JP2013191553A - Donor substrate for transfer and process of manufacturing device substrate - Google Patents

Donor substrate for transfer and process of manufacturing device substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2013191553A
JP2013191553A JP2013028279A JP2013028279A JP2013191553A JP 2013191553 A JP2013191553 A JP 2013191553A JP 2013028279 A JP2013028279 A JP 2013028279A JP 2013028279 A JP2013028279 A JP 2013028279A JP 2013191553 A JP2013191553 A JP 2013191553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer
group
layer
partition pattern
donor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013028279A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Umehara
正明 梅原
Yasuaki Tanimura
寧昭 谷村
Shigeo Fujimori
茂雄 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2013028279A priority Critical patent/JP2013191553A/en
Publication of JP2013191553A publication Critical patent/JP2013191553A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a donor substrate for transfer and a process of manufacturing a device substrate, for providing a device of high performance by improving linearity and smoothness of a partition pattern and also having excellent durability.SOLUTION: The donor substrate for transfer includes a support body 31, a photo-thermal conversion layer 33 that absorbs light and generates heat, and a partition pattern 34 that partitions a transfer layer 37, wherein the partition pattern 34 is formed of a siloxane compound including a siloxane polymer formed by reacting at least one kind of siloxane compound.

Description

本発明は、有機EL素子をはじめとするデバイスのパターニングに用いる転写用ドナー基板およびデバイス基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a donor substrate for transfer used for patterning a device including an organic EL element and a method for manufacturing the device substrate.

有機EL素子は陰極と陽極の間に有機発光材料を挟んだ構造の発光素子であり、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が有機層で再結合することで生じるエネルギーを発光エネルギーとして外部に取り出す原理を適用した素子である。   An organic EL device is a light emitting device with an organic light emitting material sandwiched between a cathode and an anode, and emits energy generated by recombination of electrons injected from the cathode and holes injected from the anode in the organic layer. It is an element to which the principle of taking it out as energy is applied.

現在、有機EL素子に代表される有機デバイスに含まれる有機層の作製方法は、真空蒸着などのドライプロセスによる成膜が一般的であり、画素のパターニングにはシャドーマスクなどが用いられている。しかしこのような手法は、材料の利用効率が低いことや、大面積デバイスの作製が困難であることなどの問題があった。   Currently, a method for producing an organic layer included in an organic device typified by an organic EL element is generally formed by a dry process such as vacuum deposition, and a shadow mask or the like is used for patterning a pixel. However, such a method has problems such as low material utilization efficiency and difficulty in manufacturing a large area device.

一方、低コスト・大面積化が可能なフォトリソ法、インクジェット法や印刷法などのウェットプロセスも検討されている。しかし有機EL素子などの有機薄膜の多層構造からなるデバイスでは、上層を塗布した際に下地層が膜質変化する懸念があり、また膜厚均一性などを制御することが難しいことから、ディスプレイとしての性能が低下するという課題がある。   On the other hand, wet processes such as a photolithographic method, an inkjet method, and a printing method capable of reducing the cost and increasing the area are also being studied. However, in devices with a multilayer structure of organic thin films such as organic EL elements, there is a concern that the underlayer may change in film quality when an upper layer is applied, and it is difficult to control film thickness uniformity, etc. There is a problem that the performance decreases.

そこで、材料をまずドナー基板上に用意してからデバイス基板に転写する方法が開発されている。例えば、剛体の支持基板を、エッチングまたはサンドブラストにより加工し、区画パターンを形成したドナー基板によりデバイスを製造する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、光熱変換層を全面に形成したドナー基板上にポリイミド等の耐熱性を有する樹脂層を形成し、フォトリソ法によりパターニングして区画パターンを形成するドナー基板の製造方法が開示されている(例えば、特許文献2および3参照)。   Accordingly, a method has been developed in which a material is first prepared on a donor substrate and then transferred to a device substrate. For example, a method of manufacturing a device using a donor substrate in which a rigid support substrate is processed by etching or sandblasting to form a partition pattern is disclosed (for example, see Patent Document 1). Further, a method for manufacturing a donor substrate is disclosed in which a resin layer having heat resistance such as polyimide is formed on a donor substrate having a photothermal conversion layer formed on the entire surface, and patterning is performed by a photolithography method to form a partition pattern (for example, Patent Documents 2 and 3).

特開2009−146715号公報JP 2009-146715 A 特開2009−187810号公報JP 2009-187810 A 国際公開第2012/008443号International Publication No. 2012/008443

しかしながら、特許文献1に開示されるエッチングやサンドブラストにより区画パターンを形成した場合、区画パターンの直線性、平滑性が悪いため、区画パターン内に転写材料を含む溶液を塗布した際に、区画パターンの凹凸に転写材料が集まりやすくなり、均一な塗布膜が形成できないという問題があった。   However, when the partition pattern is formed by etching or sandblasting disclosed in Patent Document 1, since the linearity and smoothness of the partition pattern are poor, when the solution containing the transfer material is applied in the partition pattern, There is a problem that the transfer material tends to gather on the unevenness and a uniform coating film cannot be formed.

また、特許文献2および3に記載の区画パターンの材料であるポリイミド樹脂は、光熱変換層の材料である金属材料と密着性が悪く、耐久性が低いという問題を有していた。   Moreover, the polyimide resin which is the material of the partition pattern described in Patent Documents 2 and 3 has a problem that the adhesion with the metal material which is the material of the photothermal conversion layer is poor and the durability is low.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、区画パターンの直線性、平滑性を向上するとともに、耐久性に優れ、性能の高いデバイスを提供することができる、転写用ドナー基板およびデバイス基板の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and can improve a linearity and smoothness of a partition pattern, and can provide a device having excellent durability and high performance. An object is to provide a method for manufacturing a substrate.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の転写用ドナー基板は、支持体と、光を吸収して熱を発生する光熱変換層と、転写層を区画する区画パターンと、を備える転写用ドナー基板であって、前記区画パターンは、下記一般式(1)で表される少なくとも1種のシロキサン化合物を反応させたシロキサンポリマー(A)を含むシロキサン組成物から形成されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the transfer donor substrate of the present invention includes a support, a light-to-heat conversion layer that absorbs light and generates heat, a partition pattern that partitions the transfer layer, The partition pattern is formed from a siloxane composition containing a siloxane polymer (A) obtained by reacting at least one siloxane compound represented by the following general formula (1). It is characterized by.

(一般式(1)中、Rは、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜16のアリール基であり、Rは、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜6のアシル基または炭素数6〜16のアリール基である。nは0〜3の整数である。RおよびRが複数存在する場合には、同一でも異なっていてもよい。) (In General Formula (1), R 1 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, and R 2 is hydrogen or carbon. An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, n is an integer of 0 to 3. When a plurality of R 1 and R 2 are present, May be the same or different.)

また、本発明の転写用ドナー基板は、上記発明において、前記光熱変換層の表面が粗面であることを特徴とする。   The transfer donor substrate of the present invention is characterized in that, in the above invention, the surface of the photothermal conversion layer is a rough surface.

また、本発明の転写用ドナー基板は、上記発明において、前記光熱変換層の表面の算術平均粗さが30nm以上であることを特徴とする。   The donor substrate for transfer according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the arithmetic average roughness of the surface of the photothermal conversion layer is 30 nm or more.

また、本発明の転写用ドナー基板は、上記発明において、前記支持体の光熱変換層が形成される側の表面の算術平均粗さが30nm以上であることを特徴とする。   The donor substrate for transfer of the present invention is characterized in that, in the above invention, the arithmetic average roughness of the surface of the support on the side where the photothermal conversion layer is formed is 30 nm or more.

また、本発明の転写用ドナー基板は、上記発明において、前記光熱変換層は前記支持体上に形成され、該光熱変換層の上面に形成された区画パターン表面にバリア層が形成されたことを特徴とする。   In the transfer donor substrate of the present invention, in the above invention, the photothermal conversion layer is formed on the support, and a barrier layer is formed on the surface of the partition pattern formed on the upper surface of the photothermal conversion layer. Features.

また、本発明の転写用ドナー基板は、上記発明において、少なくとも転写の際にデバイス基板の絶縁層と接する前記区画パターンの上面に形成された撥液処理層をさらに備えることを特徴とする。   The transfer donor substrate of the present invention is characterized in that, in the above invention, the transfer donor substrate further comprises a liquid repellent treatment layer formed on the upper surface of the partition pattern in contact with the insulating layer of the device substrate at least during transfer.

また、本発明の転写用ドナー基板は、上記発明において、前記シロキサンポリマー(A)は、Si原子1モルに対してフェノール性水酸基の含有割合が0.2モル以下である感光性ポリマーであり、前記シロキサン組成物は、シロキサンポリマー(A)に加えて、フェノール性水酸基を有する化合物のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルであって、フェノール性水酸基のオルト位およびパラ位が、それぞれ独立して、水素または下記一般式(2)で表される置換基を有するキノンジアジド化合物(B)と、アルコール性水酸基を有する化合物および/またはカルボニル基を有する環状化合物(C)と、を含むことを特徴とする。
(一般式(2)中、R、R、およびRは、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、カルボキシル基、または置換基を有していてもよいフェニル基であり、R、R、Rが結合して、環を形成してもよい。)
Moreover, the donor substrate for transfer of the present invention is the above-mentioned invention, wherein the siloxane polymer (A) is a photosensitive polymer having a phenolic hydroxyl group content of 0.2 mol or less with respect to 1 mol of Si atoms, The siloxane composition is a naphthoquinonediazide sulfonic acid ester of a compound having a phenolic hydroxyl group in addition to the siloxane polymer (A), wherein the ortho position and the para position of the phenolic hydroxyl group are each independently hydrogen or It includes a quinonediazide compound (B) having a substituent represented by the general formula (2), a compound having an alcoholic hydroxyl group and / or a cyclic compound (C) having a carbonyl group.
(In General Formula (2), R 3 , R 4 , and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, or an optionally substituted phenyl group. , R 3 , R 4 and R 5 may combine to form a ring.)

