JPWO2015102110A1 - Functional material lamination method and functional material laminate - Google Patents

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Abstract

本発明は、有機TFTやOLED発光素子のような積層構造体を、印刷方式を用いて形成する際に、特に溶剤比率が高い機能インクによって積層印刷を行っても、電気特性の均質化を実現できる機能材料の積層方法及びそれによって形成された機能材料積層体を提供することを目的とし、第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを基材1上に塗布または印刷により塗膜形成した第1の機能材料層2の上に、第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する機能材料の積層方法において、第2の機能材料インクを塗膜形成する前に、第1の機能材料層2を制御するプロセスを有し、プロセスは、第1の機能材料層2に第2の機能材料インクの第2の溶媒3を浸漬処理した際に、第1の機能性材料層2への第2の溶媒の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層2を制御するプロセスである。The present invention realizes homogenization of electrical characteristics even when layered structures such as organic TFTs and OLED light emitting elements are formed using a printing method, even when layered printing is performed with a functional ink having a particularly high solvent ratio. A first functional material ink containing a first solvent and a first functional material is applied to a substrate 1 for the purpose of providing a functional material lamination method and a functional material laminate formed thereby. In the method of laminating the functional material, the second functional material ink containing the second solvent and the second functional material is formed on the first functional material layer 2 on which the coating film is formed by printing. Before forming the coating film of the second functional material ink, it has a process of controlling the first functional material layer 2, and the process has a second solvent of the second functional material ink in the first functional material layer 2 When the 3 is dipped, the second solvent contacts the first functional material layer 2. Corners, are over time the process of controlling the first functional material layer 2 so that the state substantially unchanged.

Description

本発明は機能材料の積層方法及び機能材料積層体に関し、詳しくは、溶媒と機能材料を含むインクを基材上に塗布又は印刷することによって有機TFTやOLED発光素子等といった複数層からなる機能材料積層体の界面の膜質を均質な状態にすることができる機能材料の積層方法及び機能材料積層体に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a functional material laminating method and a functional material laminate, and more specifically, a functional material composed of a plurality of layers such as an organic TFT or an OLED light-emitting element by applying or printing an ink containing a solvent and a functional material on a substrate. The present invention relates to a functional material laminating method and a functional material laminating body that can make the film quality at the interface of the laminated body uniform.

近年、電子デバイスの製造方法として、従来のフォトリソプロセスや真空プロセスを用いずに、印刷方式により製造する所謂プリンテッドエレクトロニクスの研究開発が積極的に行われている。   In recent years, as a method for manufacturing an electronic device, research and development of a so-called printed electronics that is manufactured by a printing method without using a conventional photolithography process or a vacuum process has been actively performed.

具体的には、LCDのカラーフィルターや液晶材料の印刷、OLEDの発光層や注入層、電子ペーパーのTFTバックプレーン、PCBやFPCの電極形成、太陽電池の配線、透明導電膜やタッチパネル等、多岐に渡るデバイスの印刷化の試みがなされている。   Specific examples include LCD color filters and liquid crystal material printing, OLED light emitting and injection layers, electronic paper TFT backplanes, PCB and FPC electrode formation, solar cell wiring, transparent conductive films and touch panels. Attempts have been made to print devices.

透明電極、OLEDの発光層や有機層、有機トランジスタの半導体層等の有機薄膜の形成は、これまでの真空方式による製造から、大気圧下での塗布、印刷により塗膜を形成すること、特にインクジェット方式による積層が検討されている。塗布、印刷による塗膜の形成により、真空プロセスに必要な設備が不要であり、高価な材料も節約できることから、大幅なコストダウンが可能である。   Formation of organic thin films such as transparent electrodes, light-emitting layers and organic layers of OLEDs, semiconductor layers of organic transistors, etc., from the production by the conventional vacuum method, to form a coating film by coating and printing under atmospheric pressure, especially Lamination using an ink jet method has been studied. By forming a coating film by coating and printing, equipment necessary for the vacuum process is unnecessary, and expensive materials can be saved, so that a significant cost reduction is possible.

真空プロセスを使わずに、印刷または塗布により複数の機能材料をパターニング・積層するプロセスは所謂「ウェットプロセス」と呼ばれ、機能材料を溶剤に溶解あるいは分散したインクを、重ね塗りすることになる。   A process of patterning and laminating a plurality of functional materials by printing or coating without using a vacuum process is called a “wet process”, and an ink in which a functional material is dissolved or dispersed in a solvent is overcoated.

上述の様なアプリケーションにおいては通常、機能材料層の乾燥塗膜厚みが1〜数100nm程度となるよう、機能材料の固形分とウェット膜厚が調整される。   In the application as described above, the solid content and the wet film thickness of the functional material are usually adjusted so that the dry coating thickness of the functional material layer is about 1 to several hundred nm.

機能材料インクの積層法としては、ダイコーター塗布、キャピラリー塗布等の塗布法の他、パターン形状を印刷する手法として、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷が知られている。中でも無版デジタルでパターニングができること、必要な箇所へ必要な分だけ材料を付与できること、低粘度のインクが印刷できることから、インクジェット印刷が機能性薄膜の塗布に適しており、様々な研究開発が行われている。例えば、OLED照明やディスプレーの発光層、注入層、輸送層といった機能薄膜、有機半導体の絶縁膜、電極、有機半導体層等が挙げられる。   As a method for laminating functional material inks, screen printing, offset printing, flexographic printing, gravure printing, and inkjet printing are known as methods for printing pattern shapes, in addition to coating methods such as die coater coating and capillary coating. Above all, the ability to perform patterning without plateless digital, the ability to apply as much material as needed to the required locations, and the ability to print low-viscosity inks make inkjet printing suitable for applying functional thin films, and various R & D efforts are underway. It has been broken. For example, functional thin films such as a light emitting layer, an injection layer, and a transport layer of OLED illumination and a display, an insulating film of an organic semiconductor, an electrode, an organic semiconductor layer, and the like can be given.

形成された機能材料に処理を施す技術として特許文献1の背景技術には、可溶性の有機半導体前駆体を用いて塗布形成した前駆体の膜を加熱処理することにより有機半導体に変換する方法が開示されている。   As a technique for processing the formed functional material, the background art of Patent Document 1 discloses a method of converting a precursor film coated and formed using a soluble organic semiconductor precursor into an organic semiconductor by heat treatment. Has been.

また、機能材料のインク化では、各印刷方式に適した印刷適性を持たせるために、主成分となる機能材料の他に印刷適性を持たせるための様々な添加剤が配合されている。これらの添加剤は、設けた機能層の上に設ける機能材料の印刷適性や、仕上がった積層体の電気特性に影響するため、いくつかの試みがなされている。   In addition, in making functional materials into inks, various additives for imparting printability are blended in addition to the functional material as the main component in order to have printability suitable for each printing method. Since these additives affect the printability of the functional material provided on the provided functional layer and the electrical properties of the finished laminate, several attempts have been made.

特許文献2は、反転印刷に用いる銀粒子含有インクに非イオン性界面活性剤を添加して、インクをノニオン系とすることで、印刷適性とTFT特性劣化を防ぐとしている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 describes that a nonionic surfactant is added to the silver particle-containing ink used for reversal printing to make the ink nonionic, thereby preventing printability and TFT characteristic deterioration.

特許文献3は、印刷形成されたソース電極、ドレイン電極中に添加されている撥液性成分をベークにより電極表面へ析出させて撥液層を形成し、半導体膜を形成する際のバンクとして利用することが開示されている。このとき、G絶縁膜を保護しておくことが記載されている。   Patent Document 3 is used as a bank for forming a liquid repellent layer by depositing a liquid repellent component added to a printed source electrode and drain electrode on the surface of the electrode by baking to form a semiconductor film. Is disclosed. At this time, it is described that the G insulating film is protected.

特許文献4には、電極表面を親液性にして、短チャネルパターンに適切なインク表面張力で、半導体をインクジェット印刷により形成することを開示している。   Patent Document 4 discloses that an electrode surface is made lyophilic and a semiconductor is formed by ink jet printing with an ink surface tension suitable for a short channel pattern.

特開2004−247716号公報JP 2004-247716 A 特開2010−219447号公報JP 2010-219447 A 特開2011−54877号公報JP 2011-54877 A 特開2010−93092号公報JP 2010-93092 A

しかしながら、上記特許文献記載の手法を用いても、積層デバイスの電気特性のばらつき、例えば有機半導体の特性ばらつきを高いレベルで抑えるという点では、更なる改善の余地があった。特に、有機半導体を電極や絶縁膜の上にインクジェット方式にて印刷する場合、TFT特性の更なる均質化を図る要求が大きい。例えば、印刷工程で作製した有機半導体においては、移動度、on電流、電圧閾値等の諸性能の素子間ばらつきが大きいことが、フレキシブルや低温処理が可能なデバイスと期待されながらも、実用化を妨げとなる一因となっている。   However, even if the method described in the above-mentioned patent document is used, there is room for further improvement in terms of suppressing variations in electrical characteristics of laminated devices, for example, variations in characteristics of organic semiconductors, at a high level. In particular, when an organic semiconductor is printed on an electrode or an insulating film by an ink jet method, there is a great demand for further homogenization of TFT characteristics. For example, in an organic semiconductor produced by a printing process, a large variation among elements in various performances such as mobility, on-current, and voltage threshold is expected to be a device capable of flexible and low-temperature processing. This is one of the obstacles.

本発明者は、下地となる第1の機能材料層の上に第2の機能材料インクを積層して第2の機能材料層を積層するために、上層を形成するための第2の機能材料インク中の溶剤によって下層の第1の機能材料層が溶解、膨潤する等しないように、下層の第1の機能材料層の耐溶剤性あるいは上層を形成する第2の機能材料インク中の溶剤種を選定することを検討した。例えば、適宜各機能材料層の良溶剤と、貧溶剤を選択し、機能材料層の界面を均一に保つことで、積層体の膜質を均質な状態とし、電気特性のばらつきを抑えることを試みた。   The present inventor has provided a second functional material for forming an upper layer in order to laminate the second functional material layer on the first functional material layer serving as a base and to laminate the second functional material layer. Solvent resistance of the lower first functional material layer or the solvent type in the second functional material ink that forms the upper layer so that the lower first functional material layer is not dissolved or swollen by the solvent in the ink. Was considered. For example, by appropriately selecting good and poor solvents for each functional material layer and maintaining a uniform interface between the functional material layers, we tried to keep the film quality of the laminate uniform and suppress variations in electrical characteristics. .

また、上層を形成する第2の機能材料インク中の溶剤耐性を持たせるために、下層となる第1の機能材料層を形成した後に架橋反応などのプロセスを施すことも検討した。   In addition, in order to provide solvent resistance in the second functional material ink forming the upper layer, it was also considered to perform a process such as a crosslinking reaction after forming the first functional material layer as the lower layer.

しかしながら、このように材料の耐溶剤性に考慮して、各機能材料層間の界面の混合を避け均質に保つ工夫を行っても、積層デバイスの電気特性がばらついてしまうことが多々あることがわかった。特に、機能材料層の上に積層する機能材料インクの固形分が少なく溶剤の比率が大きい場合に、均質な電気特性が得られにくくなることがわかった。   However, considering the solvent resistance of the material in this way, it has been found that there are many cases where the electrical characteristics of the laminated device will vary even if the device is kept homogeneous by avoiding the interface between the functional material layers. It was. In particular, it was found that when the solid content of the functional material ink laminated on the functional material layer is small and the ratio of the solvent is large, it is difficult to obtain uniform electrical characteristics.

