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JP7776180B2 - Printing method and manufacturing method of electronic device - Google Patents

Printing method and manufacturing method of electronic device

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JP7776180B2
JP7776180B2 JP2024524852A JP2024524852A JP7776180B2 JP 7776180 B2 JP7776180 B2 JP 7776180B2 JP 2024524852 A JP2024524852 A JP 2024524852A JP 2024524852 A JP2024524852 A JP 2024524852A JP 7776180 B2 JP7776180 B2 JP 7776180B2
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porous
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pores
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University of Tokyo NUC
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Description

本発明は、印刷方法、電子デバイスの製造方法および多孔質部材に関する。 The present invention relates to a printing method, a method for manufacturing an electronic device, and a porous member.

従来、基板上に金属ナノ粒子インクを塗布して、電子部品の金属配線を形成する技術が提案されている。たとえば、特許文献1には、基板上に形成されたポリマー層の表面に紫外線を照射して反応性表面を形成し、その反応性表面に金属ナノ粒子インクを塗布して、金属層を形成する技術が記載されている。 Technologies have been proposed for forming metal wiring for electronic components by applying metal nanoparticle ink to a substrate. For example, Patent Document 1 describes a technology in which ultraviolet light is irradiated onto the surface of a polymer layer formed on a substrate to form a reactive surface, and then metal nanoparticle ink is applied to that reactive surface to form a metal layer.

特開2015-44373号公報JP 2015-44373 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、ブレードを用いて平面にインクを塗布する技術であり、たとえば曲面などの平面ではない物体にインクを塗布することは考慮されてない。また、特許文献1に記載の技術では、使用できる基材表面およびインクの種類の限定が大きく、汎用性に課題がある。However, the technology described in Patent Document 1 uses a blade to apply ink to a flat surface, and does not take into consideration applying ink to non-flat objects such as curved surfaces. Furthermore, the technology described in Patent Document 1 is significantly limited in the types of substrate surfaces and inks that can be used, leaving it with limited versatility.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、所望の印刷パターンを簡便に作製することが可能な印刷方法、電子デバイスの製造方法および多孔質部材を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and one of its exemplary purposes is to provide a printing method, a manufacturing method for an electronic device, and a porous member that can easily produce a desired printing pattern.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の印刷方法は、空孔部にインクが充填された空孔部材を準備する部材準備工程と、パターン領域が表面に形成された印刷対象物を準備する対象物準備工程と、印刷対象物の表面において空孔部材を掃引することにより、空孔部に充填されたインクをパターン領域に付着させる付着工程と、を含む。 In order to solve the above problem, a printing method of one embodiment of the present invention includes a member preparation step of preparing a porous member whose pores are filled with ink, an object preparation step of preparing a printing object having a pattern area formed on its surface, and an attachment step of adhering the ink filled in the pores to the pattern area by sweeping the porous member over the surface of the printing object.

本発明の別の態様は、上記印刷方法を用いた電子デバイスの製造方法である。 Another aspect of the present invention is a method for manufacturing an electronic device using the above-mentioned printing method.

本発明の別の態様は、多孔質部材である。多孔質部材は、細孔を有する多孔質体と、細孔の内表面を覆うように形成されている分子修飾膜と、を備え、細孔は、複数の開口部を有する、多孔質体の空孔部を構成する。Another aspect of the present invention is a porous member. The porous member comprises a porous body having pores and a molecular modification film formed to cover the inner surfaces of the pores, and the pores have multiple openings and constitute the pore portions of the porous body.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, any combination of the above components, and conversions of the present invention into methods, devices, systems, etc., are also valid aspects of the present invention.

本発明によれば、所望の印刷パターンを簡便に作製することを可能とする。 The present invention makes it possible to easily create desired printing patterns.

本発明の一実施形態に係る印刷部材の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a printing member according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る印刷方法の流れを説明するためのフローチャートである。1 is a flowchart illustrating the flow of a printing method according to an embodiment of the present invention. 同実施形態に係る膜形成工程の一例を説明するための図である。10A to 10C are diagrams illustrating an example of a film forming step according to the embodiment. 水滴の接触角を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the contact angle of a water droplet. 図5(a)は、本発明の一実施形態に係る印刷対象物を側面視した図であり、図5(b)は、本発明の一実施形態に係る印刷対象物を上面視した図である。FIG. 5(a) is a side view of a printing object according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5(b) is a top view of a printing object according to one embodiment of the present invention. 図6(a)は、印刷部材の掃引を開始するときの状態を示す図であり、図6(b)は、印刷部材を掃引したあとの状態を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing the state when the sweeping of the printing member starts, and FIG. 6B is a diagram showing the state after the sweeping of the printing member. 同実施形態に係る印刷方法による印刷後における印刷対象物の一例を上面視した図である。FIG. 2 is a top view of an example of a print target after printing by the printing method according to the embodiment. 実施例1に係る電極配線の印刷結果を示す図である。10A and 10B are diagrams showing the printed results of electrode wiring according to Example 1. 実施例2に係る印刷後における印刷対象物の表面を光学顕微鏡で観察した外観写真を示す図である。FIG. 10 is a photograph showing the appearance of the surface of the printing object after printing in Example 2, observed with an optical microscope. 実施例3に係る印刷後における印刷対象物の外観写真を示す図である。FIG. 10 is a photograph showing the appearance of a print object after printing in Example 3. 実施例4に係る配線の印刷結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a printed result of wiring according to Example 4. 実施例5に係る有機半導体の印刷結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a printing result of an organic semiconductor according to Example 5. 図13(a)は、実施例6に係るパターン領域が形成された印刷対象物の表面を示す図であり、図13(b)は、実施例6に係る印刷後における印刷対象物の表面を示す図である。Figure 13(a) is a diagram showing the surface of a printing object on which a pattern area according to Example 6 has been formed, and Figure 13(b) is a diagram showing the surface of the printing object after printing according to Example 6. 実施例7に係る印刷結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a print result according to Example 7. 図15は、実施例8に係る印刷後における印刷対象物の表面を光学顕微鏡で観察した写真を示す図である。FIG. 15 is a photograph of the surface of the printing object after printing in Example 8, observed with an optical microscope.

[背景]
人間とコンピュータとがより心地よく繋がった未来社会の実現に向けて、各種の情報入出力端末の軽量・フレキシブル化および自由形状化が強く求められている。しかしながら、フォトリソグラフィなどの現行のプロセスにおいて、曲面の自由形状などの複雑な3次元形状上に配線および電子回路を形成する手段がない。また、形状のみならず、配線の幅(単に「線幅」ともいう。)など解像度においても大きな限定が生じる。自由形状をもつデバイスの実現に向け、これらが課題となっている。ここで自由形状とは、平面を曲げたり折りたたんだりしても実現し得ない形状であり、たとえばコンピュータのマウスの形状などが自由形状として挙げられる。
[background]
Toward a future society in which humans and computers are more comfortably connected, there is a strong demand for lightweight, flexible, and free-form information input/output devices. However, current processes such as photolithography lack the means to form wiring and electronic circuits on complex three-dimensional shapes, such as free-form curved surfaces. Furthermore, significant limitations exist not only in terms of shape but also in terms of resolution, such as the width of the wiring (also simply referred to as "line width"). These challenges present a challenge for realizing free-form devices. Here, a free-form shape refers to a shape that cannot be realized by bending or folding a flat surface, such as the shape of a computer mouse.

また、プリンテッドエレクトロニクスの発展にともない、基材表面上に表面自由エネルギーの異なるパターンを形成した後、インクを塗工することで配線パターンを形成する手法(スーパーナップ(登録商標)法、親水疎水パターニング法)も知られている。しかしながら、上記課題の解決にいたっておらず、「曲面に均一にインクを塗る手法及び印刷法」の開発が求められる。 In addition, with the development of printed electronics, a method has been developed in which wiring patterns are formed by forming patterns with different surface free energies on the surface of a substrate and then applying ink (Supernap (registered trademark) method, hydrophilic-hydrophobic patterning method). However, the above issues have not yet been resolved, and there is a need to develop a "method and printing method for applying ink evenly to curved surfaces."

[実施形態]
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicated explanations will be omitted as appropriate. Furthermore, the configurations described below are examples and do not limit the scope of the present invention in any way.

図1は、本発明の一実施形態に係る印刷部材10の概略構成を示す図である。本実施形態に係る印刷部材10は、各種の印刷対象物に印刷するために使用される部材である。図1に示すように、印刷部材10は、空孔部材100および供給部材140を備え、空孔部材100と供給部材140とは、接着層120で互いに接合されている。 Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of a printing member 10 according to one embodiment of the present invention. The printing member 10 according to this embodiment is a member used for printing on various printing objects. As shown in Figure 1, the printing member 10 comprises a porous member 100 and a supply member 140, and the porous member 100 and the supply member 140 are bonded to each other by an adhesive layer 120.

空孔部材100は、空孔部を有する部材であり、その空孔部の開口部が形成された面(以下、「開口面」ともいう。)を有する。たとえば、空孔部材100の下面(開口面102)および側面104には、複数の開口部が形成されてよい。 The porous member 100 is a member having a porous portion, and has a surface (hereinafter also referred to as the "opening surface") on which the openings of the porous portion are formed. For example, multiple openings may be formed on the bottom surface (opening surface 102) and side surface 104 of the porous member 100.