また、本発明のデバイス基板の製造方法は、上記のいずれか一つに記載の転写用ドナー基板が備える区画パターンと、デバイス基板の絶縁層とを対向させて位置合わせする位置合わせ工程と、前記転写用ドナー基板の光熱変換層に光を照射して、転写層を前記デバイス基板に転写する転写工程と、を含むことを特徴とする。   A device substrate manufacturing method according to the present invention includes a positioning step in which the partition pattern provided in the transfer donor substrate according to any one of the above and an insulating layer of the device substrate are aligned to face each other, And a transfer step of irradiating the photothermal conversion layer of the transfer donor substrate with light to transfer the transfer layer to the device substrate.

本発明の転写用ドナー基板およびデバイス基板の製造方法は、光熱変換層との密着性が高く、直線性および平滑性に優れる区画パターンを形成できるので、転写用ドナー基板の耐久性を向上するとともに、デバイス性能が高いデバイス基板を提供することができる。   The transfer donor substrate and the device substrate manufacturing method of the present invention can form a partition pattern having high adhesion to the photothermal conversion layer and excellent in linearity and smoothness, thereby improving the durability of the transfer donor substrate. A device substrate with high device performance can be provided.

図1は、本発明の実施の形態1にかかるドナー基板の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a donor substrate according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態1にかかるドナー基板の別の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the donor substrate according to Embodiment 1 of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態1における転写材料の形成を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the formation of the transfer material in the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態1で使用するドナー基板の別の一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the donor substrate used in Embodiment 1 of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態1の区画パターン側からの拡大写真である。FIG. 5 is an enlarged photograph from the section pattern side according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態1で使用するドナー基板の別の一例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the donor substrate used in Embodiment 1 of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態1における撥液処理層を有するドナー基板の一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a donor substrate having a liquid repellent treatment layer according to Embodiment 1 of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態1におけるパターニング方法の一例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the patterning method according to Embodiment 1 of the present invention. 図9は、本発明の実施の形態1における有機EL素子の発光層パターニング方法の一例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the light emitting layer patterning method for the organic EL element in the first embodiment of the present invention. 図10は、図9における光照射方法の一例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an example of the light irradiation method in FIG. 図11は、本発明の実施の形態1における光照射方法の別の一例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing another example of the light irradiation method according to Embodiment 1 of the present invention. 図12は、本発明の実施の形態1における光照射方法の別の一例を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing another example of the light irradiation method according to Embodiment 1 of the present invention. 図13は、本発明の実施の形態1における光照射方法の別の一例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing another example of the light irradiation method according to Embodiment 1 of the present invention. 図14は、本発明の実施の形態1における光照射方法の別の一例を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing another example of the light irradiation method according to Embodiment 1 of the present invention. 図15は、本発明の実施の形態2にかかるドナー基板の一例を示す断面図である。FIG. 15: is sectional drawing which shows an example of the donor substrate concerning Embodiment 2 of this invention. 図16は、本発明の実施の形態2の変形例1にかかるドナー基板の一例を示す断面図である。FIG. 16: is sectional drawing which shows an example of the donor substrate concerning the modification 1 of Embodiment 2 of this invention. 図17は、本発明の実施の形態2の変形例2にかかるドナー基板の一例を示す断面図である。FIG. 17: is sectional drawing which shows an example of the donor substrate concerning the modification 2 of Embodiment 2 of this invention.

以下に、本実施の形態にかかる転写用ドナー基板およびデバイス基板の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, a method for manufacturing a transfer donor substrate and a device substrate according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1に本発明の実施の形態1にかかるドナー基板の構成の一例を示す。ドナー基板30は、支持体31、光熱変換層33、区画パターン34および転写層37からなる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of the configuration of the donor substrate according to the first embodiment of the present invention. The donor substrate 30 includes a support 31, a photothermal conversion layer 33, a partition pattern 34, and a transfer layer 37.

本実施の形態1にかかるドナー基板30において、支持体31は、光の吸収率が小さく、その上に光熱変換層33と転写層37を安定に形成できる材料であれば特に限定されない。樹脂フィルムを使用することも可能である。具体的な樹脂材料としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアクリル、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリエポキシ、ポリプロピレン、ポリオレフィン、アラミド樹脂、シリコーン樹脂などを利用することができる。   In the donor substrate 30 according to the first exemplary embodiment, the support 31 is not particularly limited as long as it has a low light absorption rate and can stably form the photothermal conversion layer 33 and the transfer layer 37 thereon. It is also possible to use a resin film. Specific resin materials include polyester, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyacryl, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyimide, polyamide, polybenzoxazole, polyepoxy, polypropylene, polyolefin, and aramid. Resin, silicone resin, etc. can be used.

化学的・熱的安定性、寸法安定性、機械的強度、透明性の面で、好ましい支持体としては、ガラス板を挙げることができる。ソーダライムガラス、無アルカリガラス、含鉛ガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、低膨張ガラス、石英ガラスなどから適宜選択することができる。本発明の転写プロセスを真空中で実施する場合には、支持体からのガス放出が少ないことが要求されるので、ガラス板は特に好ましい支持体31である。   As a preferable support in terms of chemical / thermal stability, dimensional stability, mechanical strength, and transparency, a glass plate can be exemplified. It can be appropriately selected from soda lime glass, alkali-free glass, lead-containing glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, low expansion glass, quartz glass and the like. When the transfer process of the present invention is carried out in vacuum, a glass plate is a particularly preferable support 31 because it is required that gas release from the support is small.

光熱変換層33が高温に加熱されても、支持体31自体の温度上昇(熱膨張)を許容範囲内に収める必要があるので、支持体31の熱容量は光熱変換層33のそれより十分大きいことが好ましい。従って、支持体31の厚さは光熱変換層33の厚さの10倍以上であることが好ましい。熱膨張の許容範囲は転写領域の大きさやパターニングの要求精度などに依存するために一概には示せないが、例えば、光熱変換層33が室温から300℃上昇し、支持体31の温度上昇をその1/100である3℃以下に抑制したい場合には、支持体31の厚さは光熱変換層33の厚さの100倍以上であることが好ましく、支持体31の温度上昇を300℃の1/300である1℃以下に抑制したい場合には、支持体31の厚さは光熱変換層33の厚さの300倍以上であることが好ましい。このようにすることで、ドナー基板30を大型化しても熱膨張による寸法変位量が少なく、高精度のパターニングが可能になる。   Even if the photothermal conversion layer 33 is heated to a high temperature, the temperature rise (thermal expansion) of the support 31 itself needs to be within an allowable range, so that the heat capacity of the support 31 is sufficiently larger than that of the photothermal conversion layer 33. Is preferred. Accordingly, the thickness of the support 31 is preferably 10 times or more the thickness of the photothermal conversion layer 33. Although the allowable range of thermal expansion depends on the size of the transfer region and the required accuracy of patterning, it cannot be generally shown. For example, the photothermal conversion layer 33 rises by 300 ° C. from room temperature, and the temperature rise of the support 31 When it is desired to suppress the temperature to 1/100, which is 3 ° C. or less, the thickness of the support 31 is preferably 100 times or more the thickness of the photothermal conversion layer 33, and the temperature rise of the support 31 is 1 ° C. at 300 ° C. When it is desired to suppress the temperature to 1 ° C. or less, which is / 300, the thickness of the support 31 is preferably 300 times or more the thickness of the photothermal conversion layer 33. By doing so, even if the donor substrate 30 is enlarged, the amount of dimensional displacement due to thermal expansion is small, and highly accurate patterning becomes possible.

本実施の形態1にかかるドナー基板30において、光熱変換層33は、支持体31上に形成された層であり、効率よく光を吸収して熱を発生し、発生した熱に対して安定である材料・構成であれば特に限定されない。しかし、急激な温度上昇を防止して、区画パターン34への熱拡散による局所的な温度低下を防ぐためには、熱容量が大きいことが望ましい。   In the donor substrate 30 according to the first embodiment, the photothermal conversion layer 33 is a layer formed on the support 31 and efficiently absorbs light to generate heat and is stable against the generated heat. If it is a certain material and composition, it will not be limited in particular. However, in order to prevent a rapid temperature rise and prevent a local temperature drop due to thermal diffusion to the partition pattern 34, it is desirable that the heat capacity is large.

なぜなら高熱変換層33の熱容量が小さいと、熱しやすく冷めやすいので、転写層37をゆっくり転写させることができなくなるからである。なお、熱容量は体積と体積比熱の積であり、体積比熱そのものが大きい材料が望ましい。具体的に光熱変換層33の体積比熱は2J/cmK以上であるのが好ましい。また、光熱変換層33の熱伝導率は、大きい方が均一な加熱が可能であり、局所的な温度低下が軽減されるのでより望ましい。具体的に光熱変換層33の熱伝導率は50W/mK以上であるのが好ましい。光熱変換層33は、単一の材料のからなる層でも合金からなる層でもよく、単一層または複数の材料を積層した複数の層であってもよい。 This is because if the heat capacity of the high heat conversion layer 33 is small, the transfer layer 37 cannot be transferred slowly because it is easy to heat and cool. The heat capacity is a product of volume and volume specific heat, and a material having a large volume specific heat is desirable. Specifically, the volume specific heat of the photothermal conversion layer 33 is preferably 2 J / cm 3 K or more. Further, a larger heat conductivity of the photothermal conversion layer 33 is more desirable because uniform heating is possible and local temperature decrease is reduced. Specifically, the thermal conductivity of the photothermal conversion layer 33 is preferably 50 W / mK or more. The photothermal conversion layer 33 may be a layer made of a single material or a layer made of an alloy, and may be a single layer or a plurality of layers in which a plurality of materials are laminated.

