JP2002544373A - 重合体フィルムをパターン化する方法及びその方法の使用 - Google Patents
重合体フィルムをパターン化する方法及びその方法の使用Info
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Abstract
Description
つ表面を有するスタンプによりパターン化(形模様づけ)を生じさせる、材料表
面上にコーティングを形成する重合体フィルムをパターン化するための方法に関
し、また形成された少なくとも1つのくぼみを持つ表面を有するスタンプにより
、材料表面上に、パターン化された重合体フィルムを転写させるための方法に関
する。本発明はまた、この種類の方法の使用に関する。
フィルムに加工するための手段を必要とする。重合体ダイオードにおけるパター
ン化用導電性電極および半導電性重合体は、0.1〜50μmの解像度で、すべ
ての材料をパターン化することを必要とする。これは恐らくはフォトレジストの
助けをかりる古典的写真製版の使用により達成されることが出来るがしかし材料
の化学的エッチングおよび慣用のフォトレジストとの化学的適合性において幾つ
かの新しい問題が生ずる。それ故に、非写真製版技術を用いてこの材料をパター
ン化することが望ましいだろう。
こでは、表面のパターン化は、スタンプと表面との間の正しい整合接触を必要と
する。これらの技術の多くの種々の変形が、特にハーバード大学でのG.Whi
tesidesのグループからの著作(Y.XiaおよびG.Whitesid
esによる、英語での、Angewandte Chemie国際版37(5)
:551−575(1998)のSoft lithography;およびY
.XiaおよびG.Whitesidesによる、Annual Review
of Materials Science,28:153−184(199
8)のSoft litography)において文献化されている。
たパターンの形成および誘導物品”と題する米国特許第5,512,131号(
KumarおよびWhitesides)に開示されている。この先行技術の文
献は、形成された少なくとも1つのくぼみを含む表面を有するスタンプを用意し
(スタンプ用表面に形成されたこのくぼみは第1パターンを規定する);このス
タンプの表面を下記材料に結合するように選ばれた官能基で第1末端が終わって
いる分子種を用いてコーティングし;第1オリエンテーションで前記スタンプ用
表面を加工しそして下記材料表面部分に対して前記分子種を保持するように前記
材料表面部分を前記スタンプ用表面と接触させて前記材料部分に前記官能基を結
合させ、そして前記スタンプ用表面を取り除いて、前記材料表面上に第1オリエ
ンテーションにおいて第1パターンの自己集成分子種(self−assemb
led molecular species)を提供する工程からなる、材料
表面をパターン化する方法を開示している。
は特定の材料に結合するように選ばれた官能基を有する)がエラストマースタン
プのスタンプ用表面にコーティングされる方法に相当する。スタンプ用表面は材
料表面に対して置かれそして取り除かれて、スタンプのスタンプ用表面パターン
に従う該種の自己集成単層を残す。
化するための多くの異なる先行技術の技術が知られている。
,Vol.5,No.5〜6,713−715(1998年10月〜12月)の
“接触方法を用いての重合体上の微小加工(Microfabrication
on polymer with a contact procedure
)”と題するZhang,L.G.、Liu,J.F.およびLu,Z.H.に
よる論文は接触方法に基づいて厚さ対照(thickness−contras
t)ミクロパターンの作成を開示している。重合体(ポリジメチルシロキサン)
ミクロポスト配列がマスターとしてグリッドを用いて作成される。エッチングに
頼らないこの接触方法は、微小加工の現在の限界を拡大する。また、重合体上の
厚さ対照ミクロパターンは、微小接触印刷を用いて、シリコンウエーハのような
他の基体上に複製化されることが出来る。
集められるこれらの技術は、軟質ゴムのスタンプをパターン化されるべき表面や