従来、印刷によるTFT素子のばらつき改善策としては、半導体の膜質に注目した研究が数多くなされている。特に低分子タイプの有機半導体では、電荷/電子移動度が塗膜結晶構造に大きく依存するため、半導体の乾燥工程の制御が重要となる。一方、高分子タイプの有機半導体では、アモルファス状態で成膜するものも多く、半導体の乾燥・成膜プロセスが移動度等の膜質そのものに与える影響は比較的小さい。しかしながら、電極あるいは絶縁膜と半導体層といった異種材料の界面は、電荷移動に関わる部分であることから半導体の種類によらず、特性に非常に大きな影響を与える。   Conventionally, as a measure for improving variations in TFT elements by printing, many studies have been made focusing on semiconductor film quality. Particularly in the case of a low molecular type organic semiconductor, the charge / electron mobility largely depends on the crystal structure of the coating film, so that the control of the semiconductor drying process is important. On the other hand, many polymer-type organic semiconductors are formed in an amorphous state, and the effect of the semiconductor drying / deposition process on the film quality itself such as mobility is relatively small. However, an interface between different materials such as an electrode or an insulating film and a semiconductor layer is a part related to charge transfer, and thus has a great influence on characteristics regardless of the type of semiconductor.

そこで、本発明は、有機TFTやOLED発光素子のような積層構造体を、印刷方式を用いて形成する際に、特に溶剤比率が高い機能インクによって積層印刷を行っても、電気特性の均質化を実現できる機能材料の積層方法及びそれによって形成された機能材料積層体を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention makes it possible to homogenize electrical characteristics even when a laminated structure such as an organic TFT or an OLED light-emitting element is formed using a printing method, even if laminated printing is performed using a functional ink having a high solvent ratio. It is an object of the present invention to provide a functional material stacking method capable of realizing the above and a functional material stack formed thereby.

また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。   Other problems of the present invention will become apparent from the following description.

上記課題は、以下の各発明によって解決される。   The above problems are solved by the following inventions.

1.
第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを基材上に塗布または印刷により塗膜形成した第1の機能材料層の上に、第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する機能材料の積層方法において、
前記第2の機能材料インクを塗膜形成する前に、前記第1の機能材料層を制御するプロセスを有し、
前記プロセスは、前記第1の機能材料層に前記第2の機能材料インクの前記第2の溶媒を浸漬処理した際に、前記第1の機能性材料層への前記第2の溶媒の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態となるように前記第1の機能材料層を制御するプロセスである機能材料の積層方法。
1.
The second solvent and the second function are formed on the first functional material layer formed by coating or printing the first functional material ink containing the first solvent and the first functional material on the substrate. In the method of laminating a functional material for forming a coating film by printing the second functional material ink containing the material,
A process of controlling the first functional material layer before forming the coating film of the second functional material ink;
In the process, when the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer, the contact angle of the second solvent with respect to the first functional material layer Is a process for controlling the first functional material layer so that the first functional material layer is not substantially changed over time.

2.
前記第2の機能材料が、有機半導体材料である前記1記載の機能材料の積層方法。
2.
2. The method for laminating functional materials according to 1 above, wherein the second functional material is an organic semiconductor material.

3.
第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを基材上に塗布または印刷により塗膜形成した第1の機能材料層の上に、第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する機能材料の積層方法において、
前記第1の機能材料が導電性材料、前記第2の機能材料が半導体材料であり、
前記第2の機能材料インクを塗膜形成する前に、前記第1の機能材料層を制御するプロセスを有し、
前記プロセスは、前記第1の機能材料層に前記第2の機能材料インクの前記第2の溶媒を浸漬処理した際に、前記第1の機能材料層の光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように前記第1の機能材料層を制御するプロセスである機能材料の積層方法。
3.
The second solvent and the second function are formed on the first functional material layer formed by coating or printing the first functional material ink containing the first solvent and the first functional material on the substrate. In the method of laminating a functional material for forming a coating film by printing the second functional material ink containing the material,
The first functional material is a conductive material, and the second functional material is a semiconductor material;
A process of controlling the first functional material layer before forming the coating film of the second functional material ink;
In the process, when the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer, an output gradient obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement of the first functional material layer is increased. A method of laminating a functional material, which is a process of controlling the first functional material layer so that it does not change substantially with time.

4.
前記第1の機能材料インクを、オフセット印刷方式で印刷する前記1、2又は3記載の機能材料の積層方法。
4).
4. The functional material laminating method according to 1, 2, or 3, wherein the first functional material ink is printed by an offset printing method.

5.
前記第2の機能材料インクを、インクジェット方式で印刷する前記1〜4のいずれかに記載の機能材料の積層方法。
5.
5. The method for laminating a functional material according to any one of 1 to 4, wherein the second functional material ink is printed by an inkjet method.

6.
前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセス、第3の機能材料を含む溶液処理プロセス、溶剤蒸気によるアニールプロセス、オゾン処理プロセス、プラズマ処理プロセス、CVD処理プロセス、蒸着処理プロセス、スパッタ処理プロセス、活性エネルギー線照射処理プロセスのいずれか1又は2以上を組み合わせてなる前記1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。
6).
The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, a solution processing process including a third functional material, an annealing process using a solvent vapor, an ozone processing process, a plasma processing process, a CVD processing process, and a vapor deposition processing process. 6. The functional material laminating method according to any one of 1 to 5, wherein any one or two or more of a sputtering treatment process and an active energy ray irradiation treatment process are combined.

7.
前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセスを含み、該溶剤が、前記第1の機能材料の良溶媒を含む前記1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。
7).
The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, and the solvent contains a good solvent for the first functional material. .

8.
前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセスを含み、該溶剤が、前記第2の機能材料の良溶媒を含む前記1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。
8).
The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, and the solvent includes a good solvent for the second functional material. .

9.
前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセスを含み、該溶剤が、前記第1の機能材料の良溶媒と前記第2の機能材料の良溶媒を含む前記1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。
9.
The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, and the solvent includes a good solvent for the first functional material and a good solvent for the second functional material. A method for laminating a functional material according to any one of the above.

10.
前記1〜9のいずれかに記載の機能材料の積層方法で得られた機能材料積層体。
10.
A functional material laminate obtained by the functional material lamination method according to any one of 1 to 9 above.

本発明の機能材料の積層方法の一例を説明する概略断面図Schematic cross-sectional view illustrating an example of a method for laminating functional materials of the present invention 機能材料積層体としての薄膜トランジスタの積層構造の一例を模式的に示す概略断面図Schematic sectional view schematically showing an example of a laminated structure of thin film transistors as a functional material laminate 本発明の機能材料の積層方法により薄膜トランジスタの積層構造を形成する一例を説明する概略断面図Schematic cross-sectional view for explaining an example of forming a laminated structure of thin film transistors by the functional material lamination method of the present invention 光電子収量分光測定で得られる出力傾きの測定例を示す図Diagram showing an example of output slope measurement obtained by photoelectron yield spectroscopy

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る機能材料の積層方法は、第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを基材上に塗布または印刷により塗膜形成した第1の機能材料層の上に、第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成し、これによって基材上に第1の機能材料層(下層)と第2の機能材料層(上層)とを積層形成するものである。
(First embodiment)
In the functional material laminating method according to the first embodiment of the present invention, a first functional material ink containing a first solvent and a first functional material is applied to a substrate by coating or printing to form a first coating. On the functional material layer, a second functional material ink containing a second solvent and a second functional material is formed by printing to form a first functional material layer (lower layer) on the substrate. The second functional material layer (upper layer) is laminated.

そして、第2の機能材料インクを塗膜形成する前に、第1の機能材料層を制御するプロセスを有する。   And it has the process which controls a 1st functional material layer, before forming a coating film with a 2nd functional material ink.

図1は、基材1上に塗膜形成された第1の機能材料層2に、第2の機能材料インクの第2の溶媒3を浸漬させた様子を示している。浸漬処理により、第2の溶媒3は第1の機能材料層2の表面に半球状の液滴を形成している。本発明において第1の機能材料層を制御するプロセスは、図1に示すように、第1の機能材料層2に第2の機能材料インクの第2の溶媒3を浸漬処理した際に、第1の機能性材料層2への第2の溶媒3の接触角θが、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層2を制御するプロセスであることを特徴とする。   FIG. 1 shows a state in which a second solvent 3 of a second functional material ink is immersed in a first functional material layer 2 having a coating film formed on a substrate 1. By the immersion treatment, the second solvent 3 forms hemispherical droplets on the surface of the first functional material layer 2. In the present invention, the process of controlling the first functional material layer is performed when the second functional material ink second solvent 3 is immersed in the first functional material layer 2 as shown in FIG. It is a process for controlling the first functional material layer 2 so that the contact angle θ of the second solvent 3 to the first functional material layer 2 does not substantially change with time. To do.

これにより、第1の機能材料層上に第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する際に、第1の機能材料層に対する第2の機能材料インクの第2の溶媒の接触角の変化を防止することができる。これにより、有機TFTやOLED発光素子のような積層構造体を、印刷方式を用いて形成する際に、特にインクジェット方式や塗布方式など、溶剤比率が高い機能インクによって積層印刷を行っても、電気特性の均質化を実現できる。即ち、第1の機能材料層に対し、溶剤比率の高いインクを用いて第2の機能材料層を形成した場合に、電気特性の均質化の効果が顕著となる。   Thereby, when the coating film is formed on the first functional material layer by printing the second functional material ink, the contact angle of the second solvent of the second functional material ink with respect to the first functional material layer is changed. Can be prevented. As a result, when a laminated structure such as an organic TFT or an OLED light-emitting element is formed using a printing method, even if laminated printing is performed with a functional ink having a high solvent ratio, such as an inkjet method or a coating method, Homogenization of characteristics can be realized. That is, when the second functional material layer is formed using an ink having a high solvent ratio with respect to the first functional material layer, the effect of homogenizing the electrical characteristics becomes remarkable.

溶剤比率の高いインクとは、格別限定されるものではないが、インクジェット方式やスピンコート塗布、スリットダイコート塗布などに適した低粘度のインクであって、機能材料の含有率が0.1wt%〜30wt%、もしくは溶剤の比率が70wt%以上の範囲であることが好ましい。   The ink having a high solvent ratio is not particularly limited, but is a low-viscosity ink suitable for an inkjet method, spin coating application, slit die coating application, etc., and the content of the functional material is 0.1 wt% to It is preferable that it is 30 wt% or the range of the solvent is 70 wt% or more.

本発明は、基材上に積層される第1の機能材料層と、その上に機能材料インクを印刷により塗膜形成して積層される第2の機能材料層の2つの層を対象としている。従って、基材上に積層される機能材料層は2層のみに限定されず、3層以上でもよい。3層以上積層される場合は、上下に隣接して積層される2つの層(上層、下層)を積層する際に本発明の積層方法を適用することができる。   The present invention is directed to two layers: a first functional material layer that is laminated on a base material, and a second functional material layer that is laminated by forming a coating film of functional material ink thereon by printing. . Therefore, the functional material layer laminated on the substrate is not limited to two layers, and may be three or more layers. When three or more layers are stacked, the stacking method of the present invention can be applied when stacking two layers (upper layer and lower layer) stacked adjacent to each other in the vertical direction.

また、上層及び下層は、それぞれ1層ずつに限らず複数層あってもよい。従って、例えば1層の下層の上に、複数の層が並設されるように積層されるものであってもよいし、並設される複数の層の上に跨るように1層の上層が積層されるものであってもよい。更に、上下に積層された2つの層の両方に跨るように、更なる上層が積層されるものであってもよい。   Further, the upper layer and the lower layer are not limited to one layer each, and there may be a plurality of layers. Therefore, for example, a plurality of layers may be stacked on the lower layer of one layer, or the upper layer of one layer may straddle the plurality of layers arranged in parallel. It may be laminated. Furthermore, the further upper layer may be laminated | stacked so that it may straddle both the two layers laminated | stacked up and down.

第1の機能材料層は、第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを塗布又は印刷することにより基材上に塗膜形成される。   The first functional material layer is formed on the substrate by applying or printing a first functional material ink containing a first solvent and a first functional material.

第1の機能材料インクを塗布することによって第1の機能材料層を塗膜形成する方法としては、例えば、ディッピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブレードコート、スクイズコート、リバースロールコート、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレーコート、ダイコート等の公知の塗布方法を用いることができる。   Examples of the method for forming the first functional material layer by applying the first functional material ink include dipping, spin coating, knife coating, bar coating, blade coating, squeeze coating, reverse roll coating, and gravure. Known coating methods such as roll coating, curtain coating, spray coating, and die coating can be used.