本実施形態では、空孔部には、各種の公知のインクが充填される。インクは、たとえば開口部から染みこませることによって空孔部に充填されてよい。インクは、導電性材料、有機半導体または強誘電体を含んでよい。導電性パターンを作製する場合には、インクは、各種導電性材料を含んでよい。この場合、たとえば、インクは、銀ナノ粒子などの金属ナノ粒子が溶媒に分散したものであってよいし、金、銅およびニッケルなど各種金属を含んでよいし、導電性高分子を含んでよい。また有機薄膜パターンを作製する場合には、インクは、各種有機材料、たとえば有機半導体を含んでよい。さらに、インク化が可能であれば様々な材料を用いることができ、上記インクに加え、絶縁インクなども用いることができる。 In this embodiment, the voids are filled with various known inks. The ink may be filled into the voids by, for example, seeping in through the openings. The ink may contain a conductive material, an organic semiconductor, or a ferroelectric. When producing a conductive pattern, the ink may contain various conductive materials. In this case, for example, the ink may be a dispersion of metal nanoparticles such as silver nanoparticles in a solvent, or may contain various metals such as gold, copper, and nickel, or may contain a conductive polymer. When producing an organic thin film pattern, the ink may contain various organic materials, such as organic semiconductors. Furthermore, various materials can be used as long as they can be made into ink, and in addition to the above inks, insulating inks can also be used.

溶媒は、高極性溶媒または低極性溶媒であってよい。溶媒は、各種の有機溶媒であってよく、たとえば、オクタンおよびヘキサンなどの炭化水素系溶媒、キシレンおよびトルエンなどの芳香族炭化水素系溶媒、あるいはクロロベンゼンおよびクロロホルムなどのハロゲン系溶媒などであってよい。また溶媒は、水溶性インクで使用される水およびアルコール系の溶媒などであってよい。さらに、溶媒は、これらの溶媒が混合されたものであってよく、調整したインクには、増粘剤および界面活性剤などの添加剤を混合してよい。The solvent may be a highly polar or a low-polarity solvent. The solvent may be any organic solvent, such as hydrocarbon solvents such as octane and hexane, aromatic hydrocarbon solvents such as xylene and toluene, or halogenated solvents such as chlorobenzene and chloroform. The solvent may also be water or alcohol-based solvents used in water-soluble inks. Furthermore, the solvent may be a mixture of these solvents, and the prepared ink may contain additives such as thickeners and surfactants.

空孔部の孔径は、特に限定されるものではないが、50nm~3mmの範囲にあることが好ましい。空孔部の孔径が50nm以上であることにより、容易に空孔部にインクを充填することが可能となる。また、空孔部の孔径が3mm以下であることにより、空孔部に良好にインクを保持でき、インクの漏れ出しが抑制される。空孔部の孔径は、1μm~1000μmの範囲にあることがより好ましく、10μm~200μmの範囲にあることがさらに好ましい。なお、空孔部の孔径が大きくなればなるほど、空孔部材100の表面が凹凸でザラつき、この平坦性の乱れが印刷対象物にキズなどの欠陥を与える可能性がある。 The pore diameter of the pores is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 nm to 3 mm. A pore diameter of 50 nm or greater allows ink to be easily filled into the pores. Furthermore, a pore diameter of 3 mm or less allows ink to be well retained in the pores, suppressing ink leakage. The pore diameter of the pores is more preferably in the range of 1 μm to 1000 μm, and even more preferably in the range of 10 μm to 200 μm. Furthermore, the larger the pore diameter of the pores, the more uneven and rough the surface of the porous member 100 becomes, and this disruption of flatness may cause defects such as scratches on the printed object.

本実施形態に係る空孔部材100は、複数の細孔を有する多孔質体を有する。細孔は、複数の開口部を有する、空孔部材100の空孔部を構成する。細孔のサイズは、特に限定されるものではないが、細孔は、孔径が2nm未満であるミクロ孔、孔径が2~50nmの範囲にあるメソ孔、または孔径が50nmより大きいマクロ孔であってよい。ただし、インクに含まれる分子のサイズによっては、ミクロ孔およびメソ孔では浸透が困難となり得る。そのため、細孔がマクロ孔であることが好ましい。 The porous member 100 according to this embodiment has a porous body with multiple pores. The pores have multiple openings and constitute the porous portion of the porous member 100. The size of the pores is not particularly limited, but the pores may be micropores with a pore diameter of less than 2 nm, mesopores with a pore diameter in the range of 2 to 50 nm, or macropores with a pore diameter of more than 50 nm. However, depending on the size of the molecules contained in the ink, penetration through micropores and mesopores may be difficult. Therefore, it is preferable that the pores be macropores.

多孔質体の材質は、特に限定されないが、たとえば、無機材料または有機材料であってよい。多孔質体は、弾性体であり柔軟性を有することが好ましい。これにより、印刷の際に多孔質体が印刷対象物を傷つけることが抑制される。また、印刷対象物の表面が曲面などの3次元的な形状を有する場合には、多孔質体が柔軟性を有すると、多孔質体が印刷対象物の表面に沿って変形し、開口面を印刷対象物に沿わせやすくなり、印刷がより簡便となる。柔軟性の高い物質には、たとえば各種の有機高分子材料などで形成された多孔質体が挙げられ、具体的には、ポリオレフィン系またはポリウレタン系のポリマー材料などが挙げられる。 The material of the porous body is not particularly limited, but may be, for example, an inorganic or organic material. It is preferable that the porous body be elastic and flexible. This prevents the porous body from damaging the object to be printed during printing. Furthermore, if the surface of the object to be printed has a three-dimensional shape, such as a curved surface, a flexible porous body will deform to conform to the surface of the object, making it easier to align the openings with the object, making printing easier. Highly flexible materials include porous bodies made of various organic polymer materials, such as polyolefin-based or polyurethane-based polymer materials.

多孔質体は、布または不織布などの繊維系の材料で構成されてよく、たとえばセルロースなどの炭水化物で構成されたスポンジであってよい。多孔質体が繊維系の材料で構成される場合には、繊維の隙間が空孔部を形成する。スポンジに含まれる気泡のサイズは、たとえば平均粒径1500~3000μmなどであってよい。 The porous body may be made of a fibrous material such as cloth or nonwoven fabric, or may be a sponge made of carbohydrates such as cellulose. When the porous body is made of a fibrous material, the gaps between the fibers form pores. The size of the air bubbles contained in the sponge may be, for example, an average diameter of 1500 to 3000 μm.

溶媒に有機溶剤が使用される場合には、多孔質体は、有機溶剤に溶けにくいことが好ましい。たとえば、多孔質体は、ポリオレフィン系のポリマー材料で構成されていることが好ましい。繊維がフッ素系の有機分子からなるフェルトおよびシートは、耐溶剤性にも優れ、多孔質体として有用に活用できる。 When an organic solvent is used as the solvent, it is preferable that the porous body be difficult to dissolve in the organic solvent. For example, it is preferable that the porous body be made of a polyolefin-based polymer material. Felt and sheets whose fibers are made of fluorine-based organic molecules also have excellent solvent resistance and can be used effectively as porous bodies.

本実施形態に係る空孔部材100は、空孔部の内表面を覆うように形成された分子修飾膜を有する。本実施形態に係る分子修飾膜は、多孔質体の細孔の内表面を覆うように形成されており、たとえば、有機系の薄膜である自己組織化単分子膜(Self Assembled Monolayers:SAMs)などであってよい。SAMs膜などの分子修飾膜が細孔に形成されることにより、インクが印刷対象物に付着し易くなり、多孔質体のインクへの溶け出しを抑制できる。 The porous member 100 according to this embodiment has a molecular modification film formed to cover the inner surface of the pores. The molecular modification film according to this embodiment is formed to cover the inner surface of the pores of the porous body, and may be, for example, an organic thin film such as a self-assembled monolayer (SAM). Forming a molecular modification film such as a SAM film in the pores makes it easier for ink to adhere to the printing target and suppresses dissolution of the porous body into the ink.

供給部材140は、必要に応じて空孔部材100の空孔部にインクを供給できるように構成される。たとえば、供給部材140および接着層120には、空孔部と連通した穴またはメッシュなどが形成されており、この穴またはメッシュを通じて供給部材140からインクが空孔部に供給されてよい。また、供給部材140は、空孔部に充填されたインクが印刷によって減少したことに応じて、インクを供給部材140から空孔部に供給できるように構成されてよい。 The supply member 140 is configured to supply ink to the pores of the porous member 100 as needed. For example, the supply member 140 and the adhesive layer 120 may have holes or meshes that communicate with the pores, and ink may be supplied from the supply member 140 to the pores through these holes or meshes. The supply member 140 may also be configured to supply ink to the pores as the ink filled in the pores decreases due to printing.

本実施形態では、接着層120によって空孔部材100に接着された供給部材140を用いてインクを供給する例を説明するが、空孔部材100にインクを供給する方法は、これに限定されるものではない。たとえば、注射器のようなディスペンサーを用いて空孔部材にインクを供給してよい。この場合、空孔部材100に直接シリンジ針を突き刺し、空孔部材100とディスペンサーとを一体化させ、ディスペンサーを用いてインクを空孔部材に供給しながら印刷することも可能である。このとき、ディスペンサーは、接着層などを介さずに、直接的に空孔部材100に固定されてよい。 In this embodiment, an example is described in which ink is supplied using a supply member 140 adhered to the porous member 100 by an adhesive layer 120, but the method of supplying ink to the porous member 100 is not limited to this. For example, ink may be supplied to the porous member using a dispenser such as a syringe. In this case, it is also possible to directly insert a syringe needle into the porous member 100, integrate the porous member 100 and the dispenser, and use the dispenser to supply ink to the porous member while printing. In this case, the dispenser may be fixed directly to the porous member 100 without an adhesive layer or the like.

[印刷方法]
図2は、本発明の一実施形態に係る印刷方法の流れを説明するためのフローチャートである。図2に示すように、本実施形態に係る印刷方法は、部材準備工程(S1)、対象物準備工程(S2)および付着工程(S3)を含む。なお、印刷方法における各工程は、図2に示した順で行われなくてもよい。たとえば、対象物準備工程が部材準備工程よりも先に行われてよいし、対象物準備工程および部材準備工程が並列的に行われてもよい。
[Printing method]
2 is a flowchart illustrating the flow of a printing method according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the printing method according to this embodiment includes a member preparation step (S1), a target object preparation step (S2), and an attachment step (S3). Note that the steps in the printing method do not have to be performed in the order shown in FIG. 2. For example, the target object preparation step may be performed before the member preparation step, or the target object preparation step and the member preparation step may be performed in parallel.

部材準備工程は、空孔部にインクが充填された空孔部材を準備する工程である。たとえば、部材準備工程では、多孔質部材の細孔にインクを充填することによって、空孔部にインクが充填された空孔部材を準備してよい。インクの充填量は、おおよそ飽和状態となるまで十分な量であることが望ましい。また、充填方法は、インク容器内への空孔部材の浸漬(ディッピング)およびディスペンス供給など各種の方法であってよい。 The component preparation process is a process of preparing a porous component whose pores are filled with ink. For example, in the component preparation process, a porous component whose pores are filled with ink may be prepared by filling the pores of the porous component with ink. It is desirable that the amount of ink filled is sufficient to roughly reach saturation. In addition, various filling methods may be used, such as dipping the porous component into an ink container or dispensing.

部材準備工程では、インクを空孔部に充填する前に、空孔部に各種の表面処理を施してよい。たとえば、部材準備工程は、空孔部の内表面を覆うように分子修飾膜を形成する膜形成工程を含んでよい。分子修飾膜を形成する処理としては、シランカップリング処理などが挙げられ、たとえば、アルコキシシラン、クロロシランおよびアルキルクロロシランなどのシランカップリング剤により表面処理を行うことが可能である。これらのシランカップリング剤は、アミノ基およびエポキシ基などを含んでよい。シランカップリング処理には、液相処理と気相処理とがあるが、少量のシランカップリング剤で大面積・大容量で処理でき、生産性および汎用性に優れる気相処理が望ましい。このような表面処理を多孔質体に施すことにより、細孔の内表面を覆うように分子修飾膜を形成した多孔質部材を空孔部材として準備できる。In the component preparation process, various surface treatments may be performed on the pores before filling them with ink. For example, the component preparation process may include a film formation process in which a molecularly modified film is formed to cover the inner surfaces of the pores. Examples of processes for forming a molecularly modified film include silane coupling treatment, which can be performed using a silane coupling agent such as alkoxysilane, chlorosilane, or alkylchlorosilane. These silane coupling agents may contain amino groups and epoxy groups. Silane coupling treatments include liquid-phase treatments and gas-phase treatments. Gas-phase treatments are preferred because they can be used to treat large areas and large volumes with a small amount of silane coupling agent, and are therefore highly productive and versatile. By performing such surface treatments on a porous material, a porous component can be prepared with a molecularly modified film formed to cover the inner surfaces of the pores.

図3は、本実施形態に係る膜形成工程の一例を説明するための図である。図3に示すように、本実施形態に係る膜形成工程では、多孔質体110および液体の膜材料24を容器20の内部に配置し、容器20を蓋22によって密閉する。なお多孔質体にはUV(Ultraviolet)オゾン洗浄機を用い、UV光が直接多孔質体に照射されないよう遮光し、装置内に発生したオゾンにより多孔質表面および内部を酸化させ、多孔質体がシランカップリング剤とより反応しやすくするための前処理を行ってよい。ここでは、多孔質体110は、ポリオリフィン系の有機材料で構成されており、膜材料24は、次の化学式で表されるフッ素系の材料であるFAS(1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane)である例を説明する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a film formation process according to this embodiment. As shown in FIG. 3 , in the film formation process according to this embodiment, a porous body 110 and a liquid film material 24 are placed inside a container 20, and the container 20 is sealed with a lid 22. The porous body may be pretreated using a UV (ultraviolet) ozone cleaner to shield the porous body from direct UV light irradiation and oxidize the porous surface and interior with ozone generated within the cleaner, thereby making the porous body more susceptible to reaction with a silane coupling agent. Here, an example is described in which the porous body 110 is made of a polyolefin-based organic material, and the film material 24 is FAS (1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane), a fluorine-based material represented by the following chemical formula:

膜材料24をたとえば65~120℃で加熱し、気体となった膜材料24を多孔質体110の細孔の内部に付着させることによって、細孔の内表面を覆うように分子修飾膜を形成できる。処理後の多孔質体110には、未反応のシランカップリング剤の残渣が表面上に付着している可能性がある。このため、処理後の多孔質体110を、IPA(イソプロピルアルコール)にたとえば20分浸して洗浄し、真空オーブンで乾燥させてよい。このようにして分子修飾膜を細孔の内表面に形成することにより、細孔の撥水性を向上させることができる。本実施形態に係る膜形成工程では、気相処理が用いられるため、多孔質体110の細孔の内部にも分子が行き届き、より確実に細孔の表面を分子修飾することが可能となる。 By heating the film material 24, for example, at 65-120°C, and adhering the gasified film material 24 to the interior of the pores of the porous body 110, a molecularly modified film can be formed to cover the inner surfaces of the pores. After the treatment, the porous body 110 may still have unreacted silane coupling agent residue on its surface. Therefore, the treated porous body 110 may be cleaned by immersing it in IPA (isopropyl alcohol) for, for example, 20 minutes, and then dried in a vacuum oven. Forming a molecularly modified film on the inner surfaces of the pores in this manner improves the water repellency of the pores. The film formation process of this embodiment uses a gas-phase treatment, which allows molecules to penetrate deep into the pores of the porous body 110, more reliably molecularly modifying the pore surfaces.

図4を参照しながら、撥水処理の結果の一例を説明する。図4には、撥水性の測定対象となる部材112と、その上面に落とされた水滴26が示されている。本発明者らは、ポリオリフィン系の有機材料にFASを用いた表面処理(加熱温度:65℃、加熱時間:24時間)を施して分子修飾膜を形成することにより、接触角(水)θが110°から130°となり、有機材料の撥水性が向上することを確認した。また、接触角の経時変化を観察すると、分子修飾が無い場合には、水滴26が落とされてから5分後には、接触角(水)が110°から108°に変化していることが確認された。一方、分子修飾がある場合には、水滴26が落とされてから5分後において、接触角(水)が130°のまま維持されていることを確認した。この接触角の経時変化は、空孔部材の空孔部における液体の吸い易さを示しており、材質がFASにより分子修飾されていることを示している。An example of the results of a water-repellent treatment will be described with reference to Figure 4. Figure 4 shows a component 112 for which water repellency is to be measured and a water droplet 26 dropped on its surface. The inventors confirmed that by performing a surface treatment using FAS (heating temperature: 65°C, heating time: 24 hours) on a polyolefin-based organic material to form a molecularly modified film, the water contact angle θ increased from 110° to 130°, improving the water repellency of the organic material. Furthermore, when observing the change in the contact angle over time, it was confirmed that without molecular modification, the water contact angle changed from 110° to 108° five minutes after the water droplet 26 was dropped. On the other hand, with molecular modification, it was confirmed that the water contact angle remained at 130° five minutes after the water droplet 26 was dropped. This change in the contact angle over time indicates the ease with which the pores of the porous component absorb liquid, indicating that the material was molecularly modified with FAS.

なお、膜材料24は、FASに限定されるものではなく、たとえば次の化学式で表されるAPTES((3-Aminopropyl)triethoxysilane)であってよい。
The film material 24 is not limited to FAS, but may be, for example, APTES ((3-Aminopropyl)triethoxysilane) represented by the following chemical formula:

この場合、図3に示したように多孔質体110および膜材料24を配置して、たとえば65℃の温度で膜材料24を24時間加熱し、気体となった膜材料24を多孔質体110の細孔の内部に付着させ、細孔の内表面を覆うように分子修飾膜を形成できる。本発明者らは、このような表面処理を施した場合には、接触角(水)が125°となり、撥水性が向上することを確認した。処理後の洗浄方法および乾燥方法は、前述のFASを用いた場合と同様である。In this case, the porous body 110 and membrane material 24 are arranged as shown in Figure 3, and the membrane material 24 is heated, for example, at 65°C for 24 hours. The gasified membrane material 24 adheres to the inside of the pores of the porous body 110, forming a molecularly modified membrane that covers the inner surface of the pores. The inventors have confirmed that when such a surface treatment is performed, the contact angle (with water) becomes 125°, improving water repellency. The cleaning and drying methods after treatment are the same as when using FAS described above.

対象物準備工程は、パターン領域が表面に形成された印刷対象物を準備する工程である。対象物準備工程では、印刷対象物の基材の表面に所望の形状を有するパターン領域を形成することにより印刷対象物を準備してよい。本実施形態に係るパターン領域は、印刷対象物の表面において、他の領域よりもインクが付着あるいは保持され易いように構成される。 The object preparation process is a process of preparing a printing object having a pattern area formed on its surface. In the object preparation process, the printing object may be prepared by forming a pattern area having a desired shape on the surface of the substrate of the printing object. The pattern area in this embodiment is configured to be more likely to adhere to or retain ink than other areas on the surface of the printing object.

具体的には、対象物準備工程では、印刷対象物の基材の表面上に、表面自由エネルギーが他の領域とは異なるパターン領域を形成してよい。たとえば、表面にポリマー材料で構成されている基材を用意し、所望のパターンを有するマスクで基材の表面を覆い、そのマスクを通して基材の表面に紫外線を照射してよい。紫外線は、たとえば波長が200nm以下の真空紫外光(波長が172~250nmの紫外線)であってよく、具体的には、キセノンエキシマによる172nmの真空紫外光などであってよい。基材に紫外線を照射することにより、基材の表面に、金属ナノ粒子が融着可能な表面改質が成され、パターン領域として形成される。なお、上記紫外光による処理法以外に、各種プラズマ処理も処理法として挙げられる。Specifically, in the object preparation process, a pattern region having a different surface free energy than other regions may be formed on the surface of the substrate of the printing object. For example, a substrate whose surface is made of a polymer material may be prepared, the surface of the substrate may be covered with a mask having the desired pattern, and ultraviolet light may be irradiated onto the surface of the substrate through the mask. The ultraviolet light may be, for example, vacuum ultraviolet light with a wavelength of 200 nm or less (ultraviolet light with a wavelength of 172 to 250 nm), specifically, 172 nm vacuum ultraviolet light generated by a xenon excimer. Irradiating the substrate with ultraviolet light modifies the surface of the substrate to allow metal nanoparticles to be fused, forming a pattern region. In addition to the ultraviolet light treatment method described above, various plasma treatments are also possible.

また、対象物準備工程では、印刷対象物の表面上に親水面および疎水面を形成することによってパターン領域を実現してよい。このとき、パターン領域は、親水面で構成されてよい。このような親水性・疎水性の表面濡れ性の調節により、水性インクを用いた印刷が可能となり、パターン領域への水性インクの付着および保持が可能となる。 In addition, in the object preparation process, a pattern area may be realized by forming a hydrophilic surface and a hydrophobic surface on the surface of the printing object. In this case, the pattern area may be composed of a hydrophilic surface. By adjusting the surface wettability between hydrophilic and hydrophobic in this manner, printing using aqueous ink becomes possible, and aqueous ink can be adhered to and retained in the pattern area.

パターン領域は、表面自由エネルギーを周囲と異ならせることによって形成されるものに限定されず、たとえば段差および溝(バンク)などの立体構造が異なる領域を設けることで構成されてもよい。もしくは、パターン領域は、周囲とは表面自由エネルギーおよび立体構造のいずれもが異なる領域として形成されてもよい。立体構造が異なる領域の形成には、たとえばフォトリソグラフィなどを用いて作製することが可能で、光および薬剤を用いたエッチングなど様々な方法を用いることが可能である。また、パターン領域を形成する方法として、金型を用いた加熱プレスなども挙げられる。この溝は、他の領域よりもインクが保持されやすいように構成され、段差および溝に沿って液体が塗れ広がる毛管現象を利用して、パターンを形成する。この溝の深さは、たとえば10nm~10μmなどであってよい。 Pattern regions are not limited to those formed by varying the surface free energy from the surrounding area; they may be formed by providing areas with different three-dimensional structures, such as steps and grooves (banks). Alternatively, pattern regions may be formed as areas with different surface free energy and three-dimensional structures from the surrounding area. Areas with different three-dimensional structures can be formed using, for example, photolithography, and various methods, such as etching using light and chemicals, are also possible. Another method for forming pattern regions is heat pressing using a mold. These grooves are configured to hold ink more easily than other areas, and the pattern is formed by utilizing capillary action, which causes the liquid to spread along the steps and grooves. The depth of these grooves may be, for example, 10 nm to 10 μm.

パターン領域が形成された印刷対象物の表面は、各種の形状を有してよく、たとえば平面であってもよいし、曲面であってもよいし、他の3次元的な形状および自由形状などの形状であってよい。本実施形態では、パターン領域が形成された印刷対象物の表面が、曲面で構成される例を説明する。 The surface of the printing object on which the pattern area is formed may have various shapes, such as a flat surface, a curved surface, or other three-dimensional or free-form shapes. In this embodiment, an example is described in which the surface of the printing object on which the pattern area is formed is composed of a curved surface.

図5(a),(b)を参照して、本実施形態に係る印刷対象物の構成の一例を説明する。図5(a)は、本発明の一実施形態に係る印刷対象物30を側面視した図であり、図5(b)は、本発明の一実施形態に係る印刷対象物30を上面視した図である。 An example of the configuration of a printing object according to this embodiment will be described with reference to Figures 5(a) and (b). Figure 5(a) is a side view of a printing object 30 according to one embodiment of the present invention, and Figure 5(b) is a top view of a printing object 30 according to one embodiment of the present invention.

図5(a),(b)に示すように、本実施形態に係る印刷対象物30は、平坦部300および曲面部302を有する。図5(b)に示すように、曲面部302には、パターン領域304(点のハッチングが付された領域)が形成されている。なお、パターン領域304の形状は、図5(b)に示されたような矩形に限定されるものではなく、たとえば線形、円形、楕円形または多角形などの各種の形状を含んでよい。 As shown in Figures 5(a) and (b), the printing object 30 according to this embodiment has a flat portion 300 and a curved portion 302. As shown in Figure 5(b), a pattern area 304 (area with dotted hatching) is formed in the curved portion 302. Note that the shape of the pattern area 304 is not limited to the rectangular shape shown in Figure 5(b), and may include various shapes such as linear, circular, elliptical, or polygonal.

図6(a),(b)は、本実施形態に係る付着工程を説明するための図である。図6(a)は、印刷部材10の掃引を開始するときの状態を示す図であり、図6(b)は、印刷部材10を掃引したあとの状態を示す図である。 Figures 6(a) and (b) are diagrams for explaining the adhesion process according to this embodiment. Figure 6(a) is a diagram showing the state when starting to sweep the printing member 10, and Figure 6(b) is a diagram showing the state after sweeping the printing member 10.

付着工程は、印刷対象物30の表面において、空孔部材100を掃引することにより、空孔部材100の空孔部に充填されたインクをパターン領域に付着させる工程である。本実施形態に係る付着工程では、印刷対象物30の曲面部302の表面に、印刷部材10の空孔部材100の開口面102を押し当てながら、その表面に沿って印刷部材10を掃引する。これにより、空孔部材100の空孔部に充填されたインクが、曲面部302の表面のパターン領域に付着する。 The adhesion process is a process in which the porous member 100 is swept over the surface of the printing object 30, thereby adhering the ink filled in the pores of the porous member 100 to the pattern area. In the adhesion process of this embodiment, the opening surface 102 of the porous member 100 of the printing member 10 is pressed against the surface of the curved portion 302 of the printing object 30, and the printing member 10 is swept along that surface. This causes the ink filled in the pores of the porous member 100 to adhere to the pattern area on the surface of the curved portion 302.

このとき、空孔部材100の空孔部が生み出す毛管現象(吸湿)と、空孔部材100と印刷対象物30の表面(曲面部302)との間の毛管現象(塗液、塗工)の大小バランスを利用して、パターン領域にインクを付着させることができる。本実施形態に係る印刷方法によれば、2つの毛管現象の大小バランスを利用(あるいは調整)することにより、所望の印刷パターンをより簡便に作製することが可能となる。当然のことながら、印刷パターンが不要な領域は、インクをはじく表面状態であることが必要である。 At this time, ink can be applied to the pattern area by utilizing the balance between the capillary phenomenon (moisture absorption) created by the pores of the porous member 100 and the capillary phenomenon (coating liquid, coating) between the porous member 100 and the surface (curved surface portion 302) of the printing object 30. According to the printing method of this embodiment, by utilizing (or adjusting) the balance between the magnitudes of the two capillary phenomena, it is possible to more easily create the desired printing pattern. Naturally, areas where a printing pattern is not required must have a surface state that repels ink.

印刷部材10の掃引速度は、特に限定されるものではないが、インクの表面張力、インクに含まれる溶媒の乾燥速度、および印刷パターンの解像度に応じて調整してよい。掃引速度が速すぎると隣り合うパターンが分離せず印刷不良となり、掃引速度が遅すぎると固形分が析出し、印刷対象物上にキズなどの欠陥が生じることもある。たとえば、掃引速度は、0.1~500mm/秒であってよく、1mm/秒以上であることが望ましく、さらには5mm/秒以上であるとさらに実用的な速度といえる。 The sweep speed of the printing member 10 is not particularly limited, but may be adjusted depending on the surface tension of the ink, the drying speed of the solvent contained in the ink, and the resolution of the printed pattern. If the sweep speed is too fast, adjacent patterns will not separate, resulting in poor printing; if the sweep speed is too slow, solid matter may precipitate, causing defects such as scratches on the printed object. For example, the sweep speed may be 0.1 to 500 mm/sec, with 1 mm/sec or higher being preferable, and 5 mm/sec or higher being even more practical.

印刷部材10を印刷対象物30の表面に押し当てながら掃引することが好ましく、たとえば、印刷部材10の自重程度の荷重で印刷部材10を印刷対象物30に押し当てながら掃引を行ってよい。なお、本実施形態では、空孔部材100の空孔部において、インクの充填状態は、飽和状態(もしくは飽和に近い状態)になっている。このため、掃引時において、空孔部材100の表面には、インクがわずかに染み出した状態となっている。したがって、印刷部材10を印刷対象物30に押し当てた場合には、空孔部材100と印刷対象物30との間には、必ずインクが存在しており、空孔部材100(より具体的には開口面102)は、印刷対象物30とは直接的に接触していない。It is preferable to sweep the printing member 10 while pressing it against the surface of the printing object 30. For example, sweeping may be performed while pressing the printing member 10 against the printing object 30 with a load approximately equal to the printing member 10's own weight. In this embodiment, the ink filling state in the pores of the porous member 100 is saturated (or close to saturated). Therefore, during sweeping, a small amount of ink has seeped out onto the surface of the porous member 100. Therefore, when the printing member 10 is pressed against the printing object 30, ink is always present between the porous member 100 and the printing object 30, and the porous member 100 (more specifically, the opening surface 102) is not in direct contact with the printing object 30.

本実施形態に係る付着工程では、印刷対象物の表面に10~2000nm程度の厚みのパターンを形成できる。さらに厚みが必要な場合は、重ね塗りなど、付着工程を繰り返すことによって印刷パターンを厚くすることが可能である。 The deposition process according to this embodiment can form a pattern with a thickness of approximately 10 to 2000 nm on the surface of the printing object. If a greater thickness is required, the printing pattern can be made thicker by repeating the deposition process, such as by applying multiple coats.

図7は、本実施形態に係る印刷方法による印刷後における印刷対象物32の一例を上面視した図である。図7に示すように、図5(b)のパターン領域304に相当する領域306(斜線のハッチングが付された領域)にインクが付着し、印刷対象物32に印刷パターンが印刷される。 Figure 7 is a top view of an example of a printing object 32 after printing using the printing method of this embodiment. As shown in Figure 7, ink is applied to area 306 (area with diagonal hatching) corresponding to pattern area 304 in Figure 5 (b), and a printing pattern is printed on the printing object 32.

このように本実施形態に係る印刷方法によれば、曲面上に印刷パターンを印刷でき、また、3次元形状あるいは自由形状に均一にインクを付着させ、高精度な印刷を実現できる。また、本実施形態に係る印刷方法を用いてたとえば各種の配線を形成することにより、電子デバイスの製造方法も提供できる。したがって、本実施形態に係る印刷方法によれば、現行のプロセスでは実現不可能な複雑な形状(たとえば曲面の自由形状など)をもつ電子デバイスなどを製造することが可能となる。また、本実施形態に係る印刷方法によれば、金属に限らず有機半導体などの各種の材料を含んだインクを適用できるため、汎用性の高い電子デバイスの製造方法を提供できる。 As described above, the printing method according to this embodiment makes it possible to print print patterns on curved surfaces and to uniformly apply ink to three-dimensional or free-form shapes, achieving high-precision printing. Furthermore, by using the printing method according to this embodiment to form various wiring patterns, for example, a method for manufacturing electronic devices can be provided. Therefore, the printing method according to this embodiment makes it possible to manufacture electronic devices with complex shapes (such as curved free-form shapes) that cannot be realized using current processes. Furthermore, the printing method according to this embodiment can be used with inks containing various materials, not just metals, such as organic semiconductors, providing a highly versatile method for manufacturing electronic devices.

本実施形態に係る電子デバイスの製造方法は、各種の製品の製造方法として採用され得るものであり、たとえば、自動車分野、医療分野、IoT(Internet of Things)およびロボット分野などにおいて用いられる製品の製造方法として採用され得る。具体的には、本発明の一実施形態に係る電子デバイスの製造方法は、各種の表示素子、センサおよび電子回路などの幅広いアプリケーションに応用可能である。本実施形態に係る印刷方法は、立体構造をもつ物体への印刷技術として、産業的にも利用価値の高い手法となり得る。 The electronic device manufacturing method according to this embodiment can be used as a manufacturing method for a variety of products, such as products used in the automotive, medical, IoT (Internet of Things) and robotics fields. Specifically, the electronic device manufacturing method according to one embodiment of the present invention can be applied to a wide range of applications, including various display elements, sensors and electronic circuits. The printing method according to this embodiment can be a highly useful industrial technique as a printing technology for objects with three-dimensional structures.

従来の曲面上に配線を印刷する技術には、以下の参考文献に記載された方法がある。
(参考文献)
[1] Y. Yoshida, H. Wada, K. Izumi, and S. Tokito, “Highly conductive metal interconnects on three dimensional objects fabricated with omnidirectional ink jet printing technology”, JJAP. 56, 05EA01 (2017).
[2] K. Izumi, Y. Yoshida, and S. Tokito, “Novel soft blanket gravure printing technology with an improved ink transfer process”, Flex. Print. Electron. 2, 024003 (2017).
[3] K. Izumi, Y. Yoshida, and S. Tokito, “Soft blanket gravure printing technology for finely patterned conductive layers on three-dimensional or curved surfaces”, JJAP. 56, 05EA03 (2017).
[4] K. Nomura, Y. Kusaka, H. Ushijima, K. Nagase, and H. Ikedo, “Screen-pad printing for electrode patterning on curvy surfaces”, Microsyst Technol. 22, 635-638 (2016).
Conventional techniques for printing wiring on curved surfaces include the methods described in the following references.
(References)
[1] Y. Yoshida, H. Wada, K. Izumi, and S. Tokito, “Highly conductive metal interconnects on three dimensional objects fabricated with omnidirectional ink jet printing technology”, JJAP. 56, 05EA01 (2017).
[2] K. Izumi, Y. Yoshida, and S. Tokito, “Novel soft blanket gravure printing technology with an improved ink transfer process”, Flex. Print. Electron. 2, 024003 (2017).
[3] K. Izumi, Y. Yoshida, and S. Tokito, “Soft blanket gravure printing technology for finely patterned conductive layers on three-dimensional or curved surfaces”, JJAP. 56, 05EA03 (2017).
[4] K. Nomura, Y. Kusaka, H. Ushijima, K. Nagase, and H. Ikedo, “Screen-pad printing for electrode patterning on curvy surfaces”, Microsyst Technol. 22, 635-638 (2016).

従来の印刷技術では、限られた形状上での適応に留まっており、印刷された物(たとえば配線など)の精細度も悪く、線幅30μm以下の配線の形成は、実現されていない。またフォトリソグラフィにおいても、曲面応用例はほとんどなく、たとえば高さが1.5cm以上の段差を含む対象物であると、高さに追随できなくなるため、適応が不可能となる。本実施形態に係る印刷方法は、線幅10μm以下の高精細印刷を可能とするため、デバイスの自由形状化のみならず、デバイスの小型化においても優位であるといえる。 Conventional printing technologies are limited to limited shapes and the precision of printed objects (such as wiring) is poor, with no ability to form wiring with a line width of 30 μm or less. Furthermore, photolithography has few applications to curved surfaces, and is unable to adapt to objects with steps of, for example, 1.5 cm or more in height, as it is unable to follow the height. The printing method of this embodiment enables high-resolution printing with a line width of 10 μm or less, making it advantageous not only for free-form device creation, but also for miniaturizing devices.

また、本実施形態に係る印刷方法は、新たなアプリケーションの創造につながり、たとえばロボットハンドの指先一部のセンサ化のみならず、指先を覆い囲むようなセンサを製造することを可能とする。たとえば、これらのセンサと筋電素子とを組み合わせ、AI(Artificial Intelligence)を用いたサービスロボットとして、新たな義手・義足およびロボットハンドを提案できる。近年では義手・義足を曲面形状からなる骨部に直接接合する試みも行われており、本実施形態に係る印刷方法は有用となり得る。また、電極層のみならず、有機半導体層の構築も可能であるため、本実施形態に係る印刷方法は、様々な電子回路製造技術に応用され得る。 The printing method according to this embodiment also leads to the creation of new applications, making it possible to not only turn the fingertips of robotic hands into sensors, but also to manufacture sensors that completely surround the fingertips. For example, by combining these sensors with myoelectric elements, new prosthetic limbs and robotic hands can be proposed as service robots using AI (Artificial Intelligence). In recent years, attempts have been made to directly bond prosthetic limbs to curved bones, and the printing method according to this embodiment could be useful. Furthermore, because it is possible to construct not only electrode layers but also organic semiconductor layers, the printing method according to this embodiment can be applied to a variety of electronic circuit manufacturing technologies.

また、本実施形態に係る印刷方法は、比較的低温で全体的なプロセスを処理することが可能である。たとえば、本実施形態に係る印刷方法によれば、たとえば100℃以下の温度で全体的な処理を行うことが可能であり、部材を上手く選定することで、全工程を60℃以下のプロセスで実施することが可能である。 In addition, the printing method according to this embodiment allows the entire process to be carried out at a relatively low temperature. For example, with the printing method according to this embodiment, the entire process can be carried out at a temperature of 100°C or less, and by carefully selecting the components, the entire process can be carried out at a temperature of 60°C or less.

[実施例]
以下、実施例を用いてさらに具体的に説明するが、以下の印刷部材、印刷対象物およびインクなどの記載は、本発明の実施形態を何ら制限するものではない。
[Example]
The present invention will be explained in more detail below using examples, but the following descriptions of printing members, printing objects, inks, etc. do not limit the embodiments of the present invention in any way.

(実施例1)
実施例1では、図5を参照して説明した印刷対象物30のように中央に曲面部を有するCytop(登録商標)が表面に形成されたポリカーボネート(PC)フィルムで構成された基材を用意した。波長が172nmの紫外線を基材の表面にマスクを通して照射し、パターン領域を形成して印刷対象物を準備した。
Example 1
In Example 1, a substrate made of a polycarbonate (PC) film was prepared, on the surface of which Cytop (registered trademark) was formed, with a curved portion at the center, like the printing object 30 described with reference to Figure 5. The printing object was prepared by irradiating the surface of the substrate with ultraviolet light having a wavelength of 172 nm through a mask to form a pattern area.

実施例1では、ポリオレフィン系の有機材料(MAPS、株式会社イノアックコーポレーション製)で構成された多孔質体を用意した。ここでは、多孔質体A(厚さ:2.25mm、セル径:50μm、気孔率:85%、密度:0.139g/cm、引張強度229KPa、伸び:220%、硬度:8(Asker C))、多孔質体B(厚さ:1.85mm、セル径:90μm、気孔率:80%、密度:0.170g/cm、引張強度450KPa、伸び:170%、硬度:11(Asker C))、多孔質体C(厚さ:1.50mm、セル径:200μm、気孔率:80%、密度:0.2g/cm、引張強度670KPa、伸び:150%、硬度:35(Asker C))を用意した。これらの多孔質体の柔軟性を確認したところ、多孔質体A、B、Cの順で柔らかく、吸湿性について確認したところ、多孔質体A、B、Cの順で吸湿性が高かった。実施例1では、これらの多孔質体のうち、多孔質体Aを採用した。 In Example 1, porous bodies made of a polyolefin-based organic material (MAPS, manufactured by Inoac Corporation) were prepared. Here, porous body A (thickness: 2.25 mm, cell diameter: 50 μm, porosity: 85%, density: 0.139 g/cm 3 , tensile strength: 229 KPa, elongation: 220%, hardness: 8 (Asker C)), porous body B (thickness: 1.85 mm, cell diameter: 90 μm, porosity: 80%, density: 0.170 g/cm 3 , tensile strength: 450 KPa, elongation: 170%, hardness: 11 (Asker C)), and porous body C (thickness: 1.50 mm, cell diameter: 200 μm, porosity: 80%, density: 0.2 g/cm 3 , tensile strength: 670 KPa, elongation: 150%, hardness: 35 (Asker C)) were prepared. When the flexibility of these porous bodies was checked, the order of softness was porous bodies A, B, and C. When the moisture absorption was checked, the order of moisture absorption was highest, followed by porous bodies A, B, and C. In Example 1, of these porous bodies, porous body A was used.

この多孔質体にFASを用いて表面処理(加熱温度:65℃、加熱時間:24時間)を行い、多孔質体の細孔に分子修飾膜を形成して多孔質部材を得た。この多孔質部材に銀ナノ粒子が有機溶媒(オクタン・ブタノール・メタノールの混合溶媒)に分散したインクを染みこませた。次いで、多孔質部材を供給部材と接合し、印刷部材を形成した。次いで、多孔質部材の開口面を印刷対象物の表面に押し当てながら印刷部材を掃引することにより、印刷対象物のパターン領域にインクを付着させることで印刷を行った。このとき、必要に応じて多孔質部材にインクを追加で染みこませながら印刷を行った。なお、良好な印刷を実施するためには、多孔質部材のインク充填量が飽和もしくは飽和に近い状態で印刷を実施する必要があり、インク供給はディスペンサーなどが有用である。This porous body was surface-treated using FAS (heating temperature: 65°C, heating time: 24 hours), forming a molecular modification film in the pores of the porous body to obtain a porous member. This porous member was then impregnated with an ink consisting of silver nanoparticles dispersed in an organic solvent (a mixed solvent of octane, butanol, and methanol). The porous member was then bonded to a supply member to form a printing member. Next, printing was performed by pressing the open surface of the porous member against the surface of the printing object and sweeping the printing member to deposit the ink in the pattern area of the printing object. Additional ink was impregnated into the porous member as needed during printing. Note that to achieve good printing, printing must be performed when the ink filling level in the porous member is saturated or close to saturated; therefore, a dispenser or similar device is useful for supplying ink.

図8は、実施例1に係る電極配線の印刷結果を示す図である。図8に示すように、実施例1に係る印刷対象物34は、平坦部340および曲面部342を有し、曲面部342の表面には電極配線が印刷されている。このように、本発明の一実施形態に係る印刷方法によれば、曲面に電極配線を印刷することが可能であることを確認できた。 Figure 8 shows the printing result of electrode wiring in Example 1. As shown in Figure 8, the printing object 34 in Example 1 has a flat portion 340 and a curved portion 342, and electrode wiring is printed on the surface of the curved portion 342. In this way, it was confirmed that the printing method in one embodiment of the present invention makes it possible to print electrode wiring on a curved surface.

(実施例2)
実施例2では、実施例1と同様に、曲面部を有するCytopが表面に形成されたポリカーボネートフィルムで構成された基材を用意した。波長が172nmの紫外線を基材の表面にマスクを通して照射し、1mm角のパターン領域を複数形成して印刷対象物を準備した。
Example 2
In Example 2, a substrate made of a polycarbonate film with a curved Cytop formed on its surface was prepared, similar to Example 1. The surface of the substrate was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 172 nm through a mask to form multiple 1 mm square pattern areas, thereby preparing a printing object.

実施例2では、有機半導体であるP3HT(ポリ(3-ヘキシルチオフェン-2,5-ジイル))をo-キシレンに溶かして、0.6wt%の濃度のインクを用意した。実施例2では、多孔質体に表面処理を施さなかったこと以外は実施例1と同様にして多孔質部材を用意し、その多孔質部材に用意したインクを充填することにより印刷部材を準備した。この印刷部材を印刷対象物の表面で掃引することにより、印刷パターンのアレイを形成した。 In Example 2, the organic semiconductor P3HT (poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)) was dissolved in o-xylene to prepare an ink with a concentration of 0.6 wt %. In Example 2, a porous member was prepared in the same manner as in Example 1, except that the porous body was not surface-treated. A printing member was prepared by filling the porous member with the prepared ink. An array of printing patterns was formed by sweeping this printing member over the surface of the object to be printed.

なお、実施例2では、多孔質体にSAMsなどの表面処理を施していないため、o-キシレンが多孔質体を構成するポリオレフィン系の有機材料を溶かすことが懸念される。しかしながら、本実施例を実施した際には、多孔質体に特段の異常は見受けられなかった。ただし、多孔質体を繰り返し使用する場合には、SAMsなどの表面処理を施すことが好ましいと考えられる。 In Example 2, the porous body was not subjected to a surface treatment such as SAMs, and there was concern that o-xylene might dissolve the polyolefin-based organic material that constitutes the porous body. However, when this example was carried out, no particular abnormalities were observed in the porous body. However, if the porous body is to be used repeatedly, it is considered preferable to apply a surface treatment such as SAMs.

図9は、実施例2に係る印刷後における印刷対象物の表面350を光学顕微鏡で観察した写真を示す図である。図9に示すように、1mm角の印刷パターン352のアレイを印刷対象物の表面350上に形成できていることがわかる。 Figure 9 shows a photograph of the surface 350 of the printing object after printing in Example 2, observed with an optical microscope. As shown in Figure 9, it can be seen that an array of 1 mm square printing patterns 352 has been formed on the surface 350 of the printing object.

(実施例3)
実施例3では、インク以外は実施例2と同様にして印刷対象物および印刷部材を準備した。実施例3では、以下の参考文献に記載されている柔軟性強誘電体([MDABCO][PF6])を水およびイソプロピルアルコールの混合溶媒に溶かし、濃度5wt%のインクを用意した。このインクを多孔質体に充填して印刷部材を準備し、この印刷部材を用いて印刷を行った。
Example 3
In Example 3, a printing object and a printing member were prepared in the same manner as in Example 2, except for the ink. In Example 3, a flexible ferroelectric substance ([MDABCO][PF6]) described in the following reference was dissolved in a mixed solvent of water and isopropyl alcohol to prepare an ink with a concentration of 5 wt %. A printing member was prepared by filling a porous body with this ink, and printing was performed using this printing member.

(参考文献)
[5] J. Harada, M. Takehisa, Y. Kawamura, H. Takahashi, and Y. Takahashi, “Plastic/Ferroelectric Crystals with Distorted Molecular Arrangement: Ferroelectricity in Bulk Polycrystalline Films through Lattice Reorientation”, Adv. Electron. Mater. 8, 2101415 (2022).
(References)
[5] J. Harada, M. Takehisa, Y. Kawamura, H. Takahashi, and Y. Takahashi, “Plastic/Ferroelectric Crystals with Distorted Molecular Arrangement: Ferroelectricity in Bulk Polycrystalline Films through Lattice Reorientation”, Adv. Electron. Mater. 8, 2101415 (2022).

図10は、実施例3に係る印刷後における印刷対象物354の外観写真を示す図である。図10に示すように、印刷対象物354の曲面部356には、1mm角の印刷パターン358のアレイを形成できていることがわかる。また、本実施例によれば、水およびアルコールを用いた溶媒でインクを調整でき、インクの溶質となる化合物に希少金属が含まれていないため、環境負荷が小さい条件での印刷が可能である。 Figure 10 is a photograph showing the appearance of the printing object 354 after printing in Example 3. As shown in Figure 10, an array of 1 mm square printing patterns 358 can be formed on the curved surface 356 of the printing object 354. Furthermore, according to this example, the ink can be prepared using a solvent containing water and alcohol, and the compounds that serve as the ink solute do not contain rare metals, making it possible to print under conditions that place a low burden on the environment.

(実施例4)
実施例4では、ガラス板にPCフィルムを張り付け、PCフィルム上にCytop膜を形成した平板の基材を用意した。この平板の表面にマスクを通して172nmの深紫外線を照射して、線状のパターン領域を形成し、印刷対象物を準備した。次いで、実施例1と同様に印刷部材を用意して、印刷部材の多孔質部材の開口面を印刷対象物の表面に押し当てながら印刷部材を掃引することにより、印刷対象物に配線を印刷した。
Example 4
In Example 4, a flat substrate was prepared by attaching a PC film to a glass plate and forming a Cytop film on the PC film. The surface of this flat substrate was irradiated with 172 nm deep ultraviolet light through a mask to form a linear pattern area, preparing a printing object. Next, a printing member was prepared in the same manner as in Example 1, and wiring was printed on the printing object by sweeping the printing member while pressing the open surface of the porous member of the printing member against the surface of the printing object.

図11は、実施例4に係る配線の印刷結果を示す図である。図11に示すように、1μm~50μmの線幅を有する配線362,364,366,368,370,372を印刷対象物360の表面に印刷できた。図11に示すように、実施例4では、微細な配線を高精度で実現できた。 Figure 11 shows the results of wiring printing in Example 4. As shown in Figure 11, wiring 362, 364, 366, 368, 370, and 372 with line widths of 1 μm to 50 μm were printed on the surface of the printing object 360. As shown in Figure 11, in Example 4, fine wiring was achieved with high precision.

これらの配線の抵抗率を測定したところ、線幅が7.5μmの配線の抵抗率は4.09×10-5Ω・cm、線幅が10μmの配線の抵抗率は3.62×10-5Ω・cm、線幅が20μmの配線の抵抗率は1.95×10-5Ω・cm、線幅が50μmの配線の抵抗率は1.00×10-5Ω・cmであった。このように、実施例4では、線幅が10μm以下であっても、良好な電気伝導度をもつ配線を実現できた。これら配線の厚みは、いずれも50nmであった。 When the resistivity of these wirings was measured, the resistivity of the wiring with a line width of 7.5 μm was 4.09×10 −5 Ω·cm, the resistivity of the wiring with a line width of 10 μm was 3.62×10 −5 Ω·cm, the resistivity of the wiring with a line width of 20 μm was 1.95×10 −5 Ω·cm, and the resistivity of the wiring with a line width of 50 μm was 1.00×10 −5 Ω·cm. Thus, in Example 4, wirings with good electrical conductivity were realized even when the line width was 10 μm or less. The thickness of these wirings was all 50 nm.

(実施例5)
実施例5では、ガラス板にPCフィルムを張り付け、PCフィルム上にCytop膜を形成した平板の基材で構成された平板の基材に、マスクを通して172nmの深紫外線を照射して、複数の矩形のパターン領域を形成し、印刷対象物を準備した。次いで、インクをP3HTを含むインクに変えたこと以外は実施例1と同様にして印刷部材を用意し、印刷部材を掃引することにより、複数の矩形の有機半導体(有機半導体アレイ)の印刷を行った。
Example 5
In Example 5, a flat substrate was prepared by attaching a PC film to a glass plate and forming a Cytop film on the PC film. The substrate was then irradiated with 172 nm deep ultraviolet light through a mask to form multiple rectangular pattern areas. A printing member was then prepared in the same manner as in Example 1, except that the ink was changed to an ink containing P3HT. The printing member was then swept to print multiple rectangular organic semiconductors (organic semiconductor arrays).

図12は、実施例5に係る有機半導体アレイの印刷結果を示す図である。図12に示すように、実施例5では、印刷対象物380の表面に複数の矩形の印刷パターンを形成できた。図12に示すように、高解像度の印刷パターンが形成されており、これは、200~300ppiのTFT(Thin Film Transister)アレイに相当する解像度である。図12に示す印刷パターンでは、横方向の長さは21.4~21.9μmであり、縦方向の長さは34.0~35.2μmであった。 Figure 12 shows the printing results of an organic semiconductor array according to Example 5. As shown in Figure 12, in Example 5, multiple rectangular printing patterns were formed on the surface of the printing object 380. As shown in Figure 12, a high-resolution printing pattern was formed, which is equivalent to a resolution of a 200-300 ppi TFT (Thin Film Transistor) array. In the printing pattern shown in Figure 12, the horizontal length was 21.4-21.9 μm, and the vertical length was 34.0-35.2 μm.

(実施例6)
実施例6では、印刷対象物の基材として、エポキシ樹脂ベースのフォトレジスト(SU-8 3000、日本化薬株式会社製)を用いた。まず、スピンコートによって、Slope/2秒→500rpm/5秒→3000rpm/60秒の条件で膜を形成し、ホットプレートを用いて95℃/2分で膜を加熱した。その後、200mJ/cmの強度を有する波長365nmの紫外線を膜に照射した。これにより、30μm程度の幅を有する溝を膜に形成した。
Example 6
In Example 6, an epoxy resin-based photoresist (SU-8 3000, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was used as the substrate for the printing object. First, a film was formed by spin coating under the conditions of Slope/2 seconds → 500 rpm/5 seconds → 3000 rpm/60 seconds, and the film was heated at 95°C/2 minutes using a hot plate. The film was then irradiated with ultraviolet light of 365 nm wavelength and an intensity of 200 mJ/ cm² . This formed grooves with a width of approximately 30 μm in the film.

次いで、PEB(露光後ベーク工程)では、65℃/1分→95℃/2分で加熱を行った。さらに、PGEMA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートペグミア)の浴を2つ用意して、1つ目の浴に30秒膜を浸漬させ、さらに2つ目の浴に30秒膜を浸漬させ、合計で1分膜を浸漬した。次いで、IPA(イソプロピルアルコール)浴に膜を1分浸漬させてIPAリンスを行い、2000rpm/40秒でスピンドライを行った。さらに、150℃/30分でハードベークを行い、膜を乾燥させた。作製した膜は、濡れ易い材料であるため、濡れ性を調整するために撥水処理を施した。これにより、水滴の接触角が75°→101°となり、撥水性が向上した。この撥水処理が施された膜を印刷対象物として用いた。Next, the film was baked at 65°C for 1 minute and then 95°C for 2 minutes during the post-exposure bake (PEB) process. Two PGEMA (propylene glycol monomethyl ether acetate PEGEMIA) baths were prepared. The film was immersed in the first bath for 30 seconds and then in the second bath for another 30 seconds, for a total of 1 minute. The film was then immersed in an IPA (isopropyl alcohol) bath for 1 minute, rinsed with IPA, and spin-dried at 2000 rpm for 40 seconds. The film was then hard-baked at 150°C for 30 minutes to dry. Because the film is a highly wettable material, a water-repellent treatment was applied to adjust its wettability. This improved the water droplet contact angle from 75° to 101°. The water-repellent treated film was used as the printing target.

図13(a)は、実施例6に係るパターン領域が形成された印刷対象物400の表面を示す図である。図13(a)に示すように、縦方向の長さが25μm、横方向の長さが40μm、溝の深さは6μm矩形の溝402が表面に形成されている印刷対象物400を作製した。次いで、実施例1と同様にして準備した印刷部材を印刷対象物400の表面において掃引し、印刷を行った。 Figure 13(a) is a diagram showing the surface of a printing object 400 on which a pattern area according to Example 6 has been formed. As shown in Figure 13(a), a printing object 400 was produced in which a rectangular groove 402 measuring 25 μm in length in the vertical direction, 40 μm in length in the horizontal direction, and 6 μm in depth was formed on the surface. Next, a printing member prepared in the same manner as in Example 1 was swept over the surface of the printing object 400, and printing was performed.

図13(b)は、実施例6に係る印刷後における印刷対象物400の表面を示す図である。図13(b)に示すように、表面に形成された溝412の多くには、インクが入り込んでおり、印刷できていることが確認できた。このように、本発明の一実施形態に係る印刷方法を用いることにより、表面自由エネルギーの異なる領域を形成しなくとも、印刷対象物の表面に形成された溝にインクを入り込ませることによって印刷できることが確認された。 Figure 13(b) is a diagram showing the surface of the printing object 400 after printing in Example 6. As shown in Figure 13(b), it was confirmed that ink has entered many of the grooves 412 formed on the surface, and printing has been successful. In this way, it was confirmed that by using the printing method according to one embodiment of the present invention, printing is possible by allowing ink to enter the grooves formed on the surface of the printing object, without forming regions with different surface free energies.

(実施例7)
実施例7では、溝の形状を深さ6μm、幅60μmの線状としたこと以外は、実施例6と同様にして印刷対象物を準備して、表面に印刷を行った。
Example 7
In Example 7, a printing object was prepared in the same manner as in Example 6, except that the grooves were linear with a depth of 6 μm and a width of 60 μm, and printing was performed on the surface.

図14は、実施例7に係る印刷結果を示す図である。図14に示すように、印刷対象物420の表面には、溝422が形成されており、その一部にはインク424が入りこんでいることが確認できる。 Figure 14 shows the printing results for Example 7. As shown in Figure 14, grooves 422 are formed on the surface of the printing object 420, and it can be seen that ink 424 has penetrated into some of them.

(実施例8)
実施例8では、実施例6,7において用いたフォトレジスト(SU-8)に代えて、ポリジメチルシロキサン(PDMS)(SIM260、信越化学工業株式会社製)を用いて印刷対象物を準備した。具体的には、高さ6μmの凸パターンを有する金型に離型処理を施し、PDMSおよび硬化剤を混合させたエラストマーを金型に流し込み、これらを150℃で30分ベークしてシリコーンエラストマーを硬化させ、金型から剥離した。これにより、金型の形状が型写しされ、溝(凹パターン)を有するPDMSからなる平板の印刷対象物を得た。
(Example 8)
In Example 8, a printing object was prepared using polydimethylsiloxane (PDMS) (SIM260, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) instead of the photoresist (SU-8) used in Examples 6 and 7. Specifically, a mold having a 6 μm-high convex pattern was subjected to a release treatment, and an elastomer mixture of PDMS and a curing agent was poured into the mold. The mixture was baked at 150°C for 30 minutes to harden the silicone elastomer, which was then peeled off from the mold. This resulted in a molded image of the mold, yielding a flat printing object made of PDMS with grooves (concave patterns).

実施例8では、インク以外は実施例1と同様にして印刷部材を準備した。実施例8では、上述した[MDABCO][PF6]を芳香族溶媒、アルコールおよび水の混合溶媒に溶かし、濃度2.5wt%のインクを用意した。このインクを多孔質体に充填して印刷部材を準備し、印刷を行った。In Example 8, a printing member was prepared in the same manner as in Example 1, except for the ink. In Example 8, the above-mentioned [MDABCO][PF6] was dissolved in a mixed solvent of aromatic solvent, alcohol, and water to prepare an ink with a concentration of 2.5 wt %. This ink was filled into a porous body to prepare a printing member, and printing was performed.

図15は、実施例8に係る印刷後における印刷対象物の表面440を光学顕微鏡で観察した写真を示す図である。図15に示すように、表面440に形成された溝にインク442が入っていることがわかる。なお、インクが入っていない溝444もあるが、塗工速度、インクの表面張力、溝の高低差、実施環境などの条件を最適化することで印刷精度を改善できると考えられる。 Figure 15 shows a photograph of the surface 440 of the printing object after printing in Example 8, observed with an optical microscope. As shown in Figure 15, it can be seen that ink 442 is contained in the grooves formed on the surface 440. Although there are also grooves 444 that do not contain ink, it is believed that printing accuracy can be improved by optimizing conditions such as the coating speed, surface tension of the ink, height difference of the grooves, and implementation environment.

[補足]
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
[supplement]
The present invention has been described above based on the embodiments. These embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible in the combination of the components and treatment processes, and that such modifications are also within the scope of the present invention.

本発明は、印刷方法、電子デバイスの製造方法および多孔質部材に利用できる。 The present invention can be used in printing methods, manufacturing methods for electronic devices, and porous members.

10 印刷部材、30,32,34 印刷対象物、50 線幅、100 空孔部材、102 開口面、110 多孔質体、120 接着層、140 供給部材、300,340 平坦部、302,342,356 曲面部、304 パターン領域、352,358 印刷パターン、360,354,380,400 印刷対象物、362,364,366,368,370,372 配線、424,442 インク、402,412,422,444 溝10 Printing member, 30, 32, 34 Printing object, 50 Line width, 100 Porous member, 102 Open surface, 110 Porous body, 120 Adhesive layer, 140 Supply member, 300, 340 Flat portion, 302, 342, 356 Curved portion, 304 Pattern area, 352, 358 Printing pattern, 360, 354, 380, 400 Printing object, 362, 364, 366, 368, 370, 372 Wiring, 424, 442 Ink, 402, 412, 422, 444 Groove

Claims (8)

空孔部にインクが充填された空孔部材を準備する部材準備工程と、
パターン領域が表面に形成された印刷対象物を準備する対象物準備工程と、
前記印刷対象物の表面において前記空孔部材を掃引することにより、前記空孔部に充填されたインクを前記パターン領域に付着させる付着工程と、を含
前記部材準備工程は、前記空孔部材の空孔部の内表面に分子修飾膜を形成する膜形成工程を含む、
印刷方法。
a member preparation step of preparing a porous member having holes filled with ink;
an object preparation step of preparing a printing object having a pattern area formed on its surface;
an application step of applying the ink filled in the pore portions to the pattern area by sweeping the pore member over the surface of the printing object,
The member preparation step includes a film formation step of forming a molecular modification film on the inner surface of the pore portion of the porous member.
Printing method.
前記空孔部材は、多孔質体を有し、
前記膜形成工程は、前記多孔質体の細孔の内表面に分子修飾膜を形成する気相処理を含む、
請求項に記載の印刷方法。
The porous member has a porous body,
The film forming step includes a vapor phase treatment for forming a molecular modified film on the inner surfaces of the pores of the porous body.
The printing method according to claim 1 .
前記インクは、金属ナノ粒子を含み、
前記パターン領域は、ポリマー材料に紫外線が照射されることによって形成される、前記金属ナノ粒子と融着する表面改質領域を含む、
請求項1または2に記載の印刷方法。
the ink contains metal nanoparticles;
The pattern region includes a surface-modified region that is formed by irradiating a polymer material with ultraviolet light and that fuses with the metal nanoparticles.
The printing method according to claim 1 or 2 .
前記インクは、導電性材料、有機半導体または強誘電体を含む、
請求項1または2に記載の印刷方法。
the ink comprises a conductive material, an organic semiconductor, or a ferroelectric material;
The printing method according to claim 1 or 2 .
前記空孔部の孔径は、50nm~3mmである、
請求項1または2に記載の印刷方法。
The pore diameter of the pores is 50 nm to 3 mm.
The printing method according to claim 1 or 2 .
前記パターン領域は、溝で構成される、
請求項1または2に記載の印刷方法。
The pattern area is composed of grooves.
The printing method according to claim 1 or 2 .
前記印刷対象物の表面は、曲面で構成される、
請求項1または2に記載の印刷方法。
The surface of the printing object is composed of a curved surface.
The printing method according to claim 1 or 2 .
請求項1または2に記載の印刷方法を用いた電子デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an electronic device using the printing method according to claim 1 or 2 .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211062A (en) 2002-01-18 2003-07-29 Ishihara Chem Co Ltd Simple paint tool for paint
JP2006187689A (en) 2004-12-30 2006-07-20 Asukurin:Kk Applicator for coating
WO2017026453A1 (en) 2015-08-10 2017-02-16 三菱化学株式会社 Separating agent and liquid-chromatography column

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0919399A (en) * 1995-07-06 1997-01-21 Lion Corp Applying tool

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211062A (en) 2002-01-18 2003-07-29 Ishihara Chem Co Ltd Simple paint tool for paint
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WO2017026453A1 (en) 2015-08-10 2017-02-16 三菱化学株式会社 Separating agent and liquid-chromatography column

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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井川光弘、外4名,自由曲面上への高精細電子回路の全印刷製造技術の開発,第68回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集(2021 オンライン開催),2021年,p.11-089

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