材料と直接接触させることによるパターン転写に基づいている。ソフト製版は、
微小接触印刷(μCP)、複製成形(REM)および毛細管中ミクロ成形(MI
MIC)(micromolding in capillaries)を包含
する。そのパターン化技術は物理的接触に基づいていて、写真製版におけるよう
なマスクを通過させての光の投映ではない。解像度に対する基本的な限界は、表
面の相互作用(〜10nm)を決定するファンデルワールス力の範囲に起因して
いて、界域限界平面図形(fair−field geometries)(〜
0.5nm)における光の回折ではない。
の自己集成による形成である。アルカンチオール類は、Au、Ag、Cuおよび
他の金属の表面上に分子の薄いフィルムを形成して化学吸着する、好ましい種で
ある。それらは、しっかりと結合される(がしかし高い温度でそして交換により
脱着されることが出来る)非常に薄い厚さ(1〜3nm)の層を形成する。これ
らのアルカン層は、レジストとして用いられる。即ち金属層はその分子フィルム
の下ではエッチングから保護されそしてそれが付着されていない場所では金属が
取り除かれる。レジスト層のパターン化は、順に、分子スタンプを用いて行われ
る。前の段階において出っ張りおよびへこみ要素を用いてパターン化されたポリ
(ジメチルシロキサン)(PDMS)層は、アルカンチオール類の溶液にさらさ
れ;ゴムスタンプが短い時間表面上にプレスされ;アルカンチオール類は、緊密
な接触が得られた時、金表面と反応し;そして保護されたAuと保護されていな
いAuとのパターンが得られる。さてこの層は、溶液から保護されていない金表
面上に吸着する他のアルカンチオールにさらされる。パターン化された層が得ら
れる。その方法は、微小接触印刷(microcontact printin
g)(μCP)と呼ばれる。パターン化構造の形成が2、3秒で起こることが確
立された。
トとしてあるいは湿潤化、脱湿潤化、核形成、他の材料の成長または析出の制御
のための型板として用いられることが出来る。Au層における35nmの溝(ト
レンチ)の最小寸法は、エッチング技術を用いて得られていた。
性質の制御を可能にしそしてそれ故に、材料の析出を制御するように働く。水は
表面の親水性部分上で凝縮し;これは規則正しい様式でパターン化された表面上
に水溶液からの物質を析出させることができる。同様に、有機重合体は、有機溶
媒から疎水性表面上に析出される。これらの方法の両方は、析出された材料のパ
ターン化された構造の形成を可能にする。核形成挙動を制御するSAMs上への
選択的化学的蒸着(CVD)方法は、セラミック類および金属類においてパター
ン形成のための他の方法である。たんぱく質および細胞はパターン化された表面
上に選択的に吸着される。
ターン化することが容易である。曲率半径50μmのキャピラリーが、数ミクロ
ンのディメンジョンを有する構造でパターン化された。これは、平らな写真製版
の過酷性を取り除き、パターン化されそして平らでない表面上への一層複雑な構
造の構成を可能にする。
>20μm)を用いて、ルーム内の設備の清潔化(クリーン化)が必要ない。ス
タンプは多くの回数使用されそして再使用されて高い忠実度の再現を提供する。
マスター構造は通常は、(いわゆる)“ネガ”を造るための型板として用いられ
るので、1つのマスターから多数の同一のスタンプを形成することが出来そして
これらの各々の1つは数百回用いられることが出来;それ故に、構造の複数の複
写および平行加工が可能である。その構造を生成するための資本コストは非常に
低い。マスターの製造は勿論、写真製版または電子ビーム製版のような他の製版
の技術を必要とするがしかしスタンプの複数化は平行生産ラインを提供する。微
小成形は堅い型よりもむしろソフトな且つ柔軟なシリコーンゴムが用いられる点
で古典的な成形に対して少し方向を変えての工夫である。この型材料の弾性およ
び低い表面エネルギーはそれが造られた構造体からそれを容易に取り出すことを
可能にする。30nmの寸法まで低下させた複製成形(REM)を得ることが出
来る。そのような方法は、回折格子、ミクロレンズ、フレネルレンズそして光の
回折および屈折について同様なデザインにおけるような光構造体を造るために用
