JP2005148321A - Pattern form and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern form in which a pattern having vastly different property has been efficiently formed and a method for manufacturing the same. <P>SOLUTION: The pattern form comprises a substrate, a property changing layer formed on the substrate, containing at least a photocatalyst, fine metal particles and a property imparting agent, and undergoing a change in property due to irradiation with energy, and a property changed pattern obtained by patternwise changing a property of the property changing layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カラーフィルタをはじめとして各種の用途に使用可能な、表面に特性の異なるパターンを有するパターン形成体、およびその製造方法等に関するものである。   The present invention relates to a pattern forming body having a pattern with different characteristics on the surface, which can be used for various applications including a color filter, a manufacturing method thereof, and the like.

従来より、基材上に図案、画像、文字、回路等の種々のパターンを形成するパターン形成体の製造方法としては、各種のものが製造されている。   Conventionally, various methods for producing a pattern forming body for forming various patterns such as designs, images, characters, and circuits on a substrate have been produced.

例えば、印刷を例に挙げて説明すると、印刷方法の一種である平版印刷に使用する平版印刷版は、インクを受容する親油性部位と、印刷インクを受容しない部位とからなるパターンを有する平版を製造し、この平版を用いて親油性部位に印刷すべきインクの画像を形成し、形成した画像を紙等に転写して印刷している。こうした印刷では、このように印刷版原版に、文字、図形等のパターンを形成してパターン形成体である印刷版を製造し、印刷機に装着して使用している。代表的な平版印刷版であるオフセット印刷用の印刷版原版には、数多くのものが提案されている。   For example, when printing is described as an example, a lithographic printing plate used for lithographic printing, which is a kind of printing method, is a lithographic plate having a pattern composed of an oleophilic part that accepts ink and a part that does not accept printing ink. The lithographic printing plate is used to form an ink image to be printed on the lipophilic portion, and the formed image is transferred to paper or the like for printing. In such printing, a printing plate as a pattern forming body is produced by forming patterns such as characters and figures on the printing plate precursor as described above, and is used by being mounted on a printing press. Many printing plate precursors for offset printing, which are typical planographic printing plates, have been proposed.

オフセット印刷用の印刷版は、印刷版原版にパターンを描いたマスクを介して露光して現像する方法、あるいは電子写真方式によって直接に露光して印刷版原版上に直接に製版する方法等によって作製することができる。電子写真式のオフセット印刷版原版は、導電性基材上に酸化亜鉛等の光導電性粒子および結着樹脂を主成分とした光導電層を設け、これを感光体として電子写真方式によって露光し、感光体表面に親油性の高い画像を形成させ、続いて不感脂化液で処理し非画像部分を親水化することによってオフセット原版、すなわちパターン形成体を得る方法によって作製されている。親水性部分は水等によって浸漬して疎油性とされ、親油性の画像部分に印刷インクが受容されて紙等に転写される。しかしながら、パターン形成に当たっては不感脂化液での処理等の種々の露光後の処理が必要となる。   A printing plate for offset printing is produced by a method of exposing and developing through a mask on which a pattern is drawn on the printing plate precursor, or a method of exposing directly by an electrophotographic method and making a plate directly on the printing plate precursor. can do. An electrophotographic offset printing plate precursor is provided with a photoconductive layer mainly composed of photoconductive particles such as zinc oxide and a binder resin on a conductive substrate, and this is exposed as a photoconductor by electrophotography. In this method, an offset original plate, that is, a pattern forming body is obtained by forming a highly lipophilic image on the surface of the photoreceptor and subsequently hydrophilizing the non-image portion by treatment with a desensitizing solution. The hydrophilic portion is immersed in water or the like to make it oleophobic, and the printing ink is received in the oleophilic image portion and transferred to paper or the like. However, in the pattern formation, various post-exposure treatments such as treatment with a desensitizing solution are required.

また、レーザーの照射によって、インクに対して受容性の高い部位と撥インク性の部位からなるパターンを形成することが可能なヒートモード記録材料を用いた平版印刷原版を作製する方法も提案されている。ヒートモード記録材料は、現像等の工程が不要で、単にレーザー光によって画像を形成するのみで印刷版を製造することができるという特徴を有しているが、レーザーの強度の調整、レーザーにより変質した固体状物質など残留物等の処理の問題、耐刷性などに課題があった。   There has also been proposed a method for producing a lithographic printing plate precursor using a heat mode recording material capable of forming a pattern composed of a portion having high receptivity to ink and a portion having ink repellency by laser irradiation. Yes. The heat mode recording material does not require a process such as development, and has a feature that a printing plate can be produced simply by forming an image with a laser beam. There were problems in the processing of residues such as solid substances and the printing durability.

また、高精細なパターンを形成する方法として、基材上に塗布したフォトレジスト層にパターン露光を行い、露光後、フォトレジストを現像し、さらにエッチングを行ったり、フォトレジストに機能性を有する物質を用いて、フォトレジストの露光によって目的とするパターンを直接形成する等のフォトリソグラフィーによるパターン形成体の製造方法が知られている。   In addition, as a method for forming a high-definition pattern, a photoresist layer coated on a substrate is subjected to pattern exposure, and after the exposure, the photoresist is developed, further etched, or a substance having functionality in the photoresist. There is known a method of manufacturing a pattern forming body by photolithography, such as directly forming a target pattern by exposing a photoresist using a photoresist.

フォトリソグラフィーによる高精細パターンの形成は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの着色パターンの形成、マイクロレンズの形成、精細な電気回路基板の製造、パターンの露光に使用するクロムマスクの製造等に用いられているが、これらの方法によっては、フォトレジストを用いると共に、露光後に液体現像液によって現像を行ったり、エッチングを行う必要があるので、廃液を処理する必要が生じる等の問題点があり、またフォトレジストとして機能性の物質を用いた場合には、現像の際に使用されるアルカリ液等によって劣化する等の問題点もあった。   The formation of high-definition patterns by photolithography is used for the formation of colored patterns for color filters used in liquid crystal display devices, the formation of microlenses, the manufacture of fine electrical circuit boards, the manufacture of chromium masks used for pattern exposure, etc. However, depending on these methods, it is necessary to use a photoresist and develop with a liquid developer after exposure or to perform etching. In addition, when a functional substance is used as a photoresist, there is a problem that it deteriorates due to an alkali solution or the like used during development.

カラーフィルタ等の高精細なパターンを印刷等によって形成することも行われているが、印刷で形成されるパターンには、位置精度等の問題があり、高精度なパターンの形成は困難であった。   A high-definition pattern such as a color filter is also formed by printing or the like, but the pattern formed by printing has problems such as positional accuracy, and it is difficult to form a high-precision pattern. .

そこで、基材上に、光触媒と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により特性が変化する材料とを含有する特性変化パターン形成用塗工液を用いて層を形成し、パターン状に露光することにより、特性が変化したパターンを形成するパターン形成体の製造方法が本発明者等において検討されてきた(特許文献1)。この方法によれば、上記特性変化層の特性を利用して、容易に着色層等の機能性部を形成することを可能とすることができる。   Therefore, by forming a layer on the base material using a coating liquid for characteristic change pattern formation containing a photocatalyst and a material whose characteristics change due to the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation, and exposing the pattern The present inventors have studied a method for producing a pattern forming body that forms a pattern having changed characteristics (Patent Document 1). According to this method, it is possible to easily form a functional part such as a colored layer using the characteristics of the characteristic change layer.

しかしながら、上述したパターン形成体は、エネルギーの照射によりエネルギーが照射された部分の特性を光触媒の作用を利用することにより変化させて、特性の異なるパターンを形成するものであるので、特性の差を生じさせるのに所定の時間がかかる。この時間を短縮することができれば、さらなる効率化を図ることが可能である。   However, the above-described pattern forming body changes the characteristics of the portion irradiated with energy by using the action of the photocatalyst to form patterns having different characteristics. It takes a certain amount of time to generate. If this time can be shortened, further efficiency can be achieved.

また、精度の良い機能性素子を得るためには、パターン形成体上に大きな特性の差を形成することが好ましいのであるが、効率上許される所定の時間内にこのような大きな特性の差を形成するためには、パターン形成体表面における露光による特性の変化の速度を向上させる必要がある。
特開平11−344804号公報
In order to obtain a functional element with high accuracy, it is preferable to form a large characteristic difference on the pattern forming body. However, such a large characteristic difference is allowed within a predetermined time allowed for efficiency. In order to form it, it is necessary to improve the speed of change in characteristics due to exposure on the surface of the pattern forming body.
JP-A-11-344804

そこで、特性の大きく異なるパターンが効率的に形成されたパターン形成体や、その製造方法等の提供が望まれている。   Therefore, it is desired to provide a pattern forming body in which patterns having greatly different characteristics are efficiently formed, a manufacturing method thereof, and the like.

本発明は、基材と、上記基材上に形成され、少なくとも光触媒、金属微粒子、および特性付与剤を含有し、エネルギー照射により特性が変化する特性変化層とを有し、上記特性変化層は、上記特性変化層の特性がパターン状に変化した特性変化パターンを有することを特徴とするパターン形成体を提供する。   The present invention has a base material and a property change layer that is formed on the base material and contains at least a photocatalyst, metal fine particles, and a property-imparting agent, and the property changes upon energy irradiation. There is provided a pattern forming body characterized by having a characteristic change pattern in which the characteristic of the characteristic change layer is changed into a pattern.

本発明によれば、上記特性変化層中に金属微粒子が含有されていることから、特性変化層にエネルギー照射された際の光触媒の感度を向上させることができる。これにより、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって効率よく上記特性付与剤を分解または変性等することができ、大きな特性の差を有する上記特性変化パターンが、短時間で形成されたパターン形成体とすることができる。また、本発明においては上記金属微粒子の作用によって、上記特性変化パターンの色が変化したものとすることができる。したがって、本発明によれば、上記特性変化パターン上に、特性変化層の特性の差を利用して機能性部を形成する際、特性変化パターンの識別が容易となり、アライメントを容易にとること等もできる、という利点も有する。   According to the present invention, since the metal fine particles are contained in the characteristic change layer, the sensitivity of the photocatalyst when the characteristic change layer is irradiated with energy can be improved. As a result, the above-mentioned property-imparting agent can be efficiently decomposed or modified by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation, and the above-mentioned property change pattern having a large property difference is formed in a short time. be able to. In the present invention, the color of the characteristic change pattern can be changed by the action of the metal fine particles. Therefore, according to the present invention, when the functional portion is formed on the characteristic change pattern using the characteristic difference of the characteristic change layer, the characteristic change pattern can be easily identified and alignment can be easily performed. Also has the advantage of being able to.

上記発明においてはまた、上記金属微粒子の粒径が、1nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。このような粒径の金属微粒子が上記特性変化層中に含有されることによって、光触媒の感度を向上させることができ、短時間で特性の差が大きな特性変化パターンを形成することが可能となるからである。   In the present invention, it is also preferable that the metal fine particles have a particle size in the range of 1 nm to 100 nm. By including the metal fine particles having such a particle size in the characteristic change layer, the sensitivity of the photocatalyst can be improved, and a characteristic change pattern having a large characteristic difference can be formed in a short time. Because.

また、上記発明においては、上記金属微粒子が、金、銀、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、コバルト、カドミウム、および鉄から選択される1種または2種以上の物質であることが好ましい。このような金属が上記特性変化層に含有されることによって、上記光触媒の感度を向上させることができるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable that the said metal fine particle is 1 type, or 2 or more types of substances selected from gold | metal | money, silver, copper, platinum, lead, tin, nickel, cobalt, cadmium, and iron. It is because the sensitivity of the photocatalyst can be improved by containing such a metal in the property change layer.

上記発明においては、上記特性付与剤が、上記特性変化層のバインダとして用いられるものとすることが好ましい。本発明においては、上記金属微粒子が特性変化層におけるバインダとしての機能を果たすものとすることもできるが、特性付与剤がバインダとしての機能も果たすものとすることにより、特性変化層の強度をより高いものとすることができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said characteristic provision agent shall be used as a binder of the said characteristic change layer. In the present invention, the metal fine particles can also function as a binder in the property change layer, but the property-imparting agent also functions as a binder, so that the strength of the property change layer can be further increased. This is because it can be expensive.

また、上記特性付与剤が、オルガノポリシロキサンであることが好ましい。オルガノポリシロキサンは、上述したような特性付与剤、およびバインダとしての機能も果たすことができるからである。   Moreover, it is preferable that the said property-imparting agent is organopolysiloxane. This is because the organopolysiloxane can also function as a property-imparting agent and a binder as described above.

またさらに、上記オルガノポリシロキサンが、YnSiX(4−n)(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Xはアルコキシル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンを用いることにより、上述したような特性の差をより発揮することができるからである。 Further, the organopolysiloxane is YnSiX (4-n) (where Y is an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group, a chloroalkyl group, an isocyanate group, or an epoxy group, or these X represents an alkoxyl group or halogen, and n is an integer from 0 to 3.) One or more hydrolyzed condensates or cohydrolytic condensates of silicon compounds represented by An organopolysiloxane that is a product is preferable. This is because by using such an organopolysiloxane, the above-described difference in characteristics can be exhibited more.

上記発明においては、上記特性付与剤が、撥液性を有する撥液性付与剤であり、上記特性変化層がエネルギー照射により、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層とすることができる。この場合、上記特性変化層上のエネルギーが照射されていない領域を撥液性領域、エネルギーが照射された領域を親液性領域とすることができ、これらの濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等によって容易に親液性領域のみに機能性部を形成することができる。   In the above invention, the property imparting agent is a liquid repellency imparting agent having liquid repellency, and the wettability in which the property change layer changes its wettability so that the contact angle with the liquid is reduced by energy irradiation. It can be a change layer. In this case, the region on the characteristic change layer that is not irradiated with energy can be a liquid-repellent region, and the region that is irradiated with energy can be a lyophilic region. For example, the functional part can be easily formed only in the lyophilic region by an ink jet method or the like.

また、本発明は上述したいずれかのパターン形成体の上記特性変化パターン上に機能性部が形成されていることを特徴とする機能性素子を提供する。   Moreover, this invention provides the functional element characterized by the functional part being formed on the said characteristic change pattern of one of the pattern formation bodies mentioned above.

本発明によれば、機能性部が、上記パターン形成体の特性変化パターンの特性の差を利用して、容易に形成された機能性素子とすることができる。また、本発明においては、機能性部を形成する際に、上記特性変化パターンの色の差を利用してアライメントをとること等ができることから、精確な位置に機能性部が形成されたものとすることができ、高品質な機能性素子とすることができる。   According to the present invention, the functional part can be a functional element that is easily formed by utilizing the difference in characteristics of the characteristic change pattern of the pattern forming body. Further, in the present invention, when the functional part is formed, alignment can be performed using the color difference of the characteristic change pattern, so that the functional part is formed at an accurate position. And a high-quality functional element.

また、本発明は上記機能性素子の機能性部が、画素部であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。   The present invention also provides a color filter, wherein the functional part of the functional element is a pixel part.

本発明によれば、上記特性変化層の特性の差や色の変化等を利用して、例えばインクジェット法等によって高精細に画素部が形成されたものとすることができ、高品質なカラーフィルタとすることができる。   According to the present invention, the pixel portion can be formed with high definition by, for example, an ink jet method using the characteristic difference or color change of the characteristic change layer, and a high quality color filter. It can be.

また、本発明は、上記機能性素子の機能性部が金属配線であることを特徴とする導電性パターンを提供する。   Moreover, this invention provides the electroconductive pattern characterized by the functional part of the said functional element being metal wiring.

