP2013006357 A JP 2013006357A JP 6094738 B2 JP6094738 B2 JP 6094738B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- electronic device
- ink
- surface energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001182 laser chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000007644 letterpress printing Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
しかしながら、フォトリソグラフィプロセスを用いたリフトオフやウエットエッチングでは、レジスト塗布、乾燥、露光、現像及び膜のエッチング等において、大量の溶剤や化学薬品、電力が使用されるため、地球環境への負荷が大きい。
しかしながら、凸版印刷及びグラビア印刷は、版を用いる点でオンデマンド性に劣る。これに対して、版を必要としないインクジェット方式は、オンデマンド性に優れていると言える。
図4,5に、インクジェット方式で基板上に微細配線を行った場合の概念図を示す。それぞれ、(a)はインク滴下直後、(b)は溶媒蒸発時、(c)は乾燥後のインクの状態を示したものである。
図4においては、基板11のインク15に対する濡れ性が高いため、設定幅d以上に線幅が広がっている。一方、図5においては、基板21のインク25に対する撥液性が高いため、インク25が定着せずに基板の端に移動し、線幅も狭くなっている。
このように、インクジェット方式では、基板の濡れ性によりインクの線幅が変化するという現象が生じる。
また、特許文献2には、インクが広がる範囲の制御のために、凸領域にインクを滴下することで平滑面より撥水的な挙動が起こる現象を利用することが記載されている。
一方、上記特許文献2に記載された方法では、濡れ性を制御するための凹凸層を基板に形成する必要があり、このような凹凸を高精度で形成するためにはフォトリソグラフィ技術を用いなければならない。
このような第一層及び第二層を形成することにより、高精細な電極パターンを容易に構成することが可能となる。
基板の表面エネルギーが、第一層の表面エネルギーと同等程度又はより大きい場合には、このように基板と第一層との間に、基板よりも表面エネルギーが低い下地層を介在させることにより、上記の場合と同様に、高精細な電極パターンの形成が可能となる。
このような方法によれば、フォトリソグラフィを用いることなく、レーザ光幅に応じた微細な幅の電極パターンを容易に形成することができる。
また、本発明に係る製造方法によれば、このような電子デバイスを簡便に得ることができる。
図1に、本発明に係る電子デバイスの電極パターン構造の一態様の概念図を示す。図1に示したように、本発明に係る電子デバイスは、基板1上に、第一層2及び第二層3が形成されている。第一層2は、基板1とは異なる材質で、基板1よりも高い表面エネルギーを持ち、電極パターン形状に形成される。そして、第二層3は、導電性ナノインクにより形成される。
このような下地層4の形成は、基板1の表面エネルギーが、第一層2の表面エネルギーと同等程度又はより大きい場合に有効である。基板1よりも表面エネルギーが低い下地層4上に、表面エネルギーがより高い第一層2を形成することにより、導電性ナノインクが第一層2上にのみ付着しやすくさせることができ、微細な電極パターンを形成することができる。
したがって、下地層4は、基板1の表面エネルギーが第一層2よりも十分に低い場合には、形成する必要はなく、図1に示すような層構造で電極パターンを形成すればよい。
なお、図2に示す電極パターン構造の形成過程は、図3において、基板1が下地層4を備えた基板1に代わる以外は、図3に示す過程と同様である。
レーザ光の照射による方法としては、具体的には、レーザCVD法やレーザ転写法等が挙げられる。
レーザCVD法によれば、基板1又は下地層4の上面に、第一層2のソースガスを供給し、前記ソースガスをレーザ光を照射した部分のみで分解して成膜させ、第一層2を形成することができる。
また、レーザ転写法においては、第一層2の構成材料が成膜された基板やフィルム等の基材を用いて、その膜側の面を基板1又は下地層4に重ね合わせ、この状態でレーザ光を照射し、その照射部分のみを基板1又は下地層4に転写させて、第一層2を形成することができる。
上記のように、レーザ光を用いれば、基板1又は下地層4の表面に、レーザ光幅に対応した微細なパターンの第一層2を形成することができ、その上面に導電性ナノインクを用いて第二層3を形成することにより、第一層2とほぼ同等の幅で微細な電極パターンを形成することが可能となる。
したがって、上記方法によれば、大量の材料やエネルギーを要するフォトリソグラフィを用いることなく、高精細な電極パターンを形成することが可能となる。
導電性ナノインクは市販のものを適用することができ、その塗布方法としては、スピンコート法、インクジェット法、スリットコート法、ダイコート法等を用いることができるが、オンデマンドに対応する観点からは、版を用いない塗布方法が好ましく、特に、インクジェット方式による印刷が効率的であり好ましい。
以下に示す手順で、図2に示すような電子デバイスの電極パターン構造を作製した。
まず、洗浄したガラス基板1上に、ガラス基板1より表面エネルギーが低いPTFEをスピンコート法(4000rpm)で厚さ300nmで成膜し、150℃で熱硬化させて、下地層4(表面エネルギー:8.7mN/m)を形成した。
次に、レーザCVD装置を用いて、下地層4の上面に、ソースガスとしてヘキサカルボニルタングステン(W(CO)6)を供給しながらレーザ光(波長349nm、幅5μm)を照射し、光反応及び熱反応によりWとCOに分解し、レーザ光の幅でタングステン膜を堆積させて、第一層2(表面エネルギー:30mN/m)を形成した。
そして、第一層2の上面に、導電性ナノインクとして銀ナノペースト(ハリマ化成株式会社;NPS−JL)をスピンコート法(4000rpm)で成膜し、ホットプレート上で100℃、30分間焼成し、第二層3である銀電極(幅5.5μm)を形成した。
このように、第二層3を第一層2とほぼ同等の幅で形成することができ、微細配線の電極パターンの形成が可能であることが認められた。
2 第一層
3 第二層
4 下地層
5,15,25 インク
Claims (5)
- 基板上に、前記基板とは異なる材質からなり、前記基板よりも高い表面エネルギーを持つ第一層を、レーザ光の照射により電極パターン形状に形成する工程と、
前記第一層の上面に、導電性ナノインクにより形成された第二層を形成する工程と
を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 基板上に、前記基板とは異なる材質からなり、前記基板よりも低い表面エネルギーを持つ下地層を形成する工程と、
前記下地層の上面に、前記下地層とは異なる材質からなり、前記下地層よりも高い表面エネルギーを持つ第一層を、レーザ光の照射により電極パターン形状に形成する工程と、
前記第一層の上面に、導電性ナノインクにより形成された第二層を形成する工程と