いることが出来る。パターン化された型が液体先駆体で充たされ、過剰の液体が
除去され、型が表面に対してプレスされ、照射されるかまたは加熱されて重合化
する、ミクロトランスファー成形(μTM)と称される技術を用いて、微小印刷
が最も良く得られる。液体先駆体は固体に変換された後に、型から引き剥がされ
る。この技術の僅かな修正(毛細管中微小成形:MIMIC)において、接触し
ている構造体は、毛細管作用によりチャネルを充たしている、低い粘度の液体と
接触して置かれる。これらの液体は、ナノ級の粒子(nanoparticle
s)、またはゾル−ゲル変換のための溶液または溶液中の重合体を運ぶことが出
来る。固体への液体の変換後、型は取り除かれる。このとき、光化学処理または
熱処理による、得られた構造体の処理、例えば炭素物質への先駆体の変換が可能
である。残っている構造体は、このとき、(光学導波管のような)官能性素子ま
たは下にある材料をエッチングするために用いられるべきレジストであることが
出来る。この方法に対しての少し方向を変えての工夫であるSAMIM(溶媒助
力によるMIMIC)において溶媒がパターン化されるべきサンプル表面を変性
するために用いられそしてパターンは、構造が決められているミクロ型で規定さ
れる。
まだに十分に解決されていない。チューリッヒのIBMからの最近の報告におい
て1ミクロメーターのピッチの構造体がμCPまたはMIMICを用いて、10
cm2の面積にわたって欠陥なしに忠実に複製されることが主張されている。
規性であるがしかしあとでエッチングレジストおよび表面活性化素子のために用
いられる単層の転写に限られている。重合体パターンの転写は通常、MIMIC
および微小接触印刷を用いて行われる。MIMICにおいては、重合体先駆体は
、表面上へのスタンプの適用により規定されたチャネルを充たすことによりパタ
ーン化され;微小接触印刷においては、上下逆転したチャンネルに重合体(先駆
体)を充たし構造体が形成され、次にこれを表面上に転写する。機能的に変性さ
れた表面への重合体層の転写が報告された(L.Yan、W.T.S.Huck
、X.M.ZhaoおよびG.M.Whitesidesによる、Langmu
ir,15(4):1208−1214(1999)のPattering t
hin films of poly(ethylene imine) on
a reactive SAM using microcontact p
rinting参照)。
ターン化が報告された(Z.Huang、P.C.Wang、J.Feng、A
.G.MacDiarmid、Y.XiaおよびG.M.Whitesides
による、Synthetic Metals,85(1−3)1375−137
6(1997)のSelective deposition of film
s of polypyrrole,polyaniline and nic
kel on hydrophobic/hydrophilic patte
rened surfaces and applications、そしてZ
.Y.Huang、P.C.Wang、A.G.MacDiarmid、Y.N
.XiaおよびG.Whitesidesによる、Langmuir,13(2
4):6480−6484(1997)のSelective deposit
ion of conducting polymers on hydrox
yl−terminated surfaces with printed
monolayers of alkylsiloxanes as temp
lates参照)。これらのスタンプにおいて用いられる材料を有する分散液お
よび溶液から高品質の重合体を析出することは困難であろう;特に、クロロホル
ム中のポリ(ジメチルシロキサン)スタンプの膨潤はパターン化が望まれる電気
蛍光発光性重合体のために用いられる多くの発光性重合体のパターン化を防止す
る。これらの重合体は、しばしばクロロホルムのような溶媒中で溶媒和化される
。同様に、水溶性重合体のパターン化は、溶媒がエラストマー膜を通過すること
が必要とされるのでMIMICのような幾種かのソフト製版技術の使用を妨げる
(Y.XiaおよびG.Whitesidesによる、英語でのAngewan
dte Chemie国際版37(5):551−575(1998)のSof
t litographyそしてY.Xia及びG.Whitesidesによ
る、Annual Review of Materials Science
,28:153−184(1998)のSoft litography)。ク
ロロホルムはスタンプを膨潤させそして転写されるべき微細なパターンを破壊す
る;他の極端において、水は極度に非極性のエラストマースタンプ中を容易に輸
送されず、パターン転写が妨げられる。それ故に、新規なパターン化方法が望ま
れる。
の目的は、パターンを生成するために特にデザインされたスタンプを使用して、
簡単な且つ費用のかからない技術によって、材料の表面上に付着された重合体フ
ィルムに薄いフィルムのパターンを生成出来る方法を提供することである。特に
、本発明の他の目的は、初め、連続層として形成され、有利な電子的または光学
的性質を示す重合体の薄膜をパターン化して、例えば光電子ディスプレーにおい
てパターン電極または画素として使用することである。
された薄いフィルムを提供することがまた、本発明の目的である。
マー材料から形成されたスタンプをこの薄いフィルムの表面と正しく整合接触(
in conformal contact)させて該材料表面に適用し、その
結果、上記エラストマースタンプの少なくとも1つのくぼみにより形成されたエ
ラストマースタンプの1つまたはそれ以上の出っ張っている要素が接触し、この
薄いフィルムが該出っ張っている要素または複数のその要素に結合され、このス
タンプを用いて該材料表面から取り除かれることを特徴とする、本発明に従う重
合体フィルムをパターン化する方法。
)を減少させるために添加剤を加えて重合体を有利に変性することが出来、その
場合において、添加剤は水溶性有機化合物であることが出来るかあるいはエチレ
ングリコール、ポリ(エチレングリコール)、グリセロール、ソルビトール、ポ
リオールまたはそれらの任意の組み合わせの中から選ばれることが出来る。
ピングされたまたはドーピングされていない状態での導伝性共役重合体あるいは
ポリ(3,4−ジオキシエチレンチオフェン)(PEDOT)あるいはその共重
合体からの誘導体あるいはその単量体(EDOT)形を導入している1種または
それ以上の混合物であることが出来る。
に弱い接着を提供するために、材料表面を変性することが有利でありそしてその
ときは、プラズマエッチングにより該材料表面を変性することが好ましい。
い接着を提供するために、エラストマースタンプ表面を変性することがまた有利
でありそしてそのときはプラズマエッチングにより該エラストマースタンプ表面
を変性することが好ましい。
体フィルムとの間の接着が高められていることが有利であり、そのときは、添加
剤はグリセロールであることが好ましい。
る。この方法はスタンプ表面上に重合体の薄いフィルムを付着させ、エラストマ
ー材料から形成されたスタンプを材料表面と正しく整合接触させて適用し、その
結果、エラストマースタンプの少なくとも1つのくぼみにより形成されたエラス
トマースタンプの1つまたはそれ以上の出っ張っている要素から、重合体の薄い
フィルムが材料表面に転写されそしてそこからスタンプを取り除いたときに材料
表面上に重合体のパターン化された薄いフィルムを残す、ことを特徴とする。
添加剤を導入することにより重合体フィルムを変性することが有利であり、その
ときは、添加剤は水溶性有機化合物であることが好ましく、あるいはエチレング
リコール、ポリ(エチレングリコール)、グリセロール、ソノビトール、ボリオ
ールまたはそれらの任意の組み合わせの中から添加剤が選ばれるのが好ましい。
合体が有利であり、あるいはその重合体はドーピングされたまたはドーピングさ
れていない状態での導伝性共役重合体あるいはポリ(3,4−ジオキシエチレン
チオフェン)(PEDOT)あるいはその共重合体からの誘導体あるいはその単
量体(EDOT)を導入している1種またはそれ以上の混合物であることが有利
である。
重合体フィルムとの間に弱い接着を提供するために、エラストマースタンプ表面
を変性することが有利でありそしてそのときはプラズマエッチングによりエラス
トマースタンプ表面を変性することが好ましい。
ルムとの間に強い接着を提供するために、該材料表面を変性することが有利であ
りそしてそのときは、プラズマエッチングにより該材料表面を変性することが好
ましい。
ジストを設け、レジストにより保護されていない領域の金層をエッチングにより
取り除くことが出来る、パターン化のための方法あるいは転写のための方法を使
用して、上記目的および利点が提供され、該重合体はPEDOTであるのが好ま
しい。
る。
載する。両方の方法を例示的態様を参照して記載する。
販の重合体であるポリ(3,4−ジオキシエチレンチオフェン)(PEDOT)
である。それは水性分散液の形で生成されそして一表面上にコーティング、例え
ばスピンコーティングされて薄いフィルムを形成することが出来る。このフィル
ムは、例えば重合体光ダイオードにおけるホールコレクション(hole co
llection)あるいは金属/PEDOT/重合体構造体におけるホールイ
ンジェクション(hole injection)の安定性および効率を高める
ので、このフィルムは重合体電子装置のために非常に魅力的な性質を有する。し
かしながら、MIMIC法における疎水性ポリジメチルシロキサン(PDMS)
スタンプを用いてはこの重合体分散液をパターン化することは困難である。した
がって本発明はPEDOTフィルムをパターン化する別の方法を提供する。
素子における電極として用いられることを可能にするために十分で電気伝導率を
与えることが出来ることである。驚くべきことに、同様な添加剤を用いて熱硬化
後に80S/cmまでの高められた電気伝導率を与えることが示されたパターン
化可能なフィルムが得られる。
ン−コーティングによりパターン化されるべき表面上に付着されそしてパターン
化は、適当なエラストマースタンプを用いてフィルムの部分を取り除くことによ
り行われる。これは本発明に従う第1方法でありそして以後、“リフト−アップ
(lift−up)”と呼ばれる。別の方法では、変性されたPEDOT層がス
タンプ上に付着されそして次にパターン化されるべき表面上に転写される。これ
は本発明に従う第2方法でありそして以後“プット−ダウン(put−down
)”と呼ばれる。
ン化を可能にする点で先行技術よりも優れている。スタンプ中のくぼみが毛細管
充填のチャネルとして働くMIMICを用いて、重合体溶液または先駆体重合体
で、重合体をパターンの表面上に析出させることが出来ることが文献中に示され
ている(Y,XiaおよびG.Whitesidesによる、英語でのAnge
wandte Chemie国際版37(5):551−575(1998)の
Soft litographyそしてY.Xia及びG.Whiteside
sによる、Annual Review of Mterials Scien
ce,28:153−154(1998)のSoft litography参
照)。これは充填されるべきすべての領域が連通していることを必要とする;孤
立した画素は、毛細管作用により充填されることが出来ない。MIMICはまた
、チャネルの大きさが減少し、長さが増大すると、長い充填時間を必要とする。
それ故に、それは巻き返し(reel to reel)生産のためには適当で
はない。本発明に従う両方の方法は、本質において巻き返し生産と適合しており
そしてまた、単離された構造体のパターン化を可能にする。
化を必要としない点でそして単量体でなく重合体が付着される点でそれら本発明
はまた優れている(Z.Huang、P.C.Wang、J.Feng、A.G
.MacDiarmid、Y.Xia及びG.M.Whitesidesによる
、Synthetic Metals,85(1−3):1375−1376(
1997)のSelective deposition of films
of polypyrrole, polyaniline and nick
el on hydrophobic/hydrophilic patter
ned surfaces and applications;そしてZ.Y
.Huang、 P.C.Wang、A.G.MacDiarmid、Y.N.