本発明によれば、上記特性変化層の特性の差等を利用して、例えば電解ジェット法等によって、目的とするパターン状に高精細な金属配線を形成されたものとすることができ、高品質な導電性パターンとすることができる。   According to the present invention, a high-definition metal wiring can be formed in a target pattern by using, for example, an electrolytic jet method or the like by utilizing the difference in characteristics of the characteristic change layer. A high quality conductive pattern can be obtained.

本発明は、上記機能性素子の上記機能性部が有機エレクトロルミネッセント(以下、有機ELともいう。)層であることを特徴とする有機EL素子を提供する。   The present invention provides an organic EL element, wherein the functional part of the functional element is an organic electroluminescent (hereinafter also referred to as organic EL) layer.

本発明によれば、上記特性変化層の特性の差を利用して、高精細なパターン状に有機EL層を形成されたものとすることができ、高品質な有機EL素子とすることができる。   According to the present invention, the organic EL layer can be formed in a high-definition pattern using the difference in characteristics of the characteristic change layer, and a high-quality organic EL element can be obtained. .

またさらに、本発明は、上記機能性素子の上記機能性部が生体物質と付着性を有することを特徴とするバイオチップ用基材を提供する。   Furthermore, the present invention provides a biochip substrate, wherein the functional part of the functional element has adhesion to a biological substance.

本発明によれば、生体物質と付着性を有する機能性部を高精細なパターン状に形成されたものとすることができ、高品質なバイオチップ用基材とすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the functional part which has a biological substance and adhesiveness can be formed in the highly fine pattern shape, and it can be set as the high quality base material for biochips.

また、本発明は光触媒、金属微粒子、および特性付与剤を含有することを特徴とするパターン形成体用塗工液を提供する。   Moreover, this invention provides the coating liquid for pattern formation bodies characterized by including a photocatalyst, a metal microparticle, and a characteristic provision agent.

本発明によれば、光触媒とともに、上記金属微粒子が含有されていることから、上記パターン形成体用塗工液を塗布してパターン形成体を形成した際、光触媒の感度を向上させることができ、エネルギーが照射された領域の上記特性付与剤を、短時間で効率よく分解または変性等させることができる。またこの際、上記金属微粒子の作用によって、エネルギー照射された領域の色が変化したものとすることもできる。   According to the present invention, since the metal fine particles are contained together with the photocatalyst, the sensitivity of the photocatalyst can be improved when the pattern forming body is formed by applying the coating liquid for the pattern forming body, The property-imparting agent in the region irradiated with energy can be efficiently decomposed or modified in a short time. At this time, the color of the region irradiated with energy may be changed by the action of the metal fine particles.

上記発明においては、上記金属微粒子の平均粒径が1nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。上記金属微粒子の平均粒径が上記範囲内であることにより、光触媒の感度を向上させることができるからである。   In the said invention, it is preferable that the average particle diameter of the said metal fine particle exists in the range of 1 nm-100 nm. It is because the sensitivity of a photocatalyst can be improved because the average particle diameter of the said metal fine particle exists in the said range.

また、上記発明においては、上記金属微粒子が、金、銀、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、コバルト、カドミウム、および鉄から選択される1種または2種以上の物質であることが好ましい。このような金属が上記特性変化層に含有されることによって、上記光触媒の感度を向上させることができるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable that the said metal fine particle is 1 type, or 2 or more types of substances selected from gold | metal | money, silver, copper, platinum, lead, tin, nickel, cobalt, cadmium, and iron. It is because the sensitivity of the photocatalyst can be improved by containing such a metal in the property change layer.

またさらに、上記発明においては、上記特性付与剤が、オルガノポリシロキサンであることが好ましい。オルガノポリシロキサンは、上記特性付与剤としての機能の他に、バインダとしての機能も果たすことができる、形成された層を強度の高い層とすることができるからである。   Furthermore, in the said invention, it is preferable that the said property-imparting agent is organopolysiloxane. This is because the organopolysiloxane can function as a binder in addition to the function as a property-imparting agent, and the formed layer can be a high-strength layer.

また、上記オルガノポリシロキサンが、YnSiX(4−n)(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Xはアルコキシル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンを用いることにより、上述したような特性の差を大きなものとすることができるからである。 The organopolysiloxane is YnSiX (4-n) (where Y is an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group, a chloroalkyl group, an isocyanate group, or an epoxy group, or these One or two or more hydrolyzed condensates or cohydrolyzed condensates of a silicon compound represented by: X represents an alkoxyl group or halogen, and n is an integer from 0 to 3. It is preferable that it is organopolysiloxane which is. This is because by using such an organopolysiloxane, the difference in characteristics as described above can be increased.

またさらに、上記発明においては、上記特性付与剤が、撥液性を有し、かつエネルギー照射に伴う光触媒の作用により分解または変性される撥液性付与剤とすることができる。これにより、上記パターン形成体用塗工液を塗布して層を形成した際、エネルギー照射されていない領域を撥液性領域、エネルギー照射された領域を親液性領域とすることができるからである。   Furthermore, in the said invention, the said characteristic imparting agent can be made into the liquid repellency imparting agent which has liquid repellency and is decomposed | disassembled or modified | denatured by the effect | action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. As a result, when the layer is formed by applying the pattern forming body coating liquid, the non-energy-irradiated region can be the liquid-repellent region, and the energy-irradiated region can be the lyophilic region. is there.

また、上記発明においては、上記金属微粒子が、金属コロイド液として添加されたものであることが好ましい。これにより、上記金属微粒子をパターン形成体用塗工液中で安定して分散しているものとすることができるからである。   Moreover, in the said invention, it is preferable that the said metal fine particle is added as a metal colloid liquid. This is because the metal fine particles can be stably dispersed in the coating liquid for the pattern forming body.

また本発明は、光触媒と、金属コロイド液と、特性付与剤とを混合してパターン形成体用塗工液を調整する塗工液調整工程と、
基材上に、上記パターン形成体用塗工液を塗布する塗工液塗布工程と、
上記塗工液塗布工程により塗布されたパターン形成体用塗工液を乾燥させて特性変化層を形成する乾燥工程と、
上記特性変化層にエネルギーを照射して、上記特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と
を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。
The present invention also includes a coating liquid adjusting step of adjusting a pattern forming body coating liquid by mixing a photocatalyst, a metal colloid liquid, and a property-imparting agent,
On the base material, a coating liquid coating step for coating the pattern forming body coating liquid,
A drying step of drying the coating liquid for the pattern forming body applied by the coating liquid application step to form a characteristic change layer;
And a characteristic change pattern forming step of forming a characteristic change pattern in which the characteristics of the characteristic change layer are changed by irradiating energy to the characteristic change layer.

本発明においては、塗工液調整工程により調整されたパターン形成体用塗工液中に、金属微粒子が含有されていることから、特性変化層を形成した際に、光触媒の感度を向上させることができる。これにより、上記特性変化パターン形成工程において形成される特性変化パターンの特性の差を、短時間で大きいものとすることができ、効率よくパターン形成体を製造することができるのである。   In the present invention, since the fine metal particles are contained in the coating liquid for the pattern forming body adjusted by the coating liquid adjusting step, the sensitivity of the photocatalyst is improved when the characteristic change layer is formed. Can do. Thereby, the difference in the characteristics of the characteristic change pattern formed in the characteristic change pattern forming step can be increased in a short time, and the pattern formed body can be manufactured efficiently.

本発明によれば、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって効率よく上記特性付与剤を分解または変性等することができ、大きな特性の差を有する上記特性変化パターンが、短時間で形成されたパターン形成体とすることができる。また、本発明においては上記金属微粒子の作用によって、上記特性変化パターンの色が変化したものとすることができることから、上記特性変化パターン上に、特性変化層の特性の差を利用して機能性部を形成する際、特性変化パターンの識別が容易となり、アライメントを容易にとること等もできる、という効果も奏するものである。   According to the present invention, the above-mentioned property change agent can be efficiently decomposed or modified by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation, and the property change pattern having a large property difference is formed in a short time. It can be a body. Further, in the present invention, the color of the characteristic change pattern can be changed by the action of the metal fine particles, so that the functional property is obtained by utilizing the characteristic difference of the characteristic change layer on the characteristic change pattern. When the portion is formed, it is possible to easily identify the characteristic change pattern and to easily perform alignment.

本発明は、カラーフィルタをはじめとして各種の用途に使用可能な、表面に特性の異なるパターンを有するパターン形成体、そのパターン形成体の製造方法、そのパターン形成体に用いられるパターン形成体用塗工液、およびそのパターン形成体を利用したカラーフィルタ等に関するものである。
以下、それぞれについて説明する。
The present invention relates to a pattern forming body having a pattern with different characteristics on the surface, which can be used for various applications including a color filter, a method for producing the pattern forming body, and a coating for the pattern forming body used for the pattern forming body. The present invention relates to a liquid and a color filter using the pattern forming body.
Each will be described below.

A.パターン形成体用塗工液
まず、本発明のパターン形成体用塗工液について説明する。本発明のパターン形成体用塗工液は、光触媒、金属微粒子、および特性付与剤を含有するものである。
A. First, the pattern forming body coating solution of the present invention will be described. The pattern forming body coating liquid of the present invention contains a photocatalyst, metal fine particles, and a property-imparting agent.

本発明のパターン形成体用塗工液中には、光触媒および特性付与剤が含有されていることから、このパターン形成体用塗工液を塗布して層を形成した際に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって、上記特性付与剤を分解または変性させて、特性が変化する層として用いることができる。ここで、本発明においては、上記光触媒とともに金属微粒子が含有されていることから、この金属微粒子の作用によって光触媒の感度を向上させることができる。これにより、パターン形成体用塗工液が塗布されて形成された層を、短時間で高精細なパターン状に特性を変化させることが可能な層とすることができ、様々な用途に用いることが可能なものとすることができる。   The pattern forming body coating liquid of the present invention contains a photocatalyst and a property-imparting agent. Therefore, when the pattern forming body coating liquid is applied to form a layer, it is accompanied by energy irradiation. By the action of the photocatalyst, the property-imparting agent can be decomposed or modified to be used as a layer whose properties change. Here, in the present invention, since the metal fine particles are contained together with the photocatalyst, the sensitivity of the photocatalyst can be improved by the action of the metal fine particles. As a result, the layer formed by applying the pattern forming body coating liquid can be a layer whose characteristics can be changed into a high-definition pattern in a short time, and can be used for various applications. Can be possible.

また、本発明においては、上記パターン形成体用塗工液を塗布して形成された層にエネルギーを照射した場合、金属微粒子の作用によって、エネルギー照射された領域の色が変化するものとすることができる。これにより、エネルギーが照射されて特性が変化した領域を視認することができることから、例えばその層上に上記特性の差を利用して機能性部等を形成する際、アライメントを容易にとること等ができ、より簡易な工程で、高精細な機能性部を形成することができるのである。   In the present invention, when the layer formed by applying the pattern forming body coating liquid is irradiated with energy, the color of the region irradiated with energy is changed by the action of the metal fine particles. Can do. As a result, it is possible to visually recognize a region whose characteristics have been changed by irradiation of energy. For example, when forming a functional part or the like on the layer by utilizing the difference in the characteristics, it is easy to take alignment, etc. Thus, a high-definition functional part can be formed by a simpler process.

このような作用機構は、必ずしも明確なものではないが、含有されている金属が微粒子であるため、金属微粒子が光触媒とハイブリッド化して、層中に含有されることとなり、光触媒の感度を向上させたり、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって酸化あるいは還元されて色が変化するのであると考えられる。   Such a mechanism of action is not necessarily clear, but since the contained metal is fine particles, the metal fine particles are hybridized with the photocatalyst and contained in the layer, thereby improving the sensitivity of the photocatalyst. It is thought that the color changes due to oxidation or reduction by the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation.

以下、本発明のパターン形成体用塗工液を構成する各材料について、それぞれ詳しく説明する。   Hereinafter, each material which comprises the coating liquid for pattern formation bodies of this invention is each demonstrated in detail.

1.金属微粒子
まず、本発明のパターン形成体用塗工液中に含有される金属微粒子について説明する。本発明のパターン形成体用塗工液中に含有される金属微粒子としては、後述する光触媒の感度を向上させることが可能なものであれば、その種類は特に限定されるものではなく、例えば金、銀、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、コバルト、カドミウム、鉄、およびクロムよりイオン化傾向の小さい金属等が挙げられ、これらを1種類または2種類以上混合して用いることができる。これらの金属がパターン形成体用塗工液中に含有されることによって、後述する光触媒の感度を向上させることが可能となるからである。本発明においては、上記の中でもイオン化傾向が小さい金、白金、銀、または銅であることが好ましい。
1. Metal Fine Particles First, the metal fine particles contained in the pattern forming body coating liquid of the present invention will be described. The metal fine particles contained in the pattern forming body coating liquid of the present invention are not particularly limited as long as the sensitivity of the photocatalyst described later can be improved. Silver, copper, platinum, lead, tin, nickel, cobalt, cadmium, iron, and metals having a smaller ionization tendency than chromium, and the like can be used, and these can be used alone or in combination. It is because the sensitivity of the photocatalyst described later can be improved by containing these metals in the coating liquid for pattern forming body. In the present invention, gold, platinum, silver, or copper having a small ionization tendency is preferable among the above.

また、本発明のパターン形成体用塗工液中における上記金属微粒子の平均粒径は、1nm〜100nmの範囲内、中でも5nm〜50nmの範囲内、特に10nm〜20nmの範囲内であることが好ましい。粒径がこのような範囲内であることにより、後述する光触媒の感度をより向上させることが可能となるからである。ここで本発明においては、パターン形成体用塗工液中において、金属微粒子がこのような平均粒径を有するものとするために、金属微粒子が金属コロイド液として添加されたものであることが好ましい。これにより、パターン形成体用塗工液中においても、金属微粒子の分散安定性を良好なものとすることができるからである。なお、上記金属コロイド液として金属微粒子が添加される場合、金属微粒子は、その表面に有機成分が付着しているものであってもよく、また表面を有機成分で被覆されているもの等であってもよい。   The average particle diameter of the metal fine particles in the pattern forming body coating liquid of the present invention is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, more preferably in the range of 5 nm to 50 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 20 nm. . This is because the sensitivity of the photocatalyst described later can be further improved when the particle diameter is within such a range. Here, in the present invention, it is preferable that the metal fine particles are added as a metal colloid liquid in order to make the metal fine particles have such an average particle diameter in the coating liquid for pattern forming body. . This is because the dispersion stability of the metal fine particles can be improved even in the coating liquid for the pattern forming body. In the case where metal fine particles are added as the metal colloid liquid, the metal fine particles may have an organic component attached to the surface thereof, or may have a surface coated with an organic component. May be.

本発明においては、上記パターン形成体用塗工液中に含有される光触媒の重量%を1とした場合に、上記金属微粒子の重量%が0.0001〜10の範囲内であることが好ましい。また、上記金属微粒子は、パターン形成体用塗工液の固形分中に、0.001重量%〜1重量%含有されていることが好ましい。このような範囲内金属微粒子が含有されていることによって、光触媒の感度を向上させることができるからである。   In the present invention, when the weight% of the photocatalyst contained in the pattern forming body coating liquid is 1, the weight percentage of the metal fine particles is preferably within the range of 0.0001-10. The metal fine particles are preferably contained in an amount of 0.001% by weight to 1% by weight in the solid content of the pattern forming body coating liquid. It is because the sensitivity of a photocatalyst can be improved by containing the metal fine particle in such a range.

2.光触媒
次に、本発明に用いられる光触媒について説明する。本発明に用いられる光触媒は、エネルギー照射されることにより励起されて、後述する特性付与剤を分解または変性等させることが可能なものであれば、特に限定されるものではない。後述するような二酸化チタンに代表される光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光の照射によって生成したキャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。本発明においては、このキャリアが後述する特性付与剤に作用を及ぼすものであると考えられる。
2. Next, the photocatalyst used in the present invention will be described. The photocatalyst used in the present invention is not particularly limited as long as it is excited by energy irradiation and can decompose or modify a property-imparting agent described later. Although the mechanism of action of photocatalyst typified by titanium dioxide as described below is not necessarily clear, carriers generated by light irradiation react directly with nearby compounds or in the presence of oxygen and water. It is considered that the chemical structure of organic matter is changed by the generated active oxygen species. In the present invention, this carrier is considered to act on the property-imparting agent described later.

本発明に用いられる光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化タングステン(WO)、酸化ビスマス(Bi)、および酸化鉄(Fe)を挙げることができ、これらから選択して1種または2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the photocatalyst used in the present invention include titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), which are known as photo semiconductors. Bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) can be mentioned, and one or a mixture of two or more selected from these can be used.

本発明においては、特に二酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタンは励起波長が380nm以下にある。   In the present invention, titanium dioxide is particularly preferably used because it has a high band gap energy, is chemically stable, has no toxicity, and is easily available. Titanium dioxide includes an anatase type and a rutile type, and both can be used in the present invention, but anatase type titanium dioxide is preferred. Anatase type titanium dioxide has an excitation wavelength of 380 nm or less.

このようなアナターゼ型二酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル(石原産業(株)製STS−02(平均粒径7nm)、石原産業(株)製ST−K01)、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル(日産化学(株)製TA−15(平均粒径12nm))等を挙げることができる。
光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が50nm以下であることが好ましく、20nm以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
Examples of such anatase type titanium dioxide include hydrochloric acid peptizer type anatase type titania sol (STS-02 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. (average particle size 7 nm), ST-K01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), nitric acid solution An anatase type titania sol (TA-15 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (average particle size 12 nm)) and the like can be mentioned.
The smaller the particle size of the photocatalyst, the more effective the photocatalytic reaction occurs. The average particle size is preferably 50 nm or less, and the photocatalyst of 20 nm or less is particularly preferable.

また、上記酸化チタンとして可視光応答型のものを用いてもよい。可視光応答型の酸化チタンとは、可視光のエネルギーによっても励起されるものであり、このような可視光応答化の方法としては、酸化チタンを窒化処理する方法等が挙げられる。   Further, a visible light responsive type may be used as the titanium oxide. Visible light responsive titanium oxide is also excited by the energy of visible light. Examples of such a visible light responsive method include a method of nitriding titanium oxide.

酸化チタン(TiO)は、窒化処理をすることにより、酸化チタン(TiO)のバンドギャップの内側に新しいエネルギー準位が形成され、バンドギャップが狭くなる。その結果、通常酸化チタン(TiO)の励起波長は380nmであるが、その励起波長より長波長の可視光によっても、励起されることが可能となるのである。これにより、種々の光源によるエネルギー照射の可視光領域の波長も酸化チタン(TiO)の励起に寄与させることが可能となることから、さらに酸化チタンを高感度化させることが可能となるのである。 When titanium oxide (TiO 2 ) is subjected to nitriding treatment, a new energy level is formed inside the band gap of titanium oxide (TiO 2 ), and the band gap is narrowed. As a result, the excitation wavelength of titanium oxide (TiO 2 ) is usually 380 nm, but it can be excited even by visible light having a longer wavelength than the excitation wavelength. As a result, the wavelength in the visible light region of energy irradiation from various light sources can also contribute to the excitation of titanium oxide (TiO 2 ), so that it is possible to further increase the sensitivity of titanium oxide. .

ここで、本発明でいう酸化チタンの窒化処理とは、酸化チタン(TiO)の結晶の酸素サイトの一部を窒素原子での置換する処理や、酸化チタン(TiO)結晶の格子間に窒素原子をドーピングする処理、または酸化チタン(TiO)結晶の多結晶集合体の粒界に窒素原子を配する処理等をいう。 Here, the nitriding treatment of titanium oxide referred to in the present invention is a treatment for replacing part of the oxygen sites of the titanium oxide (TiO 2 ) crystal with nitrogen atoms, or between the lattices of the titanium oxide (TiO 2 ) crystal. A treatment of doping nitrogen atoms or a treatment of arranging nitrogen atoms at the grain boundaries of a polycrystalline aggregate of titanium oxide (TiO 2 ) crystals.

酸化チタン(TiO)の窒化処理方法は、特に限定されるものではなく、例えば、結晶性酸化チタンの微粒子をアンモニア雰囲気下で700℃の熱処理により、窒素をドーピングし、この窒素のドーピングされた微粒子と、無機バインダや溶媒等を用いて、分散液とする方法等が挙げられる。 The method of nitriding titanium oxide (TiO 2 ) is not particularly limited. For example, crystalline titanium oxide fine particles are doped with nitrogen by heat treatment at 700 ° C. in an ammonia atmosphere, and the nitrogen is doped. Examples thereof include a method of forming a dispersion using fine particles and an inorganic binder, a solvent, or the like.

このような光触媒は、本発明のパターン形成体用塗工液における固形分中に、0.01重量%〜50重量%、中でも0.1重量%〜10重量%含有されることが好ましい。これにより、パターン形成体用塗工液が塗布された層にエネルギーが照射された場合、後述する特性付与剤を分解または変性等することができ、層の表面の特性を変化させることが可能となるからである。   Such a photocatalyst is preferably contained in the solid content in the coating solution for a pattern forming body of the present invention in an amount of 0.01% by weight to 50% by weight, especially 0.1% by weight to 10% by weight. Thereby, when energy is irradiated to the layer to which the coating liquid for pattern forming body is applied, the property-imparting agent described later can be decomposed or modified, and the surface properties of the layer can be changed. Because it becomes.

3.特性付与剤
次に、本発明のパターン形成体用塗工液に用いられる特性付与剤について説明する。本発明のパターン形成体用塗工液に用いられる特性付与剤とは、パターン形成体用塗工液が塗布されて層が形成された際に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、例えば分解または変性等されて、層表面の特性を変化させるものであり、このように特性を変化させることが可能なものであれば、特にその種類等は限定されるものではない。例えば、撥液性の官能基を有する材料であり、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって表面の官能基が分解や置換等されることによって、表面の濡れ性が変化するものであってもよく、また感光性保護基で保護された官能基を有する分子であり、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により脱保護されて細胞との接着性が変化するもの等であってもよい。
3. Characteristic imparting agent Next, the property imparting agent used for the coating liquid for pattern forming bodies of the present invention will be described. The property-imparting agent used in the pattern forming body coating liquid of the present invention is, for example, decomposed or decomposed by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation when the pattern forming body coating liquid is applied to form a layer. The type or the like is not particularly limited as long as it is modified to change the characteristics of the layer surface and can change the characteristics in this way. For example, it is a material having a liquid repellent functional group, and the wettability of the surface may be changed by decomposing or replacing the functional group of the surface by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation, Further, it may be a molecule having a functional group protected with a photosensitive protective group, which is deprotected by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation and changes its adhesion to cells.

本発明においては、上記特性付与剤がバインダとしても用いられるものであることが好ましい。本発明においては、上記金属微粒子の含有量等によっては、金属微粒子が層を形成する際のバインダとしての機能を果たすことも可能であるが、上記のようなバインダとしての機能を有する特性付与剤が用いられた場合には、パターン形成体用塗工液を塗布して層を形成した際に、さらに強度の高い層とすることができるからである。   In the present invention, it is preferable that the property-imparting agent is also used as a binder. In the present invention, depending on the content of the metal fine particles and the like, the metal fine particles can also function as a binder when forming a layer. This is because when a layer is formed by applying a coating solution for a pattern forming body, a higher strength layer can be obtained.

このようなバインダとしても用いられる特性付与剤としては、光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するものであれば、特に限定されるものではないが、特にオルガノポリシロキサンが用いられることが好ましい。パターン形成体用塗工液中に、オルガノポリシロキサンが含有されることにより、上述したような特性変化を生じる層を形成することが可能となるからである。   The property-imparting agent used also as such a binder is not particularly limited as long as it has a main chain that is difficult to be deteriorated and decomposed by the action of the photocatalyst, but an organopolysiloxane is particularly used. preferable. This is because an organopolysiloxane is contained in the pattern forming body coating solution, whereby a layer that causes the above-described property change can be formed.

本発明に用いられるオルガノポリシロキサンとしては、例えば、(a)ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、(b)撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等のオルガノポリシロキサンを挙げることができる。   Examples of the organopolysiloxane used in the present invention include (a) an organopolysiloxane that exhibits high strength by hydrolyzing and polycondensing chloro or alkoxysilane by sol-gel reaction or the like, and (b) water repellency and water repellency. Mention may be made of organopolysiloxanes such as organopolysiloxanes which are crosslinked with reactive silicones which are excellent in oiliness.

上記の(a)の場合、一般式:
SiX(4−n)
(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Xはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)
で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでXで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。また、Yで示される有機基全体の炭素数は1〜20の範囲内、中でも5〜10の範囲内であることが好ましい。
In the case of (a) above, the general formula:
Y n SiX (4-n)
(Where Y is an alkyl group, fluoroalkyl group, vinyl group, amino group, phenyl group, chloroalkyl group, isocyanate group, or epoxy group, or an organic group containing these, and X is an alkoxyl group, acetyl group, or Represents halogen, n is an integer from 0 to 3)
It is preferable that it is the organopolysiloxane which is a 1 type, or 2 or more types of hydrolysis condensate or cohydrolysis condensate of the silicon compound shown by these. Here, the alkoxy group represented by X is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group. Moreover, it is preferable that the carbon number of the whole organic group shown by Y exists in the range of 1-20, especially in the range of 5-10.

これにより、パターン形成体用塗工液を塗布して層を形成した際、例えばYとして撥液性を有するフルオロアルキル基等を有するものを用いた場合にはそのYによって表面を撥液性とすることができ、またエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、そのYが分解等され、親液性とすることが可能となるからである。また、例えばYとして、細胞との接着性を有するアミノ基等を有するものを用いた場合には、そのYによって表面を細胞との接着性を有するものとすることができ、またエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、そのYが分解等され、細胞との接着性を有しないもの等とすることができるからである。   Thus, when a layer is formed by applying the pattern forming body coating liquid, for example, when Y having a fluoroalkyl group having liquid repellency is used, the surface is made liquid repellent by Y. This is because Y can be decomposed and made lyophilic by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. In addition, for example, when Y having an amino group or the like having adhesiveness with a cell is used, the surface can have adhesiveness with the cell by the Y, and is accompanied by energy irradiation. This is because Y can be decomposed by the action of the photocatalyst, and can have no adhesiveness to cells.

また、上記の(b)の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げることができる。   In addition, examples of the reactive silicone (b) include compounds having a skeleton represented by the following general formula.

Figure 2005148321
Figure 2005148321

ただし、nは2以上の整数であり、R1,R2はそれぞれ炭素数1〜10の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の40%以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、R1、R2がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が60%以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも1個以上の水酸基等の反応性基を有する。 However, n is an integer of 2 or more, R 1, R 2 are each a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl, aryl or cyanoalkyl group, the total molar ratio of 40% or less Vinyl, phenyl and phenyl halide. In addition, it is preferable that R 1 and R 2 are methyl groups because the surface energy is the smallest, and it is preferable that the methyl groups are 60% or more by molar ratio. In addition, the chain end or side chain has at least one reactive group such as a hydroxyl group in the molecular chain.

また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコン化合物を混合してもよい。   Moreover, you may mix the stable organosilicon compound which does not carry out a crosslinking reaction like dimethylpolysiloxane with said organopolysiloxane.

このような特性付与剤は、パターン形成体用塗工液の固形分中に、0.01重量%〜50重量%、中でも0.1重量%〜10重量%程度含有されることが好ましい。   Such a property-imparting agent is preferably contained in the solid content of the pattern-forming body coating solution in an amount of 0.01 wt% to 50 wt%, particularly about 0.1 wt% to 10 wt%.

ここで、本発明に用いられる上記特性付与剤としては、特に撥液性を有し、かつエネルギー照射に伴う光触媒の作用により分解または変性される撥液性付与剤であることが好ましい。このような撥液性付与剤を用いることにより、パターン形成体用塗工液が塗布された層の、エネルギーが未照射の領域を撥液性を有する撥液性領域、エネルギーが照射された領域を撥液性付与剤が分解または変性されて親液性を有する親液性領域とすることができる。これにより、エネルギーが照射された領域とエネルギーが未照射の領域との濡れ性の差を利用して、容易に機能性部を形成することが可能となるからである。以下、このような撥液性付与剤について説明する。   Here, the property-imparting agent used in the present invention is preferably a liquid-repellent agent that has liquid repellency and is decomposed or modified by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation. By using such a liquid repellency-imparting agent, a region to which the pattern forming body coating liquid is applied, a region where energy is not irradiated, a region having liquid repellency, and a region irradiated with energy Can be made into a lyophilic region having a lyophilic property by decomposing or modifying the liquid repellency-imparting agent. This is because it is possible to easily form a functional part by utilizing a difference in wettability between a region irradiated with energy and a region not irradiated with energy. Hereinafter, such a liquid repellency imparting agent will be described.

本発明に用いられる撥液性付与剤としては、上述したように、撥液性を有し、かつエネルギー照射に伴う光触媒の作用により分解または変性されるものであれば、特に限定されるものではなく、例えばパターン形成体用塗工液を塗布して層を形成する際に、上述したようなバインダとしての機能を果たすものであってもよく、またバインダとしての機能を果たさないものであってもよい。また、これらを混合して用いてもよい。   As described above, the liquid repellency imparting agent used in the present invention is not particularly limited as long as it has liquid repellency and can be decomposed or modified by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation. For example, when a layer is formed by applying a coating solution for a pattern forming body, the layer may function as a binder as described above, or may not function as a binder. Also good. Moreover, you may mix and use these.

ここで、撥液性を有するとは、上記パターン形成体用塗工液が塗布されて層とされた際に、この層と機能性部を形成するために塗布される機能性部形成用塗工液との濡れ性を低いものとすることができることをいう。具体的には、エネルギーが未照射の領域において、上記機能性部形成用塗工液に対する接触角が30°以上、中でも40°以上、特に50°以上とすることが可能なものであること好ましい。エネルギーが未照射の領域において機能性部形成用塗工液との接触角が小さい場合には、撥液性が十分でなく、上記機能性部形成用塗工液が残存する可能性が生じるからである。   Here, having liquid repellency means that the functional part forming coating applied to form a functional part with this layer when the pattern forming body coating solution is applied to form a layer. It means that the wettability with the working liquid can be lowered. Specifically, in a region where energy is not irradiated, the contact angle with respect to the functional part forming coating solution is preferably 30 ° or more, more preferably 40 ° or more, and particularly preferably 50 ° or more. . If the contact angle with the functional part-forming coating solution is small in a region where energy is not irradiated, the liquid repellency is not sufficient and the functional part-forming coating solution may remain. It is.