ここで、光熱変換層33が異なる材料の複数の層あるいは合金からなる場合は、前記熱伝導率および体積比熱は、光熱変換層全体としての値をいうものとする。この全体としての値は、異なる材料の複数の積層薄膜からなる場合は、材料単独の熱伝導率や体積比熱の値をそれぞれの膜厚で重み付け平均した計算値を用いる。また、合金のように計算が困難な場合は、レーザーフラッシュ法やスキャニングレーザーAC加熱法、示差法、3ω法などの公知手法により測定できる。   Here, in the case where the photothermal conversion layer 33 is made of a plurality of layers or alloys of different materials, the thermal conductivity and the volume specific heat are values of the entire photothermal conversion layer. As the overall value, in the case of a plurality of laminated thin films made of different materials, a calculated value obtained by weighting and averaging the values of the thermal conductivity and volume specific heat of the material alone with the respective film thicknesses is used. When calculation is difficult like an alloy, it can be measured by a known method such as a laser flash method, a scanning laser AC heating method, a differential method, or a 3ω method.

高熱変換層33に使用する材料としては、カーボンブラックや黒鉛、チタンブラック、有機顔料、金属粒子などを樹脂に分散させた薄膜を利用することができる。また、本実施の形態1では、光熱変換層33が300℃程度に加熱されることがあるので、光熱変換層33は耐熱性に優れ、熱伝導率と体積比熱の高い無機薄膜からなることが好ましい。従って、光吸収や成膜性の面で、金属薄膜からなることが特に好ましい。具体的には、金属材料としては、タングステン、タンタル、モリブデン、チタン、クロム、金、銀、銅、白金、鉄、亜鉛、アルミニウム、コバルト、ニッケル、マグネシウム、バナジウム、ジルコニウム、シリコン、カーボンなどの単体や合金の薄膜、それらの積層薄膜を使用できる。   As a material used for the high heat conversion layer 33, a thin film in which carbon black, graphite, titanium black, an organic pigment, metal particles, or the like is dispersed in a resin can be used. Moreover, in this Embodiment 1, since the photothermal conversion layer 33 may be heated to about 300 degreeC, the photothermal conversion layer 33 is excellent in heat resistance, and consists of an inorganic thin film with high heat conductivity and volume specific heat. preferable. Therefore, it is particularly preferable to use a metal thin film in terms of light absorption and film formability. Specifically, as a metal material, tungsten, tantalum, molybdenum, titanium, chromium, gold, silver, copper, platinum, iron, zinc, aluminum, cobalt, nickel, magnesium, vanadium, zirconium, silicon, carbon, etc. Or a thin film of an alloy or a laminated thin film thereof can be used.

光熱変換層33の形成方法としては、真空蒸着、EB蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなど、材料に応じて公知技術を利用できる。パターニングする場合にはレーザーアブレーション法など公知の方法を利用できる。   As a method for forming the photothermal conversion layer 33, a known technique such as vacuum vapor deposition, EB vapor deposition, sputtering, ion plating, or the like can be used. When patterning, a known method such as a laser ablation method can be used.

光熱変換層33は表面に微細な凹凸構造を有していること、すなわち、表面が粗面であることが好ましい。本実施の形態1においては、区画パターン34の材料であるシロキサン組成物が無機性を持っていることから、光熱変換層33の材質である金属と化学的結合を形成しやすいという特徴がある。ここで図1に示すように光熱変換層33の表面を粗面にすると、図2に示すような光熱変換層33の表面が平滑な場合に比べて、区画パターン34と光熱変換層33間の接着表面積が増えることにより、さらに密着性を高めることが可能となる。   It is preferable that the photothermal conversion layer 33 has a fine uneven structure on the surface, that is, the surface is rough. The first embodiment is characterized in that the siloxane composition, which is the material of the partition pattern 34, has an inorganic property, so that it is easy to form a chemical bond with the metal, which is the material of the photothermal conversion layer 33. Here, when the surface of the light-to-heat conversion layer 33 is roughened as shown in FIG. 1, compared with the case where the surface of the light-to-heat conversion layer 33 is smooth as shown in FIG. By increasing the adhesion surface area, it is possible to further improve the adhesion.

また、光熱変換層33の表面を粗面にすることにより、ドナー基板30へ転写材料を含む溶液の塗布を行った際に、乾燥後の膜に局所的な膜厚ムラを防止できるという別の効果も生じる。図3はドナー基板30へ転写材料を含む溶液の塗布を行った際の、転写材料の乾燥膜の形成について説明した図である。図3(a)に示すように表面が平滑な光熱変換層33を有する基板を用いた場合には、いわゆる「コーヒーのしみ」現象による膜厚ムラが生じる場合がある。すなわち、転写材料を含む溶液を滴下したとき、溶媒の乾燥速度は液滴の周辺部のほうが中央部よりも早いため、周辺部から蒸発する液分を補うために中央から周辺部に溶媒が流れる。このとき、溶質(転写材料)もこの流れに乗って周辺部に運ばれ、結果として周辺部が盛り上がった形状の膜ができる。   Further, by making the surface of the light-to-heat conversion layer 33 rough, when a solution containing a transfer material is applied to the donor substrate 30, local film thickness unevenness in the dried film can be prevented. An effect is also produced. FIG. 3 is a diagram illustrating the formation of a dry film of the transfer material when the solution containing the transfer material is applied to the donor substrate 30. When a substrate having a light-to-heat conversion layer 33 having a smooth surface as shown in FIG. 3A is used, film thickness unevenness due to a so-called “coffee stain” phenomenon may occur. That is, when a solution containing a transfer material is dropped, the solvent drying speed is faster at the periphery of the droplet than at the center, so that the solvent flows from the center to the periphery to compensate for the liquid that evaporates from the periphery. . At this time, the solute (transfer material) is also carried to the peripheral portion along this flow, and as a result, a film having a shape in which the peripheral portion is raised is formed.

これに対し、図3(b)に示すように光熱変換層33が粗面であるドナー基板30を用いると、光熱変換層33表面の凹凸によって、中央から周辺部への溶液の移動が阻止される。したがって、溶質がドナー基板30の表面上に均一に分散して析出しやすくなり、局所的な膜厚ムラを抑えることができる。なお、光熱変換層33の凹凸に追従した微小な膜厚ムラが転写層37に多少存在していたとしても、後述の蒸着モードを使用することにより、転写時に転写材料が分子(原子)レベルにほぐれた状態で昇華した後にデバイス基板20に堆積するために、転写膜27の膜厚ムラが均一化され、有機EL素子を作製した際の発光輝度ムラも問題にならない。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the donor substrate 30 having a rough surface of the photothermal conversion layer 33 is used, the movement of the solution from the center to the peripheral portion is prevented by the unevenness of the surface of the photothermal conversion layer 33. The Therefore, the solute tends to be uniformly dispersed and deposited on the surface of the donor substrate 30, and local film thickness unevenness can be suppressed. Even if a slight film thickness unevenness following the unevenness of the light-to-heat conversion layer 33 is present in the transfer layer 37, the transfer material is brought to the molecular (atomic) level during transfer by using the vapor deposition mode described later. Since the film is deposited on the device substrate 20 after sublimation in a loose state, the film thickness unevenness of the transfer film 27 is made uniform, and the light emission luminance unevenness when the organic EL element is manufactured does not become a problem.

光熱変換層33の粗さの程度は、光熱変換層33の表面の算術表面粗さ(以下Raと記す)で表すことができる。また、本発明における算術平均粗さとは、表面粗さ形状測定器によりJIS B0601−1994に基づき、測定長さ1.0mmで測定した際に得られる十点平均粗さのことである。本発明においては光熱変換層33の実表面積が大きいほど、区画パターン34との結合が増えて密着性が向上するので、光熱変換層33の表面Raは大きいほうが好ましく、30nm以上であることが好ましい。より好ましくは50nm以上、さらに好ましくは100nm以上、特に好ましくは150nm以上である。以上の数値をとることにより、転写層37の膜厚ムラの抑制にも効果を発揮することができる。   The degree of roughness of the photothermal conversion layer 33 can be represented by an arithmetic surface roughness (hereinafter referred to as Ra) of the surface of the photothermal conversion layer 33. In addition, the arithmetic average roughness in the present invention is a ten-point average roughness obtained when measured with a measurement length of 1.0 mm based on JIS B0601-1994 using a surface roughness shape measuring instrument. In the present invention, as the actual surface area of the photothermal conversion layer 33 is larger, the bond with the partition pattern 34 is increased and the adhesion is improved. Therefore, the surface Ra of the photothermal conversion layer 33 is preferably larger, and preferably 30 nm or more. . More preferably, it is 50 nm or more, More preferably, it is 100 nm or more, Most preferably, it is 150 nm or more. By taking the above numerical values, the effect can also be exhibited in suppressing the film thickness unevenness of the transfer layer 37.

一方で、光熱変換層33の表面のRaが大きすぎると、転写材料を含む溶液を塗布した際に溶液が凹部に溜まってしまうため、乾燥後の膜が不連続となってしまい、転写後の膜厚ムラも大きくなってしまうという問題が生じる。溶液が凹部に溜まらないようにするためには、光熱変換層33の表面のRaよりも塗布溶液の厚さの値が大きければよい。具体的には、光熱変換層33のRaは、好ましくは4μm以下、より好ましくは1μm以下、さらに好ましくは500nm以下、特に好ましくは250nm以下である。この範囲であれば、所望の厚さの転写材料を得るために合理的な濃度の溶液を塗布したときに、光熱変換層33のRaよりも塗布溶液の厚さの値を大きくするこができる。   On the other hand, if Ra on the surface of the light-to-heat conversion layer 33 is too large, the solution accumulates in the recess when a solution containing a transfer material is applied. There arises a problem that the film thickness unevenness increases. In order to prevent the solution from accumulating in the recesses, the thickness of the coating solution only needs to be larger than Ra on the surface of the photothermal conversion layer 33. Specifically, Ra of the photothermal conversion layer 33 is preferably 4 μm or less, more preferably 1 μm or less, still more preferably 500 nm or less, and particularly preferably 250 nm or less. Within this range, the thickness of the coating solution can be made larger than the Ra of the photothermal conversion layer 33 when a solution having a reasonable concentration is applied to obtain a transfer material having a desired thickness. .

また、区画パターン34下部と光熱変換層33との密着性と、転写層37の膜均一性を両立させるために、転写層37を形成する部分のRaと、区画パターン34下部のRaを適宜変更してもよい。つまり、光熱変換層33の実表面積が大きいほど、区画パターン34との結合が増えて密着性が向上するので、光熱変換層33の表面Raは大きいほうが好ましいが、一方で転写材料を形成するエリアのRaも大きくすると転写材料を含む溶液を塗布した際に溶液が凹部に溜まってしまうため、乾燥後の膜が不連続となり、デバイス基板に転写後の膜厚ムラが大きくなってしまう。そのため図4に示すように区画パターン34下部のRaを大きくし、転写材料を形成するエリアのRaを小さくする構成をとってもよい。   Further, in order to achieve both the adhesion between the lower part of the partition pattern 34 and the light-to-heat conversion layer 33 and the film uniformity of the transfer layer 37, the Ra of the part forming the transfer layer 37 and the Ra of the lower part of the partition pattern 34 are appropriately changed. May be. That is, as the actual surface area of the light-to-heat conversion layer 33 is larger, the bond with the partition pattern 34 is increased and the adhesion is improved. Therefore, it is preferable that the surface Ra of the light-to-heat conversion layer 33 is larger, but on the other hand, the area where the transfer material is formed If Ra is also increased, the solution accumulates in the recesses when a solution containing a transfer material is applied. Therefore, the dried film becomes discontinuous, and the film thickness unevenness after transfer to the device substrate increases. Therefore, as shown in FIG. 4, a configuration may be adopted in which Ra at the bottom of the partition pattern 34 is increased and Ra in the area where the transfer material is formed is decreased.

光熱変換層33の表面を粗面化する方法は、大きくわけて2通りある。1つは、あらかじめ粗面化した支持体31の上に光熱変換層33を支持体31表面の凹凸に合わせて略均一に形成する方法である。この方法の場合、支持体31の表面のRaを光熱変換層33の表面のRaに写し取ることができる。例えば、支持体31の表面のRaを30nm以上としておくことで、光熱変換層33表面のRaを30nm以上に調整することができる。したがって、支持体31の光熱変換層33が形成される側の表面のRaは、光熱変換層33の表面のRaとして求められる値にしておくことが好ましい。例えば30nm以上が好ましく、より好ましくは50nm以上、さらに好ましくは100nm以上、特に好ましくは150nm以上である。   There are roughly two methods for roughening the surface of the photothermal conversion layer 33. One is a method in which the photothermal conversion layer 33 is formed substantially uniformly on the support 31 roughened in advance according to the unevenness of the surface of the support 31. In the case of this method, Ra on the surface of the support 31 can be copied to Ra on the surface of the photothermal conversion layer 33. For example, by setting Ra on the surface of the support 31 to be 30 nm or more, Ra on the surface of the photothermal conversion layer 33 can be adjusted to 30 nm or more. Therefore, it is preferable that the Ra on the surface of the support 31 on which the light-to-heat conversion layer 33 is formed is set to a value obtained as Ra on the surface of the light-to-heat conversion layer 33. For example, it is preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 100 nm or more, and particularly preferably 150 nm or more.

支持体31の表面の粗面化の方法は特に限定されず、サンドブラストによる機械的粗面化、フッ酸、バッファードフッ酸および他の酸との混酸によるケミカルエッチング、ガラス粉を表面に塗布して高熱で溶結させる方法などの公知技術が使用できる。これらの処理は圧力や処理時間などの条件を強めるほどRaが大きくなるので、所望のRaが得られるように調整することができる。   The method of roughening the surface of the support 31 is not particularly limited. Mechanical roughening by sandblasting, chemical etching by hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid and mixed acids with other acids, and glass powder are applied to the surface. Well-known techniques such as a method of welding with high heat can be used. In these treatments, Ra increases as the conditions such as pressure and treatment time are increased, so that the desired Ra can be adjusted.

光熱変換層33を支持体31表面の凹凸に合わせて略均一に形成する方法としては、スパッタリング法が好ましく挙げられる。詳細な条件は材料により異なるため一概には言えないが、一例としてタンタルの場合は、例えばArガス雰囲気で、ガス圧0.2Pa、投入電力1kwで形成することが好ましい。もちろん、この条件に限られるものではない。   As a method for forming the photothermal conversion layer 33 substantially uniformly according to the irregularities on the surface of the support 31, a sputtering method is preferably exemplified. Although detailed conditions differ depending on the material, it cannot be generally stated, but as an example, in the case of tantalum, for example, it is preferable to form it in an Ar gas atmosphere with a gas pressure of 0.2 Pa and an input power of 1 kw. Of course, the condition is not limited to this.

光熱変換層33の表面を粗面化する別法は、公知の方法で表面がほぼ平滑な光熱変換層33を形成した後に表面を粗面化する方法である。その方法も特に限定されず、サンドブラストによる機械的粗面化、ケミカルエッチング、スパッタリング成膜時のガス圧・投入電力・製膜温度の条件変更などの公知技術を使用できる。   Another method of roughening the surface of the photothermal conversion layer 33 is a method of roughening the surface after forming the photothermal conversion layer 33 having a substantially smooth surface by a known method. The method is not particularly limited, and publicly known techniques such as mechanical surface roughening by sandblasting, chemical etching, and gas pressure / input power / film formation temperature change during sputtering film formation can be used.

ただし光熱変換層33を直接粗面化する方法では、光照射を行った際に光熱変換層の膜厚の厚い部分と薄い部分で表面温度にばらつきが発生し、転写材料に均一に熱を加えることが難しいことから、前者の支持体31の表面を粗面化し光熱変換層33を表面の凹凸に合わせて均一に形成する方法の方が好ましい。   However, in the method of directly roughening the photothermal conversion layer 33, the surface temperature varies between the thick and thin portions of the photothermal conversion layer when light irradiation is performed, and the transfer material is uniformly heated. For this reason, the former method in which the surface of the support 31 is roughened and the photothermal conversion layer 33 is uniformly formed according to the unevenness of the surface is preferable.

区画パターン34は、後述する転写層37の大きさ(区画)を定めるものであり、光熱変換層33上に形成される。本実施の形態1にかかる区画パターン34は、下記一般式(1)で表される少なくとも1種のシロキサン化合物を反応させたシロキサンポリマー(A)を含むシロキサン組成物から形成される。また、シロキサンポリマー(A)は、シロキサンポリマー(A)中のSi原子1モルに対してフェノール性水酸基の含有割合が0.2モル以下であることが好ましい。   The partition pattern 34 defines the size (compartment) of a transfer layer 37 described later, and is formed on the photothermal conversion layer 33. The partition pattern 34 according to the first embodiment is formed from a siloxane composition including a siloxane polymer (A) obtained by reacting at least one siloxane compound represented by the following general formula (1). Moreover, it is preferable that the content rate of a phenolic hydroxyl group is 0.2 mol or less with respect to 1 mol of Si atoms in a siloxane polymer (A).

一般式(1)中、Rは、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜16のアリール基であり、Rは、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜6のアシル基または炭素数6〜16のアリール基である。nは0〜3の整数である。RおよびRが複数存在する場合には、同一でも異なっていてもよい。
上記RおよびRにおいて、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基、トリフルオロメチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3−グリシドキシプロピル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−アミノプロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−イソシアネートプロピル基などが挙げられる。
In General Formula (1), R 1 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, and R 2 is hydrogen or carbon number An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms. n is an integer of 0-3. When a plurality of R 1 and R 2 are present, they may be the same or different.
In the above R 1 and R 2 , examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n- Decyl group, trifluoromethyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, 3-glycidoxypropyl group, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 3-aminopropyl group, 3-mercaptopropyl Group, 3-isocyanatopropyl group and the like.

上記Rにおいて、炭素数2〜10のアルケニル基としては、ビニル基、3−アクリロキシプロピル基、3−メタクリロキシプロピル基などが挙げられる。
上記RおよびRにおいて、炭素数6〜15のアリール基としては、フェニル基、トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、1−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、4−ヒドロキシ−5−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチル基、ナフチル基などが挙げられる。
上記Rにおいて、炭素数1〜6のアシル基としては、アセチル基、ホルミル基、プロピオニル基などがあげられる。
In R 1 , examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include a vinyl group, a 3-acryloxypropyl group, and a 3-methacryloxypropyl group.
In the above R 1 and R 2 , the aryl group having 6 to 15 carbon atoms includes phenyl group, tolyl group, p-hydroxyphenyl group, 1- (p-hydroxyphenyl) ethyl group, 2- (p-hydroxyphenyl) Examples thereof include an ethyl group, 4-hydroxy-5- (p-hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyl group, and naphthyl group.
In R 2 described above, examples of the acyl group having 1 to 6 carbon atoms include an acetyl group, a formyl group, and a propionyl group.

一般式(1)で表されるシロキサン化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラフェノキシシランなどの4つのアルコキシ基を有する4官能性シラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p−ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、1−(p−ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、4−ヒドロキシ−5−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどの3つのアルコキシ基を有する3官能性シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシランなどの2つのアルコキシ基を有する2官能性シラン、トリメチルメトキシシラン、トリ−n−ブチルエトキシシランなどの1つのアルコキシ基を有する1官能性シランが挙げられる。   Specific examples of the siloxane compound represented by the general formula (1) include tetrafunctional silane having four alkoxy groups such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraacetoxysilane, and tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, Methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n- Propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, Nyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, p-hydroxyphenyltrimethoxysilane, 1- (p-hydroxyphenyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (p-hydroxyphenyl) ethyltrimethoxysilane, 4-hydroxy-5- (p-hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyltrimethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxy Silane, trifluoromethyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3 having three alkoxy groups such as glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane Bifunctional silane having two alkoxy groups such as functional silane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxylane, dimethyldiacetoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, tri-n- And monofunctional silanes having one alkoxy group such as butylethoxysilane.

また、上記一般式(1)で表されるシロキサン化合物のうち、nが3である3つのアルコキシ基を有する3官能性シランが好ましい。3官能性シランを用いることにより、各パターンの耐クラック性と硬度を向上することができる。上記の一般式(1)で表されるシロキサン化合物は、単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。2種以上の一般式(1)で表されるシロキサン化合物の組み合わせとしては、例えば、メチルトリメトキシシランおよびフェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランおよび4−ヒドロキシ−5−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランおよび2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが例示される。   Of the siloxane compounds represented by the general formula (1), trifunctional silanes having three alkoxy groups where n is 3 are preferred. By using trifunctional silane, the crack resistance and hardness of each pattern can be improved. The siloxane compound represented by the general formula (1) may be used alone or in combination of two or more. Examples of the combination of two or more siloxane compounds represented by the general formula (1) include methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and 4-hydroxy-5- (p -Hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.

本実施の形態1にかかるシロキサンポリマー(A)は、少なくとも1種の前記一般式(1)で表されるシロキサン化合物と、下記一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物とを反応させたものであってもよい。
一般式(3)中、R、R、R、およびRは、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜16のアリール基である。R10およびR11は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜6のアシル基または炭素数6〜16のアリール基である。mは1〜1000の自然数である。RおよびRが複数存在する場合には、同一でも異なっていてもよい。
The siloxane polymer (A) according to the first embodiment reacts at least one siloxane compound represented by the general formula (1) with a linear siloxane compound represented by the following general formula (3). It may be made.
In General Formula (3), R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. 16 aryl groups. R 10 and R 11 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms. m is a natural number of 1-1000. When a plurality of R 6 and R 7 are present, they may be the same or different.

上記R〜R11において、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基、トリフルオロメチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3−グリシドキシプロピル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−アミノプロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−イソシアネートプロピル基などが挙げられる。 In the above R 6 to R 11 , examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n- Decyl group, trifluoromethyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, 3-glycidoxypropyl group, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 3-aminopropyl group, 3-mercaptopropyl Group, 3-isocyanatopropyl group and the like.

上記R〜Rにおいて、炭素数2〜10のアルケニル基としては、ビニル基、3−アクリロキシプロピル基、3−メタクリロキシプロピル基などが挙げられる。
上記R〜R11において、炭素数6〜15のアリール基としては、フェニル基、トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、1−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、4−ヒドロキシ−5−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチル基、ナフチル基などが挙げられる。
上記R10およびR11において、炭素数1〜6のアシル基としては、アセチル基、ホルミル基、プロピオニル基などがあげられる。
一般式(3)において、mは1〜1000の自然数であり、好ましくは、2〜100であり、3〜50が特に好ましい。
In R 6 to R 9 , examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include a vinyl group, a 3-acryloxypropyl group, and a 3-methacryloxypropyl group.
In the above R 6 to R 11 , the aryl group having 6 to 15 carbon atoms includes a phenyl group, a tolyl group, a p-hydroxyphenyl group, a 1- (p-hydroxyphenyl) ethyl group, and 2- (p-hydroxyphenyl). Examples thereof include an ethyl group, 4-hydroxy-5- (p-hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyl group, and naphthyl group.
In R 10 and R 11 , examples of the acyl group having 1 to 6 carbon atoms include an acetyl group, a formyl group, and a propionyl group.
In General formula (3), m is a natural number of 1-1000, Preferably, it is 2-100, 3-50 are especially preferable.

一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物の具体例として、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジメトキシジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジエトキシジシロキサン、1,1,3,3−テトラエチル−1,3−ジメトキシジシロキサン、1,1,3,3−テトラエチル−1,3−ジエトキシジシロキサン、下記に示すゲレスト社製シラノール末端ポリジメチルシロキサン(商品名)“DMS−S12”(分子量400〜700)、“DMS−S15”(分子量1500〜2000)、“DMS−S21”(分子量4200)、“DMS−S27”(分子量18000)、“DMS−S31”(分子量26000)、“DMS−S32”(分子量36000)、“DMS−S33”(分子量43500)、“DMS−S35”(分子量49000)、“DMS−S38”(分子量58000)、“DMS−S42”(分子量77000)、下記に示すゲレスト社製シラノール末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー“PDS−0332”(分子量35000、ジフェニルシロキサンを2.5−3.5モル%共重合している)、“PDS−1615”(分子量900〜1000、ジフェニルシロキサンを14〜18モル%共重合している)、ゲレスト社製シラノール末端ポリジフェニルシロキサン“PDS−9931”(分子量1000〜1400)などが挙げられる。   Specific examples of the linear siloxane compound represented by the general formula (3) include 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-dimethoxydisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1 , 3-diethoxydisiloxane, 1,1,3,3-tetraethyl-1,3-dimethoxydisiloxane, 1,1,3,3-tetraethyl-1,3-diethoxydisiloxane, Gerest Corporation shown below Silanol-terminated polydimethylsiloxane (trade name) "DMS-S12" (molecular weight 400-700), "DMS-S15" (molecular weight 1500-2000), "DMS-S21" (molecular weight 4200), "DMS-S27" ( Molecular weight 18000), “DMS-S31” (molecular weight 26000), “DMS-S32” (molecular weight 36000), “DMS-S33” (molecular weight 43500), DMS-S35 "(molecular weight 49000)," DMS-S38 "(molecular weight 58000)," DMS-S42 "(molecular weight 77000), and the following silanol-terminated diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer" PDS-0332 "(molecular weight) 35000, 2.5-3.5 mol% of diphenylsiloxane is copolymerized), “PDS-1615” (molecular weight 900-1000, 14-18 mol% of diphenylsiloxane is copolymerized), manufactured by Gerest And silanol-terminated polydiphenylsiloxane "PDS-9931" (molecular weight 1000-1400).

一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物を用いることで、貯蔵安定性、耐クラック性、耐熱性、透明性、低誘電率性、高硬度のすべてにおいて優れた効果を有する。特に、貯蔵安定性に優れ、これは、一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物は直鎖状であり、一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物と一般式(1)で表されるシロキサン化合物との部分縮合物において、一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物が橋かけ的に存在するため、貯蔵中の未反応シラノール基の縮合反応を抑制できるためと推測される。一般式(1)で表されるシロキサン化合物と一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物との好適な組み合わせとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシランおよびDMS−S12などが例示される。
一般式(1)で表されるシロキサン化合物と、一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物を混合して用いる場合の混合比率は特に制限は無いが、好ましくはSi原子モル数でシロキサン化合物/直鎖状シロキサン化合物=100/0〜50/50である。直鎖状シロキサン化合物が50モル%より多いと相分離が起こる場合がある。
By using the linear siloxane compound represented by the general formula (3), it has excellent effects in all of storage stability, crack resistance, heat resistance, transparency, low dielectric constant, and high hardness. In particular, the storage stability is excellent. The linear siloxane compound represented by the general formula (3) is linear, and the linear siloxane compound represented by the general formula (3) and the general formula ( In the partial condensate with the siloxane compound represented by 1), the linear siloxane compound represented by the general formula (3) is present as a bridge, so that the condensation reaction of unreacted silanol groups during storage is suppressed. Presumed to be possible. Examples of suitable combinations of the siloxane compound represented by the general formula (1) and the linear siloxane compound represented by the general formula (3) include methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and DMS-S12. Is exemplified.
The mixing ratio in the case of using the siloxane compound represented by the general formula (1) and the linear siloxane compound represented by the general formula (3) is not particularly limited, but is preferably the number of moles of Si atoms. Siloxane compound / linear siloxane compound = 100/0 to 50/50. If the amount of the linear siloxane compound is more than 50 mol%, phase separation may occur.

また、本実施の形態1にかかるシロキサンポリマー(A)は、上述の一般式(1)で表されるシロキサン化合物と、一般式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物以外に、シリカ粒子を混合し、反応させて合成することが好ましい。シリカ粒子を混合、反応させることで、パターン解像度がさらに向上する。これは、ポリマー中にシリカ粒子が組み込まれることで、膜のガラス転移温度が高くなり熱硬化時のパターンだれが抑えられるためと考えられる。   Further, the siloxane polymer (A) according to the first embodiment includes silica particles other than the siloxane compound represented by the general formula (1) and the linear siloxane compound represented by the general formula (3). It is preferable to synthesize by mixing and reacting. The pattern resolution is further improved by mixing and reacting silica particles. This is presumably because silica particles are incorporated into the polymer, so that the glass transition temperature of the film is increased and the pattern dripping at the time of thermosetting is suppressed.

混合するシリカ粒子の数平均粒子径は、好ましくは2nm〜200nmであり、さらに好ましくは5nm〜70nmである。シリカ粒子の数平均粒子径は、種々のパーティクルカウンターを用いて測定することができる。   The number average particle diameter of the silica particles to be mixed is preferably 2 nm to 200 nm, and more preferably 5 nm to 70 nm. The number average particle diameter of the silica particles can be measured using various particle counters.