Xia及びG.Whitesidesによる、Langumuir 13(24
):6480−6484(1997)のSelective depositi
on of conducting polymers on hydroxy
l−terminated surfaces with printed m
onolayers of alkylsiloxanes as templ
ates)。
ばならない、フィルムの結合エネルギーを調整するために行われ;それはまた、
基体および(または)スタンプへの接着を調整するために行われる。フィルムの
内部結合(internal cohesion)は、本件において、低分子量
種を加えることにより修正されるがしかし一般にこの機能を与える任意の添加剤
であることが出来る。勿論、該添加剤は、いかなる場合であっても、その層の機
能に対して有害であってはならないことが必須である。本件において添加剤は実
際に該機能に対して有益である。
ダウンは働くという意味において、リフト−アップとプット−ダウンとは相補的
である。パターン化されるべきフィルムの基体への貧弱な接着は、リフト−アッ
プが使用されるべきことを示唆しており、そしてスタンプへの貧弱な接着は、プ
ット−ダウンが用いられることが出来ることを示唆している。
分にカバーされた基体上のPEDOTの薄いフィルム上にエラストマースタンプ
をくっつけることにより、基体からPEDOTフィルムの複数の部分を拾い上げ
て行なわれる。フィルムとスタンプとの間の分子接触はフィルムを破断させこの
方法により、任意のトポロジーにミクロパターン化できる。PEDOTフィルム
はまた、添加剤の助けをかりて造られそして転写後にフィルムは熱処理により高
い導伝性に硬化/転写される。10μmまでに下がった寸法の特徴が容易にパタ
ーン化されることが出来る。MIMICと比較したときのこの特徴の利点の1つ
は単離されたPEDOT画素の輪郭が明瞭である(define)ことである。
この方法において溶媒は使用されず、このことはパターン化されることが出来る
材料数を増大させる。
して基体上にスピン付着されるかが示されている。図2において示される第2工
程において、プラズマエッチングされたポリ(ジメチルシロキサン)スタンプが
薄いフィルムに適用されそして同時に加熱される。薄いフィルムと基体との間の
接着よりも一層強く、薄いフィルムとスタンプとの間の接着を得るためにスタン
プはプラズマエッチングされることが出来る。図3において示されるリフト−ア
ップ法における次のそして最終の工程において、スタンプが持ち上げられそして
PEDOTの形での薄いフィルム重合体がスタンプの出っ張っている部分に接着
し、その結果、スタンプが取り除かれたときにパターンが基体上の薄いフィルム
PEDOTに形成される。
ングによりエラストマースタンプ上にコーティングされる。該分散液に、エチレ
ングリコール、グリセロールまたはソルビトールのような低分子量化合物を加え
ることにより、フィルムの表面は接近させたときに他の表面に結合するのに十分
な粘着性の状態を維持する。出っ張っている部分間に大きな十分な間隔を有する
構造について、これは適合する温度および圧力で、対をなすもう一方の面上にそ
の構造の上端上に存在するPEDOTを転写するのに十分である。プット−ダウ
ン方法の使用を用いて、100μmより小さな構造を有するフィルムを転写する
ことが出来るだろう。この方法は、MIMIC方法におけるような液体でチャネ
ルを充填することから生じるトポロジーに対する限界がない追加の利点を有する
。コーティングされるべき表面が平面であることを必要としない利点がまた存在
し;実際に平坦でない表面が取り扱われることが出来る。
従う特に好ましい態様の例が記載される。
PEDOT−PSS)(バイエルAG製Baytron)をグリセロールと混合
して1:2の重量比の混合物を造る。その混合物をガラス表面上に薄い連続層に
スピンコーティングする。ポリ(ジメチルシロキサン)(ダウコーニング製のS
ylgard 184)で形成されたエラストマースタンプを酸素プラズマ中で
10〜30秒間プラズマ処理する。その浮き彫りパターン化された(relie
f−patterned)スタンプを該層と正しい整合接触にもたらし、これを
次に15〜60秒間50〜100℃に加熱しそして次にエラストマースタンプの
除去により除去した。(グリセロールの代わりとしてソルビトールを用いること
が出来るがしかし全体的にリフト−アップを用いたならば、ソルビトール混合P
EDOT−PSSは貧弱に働く)。
して1:1の重量比の混合物を造る。その混合物をガラス表面上に薄い連続層に