また、第1の機能材料インクを印刷することによって第1の機能材料層を塗膜形成する方法としては、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等の公知の印刷方法を用いることができる。中でも、オフセット印刷方法が好ましい。オフセット印刷方法としては、格別限定されないが、マイクロコンタクト印刷法、反転印刷法などは塗膜の平坦性が良好で高解像度の印刷にも対応できることから、半導体アレイの印刷方法として好適である。   Moreover, as a method of forming the first functional material layer by coating the first functional material ink, known printing methods such as screen printing, offset printing, flexographic printing, gravure printing, inkjet printing, etc. Can be used. Among these, the offset printing method is preferable. The offset printing method is not particularly limited, but the microcontact printing method, the reversal printing method, and the like are preferable as the semiconductor array printing method because the flatness of the coating film is good and high-resolution printing can be handled.

このようにして基材上に第1の機能材料層を塗膜形成した後、その上に第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成するが、上述したように、第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する前に、第1の機能材料層に対して、第2の機能材料インク中の第2の溶媒の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態となるように制御するプロセス(処理)を実行する。   In this way, after the first functional material layer is formed on the substrate, the second functional material ink containing the second solvent and the second functional material is formed thereon by printing. As described above, before forming the coating film by printing the second functional material ink, the contact angle of the second solvent in the second functional material ink with respect to the first functional material layer is changed over time. The process (process) which controls so that it will be in the state which does not change substantially is performed.

かかるプロセスを実行するタイミングは、第1の機能材料インクを基材上に付与した後から、第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する前までのタイミングであることが好ましい。より好ましいタイミングとしては、第1の機能材料インク中の第1の溶媒が乾燥した乾燥塗膜を形成した後、又は、第1の機能材料インクを硬化させた硬化塗膜を形成した後から、第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する前までのタイミングとすることである。特に第2の機能材料インクを印刷する直前のタイミングで、かかるプロセスを実行することが好ましく、これにより、例えば、第1の機能材料インクへの汚染を防止し易く、更に、プロセス実行後の経時変動を防止し易い等の効果を得ることができる。   The timing for executing this process is preferably the timing from the time when the first functional material ink is applied on the substrate to the time before the second functional material ink is formed by printing. As a more preferable timing, after forming a dry coating film in which the first solvent in the first functional material ink is dried, or after forming a cured coating film obtained by curing the first functional material ink, The second functional material ink has a timing before the coating film is formed by printing. In particular, it is preferable to execute such a process at a timing immediately before printing the second functional material ink. This makes it easy to prevent contamination of the first functional material ink, for example. Effects such as easy to prevent fluctuations can be obtained.

かかるプロセスを実行することにより、第1の機能材料層は、第2の機能材料インク中の第2の溶媒を浸漬処理した際の第1の機能材料層への第2の溶媒の接触角θが、経時的に実質的に変化しない状態となるように、表面の物性が制御される。   By performing such a process, the first functional material layer has a contact angle θ of the second solvent with respect to the first functional material layer when the second solvent in the second functional material ink is dipped. However, the physical properties of the surface are controlled so that they do not substantially change with time.

なお、接触角θが経時的に実質的に変化しない状態とは、第1の機能材料層上に第2の機能材料インクの第2の溶媒を付与した後、10分経過時において、接触角θの変化量の絶対値が10°以下に保持されることを意味する。第2の溶剤の揮発性が十分小さい場合は、溶媒を第1の機能材料層上に滴下し、そのまま接触角の経時変化を追うことによって、制御の達成を確認することができる。第2の溶剤の揮発性が大きい場合は、第1の機能材料を第2の溶剤に10分浸漬し、溶剤を乾燥除去した後に再び第2の溶剤を滴下して接触角を測定し、浸漬前後の接触角の変化を比較することで、制御の達成を確認することができる。   Note that the state in which the contact angle θ does not substantially change with time means that the contact angle is 10 minutes after the second solvent of the second functional material ink is applied on the first functional material layer. It means that the absolute value of the change amount of θ is kept at 10 ° or less. When the volatility of the second solvent is sufficiently small, the achievement of the control can be confirmed by dropping the solvent onto the first functional material layer and following the change with time of the contact angle as it is. When the volatility of the second solvent is large, the first functional material is immersed in the second solvent for 10 minutes, and after removing the solvent by drying, the second solvent is dropped again to measure the contact angle. Comparing changes in the front and rear contact angles can confirm the achievement of control.

具体的なプロセスとしては、溶剤による洗浄プロセス、第3の機能材料を含む溶液処理プロセス、溶剤蒸気によるアニールプロセス、オゾン処理プロセス、プラズマ処理プロセス、CVD処理プロセス、蒸着処理プロセス、スパッタ処理プロセス、活性エネルギー線照射処理プロセス等が挙げられ、これらの中から選ばれるいずれか1つのプロセス又は2つ以上のプロセスを適宜組み合わせて用いることができる。   Specific processes include a cleaning process using a solvent, a solution processing process including a third functional material, an annealing process using a solvent vapor, an ozone processing process, a plasma processing process, a CVD processing process, a vapor deposition processing process, a sputtering processing process, and an activity. Examples include an energy beam irradiation treatment process, and any one process selected from these or two or more processes can be used in appropriate combination.

溶剤による洗浄プロセスとは、第1の機能材料層の表面を、溶剤により洗浄するプロセスである。溶剤としては、格別限定されるものではないが、純水、各種アルコール、グリコール、グリコールエーテル、ケトン、エーテル、エステル、炭化水素、ハロゲン系溶剤等のような各種溶剤を好ましく例示できる。また、溶剤として、1種又は2種以上の溶剤を併用してもよい。溶剤は純度の高いものが好ましい。   The solvent cleaning process is a process of cleaning the surface of the first functional material layer with a solvent. The solvent is not particularly limited, but various solvents such as pure water, various alcohols, glycols, glycol ethers, ketones, ethers, esters, hydrocarbons, halogen solvents and the like can be preferably exemplified. Moreover, you may use together 1 type, or 2 or more types of solvents as a solvent. The solvent preferably has a high purity.

溶剤による洗浄プロセスで用いられる溶剤は、第2の機能材料の良溶媒を含むものであることが好ましい。これにより、第1の機能材料に含まれる成分が、溶解もしくは洗浄によって均質化され、第2の機能材料インクの接触角変動が抑えられ、結果として第2の機能材料層を均質な形状に積層でき、機能材料の結晶配向も均質化できるという効果が奏される。また、第1の機能材料層に含まれる不純物が、第2の機能材料層へ拡散し電気特性に影響を与えることも防止できる。これらの効果は、第2の機能材料インクの溶剤比率が高いほど顕著になる。第2の機能材料層が有機半導体層の場合は、有機半導体の良溶媒が洗浄溶剤として用いられ、例えば、キシレン、トルエン、アニソール、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、メシチレン、クロロホルム、ジクロロベンゼンなどの溶剤を好ましく例示できる。第2の機能材料の良溶媒として、例えば、第2の機能材料インクの第2の溶媒を用いることも好ましいことである。   It is preferable that the solvent used in the cleaning process with the solvent contains a good solvent for the second functional material. As a result, the components contained in the first functional material are homogenized by dissolution or washing, and fluctuations in the contact angle of the second functional material ink are suppressed. As a result, the second functional material layer is laminated in a uniform shape. The crystal orientation of the functional material can be homogenized. In addition, it is possible to prevent the impurities contained in the first functional material layer from diffusing into the second functional material layer and affecting the electrical characteristics. These effects become more remarkable as the solvent ratio of the second functional material ink is higher. When the second functional material layer is an organic semiconductor layer, a good solvent for the organic semiconductor is used as a cleaning solvent, for example, a solvent such as xylene, toluene, anisole, mesitylene, tetralin, cyclohexylbenzene, mesitylene, chloroform, dichlorobenzene, etc. Can be preferably exemplified. As the good solvent for the second functional material, it is also preferable to use, for example, the second solvent of the second functional material ink.

なお、本発明において、機能材料の良溶媒とは、広義には、機能材料を当該溶媒中に分散して均一系を形成し易い溶媒を指し、狭義には、機能材料を溶解し易い溶媒を指す。本発明では、例えば、有機半導体材料、有機発光材料などのように比較的難溶な機能材料も対象にしているので、機能材料を25℃において0.2wt%以上溶解できる溶媒であれば、良溶媒として好適に用いることができる。また、例えば、比較的易溶な機能材料の場合では、機能材料を25℃において1.0wt%以上溶解できる溶媒が、良溶媒として好適である。   In the present invention, the good solvent for the functional material means a solvent that can easily form a homogeneous system by dispersing the functional material in the solvent in a broad sense, and a solvent that easily dissolves the functional material in a narrow sense. Point to. In the present invention, for example, relatively insoluble functional materials such as organic semiconductor materials and organic light-emitting materials are also targeted. Therefore, any solvent that can dissolve 0.2 wt% or more of functional materials at 25 ° C. is acceptable. It can be suitably used as a solvent. For example, in the case of a relatively easily soluble functional material, a solvent capable of dissolving 1.0 wt% or more of the functional material at 25 ° C. is suitable as a good solvent.

また、溶剤による洗浄プロセスで用いられる溶剤は、第1の機能材料の良溶媒を含むものであることも好ましい。これにより、第1の機能材料インクに含まれる微量な不純物成分や、印刷適性を得るための添加剤など電気特性に影響を与える成分を洗浄し表面を均質化できるという効果が奏される。第1の機能材料層がTFTのソース・ドレイン電極の場合は、これらの不純物成分は、半導体へのキャリア注入に影響を与えるため、制御プロセスによって除去或いは均質化させることにより、ばらつきが小さく、かつ特性の良いデバイスを製造することができる。第1の機能材料の良溶媒として、例えば、第1の機能材料インクの第1の溶媒を用いることも好ましいことである。   Moreover, it is also preferable that the solvent used in the cleaning process with the solvent contains a good solvent for the first functional material. As a result, there is an effect that the surface can be homogenized by cleaning a trace amount of impurity components contained in the first functional material ink and components that affect electrical characteristics such as additives for obtaining printability. In the case where the first functional material layer is a source / drain electrode of a TFT, these impurity components affect carrier injection into the semiconductor. Therefore, by removing or homogenizing by a control process, variation is small, and Devices with good characteristics can be manufactured. As the good solvent for the first functional material, it is also preferable to use, for example, the first solvent of the first functional material ink.

更にまた、溶剤による洗浄プロセスで用いられる溶剤は、第1の機能材料の良溶媒と、第2の機能材料の良溶媒を含むものであることも好ましい。これにより、第1の機能材料層の表面状態を均質化し電気特性を向上させること、第2の機能材料インクの溶媒で積層しても第2の機能材料インクへ不純物が混入することが防止され均質で特性ばらつきの小さい電気特性が得られるという、上述の効果が好適に奏される。このとき、溶剤は、第1の機能材料の良溶媒と、第2の機能材料の良溶媒を兼ねる1種の溶剤を含むものであってもよいし、第1の機能材料の良溶媒となる溶剤と、第2の機能材料の良溶媒となる溶剤とを共に含むものであってもよい。   Furthermore, it is preferable that the solvent used in the cleaning process with the solvent includes a good solvent for the first functional material and a good solvent for the second functional material. As a result, the surface state of the first functional material layer is homogenized to improve electrical characteristics, and impurities are prevented from being mixed into the second functional material ink even when laminated with the solvent of the second functional material ink. The above-described effect that the electrical characteristics that are uniform and have a small characteristic variation can be obtained is favorably achieved. At this time, the solvent may contain a good solvent for the first functional material and one kind of solvent that also serves as the good solvent for the second functional material, or may be a good solvent for the first functional material. It may include both a solvent and a solvent that is a good solvent for the second functional material.

第3の機能材料を含む溶液処理プロセスとは、第1の機能材料層の表面を、第3の機能材料を含む溶液と接触させて処理するプロセスである。第3の機能材料としては、第1の機能材料層の表面に対して、物理的あるいは化学的な作用を及ぼすものが好ましく用いられ、格別限定されるものではないが、SAM(Self-assembled monolayer)処理等を好ましく例示できる。第3の機能材料又は該第3の機能材料に由来して生成された物質を、第1の機能材料層の表面に残留させることも好ましいことである。例えば、第3の機能材料として、第1の機能材料層の表面に、任意の官能基を修飾可能なものを選択して用いることも好ましいことである。例えば、電極などを構成する金属等の表面と反応して固着可能な、チオール基等の官能基を有する化合物を、ウェット処理にて該表面と反応させて、該表面にチオール基等の官能基を修飾する手法などが広く知られている。このようなSAM処理はTFTの特性値は向上出来てもバラツキは大きくなる事が多々あり課題となっていた。特に印刷で設けた電極に対しては顕著であった。しかし、本発明のように、第2の機能材料インクの塗膜形成する前に、第2の機能材料インクの溶媒の接触角を実質的に変動しないようSAM処理面を形成する事、又はSAM処理面の光電子収量分光測定で得られる出力傾きが経時的に実質的に変動しないようにSAM処理面を形成する事により、本発明の効果を得られる事が可能となる。   The solution treatment process containing the third functional material is a process of treating the surface of the first functional material layer by bringing it into contact with the solution containing the third functional material. As the third functional material, a material that exerts a physical or chemical action on the surface of the first functional material layer is preferably used. Although not particularly limited, a SAM (Self-assembled monolayer) is used. ) The process etc. can be illustrated preferably. It is also preferable to leave the third functional material or a substance generated from the third functional material on the surface of the first functional material layer. For example, as the third functional material, it is also preferable to select and use a material capable of modifying an arbitrary functional group on the surface of the first functional material layer. For example, a compound having a functional group such as a thiol group that can be fixed by reacting with the surface of a metal or the like constituting an electrode or the like is reacted with the surface by wet treatment, and a functional group such as a thiol group is formed on the surface. A technique for modifying is widely known. Such SAM processing has been a problem because there are many cases in which variation is increased even if the characteristic value of the TFT can be improved. This was particularly remarkable for electrodes provided by printing. However, as in the present invention, before the coating film of the second functional material ink is formed, the SAM treatment surface is formed so that the contact angle of the solvent of the second functional material ink is not substantially changed, or SAM. The effect of the present invention can be obtained by forming the SAM treatment surface so that the output slope obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement of the treatment surface does not substantially change with time.

溶剤蒸気によるアニールプロセスとは、第1の機能材料層の表面を、溶剤蒸気に接触させてアニールするプロセスである。これにより、第1の機能材料層の表面における分子の配向状態等を変化させることができる。溶剤としては、格別限定されるものではないが、第1の機能材料の良溶媒、第2の機能材料の良溶媒等を好ましく例示できる。第1の機能材料層の表面をアニールするという観点では、第1の機能材料層の表面と親和性の高い溶剤を選択することも好ましいことである。   The annealing process using the solvent vapor is a process of annealing the surface of the first functional material layer by bringing it into contact with the solvent vapor. Thereby, the orientation state of molecules on the surface of the first functional material layer can be changed. Although it does not specifically limit as a solvent, The good solvent of a 1st functional material, the good solvent of a 2nd functional material, etc. can be illustrated preferably. From the viewpoint of annealing the surface of the first functional material layer, it is also preferable to select a solvent having a high affinity with the surface of the first functional material layer.

オゾン処理プロセスとは、第1の機能材料層の表面を、オゾンと接触させるプロセスである。これにより、第1の機能材料層の表面を、化学的に改質することができる。   The ozone treatment process is a process in which the surface of the first functional material layer is brought into contact with ozone. Thereby, the surface of the first functional material layer can be chemically modified.

プラズマ処理プロセスとは、第1の機能材料層の表面をプラズマで処理するプロセスである。これにより、第1の機能材料層の表面を、化学的に改質することができる。プラズマ処理プロセスを、オゾン処理プロセスと並行して実行することも好ましいことである。   The plasma treatment process is a process for treating the surface of the first functional material layer with plasma. Thereby, the surface of the first functional material layer can be chemically modified. It is also preferable to perform the plasma treatment process in parallel with the ozone treatment process.

CVD(Chemical Vapor Deposition)処理プロセスとは、第1の機能材料層の表面に、化学蒸着処理を施すプロセスである。これにより、第1の機能材料層の表面に、化学反応により被膜を形成することができる。CVD処理としては、格別限定されるものではないが、例えば、プラズマCVD処理や熱CVD等を好ましく例示できる。これらCVD用いる材料としては、格別限定されるものではないが、Al、Cuなど各種金属、金属酸化物、SiH/Oなどのソースガス等を好ましく例示できる。The CVD (Chemical Vapor Deposition) treatment process is a process in which chemical vapor deposition treatment is performed on the surface of the first functional material layer. Thereby, a film can be formed on the surface of the first functional material layer by a chemical reaction. The CVD process is not particularly limited, but for example, a plasma CVD process or a thermal CVD can be preferably exemplified. Although these materials used for CVD are not particularly limited, various metals such as Al and Cu, metal oxides, and source gases such as SiH 4 / O 2 can be preferably exemplified.

蒸着処理プロセスとは、第1の機能材料層の表面に、蒸着処理を施すプロセスである。これにより、第1の機能材料層の表面に、被膜を形成することができる。具体的には、物理蒸着(PVD:Physical Vapor Deposition)等を好ましく例示できる。蒸着プロセスに用いる材料としては、格別限定されるものではないが、PEDOT等のホールインジェクション機能を有する有機材料、Au、Cr他金属材料等を好ましく例示できる。   The vapor deposition process is a process of performing a vapor deposition process on the surface of the first functional material layer. Thereby, a film can be formed on the surface of the first functional material layer. Specifically, physical vapor deposition (PVD: Physical Vapor Deposition) etc. can be illustrated preferably. Although it does not specifically limit as a material used for a vapor deposition process, Organic materials, Au, Cr other metal materials, etc. which have hole injection functions, such as PEDOT, can be illustrated preferably.

スパッタ処理プロセスとは、第1の機能材料層の表面をスパッタ処理するプロセスである。これにより、第1の機能材料層の表面に、金属の被膜を形成することができる。被膜を形成する金属は、酸化物等であってもよく、格別限定されるものではないが、ITO、Cr、Pt、Au、Cu、Ag、SiO、ZnO等を好ましく例示できる。The sputter treatment process is a process in which the surface of the first functional material layer is sputtered. Thereby, a metal film can be formed on the surface of the first functional material layer. The metal forming the film may be an oxide or the like, and is not particularly limited, but ITO, Cr, Pt, Au, Cu, Ag, SiO 2 , ZnO, and the like can be preferably exemplified.

活性エネルギー線照射処理プロセスとは、第1の機能材料層の表面に、活性エネルギー線を照射して処理するプロセスである。活性エネルギー線としては、第1の機能材料層の表面を活性化し得るエネルギー線を好ましく用いることができ、格別限定されないが、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、電子線等を好ましく例示できる。活性エネルギー線を照射することにより、例えば、第1の機能材料層の表面を構成する物質に変化を与えることができる。具体的には、例えば、第1の機能材料層の表面において、重合反応を進行させたり、あるいは化学結合を切断したりする作用を与えることができる。   The active energy ray irradiation treatment process is a process of irradiating the surface of the first functional material layer with active energy rays. As the active energy ray, an energy ray capable of activating the surface of the first functional material layer can be preferably used. Although not particularly limited, microwaves, infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, electron beams and the like can be preferably exemplified. By irradiating the active energy ray, for example, a substance constituting the surface of the first functional material layer can be changed. Specifically, for example, on the surface of the first functional material layer, an action of advancing the polymerization reaction or breaking the chemical bond can be given.

第1の実施形態における第1の機能材料層を制御するプロセスは、少なくとも、溶剤による洗浄プロセスを含むことが好ましい。特に、洗浄溶剤として、第2の機能材料の良溶媒を含む溶剤を用いることが好ましい。   The process for controlling the first functional material layer in the first embodiment preferably includes at least a cleaning process using a solvent. In particular, a solvent containing a good solvent for the second functional material is preferably used as the cleaning solvent.

このようなプロセスを第1の機能材料層に対して実行した後、その上に第2の機能材料インクを印刷する。   After such a process is performed on the first functional material layer, a second functional material ink is printed thereon.

この第2の機能材料インクの印刷方法としては、上記した第1の機能材料インクの印刷方法と同様の公知の印刷方法を用いることができるが、中でも、無版デジタルでパターニングができ、必要な箇所へ必要な分だけ材料を付与でき、しかも低粘度のインクでも印刷が可能である点で、インクジェット印刷方法が好ましい。   As the printing method of the second functional material ink, a known printing method similar to the printing method of the first functional material ink described above can be used. An ink jet printing method is preferable in that a material can be applied to a portion as much as necessary and printing can be performed even with a low viscosity ink.

例えば、第1の機能材料層上に付与された第2の機能材料インク中の第2の溶媒を乾燥させて乾燥塗膜を形成する、又は、第2の機能材料インクを硬化させて硬化塗膜とすることにより、第2の機能材料層を形成することができる。   For example, the second solvent in the second functional material ink applied on the first functional material layer is dried to form a dry coating film, or the second functional material ink is cured to be cured. By using a film, the second functional material layer can be formed.

本発明において、機能材料の積層方法によって得られる機能材料積層体とは、かかる積層方法によって各種の機能材料を基材上に複数層に積層することによって特定の機能を発揮する積層体であれば格別限定されないが、例えば、OLED(有機発光ダイオード)照明、OLED(有機発光ダイオード)ディスプレイ、TFT(薄膜トランジスタ)、FPC(フレキシブルプリント基板)、タッチパネル等を好ましく挙げることができる。   In the present invention, the functional material laminate obtained by the functional material laminating method is a laminate that exhibits a specific function by laminating various functional materials into a plurality of layers on a substrate by the laminating method. Although not specifically limited, For example, OLED (organic light emitting diode) illumination, OLED (organic light emitting diode) display, TFT (thin film transistor), FPC (flexible printed circuit board), a touch panel etc. can be mentioned preferably.

図2は、かかる機能材料積層体としての薄膜トランジスタの積層構造の一例を模式的に示している。この積層構造自体は公知のものである。図中、10は基材、11は基材10上に積層されたゲート電極、12はゲート電極11上に積層された絶縁体層、13は絶縁体層12上に積層されたソース電極、14は同じく絶縁体層12上に積層されたドレイン電極、15は絶縁体層12上とソース電極13及びドレイン電極14との間とに亘って積層された半導体層である。   FIG. 2 schematically shows an example of a laminated structure of thin film transistors as such a functional material laminate. This laminated structure itself is known. In the figure, 10 is a base material, 11 is a gate electrode laminated on the base material 10, 12 is an insulator layer laminated on the gate electrode 11, 13 is a source electrode laminated on the insulator layer 12, 14 Is a drain electrode laminated on the insulator layer 12, and 15 is a semiconductor layer laminated on the insulator layer 12 and between the source electrode 13 and the drain electrode 14.

基材10は絶縁性を有するものであれば格別限定されず、目的に応じて適宜公知の材料を用いることができる。例えば、ガラス基材、セラミックス基材、金属基材(例えば金属薄膜基材)のような比較的硬質、高耐熱な基材の他、紙フェノール基材、紙エポキシ基材、ナノセルロースファイバー紙、ガラスコンポジット基材、ガラスエポキシ基材のような2種の混合物からなる基材でもよく、また、樹脂基材であってもよい。樹脂基材の樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。基材1は単層構成でも多層構成でもよく、絶縁コートされた導電性材料等を用いることもできる。   The base material 10 is not particularly limited as long as it has insulating properties, and a known material can be appropriately used according to the purpose. For example, in addition to relatively hard and high heat resistant substrates such as glass substrates, ceramic substrates, metal substrates (eg metal thin film substrates), paper phenol substrates, paper epoxy substrates, nanocellulose fiber paper, It may be a substrate made of a mixture of two kinds such as a glass composite substrate and a glass epoxy substrate, or may be a resin substrate. Examples of the resin of the resin base material include polyimide, polyamide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyethersulfone. The substrate 1 may have a single layer structure or a multilayer structure, and an insulating coated conductive material or the like can also be used.

ゲート電極11は、導電性材料であれば特に限定されないが、例えば、Al、Au、Ag、Pt、Pd、Cu、Cr、Mo、In、Zn、Mg等の金属、ITO、ZnO等の酸化物導電材料、PEDOT−PSS等の導電性高分子等を用いることができる。また、これらの材料を複数用いて積層してもよい。   The gate electrode 11 is not particularly limited as long as it is a conductive material. For example, metals such as Al, Au, Ag, Pt, Pd, Cu, Cr, Mo, In, Zn, and Mg, and oxides such as ITO and ZnO A conductive material, a conductive polymer such as PEDOT-PSS, or the like can be used. Further, a plurality of these materials may be used for lamination.

ゲート電極11の形成方法は特に限定されず、スパッタ法、蒸着等を用いてゲート電極材料を成膜した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることで形成することができる。また、マスク蒸着法を用いて形成することができる。   The formation method of the gate electrode 11 is not particularly limited, and the gate electrode 11 can be formed by patterning using a photolithography method after forming a gate electrode material using a sputtering method, vapor deposition, or the like. Moreover, it can form using a mask vapor deposition method.

絶縁体層12は、SiO、SiN等の無機材料、PVA、PVP、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等の有機材料を用いることができる。また、これらの材料を複数用いて積層してもよい。The insulator layer 12 can be made of an inorganic material such as SiO 2 or SiN, or an organic material such as PVA, PVP, polyimide resin, or novolac resin. Further, a plurality of these materials may be used for lamination.

絶縁体層12の形成方法は特に限定されず、スパッタ法、蒸着、CVD法、スピンコート法、インクジェット印刷等を用いることができる。   The formation method of the insulator layer 12 is not particularly limited, and sputtering, vapor deposition, CVD, spin coating, ink jet printing, or the like can be used.

以下、第1の機能材料層がソース電極13及びドレイン電極14、第2の機能材料層が半導体層15であるものとして本発明を更に説明する。   Hereinafter, the present invention will be further described on the assumption that the first functional material layer is the source electrode 13 and the drain electrode 14 and the second functional material layer is the semiconductor layer 15.

第1の機能材料層としてのソース電極13及びドレイン電極14は、この絶縁体層12の上に塗布又は印刷により積層される。すなわち、溶媒(第1の溶媒)とソース電極及びドレイン電極となる電極材料(第1の機能材料)とを含む機能材料インク(第1の機能材料インク)を用いて、絶縁体層12の上にソース電極13及びドレイン電極14を、上記した方法によって塗布又は印刷する。   The source electrode 13 and the drain electrode 14 as the first functional material layer are laminated on the insulator layer 12 by coating or printing. That is, on the insulator layer 12 using a functional material ink (first functional material ink) including a solvent (first solvent) and an electrode material (first functional material) to be a source electrode and a drain electrode. The source electrode 13 and the drain electrode 14 are applied or printed by the method described above.

ソース電極13及びドレイン電極14となる電極材料としては、例えばAg、Au、Pt、Pd、Cr、Se、Ni等の金属、ITO、ZnO等の酸化物導電材料、導電性高分子等のような有機溶媒または水に溶解あるいは分散する導電性材料が挙げられる。   Examples of the electrode material to be the source electrode 13 and the drain electrode 14 include metals such as Ag, Au, Pt, Pd, Cr, Se, and Ni, oxide conductive materials such as ITO and ZnO, and conductive polymers. Examples thereof include a conductive material that is dissolved or dispersed in an organic solvent or water.

これらの電極材料と共に第1の機能材料インクを構成する溶媒(第1の溶媒)としては、格別限定されるものではないが、分散あるいは溶解する溶質によって適宜選択される。例えば、PEDOT−PSSでは水やイソプロピルアルコール(略称IPA)などが、水系Agナノインクでは水、エタノール、IPAなど極性溶媒が、溶剤系Agナノインクではテトラデカンなどの炭化水素系溶剤が典型的に用いられる。   The solvent (first solvent) constituting the first functional material ink together with these electrode materials is not particularly limited, but is appropriately selected depending on the solute to be dispersed or dissolved. For example, PEDOT-PSS typically uses water, isopropyl alcohol (abbreviated as IPA), water-based Ag nanoinks, polar solvents such as water, ethanol, and IPA, and solvent-based Ag nanoinks typically use hydrocarbon solvents such as tetradecane.

これらソース電極13及びドレイン電極14は、絶縁体層12上に互いに離隔するように塗布または印刷により塗膜形成した後、溶媒を乾燥することによって形成される。膜厚は適宜設定される。塗布方式、インクジェット印刷およびスクリーン印刷の場合は、直接インクを絶縁体層の上に付与する。グラビヤ印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷等の場合、グラビヤ版、アニロックスロール、ブランケット等に付与したインク又は半乾燥インクを絶縁体層へ再転写することにより電極を形成する。   The source electrode 13 and the drain electrode 14 are formed by drying a solvent after forming a coating film on the insulator layer 12 by coating or printing so as to be separated from each other. The film thickness is appropriately set. In the case of coating method, ink jet printing, and screen printing, ink is applied directly on the insulator layer. In the case of gravure printing, flexographic printing, offset printing, etc., an electrode is formed by retransferring ink or semi-dry ink applied to a gravure plate, anilox roll, blanket or the like to an insulator layer.

このようにしてソース電極13及びドレイン電極14を塗膜形成した後、これらソース電極13及びドレイン電極14と絶縁体膜12上とに亘って、第2の機能材料層としての半導体層15を印刷により塗膜形成する。すなわち、溶媒(第2の溶媒)と半導体材料(第2の機能材料)とを含む機能材料インク(第2の機能材料インク)を用いて、ソース電極13及びドレイン電極14と絶縁体層12の上とに亘って半導体層15を印刷する。   After the source electrode 13 and the drain electrode 14 are formed in this way, the semiconductor layer 15 as the second functional material layer is printed over the source electrode 13 and the drain electrode 14 and the insulator film 12. To form a coating film. That is, by using a functional material ink (second functional material ink) containing a solvent (second solvent) and a semiconductor material (second functional material), the source electrode 13, the drain electrode 14, and the insulator layer 12 are formed. The semiconductor layer 15 is printed over the top.

半導体の印刷方法としては、塗布、インクジェット、グラビヤ、フレキソ、オフセットのいずれの方式も適用可能であるが、所望の部位のみに無駄なくインクを付与することが可能なインクジェット方式が最も適している。   As a semiconductor printing method, any of coating, ink jet, gravure, flexo, and offset methods can be applied, but an ink jet method that can apply ink to only a desired portion without waste is most suitable.

半導体層15となる半導体材料としては、溶媒(第2の溶媒)に溶解または分散させることができるものであれば格別限定されない。有機高分子材料の他、低分子材料、低分子と高分子のハイブリッドタイプ等を用いることもできる。また、半導体の前駆体であってもよい。更に、酸化物など有機無機ハイブリッド材料、無機材料であってもよい。   The semiconductor material to be the semiconductor layer 15 is not particularly limited as long as it can be dissolved or dispersed in a solvent (second solvent). In addition to organic polymer materials, low molecular materials, hybrid types of low molecules and polymers, and the like can also be used. Moreover, the precursor of a semiconductor may be sufficient. Furthermore, organic-inorganic hybrid materials such as oxides and inorganic materials may be used.

このような半導体材料と共に第2の機能材料インクを構成する溶媒(第2の溶媒)としては、格別限定されるものではないが、有機半導体の場合は十分な溶解性が得られる低極性の炭化水素系溶剤やハロゲン系溶剤が用いられる。   The solvent (second solvent) that constitutes the second functional material ink together with such a semiconductor material is not particularly limited, but in the case of an organic semiconductor, a low-polarity carbonization that provides sufficient solubility. A hydrogen-based solvent or a halogen-based solvent is used.

ここで、図3に示すように、半導体層15を塗膜形成する前に、第2の機能材料層であるソース電極13及びドレイン電極14に対して、これらソース電極13及びドレイン電極14への第2の溶媒の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態となるようにプロセス(処理)を実行する。   Here, as shown in FIG. 3, before forming the coating film on the semiconductor layer 15, the source electrode 13 and the drain electrode 14, which are the second functional material layers, are connected to the source electrode 13 and the drain electrode 14. The process is performed so that the contact angle of the second solvent is not substantially changed with time.

かかるプロセスを実行することにより、ソース電極13及びドレイン電極14は、半導体材料を含むインク中の第2の溶媒の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態となるように、表面の物性が制御される。これにより、ソース電極13及びドレイン電極14上に半導体層15を印刷によって形成する際に、電気的特性のばらつきが抑制される。   By performing such a process, the physical properties of the surface of the source electrode 13 and the drain electrode 14 are set so that the contact angle of the second solvent in the ink containing the semiconductor material does not substantially change with time. Is controlled. Thereby, when the semiconductor layer 15 is formed on the source electrode 13 and the drain electrode 14 by printing, variation in electrical characteristics is suppressed.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る機能材料の積層方法は、第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを基材上に塗布または印刷により塗膜形成した第1の機能材料層の上に、第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成し、これによって基材上に第1の機能材料層(下層)と第2の機能材料層(上層)とを積層形成するものであり、第2の機能材料インクを塗膜形成する前に、第1の機能材料層を制御するプロセスを有する点で、第1の実施形態同一であるが、第1の機能材料が導電性材料、第2の機能材料が半導体材料とされる。
(Second Embodiment)
In the functional material laminating method according to the second embodiment of the present invention, the first functional material ink containing the first solvent and the first functional material is coated on the substrate or formed by printing. On the functional material layer, a second functional material ink containing a second solvent and a second functional material is formed by printing to form a first functional material layer (lower layer) on the substrate. The first functional material layer (upper layer) is laminated, and the first functional material layer has a process of controlling the first functional material layer before forming the coating film of the second functional material ink. Although the embodiments are the same, the first functional material is a conductive material, and the second functional material is a semiconductor material.

そして、上記のプロセスは、第1の機能材料層に第2の機能材料インクの第2の溶媒を浸漬処理した際に、第1の機能材料層の光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層を制御するプロセスであることを特徴とする。   In the above process, when the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer, the output slope obtained by the photoelectron yield spectroscopy measurement of the first functional material layer is It is a process for controlling the first functional material layer so that it does not change substantially with time.

なお、光電子収量分光測定で得られる出力傾きが経時的に実質的に変化しない状態とは、第2の溶媒による浸漬処理を10分間行ったときに、浸漬処理前に測定された出力傾きと、浸漬処理後に測定された出力傾きの差の絶対値が10%以下に保持されていることを意味する。   In addition, the state in which the output slope obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement does not substantially change with time is the output slope measured before the immersion treatment when the immersion treatment with the second solvent is performed for 10 minutes, It means that the absolute value of the difference in output slope measured after the immersion treatment is kept at 10% or less.

光電子収量分光測定は、例えば理研計器株式会社のAC−2またはAC−3により行うことができる。出力傾きとは、測定例である図4に示したように、第1の機能材料層の光電子収量分光測定における、しきい値エネルギー以上における照射エネルギー(eV)に対する、線形領域の出力強度(=(光電子放出数)1/2)の傾きを意味する。第2の溶剤での浸漬処理の前後で測定された出力傾きの差から、出力傾きの変化を求めることができる。Photoelectron yield spectroscopy can be performed, for example, by AC-2 or AC-3 from Riken Keiki Co., Ltd. As shown in FIG. 4, which is a measurement example, the output slope is an output intensity in a linear region with respect to irradiation energy (eV) above a threshold energy in photoelectron yield spectroscopy measurement of the first functional material layer (= It means the slope of (number of photoelectrons emitted) 1/2 ). The change in the output slope can be determined from the difference in the output slope measured before and after the immersion treatment with the second solvent.

このようにして、第1の機能材料層上に第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する際に、電気特性の均質化を実現できる。特に、機能材料層の上に積層する機能材料インクの固形分が少なく溶剤の比率が大きい場合に、電気特性の均質化の効果が顕著となる。   In this way, when the second functional material ink is formed on the first functional material layer by printing, the electrical characteristics can be homogenized. In particular, when the solid content of the functional material ink laminated on the functional material layer is small and the ratio of the solvent is large, the effect of homogenizing the electrical characteristics becomes remarkable.

なお、かかる第2の実施形態において、上述した第1の実施形態と同一構成要件については、第1の実施形態における説明を援用し、ここでの説明は省略する。   In the second embodiment, for the same constituent elements as those of the first embodiment described above, the description in the first embodiment is used, and the description here is omitted.

第2の実施形態における第1の機能材料層を制御するプロセスに用いられる具体的な手段は、格別限定されないが、第1の実施形態における第1の機能材料層を制御するプロセスに用いられる手段を1又は複数組み合わせて用いることができる。かかる手段を用いて、第1の機能材料層に第2の機能材料インクの第2の溶媒を浸漬処理した際に、第1の機能材料層の光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層を制御する。   The specific means used in the process for controlling the first functional material layer in the second embodiment is not particularly limited, but means used in the process for controlling the first functional material layer in the first embodiment. Can be used alone or in combination. When the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer using such means, the output slope obtained by the photoelectron yield spectroscopy measurement of the first functional material layer is Therefore, the first functional material layer is controlled so as to be substantially unchanged.

第2の実施形態における第1の機能材料層を制御するプロセスは、少なくとも、溶剤による洗浄プロセスを含むことが好ましい。特に、洗浄溶剤として、第1の機能材料の良溶媒を含む溶剤を用いることが好ましい。   The process for controlling the first functional material layer in the second embodiment preferably includes at least a cleaning process using a solvent. In particular, a solvent containing a good solvent for the first functional material is preferably used as the cleaning solvent.

第1の機能材料である導電性材料としては、上記した電極材料と同様のものを用いることができる。   As the conductive material that is the first functional material, the same electrode material as described above can be used.

また、第2の機能材料である半導体材料は、上記した半導体材料を用いることができる。   Further, the semiconductor material described above can be used as the semiconductor material that is the second functional material.

本発明では、第2の実施形態に、第1の実施形態を組み合わせることも好ましいことである。即ち、第2の実施形態では、制御プロセスとして、「第1の機能材料層に第2の機能材料インクの第2の溶媒を浸漬処理した際に、第1の機能材料層の光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層を制御するプロセス」を実行するが、このプロセスに加えて、更に、第1の実施形態における制御プロセス、即ち、「第1の機能材料層に第2の機能材料インクの第2の溶媒を浸漬処理した際に、第1の機能性材料層への第2の溶媒の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層を制御するプロセス」を実行することも好ましいことである。これにより、電気特性の更なる均質化を図ることができる。   In the present invention, it is also preferable to combine the first embodiment with the second embodiment. That is, in the second embodiment, as a control process, “when the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer, the photoelectron yield spectroscopy measurement of the first functional material layer is performed. The process of controlling the first functional material layer so that the output slope obtained in the above does not substantially change with time ”is executed. In addition to this process, the process according to the first embodiment is further performed. The control process, that is, “when the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer, the contact angle of the second solvent with respect to the first functional material layer It is also preferable to execute the “process for controlling the first functional material layer so as to be substantially unchanged”. Thereby, the electrical characteristics can be further homogenized.

第2の実施形態に、第1の実施形態を組み合わせる方法は、格別限定されないが、例えば、第2の実施形態の制御プロセスとして、第1の機能材料の良溶媒を含む溶剤による洗浄プロセスを実行し、これに加えて、第1の実施形態の制御プロセスとして、第2の機能材料の良溶媒を含む溶剤による洗浄プロセスを実行する方法が好適である。   The method of combining the first embodiment with the second embodiment is not particularly limited. For example, as a control process of the second embodiment, a cleaning process using a solvent containing a good solvent for the first functional material is executed. In addition to this, as a control process of the first embodiment, a method of executing a cleaning process using a solvent including a good solvent for the second functional material is suitable.

第2の実施形態及び第1の実施形態に係る各制御プロセスを実行する順番は格別限定されない。   The order in which the control processes according to the second embodiment and the first embodiment are executed is not particularly limited.

また、例えば、第1の機能材料の良溶媒と、第2の機能材料の良溶媒を共に含む溶剤による洗浄プロセスを実行する等により、第2の実施形態及び第1の実施形態に係る各制御プロセスを同時に実行することも好ましいことである。   Further, for example, each control according to the second embodiment and the first embodiment is performed by executing a cleaning process using a solvent including both the good solvent of the first functional material and the good solvent of the second functional material. It is also preferable to run the processes simultaneously.

本発明において、第1の又は第2の機能材料として用いられる機能材料は、以上に説明した例に限定されず、例えば、半導体材料、発光材料、誘電体材料、導電材料、絶縁材料などを好ましく例示でき、これらの中から適宜第1の又は第2の機能材料を選択することができる。また、機能材料は、無機材料、有機材料の何れであってもよい。   In the present invention, the functional material used as the first or second functional material is not limited to the example described above, and for example, a semiconductor material, a light emitting material, a dielectric material, a conductive material, an insulating material, etc. are preferable. The first or second functional material can be appropriately selected from these. The functional material may be either an inorganic material or an organic material.

一つの好ましい態様においては、例えば、第1の機能材料として、導電材料(例えば電極を形成する材料)又は絶縁材料(例えば絶縁層を形成する材料)を選択し、第2の機能材料として、半導体材料、発光材料又は誘電体材料を選択することができる。   In one preferred embodiment, for example, a conductive material (for example, a material for forming an electrode) or an insulating material (for example, a material for forming an insulating layer) is selected as the first functional material, and a semiconductor is selected as the second functional material. A material, luminescent material or dielectric material can be selected.

また、第2の実施形態においては、第1の機能材料として、導電材料(例えば電極を形成する材料)又は絶縁材料(例えば絶縁層を形成する材料)を選択し、第2の機能材料として、半導体材料を選択することが好ましい。   In the second embodiment, a conductive material (for example, a material for forming an electrode) or an insulating material (for example, a material for forming an insulating layer) is selected as the first functional material, and as the second functional material, It is preferable to select a semiconductor material.

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はかかる実施例により限定されない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
1.薄膜トランジスタの作製
(1)ゲート電極の形成
帝人デュポンフィルム(株)の高透明・平滑化PENフィルムテオネックスQ65HA(厚さ125μm)に、反転印刷方式によってゲート電極を形成した。ゲート電極の印刷インクは導電性インキ(大日本インキ化学工業株式会社(DIC株式会社)製:EPODIC RAGT−19;導電材料(電極材料)としてナノ銀粒子を含有)を用い、ポリジメチルシロキサーンからなるブランケット面に同インクをドライ膜厚150nm相当のインクを平滑に塗布し、非画像部を凸版により抜き、次いで、ある程度インク溶剤が残る状態でPENフィルム面へブランケットからインクを転写した。次いで、180℃30分の熱処理をかけることによりゲート電極を形成した。
Example 1
1. Fabrication of Thin Film Transistor (1) Formation of Gate Electrode A gate electrode was formed on the highly transparent and smooth PEN film Teonex Q65HA (thickness 125 μm) by Teijin DuPont Films by reverse printing. The printing ink for the gate electrode is made of conductive ink (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. (DIC Corporation): EPODIC RAGT-19; containing nano silver particles as a conductive material (electrode material)), and from polydimethylsiloxane. The blanket surface was coated with the same ink with a dry film thickness equivalent to 150 nm, the non-image area was removed with a relief plate, and then the ink was transferred from the blanket to the PEN film surface with some ink solvent remaining. Next, a gate electrode was formed by performing a heat treatment at 180 ° C. for 30 minutes.

(2)ゲート絶縁膜の形成
京セラケミカル株式会社の有機絶縁材料(商品名:ケミタイトCT-4112(ポリイミド系樹脂))をゲート電極・PEN基材上に、スピンコート法にて付与して塗膜を形成し、180℃30分熱焼成し、乾燥厚み600nmのゲート絶縁膜を得た。
(2) Formation of gate insulating film An organic insulating material (trade name: Chemite CT-4112 (polyimide resin)) from Kyocera Chemical Co., Ltd. is applied onto the gate electrode / PEN substrate by spin coating. And fired at 180 ° C. for 30 minutes to obtain a gate insulating film having a dry thickness of 600 nm.

(3)ソース・ドレイン電極の形成(第1の機能材料層の形成)
本実施例ではソース・ドレイン電極を第1の機能材料層とする。
ゲート電極の位置を考慮してゲート絶縁膜上にソース・ドレイン電極を形成した。インクはゲート電極同様、RAGT−19を用いた。このインクの溶剤は水、エタノールを主成分とする水系溶剤である。熱焼成はゲート電極同様、180℃30分とした。電極の厚みは150nmである。
ソース・ドレイン電極のチャネル長は20μm、チャネル幅は100μmとした。
(3) Formation of source / drain electrodes (formation of first functional material layer)
In this embodiment, the source / drain electrodes are used as the first functional material layer.
Considering the position of the gate electrode, source / drain electrodes were formed on the gate insulating film. The ink used was RAGT-19, as was the gate electrode. The ink solvent is an aqueous solvent mainly composed of water and ethanol. Thermal firing was performed at 180 ° C. for 30 minutes, as with the gate electrode. The electrode thickness is 150 nm.
The channel length of the source / drain electrodes was 20 μm and the channel width was 100 μm.

(4)接触角制御プロセス
試験1〜3では、第2の溶媒の接触角が、経時滴に実質的に変化しない状態となるよう第1の機能材料層を制御するプロセスとして、以下のプロセスを実行した。比較である試験4では、かかる制御プロセスの実行を省略した。
試験1では、上記ソース・ドレイン電極までが形成された基材を、テトラリンに10分浸漬して洗浄した後、100℃1分の加熱によりソース・ドレイン電極に残留する洗浄溶剤の除去を行った。
試験2では、テトラリンへの浸漬時間を30秒としたこと以外は、試験1と同様に制御プロセスを実行した。
試験3では、溶剤をテトラリンからクロロホルムに代え、該クロロホルムへの浸漬時間を1分としたこと以外は、試験1と同様に制御プロセスを実行した。
テトラリン、クロロホルムは、それぞれ下記の半導体材料(第2の機能材料)の良溶媒である。
(4) Contact angle control process In tests 1 to 3, the following process is performed as a process for controlling the first functional material layer so that the contact angle of the second solvent is not substantially changed to a time-lapse drop. Executed. In Test 4 which is a comparison, execution of such a control process was omitted.
In Test 1, the substrate on which the source and drain electrodes were formed was washed by immersing in tetralin for 10 minutes, and then the cleaning solvent remaining on the source and drain electrodes was removed by heating at 100 ° C. for 1 minute. .
In Test 2, the control process was performed in the same manner as in Test 1 except that the immersion time in tetralin was 30 seconds.
In Test 3, the control process was carried out in the same manner as in Test 1 except that the solvent was changed from tetralin to chloroform and the immersion time in chloroform was 1 minute.
Tetralin and chloroform are good solvents for the following semiconductor material (second functional material), respectively.

(5)半導体層の印刷形成(第2の機能材料層の形成)
本実施例では半導体層を第2の機能材料層とする。
接触角変動が変化しないよう上記プロセスを施した後、英国FLEXINK社の高分子有機半導体FS0085をインクジェットにてソース・ドレイン電極を跨ぐようにチャネル上へ滴下し、塗膜の形成を行った。このインクの溶媒はテトラリンであり、溶媒の比率は98%以上である。インクジェット液滴サイズは40pLとし、チャネル上へ2滴付与し、100℃で10分ベークしTFTを得た。得られた半導体層のチャネル上の厚みは平均700nmであった。
(5) Print formation of semiconductor layer (formation of second functional material layer)
In this embodiment, the semiconductor layer is a second functional material layer.
After the above process was performed so that the contact angle variation did not change, a polymer organic semiconductor FS0085 of UK FLEXINK was dropped onto the channel so as to straddle the source / drain electrodes by ink jetting to form a coating film. The solvent of this ink is tetralin, and the solvent ratio is 98% or more. The inkjet droplet size was 40 pL, two droplets were applied onto the channel, and baked at 100 ° C. for 10 minutes to obtain a TFT. The average thickness of the obtained semiconductor layer on the channel was 700 nm.