を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 前記第一層が、金属又はその酸化物もしくは窒化物のうちのいずれか1種もしくは2種以上の混合物、又は、有機化合物からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記第二層が、銀、金、銅及び酸化インジウムスズのうちのいずれか1種もしくは2種以上の混合物からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記レーザ光の照射の方法が、レーザCVD法又はレーザ転写法であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013006357A JP6094738B2 (ja) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | 電子デバイス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013006357A JP6094738B2 (ja) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | 電子デバイス及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014138106A JP2014138106A (ja) | 2014-07-28 |
JP6094738B2 true JP6094738B2 (ja) | 2017-03-15 |
Family
ID=51415447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013006357A Active JP6094738B2 (ja) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | 電子デバイス及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6094738B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6369978A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜パタン形成方法 |
JP3106690B2 (ja) * | 1992-06-02 | 2000-11-06 | ソニー株式会社 | 膜形成方法 |
JP2006026522A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Seiko Epson Corp | 薄膜パターンの形成方法、デバイスおよびその製造方法 |
JP2006066675A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Seiko Epson Corp | 配線パターン及びその形成方法、電気光学装置、並びに電子機器 |
JP5343330B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2013-11-13 | 住友化学株式会社 | 薄膜形成方法、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、半導体素子の製造方法及び光学素子の製造方法 |
JP5444725B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2014-03-19 | 株式会社リコー | 積層構造体及び積層構造体の製造方法 |
-
2013
- 2013-01-17 JP JP2013006357A patent/JP6094738B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014138106A (ja) | 2014-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7176053B1 (en) | Laser ablation method for fabricating high performance organic devices | |
US8372731B2 (en) | Device fabrication by ink-jet printing materials into bank structures, and embossing tool | |
US6927108B2 (en) | Solution-processed thin film transistor formation method | |
JP4745062B2 (ja) | 平板表示装置及びその製造方法 | |
JP6115008B2 (ja) | 配線部材、および、電子素子の製造方法と、それを用いた配線部材、積層配線、電子素子、電子素子アレイ及び表示装置。 | |
US8413576B2 (en) | Method of fabricating a structure | |
JP2004179655A (ja) | マイクロ流体チャネルを用いた電子装置の作製方法 | |
JP2013512568A (ja) | 表面エネルギーの調節による電気伝導パターンの形成 | |
JP2005311325A5 (ja) | ||
WO2016067590A1 (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 | |
CN104934537A (zh) | 电子器件及其制造方法 | |
JP2008073911A (ja) | スクリーン印刷方法、スクリーン印刷機及び有機薄膜トランジスタの製造方法 | |
JP6002894B2 (ja) | 電子デバイスの製造方法 | |
JP6094738B2 (ja) | 電子デバイス及びその製造方法 | |
JP2009140790A (ja) | 導電体およびその製造方法 | |
JP2009032782A (ja) | 電子装置の製造方法 | |
JP5103982B2 (ja) | 有機半導体素子の製造方法 | |
US8202771B2 (en) | Manufacturing method of organic semiconductor device | |
JP5453793B2 (ja) | 積層構造体の製造方法、有機薄膜トランジスタの製造方法及び有機薄膜トランジスタアレイの製造方法 | |
JP4808824B1 (ja) | パターン構造体の製造方法 | |
JP4449949B2 (ja) | 表面エネルギー差バンクの形成方法、パターンの形成方法、バンク構造、電子回路、電子デバイス、電子機器、及びスタンプ | |
JP2007150030A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JP6612690B2 (ja) | 積層配線部材、積層配線部材の製造方法、薄膜トランジスタ及び電子機器 | |
KR101073863B1 (ko) | 인쇄 전자 장치 및 그의 인쇄 전자 소자 제조 방법 | |
JP2008258206A (ja) | 有機半導体素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20141201 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161024 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170131 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6094738 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |