印刷用凹版、印刷用凹版の製造方法、電子基板の製造方法、および表示装置の製造方法
【課題】より簡便な手順で、精度良好に高解像度の転写パターンが印刷形成された印刷用凹版およびその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１と、基板１上に設けられた感光性樹脂膜３とを備えた印刷用凹版１０であり、感光性樹脂膜３は、開口幅Ｗ１，Ｗ２に対応して順次大きくなる深さｄ１，ｄ２に形成された複数の凹パターン７-1，７-2を有している。凹パターン７のうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、凹パターン７が形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定されている。
【解決手段】基板１と、基板１上に設けられた感光性樹脂膜３とを備えた印刷用凹版１０であり、感光性樹脂膜３は、開口幅Ｗ１，Ｗ２に対応して順次大きくなる深さｄ１，ｄ２に形成された複数の凹パターン７-1，７-2を有している。凹パターン７のうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、凹パターン７が形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用凹版、印刷用凹版の製造方法、電子基板の製造方法、および表示装置の製造方法に関し、特には反転印刷法に用いる印刷用凹版、この印刷用凹版の製造方法、およびこの方法を適用して得られた印刷用凹版を用いた電子基板の製造方法、および表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の駆動基板（いわゆる背面板でありバックプレーン）などの電子基板の製造においては、導電性パターンの形成に反転印刷法を適用することにより、低コスト化および微細化を図ることが検討されている。
【０００３】
反転印刷法による導電性パターンの形成は、次のように行う。先ず、図１０（１）に示すように、印刷用凹版２０１を作製する。この印刷用凹版２０１は、形成する導電性パターンに対応する凹部２０１ａを備えて形成される。また、ブランケット２０３の剥離性表面上に導電性インク２０５を塗布成膜する。次に、図１０（２）に示すように、印刷用凹版２０１における凹部２０１ａの形成面側に、ブランケット２０３の導電性インク２０５の形成面を密着させて押し圧する。その後、図１０（３）に示すように、ブランケット２０３を印刷用凹版２０１側から引き剥がすことにより、導電性インク２０５を印刷用凹版２０１との接触面に転写する。これにより、ブランケット２０３の剥離性表面上に、導電性インク２０５の一部がインクパターン２０５ａとして残された印刷版２０３ａを得る。
【０００４】
次いで、図１０（４）に示すように、印刷版２０３ａにおけるインクパターン２０５ａの形成面を、表示装置用の基板２０７に密着させる。その後、図１０（５）に示すように、印刷版２０３ａ（ブランケット２０３）を基板２０７側から引き剥がすことにより、インクパターン２０５ａを基板２０７にパターン転写し、基板２０７上に導電性パターン２０５ａを形成する。
【０００５】
このような反転印刷法においては、図１０（２）に示したように、印刷用凹版２０１における凹部２０１ａの開口が大きいと、印刷用凹版２０１に密着させたブランケット２０３が撓んで凹部２０１ａの底部にブランケット２０３が接触する。これにより、図１０（３）に示すようにブランケット２０３を印刷用凹版２０１側から引き剥がす際、凹部２０１ａの底部にも導電性インク２０５が転写され、ブランケット２０３に残されるインクパターン２０５ａに欠損部Ａが発生し、印刷不良を引き起こす問題が発生する。これを防止するために、凹部２０１ａを深くすると、凹部２０１ａが微細に形成されている部分では、パターン倒れが発生する。
【０００６】
そこで、開口寸法の大きな凹部内に複数の凸部を設ける構成が提案されている。この場合、凸部の面積率を凹部に対して十分に小さくすることで、導電性パターン（インクパターン）のパターン抜けを問題ない程度にできるとしている（以上、下記特許文献１参照）。
【０００７】
また別の手法として、マスクを用いたウェットエッチングと共に、サンドブラスト処理を行うことにより、印刷用凹版の溝深さを数段に変更して作製する方法が提案されている。これにより、ウェットエッチング回数を制限してオーバーハング形状の発生を防止しつつ、開口寸法の大きい凹部を選択的により深く形成することができ、上述した印刷不良が防止されるとしている（以上、下記特許文献２参照）。
【０００８】
高解像度部分と低解像度部分とで異なる印刷用凹版を形成し、それぞれ異なるブランケット上にインクパターンをパターン形成し、１つの基板上に複数回のパターン転写を行う方法が提案されている（以上、下記特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１６０７６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１８２７号公報
【特許文献３】特開２００７−５４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の方法では、面積の大きな印刷パターン内に、極微細とは言えパターン抜けが発生する。このため、例えば薄膜トランジスタのゲート電極のような電界を制御する電極部分の印刷形成には適用できない。
【００１１】
また特許文献２の方法では、ウェットエッチングとサンドブラスト処理とを行う必要があるため、工程が煩雑になる。またサンドブラスト処理でのパターン形成では高い解像度でのパターン形成を行うことができない。
【００１２】
そして特許文献３の方法では、複数の異なる印刷用凹版を作製し、さらに複数の印刷用凹版を用いたそれぞれのパターン転写を行うととともに、さらにこれらのパターン転写において位置合わせが必要になる。このため、工程が煩雑であると共にパターンの位置精度を確保することが困難である。
【００１３】
そこで本発明は、より簡便な手順で、精度良好に高解像度の転写パターンが印刷形成された印刷用凹版およびその製造方法を提供すること、さらにはこれを適用して導電性パターンを反転印刷によって形成することで、低コスト化を図ることが可能な電子基板および電子基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するための本発明の印刷用凹版は、基板と、基板上に設けられた感光性樹脂膜とを備えている。この感光性樹脂膜は、開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有している。
【００１５】
以上のような印刷用凹版では、感光性樹脂膜に凹パターンを形成した構成である。このため、開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンは、リソグラフィー処理においての現像を、全ての凹パターン部分で感光性樹脂膜を貫通することのない条件で行うことで形成されたパターンとなり、１回のリソグラフィーによって得ることができる。そして、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有している。このため、微細なパターン部分の深さを浅く保ってパターン倒れを防止しつつも、広い開口幅の凹パターンを深く保って凹パターンの形成面に押し圧されるフランケットが凹パターンの底部に接触することを防止できる。
【００１６】
また本発明の印刷用凹版は、開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有している。そしてこれらの凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、下記式（１）に基づいて設定されていることを特徴とする。
【００１７】
【数４】
尚、式（１）中、ρは、凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力である。Ｅは、ブランケットのヤング率である。ｔは、ブランケットの厚さである。Ａは、ブランケットが有する定数である。
【００１８】
このような印刷用凹版では、最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１が、凹パターンの形成面に押し圧されるフランケットの撓み量と歪み量との合計よりも大きい値となっている。このため、凹パターンの形成面に押し圧されるブランケットが、各開口幅で形成された凹パターンの底部に接触することが防止される。また、微細な凹パターン部分では、その深さが浅く保たれてパターン倒れが防止される。
【００１９】
また本発明はこのような印刷用凹版の製造方法でもあり、次の工程を行う。先ず、基板上に感光性樹脂膜を塗布成膜する。次に、感光性樹脂膜に対して複数の凹パターンを形成するためのパターン露光を行う。その後、各凹パターンの開口幅に対応して順次大きくなる深さに当該凹パターンが形成される条件で、感光性樹脂膜を現像処理する。
【００２０】
このような製造方法においては、現像条件の設定によって、１回のリソグラフィーにより、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有する凹パターンを形成することができる。
【００２１】