スピンコーティングする。ポリ(ジメチルシロキサン)(ダウコーニング製のS
ylgard 184)で形成されたエラストマースタンプを酸素プラズマ中で
10〜30秒間プラズマ処理する。その浮き彫りパターン化されたスタンプを該
層と正しい整合接触にもたらし、これを次に15〜60秒間50〜100℃に加
熱しそして次にエラストマースタンプの除去により除去した。
と混合して1:1のモル比の混合物を造る。ポリ(ジメチルシロキサン)(ダウ
コーニング製Sylgard 184)で形成されたエラストマースタンプを酸
素プラズマ中で10秒間プラズマ処理する。浮き彫りパターン化されたスタンプ
を該混合物中に浸漬しそして浸漬コーティングする。それをITO表面との正し
い整合接触にもたらしそしてその層の部分をスタンプからITO上に付着させ、
パターン化されたPEDOT−PSS混合物の層を残す。
と混合して1:1のモル比の混合物を造る。ポリ(ジメチルシロキサン)(ダウ
コーニング製Sylgard 184)で形成されたエラストマースタンプを酸
素プラズマ中で10秒間プラズマ処理する。浮き彫りパターン化されたスタンプ
を該混合物で浸漬コーティングする。それをAu表面との正しい整合接触にもた
らしそしてその層の部分をスタンプからAu上に付着させ、パターン化されたP
EDOT−PSS混合物の層を残す。
して1:1のモル比の混合物を造る。ポリ(ジメチルシロキサン)(ダウコーニ
ング製のSylgard 184)で形成されたエラストマースタンプを酸素プ
ラズマ中で10秒間プラズマ処理する。浮き彫りパターン化されたスタンプを該
混合物で浸漬コーティングする。それをCu表面との正しい整合接触にもたらし
そしてその層の部分をスタンプからCu上に付着させ、パターン化されたPED
OT−PSS混合物の層を残す。
して1:1のモル比の混合物を造る。ポリ(ジメチルシロキサン)(ダウコーニ
ング製のSylgard 184)で形成されたエラストマースタンプを酸素プ
ラズマ中で10秒間プラズマ処理する。浮き彫りパターン化されたスタンプを該
混合物で浸漬コーティングする。それをガラス表面との正しい整合接触にもたら
しそしてその層の部分をスタンプからガラス上に付着させ、パターン化されたP
EDOT−PSS混合物の層を残す。
して1:1のモル比の混合物を造る。ポリ(ジメチルシロキサン)(ダウコーニ
ング製のSylgard 184)で形成されたエラストマースタンプを酸素プ
ラズマ中で10秒間プラズマ処理する。浮き彫りパターン化されたスタンプを該
混合物で浸漬コーティングする。それをAu表面との正しい整合接触にもたらし
そしてその層の部分をスタンプからAu上に付着させ、パターン化されたPED
OT−PSS混合物の層を残す。装飾されたAu表面をエッチング液(金エッチ
ング溶液:5gのI2、250mlのH2O中に溶解された10gのKI)にさら
して保護されていないAu層を取り除く。
Claims (25)
- 【請求項1】 材料表面上にコーティングを形成する重合体フィルムをパタ
ーン化するための方法であって、そのパターン化がスタンプに形成された少なく
とも1つのくぼみを有するスタンプによって生じる方法であって、材料表面上に
重合体の薄いフィルムを付着させ、エラストマー材料から形成されたスタンプを
該薄いフィルムの表面と正しく整合接触させて該材料表面上に適用し、その結果
、前記エラストマースタンプの少なくとも1つのくぼみにより形成された1つま
たはそれ以上の出っ張っている要素が接触し、前記薄いフィルムが出っ張ってい
る要素または複数のその要素に結合され、そして前記スタンプを用いて該材料表
面から取り除かれる、ことを特徴とする、前記重合体フィルムをパターン化する
方法。 - 【請求項2】 重合体フィルムの結合を減少させるために添加剤を導入する
ことにより重合体を変性させることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 添加剤が水溶性有機化合物であることを特徴とする、請求項
2に記載の方法。 - 【請求項4】 添加剤がエチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)
、グリセロール、ソルビトール、ポリオールまたはそれらの任意の組み合わせの
中から選ばれることを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 重合体が水溶性または分散された重合体であることを特徴と
する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 重合体がそのドーピングされた又はドーピングされていない