2.評価方法
(1)接触角の確認
上記「1−(5)半導体層の印刷形成」に供された基材とは別途に、上記「1−(4)接触角制御プロセス」を終えた基材を用意し、第1の機能材料層(ここではソース・ドレイン電極)上に付与された第2の機能材料インクの第2の溶媒(ここではテトラリン)の接触角の経時挙動を確認した。
具体的には、上記「1−(4)接触角制御プロセス」を終えたソース・ドレイン電極上にテトラリンを付与し、付与直後と10分経過時における接触角をそれぞれ測定し、その変化量の絶対値が、10°以下に保持されていれば制御プロセスによる制御目標が達成されたと判定することができる。
結果を表1に示した。
2. Evaluation method (1) Confirmation of contact angle Separately from the base material provided for the above-mentioned "1- (5) Semiconductor layer printing", the above-mentioned "1- (4) contact angle control process" finished base material Was prepared, and the behavior with time of the contact angle of the second solvent (here, tetralin) of the second functional material ink applied on the first functional material layer (here, the source / drain electrodes) was confirmed.
Specifically, tetralin is applied onto the source / drain electrodes after the above “1- (4) contact angle control process”, and the contact angles immediately after the application and after 10 minutes are measured, and the amount of change is measured. If the absolute value is maintained at 10 ° or less, it can be determined that the control target by the control process has been achieved.
The results are shown in Table 1.

(2)TFT特性の評価
得られたTFTについて、100℃10分間の条件で熱処理を行った後、Id−Vg特性を測定し、その測定データから、キャリア移動度、Vd30V,Vg−30Vのon電流ばらつき、及び閾値電圧ばらつきを求めた。
(2) Evaluation of TFT characteristics The obtained TFT was heat-treated at 100 ° C. for 10 minutes, and then Id-Vg characteristics were measured. From the measured data, carrier mobility, Vd30V, Vg-30V on Current variations and threshold voltage variations were determined.

結果を表1に示した。   The results are shown in Table 1.

Figure 2015102110
Figure 2015102110

3.評価
ソース・ドレイン電極(第1の機能性材料層)へのテトラリン(第2の溶媒)の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態(10分経過持における変化量の絶対値が10°以下)とされた試験1〜3では、ソース・ドレイン電極の表面状態が均質化されることがわかる。上記状態を形成するために、第2の機能材料の良溶媒(ここではテトラリンあるいはクロロホルム)を用いた溶剤による洗浄プロセスが好適であることがわかる。試験1〜3では、ソース・ドレイン電極を焼成後にそのまま第2の機能材料インクを適用した試験4と比較して格段にTFT特性のばらつきが抑えられることがわかる。
具体的には、試験1〜3では、on電流のばらつきを20%以下に抑えることができ、更にこのプロセスにより半導体層のチャネル上の塗膜形状が安定し、塗布欠陥や絶縁膜、電極へのハジキ欠陥なども抑制された。
また、試験1〜3では、閾値電圧のばらつきも10%以下に抑えられることがわかる。これは、半導体インクの良溶剤で浸漬・洗浄する事により均質な表面とすることができた結果と考えられる。一方、試験4では、半導体インクをソース・ドレイン電極上に付与したのち、該電極表面の不純物成分が半導体インクの溶剤に再溶解することでキャリアの注入性がばらつく、あるいはゲート絶縁膜上に拡散することにより、キャリアがトラップを引き起こしてばらつくことが、閾値電圧のばらつきの原因となっていると考えられる。
3. Evaluation The state in which the contact angle of tetralin (second solvent) to the source / drain electrode (first functional material layer) does not substantially change over time (the absolute value of the change amount after 10 minutes is 10). It can be seen that the surface conditions of the source / drain electrodes are homogenized in Tests 1 to 3, which are defined as “° or less”. In order to form the above state, it can be seen that a cleaning process with a solvent using a good solvent (here, tetralin or chloroform) of the second functional material is preferable. In Tests 1 to 3, it can be seen that the variation in TFT characteristics is remarkably suppressed as compared with Test 4 in which the second functional material ink is applied as it is after firing the source / drain electrodes.
Specifically, in tests 1 to 3, the on-current variation can be suppressed to 20% or less, and the coating shape on the channel of the semiconductor layer is stabilized by this process, leading to coating defects, insulating films, and electrodes. The repellency defects were also suppressed.
In tests 1 to 3, it can be seen that the variation in threshold voltage is also suppressed to 10% or less. This is considered to be a result of being able to obtain a uniform surface by immersing and washing with a good solvent of semiconductor ink. On the other hand, in Test 4, after the semiconductor ink is applied on the source / drain electrodes, the impurity components on the surface of the electrodes are redissolved in the solvent of the semiconductor ink, so that the carrier injectability varies or diffuses on the gate insulating film. Thus, it is considered that the dispersion of the threshold voltage is caused by the carrier causing trapping and the variation.

(実施例2)
1.薄膜トランジスタの作製
(1)ソース・ドレイン電極までの形成
実施例1と同様にして、ソース・ドレイン電極までが形成された基材を用意した。
(Example 2)
1. Production of Thin Film Transistor (1) Formation to Source / Drain Electrode A base material on which the source / drain electrode was formed was prepared in the same manner as in Example 1.

(2)光電子収量分光測定で得られる出力傾きの制御プロセス
試験5〜7では、光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層(ここではソース・ドレイン電極)を制御するプロセスとして、以下のプロセスを実行した。比較である試験8では、かかる制御プロセスの実行を省略した。
試験5では、上記ソース・ドレイン電極までが形成された基材を、純水:イソプロピルアルコール(略称IPA)=1:1の混合溶剤に5分浸漬して洗浄した後、100℃1分の加熱によりソース・ドレイン電極に残留する洗浄溶剤の除去を行った。
試験6では、純水:IPA=1:1の混合溶剤への浸漬時間を1分としたこと以外は、試験5と同様に制御プロセスを実行した。
試験7では、溶剤を純水:IPA=1:1の混合溶剤からアセトンに代え、該アセトンへの浸漬時間を1分としたこと以外は、試験5と同様に制御プロセスを実行した。
純水、IPA、アセトンは、それぞれソース・ドレイン電極の電極材料(第1の機能材料)の良溶媒である。
(2) Output slope control process obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement In Tests 5 to 7, the first functional material is used so that the output slope obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement does not substantially change with time. As a process for controlling the layer (here, the source / drain electrodes), the following process was performed. In test 8 which is a comparison, execution of the control process was omitted.
In Test 5, the substrate on which the source and drain electrodes were formed was washed by immersing in a mixed solvent of pure water: isopropyl alcohol (abbreviation: IPA) = 1: 1 for 5 minutes, and then heated at 100 ° C. for 1 minute. Then, the cleaning solvent remaining on the source / drain electrodes was removed.
In Test 6, the control process was performed in the same manner as in Test 5 except that the immersion time in the mixed solvent of pure water: IPA = 1: 1 was set to 1 minute.
In Test 7, the control process was carried out in the same manner as in Test 5 except that the solvent was changed from pure water: IPA = 1: 1 to acetone and the immersion time in acetone was 1 minute.
Pure water, IPA, and acetone are good solvents for the electrode material (first functional material) of the source / drain electrodes, respectively.

(3)半導体層の印刷形成
上記プロセスを施した後、実施例1と同様にして、半導体層(第2の機能材料層)を形成した。第2の溶媒は、実施例1と同様にテトラリンである。
(3) Print formation of semiconductor layer After performing the above process, a semiconductor layer (second functional material layer) was formed in the same manner as in Example 1. The second solvent is tetralin as in Example 1.

2.評価方法
(1)光電子収量分光測定で得られる出力傾きの確認
上記「2−(3)半導体層の印刷形成」に供された基材とは別途に、上記「2−(2)光電子収量分光測定で得られる出力傾きの制御プロセス」を終えた基材を用意し、第1の機能材料層(ここではソース・ドレイン電極)について、第2の溶媒(ここではテトラリン)による浸漬処理前後における光電子収量分光測定を行い、出力傾きの経時挙動を確認した。
具体的には、上記「2−(2)光電子収量分光測定で得られる出力傾きの制御プロセス」を終えたソース・ドレイン電極上にテトラリンを付与する前と、付与から10分経過時における出力傾きをそれぞれ測定し、その変化量の絶対値が、10%以下に保持されていれば制御プロセスによる制御目標が達成されたと判定することができる。光電子収量分光測定としては、理研計器株式会社のAC−2を用い、検出光の出力を100nWとした時の出力傾きを測定した。
2. Evaluation Method (1) Confirmation of Output Gradient Obtained by Photoelectron Yield Spectrometry Separately from the above-mentioned “2- (2) Photoelectron Yield Spectroscopy” Prepare a base material that has completed the “control process of output tilt obtained by measurement”, and the first functional material layer (here source / drain electrodes) before and after the immersion treatment with the second solvent (here tetralin). Yield spectrometry was performed to confirm the time-dependent behavior of the output slope.
Specifically, the output gradient before applying tetralin on the source / drain electrodes after the above “2- (2) process for controlling the output gradient obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement” and at the time when 10 minutes have elapsed from the application. If the absolute value of the change amount is maintained at 10% or less, it can be determined that the control target by the control process has been achieved. As photoelectron yield spectroscopy measurement, AC-2 of Riken Keiki Co., Ltd. was used, and the output slope when the detection light output was 100 nW was measured.

(2)TFT特性の評価
得られたTFTについて、実施例1と同様に、キャリア移動度、Vd30V,Vg−30Vのon電流ばらつき、及び閾値電圧ばらつきを求めた。
(2) Evaluation of TFT characteristics For the obtained TFT, carrier mobility, on-current variation of Vd30V, Vg-30V, and threshold voltage variation were obtained in the same manner as in Example 1.

結果を表2に示した。   The results are shown in Table 2.

Figure 2015102110
Figure 2015102110

3.評価
ソース・ドレイン電極(第1の機能材料層)にテトラリン(第2の溶媒)を浸漬処理した際に、ソース・ドレイン電極の光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態(10分経過持における変化量の絶対値が10%以下)とされた試験5〜7では、プロセスを実行していない試験8と比較して、on電流ばらつきが25%以下となる等、各段にTFTの特性ばらつきが抑えられることがわかる。更に、キャリア移動度も0.1(cm/V・sec)以上となり、実施例1よりも大きい結果が得られ、電気特性が更に向上していることがわかる。
上記出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態を形成するために、第1の機能材料の良溶媒(ここでは純水、IPA、アセトン)を用いた溶剤による洗浄プロセスが好適であることがわかる。
3. Evaluation When tetralin (second solvent) is immersed in the source / drain electrode (first functional material layer), the output slope obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement of the source / drain electrode is substantially In Tests 5 to 7 in which no change occurs (the absolute value of the change amount after 10 minutes has passed is 10% or less), the on-current variation is 25% or less compared to Test 8 in which the process is not executed. It can be seen that variations in TFT characteristics can be suppressed at each stage. Furthermore, the carrier mobility is 0.1 (cm 2 / V · sec) or more, which is larger than that of Example 1, and it can be seen that the electrical characteristics are further improved.
In order to form a state in which the output slope does not change substantially with time, a cleaning process using a good solvent (here, pure water, IPA, acetone) of the first functional material is suitable. I understand.

(実施例3)
1.薄膜トランジスタの作製
(1)ソース・ドレイン電極までの形成
実施例1と同様にして、ソース・ドレイン電極までが形成された基材を用意した。
(Example 3)
1. Production of Thin Film Transistor (1) Formation to Source / Drain Electrode A base material on which the source / drain electrode was formed was prepared in the same manner as in Example 1.