さらに本発明の電子基板の製造方法は、以上のような製造方法を適用して得られた印刷用凹版を用いた反転印刷法によって、装置基板上に導電性パターンを印刷形成する方法である。またさらに本発明の表示装置の製造方法は、以上のような製造方法を適用して得られた印刷用凹版を用いた反転印刷法によって、装置基板上に画素電極を含む導電性パターンを印刷形成する方法である。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版を作製することが可能である。この結果、より簡便な手順で、精度良好に高解像度の転写パターンを印刷形成することが可能であり、この印刷方法を適用してパターン精度良好な電子基板や表示装置を低コストで作製することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
＜印刷用凹版の製造方法−１＞
図１は、本発明の印刷用凹版の作製方法の第１例を示す断面工程図であり、以下この図に基づいて反転印刷法に用いる印刷用凹版の製造方法の実施形態を説明する。
【００２５】
先ず図１（１）に示すように、ガラス等ならなる基板１上に、ネガ型の感光性樹脂膜３を塗布成膜する。この場合、感光性樹脂膜３の膜厚Ｔが、この感光性樹脂膜３に形成される凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１以上となるように、感光性樹脂膜３を塗布性膜することが重要である。尚、最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１については、以降に説明する。
【００２６】
次に図１（２）に示すように、感光性樹脂膜３に対してパターン露光を行う。この際、感光性樹脂膜３に対する凹パターンの形成部には露光光ｈを照射せず、凹パターンの形成部以外の部分に選択的に露光光ｈを照射する。そして、露光光ｈの照射部においては、感光性樹脂膜３の深さ方向の全域において、感光性樹脂の光重合が十分に進んで硬化するように露光条件を設定する。またこのようなパターン露光は、例えば露光光ｈが透過する開口窓５ａが設けられた露光マスク５を用いて行われるか、または露光マスク５を用いない直接描画によって行っても良い。
【００２７】
次に、図１（３）に示すように、パターン露光後の感光性樹脂膜３に対して現像処理を行うことにより、感光性樹脂膜３の未露光部を現像液に溶解させて凹パターン７を形成する。この際、凹パターン７のうち、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が所定の設計値Ｄを超える値となり、かつ複数の各凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、感光性樹脂膜３の現像処理を行うことが重要である。このような現像処理を行うためには、未露光部のネガ型フォトレジストの現像液に対する溶解性の違いを利用する。そして最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１＞設計値Ｄとなる以上で、かつ微細な凹パターン７-2内においては現像処理が完了せずに底部に感光性樹脂膜が残される範囲で現像を行う。
【００２８】
ここで最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１を規定する上記設定値Ｄは、作製した印刷用凹版を用いた反転印刷法において使用するブランケットの特性によって、次のように決められる。
【００２９】
すなわち、図２に示すように、反転印刷法においては、インク層を備えたブランケット１１が印刷用凹版における凹パターン形成面に押し圧される。このため先ず、構造体Ｒにおける所定幅Ｗの開口を塞ぐように設けられたブランケット１１を、構造体Ｒに対して印刷時と同程度の印加圧力ρで押し圧した時の、ブランケット１１の歪による［圧縮量ΔＬ］とブランケット１１の［撓み変形量Ｖ］とを合計した値を、［設定値Ｄ］と定義する。つまり［設定値Ｄ］＝［撓み変形量Ｖ］＋［圧縮量ΔＬ］である。
【００３０】
ここで、[撓み変形量Ｖ］＝［ブランケットが有する定数Ａ］×［印加圧力ρ］×［開口幅Ｗ４］である。ただし、定数Ａ［100Pa-1×ｍ-4］は、ブランケット毎に異なる値になるため、予め開口幅Ｗを変えた構造体Ｒへの押し圧する予備試験を行うことにより、求めておくことが好ましい。
【００３１】
また、［圧縮量ΔＬ］は、フックの法則より［圧縮量ΔＬ］＝［ブランケットの厚みｔ］×［印加応力ρ］／［ブランケットのヤング率Ｅ］となる。
【００３２】
したがって、［設定値Ｄ］＝[Ａ×ρ×Ｗ4］＋［ｔ×ρ／Ｅ］となる。
【００３３】
以上より、図１（３）に戻り、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が、下記式（１）を満たすように感光性樹脂膜３の現像処理を行う。
【００３４】
【数５】
【００３５】
またここでの現像処理のもう１つの条件として、上述したように複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、つまり未露光部の全てが現像除去されることのない範囲で現像処理を停止することが重要である。このような現像処理を行うためには、ネガ型フォトレジストの現像液に対する溶解性の違いを利用する。そして、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１＞設計値Ｄとなる以上で、かつ未露光部における微細な凹パターン７-2内においては現像処理が完了せずに底部に感光性樹脂膜が残される範囲で現像を行う。これにより、複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように形成されるのである。またこの際、各開口幅Ｗ１，Ｗ２の凹パターン７が、アスペクト比１：１程度かこれよりも浅くなる範囲で現像処理を行うことが好ましい。
【００３６】
以上の後には、図１（４）に示すように、複数の凹パターン７が形成された感光性樹脂膜３を乾燥処理し、再び全面露光を行うことによって未露光部を硬化させる。その後さらにベイク処理を行うことにより感光性樹脂膜３を密着硬化させる。
【００３７】
以上のようにして得られた印刷用凹版１０は、開口幅Ｗ１，Ｗ２に対応して順次大きくなる深さｄ１，ｄ２に形成された複数の凹パターン７が感光性樹脂膜３に設けられたものとなる。
【００３８】
以上説明した第１例の印刷用凹版の製造方法では、現像条件の設定によって１回のリソグラフィーで、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有する凹パターンを形成することが可能になる。これにより、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン７底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版１０を作製することが可能であり、より簡便な工程手順によって、大面積パターンと微細パターンとを両立させた印刷用凹版１０を得ることができる。しかも、リソグラフィーによる凹パターン７の形成であるため、形状精度良好に凹パターンを得ることができる。
【００３９】
＜印刷用凹版の製造方法−２＞
図３は、本発明の印刷用凹版の作製方法の第２例を示す断面工程図であり、以下この図に基づいて反転印刷法に用いる印刷用凹版の製造方法の実施形態を説明する。この図に示す印刷用凹版の製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を用いた例である。
【００４０】
先ず図３（１）に示すように、ガラス等ならなる基板１上に、ポジ型の感光性樹脂膜３’を塗布成膜する。この場合、第１例と同様に、感光性樹脂膜３’は、この感光性樹脂膜３’に形成される凹パターンのうち、最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１以上の膜厚Ｔで塗布性膜されることが重要である。
【００４１】
次に図３（２）に示すように、感光性樹脂膜３’に対してパターン露光を行う。この際、第１例とは異なり、感光性樹脂膜３’に対する凹パターンの形成部に対して選択的に露光光ｈを照射し、凹パターンの形成部以外の部分には露光光ｈを照射しない。そして、感光性樹脂膜３’の深さ方向の全域において、露光光ｈの照射部において感光性樹脂の光分解が十分に進むように露光条件を設定する。またこのようなパターン露光は、例えば露光光ｈが透過する開口窓５ａが設けられた露光マスク５を用いて行われるか、または露光マスク５を用いない直接描画によって行うことは第１例と同様である。
【００４２】
次に、図３（３）に示すように、パターン露光後の感光性樹脂膜３’に対して現像処理を行うことにより、感光性樹脂膜３’の未露光部を現像液に溶解させて凹パターン７を形成する。この際、第１例と同様に、凹パターン７のうち、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が所定の設計値Ｄを超える値となり、かつ複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、感光性樹脂膜３’の現像処理を行うことが重要である。このような現像処理を行うためには、パターン露光後のポジ型フォトレジストの現像液に対する溶解性の違いを利用する。そして最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１＞設計値Ｄとなる以上で、かつ微細な凹パターン７-2内においては現像処理が完了せずに底部に感光性樹脂膜が残される範囲で現像を行う。