一方、エネルギー照射された場合においては、上記機能性部形成用塗工液との濡れ性を良好なものとすることができることが好ましい。具体的には、上記機能性部形成用塗工液に対する接触角が20°以下、特に、10°以下とすることが可能なものであることが好ましい。エネルギー照射された部分における機能性部形成用塗工液との接触角が高いと、この部分での機能性部形成用塗工液の広がりが劣る可能性があり、機能性部の欠け等の問題が生じる可能性があるからである。
なお、ここでいう機能性部形成用塗工液との接触角は、パターン形成体用塗工液が塗布された層と機能性部形成用塗工液との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。
On the other hand, when energy is irradiated, it is preferable that the wettability with the functional part forming coating liquid can be improved. Specifically, it is preferable that the contact angle with respect to the functional part-forming coating solution is 20 ° or less, particularly 10 ° or less. If the contact angle with the coating solution for forming the functional part in the part irradiated with energy is high, the spread of the coating liquid for forming the functional part in this part may be inferior, such as lack of a functional part. This is because problems may arise.
In addition, the contact angle with the functional part forming coating liquid here refers to the contact angle between the layer coated with the pattern forming body coating liquid and the functional part forming coating liquid (contact angle measuring device ( It was measured using a Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-Z type) (after dropping a droplet from a microsyringe and 30 seconds later), and the result was obtained or the result was graphed.

ここで、本発明に用いられる撥液性付与剤のうち、バインダとしての機能を有しないものとしては、撥液性の官能基を有しており、パターン形成体用塗工液を塗布した際に、表面に配向して撥液性を発現する界面活性剤等が挙げられ、このような界面活性剤としては、例えば日光ケミカルズ(株)製NIKKOL BL、BC、BO、BBの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ZONYL FSN、FSO、旭硝子(株)製サーフロンS−141、145、大日本インキ化学工業(株)製メガファックF−141、144、ネオス(株)製フタージェントF−200、F251、ダイキン工業(株)製ユニダインDS−401、402、スリーエム(株)製フロラードFC−170、176等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤等を挙げることができる。また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。   Here, among the liquid repellency imparting agents used in the present invention, those having no function as a binder have a liquid repellency functional group, and when a pattern forming body coating liquid is applied In addition, surfactants or the like that are oriented on the surface and exhibit liquid repellency can be mentioned. Examples of such surfactants include NIKKOL BL, BC, BO, and BB series manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd. Hydrocarbon, DUON FON, ZONL FSN, FSO, Asahi Glass Co., Ltd. Surflon S-141, 145, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. Megafac F-141, 144, Neos Co., Ltd. 200, F251, Daikin Industries, Ltd. Unidyne DS-401, 402, 3M Corporation, Fluorad FC-170, 176, etc. Surfactant etc. can be mentioned. Cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants can also be used.

このようなバインダとしての機能を有しない撥液性付与剤は、パターン形成体用塗工液の固形分中に、0.01重量%〜10重量%、中でも0.1重量%〜1重量%程度含有されることが好ましい。   Such a liquid repellency imparting agent having no function as a binder is 0.01 wt% to 10 wt%, particularly 0.1 wt% to 1 wt% in the solid content of the coating liquid for pattern forming body. It is preferable to be contained to the extent.

一方、バインダとしての機能を有する撥液性付与剤としては、上述したようなオルガノポリシロキサン等を用いることができる。特にフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンを用いた場合には、エネルギー照射前の層を、特に撥液性の高いものとすることができることから、高い撥液性が要求される場合等には、これらのフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンを用いることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンとして、具体的には、フルオロアルキルシランの1種または2種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られた、例えば特開2003−195029号公報に記載されているもの等を使用することができる。   On the other hand, as the liquid repellency imparting agent having a function as a binder, organopolysiloxane as described above can be used. In particular, when an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group is used, since the layer before energy irradiation can be made particularly high in liquid repellency, when high liquid repellency is required, It is preferable to use an organopolysiloxane having these fluoroalkyl groups. Specific examples of such organopolysiloxanes include one or two or more hydrolyzed condensates and cohydrolyzed condensates of fluoroalkylsilane, which are generally known as fluorine-based silane coupling agents. For example, what is described in JP2003-195029A can be used.

このようなバインダとしての機能を有する撥液性付与剤は、パターン形成体用塗工液の固形分中に、0.01重量%〜50重量%、中でも0.1重量%〜10重量%程度含有されることが好ましい。   The liquid repellency imparting agent having such a function as a binder is about 0.01 wt% to 50 wt%, particularly about 0.1 wt% to 10 wt% in the solid content of the coating liquid for pattern forming body. It is preferable to contain.

4.パターン形成体用塗工液
本発明のパターン形成体用塗工液は、上述した金属微粒子、光触媒、および特性付与剤を含有しているものであれば、特に限定されるものではなく、例えば必要に応じて適宜添加剤等を有するもの等であってもよい。
4). Pattern Forming Body Coating Liquid The pattern forming body coating liquid of the present invention is not particularly limited as long as it contains the above-described metal fine particles, photocatalyst, and property-imparting agent. Depending on the case, it may be appropriate to have additives and the like.

例えばポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることもできる。   For example, polyvinyl alcohol, unsaturated polyester, acrylic resin, polyethylene, diallyl phthalate, ethylene propylene diene monomer, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, polypropylene , Oligomers such as polybutylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyester, polybutadiene, polybenzimidazole, polyacrylonitrile, epichlorohydrin, polysulfide, polyisoprene, polymers, and the like can also be contained.

また本発明のパターン形成体用塗工液は、必要に応じて種々の溶剤等を含有するものであってもよい。沸点の高い溶剤を用いて光触媒を含有する層を形成した際、光触媒の感度が低下する場合等があるが、本発明においては、上記金属微粒子が含有されていることによって、このような場合にも感度を良好なものとすることができる。   Moreover, the coating liquid for pattern forming bodies of this invention may contain a various solvent etc. as needed. When a layer containing a photocatalyst is formed using a solvent having a high boiling point, the sensitivity of the photocatalyst may decrease.In the present invention, the above-described metal fine particles are contained, and in such a case, Also, the sensitivity can be improved.

ここで、本発明のパターン形成体用塗工液の製造方法としては、上記パターン形成体用塗工液を製造することが可能な方法であれば、特に限定されるものではないが、本発明においては、上述したように上記金属微粒子が金属コロイド液として添加されることにより製造されることが好ましい。これにより、上記金属微粒子がパターン形成体用塗工液中で凝集等することなく、安定して分散されたものとすることができ、パターン形成体用塗工液が塗布されて層が形成された際にも、光触媒の感度を安定して向上させることが可能となるからである。このような金属コロイド液を用いたパターン形成体用塗工液の製造方法としては、例えば上記光触媒と、上記特性付与剤とを混合した溶液中に金属コロイド液を添加し、混合する方法等が挙げられる。   Here, the manufacturing method of the pattern forming body coating liquid of the present invention is not particularly limited as long as it is a method capable of manufacturing the pattern forming body coating liquid. In this case, as described above, the metal fine particles are preferably added as a metal colloid solution. Thereby, the metal fine particles can be stably dispersed without agglomeration in the pattern forming body coating liquid, and the layer is formed by applying the pattern forming body coating liquid. This is because the sensitivity of the photocatalyst can be stably improved. Examples of a method for producing a coating solution for a pattern forming body using such a metal colloid solution include a method in which a metal colloid solution is added and mixed in a solution in which the photocatalyst and the property-imparting agent are mixed. Can be mentioned.

本発明に用いられる金属コロイド液としては、金属成分と有機成分とからなる粒子を主成分とする固形分と、溶媒となからなるものであることが好ましい。これにより、溶液中での粒子の分散安定性が高く、金属コロイド粒子が凝集しにくいものとすることができるからである。   The metal colloid liquid used in the present invention is preferably composed of a solid component mainly composed of particles composed of a metal component and an organic component, and a solvent. This is because the dispersion stability of the particles in the solution is high, and the metal colloid particles can hardly aggregate.

また、本発明においては上記光触媒についても、上述した酸化チタンのゾル液等のように、ゾル液の状態で用いられることが好ましい。これにより、光触媒もパターン形成体用塗工液中で安定して分散されたものとすることができるからである。   In the present invention, the photocatalyst is also preferably used in the form of a sol solution such as the above-described titanium oxide sol solution. This is because the photocatalyst can also be stably dispersed in the coating liquid for pattern forming body.

B.パターン形成体
次に、本発明のパターン形成体について説明する。本発明のパターン形成体は、基材と、上記基材上に形成され、少なくとも光触媒、金属微粒子、および特性付与剤を含有し、エネルギー照射により特性が変化する特性変化層とを有し、上記特性変化層は、上記特性変化層の特性がパターン状に変化した特性変化パターンを有するものである。
B. Next, the pattern forming body of the present invention will be described. The pattern-forming body of the present invention comprises a base material, and a property change layer that is formed on the base material and contains at least a photocatalyst, metal fine particles, and a property-imparting agent, and the property changes upon energy irradiation. The characteristic change layer has a characteristic change pattern in which the characteristic of the characteristic change layer is changed into a pattern.

本発明のパターン形成体は、例えば図1に示すように、基材1と、その基材1上に形成された特性変化層2と、その特性変化層2の特性が変化した特性変化パターン3とを有するものである。   For example, as shown in FIG. 1, the pattern forming body of the present invention includes a base material 1, a characteristic change layer 2 formed on the base material 1, and a characteristic change pattern 3 in which the characteristics of the characteristic change layer 2 are changed. It has.

本発明によれば、上記特性変化層中に、光触媒および特性付与剤が含有されていることから、この特性変化層にエネルギーを照射することによって、上記光触媒の作用により特性付与剤を分解や変性等することができ、特性が変化した特性変化パターンが容易に形成されたものとすることができる。ここで、本発明においては上記特性変化層中に金属微粒子が含有されていることから、光触媒の感度を向上させることができ、短時間で効率よく、特性の差が大きな特性変化パターンが形成されたパターン形成体とすることができる。   According to the present invention, since the photocatalyst and the property-imparting agent are contained in the property-changing layer, the property-imparting agent is decomposed or modified by the action of the photocatalyst by irradiating the property-changing layer with energy. The characteristic change pattern in which the characteristic has changed can be easily formed. Here, in the present invention, since the metal fine particles are contained in the property change layer, the sensitivity of the photocatalyst can be improved, and a property change pattern having a large property difference is formed efficiently in a short time. Pattern forming body.

またさらに、本発明に用いられる上記特性変化層には、上記金属微粒子が含有されていることから、この金属微粒子の作用によって、エネルギー照射された領域の色が変化したものとすることができる。これにより、上記特性変化層の特性が変化した特性変化パターンと、それ以外の領域との識別を容易に行うことが可能となり、上記特性変化パターン上に機能性部を形成する際、アライメントを容易にとること等ができる。したがって、本発明によれば、より簡易な工程で高精細な機能性部を形成することが可能なパターン形成体とすることができるのである。
以下、本発明のパターン形成体の各構成ごとに詳しく説明する。
Furthermore, since the metal fine particles are contained in the characteristic change layer used in the present invention, the color of the region irradiated with energy can be changed by the action of the metal fine particles. As a result, it is possible to easily distinguish the characteristic change pattern in which the characteristic of the characteristic change layer has changed from other regions, and to facilitate alignment when forming the functional portion on the characteristic change pattern. It can be taken. Therefore, according to this invention, it can be set as the pattern formation body which can form a high-definition functional part by a simpler process.
Hereinafter, each configuration of the pattern forming body of the present invention will be described in detail.

1.特性変化層
まず、本発明のパターン形成体に用いられる特性変化層について説明する。本発明のパターン形成体に用いられる特性変化層は、後述する基材上に形成され、少なくとも光触媒、金属微粒子、および特性付与剤を含有し、エネルギー照射により特性が変化するものであれば特性の変化の種類は特に限定されるものではない。本発明においては、特性変化層の特性の変化は、上記特性付与剤により決定されるものである。本発明に用いられる特性変化層を、例えば撥液性の官能基を有する材料を特性付与剤として用い、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって表面の官能基を分解や置換等することによって、表面の濡れ性が変化する濡れ性変化層としてもよく、また感光性保護基で保護された官能基を有する分子を特性付与剤として用い、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により脱保護して細胞との接着性が変化する細胞接着性変化層等としてもよい。
1. Characteristic Change Layer First, the characteristic change layer used in the pattern forming body of the present invention will be described. The property changing layer used in the pattern forming body of the present invention is formed on a base material to be described later, and contains at least a photocatalyst, metal fine particles, and a property-imparting agent. The type of change is not particularly limited. In the present invention, the change in the properties of the property change layer is determined by the property-imparting agent. By using a material having a liquid repellent functional group as a characteristic imparting agent, for example, by decomposing or substituting the functional group on the surface by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation, It may be a wettability changing layer that changes wettability, and a molecule having a functional group protected by a photosensitive protective group is used as a property-imparting agent, and it is deprotected by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation and adheres to cells. It is good also as a cell adhesiveness change layer etc. in which property changes.

本発明においては、上記特性変化層に特性付与剤としてオルガノポリシロキサンが用いられることが好ましい。上記金属微粒子の含有量等によっては、金属微粒子が層を形成する際のバインダとしての機能を果たすことも可能であるが、オルガノポリシロキサンは、上記のような特性を有するだけでなく、バインダとしての機能も果たすことができ、特性変化層をさらに強度の高い層とすることができるからである。   In the present invention, organopolysiloxane is preferably used as a property-imparting agent in the property-changing layer. Depending on the content of the metal fine particles, etc., the metal fine particles can also function as a binder when forming a layer, but the organopolysiloxane has not only the above properties but also a binder. This is because the characteristic change layer can be a higher strength layer.

本発明においては、上記の中でも特に、撥液性を有する撥液性付与剤を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、この撥液性付与剤が分解または変性等されることによって、表面の液体との接触角が低下するような濡れ性変化層を用いることが好ましい。これにより、エネルギー照射されていない撥液性領域と、エネルギー照射された親液性領域とを容易に形成することができ、この濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等によって容易に機能性部を形成することが可能となるからである。   In the present invention, among the above, the liquid repellency imparting agent having liquid repellency is contained, and the surface of the liquid repellency imparting agent is decomposed or modified by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. It is preferable to use a wettability changing layer that lowers the contact angle with the liquid. This makes it possible to easily form a liquid-repellent region that has not been irradiated with energy and a lyophilic region that has been irradiated with energy. This difference in wettability makes it easy to function by, for example, an inkjet method. This is because the sex part can be formed.

ここで撥液性を有するとは、後述する特性変化パターン上に機能性部を形成する際に塗布される機能性部形成用塗工液等との濡れ性が低いことをいう。具体的には、エネルギー照射される前の濡れ性変化層の上記機能性部形成用塗工液に対する接触角が30°以上、中でも40°以上、特に50°以上の濡れ性を示すことが好ましい。液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、上記機能性部形成用塗工液が残存する可能性が生じるからである。   Here, having liquid repellency means that the wettability with a functional part forming coating liquid or the like applied when forming a functional part on a characteristic change pattern to be described later is low. Specifically, it is preferable that the contact angle of the wettability changing layer before energy irradiation with respect to the functional part forming coating liquid is 30 ° or more, especially 40 ° or more, and particularly 50 ° or more. . This is because when the contact angle with the liquid is small, the liquid repellency is not sufficient, and the functional part forming coating liquid may remain.

一方、上記濡れ性変化層がエネルギー照射された領域においては、上記機能性部形成用塗工液との濡れ性が良好なことが好ましい。具体的には、塗布される機能性部形成用塗工液に対する接触角が20°以下、特に、10°以下となるような層であることが好ましい。エネルギー照射された部分における液体との接触角が高いと、この部分での機能性部形成用塗工液の広がりが劣る可能性があり、機能性部の欠け等の問題が生じる可能性があるからである。
なお、ここでいう機能性部形成用塗工液との接触角は、上述した方法により測定されたものである。
On the other hand, in the region where the wettability changing layer is irradiated with energy, it is preferable that the wettability with the functional part forming coating liquid is good. Specifically, the layer is preferably such that the contact angle with respect to the applied functional part-forming coating solution is 20 ° or less, particularly 10 ° or less. If the contact angle with the liquid in the part irradiated with energy is high, the spread of the coating liquid for forming the functional part in this part may be inferior, and problems such as lack of the functional part may occur. Because.
In addition, the contact angle with the functional part forming coating liquid here is measured by the method described above.

ここで、上述したような特性変化層の形成方法としては、上記特性変化層を形成することが可能な方法であれば、特に限定されるものではないが、例えば上記「A.パターン形成体用塗工液」で説明したパターン形成体用塗工液を後述する基材上に塗布し、焼成等することにより、形成することができる。この際の塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。また、焼成等によりパターン形成体用塗工液を乾燥させる方法としては、例えばホットプレート、赤外線ヒーターやオーブン等を用いて行うこと等ができる。なお、上記特性変化層の膜厚は、0.05〜10μmの範囲内とされることが好ましい。   Here, the method for forming the characteristic change layer as described above is not particularly limited as long as it is a method capable of forming the characteristic change layer. For example, the above-mentioned “A. It can be formed by applying the pattern forming body coating liquid described in “Coating liquid” onto a substrate which will be described later, followed by baking. The coating at this time can be performed by a known coating method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, or bead coating. Moreover, as a method of drying the pattern formation body coating liquid by baking etc., it can carry out using a hotplate, an infrared heater, oven, etc., for example. The thickness of the characteristic change layer is preferably in the range of 0.05 to 10 μm.

また、上記特性変化層中における、上記光触媒に含有される金属原子の数を1とした場合に、上記金属微粒子に含有される金属原子の数が0.0001〜10の範囲内であることが好ましい。これにより、上記金属微粒子が光触媒の感度を向上させたり、エネルギー照射された領域の色を変化させる等の機能を発揮することができるからである。上記光触媒に含有される金属原子の数に対する金属微粒子の金属原子の数の測定は、XPS等により行うことができる。
ここで、本発明に用いられる特性変化層中に含有される光触媒、金属微粒子、および特性付与剤については、上述した「A.パターン形成体用塗工液」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
Further, when the number of metal atoms contained in the photocatalyst in the characteristic change layer is 1, the number of metal atoms contained in the metal fine particles is within a range of 0.0001-10. preferable. This is because the metal fine particles can exhibit functions such as improving the sensitivity of the photocatalyst and changing the color of the region irradiated with energy. Measurement of the number of metal atoms of the metal fine particles with respect to the number of metal atoms contained in the photocatalyst can be performed by XPS or the like.
Here, the photocatalyst, the metal fine particles, and the property-imparting agent contained in the property-changing layer used in the present invention are the same as those described in the above-mentioned “A. Pattern forming body coating solution”. Explanation here is omitted.

2.特性変化パターン
次に、本発明の特性変化パターンについて説明する。本発明における特性変化パターンとは、上記特性変化層の特性が変化したものである。
2. Characteristic Change Pattern Next, the characteristic change pattern of the present invention will be described. The characteristic change pattern in the present invention is a change in the characteristic of the characteristic change layer.

本発明においては、この特性変化パターンがパターン形成体上に形成されることによって、特性変化層の特性が変化した領域と、特性が変化していない領域との特性の差を利用して、容易に機能性部等を形成することが可能なものとすることができるのである。また、本発明においては、特性変化層中に上記金属微粒子が含有されていることから、エネルギーが照射された領域である特性変化パターンの色が変化したものとすることができる。これにより、例えば本発明のパターン形成体上に機能性部を形成する際、特性変化パターンが容易に識別できることから、アライメントを容易にとること等ができ、より高精細な機能性部を形成できるのである。なお、上記特性変化パターンの色の変化は、金属微粒子の種類等にもよるが、数日で元の色に戻るものとすることも可能である。   In the present invention, by forming this characteristic change pattern on the pattern forming body, it is easy to use the difference in characteristics between the area where the characteristic of the characteristic change layer has changed and the area where the characteristic has not changed. It is possible to form a functional part or the like. In the present invention, since the metal fine particles are contained in the characteristic change layer, the color of the characteristic change pattern, which is a region irradiated with energy, can be changed. Thereby, for example, when the functional part is formed on the pattern formed body of the present invention, since the characteristic change pattern can be easily identified, alignment can be easily taken, and a higher-definition functional part can be formed. It is. Note that the change in the color of the characteristic change pattern depends on the type of metal fine particles and the like, but it can be restored to the original color within a few days.

このような特性変化パターンは、例えば図2(a)に示すように、上記特性変化層2に例えばフォトマスク4等を用いてエネルギー5を照射することによって、エネルギー照射された領域の特性付与剤を分解または変性させて、図2(b)に示すように特性の変化した特性変化パターン3を特性変化層2上に形成することができるのである。   For example, as shown in FIG. 2A, such a characteristic change pattern is obtained by irradiating the characteristic change layer 2 with energy 5 using, for example, a photomask 4 or the like, thereby providing a characteristic imparting agent in the region irradiated with energy. 2 can be decomposed or modified to form a characteristic change pattern 3 with changed characteristics on the characteristic change layer 2 as shown in FIG.

ここで、本発明における特性変化パターンの形成方法については、上記特性変化層の特性を変化させることが可能なエネルギーを照射する方法であれば、その方法は特に限定されるものではない。本発明でいうエネルギー照射(露光)とは、特性変化層表面の特性を変化させることが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、可視光の照射に限定されるものではない。   Here, the method for forming a characteristic change pattern in the present invention is not particularly limited as long as it is a method of irradiating energy capable of changing the characteristic of the characteristic change layer. The energy irradiation (exposure) in the present invention is a concept including irradiation of any energy ray capable of changing the characteristics of the surface of the property change layer, and is not limited to irradiation with visible light.

通常このようなエネルギー照射に用いる光の波長は、400nm以下の範囲、好ましくは380nm以下の範囲から設定される。これは、上述したように特性変化層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。   Usually, the wavelength of light used for such energy irradiation is set in the range of 400 nm or less, preferably in the range of 380 nm or less. This is because, as described above, the preferred photocatalyst used in the characteristic change layer is titanium dioxide, and light having the above-described wavelength is preferable as energy for activating the photocatalytic action by the titanium dioxide.

このようなエネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。また、上述したような光源を用い、フォトマスクを介したパターン照射により行う方法の他、エキシマ、YAG等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。   Examples of light sources that can be used for such energy irradiation include mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, excimer lamps, and various other light sources. In addition to the method of performing pattern irradiation using a light mask using a light source as described above, it is also possible to use a method of drawing and irradiating in a pattern using a laser such as excimer or YAG.

なお、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、特性変化層中の光触媒の作用により特性変化層表面の特性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
この際、特性変化層を加熱しながらエネルギー照射することにより、より感度を上昇させることが可能となり、効率的な特性の変化を行うことができる点で好ましい。具体的には30℃〜80℃の範囲内で加熱することが好ましい。
In addition, the irradiation amount of energy at the time of energy irradiation is an irradiation amount necessary to change the characteristics of the surface of the characteristic change layer by the action of the photocatalyst in the characteristic change layer.
At this time, it is preferable in that the energy can be increased by heating the characteristic change layer while heating, and the characteristic can be changed efficiently. Specifically, it is preferable to heat within a range of 30 ° C to 80 ° C.

本発明におけるエネルギー照射方向は、後述する基材が透明である場合は、基材側および特性変化層側のいずれの方向からフォトマスクを介したパターンエネルギー照射もしくはレーザの描画照射を行っても良い。一方、基材が不透明な場合は、特性変化層側からエネルギー照射を行なう必要があり、また例えば基材上に遮光部を形成した場合は、基材側からエネルギー照射を行う必要がある。   In the energy irradiation direction in the present invention, when the base material to be described later is transparent, pattern energy irradiation or laser drawing irradiation through a photomask may be performed from any direction on the base material side and the property change layer side. . On the other hand, when the substrate is opaque, it is necessary to irradiate energy from the property changing layer side. For example, when a light-shielding portion is formed on the substrate, it is necessary to irradiate energy from the substrate side.

3.基材
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材は、上記特性変化層が形成可能であれば、特に限定されるものではなく、パターン形成体の用途や種類等によって適宜選択されるものである。また、透明性や可撓性についても適宜選択される。
3. Next, the substrate used in the present invention will be described. The base material used in the present invention is not particularly limited as long as the above-described property change layer can be formed, and is appropriately selected depending on the use and type of the pattern forming body. Moreover, transparency and flexibility are also selected as appropriate.

なお、本発明においては、基材表面と上記特性変化層等との密着性を向上させるために、基材上にアンカー層を形成するようにしてもよい。このようなアンカー層としては、例えば、シラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。   In the present invention, an anchor layer may be formed on the base material in order to improve the adhesion between the base material surface and the property change layer. Examples of such an anchor layer include silane-based and titanium-based coupling agents.

4.パターン形成体
次に、本発明のパターン形成体について説明する。本発明のパターン形成体は、上述した基材上に特性変化層が形成されており、その特性変化層の特性が変化した特性変化パターンが形成されているものであれば、特に限定されるものではなく、例えば必要に応じて基材上に遮光部等が形成されていてもよい。
4). Next, the pattern forming body of the present invention will be described. The pattern formed body of the present invention is particularly limited as long as the characteristic change layer is formed on the above-described base material and the characteristic change pattern in which the characteristic change layer has changed is formed. Instead, for example, a light shielding portion or the like may be formed on the base material as necessary.

このような遮光部が形成されている場合には、上記特性変化パターンを形成する際に、マスクやレーザーによる描画等を用いることなく、基材側からエネルギーを照射することにより、遮光部の設けられていない特性変化層表面の特性を変化させることが可能となる。したがって、フォトマスク等との位置合わせが不要であることから、簡便な工程とすることが可能であり、また描画照射に必要な高価な装置も不必要であることから、コスト的に有利となるという利点を有する。   When such a light-shielding part is formed, the light-shielding part is provided by irradiating energy from the base material side without using a mask or laser drawing when forming the characteristic change pattern. It is possible to change the characteristics of the surface of the characteristic change layer that is not formed. Therefore, since alignment with a photomask or the like is unnecessary, a simple process can be achieved, and an expensive apparatus necessary for drawing irradiation is unnecessary, which is advantageous in terms of cost. Has the advantage.

このような遮光部の形成位置としては、基材上に遮光部を形成し、その上から特性変化層を形成する場合、すなわち基材と特性変化層との間に形成する場合と、基材の特性変化層が形成されていない側の表面にパターン状に形成する場合とがある。   As the formation position of such a light-shielding portion, when a light-shielding portion is formed on a base material and a characteristic change layer is formed thereon, that is, between the base material and the characteristic change layer, In some cases, it is formed in a pattern on the surface on which the characteristic change layer is not formed.

このような遮光部の形成方法は、特に限定されるものではなく、遮光部の形成面の特性や、必要とするエネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。   The method for forming such a light-shielding part is not particularly limited, and is appropriately selected and used depending on the characteristics of the surface where the light-shielding part is formed, the shielding property against the required energy, and the like.

例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み1000〜2000Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成されてもよい。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。   For example, it may be formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 mm by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and patterning the thin film. As this patterning method, a normal patterning method such as sputtering can be used.

また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を1種または2種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはO/Wエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、0.5〜10μmの範囲内で設定することができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。   Alternatively, a method may be used in which a layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments in a resin binder is formed in a pattern. As the resin binder to be used, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, cellulose, or a mixture of one or more kinds, photosensitive resin, or O / A W emulsion type resin composition, for example, an emulsion of a reactive silicone can be used. The thickness of such a resin light-shielding portion can be set within a range of 0.5 to 10 μm. As a method for patterning such a resin light shielding portion, a generally used method such as a photolithography method or a printing method can be used.

また、上記基材と特性変化層との間に遮光部を形成した場合には、上記特性変化層と遮光部との間にプライマー層を形成してもよい。このプライマー層の作用・機能は必ずしも明確なものではないが、プライマー層を形成することにより、特性変化層の特性変化を阻害する要因となる遮光部および遮光部間に存在する開口部からの不純物、特に、遮光部をパターニングする際に生じる残渣や、不純物の拡散を防止する機能を示すものと考えられる。したがって、プライマー層を形成することにより、高感度で特性変化層の特性を変化させることができ、その結果、高解像度のパターンを得ることが可能となるのである。   When a light shielding part is formed between the base material and the characteristic change layer, a primer layer may be formed between the characteristic change layer and the light shielding part. The action / function of this primer layer is not always clear, but by forming the primer layer, impurities from the light shielding part and the opening existing between the light shielding parts, which are factors that inhibit the characteristic change of the characteristic change layer In particular, it is considered to exhibit a function of preventing the diffusion of impurities and impurities generated when the light shielding portion is patterned. Therefore, by forming the primer layer, the characteristics of the characteristic change layer can be changed with high sensitivity, and as a result, a high resolution pattern can be obtained.

なお、本発明においてプライマー層は、遮光部のみならず遮光部間に形成された開口部に存在する不純物が光触媒の作用に影響することを防止するものであるので、プライマー層は開口部を含めた遮光部全面にわたって形成されていることが好ましい。   In the present invention, the primer layer prevents the impurities present in the openings formed between the light shielding portions as well as the light shielding portions from affecting the action of the photocatalyst. Therefore, the primer layer includes the openings. It is preferable that it is formed over the entire light shielding portion.

本発明におけるプライマー層は、上記遮光部と上記特性変化層とが接触しないようにプライマー層が形成された構造であれば特に限定されるものではない。   The primer layer in the present invention is not particularly limited as long as the primer layer is formed so that the light-shielding portion and the characteristic change layer do not contact each other.

このプライマー層を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、光触媒の作用により分解されにくい無機材料が好ましい。具体的には無定形シリカを挙げることができる。このような無定形シリカを用いる場合には、この無定形シリカの前駆体は、一般式SiXで示され、Xはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物であり、それらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量3000以下のポリシロキサンが好ましい。 The material constituting the primer layer is not particularly limited, but an inorganic material that is not easily decomposed by the action of the photocatalyst is preferable. Specific examples include amorphous silica. When such amorphous silica is used, the precursor of the amorphous silica is represented by the general formula SiX 4 and X is a silicon compound such as halogen, methoxy group, ethoxy group, or acetyl group, Silanol which is a hydrolyzate thereof or polysiloxane having an average molecular weight of 3000 or less is preferable.

また、プライマー層の膜厚は、0.001μmから1μmの範囲内であることが好ましく、特に0.001μmから0.1μmの範囲内であることが好ましい。   The thickness of the primer layer is preferably in the range of 0.001 μm to 1 μm, particularly preferably in the range of 0.001 μm to 0.1 μm.

C.機能性素子
次に、本発明の機能性素子について説明する。本発明の機能性素子は、上述したパターン形成体の上記特性変化パターン上に機能性部が形成されたものである。
C. Functional Element Next, the functional element of the present invention will be described. In the functional element of the present invention, a functional part is formed on the characteristic change pattern of the pattern forming body described above.

本発明によれば、上記パターン形成体の特性変化パターンの特性の差を利用して機能性部を形成することから、高精細に機能性部を形成することができ、高品質な機能性素子とすることができるのである。また、本発明においては、上記特性変化パターンの色が変化していることから、特性の変化した領域と特性が未変化の領域とを視認することができ、機能性部を形成する際のアライメントをとること等が容易となることから、より簡便な工程で効率よく機能性部が形成されたものとすることもできる。   According to the present invention, since the functional part is formed by utilizing the difference in the characteristic of the characteristic change pattern of the pattern forming body, the functional part can be formed with high definition, and a high-quality functional element. It can be. In the present invention, since the color of the characteristic change pattern is changed, it is possible to visually recognize the area where the characteristic has changed and the area where the characteristic has not changed, and alignment when forming the functional portion. Therefore, the functional part can be efficiently formed by a simpler process.

ここで機能性とは、光学的(光選択吸収、反射性、偏光性、光選択透過性、非線形光学性、蛍光あるいはリン光等のルミネッセンス、フォトクロミック性等)、磁気的(硬磁性、軟磁性、非磁性、透磁性等)、電気・電子的(導電性、絶縁性、圧電性、焦電性、誘電性等)、化学的(吸着性、脱着性、触媒性、吸水性、イオン伝導性、酸化還元性、電気化学特性、エレクトロクロミック性等)、機械的(耐摩耗性等)、熱的(伝熱性、断熱性、赤外線放射性等)、生体機能的(生体適合性、抗血栓性等)のような各種の機能を意味するものである。   Here, the term “functionality” means optical (light selective absorption, reflectivity, polarization, light selective transmission, nonlinear optical property, luminescence such as fluorescence or phosphorescence, photochromic property, etc.), magnetic (hard magnetism, soft magnetism, etc.). , Non-magnetic, magnetically permeable, etc.), electrical / electronic (conductive, insulating, piezoelectric, pyroelectric, dielectric, etc.), chemical (adsorptive, desorbable, catalytic, water-absorbing, ionic conductivity) , Redox, electrochemical properties, electrochromic, etc.), mechanical (wear resistance, etc.), thermal (heat transfer, heat insulation, infrared radiation, etc.), biofunctional (biocompatibility, antithrombotic, etc.) ) Means various functions.

本発明における機能性部を形成する機能性部形成用塗工液としては、上述したように機能性素子の機能、機能性素子の形成方法等によって大きく異なるものであるが、例えば、紫外線硬化型モノマー等に代表される溶剤で希釈されていない組成物や、溶剤で希釈した液体状の組成物等を用いることができる。また、機能性部形成用塗工液としては粘度が低いほど短時間にパターンが形成できることから特に好ましい。ただし、溶剤で希釈した液体状組成物の場合には、パターン形成時に溶剤の揮発による粘度の上昇、表面張力の変化が起こるため、溶剤が低揮発性であることが望ましい。   As described above, the functional part forming coating liquid for forming the functional part in the present invention varies greatly depending on the function of the functional element, the method of forming the functional element, etc. A composition that is not diluted with a solvent typified by a monomer or the like, a liquid composition diluted with a solvent, or the like can be used. Moreover, as a functional part formation coating liquid, since a pattern can be formed in a short time so that a viscosity is low, it is especially preferable. However, in the case of a liquid composition diluted with a solvent, it is desirable that the solvent has low volatility because an increase in viscosity and a change in surface tension occur due to volatilization of the solvent during pattern formation.

本発明に用いられる機能性部形成用塗工液としては、上記特性変化パターンに付着等させて配置されることにより機能性部となるものであってもよく、また特性変化パターン上に配置された後、薬剤により処理され、もしくは紫外線、熱等により処理された後に機能性部となるものであってもよい。この場合、機能性部形成用塗工液の結着剤として、紫外線、熱、電子線等で効果する成分を含有している場合には、硬化処理を行うことにより素早く機能性部が形成できることから好ましい。   The functional part forming coating solution used in the present invention may be a functional part by being attached to the characteristic change pattern or the like, and may be arranged on the characteristic change pattern. After that, the functional part may be processed with a medicine or processed with ultraviolet rays, heat, or the like. In this case, when the functional part forming coating solution contains a component that is effective with ultraviolet rays, heat, electron beam, etc., the functional part can be formed quickly by performing a curing treatment. To preferred.

本発明においては、上記機能性部を形成する方法としては、ディップコート、ロールコート、ブレードコート、スピンコート等の塗布手段、インクジェット、電界ジェット、ディスペンサーを用いる方法等を含むノズル吐出手段等の手段を用いることが好ましい。これらの方法を用いることにより、機能性部を均一かつ高精細に形成することが、可能となるからである。   In the present invention, as the method for forming the functional part, means such as dip coating, roll coating, blade coating, spin coating and the like, nozzle discharging means including a method using an inkjet, electric field jet, dispenser, etc. Is preferably used. This is because by using these methods, the functional portion can be formed uniformly and with high definition.

ここで、本発明においては、上記機能性素子の中でも、特に後述する機能性部が画素部であるカラーフィルタ、機能性部が金属配線である導電性パターン、機能性部が生体物質と付着性を有するバイオチップ用基材、機能性部が有機EL層である有機EL素子であることが好ましい。これらの機能性素子の機能性部は、上述したパターン形成体の特性の差を利用して、容易に形成することが可能となるからである。   Here, in the present invention, among the functional elements described above, in particular, a color filter in which a functional portion described later is a pixel portion, a conductive pattern in which the functional portion is a metal wiring, and a functional portion that adheres to a biological material. It is preferable that it is an organic EL element whose biofunctional base material and functional part are organic EL layers. This is because the functional portion of these functional elements can be easily formed by utilizing the above-described difference in characteristics of the pattern forming body.

D.カラーフィルタ
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、上述した機能性素子の機能性部が画素部であることを特徴とするものである。
本発明によれば、上記特性変化層が例えば濡れ性変化層である場合、インクジェット法等によって容易に表面の濡れ性の差を利用して画素部を形成することが可能となり、高精細な画素部を形成することができるのである。また、本発明においては、上記特性変化パターンの色が変化したものとすることができることから、画素部を形成する位置の識別が容易であり、アライメントを取ること等を容易に行うことができる。したがって、製造効率よく、さらに高精細な画素部が形成された高品質なカラーフィルタとすることができるのである。
なお、本発明におけるカラーフィルタの各部材の材料や製造方法等については、一般的なカラーフィルタにおけるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
D. Next, the color filter of the present invention will be described. The color filter of the present invention is characterized in that the functional part of the functional element described above is a pixel part.
According to the present invention, when the characteristic change layer is, for example, a wettability change layer, a pixel portion can be easily formed by utilizing the difference in surface wettability by an inkjet method or the like, and a high-definition pixel The part can be formed. In the present invention, since the color of the characteristic change pattern can be changed, the position where the pixel portion is formed can be easily identified, and alignment can be easily performed. Therefore, it is possible to obtain a high-quality color filter in which a high-definition pixel portion is formed with high manufacturing efficiency.
In addition, about the material of each member of a color filter in this invention, a manufacturing method, etc., since it is the same as that of the thing in a general color filter, description here is abbreviate | omitted.

E.導電性パターン
次に、本発明の導電性パターンについて説明する。本発明の導電性パターンは、上述した機能性素子の機能性部が金属配線であることを特徴とするものである。本発明によれば、金属配線を、上述した特性変化パターンに沿って、例えば電界ジェット法等を用いて金属ペースト等を塗布することにより、高精細な金属配線が形成された導電性パターンとすることができる。また、本発明においては、上述した特性変化パターンの色が変化しているものとすることができることから、金属配線を形成する位置の識別が容易となり、高精細な金属配線を形成することができ、高品質な導電性パターンとすることができるのである。
E. Next, the conductive pattern of the present invention will be described. The conductive pattern of the present invention is characterized in that the functional part of the functional element described above is a metal wiring. According to the present invention, the metal wiring is made a conductive pattern in which a high-definition metal wiring is formed by applying a metal paste or the like along the above-described characteristic change pattern using, for example, an electric field jet method or the like. be able to. Further, in the present invention, since the color of the characteristic change pattern described above can be changed, it is easy to identify the position where the metal wiring is formed, and a high-definition metal wiring can be formed. Thus, a high-quality conductive pattern can be obtained.

なお本発明においては、上記特性変化層上に金属配線が形成されることから、特性変化層の電気抵抗が、1×10Ω・cm〜1×1018Ω・cm、中でも1×1012Ω・cm〜1×1018Ω・cmの範囲内とすることが好ましい。これにより、優れた導電性パターンとすることが可能となるからである。
ここで、本発明における導電性パターンの各部材の材料や製造方法等については、一般的な導電性パターンにおけるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
In the present invention, since the metal wiring is formed on the characteristic change layer, the electric resistance of the characteristic change layer is 1 × 10 8 Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm, and in particular, 1 × 10 12. It is preferable to be in the range of Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm. This is because an excellent conductive pattern can be obtained.
Here, since the material, manufacturing method, and the like of each member of the conductive pattern in the present invention are the same as those in a general conductive pattern, description thereof is omitted here.

F.有機EL素子
次に、本発明の有機EL素子について説明する。本発明の有機EL素子は、上述した機能性素子における機能性部が有機EL層であることを特徴とするものである。本発明によれば、上記機能性部が有機EL層であることにより、上述した特性変化パターンを利用して、容易に有機EL層の塗り分け等を行うことが容易であり、高精細な有機EL素子を製造することが可能となる。またこの塗りわけの際、目的とするパターン状に特性変化層の色が変化しているものとすることができることから、より高精細に有機EL層を形成することができるのである。
F. Organic EL Element Next, the organic EL element of the present invention will be described. The organic EL element of the present invention is characterized in that the functional part in the functional element described above is an organic EL layer. According to the present invention, since the functional part is an organic EL layer, the organic EL layer can be easily applied separately using the above-described characteristic change pattern, and a high-definition organic An EL element can be manufactured. In addition, since the color of the characteristic change layer can be changed to a desired pattern at the time of coating, the organic EL layer can be formed with higher definition.

また、本発明においては、上記特性変化層中に金属微粒子が含有されている。したがって、例えば表面に第1電極層が形成された基材上に、上記特性変化層を形成した場合であっても、特性変化層が正孔等を通過させることができ、特性変化層上の特性変化パターンを利用して形成された有機EL層と、第1電極層との間で導通をはかることが可能となるのである。本発明の有機EL素子は、この有機EL層上に第2電極層を形成すること等により得ることができる。
なお、本発明における有機EL素子の各部材の材料や製造方法等については、一般的な有機EL素子におけるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
In the present invention, metal fine particles are contained in the characteristic change layer. Therefore, for example, even when the characteristic change layer is formed on the substrate having the first electrode layer formed on the surface, the characteristic change layer can pass holes and the like, This makes it possible to establish conduction between the organic EL layer formed using the characteristic change pattern and the first electrode layer. The organic EL element of the present invention can be obtained by forming a second electrode layer on the organic EL layer.
In addition, about the material of each member of the organic EL element in this invention, a manufacturing method, etc., since it is the same as that in a general organic EL element, description here is abbreviate | omitted.

G.バイオチップ用基材
次に、本発明におけるバイオチップ用基材について説明する。本発明のバイオチップ用基材は、上述した機能性素子における機能性部が、生体物質と付着性を有することを特徴とするものである。本発明においては、例えば上述した特性変化パターン上に生体物質と付着性を有する材料を付着等させることにより、得ることができる。
G. Next, the biochip substrate in the present invention will be described. The base material for a biochip of the present invention is characterized in that the functional part in the functional element described above has adhesion to a biological substance. In the present invention, it can be obtained, for example, by adhering a biological substance and a material having adhesiveness on the above-described characteristic change pattern.

このようなバイオチップ用基材上に、生体物質を固定化させることにより、バイオチップを得ることができる。このようなバイオチップ表面では、上記機能性薄膜が固定化層として働き、ここにDNAやタンパク質等の生体物質が固定化されて種々の用途に用いられるのである。   A biochip can be obtained by immobilizing a biological substance on such a biochip substrate. On such a biochip surface, the functional thin film functions as an immobilization layer, and biological substances such as DNA and proteins are immobilized thereon and used for various purposes.

このような生体物質の固定化技術は、酵素を不溶性担体に固定化したバイオリアクターの研究開発において盛んに研究された固定化技術を応用することができる。その技術内容については、例えば、千畑一郎編、“固定化酵素”、講談社サイエンティフィック、1975及び、その参考文献に詳しい。   As such a biological material immobilization technique, an immobilization technique that has been actively studied in research and development of a bioreactor in which an enzyme is immobilized on an insoluble carrier can be applied. The technical contents are detailed in, for example, edited by Ichiro Chibata, “Immobilized Enzyme”, Kodansha Scientific, 1975, and references thereof.

なお、バイオチップには、電気的読み取り法を用いる場合があり、このような場合は上記バイオチップ用基材表面に電極を形成する必要がある。この際には、上述した導電性パターンの欄で説明した方法により電極を形成してもよく、また一般的なフォトレジスト法等により形成するようにしてもよい。   In some cases, an electrical reading method is used for the biochip. In such a case, it is necessary to form electrodes on the surface of the biochip substrate. In this case, the electrode may be formed by the method described in the above-described conductive pattern column, or may be formed by a general photoresist method or the like.

ここで、本発明においては、上記特性変化層の特性付与剤として、感光性保護基で保護された官能基を有する分子を用い、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により脱保護して細胞との接着性を有するようなものとし、この細胞との接着性を有するパターン状に細胞を接着させてバイオチップとしたもの等とすることも可能である。
なお、本発明におけるバイオチップ用基板の各部材の材料や製造方法等については、一般的なバイオチップ用基板におけるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
Here, in the present invention, a molecule having a functional group protected with a photosensitive protective group is used as a property-imparting agent for the property-changing layer, and the molecule is deprotected by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation and adhered to cells. It is also possible to make a biochip by adhering cells in a pattern having adhesiveness with the cells.
In addition, about the material of each member of the biochip board | substrate in this invention, a manufacturing method, etc., since it is the same as that of the thing in a general biochip board | substrate, description here is abbreviate | omitted.

H.パターン形成体の製造方法
次に、本発明のパターン形成体の製造方法について説明する。
本発明のパターン形成体の製造方法は、光触媒と、金属コロイド液と、特性付与剤とを混合してパターン形成体用塗工液を調整する塗工液調整工程と、
基材上に、上記パターン形成体用塗工液を塗布する塗工液塗布工程と、
上記塗工液塗布工程により塗布されたパターン形成体用塗工液を乾燥させて特性変化層を形成する乾燥工程と、
上記特性変化層にエネルギーを照射して、上記特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と
を有するものである。
H. Next, the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated.
The method for producing a pattern forming body of the present invention comprises a coating liquid adjusting step of adjusting a pattern forming body coating liquid by mixing a photocatalyst, a metal colloid liquid, and a property-imparting agent,
On the base material, a coating liquid coating step for coating the pattern forming body coating liquid,
A drying step of drying the coating liquid for the pattern forming body applied by the coating liquid application step to form a characteristic change layer;
A characteristic change pattern forming step of irradiating the characteristic change layer with energy to form a characteristic change pattern in which the characteristic of the characteristic change layer is changed.

本発明においては、上記塗工液調整工程により金属コロイド液を含有するパターン形成体用塗工液を調製することから、そのパターン形成体用塗工液が塗布された特性変化層中に金属微粒子が含有されるものとされる。この特性変化層に、上記特性変化パターン形成工程において、エネルギーが照射された場合、上記金属微粒子の作用によって、光触媒の感度を向上させることができ、短時間で効率よく特性変化層中に含有される特性付与剤を分解または変性等させることができる。したがって、本発明によれば、特性の差が大きな特性変化パターンが形成されたパターン形成体を、効率よく短時間で製造することができる。またさらに、本発明によれば、上記金属微粒子の作用によって、上記特性変化パターンの色が変化したものとすることもできる。以下、本発明のパターン形成体の製造方法の各工程ごとに詳しく説明する。   In the present invention, since the coating liquid for the pattern forming body containing the metal colloid liquid is prepared by the coating liquid adjusting step, the metal fine particles are contained in the characteristic change layer coated with the coating liquid for the pattern forming body. Is supposed to be contained. When this characteristic change layer is irradiated with energy in the characteristic change pattern forming step, the sensitivity of the photocatalyst can be improved by the action of the metal fine particles, and it is efficiently contained in the characteristic change layer in a short time. The property-imparting agent can be decomposed or modified. Therefore, according to the present invention, a pattern forming body on which a characteristic change pattern having a large characteristic difference is formed can be efficiently manufactured in a short time. Furthermore, according to the present invention, the color of the characteristic change pattern may be changed by the action of the metal fine particles. Hereinafter, each process of the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated in detail.