(2)制御プロセス
試験9〜11では、(i)第2の溶媒の接触角が、経時滴に実質的に変化しない状態となるよう第1の機能材料層を制御するプロセス、及び、(ii)光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層を制御するプロセスとして、以下のプロセスを実行した。比較である試験12では、かかる制御プロセスの実行を省略した。
試験9では、上記ソース・ドレイン電極までが形成された基材を、純水:イソプロピルアルコール=1:1の混合溶剤に5分浸漬して洗浄した後、クロロホルムに5分浸漬して洗浄し、100℃1分の加熱によりソース・ドレイン電極に残留する洗浄溶剤の除去を行った。純水、IPAは、それぞれソース・ドレイン電極の電極材料(第1の機能材料)の良溶媒である。また、
試験10では、上記ソース・ドレイン電極までが形成された基材を、アセトンに1分浸漬して洗浄した後、テトラリンに5分浸漬して洗浄し、100℃1分の加熱によりソース・ドレイン電極に残留する洗浄溶剤の除去を行った。
試験11では、上記ソース・ドレイン電極までが形成された基材を、アセトン:クロロホルム=1:1の混合溶剤に5分浸漬して洗浄し、100℃1分の加熱によりソース・ドレイン電極に残留する洗浄溶剤の除去を行った。
純水、IPA、アセトンは、それぞれソース・ドレイン電極の電極材料(第1の機能材料)の良溶媒である。また、テトラリン、クロロホルムは、それぞれ半導体材料(第2の機能材料)の良溶媒である。
(2) Control Process In Tests 9 to 11, (i) a process of controlling the first functional material layer so that the contact angle of the second solvent does not substantially change with time-lapse droplets, and (ii) ) The following process was performed as a process for controlling the first functional material layer so that the output slope obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement would not change substantially with time. In the test 12 which is a comparison, the execution of the control process is omitted.
In Test 9, the base material on which the source and drain electrodes were formed was cleaned by immersing it in a mixed solvent of pure water: isopropyl alcohol = 1: 1 for 5 minutes, and then immersed in chloroform for 5 minutes for cleaning. The cleaning solvent remaining on the source / drain electrodes was removed by heating at 100 ° C. for 1 minute. Pure water and IPA are good solvents for the electrode material (first functional material) of the source / drain electrodes, respectively. Also,
In Test 10, the substrate on which the source and drain electrodes were formed was cleaned by immersing in acetone for 1 minute, then immersed in tetralin for 5 minutes, and then heated at 100 ° C. for 1 minute. The remaining cleaning solvent was removed.
In Test 11, the substrate on which the source and drain electrodes were formed was washed by immersing it in a mixed solvent of acetone: chloroform = 1: 1 for 5 minutes, and remained on the source / drain electrodes by heating at 100 ° C. for 1 minute. The cleaning solvent was removed.
Pure water, IPA, and acetone are good solvents for the electrode material (first functional material) of the source / drain electrodes, respectively. Tetralin and chloroform are good solvents for the semiconductor material (second functional material), respectively.

(3)半導体層の印刷形成
上記プロセスを施した後、実施例1と同様にして、半導体層(第2の機能材料層)を形成した。第2の溶媒は、実施例1と同様にテトラリンである。
(3) Print formation of semiconductor layer After performing the above process, a semiconductor layer (second functional material layer) was formed in the same manner as in Example 1. The second solvent is tetralin as in Example 1.

2.評価方法
(1)接触角の確認
実施例1と同様にして、第2の溶媒の接触角の確認を行った。
2. Evaluation Method (1) Confirmation of Contact Angle The contact angle of the second solvent was confirmed in the same manner as in Example 1.

(2)光電子収量分光測定で得られる出力傾きの確認
実施例2と同様にして、第1の機能材料層について光電子収量分光測定で得られる出力傾きの確認を行った。
(2) Confirmation of output slope obtained by photoelectron yield spectroscopy As in Example 2, the output slope obtained by photoelectron yield spectroscopy was confirmed for the first functional material layer.

(3)TFT特性の評価
得られたTFTについて、実施例1と同様に、キャリア移動度、Vd30V、Vg−30Vのon電流ばらつき、及び閾値電圧ばらつきを求めた。
結果を表3に示した。
(3) Evaluation of TFT characteristics For the obtained TFT, the carrier mobility, the on-current variation of Vd30V, Vg-30V, and the threshold voltage variation were obtained in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 3.

Figure 2015102110
Figure 2015102110

3.評価
(i)第2の溶媒の接触角が、経時滴に実質的に変化しない状態となるよう第1の機能材料層を制御するプロセス、及び、(ii)光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように第1の機能材料層を制御するプロセスの両方を実行した試験9〜11では、プロセスを実行していない試験12と比較して、on電流ばらつきを抑え、且つキャリア移動度の高いTFT特性が得られることがわかる。
また、上記接触角及び上記出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態を形成するために、第1の機能材料の良溶媒(ここでは純水、IPA、アセトン)と、第2の機能材料の良溶媒(ここではテトラリン、クロロホルム)の併用が好適であることがわかる。
3. Evaluation (i) The process of controlling the first functional material layer so that the contact angle of the second solvent does not substantially change with time, and (ii) the output gradient obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement However, in the tests 9 to 11 in which both of the processes for controlling the first functional material layer so as to be substantially unchanged with time are performed, compared to the test 12 in which the processes are not performed, It can be seen that TFT characteristics with low current variation and high carrier mobility can be obtained.
Further, in order to form a state in which the contact angle and the output slope do not substantially change with time, a good solvent (in this case, pure water, IPA, acetone) of the first functional material and a second function It turns out that the combined use of the good solvent (here tetralin, chloroform) of a material is suitable.

1:基材
2:第1の機能材料層
3:第2の機能材料インクの第2の溶媒
10:基材
11:ゲート電極
12:絶縁体層
13:ソース電極
14:ドレイン電極
15:半導体層
1: base material 2: first functional material layer 3: second solvent of second functional material ink 10: base material 11: gate electrode 12: insulator layer 13: source electrode 14: drain electrode 15: semiconductor layer

Claims (10)

第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを基材上に塗布または印刷により塗膜形成した第1の機能材料層の上に、第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する機能材料の積層方法において、
前記第2の機能材料インクを塗膜形成する前に、前記第1の機能材料層を制御するプロセスを有し、
前記プロセスは、前記第1の機能材料層に前記第2の機能材料インクの前記第2の溶媒を浸漬処理した際に、前記第1の機能性材料層への前記第2の溶媒の接触角が、経時的に実質的に変化しない状態となるように前記第1の機能材料層を制御するプロセスである機能材料の積層方法。
The second solvent and the second function are formed on the first functional material layer formed by coating or printing the first functional material ink containing the first solvent and the first functional material on the substrate. In the method of laminating a functional material for forming a coating film by printing the second functional material ink containing the material,
A process of controlling the first functional material layer before forming the coating film of the second functional material ink;
In the process, when the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer, the contact angle of the second solvent with respect to the first functional material layer Is a process for controlling the first functional material layer so that the first functional material layer is not substantially changed over time.
前記第2の機能材料が、有機半導体材料である請求項1記載の機能材料の積層方法。   The method for laminating functional materials according to claim 1, wherein the second functional material is an organic semiconductor material. 第1の溶媒と第1の機能材料を含む第1の機能材料インクを基材上に塗布または印刷により塗膜形成した第1の機能材料層の上に、第2の溶媒と第2の機能材料を含む第2の機能材料インクを印刷により塗膜形成する機能材料の積層方法において、
前記第1の機能材料が導電性材料、前記第2の機能材料が半導体材料であり、
前記第2の機能材料インクを塗膜形成する前に、前記第1の機能材料層を制御するプロセスを有し、
前記プロセスは、前記第1の機能材料層に前記第2の機能材料インクの前記第2の溶媒を浸漬処理した際に、前記第1の機能材料層の光電子収量分光測定で得られる出力傾きが、経時的に実質的に変化しない状態となるように前記第1の機能材料層を制御するプロセスである機能材料の積層方法。
The second solvent and the second function are formed on the first functional material layer formed by coating or printing the first functional material ink containing the first solvent and the first functional material on the substrate. In the method of laminating a functional material for forming a coating film by printing the second functional material ink containing the material,
The first functional material is a conductive material, and the second functional material is a semiconductor material;
A process of controlling the first functional material layer before forming the coating film of the second functional material ink;
In the process, when the second solvent of the second functional material ink is immersed in the first functional material layer, an output gradient obtained by photoelectron yield spectroscopy measurement of the first functional material layer is increased. A method of laminating a functional material, which is a process of controlling the first functional material layer so that it does not change substantially with time.
前記第1の機能材料インクを、オフセット印刷方式で印刷する請求項1、2又は3記載の機能材料の積層方法。   The functional material laminating method according to claim 1, wherein the first functional material ink is printed by an offset printing method. 前記第2の機能材料インクを、インクジェット方式で印刷する請求項1〜4のいずれかに記載の機能材料の積層方法。   The method for laminating functional materials according to claim 1, wherein the second functional material ink is printed by an inkjet method. 前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセス、第3の機能材料を含む溶液処理プロセス、溶剤蒸気によるアニールプロセス、オゾン処理プロセス、プラズマ処理プロセス、CVD処理プロセス、蒸着処理プロセス、スパッタ処理プロセス、活性エネルギー線照射処理プロセスのいずれか1又は2以上を組み合わせてなる請求項1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。   The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, a solution processing process including a third functional material, an annealing process using a solvent vapor, an ozone processing process, a plasma processing process, a CVD processing process, and a vapor deposition processing process. The method for laminating functional materials according to any one of claims 1 to 5, comprising any one or more of a sputtering treatment process and an active energy ray irradiation treatment process. 前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセスを含み、該溶剤が、前記第1の機能材料の良溶媒を含む請求項1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。   The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, and the solvent includes a good solvent for the first functional material. Method. 前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセスを含み、該溶剤が、前記第2の機能材料の良溶媒を含む請求項1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。   The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, and the solvent includes a good solvent for the second functional material. Method. 前記第1の機能材料層を制御するプロセスが、溶剤による洗浄プロセスを含み、該溶剤が、前記第1の機能材料の良溶媒と前記第2の機能材料の良溶媒を含む請求項1〜5のいずれかに記載の機能材料の積層方法。   The process for controlling the first functional material layer includes a cleaning process using a solvent, and the solvent includes a good solvent for the first functional material and a good solvent for the second functional material. A method for laminating functional materials according to any one of the above. 請求項1〜9のいずれかに記載の機能材料の積層方法で得られた機能材料積層体。
A functional material laminate obtained by the functional material lamination method according to claim 1.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354051A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Palo Alto Research Center Inc Method of manufacturing printed transistor
JP2007305839A (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Hitachi Ltd Wiring, organic transistor and its manufacturing method
JP2008060117A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin-film transistor and manufacturing method thereof
JP2008171978A (en) * 2007-01-11 2008-07-24 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin-film transistor
JP2008171861A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin-film transistor
JP2008311402A (en) * 2007-06-14 2008-12-25 Konica Minolta Holdings Inc Manufacturing method of organic thin film transistor and organic thin film transistor
WO2009047981A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Konica Minolta Holdings, Inc. Method for manufacturing thin film transistor
JP2013055339A (en) * 2012-10-15 2013-03-21 Sony Corp Electrode coating material, electrode structure, and semiconductor device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354051A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Palo Alto Research Center Inc Method of manufacturing printed transistor
JP2007305839A (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Hitachi Ltd Wiring, organic transistor and its manufacturing method
JP2008060117A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin-film transistor and manufacturing method thereof
JP2008171861A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin-film transistor
JP2008171978A (en) * 2007-01-11 2008-07-24 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin-film transistor
JP2008311402A (en) * 2007-06-14 2008-12-25 Konica Minolta Holdings Inc Manufacturing method of organic thin film transistor and organic thin film transistor
WO2009047981A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Konica Minolta Holdings, Inc. Method for manufacturing thin film transistor
JP2013055339A (en) * 2012-10-15 2013-03-21 Sony Corp Electrode coating material, electrode structure, and semiconductor device

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