混合するシリカ粒子として、例えば、イソプロパノールを分散剤とした粒子径12nmのIPA−ST、メチルイソブチルケトンを分散剤とした粒子径12nmのMIBK−ST、イソプロパノールを分散剤とした粒子径45nmのIPA−ST−L、イソプロパノールを分散剤とした粒子径100nmのIPA−ST−ZL、プロピレングリコールモノメチルエーテルを分散剤とした粒子径15nmのPGM−ST(以上、日産化学工業(株)製)、γ−ブチロラクトンを分散剤とした“オスカル(登録商標)”101(粒子径12nm)、γ−ブチロラクトンを分散剤とした“オスカル(登録商標)”105(粒子径60nm)、ジアセトンアルコールを分散剤とした“オスカル(登録商標)”106(粒子径120nm)(以上、触媒化成工業(株)製)、プロピレングリコールモノメチルエーテルを分散剤とした“クォートロン(登録商標)”PL−2L−PGME(粒子径16nm)、γ−ブチロラクトンを分散剤とした“クォートロン(登録商標)”PL−2L−BL(粒子径17nm)、ジアセトンアルコールを分散剤とした“クォートロン(登録商標)”PL−2L−DAA(粒子径17nm)(以上、扶桑化学工業(株)製)などが挙げられる。なお、これらのシリカ粒子は単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   As silica particles to be mixed, for example, IPA-ST having a particle diameter of 12 nm using isopropanol as a dispersant, MIBK-ST having a particle diameter of 12 nm using methyl isobutyl ketone as a dispersant, and IPA-ST having a particle diameter of 45 nm using isopropanol as a dispersant. ST-L, IPA-ST-ZL having a particle size of 100 nm using isopropanol as a dispersant, PGM-ST having a particle size of 15 nm using propylene glycol monomethyl ether as a dispersant (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), γ- "Oscar (registered trademark)" 101 (particle size 12 nm) using butyrolactone as a dispersant, "Oscar (registered trademark)" 105 (particle size 60 nm) using γ-butyrolactone as a dispersant, and diacetone alcohol as a dispersant. "Oscar (registered trademark)" 106 (particle size 120 nm) (above, catalyzed "Quartron (registered trademark)" PL-2L-PGME (particle diameter 16 nm) using propylene glycol monomethyl ether as a dispersant, and "Quartron (registered trademark)" using γ-butyrolactone as a dispersant. PL-2L-BL (particle diameter: 17 nm), “Quatron (registered trademark)” PL-2L-DAA (particle diameter: 17 nm) (made by Fuso Chemical Industry Co., Ltd.) using diacetone alcohol as a dispersant It is done. In addition, these silica particles may be used alone or in combination of two or more.

シリカ粒子を用いる場合の混合比率は特に制限されないが、Si原子モル数でシロキサンポリマー(A)全体のSi原子モル数に対して30モル%以下が好ましい。シリカ粒子が30モル%より多いと、シロキサンポリマー(A)と後述するキノンジアジド化合物(B)との相溶性が悪くなるためである。なお、シロキサンポリマー(A)全体のSi原子モル数に対するシリカ粒子のSi原子モル比は、ポリマーの29Si−NMR測定を行い、得られたスペクトルにおけるシリカ粒子のSiピーク面積とシリカ粒子以外のSiピーク面積との比から求めることができる。また、シロキサンポリマー(A)中において、区画パターン34の耐クラック性と硬度を両立させる観点から、シロキサンポリマー(A)中にあるフェニル基の含有率はSi原子1モルに対して0.05〜0.6モルであることが好ましく、さらに好ましくは0.1〜0.45モルである。フェニル基の含有率が0.6モルより多いと区画パターン34の硬度が低下し、フェニル基含有率が0.05モルより少ないと、区画パターン34の耐クラック性が低下する。フェニル基の含有率は、例えば、シロキサンポリマー(A)の29Si−核磁気共鳴スペクトル(NMR)を測定し、そのフェニル基が結合したSiのピーク面積とフェニル基が結合していないSiのピーク面積の比から求めることができる。   The mixing ratio in the case of using silica particles is not particularly limited, but is preferably 30 mol% or less in terms of the number of moles of Si atoms relative to the number of moles of Si atoms in the entire siloxane polymer (A). This is because when the amount of silica particles is more than 30 mol%, the compatibility between the siloxane polymer (A) and the quinonediazide compound (B) described later is deteriorated. The Si atom molar ratio of the silica particles to the total number of Si atoms of the siloxane polymer (A) is determined by 29Si-NMR measurement of the polymer, and the Si peak area of the silica particles and the Si peaks other than the silica particles in the obtained spectrum. It can be determined from the ratio with the area. In addition, in the siloxane polymer (A), from the viewpoint of achieving both crack resistance and hardness of the partition pattern 34, the phenyl group content in the siloxane polymer (A) is 0.05 to 1 mol per mole of Si atoms. It is preferable that it is 0.6 mol, More preferably, it is 0.1-0.45 mol. When the phenyl group content is more than 0.6 mol, the hardness of the partition pattern 34 is lowered, and when the phenyl group content is less than 0.05 mol, the crack resistance of the partition pattern 34 is lowered. The phenyl group content is measured, for example, by measuring the 29Si-nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) of the siloxane polymer (A), and the peak area of Si to which the phenyl group is bonded and the peak area of Si to which the phenyl group is not bonded. It can be obtained from the ratio.

また、本実施の形態1で用いるシロキサンポリマー(A)の質量平均分子量(Mw)は特に制限されないが、好ましくはGPC(ゲルパーミネーションクロマトグラフィ)で測定されるポリスチレン換算で1000〜100000、さらに好ましくは2000〜50000である。Mwが1000より小さいと塗膜性が悪くなり、100000より大きいとパターン形成時の現像液への溶解性が悪くなる。   The mass average molecular weight (Mw) of the siloxane polymer (A) used in the first embodiment is not particularly limited, but is preferably 1000 to 100,000 in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography), more preferably 2000 to 50000. When Mw is less than 1000, the coating properties are deteriorated, and when it is more than 100,000, the solubility in a developing solution during pattern formation is deteriorated.

本実施の形態1のシロキサンポリマー(A)は、上述の式(1)で表されるシロキサン化合物、式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物、およびシリカ粒子の混合物を加水分解および部分縮合させることにより得られる。加水分解および部分縮合には一般的な方法を用いることができる。例えば、混合物に溶媒、水、必要に応じて触媒を添加し、50〜150℃で0.5〜100時間程度加熱攪拌する。なお、攪拌中、必要に応じて蒸留によって加水分解副生物(メタノールなどのアルコール)や縮合副生物(水)を留去してもよい。   The siloxane polymer (A) of Embodiment 1 is obtained by hydrolyzing and partially mixing a mixture of the siloxane compound represented by the above formula (1), the linear siloxane compound represented by the formula (3), and silica particles. Obtained by condensation. A general method can be used for hydrolysis and partial condensation. For example, a solvent, water, and a catalyst as required are added to the mixture, and the mixture is heated and stirred at 50 to 150 ° C. for about 0.5 to 100 hours. During the stirring, hydrolysis by-products (alcohols such as methanol) and condensation by-products (water) may be distilled off by distillation as necessary.

上記の反応溶媒としては特に制限は無いが、通常は後述する溶剤としてのアルコール性水酸基を有する化合物および/またはカルボニル基を有する環状化合物(C)と同様のものが用いられる。溶媒の添加量は、式(1)で表されるシロキサン化合物と式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物の混合物100質量部に対して、10〜1000質量部が好ましい。また加水分解反応に用いる水の添加量は、加水分解性基1モルに対して0.5〜2モルが好ましい。なお、前記シロキサン化合物中にシリカ粒子を混合する場合においても、溶媒の好ましい添加量は同じ範囲である。   Although there is no restriction | limiting in particular as said reaction solvent, Usually, the thing similar to the compound which has an alcoholic hydroxyl group and / or the cyclic compound (C) which has a carbonyl group as a solvent mentioned later is used. The addition amount of the solvent is preferably 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mixture of the siloxane compound represented by formula (1) and the linear siloxane compound represented by formula (3). The amount of water used for the hydrolysis reaction is preferably 0.5 to 2 mol with respect to 1 mol of the hydrolyzable group. In addition, also when mixing a silica particle in the said siloxane compound, the preferable addition amount of a solvent is the same range.

必要に応じて添加される触媒に特に制限はないが、酸触媒、塩基触媒が好ましく用いられる。酸触媒の具体例としては塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、多価カルボン酸あるいはその無水物、イオン交換樹脂が挙げられる。塩基触媒の具体例としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミノ基を有するアルコキシシラン、イオン交換樹脂が挙げられる。触媒の添加量は、式(1)で表されるシロキサン化合物と式(3)で表される直鎖状シロキサン化合物の混合物100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the catalyst added as needed, An acid catalyst and a base catalyst are used preferably. Specific examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof, and ion exchange resin. Specific examples of the base catalyst include triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, diethylamine, triethanolamine, diethanolamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide, amino Examples include alkoxysilanes having groups and ion exchange resins. The addition amount of the catalyst is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the mixture of the siloxane compound represented by the formula (1) and the linear siloxane compound represented by the formula (3).

また、塗膜性、貯蔵安定性の観点から、加水分解、部分縮合後のシロキサンポリマー(A)溶液には副生成物のアルコールや水、触媒が含まれないことが好ましい。よって必要に応じてこれらの除去を行ってもよい。除去方法としては特に制限は無いが、好ましくは以下の方法で除去を行う。アルコールや水の除去方法としては、シロキサンポリマー(A)溶液を適当な疎水性溶剤で希釈した後、水で数回洗浄して得られた有機層をエバポレーターで濃縮する方法を用いることができる。また、触媒の除去方法としては、上記の水洗浄に加えて、あるいは単独でイオン交換樹脂で処理する方法を用いることができる。   Further, from the viewpoint of coating properties and storage stability, it is preferable that the siloxane polymer (A) solution after hydrolysis and partial condensation does not contain alcohol, water, and catalyst as by-products. Therefore, these removals may be performed as necessary. Although there is no restriction | limiting in particular as a removal method, Preferably removal is performed with the following method. As a method for removing alcohol or water, there can be used a method in which an organic layer obtained by diluting a siloxane polymer (A) solution with an appropriate hydrophobic solvent and then washing several times with water is concentrated with an evaporator. Further, as a method for removing the catalyst, in addition to the above water washing, a method of treating with an ion exchange resin alone can be used.