【００４３】
ここで最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１を規定する上記設定値Ｄは、第１例で図２を用いて説明したと同様決められる。そして、第１例と同様に、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が、下記式（１）を満たすように感光性樹脂膜３’の現像処理を行う。
【００４４】
【数６】
【００４５】
また第１例と同様に、ここでの現像処理のもう１つの条件として、上述したように複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、つまり露光部の全てが現像除去されることのない範囲で現像処理を停止することが重要である。露光部の全てが現像除去されることのない範囲での現像処理であれば、凹パターン７の開口幅に応じて、開口幅が大きいほどより深く現像が進む。このため、複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように形成されるのである。
【００４６】
以上の後には、図３（４）に示すように、複数の凹パターン７が形成された感光性樹脂膜３’を乾燥処理し、ベイク処理を行うことにより感光性樹脂膜３’を密着硬化させる。
【００４７】
以上のようにして得られた印刷用凹版１０は、開口幅Ｗ１，Ｗ２に対応して順次大きくなる深さｄ１，ｄ２に形成された複数の凹パターン７が感光性樹脂膜３’に設けられたものとなる。
【００４８】
以上説明した第２例の印刷用凹版の製造方法であっても、現像条件の設定によって１回のリソグラフィーで、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有する凹パターンを形成することが可能になる。これにより、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン７底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版１０を作製することが可能であり、より簡便な工程手順によって、大面積パターンと微細パターンとを両立させた印刷用凹版１０を得ることができる。しかも、リソグラフィーによる凹パターン７の形成であるため、形状精度良好に凹パターンを得ることができる。
【００４９】
尚、以上の第１例および第２例においては、平板状の印刷用凹版１０の作製を例示したが、円筒形（ロール状）の印刷用凹板についても同様に作製可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
＜電子基板の製造方法＞
次に、上述した製造方法によって得られた印刷用凹版１０を用いて電子基板を製造する方法を説明する。ここでは電子基板の一例として、図４（ａ）の回路図および図４（ｂ）の画素部平面図に示すような液晶表示装置の駆動基板（いわゆるバックプレーン）の製造方法を説明する。
【００５１】
先ず、電子基板２０の構成を説明する。ここで作製する電子基板２０の基材と基板（以下、装置基板と記す）２１には、表示領域２１Ａとその周辺領域２１Ｂとが設定されている。表示領域２１Ａには、複数の走査線２３と複数の信号線２４とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素ａが設けられた画素アレイ部として構成されている。また、表示領域２１Ａには、複数の共通配線２５が走査線２３と平行に配線されている。一方、周辺領域２１Ｂには、走査線２３を走査駆動する走査線駆動回路２６と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線２４に供給する信号線駆動回路２７とが配置されている。
【００５２】
各画素ａには、例えばスイッチング素子としての薄膜トランジスタＴｒおよび保持容量Ｃｓからなる画素回路が設けられ、さらにこの画素回路に接続された画素電極２９が設けられている。また保持容量Ｃｓは、共通配線２５から延設された下部電極２５ｃ−画素電極２９間で構成される。薄膜トランジスタＴｒは、走査線２３から延設されたゲート電極２３ｇと、信号線２４から延設されたソース２４ｓと、画素電極２９から延設されたドレイン２９ｄとを備えており、さらにソース２４ｓ−ドレイン２９ｄ間にわたる半導体層３３を備えている。
【００５３】
そして、薄膜トランジスタＴｒを介して信号線２４から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電圧が画素電極２９に供給される構成となっている。
【００５４】
また以上のような回路が形成された装置基板２１上には、ここでの図示を省略した分離絶縁膜および配向膜が設けられている。
【００５５】
以上のような構成の電子基板２０を作製する手順は、次のようである。
【００５６】
先ず、図５（１）に示すように、上述した第１例または第２例の手順によって、印刷用凹版１０を作製する。この印刷用凹版１０は、大面積の画素電極と、この画素電極と同一層で構成される微細な配線および電極部分とを形成するためのものである。したがって、大面積の画素電極に対応する部分に、最大開口幅Ｗ１で最大深さｄ１の凹パターン７-1が形成されている。また、他の微細な配線および電極に対応する部分に、小さい開口幅Ｗ２＜Ｗ１で、浅い深さｄ２＜ｄ１の凹パターン７-2が形成されたものとする。
【００５７】
そして、作製した印刷用凹版１０における凹パターン７の形成面側に、ブランケット１１を対向配置する。このブランケット１１は、深さ剥離性表面を有する平版材であり、剥離性表面側に導電性インク層１３が塗布性膜されている。そしてこの導電性インク層１３と凹パターン７とが対向するように、印刷用凹版１０とブランケット１１とを対向配置させる。尚、このブランケット１１は、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1における深さｄ１を決めるための設定値Ｄを算出するための予備実験で用いたと同様のものであることとする。
【００５８】
次に、図５（２）に示すように、印刷用凹版１０における凹パターン７の形成面側に、ブランケット１１を印加圧力ρで押し圧する。この際のこれにより、印刷用凹版１０に接触する導電性インク層１３部分を印刷用凹版１０側に転写させる。この際、ブランケット１１上のインク層１３が、凹パターン７の底面に接触することはない。
【００５９】
その後、図５（３）に示すように、印刷用凹版１０からブランケット１１を引き剥がす。これにより、印刷用凹版１０側への転写によってブランケット１１側から一部が除去された導電性インク層１３部分を、インクパターン１３ａとしてブランケット１１上に形成し、印刷版を得る。このインクパターン１３ａは、大面積パターン部分がゲート電極形成部となり、微細パターン部分がソース／ドレインおよび信号線の形成部となる。
【００６０】
一方、以上のような印刷版の形成とは別工程で、先の図４に示したように、電子基板２０を作製する装置基板２１上に画素駆動回路の一部を形成する。この場合、図４（ｂ）の平面図におけるＡ−Ａ’断面に対応する図６（１）に示すように、装置基板２１上に、走査線とこれに接続されたゲート電極２３ｇ、共通配線およびこれに接続された下部電極２５ｃを形成する。これらの配線および電極の形成は、例えば印刷法によって行う。次に、これらの配線および電極を覆う状態でゲート絶縁膜３１を成膜する。
【００６１】
次に、図６（２）に示すように、装置基板２１におけるゲート絶縁膜３１の形成面側に、先に説明した手順で作製したインクパターン１３ａが形成されたブランケット１１（印刷版）を対向配置する。この際、ゲート絶縁膜３１とインクパターン１３ａとを対向させる。また、装置基板２１上の下部電極２５ｃに対して大面積パターン部分（ゲート電極形成部）を対向させ、ゲート電極２３ｇに対して微細パターン部分（ソース／ドレインおよび信号線形成部）を対向配置させる。
【００６２】
この状態で、図６（３）に示すように、装置基板２１側のゲート絶縁膜３１に対して、ブランケット１１を押し圧する。
【００６３】
次いで、図６（４）に示すように、装置基板２１側からブランケット１１を引き剥がす。これにより、ブランケット１１側のインクパターン１３ａをゲート絶縁膜３１上に転写形成し、インクパターン１３ａを転写してなる大面積の画素電極２９、微細なドレイン２９ｄ、信号線２４、およびソース２４ｓを形成する。
【００６４】
その後、図６（５）に示すように、ソース２４ｓおよびドレイン２９ｄ間にわたる半導体層３３を、ゲート電極２３ｇ上に積層されるようにパターン形成する。このような半導体層３３の形成は、例えば印刷法によって行う。
【００６５】
次に、図６（６）に示すように、画素電極２９の周縁と半導体層３３とを覆う形状の分離絶縁膜３５を形成し、この分離絶縁膜３５の開口窓３５ａの底部に画素電極２９を広く露出させる。そして、分離絶縁膜３５および画素電極２９上を覆う状態で、装置基板２１の上方に配向膜３７を形成する。
【００６６】
以上により、駆動基板（電子基板）２０を完成させる。
【００６７】
＜表示装置の製造方法＞
次に、以上のようにして作製した駆動基板（電子基板）２０を用いた液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００６８】
先ず、図７に示すように、駆動基板２０に対向配置させる対向基板４１を用意し、この一主面側に共通電極４３および配向膜４５をこの順に形成する。尚、対向基板４１側における共通電極４３の下部には、ここでの図示を省略したカラーフィルタや位相差層等、必要に応じた部材が設けられることとする。
【００６９】
次に、配向膜３７−４５同士を向かい合わせ、ここでの図示を省略したスペーサを挟持させた状態で駆動基板２０と対向基板４１とを対向配置し、基板２０−４１間に液晶相ＬＣを充填して周囲を封止することで、液晶表示装置５０を完成させる。
【００７０】
以上のような電子基板２０の製造方法、およびこれに続けて行われる表示装置の製造方法によれば、図５および図６を用いて説明したように、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版１０を用いた反転印刷法によって、大面積の画素電極２９や微細な電極および配線パターンを印刷形成することができる。この結果、より簡便な手順で、パターン精度良好に導電性パターンを形成でき、電子基板２０や表示装置５０を低コストで作製することが可能になる。
【００７１】
尚、上述した実施形態においては、電子基板の製造方法および表示装置の製造方法を液晶表示装置の製造に適用した構成を説明した。しかしながら、本発明の表示装置の製造方法は、液晶表示装置の製造に限定されるものではなく、大面積の導電性パターン(例えば画素電極）と微細な導電性パターン（配線等）が同一層に混在して形成される表示装置の製造に好適である。このような例としてアクティブマトリックス型の表示装置を例示でき、具体的には有機電界発光素子を用いた表示装置の製造に好適である。さらに本発明の電子基板の製造方法は、表示装置の駆動基板に限定されることはなく、大面積の導電性パターンと微細な導電性パターンが同一層に混在して形成される電子基板の製造に好適であり、同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００７２】
図面を参照して実施例を説明する。
【００７３】
＜実施例＞
先ず図１（１）に示すように、ガラス基板１上にネガ型レジスト（ＳＵ８：マイクロケム社製商品名）を塗布し３．３μｍの厚さＴの感光性樹脂膜３を成膜した。次に、図１（２）に示すように、フォトマスク５を用いたパターン露光を行った。次いで、図１（３）に示すように、各開口幅Ｗ１，Ｗ２でそれぞれの深さｄ１，ｄ２となるように現像液で現像を行った。その後、図１（４）に示すように、乾燥処理を行い、再び全面露光を行い、さらにベイク処理を施して感光性樹脂膜を密着硬化させ、印刷用凹版１０を作製した。
【００７４】
印刷用凹版１０の作製条件は次のようである。
凹パターンの最大開口幅Ｗ１＝２００μｍ、
凹パターンの最大深さｄ１＝３．３μｍ
印加圧力（最大）ρ＝２０ｋＰａＥ
ブランケットのヤング率＝３ＭＰａ、
ブランケットの厚さt＝２００μｍ、
ブランケットの定数Ａ＝１００Ｐａ×ｍ-4
【００７５】
以上から、最大開口幅Ｗ１の深さｄ１＝３．３μｍ＞設定値Ｄ＝[Ａ×ρ×Ｗ１4］＋［ｔ×ρ／Ｅ］≒１．３であって、実施形態で示した範囲となった。
【００７６】
次に、図５（１）に示すように、膜厚ｔ＝２００ｎｍのＰＤＭＳブランケット（Ｅブランケット＝３Ｍｐａ）を用い、この剥離性表面上にＡｇコロイドインクのインク層１３を成膜した。これを図５（２）に示すように、印刷用凹版１０に対して印加圧力ρ＝２０ｋＰａで押し圧した。次に、図５（３）に示すように、印刷用凹版１０からブランケット１１を引き剥がしてインクパターン１３ａを形成した。このブランケット１１を、基板上に押し圧して（圧力条件＝２０ｋＰａ）反転印刷を行い、基板上にＡｇペーストの導電性パターンを形成した。その後、Ａｇペーストを焼結させ最大開口幅Ｗ１＝２００μｍの大面積パターンと、開口幅Ｗ２＝１μｍの微細パターンを得た。
【００７７】
図８には、以上の実施例における各部の顕微鏡写真を示す。図８（ａ）−１は、大面積パターンに対応する印刷用凹版部分である。図８（ａ）−２は、形成された大面積パターンである。図８（ｂ）−１は、微細パターンに対応する印刷用凹版部分である。図８（ｂ）−２は、形成された微細パターンである。
【００７８】
ここに示されるように、大面積パターンにはパターン抜けがなく、また微細パターンにもパターン倒れによる影響がなく、形状精度良好に反転印刷法によるパターン形成が行われることが確認された。
【００７９】
＜比較例＞
ガラス基板１上の感光性樹脂膜３を膜厚Ｔ＝１．２μｍで成膜下こと以外は、実施例と同様の手順で印刷を行った。この場合、最大開口幅Ｗ１の深さｄ１＝１．２μｍ＜設定値Ｄ＝[Ａ×ρ×Ｗ１4］＋［ｔ×ρ／Ｅ］≒１．３となり、実施形態で示した範囲を外れた。
【００８０】
図９には、以上の比較例で印刷形成された印刷パターンの顕微鏡写真を示す。ここで示されるように、大面積パターン部分は、中央部で広くパターン抜けが発生していた。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の印刷用凹版の作製方法の第１例を示す断面工程図である。
【図２】ブランケットの変位量の算出を説明する図である。
【図３】本発明の印刷用凹版の作製方法の第２例を示す断面工程図である。
【図４】電子基板として作製する液晶表示装置の駆動基板の構成を説明する図である。
【図５】作製した印刷用凹版を用いた電子基板の製造方法を説明する断面工程図（その１）である。
【図６】作製した印刷用凹版を用いた電子基板の製造方法を説明する断面工程図（その２）である。
【図７】作製した電子基板を用いた表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図８】実施例での製造過程による各部の顕微鏡写真である。
【図９】比較例で作製した印刷パターンの顕微鏡写真である。
【図１０】従来技術と課題を説明する断面工程図である。
【符号の説明】
【００８２】
１…基板、３…感光性樹脂膜（ネガ型）、３’…感光性樹脂膜（ポジ型）、７…凹パターン、７-1…最大開口幅の凹パターン、１０…印刷用凹版、１１…ブランケット、１３…導電性インク層（インク層）、１３ａ…インクパターン、２０…電子基板（駆動基板）、２４…信号線（導電性パターン）、２４ｓ…ソース（導電性パターン）、２９…画素電極（導電性パターン）、２９ｄ…ドレイン（導電性パターン）、５０…表示装置、Ａ…定数（ブランケット）、ｄ１，ｄ２…深さ、Ｅ…ヤング率(ブランケット）、ｔ…厚さ(ブランケット）、Ｗ１，Ｗ２…開口幅、Ｗ１…最大開口幅、ρ…印加圧力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用凹版、印刷用凹版の製造方法、電子基板の製造方法、および表示装置の製造方法に関し、特には反転印刷法に用いる印刷用凹版、この印刷用凹版の製造方法、およびこの方法を適用して得られた印刷用凹版を用いた電子基板の製造方法、および表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の駆動基板（いわゆる背面板でありバックプレーン）などの電子基板の製造においては、導電性パターンの形成に反転印刷法を適用することにより、低コスト化および微細化を図ることが検討されている。
【０００３】
反転印刷法による導電性パターンの形成は、次のように行う。先ず、図１０（１）に示すように、印刷用凹版２０１を作製する。この印刷用凹版２０１は、形成する導電性パターンに対応する凹部２０１ａを備えて形成される。また、ブランケット２０３の剥離性表面上に導電性インク２０５を塗布成膜する。次に、図１０（２）に示すように、印刷用凹版２０１における凹部２０１ａの形成面側に、ブランケット２０３の導電性インク２０５の形成面を密着させて押し圧する。その後、図１０（３）に示すように、ブランケット２０３を印刷用凹版２０１側から引き剥がすことにより、導電性インク２０５を印刷用凹版２０１との接触面に転写する。これにより、ブランケット２０３の剥離性表面上に、導電性インク２０５の一部がインクパターン２０５ａとして残された印刷版２０３ａを得る。
【０００４】
次いで、図１０（４）に示すように、印刷版２０３ａにおけるインクパターン２０５ａの形成面を、表示装置用の基板２０７に密着させる。その後、図１０（５）に示すように、印刷版２０３ａ（ブランケット２０３）を基板２０７側から引き剥がすことにより、インクパターン２０５ａを基板２０７にパターン転写し、基板２０７上に導電性パターン２０５ａを形成する。
【０００５】
このような反転印刷法においては、図１０（２）に示したように、印刷用凹版２０１における凹部２０１ａの開口が大きいと、印刷用凹版２０１に密着させたブランケット２０３が撓んで凹部２０１ａの底部にブランケット２０３が接触する。これにより、図１０（３）に示すようにブランケット２０３を印刷用凹版２０１側から引き剥がす際、凹部２０１ａの底部にも導電性インク２０５が転写され、ブランケット２０３に残されるインクパターン２０５ａに欠損部Ａが発生し、印刷不良を引き起こす問題が発生する。これを防止するために、凹部２０１ａを深くすると、凹部２０１ａが微細に形成されている部分では、パターン倒れが発生する。
【０００６】
そこで、開口寸法の大きな凹部内に複数の凸部を設ける構成が提案されている。この場合、凸部の面積率を凹部に対して十分に小さくすることで、導電性パターン（インクパターン）のパターン抜けを問題ない程度にできるとしている（以上、下記特許文献１参照）。
【０００７】
また別の手法として、マスクを用いたウェットエッチングと共に、サンドブラスト処理を行うことにより、印刷用凹版の溝深さを数段に変更して作製する方法が提案されている。これにより、ウェットエッチング回数を制限してオーバーハング形状の発生を防止しつつ、開口寸法の大きい凹部を選択的により深く形成することができ、上述した印刷不良が防止されるとしている（以上、下記特許文献２参照）。
【０００８】
高解像度部分と低解像度部分とで異なる印刷用凹版を形成し、それぞれ異なるブランケット上にインクパターンをパターン形成し、１つの基板上に複数回のパターン転写を行う方法が提案されている（以上、下記特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１６０７６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１８２７号公報
【特許文献３】特開２００７−５４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の方法では、面積の大きな印刷パターン内に、極微細とは言えパターン抜けが発生する。このため、例えば薄膜トランジスタのゲート電極のような電界を制御する電極部分の印刷形成には適用できない。
【００１１】
また特許文献２の方法では、ウェットエッチングとサンドブラスト処理とを行う必要があるため、工程が煩雑になる。またサンドブラスト処理でのパターン形成では高い解像度でのパターン形成を行うことができない。
【００１２】
そして特許文献３の方法では、複数の異なる印刷用凹版を作製し、さらに複数の印刷用凹版を用いたそれぞれのパターン転写を行うととともに、さらにこれらのパターン転写において位置合わせが必要になる。このため、工程が煩雑であると共にパターンの位置精度を確保することが困難である。
【００１３】
そこで本発明は、より簡便な手順で、精度良好に高解像度の転写パターンが印刷形成された印刷用凹版およびその製造方法を提供すること、さらにはこれを適用して導電性パターンを反転印刷によって形成することで、低コスト化を図ることが可能な電子基板および電子基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するための本発明の印刷用凹版は、基板と、基板上に設けられた感光性樹脂膜とを備えている。この感光性樹脂膜は、開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有している。
【００１５】
以上のような印刷用凹版では、感光性樹脂膜に凹パターンを形成した構成である。このため、開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンは、リソグラフィー処理においての現像を、全ての凹パターン部分で感光性樹脂膜を貫通することのない条件で行うことで形成されたパターンとなり、１回のリソグラフィーによって得ることができる。そして、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有している。このため、微細なパターン部分の深さを浅く保ってパターン倒れを防止しつつも、広い開口幅の凹パターンを深く保って凹パターンの形成面に押し圧されるフランケットが凹パターンの底部に接触することを防止できる。
【００１６】
また本発明の印刷用凹版は、開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有している。そしてこれらの凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、下記式（１）に基づいて設定されていることを特徴とする。
【００１７】
【数４】
尚、式（１）中、ρは、凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力である。Ｅは、ブランケットのヤング率である。ｔは、ブランケットの厚さである。Ａは、ブランケットが有する定数である。
【００１８】
このような印刷用凹版では、最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１が、凹パターンの形成面に押し圧されるフランケットの撓み量と歪み量との合計よりも大きい値となっている。このため、凹パターンの形成面に押し圧されるブランケットが、各開口幅で形成された凹パターンの底部に接触することが防止される。また、微細な凹パターン部分では、その深さが浅く保たれてパターン倒れが防止される。
【００１９】
また本発明はこのような印刷用凹版の製造方法でもあり、次の工程を行う。先ず、基板上に感光性樹脂膜を塗布成膜する。次に、感光性樹脂膜に対して複数の凹パターンを形成するためのパターン露光を行う。その後、各凹パターンの開口幅に対応して順次大きくなる深さに当該凹パターンが形成される条件で、感光性樹脂膜を現像処理する。
【００２０】
このような製造方法においては、現像条件の設定によって、１回のリソグラフィーにより、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有する凹パターンを形成することができる。
【００２１】
さらに本発明の電子基板の製造方法は、以上のような製造方法を適用して得られた印刷用凹版を用いた反転印刷法によって、装置基板上に導電性パターンを印刷形成する方法である。またさらに本発明の表示装置の製造方法は、以上のような製造方法を適用して得られた印刷用凹版を用いた反転印刷法によって、装置基板上に画素電極を含む導電性パターンを印刷形成する方法である。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版を作製することが可能である。この結果、より簡便な手順で、精度良好に高解像度の転写パターンを印刷形成することが可能であり、この印刷方法を適用してパターン精度良好な電子基板や表示装置を低コストで作製することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
＜印刷用凹版の製造方法−１＞
図１は、本発明の印刷用凹版の作製方法の第１例を示す断面工程図であり、以下この図に基づいて反転印刷法に用いる印刷用凹版の製造方法の実施形態を説明する。
【００２５】
先ず図１（１）に示すように、ガラス等ならなる基板１上に、ネガ型の感光性樹脂膜３を塗布成膜する。この場合、感光性樹脂膜３の膜厚Ｔが、この感光性樹脂膜３に形成される凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１以上となるように、感光性樹脂膜３を塗布性膜することが重要である。尚、最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１については、以降に説明する。
【００２６】
次に図１（２）に示すように、感光性樹脂膜３に対してパターン露光を行う。この際、感光性樹脂膜３に対する凹パターンの形成部には露光光ｈを照射せず、凹パターンの形成部以外の部分に選択的に露光光ｈを照射する。そして、露光光ｈの照射部においては、感光性樹脂膜３の深さ方向の全域において、感光性樹脂の光重合が十分に進んで硬化するように露光条件を設定する。またこのようなパターン露光は、例えば露光光ｈが透過する開口窓５ａが設けられた露光マスク５を用いて行われるか、または露光マスク５を用いない直接描画によって行っても良い。
【００２７】
次に、図１（３）に示すように、パターン露光後の感光性樹脂膜３に対して現像処理を行うことにより、感光性樹脂膜３の未露光部を現像液に溶解させて凹パターン７を形成する。この際、凹パターン７のうち、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が所定の設計値Ｄを超える値となり、かつ複数の各凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、感光性樹脂膜３の現像処理を行うことが重要である。このような現像処理を行うためには、未露光部のネガ型フォトレジストの現像液に対する溶解性の違いを利用する。そして最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１＞設計値Ｄとなる以上で、かつ微細な凹パターン７-2内においては現像処理が完了せずに底部に感光性樹脂膜が残される範囲で現像を行う。
【００２８】
ここで最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１を規定する上記設定値Ｄは、作製した印刷用凹版を用いた反転印刷法において使用するブランケットの特性によって、次のように決められる。
【００２９】
すなわち、図２に示すように、反転印刷法においては、インク層を備えたブランケット１１が印刷用凹版における凹パターン形成面に押し圧される。このため先ず、構造体Ｒにおける所定幅Ｗの開口を塞ぐように設けられたブランケット１１を、構造体Ｒに対して印刷時と同程度の印加圧力ρで押し圧した時の、ブランケット１１の歪による［圧縮量ΔＬ］とブランケット１１の［撓み変形量Ｖ］とを合計した値を、［設定値Ｄ］と定義する。つまり［設定値Ｄ］＝［撓み変形量Ｖ］＋［圧縮量ΔＬ］である。
【００３０】
ここで、[撓み変形量Ｖ］＝［ブランケットが有する定数Ａ］×［印加圧力ρ］×［開口幅Ｗ４］である。ただし、定数Ａ［100Pa-1×ｍ-4］は、ブランケット毎に異なる値になるため、予め開口幅Ｗを変えた構造体Ｒへの押し圧する予備試験を行うことにより、求めておくことが好ましい。
【００３１】
また、［圧縮量ΔＬ］は、フックの法則より［圧縮量ΔＬ］＝［ブランケットの厚みｔ］×［印加応力ρ］／［ブランケットのヤング率Ｅ］となる。
【００３２】
したがって、［設定値Ｄ］＝[Ａ×ρ×Ｗ4］＋［ｔ×ρ／Ｅ］となる。
【００３３】
以上より、図１（３）に戻り、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が、下記式（１）を満たすように感光性樹脂膜３の現像処理を行う。
【００３４】
【数５】
【００３５】
またここでの現像処理のもう１つの条件として、上述したように複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、つまり未露光部の全てが現像除去されることのない範囲で現像処理を停止することが重要である。このような現像処理を行うためには、ネガ型フォトレジストの現像液に対する溶解性の違いを利用する。そして、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１＞設計値Ｄとなる以上で、かつ未露光部における微細な凹パターン７-2内においては現像処理が完了せずに底部に感光性樹脂膜が残される範囲で現像を行う。これにより、複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように形成されるのである。またこの際、各開口幅Ｗ１，Ｗ２の凹パターン７が、アスペクト比１：１程度かこれよりも浅くなる範囲で現像処理を行うことが好ましい。
【００３６】
以上の後には、図１（４）に示すように、複数の凹パターン７が形成された感光性樹脂膜３を乾燥処理し、再び全面露光を行うことによって未露光部を硬化させる。その後さらにベイク処理を行うことにより感光性樹脂膜３を密着硬化させる。
【００３７】
以上のようにして得られた印刷用凹版１０は、開口幅Ｗ１，Ｗ２に対応して順次大きくなる深さｄ１，ｄ２に形成された複数の凹パターン７が感光性樹脂膜３に設けられたものとなる。
【００３８】
以上説明した第１例の印刷用凹版の製造方法では、現像条件の設定によって１回のリソグラフィーで、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有する凹パターンを形成することが可能になる。これにより、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン７底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版１０を作製することが可能であり、より簡便な工程手順によって、大面積パターンと微細パターンとを両立させた印刷用凹版１０を得ることができる。しかも、リソグラフィーによる凹パターン７の形成であるため、形状精度良好に凹パターンを得ることができる。
【００３９】
＜印刷用凹版の製造方法−２＞
図３は、本発明の印刷用凹版の作製方法の第２例を示す断面工程図であり、以下この図に基づいて反転印刷法に用いる印刷用凹版の製造方法の実施形態を説明する。この図に示す印刷用凹版の製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を用いた例である。
【００４０】
先ず図３（１）に示すように、ガラス等ならなる基板１上に、ポジ型の感光性樹脂膜３’を塗布成膜する。この場合、第１例と同様に、感光性樹脂膜３’は、この感光性樹脂膜３’に形成される凹パターンのうち、最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１以上の膜厚Ｔで塗布性膜されることが重要である。
【００４１】
次に図３（２）に示すように、感光性樹脂膜３’に対してパターン露光を行う。この際、第１例とは異なり、感光性樹脂膜３’に対する凹パターンの形成部に対して選択的に露光光ｈを照射し、凹パターンの形成部以外の部分には露光光ｈを照射しない。そして、感光性樹脂膜３’の深さ方向の全域において、露光光ｈの照射部において感光性樹脂の光分解が十分に進むように露光条件を設定する。またこのようなパターン露光は、例えば露光光ｈが透過する開口窓５ａが設けられた露光マスク５を用いて行われるか、または露光マスク５を用いない直接描画によって行うことは第１例と同様である。
【００４２】
次に、図３（３）に示すように、パターン露光後の感光性樹脂膜３’に対して現像処理を行うことにより、感光性樹脂膜３’の未露光部を現像液に溶解させて凹パターン７を形成する。この際、第１例と同様に、凹パターン７のうち、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が所定の設計値Ｄを超える値となり、かつ複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、感光性樹脂膜３’の現像処理を行うことが重要である。このような現像処理を行うためには、パターン露光後のポジ型フォトレジストの現像液に対する溶解性の違いを利用する。そして最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１＞設計値Ｄとなる以上で、かつ微細な凹パターン７-2内においては現像処理が完了せずに底部に感光性樹脂膜が残される範囲で現像を行う。
【００４３】
ここで最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１を規定する上記設定値Ｄは、第１例で図２を用いて説明したと同様決められる。そして、第１例と同様に、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1の深さｄ１が、下記式（１）を満たすように感光性樹脂膜３’の現像処理を行う。
【００４４】
【数６】
【００４５】
また第１例と同様に、ここでの現像処理のもう１つの条件として、上述したように複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように、つまり露光部の全てが現像除去されることのない範囲で現像処理を停止することが重要である。露光部の全てが現像除去されることのない範囲での現像処理であれば、凹パターン７の開口幅に応じて、開口幅が大きいほどより深く現像が進む。このため、複数の凹パターン７がその開口幅に対応して順次深さが大きくなるように形成されるのである。
【００４６】
以上の後には、図３（４）に示すように、複数の凹パターン７が形成された感光性樹脂膜３’を乾燥処理し、ベイク処理を行うことにより感光性樹脂膜３’を密着硬化させる。
【００４７】
以上のようにして得られた印刷用凹版１０は、開口幅Ｗ１，Ｗ２に対応して順次大きくなる深さｄ１，ｄ２に形成された複数の凹パターン７が感光性樹脂膜３’に設けられたものとなる。
【００４８】
以上説明した第２例の印刷用凹版の製造方法であっても、現像条件の設定によって１回のリソグラフィーで、開口幅が大きい凹パターンほど大きい深さを有する凹パターンを形成することが可能になる。これにより、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン７底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版１０を作製することが可能であり、より簡便な工程手順によって、大面積パターンと微細パターンとを両立させた印刷用凹版１０を得ることができる。しかも、リソグラフィーによる凹パターン７の形成であるため、形状精度良好に凹パターンを得ることができる。
【００４９】
尚、以上の第１例および第２例においては、平板状の印刷用凹版１０の作製を例示したが、円筒形（ロール状）の印刷用凹板についても同様に作製可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
＜電子基板の製造方法＞
次に、上述した製造方法によって得られた印刷用凹版１０を用いて電子基板を製造する方法を説明する。ここでは電子基板の一例として、図４（ａ）の回路図および図４（ｂ）の画素部平面図に示すような液晶表示装置の駆動基板（いわゆるバックプレーン）の製造方法を説明する。
【００５１】
先ず、電子基板２０の構成を説明する。ここで作製する電子基板２０の基材と基板（以下、装置基板と記す）２１には、表示領域２１Ａとその周辺領域２１Ｂとが設定されている。表示領域２１Ａには、複数の走査線２３と複数の信号線２４とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素ａが設けられた画素アレイ部として構成されている。また、表示領域２１Ａには、複数の共通配線２５が走査線２３と平行に配線されている。一方、周辺領域２１Ｂには、走査線２３を走査駆動する走査線駆動回路２６と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線２４に供給する信号線駆動回路２７とが配置されている。
【００５２】
各画素ａには、例えばスイッチング素子としての薄膜トランジスタＴｒおよび保持容量Ｃｓからなる画素回路が設けられ、さらにこの画素回路に接続された画素電極２９が設けられている。また保持容量Ｃｓは、共通配線２５から延設された下部電極２５ｃ−画素電極２９間で構成される。薄膜トランジスタＴｒは、走査線２３から延設されたゲート電極２３ｇと、信号線２４から延設されたソース２４ｓと、画素電極２９から延設されたドレイン２９ｄとを備えており、さらにソース２４ｓ−ドレイン２９ｄ間にわたる半導体層３３を備えている。
【００５３】
そして、薄膜トランジスタＴｒを介して信号線２４から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電圧が画素電極２９に供給される構成となっている。
【００５４】
また以上のような回路が形成された装置基板２１上には、ここでの図示を省略した分離絶縁膜および配向膜が設けられている。
【００５５】
以上のような構成の電子基板２０を作製する手順は、次のようである。
【００５６】
先ず、図５（１）に示すように、上述した第１例または第２例の手順によって、印刷用凹版１０を作製する。この印刷用凹版１０は、大面積の画素電極と、この画素電極と同一層で構成される微細な配線および電極部分とを形成するためのものである。したがって、大面積の画素電極に対応する部分に、最大開口幅Ｗ１で最大深さｄ１の凹パターン７-1が形成されている。また、他の微細な配線および電極に対応する部分に、小さい開口幅Ｗ２＜Ｗ１で、浅い深さｄ２＜ｄ１の凹パターン７-2が形成されたものとする。
【００５７】
そして、作製した印刷用凹版１０における凹パターン７の形成面側に、ブランケット１１を対向配置する。このブランケット１１は、深さ剥離性表面を有する平版材であり、剥離性表面側に導電性インク層１３が塗布性膜されている。そしてこの導電性インク層１３と凹パターン７とが対向するように、印刷用凹版１０とブランケット１１とを対向配置させる。尚、このブランケット１１は、最大開口幅Ｗ１の凹パターン７-1における深さｄ１を決めるための設定値Ｄを算出するための予備実験で用いたと同様のものであることとする。
【００５８】
次に、図５（２）に示すように、印刷用凹版１０における凹パターン７の形成面側に、ブランケット１１を印加圧力ρで押し圧する。この際のこれにより、印刷用凹版１０に接触する導電性インク層１３部分を印刷用凹版１０側に転写させる。この際、ブランケット１１上のインク層１３が、凹パターン７の底面に接触することはない。
【００５９】
その後、図５（３）に示すように、印刷用凹版１０からブランケット１１を引き剥がす。これにより、印刷用凹版１０側への転写によってブランケット１１側から一部が除去された導電性インク層１３部分を、インクパターン１３ａとしてブランケット１１上に形成し、印刷版を得る。このインクパターン１３ａは、大面積パターン部分がゲート電極形成部となり、微細パターン部分がソース／ドレインおよび信号線の形成部となる。
【００６０】
一方、以上のような印刷版の形成とは別工程で、先の図４に示したように、電子基板２０を作製する装置基板２１上に画素駆動回路の一部を形成する。この場合、図４（ｂ）の平面図におけるＡ−Ａ’断面に対応する図６（１）に示すように、装置基板２１上に、走査線とこれに接続されたゲート電極２３ｇ、共通配線およびこれに接続された下部電極２５ｃを形成する。これらの配線および電極の形成は、例えば印刷法によって行う。次に、これらの配線および電極を覆う状態でゲート絶縁膜３１を成膜する。
【００６１】
次に、図６（２）に示すように、装置基板２１におけるゲート絶縁膜３１の形成面側に、先に説明した手順で作製したインクパターン１３ａが形成されたブランケット１１（印刷版）を対向配置する。この際、ゲート絶縁膜３１とインクパターン１３ａとを対向させる。また、装置基板２１上の下部電極２５ｃに対して大面積パターン部分（ゲート電極形成部）を対向させ、ゲート電極２３ｇに対して微細パターン部分（ソース／ドレインおよび信号線形成部）を対向配置させる。
【００６２】
この状態で、図６（３）に示すように、装置基板２１側のゲート絶縁膜３１に対して、ブランケット１１を押し圧する。
【００６３】
次いで、図６（４）に示すように、装置基板２１側からブランケット１１を引き剥がす。これにより、ブランケット１１側のインクパターン１３ａをゲート絶縁膜３１上に転写形成し、インクパターン１３ａを転写してなる大面積の画素電極２９、微細なドレイン２９ｄ、信号線２４、およびソース２４ｓを形成する。
【００６４】
その後、図６（５）に示すように、ソース２４ｓおよびドレイン２９ｄ間にわたる半導体層３３を、ゲート電極２３ｇ上に積層されるようにパターン形成する。このような半導体層３３の形成は、例えば印刷法によって行う。
【００６５】
次に、図６（６）に示すように、画素電極２９の周縁と半導体層３３とを覆う形状の分離絶縁膜３５を形成し、この分離絶縁膜３５の開口窓３５ａの底部に画素電極２９を広く露出させる。そして、分離絶縁膜３５および画素電極２９上を覆う状態で、装置基板２１の上方に配向膜３７を形成する。
【００６６】
以上により、駆動基板（電子基板）２０を完成させる。
【００６７】
＜表示装置の製造方法＞
次に、以上のようにして作製した駆動基板（電子基板）２０を用いた液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００６８】
先ず、図７に示すように、駆動基板２０に対向配置させる対向基板４１を用意し、この一主面側に共通電極４３および配向膜４５をこの順に形成する。尚、対向基板４１側における共通電極４３の下部には、ここでの図示を省略したカラーフィルタや位相差層等、必要に応じた部材が設けられることとする。
【００６９】
次に、配向膜３７−４５同士を向かい合わせ、ここでの図示を省略したスペーサを挟持させた状態で駆動基板２０と対向基板４１とを対向配置し、基板２０−４１間に液晶相ＬＣを充填して周囲を封止することで、液晶表示装置５０を完成させる。
【００７０】
以上のような電子基板２０の製造方法、およびこれに続けて行われる表示装置の製造方法によれば、図５および図６を用いて説明したように、１回のリソグラフィー処理によって、パターン倒れを防止できかつ凹パターン底面へのブランケットの接触を防止できる印刷用凹版１０を用いた反転印刷法によって、大面積の画素電極２９や微細な電極および配線パターンを印刷形成することができる。この結果、より簡便な手順で、パターン精度良好に導電性パターンを形成でき、電子基板２０や表示装置５０を低コストで作製することが可能になる。
【００７１】
尚、上述した実施形態においては、電子基板の製造方法および表示装置の製造方法を液晶表示装置の製造に適用した構成を説明した。しかしながら、本発明の表示装置の製造方法は、液晶表示装置の製造に限定されるものではなく、大面積の導電性パターン(例えば画素電極）と微細な導電性パターン（配線等）が同一層に混在して形成される表示装置の製造に好適である。このような例としてアクティブマトリックス型の表示装置を例示でき、具体的には有機電界発光素子を用いた表示装置の製造に好適である。さらに本発明の電子基板の製造方法は、表示装置の駆動基板に限定されることはなく、大面積の導電性パターンと微細な導電性パターンが同一層に混在して形成される電子基板の製造に好適であり、同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００７２】
図面を参照して実施例を説明する。
【００７３】
＜実施例＞
先ず図１（１）に示すように、ガラス基板１上にネガ型レジスト（ＳＵ８：マイクロケム社製商品名）を塗布し３．３μｍの厚さＴの感光性樹脂膜３を成膜した。次に、図１（２）に示すように、フォトマスク５を用いたパターン露光を行った。次いで、図１（３）に示すように、各開口幅Ｗ１，Ｗ２でそれぞれの深さｄ１，ｄ２となるように現像液で現像を行った。その後、図１（４）に示すように、乾燥処理を行い、再び全面露光を行い、さらにベイク処理を施して感光性樹脂膜を密着硬化させ、印刷用凹版１０を作製した。
【００７４】
印刷用凹版１０の作製条件は次のようである。
凹パターンの最大開口幅Ｗ１＝２００μｍ、
凹パターンの最大深さｄ１＝３．３μｍ
印加圧力（最大）ρ＝２０ｋＰａＥ
ブランケットのヤング率＝３ＭＰａ、
ブランケットの厚さt＝２００μｍ、
ブランケットの定数Ａ＝１００Ｐａ×ｍ-4
【００７５】
以上から、最大開口幅Ｗ１の深さｄ１＝３．３μｍ＞設定値Ｄ＝[Ａ×ρ×Ｗ１4］＋［ｔ×ρ／Ｅ］≒１．３であって、実施形態で示した範囲となった。
【００７６】
次に、図５（１）に示すように、膜厚ｔ＝２００ｎｍのＰＤＭＳブランケット（Ｅブランケット＝３Ｍｐａ）を用い、この剥離性表面上にＡｇコロイドインクのインク層１３を成膜した。これを図５（２）に示すように、印刷用凹版１０に対して印加圧力ρ＝２０ｋＰａで押し圧した。次に、図５（３）に示すように、印刷用凹版１０からブランケット１１を引き剥がしてインクパターン１３ａを形成した。このブランケット１１を、基板上に押し圧して（圧力条件＝２０ｋＰａ）反転印刷を行い、基板上にＡｇペーストの導電性パターンを形成した。その後、Ａｇペーストを焼結させ最大開口幅Ｗ１＝２００μｍの大面積パターンと、開口幅Ｗ２＝１μｍの微細パターンを得た。
【００７７】
図８には、以上の実施例における各部の顕微鏡写真を示す。図８（ａ）−１は、大面積パターンに対応する印刷用凹版部分である。図８（ａ）−２は、形成された大面積パターンである。図８（ｂ）−１は、微細パターンに対応する印刷用凹版部分である。図８（ｂ）−２は、形成された微細パターンである。
