印刷法で1ミクロンの解像度の回路形成に成功
―ウェアラブルデバイスの実用化開発に大きく前進
:物質・材料研究機構ほか(2016年5月17日発表)

 (国)物質・材料研究機構と(株)コロイダル・インクは5月17日、線幅・線間隔1ミクロンの解像度で金属配線および薄膜トランジスタをフレキシブル基板上に形成する印刷技術を開発したと発表した。この解像度はこれまでに印刷法で達成された解像度の数十分の一で、ウェアラブルデバイス向け実用レベルの微細素子形成に道が開けたとしている。

 印刷技術を用いて電子素子を作製するプリンテッドエレクトロニクスが新たな半導体素子形成技術として注目されているが、これまでの印刷技術では配線や素子の線幅が数10ミクロン以上あり、実用化には、LSI製造などに用いられているパターン露光(フォトリソグラフィー)並みの数ミクロン程度からそれ以下の実現が望まれていた。

 研究チームは先に、有機薄膜トランジスタ(有機TFT)のすべての構成層を印刷法により、加熱不要の室温下で形成する技術を共同開発している。今回この技術を発展させ、線幅・線間隔1ミクロンの金属配線形成が可能な新たな印刷法を開発した。

 新技術は、基板表面のポリマーに紫外線を照射し、微細な親水・疎水パターンを形成、この親水パターン上へ金属ナノインクを選択的に塗布し、微細配線を得るというもの。照射光にウシオ電機製の真空紫外平行光照射ユニットを用い、また金属ナノインクにはコロイダル・インク製の常温導電性インクを用いることにより、目標を達成した。

 常温処理できるので熱によるフレキシブル基板の歪みは完全に抑制され、ミクロンオーダーの配線の正確な形成と積層が可能という。ウェアラブルデバイスの作製などへの利用が期待できるとしている。

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