状態での導伝性共役重合体であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 重合体が、ポリ(3,4−ジオキシエチレンチオフェン)(
PEDOT)あるいはその共重合体からの誘導体あるいはその単量体(EDOT
)形を導入する1種またはそれ以上の混合物であることを特徴とする、請求項1
に記載の方法。 - 【請求項8】 材料表面とそこから除去されるべき重合体フィルムとの間に
弱い接着を提供するために、材料表面を変性することを特徴とする、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項9】 プラズマエッチングにより該材料表面を変性することを特徴
とする、請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 スタンプとそれに結合されるべき重合体フィルムとの間に
強い接着を提供するために、エラストマースタンプ表面を変性することを特徴と
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項11】 プラズマエッチングによりエラストマースタンプ表面を変
性することを特徴とする、請求項9に記載の方法。 - 【請求項12】 重合体のフィルムへの添加剤により、スタンプと重合体フ
ィルムとの接着を高めることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項13】 添加剤が、グリセロールであることを特徴とする、請求項
12に記載の方法。 - 【請求項14】 スタンプに形成されたすくなくとも1つのくぼみを有する
表面を有するスタンプにより材料表面上にパターン化された重合体フィルムを転
写する方法であって、重合体の薄いフィルムを前記スタンプ表面上に付着させ、
エラストマー材料から形成されたスタンプを該材料表面と正しく整合接触させて
適用し、その結果、前記エラストマースタンプの少なくとも1つのくぼみにより
形成された1つまたはそれ以上の出っ張っている要素から該材料表面に前記重合
体の薄いフィルムが転写され、そしてそこからスタンプを取り除いたときに該材
料表面上に重合体のパターン化された薄いフィルムを残すことを特徴とする、上
記重合体フィルムの転写方法。 - 【請求項15】 重合体フィルムの結合を減少させるために、添加剤を導入
することにより重合体フィルムを変性することを特徴とする、請求項14に記載
の方法。 - 【請求項16】 添加剤が水溶性有機化合物であることを特徴とする、請求
項15に記載の方法。 - 【請求項17】 添加剤がエチレングリコール、ポリ(エチレングリコール
)、グリセロール、ソルビトール、ポリオールまたはそれらの任意の組み合わせ
の中から選ばれることを特徴とする、請求項15に記載の方法。 - 【請求項18】 重合体が水溶性または分散された重合体であることを特徴
とする、請求項14に記載の方法。 - 【請求項19】 重合体がそのドーピングされたまたはドーピングされてい
ない状態での導伝性共役重合体であることを特徴とする、請求項14に記載の方
法。 - 【請求項20】 重合体がポリ(3,4−ジオキシエチレンチオフェン)(
PEDOT)あるいはその共重合体からの誘導体あるいはその単量体(EDOT
)を導入している1種またはそれ以上の混合物であることを特徴とする、請求項
14に記載の方法。 - 【請求項21】 エラストマー表面とそこから除去されるべき重合体フィル
ムとの間に弱い接着を提供するために、エラストマースタンプ表面を変性するこ
とを特徴とする、請求項14に記載の方法。 - 【請求項22】 プラズマエッチングによりエラストマースタンプ表面を変
性することを特徴とする、請求項21に記載の方法。 - 【請求項23】 材料表面とそれに転写されるべき重合体フィルムとの間に
強い接着を提供するために、該材料表面を変性することを特徴とする、請求項1
4に記載の方法。 - 【請求項24】 プラズマエッチングにより材料表面を変性することを特徴
とする、請求項23に記載の方法。 - 【請求項25】 金層上に重合体の薄いフィルムの形でパターン化されたエ
ッチングレジストを設け、それにより該レジストによって保護されていない領域
でエッチングにより前記金層を除去し、しかも該重合体が好ましくはPEDOT
である、請求項1または14に記載の方法の使用。
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