【００７８】
ここに示されるように、大面積パターンにはパターン抜けがなく、また微細パターンにもパターン倒れによる影響がなく、形状精度良好に反転印刷法によるパターン形成が行われることが確認された。
【００７９】
＜比較例＞
ガラス基板１上の感光性樹脂膜３を膜厚Ｔ＝１．２μｍで成膜下こと以外は、実施例と同様の手順で印刷を行った。この場合、最大開口幅Ｗ１の深さｄ１＝１．２μｍ＜設定値Ｄ＝[Ａ×ρ×Ｗ１4］＋［ｔ×ρ／Ｅ］≒１．３となり、実施形態で示した範囲を外れた。
【００８０】
図９には、以上の比較例で印刷形成された印刷パターンの顕微鏡写真を示す。ここで示されるように、大面積パターン部分は、中央部で広くパターン抜けが発生していた。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の印刷用凹版の作製方法の第１例を示す断面工程図である。
【図２】ブランケットの変位量の算出を説明する図である。
【図３】本発明の印刷用凹版の作製方法の第２例を示す断面工程図である。
【図４】電子基板として作製する液晶表示装置の駆動基板の構成を説明する図である。
【図５】作製した印刷用凹版を用いた電子基板の製造方法を説明する断面工程図（その１）である。
【図６】作製した印刷用凹版を用いた電子基板の製造方法を説明する断面工程図（その２）である。
【図７】作製した電子基板を用いた表示装置の製造方法を説明する断面図である。
【図８】実施例での製造過程による各部の顕微鏡写真である。
【図９】比較例で作製した印刷パターンの顕微鏡写真である。
【図１０】従来技術と課題を説明する断面工程図である。
【符号の説明】
【００８２】
１…基板、３…感光性樹脂膜（ネガ型）、３’…感光性樹脂膜（ポジ型）、７…凹パターン、７-1…最大開口幅の凹パターン、１０…印刷用凹版、１１…ブランケット、１３…導電性インク層（インク層）、１３ａ…インクパターン、２０…電子基板（駆動基板）、２４…信号線（導電性パターン）、２４ｓ…ソース（導電性パターン）、２９…画素電極（導電性パターン）、２９ｄ…ドレイン（導電性パターン）、５０…表示装置、Ａ…定数（ブランケット）、ｄ１，ｄ２…深さ、Ｅ…ヤング率(ブランケット）、ｔ…厚さ(ブランケット）、Ｗ１，Ｗ２…開口幅、Ｗ１…最大開口幅、ρ…印加圧力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有して前記基板上に設けられた感光性樹脂膜と
を備えた印刷用凹版。
【請求項２】
前記凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、当該凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定されている
請求項１記載の印刷用凹版。
【数１】
【請求項３】
前記定数Ａは、予備実験に基づいて算出される
請求項２記載の印刷用凹版。
【請求項４】
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有し、当該凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、当該凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定されている
印刷用凹版。
【数２】
【請求項５】
前記定数Ａは、予備実験に基づいて算出される
請求項４記載の印刷用凹版。
【請求項６】
基板上に感光性樹脂膜を塗布成膜する工程と、
前記感光性樹脂膜に対して複数の凹パターンを形成するためのパターン露光を行う工程と、
前記各凹パターンの開口幅に対応して順次大きくなる深さに当該凹パターンが形成される条件で前記感光性樹脂膜を現像処理する工程と、
を行う印刷用凹版の製造方法。
【請求項７】
前記凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１を、当該凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定する
請求項６記載の印刷用凹版の製造方法。
【数３】
【請求項８】
前記感光性樹脂膜を塗布成膜する工程の前に、
前記定数Ａを、予備実験に基づいて算出する工程を行う
請求項７記載の印刷用凹版の製造方法。
【請求項９】
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有する感光性樹脂膜を基板上に設けてなる印刷用凹版を作製する工程と、
前記印刷用凹版における凹パターンの形成面に、導電性インク層を対向配置した状態で当該インク層を有するブランケットを押し圧して引き剥がすことにより、前記ブランケット側にインク層を残してインクパターンを形成する工程と、
前記ブランケット側のインクパターンを装置基板上に転写して導電性パターンを形成する工程と、
を行う電子基板の製造方法。
【請求項１０】
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有する感光性樹脂膜を基板上に設けてなる印刷用凹版を作製する工程と、
前記印刷用凹版における凹パターンの形成面に、導電性インク層を対向配置した状態で当該インク層を有するブランケットを押し圧して引き剥がすことにより、前記ブランケット側にインク層を残してインクパターンを形成する工程と、
前記ブランケット側のインクパターンを装置基板上に転写して画素電極を含む導電性パターンを形成する工程と、
を行う表示装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有して前記基板上に設けられた感光性樹脂膜と
を備えた印刷用凹版。
【請求項２】
前記凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、当該凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定されている
請求項１記載の印刷用凹版。
【数１】
【請求項３】
前記定数Ａは、予備実験に基づいて算出される
請求項２記載の印刷用凹版。
【請求項４】
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有し、当該凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１は、当該凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定されている
印刷用凹版。
【数２】
【請求項５】
前記定数Ａは、予備実験に基づいて算出される
請求項４記載の印刷用凹版。
【請求項６】
基板上に感光性樹脂膜を塗布成膜する工程と、
前記感光性樹脂膜に対して複数の凹パターンを形成するためのパターン露光を行う工程と、
前記各凹パターンの開口幅に対応して順次大きくなる深さに当該凹パターンが形成される条件で前記感光性樹脂膜を現像処理する工程と、
を行う印刷用凹版の製造方法。
【請求項７】
前記凹パターンのうち最大開口幅Ｗ１の凹パターンの深さｄ１を、当該凹パターンが形成された面に押し圧されるインク層付きブランケットに対する印加圧力ρ、当該ブランケットのヤング率Ｅ、当該ブランケットの厚さｔ、当該ブランケットが有する定数Ａから、下記式（１）に基づいて設定する
請求項６記載の印刷用凹版の製造方法。
【数３】
【請求項８】
前記感光性樹脂膜を塗布成膜する工程の前に、
前記定数Ａを、予備実験に基づいて算出する工程を行う
請求項７記載の印刷用凹版の製造方法。
【請求項９】
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有する感光性樹脂膜を基板上に設けてなる印刷用凹版を作製する工程と、
前記印刷用凹版における凹パターンの形成面に、導電性インク層を対向配置した状態で当該インク層を有するブランケットを押し圧して引き剥がすことにより、前記ブランケット側にインク層を残してインクパターンを形成する工程と、
前記ブランケット側のインクパターンを装置基板上に転写して導電性パターンを形成する工程と、
を行う電子基板の製造方法。
【請求項１０】
開口幅に対応して順次大きくなる深さに形成された複数の凹パターンを有する感光性樹脂膜を基板上に設けてなる印刷用凹版を作製する工程と、
前記印刷用凹版における凹パターンの形成面に、導電性インク層を対向配置した状態で当該インク層を有するブランケットを押し圧して引き剥がすことにより、前記ブランケット側にインク層を残してインクパターンを形成する工程と、
前記ブランケット側のインクパターンを装置基板上に転写して画素電極を含む導電性パターンを形成する工程と、
を行う表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２７４２９９（Ｐ２００９−２７４２９９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２６８２３（Ｐ２００８−１２６８２３）
【出願日】平成２０年５月１４日（２００８．５．１４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１４日（２００８．５．１４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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