1.塗工液調整工程
まず、本発明のパターン形成体の製造方法における塗工液調整工程について説明する。本発明における塗工液調整工程は、光触媒と、金属コロイド液と、特性付与剤とを混合してパターン形成体用塗工液を調整する工程であり、上記光触媒と、金属コロイド液と、特性付与剤とを安定に混合して調整することが可能であれば、その方法等は特に限定されるものではない。
1. Coating liquid adjustment process First, the coating liquid adjustment process in the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated. The coating liquid adjusting step in the present invention is a step of adjusting the pattern forming body coating liquid by mixing a photocatalyst, a metal colloid liquid, and a property-imparting agent. The photocatalyst, the metal colloid liquid, and the characteristics The method and the like are not particularly limited as long as they can be stably mixed and adjusted with the imparting agent.

ここで、本発明に用いられる金属コロイド液としては、金属成分と有機成分とからなる粒子を主成分とする固形分と、溶媒となからなるものであることが好ましい。これにより、溶液中での粒子の分散安定性が高く、金属コロイド粒子が凝集しにくいものとすることができるからである。   Here, the metal colloid liquid used in the present invention is preferably composed of a solid content mainly composed of particles composed of a metal component and an organic component, and a solvent. This is because the dispersion stability of the particles in the solution is high, and the metal colloid particles can hardly aggregate.

また、本発明においては上記光触媒についても、例えば酸化チタンのゾル液等のように、ゾル液の状態で用いられることが好ましい。これにより、光触媒もパターン形成体用塗工液中で安定して分散されたものとすることができるからである。
なお、本工程に用いられる金属コロイド液、光触媒、特性付与剤等の種類や添加量については、上述した「A.パターン形成体用塗工液」の項で説明したものと同様であるので、ここでの詳しい説明は省略する。
In the present invention, the photocatalyst is also preferably used in the form of a sol, such as a titanium oxide sol. This is because the photocatalyst can also be stably dispersed in the coating liquid for pattern forming body.
The type and amount of the colloidal metal solution, photocatalyst, and property-imparting agent used in this step are the same as those described in the section “A. Pattern Forming Body Coating Solution” described above. Detailed explanation here is omitted.

また、本工程により調整されるパターン形成体用塗工液中には、上記材料の他に必要に応じて、例えば溶剤や添加剤等を含有するものであってもよい。本発明によれば、例えば後述する特性変化パターン形成工程において、光触媒の感度が低下する高沸点溶剤等を用いた場合であっても、上記パターン形成体用塗工液中に金属微粒子が含有されていることから、光触媒の感度を良好なものとすることができるので、材料の選択の幅が広がる、という利点も有する。   Moreover, in the pattern formation body coating liquid adjusted by this process, a solvent, an additive, etc. may be contained as needed other than the said material, for example. According to the present invention, for example, in the characteristic change pattern forming step described later, metal fine particles are contained in the pattern forming body coating liquid even when a high-boiling solvent or the like that reduces the sensitivity of the photocatalyst is used. Therefore, since the sensitivity of the photocatalyst can be improved, there is an advantage that the range of selection of materials is widened.

2.塗工液塗布工程
次に、本発明のパターン形成体の製造方法における塗工液塗布工程について説明する。本工程は、上記塗工液調整工程により調整されたパターン形成体用塗工液を、基材等の上に塗布する工程である。
2. Next, the coating liquid application process in the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated. This step is a step of applying the pattern forming body coating liquid adjusted in the coating liquid adjusting step onto a substrate or the like.

本工程におけるパターン形成体用塗工液の塗布は、パターン形成体用塗工液を塗布することが可能な方法であれば、特に限定されるものではないが、本発明においては、特にスピンコート法、スリットコート法、ビードコート法、スプレーコート法、ディップコート法、またはスリットコート法およびスピンコート法を組み合わせて塗布する方法等が挙げられる。これにより、大面積の特性変化層も形成可能であり、かつ均一な特性変化層を形成することが可能となるからである。
また、本発明によれば、上記パターン形成体用塗工液中に金属微粒子が含有されていることから、上述したように例えば高沸点の溶剤等も用いることが可能となり、パターン形成体用塗工液を塗布する機器の選択の幅も広がる、という利点も有する。
The application of the pattern forming body coating liquid in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of applying the pattern forming body coating liquid. Examples thereof include a method of applying a coating method, a slit coating method, a bead coating method, a spray coating method, a dip coating method, or a combination of a slit coating method and a spin coating method. This is because a characteristic change layer having a large area can be formed and a uniform characteristic change layer can be formed.
Further, according to the present invention, since the fine metal particles are contained in the pattern forming body coating liquid, for example, a high boiling point solvent can be used as described above. There is also an advantage that the range of selection of equipment for applying the working liquid is widened.

3.乾燥工程
次に、本発明のパターン形成体の製造方法における乾燥工程について説明する。本発明における乾燥工程は、上述した塗工液塗布工程により塗布されたパターン形成体用塗工液を乾燥させて特性変化層を形成する工程である。
3. Next, the drying process in the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated. The drying process in the present invention is a process of drying the pattern forming body coating liquid applied in the above-described coating liquid coating process to form a characteristic change layer.

本工程においては、上記パターン形成用塗工液を乾燥または硬化させることにより、特性変化層を形成可能な方法であれば、特に限定されるものではなく、例えばホットプレート、赤外線ヒーター、またはオーブン等を用いて行うことができる。   In this step, the method is not particularly limited as long as it is a method capable of forming the characteristic change layer by drying or curing the pattern forming coating solution. For example, a hot plate, an infrared heater, an oven, or the like Can be used.

本発明においては、特にパターン形成体用塗工液が50℃〜400℃、中でも100℃〜300℃の範囲内となるように加熱して乾燥工程を行うことが好ましい。これにより、特性変化層中の金属微粒子の作用によって、光触媒の感度をより向上させることが可能となるからである。   In the present invention, it is particularly preferable to carry out the drying step by heating so that the pattern forming body coating solution is within the range of 50 ° C to 400 ° C, particularly 100 ° C to 300 ° C. This is because the sensitivity of the photocatalyst can be further improved by the action of the metal fine particles in the characteristic change layer.

4.特性変化パターン形成工程
次に、本発明のパターン形成体の製造方法における特性変化パターン形成工程について説明する。本発明のパターン形成体の製造方法における特性変化パターン形成工程は、上記特性変化層上にパターン状にエネルギーを照射することにより、上記特性変化層上に特性の変化した特性変化パターンを形成する工程である。
4). Characteristic Change Pattern Forming Step Next, the characteristic change pattern forming step in the method for producing a pattern forming body of the present invention will be described. The step of forming a characteristic change pattern in the method for producing a pattern formed body of the present invention is a step of forming a characteristic change pattern having a changed characteristic on the characteristic change layer by irradiating the characteristic change layer with energy in a pattern. It is.

本工程においては、上記特性変化層が、層中に金属微粒子を含有していることから、エネルギー照射に対する光触媒の感度を向上させることができ、短時間で特性付与剤を分解または変性等させることができ、製造効率よくパターン形成体を製造することができるのである。また、上記金属微粒子の作用によって、エネルギー照射された領域の色が変化することから、特性変化パターン上に機能性部を形成する際、アライメント等をとることが容易となり、高精細な機能性素子を形成することが可能なパターン形成体を製造することができるのである。   In this step, since the property change layer contains fine metal particles in the layer, the sensitivity of the photocatalyst to energy irradiation can be improved, and the property-imparting agent can be decomposed or modified in a short time. Therefore, the pattern forming body can be manufactured with high manufacturing efficiency. In addition, since the color of the region irradiated with energy changes due to the action of the metal fine particles, when forming a functional part on the characteristic change pattern, it becomes easy to take alignment and the like, and a high-definition functional element Thus, it is possible to manufacture a pattern-formed body that can form the film.

ここで、本工程におけるエネルギーの照射方法は、目的とするパターン状に特性変化層の特性を変化させることが可能な方法であれば、特に限定されるものではない。   Here, the energy irradiation method in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of changing the characteristics of the characteristic change layer into a target pattern.

なお、本工程により照射されるエネルギーの種類や、照射方法等については、上述した「B.パターン形成体」の特性変化パターンの項で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   In addition, since the kind of energy irradiated by this process, the irradiation method, and the like are the same as those described in the section of the characteristic change pattern of “B. Pattern formation body” described above, the description here is omitted. To do.

5.その他
本発明のパターン形成体の製造方法においては、上述した工程以外にも必要に応じて、例えばパターン形成体用塗工液をろ過する工程や、遮光部を形成する工程等を有するものであってもよい。このような工程については、一般的にパターン形成体を製造する際に用いられる方法と同様であるので、ここでの詳しい説明は省略する。
5). Others The method for producing a pattern forming body of the present invention includes, in addition to the above-described steps, for example, a step of filtering a pattern forming body coating solution and a step of forming a light-shielding portion as necessary. May be. Since such a process is generally the same as the method used when manufacturing the pattern forming body, a detailed description thereof is omitted here.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.

[実施例1]   [Example 1]

<パターン形成体用塗工液調整方法>
フルオロアルキルシラン(TSL8233 GE東芝シリコーン製)1.5g、テトラメトキシシラン(TSL8114 GE東芝シリコーン製)5.0g、および0.1N塩酸3gを24時間常温にて攪拌して撥液性付与剤を作製した。
次に、チタニアゾル(STS−01 石原産業製)を水とイソプロパノールとの混合液(重量比1:1)にてTiO濃度が0.5wt%となるように希釈した。この希釈液45gに銀コロイド水分散液(平均粒径が20nm 銀固形分0.3wt%)を5g添加し、10分間攪拌後した。
この液に撥液性付与剤を0.3g添加して、10分間攪拌しパターン形成体用塗工液とした。
<Method for adjusting coating liquid for pattern forming body>
A liquid repellency-imparting agent is prepared by stirring 1.5 g of fluoroalkylsilane (TSL8233 GE Toshiba Silicone), 5.0 g of tetramethoxysilane (TSL8114 GE Toshiba Silicone), and 3 g of 0.1N hydrochloric acid at room temperature for 24 hours. did.
Next, titania sol (STS-01 manufactured by Ishihara Sangyo) was diluted with a mixed solution of water and isopropanol (weight ratio 1: 1) so that the TiO 2 concentration became 0.5 wt%. 5 g of a silver colloid aqueous dispersion (average particle size: 20 nm, silver solid content: 0.3 wt%) was added to 45 g of this diluted solution, followed by stirring for 10 minutes.
To this liquid, 0.3 g of a liquid repellency-imparting agent was added and stirred for 10 minutes to obtain a pattern forming body coating liquid.

<パターン形成体作製方法>
パターン形成体用塗工液をガラス基板上に塗布後、200℃で乾燥し、厚さ0.15μmの特性変化層を形成した。
この特性変化層の水との接触角を測定したところ、95°であった。次に、超高圧水銀ランプ(365nm 30mW/cm)を用いて露光すると20秒で水の接触角が10°以下になった。
<Pattern formation method>
The pattern forming body coating liquid was applied on a glass substrate and then dried at 200 ° C. to form a characteristic change layer having a thickness of 0.15 μm.
The contact angle of this characteristic change layer with water was measured and found to be 95 °. Next, exposure using an ultrahigh pressure mercury lamp (365 nm, 30 mW / cm 2 ) resulted in a water contact angle of 10 ° or less in 20 seconds.

[比較例1]
実施例1と同様に撥液性付与剤を作製した。
次に、チタニアゾル(STS−01 石原産業製)を水とイソプロパノールとの混合液(重量比1:1)にてTiO濃度が0.5wt%となるように希釈した。
この液に撥液性付与剤を0.3gと水5gとを添加して、10分間攪拌しパターン形成体用塗工液とした。
実施例1と同様にガラス基板上に特性変化層を形成し、この特性変化層の水との接触角を測定したところ、97°であった。次に、超高圧水銀ランプ(365nm 30mW/cm)を用いて露光すると20秒では水の接触角が64°であり、45秒で水との接触角が10°以下になった。
[Comparative Example 1]
A liquid repellency imparting agent was prepared in the same manner as in Example 1.
Next, titania sol (STS-01 manufactured by Ishihara Sangyo) was diluted with a mixed solution of water and isopropanol (weight ratio 1: 1) so that the TiO 2 concentration became 0.5 wt%.
To this solution, 0.3 g of a liquid repellency imparting agent and 5 g of water were added and stirred for 10 minutes to obtain a coating solution for a pattern forming body.
A characteristic change layer was formed on the glass substrate in the same manner as in Example 1, and the contact angle of this characteristic change layer with water was measured to be 97 °. Next, exposure using an ultrahigh pressure mercury lamp (365 nm, 30 mW / cm 2 ) revealed that the contact angle with water was 64 ° in 20 seconds, and the contact angle with water was 10 ° or less in 45 seconds.

[実施例2]
実施例1と同様に撥液性付与剤を作製した。
次に、チタニアゾル(STS−01 石原産業製)を水とイソプロパノールとの混合液(重量比1:1)にてTiO濃度が0.5wt%となるように希釈した。この希釈液45gに銀水分散液(平均粒径が150nm 銀固形分0.3wt%)を5g添加し、10分間攪拌後した。
この液に撥液性付与剤を0.3g添加して、10分間攪拌しパターン形成体用塗工液とした。
実施例1同様にガラス基板上に特性変化層を形成し、この特性変化層の水との接触角を測定したところ、80°であった。次に、超高圧水銀ランプ(365nm 30mW/cm)を用いて露光すると、35秒で水との接触角が10°以下になった。
また、この分散液は、24時間後に銀が沈殿した。
[Example 2]
A liquid repellency imparting agent was prepared in the same manner as in Example 1.
Next, titania sol (STS-01 manufactured by Ishihara Sangyo) was diluted with a mixed solution of water and isopropanol (weight ratio 1: 1) so that the TiO 2 concentration became 0.5 wt%. To 45 g of this diluted solution, 5 g of a silver water dispersion (average particle size: 150 nm, silver solid content: 0.3 wt%) was added and stirred for 10 minutes.
To this liquid, 0.3 g of a liquid repellency-imparting agent was added and stirred for 10 minutes to obtain a pattern forming body coating liquid.
The characteristic change layer was formed on the glass substrate in the same manner as in Example 1, and the contact angle of this characteristic change layer with water was measured to be 80 °. Next, when it exposed using the ultra high pressure mercury lamp (365 nm 30mW / cm < 2 >), the contact angle with water became 10 degrees or less in 35 seconds.
In this dispersion, silver was precipitated after 24 hours.

[実施例3]
<パターン形成体用塗工液調整方法>
フルオロアルキルシラン(TSL8233 GE東芝シリコーン製)1.5g、テトラメトキシシラン(TSL8114 GE東芝シリコーン製)5.0g、および0.1N塩酸3gを24時間常温にて攪拌して撥液性付与剤を作製した。
次に、酸化チタン無機コーティング剤(STK−03 石原産業製)を水とイソプロパノールとの混合液(重量比1:1)にてTiO濃度が0.5wt%となるように希釈した。この希釈液45gに金コロイド水分散液(平均粒径が20nm 金固形分0.7wt%)を5g添加し、10分間攪拌後した。
この液に撥液性付与剤を0.15g添加して、10分間攪拌しパターン形成体用塗工液とした。
[Example 3]
<Method for adjusting coating liquid for pattern forming body>
A liquid repellency-imparting agent is prepared by stirring 1.5 g of fluoroalkylsilane (TSL8233 GE Toshiba Silicone), 5.0 g of tetramethoxysilane (TSL8114 GE Toshiba Silicone), and 3 g of 0.1N hydrochloric acid at room temperature for 24 hours. did.
Next, the titanium oxide inorganic coating agent (STK-03, manufactured by Ishihara Sangyo) was diluted with a mixed solution of water and isopropanol (weight ratio 1: 1) so that the TiO 2 concentration became 0.5 wt%. 5 g of an aqueous colloidal gold dispersion (average particle size: 20 nm, gold solid content: 0.7 wt%) was added to 45 g of this diluted solution, followed by stirring for 10 minutes.
To this solution, 0.15 g of a liquid repellency-imparting agent was added and stirred for 10 minutes to obtain a coating solution for a pattern forming body.

<パターン形成体作製方法>
パターン形成体用塗工液をガラス基板上に塗布後、200℃で乾燥し、厚さ0.15μmの特性変化層を形成した。
この特性変化層の水の接触角を測定したところ、94°であった。次に、超高圧水銀ランプ(365nm 30mW/cm)を用いて露光すると17秒で水との接触角が10°以下になった。
また、波長420nmの透過率を測定したところ、未露光部は95%、露光部は80%であった。
<Pattern formation method>
The pattern forming body coating liquid was applied on a glass substrate and then dried at 200 ° C. to form a characteristic change layer having a thickness of 0.15 μm.
It was 94 degrees when the contact angle of water of this characteristic change layer was measured. Next, exposure using an ultra-high pressure mercury lamp (365 nm, 30 mW / cm 2 ) resulted in a contact angle with water of 10 ° or less in 17 seconds.
When the transmittance at a wavelength of 420 nm was measured, the unexposed area was 95% and the exposed area was 80%.

[比較例2]
実施例2と同様に撥液性付与剤を作製した。
次に、酸化チタン無機コーティング剤(STK−03 石原産業製)を水とイソプロパノールとの混合液(重量比1:1)にてTiO濃度が0.5wt%となるように希釈した。
この液に撥液性付与剤を0.15gと水5gとを添加して、10分間攪拌しパターン形成体用塗工液とした。
実施例2と同様にガラス基板上に特性変化層を形成し、この特性変化層の水との接触角を測定したところ、94°であった。次に、超高圧水銀ランプ(365nm 30mW/cm)を用いて露光すると20秒では水との接触角が66°であり、48秒で水との接触角が10°以下になった。
[Comparative Example 2]
A liquid repellency imparting agent was produced in the same manner as in Example 2.
Next, the titanium oxide inorganic coating agent (STK-03, manufactured by Ishihara Sangyo) was diluted with a mixed solution of water and isopropanol (weight ratio 1: 1) so that the TiO 2 concentration became 0.5 wt%.
To this solution, 0.15 g of a liquid repellency imparting agent and 5 g of water were added and stirred for 10 minutes to obtain a coating solution for a pattern forming body.
A characteristic change layer was formed on the glass substrate in the same manner as in Example 2, and the contact angle of this characteristic change layer with water was measured to be 94 °. Next, exposure using an ultrahigh pressure mercury lamp (365 nm 30 mW / cm 2 ) revealed that the contact angle with water was 66 ° in 20 seconds, and the contact angle with water was 10 ° or less in 48 seconds.

[実施例4]
実施例2と同様にガラス基板上に特性変化層を得た。次に、フォトマスク(20μmのライン、80μmスペース)を介して超高圧水銀ランプ(365nm 30mW/cm)を用いて17秒露光することにより、フォトマスクに順じた濡れ性パターンを得た。
この際、カラーフィルタ用赤色顔料分散熱硬化型樹脂組成物との接触角を測定したところ、未露光部は60°であり、露光部は10°以下であった。
この濡れ性が変化した部位にインクジェット法により赤色顔料分散熱硬化型樹脂組成物を吐出することにより濡れ性変化した部位に濡れ広がった。緑、青色顔料分散熱硬化型樹脂組成物を同様に吐出し、200℃30分加熱することによりカラーフィルタを得た。
[Example 4]
In the same manner as in Example 2, a property change layer was obtained on a glass substrate. Next, exposure was performed for 17 seconds using a super high pressure mercury lamp (365 nm, 30 mW / cm 2 ) through a photomask (20 μm line, 80 μm space), thereby obtaining a wettability pattern in accordance with the photomask.
At this time, when the contact angle with the red pigment dispersed thermosetting resin composition for color filters was measured, the unexposed area was 60 ° and the exposed area was 10 ° or less.
By discharging the red pigment dispersed thermosetting resin composition by the ink jet method to the site where the wettability was changed, the wettability spread to the site where the wettability was changed. Green and blue pigment dispersed thermosetting resin compositions were similarly discharged and heated at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a color filter.

[実施例5]
<パターン形成体用塗工液調整方法>
γアミノプロピルトリエトキシシラン(TSL8331 GE東芝シリコーン製)1.5g、テトラメトキシシラン(TSL8114 GE東芝シリコーン製)5.0g、および0.1N塩酸3gを24時間常温にて攪拌して特性付与剤を作製した。
次に、チタニアゾル(STS−01 石原産業製)を水とイソプロパノールとの混合液(重量比1:1)にてTiO濃度が0.5wt%となるように希釈した。この希釈液45gに銀コロイド水分散液(平均粒径が20nm 銀固形分0.3wt%)を5g添加し、10分間攪拌後した。
この液に撥液性付与剤を0.3g添加して、10分間攪拌しパターン形成体用塗工液とした。
[Example 5]
<Method for adjusting coating liquid for pattern forming body>
γ-aminopropyltriethoxysilane (TSL8331 GE manufactured by Toshiba Silicone) 1.5 g, tetramethoxysilane (TSL8114 GE manufactured by Toshiba Silicone) 5.0 g, and 0.1 N hydrochloric acid 3 g were stirred at room temperature for 24 hours to give a property-imparting agent. Produced.
Next, titania sol (STS-01 manufactured by Ishihara Sangyo) was diluted with a mixed solution of water and isopropanol (weight ratio 1: 1) so that the TiO 2 concentration became 0.5 wt%. 5 g of a silver colloid aqueous dispersion (average particle size: 20 nm, silver solid content: 0.3 wt%) was added to 45 g of this diluted solution, followed by stirring for 10 minutes.
To this liquid, 0.3 g of a liquid repellency-imparting agent was added and stirred for 10 minutes to obtain a pattern forming body coating liquid.

<パターン形成体作製方法>
パターン形成体用塗工液をガラス基板上に塗布後、200℃で乾燥し、厚さ0.15μmの特性変化層を形成した。
この特性変化層に、フォトマスク(50μmのライン&スペース)を介して超高圧水銀ランプ(365nm 30mW/cm)を用いて30秒露光することにより、フォトマスク同様のアミノ基有り無しパターン形成体を得た。
<Pattern formation method>
The pattern forming body coating liquid was applied on a glass substrate and then dried at 200 ° C. to form a characteristic change layer having a thickness of 0.15 μm.
This characteristic change layer is exposed to a high pressure mercury lamp (365 nm, 30 mW / cm 2 ) through a photomask (50 μm line and space) for 30 seconds, thereby providing a pattern forming body having no amino group similar to the photomask. Got.

本発明のパターン形成体の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the pattern formation body of this invention. 本発明のパターン形成体の特性変化パターンの形成方法一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the formation method of the characteristic change pattern of the pattern formation body of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…基材
2…特性変化層
3…特性変化パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Characteristic change layer 3 ... Characteristic change pattern

Claims (20)

基材と、前記基材上に形成され、少なくとも光触媒、金属微粒子、および特性付与剤を含有し、エネルギー照射により特性が変化する特性変化層とを有し、前記特性変化層は前記特性変化層の特性がパターン状に変化した特性変化パターンを有することを特徴とするパターン形成体。   A base material, and a property change layer that is formed on the base material and contains at least a photocatalyst, metal fine particles, and a property-imparting agent, and the property is changed by energy irradiation, and the property change layer is the property change layer A pattern forming body characterized by having a characteristic change pattern in which the characteristic of the pattern is changed into a pattern. 前記金属微粒子の粒径が、1nm〜100nmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成体。   The pattern forming body according to claim 1, wherein a particle diameter of the metal fine particles is in a range of 1 nm to 100 nm. 前記金属微粒子が、金、銀、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、コバルト、カドミウム、および鉄から選択される1種または2種以上の物質であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパターン形成体。   The metal fine particles are one or two or more substances selected from gold, silver, copper, platinum, lead, tin, nickel, cobalt, cadmium, and iron. 2. The pattern forming body according to 2. 前記特性付与剤が、前記特性変化層のバインダとして用いられることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体。   The pattern forming body according to any one of claims 1 to 3, wherein the property imparting agent is used as a binder of the property change layer. 前記特性付与剤が、オルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体。   The pattern forming body according to any one of claims 1 to 4, wherein the property-imparting agent is an organopolysiloxane. 前記オルガノポリシロキサンが、YnSiX(4−n)(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Xはアルコキシル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項5に記載のパターン形成体。 The organopolysiloxane is YnSiX (4-n) (where Y is an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group, a chloroalkyl group, an isocyanate group, or an epoxy group, or an organic containing them. X is an alkoxyl group or halogen, n is an integer from 0 to 3, and one or more hydrolytic condensates or cohydrolytic condensates of silicon compounds The pattern forming body according to claim 5, which is an organopolysiloxane. 前記特性付与剤が、撥液性を有する撥液性付与剤であり、前記特性変化層がエネルギー照射により、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体。   The property-imparting agent is a liquid-repellent property-imparting agent having liquid repellency, and the property-changing layer is a wettability-changing layer whose wettability changes so that a contact angle with a liquid is reduced by energy irradiation. The pattern forming body according to any one of claims 1 to 6, wherein: 請求項1から請求項7までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の前記特性変化パターン上に機能性部が形成されていることを特徴とする機能性素子。   A functional element, wherein a functional part is formed on the characteristic change pattern of the pattern forming body according to any one of claims 1 to 7. 請求項8に記載の機能性素子の前記機能性部が画素部であることを特徴とするカラーフィルタ。   The color filter, wherein the functional part of the functional element according to claim 8 is a pixel part. 請求項8に記載の機能性素子の前記機能性部が金属配線であることを特徴とする導電性パターン。   9. The conductive pattern according to claim 8, wherein the functional part of the functional element is a metal wiring. 請求項8に記載の機能性素子の前記機能性部が有機エレクトロルミネッセント層であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。   The organic electroluminescent element, wherein the functional part of the functional element according to claim 8 is an organic electroluminescent layer. 請求項8に記載の機能性素子の前記機能性部が生体物質と付着性を有することを特徴とするバイオチップ用基材。   The biochip substrate, wherein the functional part of the functional element according to claim 8 has adhesion to a biological substance. 光触媒、金属微粒子、および特性付与剤を含有することを特徴とするパターン形成体用塗工液。   A pattern forming body coating solution comprising a photocatalyst, metal fine particles, and a property-imparting agent. 前記金属微粒子の平均粒径が1nm〜100nmの範囲内であることを特徴とする請求項13に記載のパターン形成体用塗工液。   14. The pattern forming body coating solution according to claim 13, wherein an average particle diameter of the metal fine particles is within a range of 1 nm to 100 nm. 前記金属微粒子が、金、銀、銅、白金、鉛、スズ、ニッケル、コバルト、カドミウム、および鉄から選択される1種または2種以上の物質であることを特徴とする請求項13または請求項14に記載のパターン形成体用塗工液。   The metal fine particles are one or more substances selected from gold, silver, copper, platinum, lead, tin, nickel, cobalt, cadmium, and iron. The coating liquid for pattern formation bodies as described in 14. 前記特性付与剤が、オルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項13から請求項15までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体用塗工液。   The pattern forming body coating solution according to any one of claims 13 to 15, wherein the property-imparting agent is an organopolysiloxane. 前記オルガノポリシロキサンが、YnSiX(4−n)(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Xはアルコキシル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項16に記載のパターン形成体用塗工液。 The organopolysiloxane is YnSiX (4-n) (where Y is an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group, a chloroalkyl group, an isocyanate group, or an epoxy group, or an organic containing them. X is an alkoxyl group or halogen, n is an integer from 0 to 3, and one or more hydrolytic condensates or cohydrolytic condensates of silicon compounds The pattern forming body coating solution according to claim 16, which is an organopolysiloxane. 前記特性付与剤が、撥液性を有し、かつエネルギー照射に伴う光触媒の作用により分解または変性される撥液性付与剤であることを特徴とする請求項13から請求項17までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体用塗工液。   18. The liquid-repellent imparting agent having liquid repellency and being decomposed or modified by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation. The coating liquid for pattern formation bodies of Claim. 前記金属微粒子が、金属コロイド液として添加されたものであることを特徴とする請求項13から請求項18までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体用塗工液。   The pattern forming body coating solution according to any one of claims 13 to 18, wherein the metal fine particles are added as a metal colloid solution. 光触媒と、金属コロイド液と、特性付与剤とを混合してパターン形成体用塗工液を調整する塗工液調整工程と、
基材上に、前記パターン形成体用塗工液を塗布する塗工液塗布工程と、
前記塗工液塗布工程により塗布されたパターン形成体用塗工液を乾燥させて特性変化層を形成する乾燥工程と、
前記特性変化層にエネルギーを照射して、前記特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と
を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法。
A coating liquid adjusting step of adjusting a coating liquid for pattern forming body by mixing a photocatalyst, a metal colloid liquid, and a property-imparting agent;
On the base material, a coating liquid application step of applying the pattern forming body coating liquid,
A drying step of drying the coating liquid for the pattern forming body applied by the coating liquid application step to form a characteristic change layer;
And a characteristic change pattern forming step of irradiating the characteristic change layer with energy to form a characteristic change pattern in which the characteristic of the characteristic change layer is changed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100791531B1 (en) * 2005-12-27 2008-01-04 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Method for manufacturing color filter substrate and method for manufacturing liquid crystal display device
JP2008183489A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Sharp Corp Substrate for use in pattern forming and method for forming pattern
JP2009502243A (en) 2005-07-20 2009-01-29 サーモディクス,インコーポレイティド Polymer coating and cell adhesion method
WO2017115633A1 (en) * 2015-12-29 2017-07-06 帝人株式会社 Photosensitive resin composition and method for manufacturing semiconductor device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009502243A (en) 2005-07-20 2009-01-29 サーモディクス,インコーポレイティド Polymer coating and cell adhesion method
KR100791531B1 (en) * 2005-12-27 2008-01-04 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Method for manufacturing color filter substrate and method for manufacturing liquid crystal display device
JP2008183489A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Sharp Corp Substrate for use in pattern forming and method for forming pattern
WO2017115633A1 (en) * 2015-12-29 2017-07-06 帝人株式会社 Photosensitive resin composition and method for manufacturing semiconductor device
JP2017120349A (en) * 2015-12-29 2017-07-06 帝人株式会社 Photosensitive resin composition and method for manufacturing semiconductor device
KR20180099658A (en) * 2015-12-29 2018-09-05 데이진 가부시키가이샤 Photosensitive resin composition and method for manufacturing semiconductor device
KR102651216B1 (en) * 2015-12-29 2024-03-25 데이진 가부시키가이샤 Photosensitive resin composition and semiconductor device manufacturing method

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