また、本実施の形態1の区画パターン34を形成するシロキサン組成物として、上記のシロキサンポリマー(A)を使用することにより、光熱変換層33との密着性を向上することができるが、区画パターン34の直線性、平滑性を向上するために、キノンジアジド化合物(B)を含有することが好ましい。キノンジアジド化合物(B)は、フェノール性水酸基を有する化合物のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルであって、フェノール性水酸基のオルト位およびパラ位が、それぞれ独立して、水素または下記一般式(2)で表される構造を有する置換基を有する。   Further, by using the siloxane polymer (A) as the siloxane composition forming the partition pattern 34 of the first embodiment, the adhesion with the photothermal conversion layer 33 can be improved. In order to improve the linearity and smoothness of 34, it is preferable to contain a quinonediazide compound (B). The quinonediazide compound (B) is a naphthoquinonediazidesulfonic acid ester of a compound having a phenolic hydroxyl group, and the ortho position and the para position of the phenolic hydroxyl group are each independently represented by hydrogen or the following general formula (2). And a substituent having a structure.

一般式(2)中、R、R、およびRは、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、カルボキシル基、または置換基を有していてもよいフェニル基であり、R、R、Rが結合して、環を形成してもよい。
上記R〜Rにおいて、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−デシル基、トリフルオロメチル基のほか、カルボキシル基等の置換基を有する2−カルボキシエチル基などが挙げられる。
In General Formula (2), R 3 , R 4 , and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, or a phenyl group that may have a substituent, R 3 , R 4 and R 5 may combine to form a ring.
In R 3 to R 5 , the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, and an n-hexyl group. , A cyclohexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group, an n-decyl group, a trifluoromethyl group, and a 2-carboxyethyl group having a substituent such as a carboxyl group.

上記R〜Rにおいて、カルボキシル基としては、アセチル基、ホルミル基、プロピオニル基などがあげられる。
上記R〜Rにおいて、置換基を有していてもよいフェニル基は、フェニル基、p−ヒドロキシフェニル基などが挙げられる。
また、R、R、Rが結合して環を形成してもよく、例えば、R、R、Rのうちいずれか2つが結合して、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、アダマンタン環、フルオレン環を形成したものが例示できる。
In the above R 3 to R 5 , examples of the carboxyl group include an acetyl group, a formyl group, and a propionyl group.
Examples of the phenyl group that may have a substituent in R 3 to R 5 include a phenyl group and a p-hydroxyphenyl group.
R 3 , R 4 and R 5 may be bonded to form a ring. For example, any two of R 3 , R 4 and R 5 may be bonded to form a cyclopentane ring, cyclohexane ring, adamantane. What formed the ring and the fluorene ring can be illustrated.

キノンジアジド化合物(B)のフェノール性水酸基のオルト位、およびパラ位が上記以外の置換基、例えばメチル基の場合、区画パターン34の形成時の熱硬化によって酸化分解が起こり、キノイド構造に代表される共役系化合物が形成され、区画パターン34が着色する。なお、これらのキノンジアジド化合物(B)は、フェノール性水酸基を有する化合物と、ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドとの公知のエステル化反応により合成することができる。   When the ortho-position and para-position of the phenolic hydroxyl group of the quinonediazide compound (B) are substituents other than the above, for example, a methyl group, oxidative decomposition occurs due to thermal curing at the time of formation of the partition pattern 34, and is represented by a quinoid structure. A conjugated compound is formed, and the partition pattern 34 is colored. These quinonediazide compounds (B) can be synthesized by a known esterification reaction between a compound having a phenolic hydroxyl group and naphthoquinonediazidesulfonic acid chloride.

フェノール性水酸基を有する化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる(商品名、本州化学工業(株)製)。   Specific examples of the compound having a phenolic hydroxyl group include the following compounds (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.).

ナフトキノンジアジドスルホン酸としては、4−ナフトキノンジアジドスルホン酸あるいは5−ナフトキノンジアジドスルホン酸を用いることができる。4−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物はi線(波長365nm)領域に吸収を持つため、i線露光に適している。また、5−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物は広範囲の波長領域に吸収が存在するため、広範囲の波長での露光に適している。露光する波長によって4−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物、5−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を選択することが好ましい。4−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を混合して用いることもできる。   As naphthoquinone diazide sulfonic acid, 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid or 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid can be used. Since 4-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester compound has absorption in the i-line (wavelength 365 nm) region, it is suitable for i-line exposure. Moreover, since 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound has absorption in a wide range of wavelengths, it is suitable for exposure in a wide range of wavelengths. It is preferable to select a 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound or a 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound depending on the wavelength to be exposed. A 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound and a 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound may be mixed and used.

キノンジアジド化合物(B)の添加量に特に制限は無いが、好ましくはシロキサンポリマー(A)100質量部に対して0.1〜10質量部である。キノンジアジド化合物(B)の添加量が0.1質量部より少ない場合、感光性を有さない場合がある。キノンジアジド化合物(B)の添加量が10質量部より多い場合、区画パターン34の透明性が低下する。
ナフトキノンジアジド化合物(B)の分子量は、好ましくは300〜1500、さらに好ましくは350〜1200である。ナフトキノンジアジド化合物(B)の分子量が1500より多いと、0.1〜10質量部、あるいは0.1〜4質量部の添加量ではパターン形成ができなくなる可能性がある。一方、ナフトキノンジアジド化合物(B)の分子量が300より小さいと、無色透明性が低下する可能性がある。
Although there is no restriction | limiting in particular in the addition amount of a quinonediazide compound (B), Preferably it is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of siloxane polymers (A). When the addition amount of the quinonediazide compound (B) is less than 0.1 parts by mass, it may not have photosensitivity. When the addition amount of the quinonediazide compound (B) is more than 10 parts by mass, the transparency of the partition pattern 34 is lowered.
The molecular weight of the naphthoquinone diazide compound (B) is preferably 300 to 1500, and more preferably 350 to 1200. If the molecular weight of the naphthoquinone diazide compound (B) is more than 1500, pattern formation may not be possible with an addition amount of 0.1 to 10 parts by mass or 0.1 to 4 parts by mass. On the other hand, when the molecular weight of the naphthoquinone diazide compound (B) is smaller than 300, the colorless transparency may be lowered.

本実施の形態1のシロキサン組成物は、溶剤として、アルコール性水酸基を有する化合物および/またはカルボニル基を有する環状化合物(C)を含むことが好ましい。これらの化合物(C)を溶剤として用いると、シロキサンポリマー(A)とキノンジアジド化合物(B)とが均一に溶解し、シロキサン組成物を塗布成膜した際、区画ポリマー34が白化することがない。   The siloxane composition of Embodiment 1 preferably contains a compound having an alcoholic hydroxyl group and / or a cyclic compound (C) having a carbonyl group as a solvent. When these compounds (C) are used as a solvent, the siloxane polymer (A) and the quinonediazide compound (B) are uniformly dissolved, and the partition polymer 34 is not whitened when the siloxane composition is applied and formed into a film.

アルコール性水酸基を有する化合物に特に制限は無いが、好ましくは大気圧下の沸点が110〜250℃である化合物である。沸点が250℃より高いと区画ポリマー34中の残存溶剤量が多くなるためキュア時の収縮が大きくなり、良好な平坦性が得られなくなる。一方、沸点が110℃より低いと、塗膜時の乾燥が速すぎて膜表面が荒れるなど塗膜性が悪くなる。
アルコール性水酸基を有する化合物の具体例としては、アセトール、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン、5−ヒドロキシ−2−ペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン(ジアセトンアルコール)、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノールが挙げられる。これらの中でも、さらにカルボニル基を有する化合物が好ましく、特にジアセトンアルコールが好ましく用いられる。これらのアルコール性水酸基を有する化合物は、単独、あるいは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Although there is no restriction | limiting in particular in the compound which has alcoholic hydroxyl group, Preferably it is a compound whose boiling point under atmospheric pressure is 110-250 degreeC. When the boiling point is higher than 250 ° C., the amount of residual solvent in the partition polymer 34 increases, so that shrinkage during curing increases, and good flatness cannot be obtained. On the other hand, if the boiling point is lower than 110 ° C., the coating properties deteriorate, such as drying at the time of coating is too fast and the film surface becomes rough.
Specific examples of the compound having an alcoholic hydroxyl group include acetol, 3-hydroxy-3-methyl-2-butanone, 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone, 5-hydroxy-2-pentanone, 4-hydroxy- 4-methyl-2-pentanone (diacetone alcohol), ethyl lactate, butyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol mono -T-butyl ether, 3-methoxy-1-butanol, 3-methyl-3-methoxy-1-butanol. Among these, a compound further having a carbonyl group is preferable, and diacetone alcohol is particularly preferably used. These compounds having an alcoholic hydroxyl group may be used alone or in combination of two or more.

カルボニル基を有する環状化合物に特に制限は無いが、好ましくは大気圧下の沸点が150〜250℃である化合物である。沸点が250℃より高いと区画ポリマー34中の残存溶剤量が多くなるためキュア時の収縮が大きくなり、良好な平坦性が得られなくなる。一方、沸点が150℃より低いと、塗膜時の乾燥が速すぎて膜表面が荒れるなど塗膜性が悪くなる。カルボニル基を有する環状化合物の具体例としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、炭酸プロピレン、N−メチルピロリドン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンが挙げられる。これらの中でも、特にγ−ブチロラクトンが好ましく用いられる。これらのカルボニル基を有する環状化合物は、単独、あるいは2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the cyclic compound which has a carbonyl group, Preferably it is a compound whose boiling point under atmospheric pressure is 150-250 degreeC. When the boiling point is higher than 250 ° C., the amount of residual solvent in the partition polymer 34 increases, so that shrinkage during curing increases, and good flatness cannot be obtained. On the other hand, if the boiling point is lower than 150 ° C., the coating properties deteriorate, for example, drying at the time of coating is too fast and the film surface becomes rough. Specific examples of the cyclic compound having a carbonyl group include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, propylene carbonate, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone, and cycloheptanone. Among these, γ-butyrolactone is particularly preferably used. These cyclic compounds having a carbonyl group may be used alone or in combination of two or more.

上述のアルコール性水酸基を有する化合物とカルボニル基を有する環状化合物(C)は、単独でも、あるいは各々混合して用いても良い。混合して用いる場合、その質量比率に特に制限は無いが、好ましくはアルコール性水酸基を有する化合物/カルボニル基を有する環状化合物=99/1〜50/50、さらに好ましくは97/3〜60/40である。アルコール性水酸基を有する化合物が99質量%より多い(カルボニル基を有する環状化合物が1質量%より少ない)と、シロキサンポリマー(A)とキノンジアジド化合物(B)との相溶性が悪く、硬化膜が白化して透明性が低下する。また、アルコール性水酸基を有する化合物が50質量%より少ない(カルボニル基を有する環状化合物が50質量%より多い)と、シロキサンポリマー(A)中の未反応シラノール基の縮合反応が起こり易くなり、貯蔵安定性が悪くなる。   The above compound having an alcoholic hydroxyl group and the cyclic compound (C) having a carbonyl group may be used alone or in combination. When mixed and used, the mass ratio is not particularly limited, but is preferably a compound having an alcoholic hydroxyl group / a cyclic compound having a carbonyl group = 99/1 to 50/50, more preferably 97/3 to 60/40. It is. If the compound having an alcoholic hydroxyl group is more than 99% by mass (the cyclic compound having a carbonyl group is less than 1% by mass), the compatibility between the siloxane polymer (A) and the quinonediazide compound (B) is poor, and the cured film is white. Transparency decreases. Further, when the compound having an alcoholic hydroxyl group is less than 50% by mass (the cyclic compound having a carbonyl group is more than 50% by mass), the condensation reaction of the unreacted silanol group in the siloxane polymer (A) is likely to occur and storage. Stability deteriorates.

また、本実施の形態1にかかるシロキサン組成物は、本発明の効果を損なわない限り、その他の溶剤を含有してもよい。その他の溶剤としては、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−1−ブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシ−1−ブチルアセテートなどのエステル類、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジn−ブチルエーテル、ジフェニルエーテルなどのエーテル類が挙げられる。
溶剤の添加量は、シロキサンポリマー(A)100質量部に対して、好ましくは100〜1000質量部の範囲である。
Moreover, the siloxane composition concerning this Embodiment 1 may contain another solvent, unless the effect of this invention is impaired. Other solvents include ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-1-butyl acetate, 3-methyl-3-methoxy- Examples thereof include esters such as 1-butyl acetate, ketones such as methyl isobutyl ketone, diisopropyl ketone and diisobutyl ketone, and ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, di n-butyl ether and diphenyl ether.
The amount of the solvent added is preferably in the range of 100 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the siloxane polymer (A).

さらに、本実施の形態1にかかるシロキサン組成物は、増感剤を含有してもよい。このときの増感剤は熱処理により気化する、および/または光照射によって退色する増感剤が好ましい。一般的に感度を向上させるために増感剤はよく用いられるが、従来用いられている増感剤は幅広い波長の放射線のエネルギーを吸収し、そのエネルギーを他の物質に移動させる化合物であり、幅広い波長の放射線に吸収を持たせるために種々の置換基を導入されている。しかし、従来の増感剤は可視光に吸収があったり、熱処理によって分解、着色したりし、高透明性が必要とされる分野で使用することは困難であった。特に、露光波長365nm(i線)、405nm(h線)、436nm(g線)の混合線に対して、可視光に吸収を持たない増感剤は高感度化が期待できず、可視光領域に吸収を有する増感剤は高感度化が期待できるが、可視光領域の無色透明性が低下する傾向がある。そこで、熱処理で気化して増感剤による着色を生じさせない、または樹脂膜に残存した場合においても、光照射によって退色して着色を生じさせない思想で、熱処理により気化する、および/または光照射によって退色する増感剤を用いることで、高透明性を維持しつつ、高感度化を達成できる。   Furthermore, the siloxane composition according to the first embodiment may contain a sensitizer. The sensitizer at this time is preferably a sensitizer which is vaporized by heat treatment and / or discolored by light irradiation. In general, sensitizers are often used to improve sensitivity, but conventionally used sensitizers are compounds that absorb the energy of a wide range of wavelengths of radiation and transfer the energy to other substances. Various substituents have been introduced to absorb radiation over a wide range of wavelengths. However, conventional sensitizers are difficult to use in fields where high transparency is required because they absorb visible light, decompose or color by heat treatment. In particular, a sensitizer that does not absorb visible light with respect to a mixed line having an exposure wavelength of 365 nm (i-line), 405 nm (h-line), and 436 nm (g-line) cannot be expected to increase sensitivity, and is in the visible light region. Sensitizers that absorb light can be expected to have high sensitivity, but the colorless transparency in the visible light region tends to decrease. Therefore, it is vaporized by heat treatment and / or light-irradiated with the idea that even if it is vaporized by heat treatment and does not cause coloring by the sensitizer, or remains in the resin film, it does not fade and cause coloration by light irradiation. By using a sensitizing agent that fades, high sensitivity can be achieved while maintaining high transparency.

上記の熱処理により気化する、および/または光照射によって退色する増感剤の具体例としては、3,3’−カルボニルビス(ジエチルアミノクマリン)などのクマリン、9,10−アントラキノンなどのアントラキノン、ベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、アセトフェノン、4−メトキシアセトフェノン、ベンズアルデヒドなどの芳香族ケトン、ビフェニル、1,4−ジメチルナフタレン、9−フルオレノン、フルオレン、フェナントレン、トリフェニレン、ピレン、アントラセン、9−フェニルアントラセン、9−メトキシアントラセン、9,10−ジフェニルアントラセン、9,10−ビス(4−メトキシフェニル)アントラセン、9,10−ビス(トリフェニルシリル)アントラセン、9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジペンタオキシアントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ビス(トリメチルシリルエチニル)アントラセンなどの縮合芳香族などが挙げられる。   Specific examples of the sensitizer that is vaporized by the heat treatment and / or faded by light irradiation include coumarins such as 3,3′-carbonylbis (diethylaminocoumarin), anthraquinones such as 9,10-anthraquinone, benzophenone, Aromatic ketones such as 4,4′-dimethoxybenzophenone, acetophenone, 4-methoxyacetophenone, benzaldehyde, biphenyl, 1,4-dimethylnaphthalene, 9-fluorenone, fluorene, phenanthrene, triphenylene, pyrene, anthracene, 9-phenylanthracene, 9-methoxyanthracene, 9,10-diphenylanthracene, 9,10-bis (4-methoxyphenyl) anthracene, 9,10-bis (triphenylsilyl) anthracene, 9,10-dimethoxya Tracene, 9,10-diethoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipentaoxyanthracene, 2-t-butyl-9,10-dibutoxyanthracene, 9 , 10-bis (trimethylsilylethynyl) anthracene and the like.

これらの増感剤の中で、熱処理により気化する増感剤は、好ましくは熱処理により昇華、蒸発、熱分解による熱分解物が昇華または蒸発する増感剤である。また、増感剤の気化温度としては、好ましくは130℃〜400℃、さらに好ましくは150℃〜250℃である。増感剤の気化温度が130℃より低いと、増感剤がプリベーク中に気化して露光プロセス中に存在しなくなり高感度化が達成されない。また、プリベーク中の気化を極力抑えるためには、増感剤の気化温度は150℃以上が好ましい。一方、増感剤の気化温度が400℃より高いと、増感剤が熱硬化時に気化せず硬化膜中に残存して、無色透明性が低下する。また、熱硬化時に完全に気化させるためには、増感剤の気化温度は250℃以下が好ましい。   Among these sensitizers, the sensitizer that is vaporized by heat treatment is preferably a sensitizer that sublimates or evaporates a thermal decomposition product by sublimation, evaporation, and thermal decomposition. Moreover, as vaporization temperature of a sensitizer, Preferably it is 130 to 400 degreeC, More preferably, it is 150 to 250 degreeC. When the vaporization temperature of the sensitizer is lower than 130 ° C., the sensitizer is vaporized during the pre-bake and does not exist during the exposure process, so that high sensitivity cannot be achieved. In order to suppress vaporization during prebaking as much as possible, the vaporization temperature of the sensitizer is preferably 150 ° C. or higher. On the other hand, if the vaporization temperature of the sensitizer is higher than 400 ° C., the sensitizer does not vaporize during thermal curing and remains in the cured film, resulting in a decrease in colorless transparency. Moreover, in order to vaporize completely at the time of thermosetting, the vaporization temperature of a sensitizer is preferably 250 ° C. or less.

一方、光照射によって退色する増感剤は、透明性の観点から可視光領域における吸収が光照射によって退色する増感剤が好ましい。また、さらに好ましい光照射によって退色する化合物は、光照射によって二量化する化合物である。光照射によって二量化することによって、分子量が増大して不溶化するので、耐薬品性向上、耐熱性向上、区画パターン34からの抽出物の低減という効果が得られる。
また、増感剤は高感度を達成できるという点、光照射によって二量化して退色するという点からアントラセン系化合物が好ましく、さらに、9,10位が水素であるアントラセン系化合物は熱に不安定であるので、少なくとも9,10が置換された二置換アントラセン系化合物であることが好ましい。さらに、増感剤の溶解性の向上と光二量化反応の反応性の観点から一般式(4)で表される9,10−ジアルコキシアントラセン系化合物であることが好ましい。
On the other hand, the sensitizer that fades by light irradiation is preferably a sensitizer whose absorption in the visible light region fades by light irradiation from the viewpoint of transparency. Further, a compound that fades upon irradiation with light is a compound that dimerizes upon irradiation with light. By dimerization by light irradiation, the molecular weight increases to insolubilize, so that the effect of improving chemical resistance, improving heat resistance, and reducing the extract from the partition pattern 34 can be obtained.
The sensitizer is preferably an anthracene compound in that it can achieve high sensitivity and dimerizes and fades when irradiated with light, and the anthracene compound in which the 9th and 10th positions are hydrogen is unstable to heat. Therefore, a disubstituted anthracene compound in which at least 9,10 is substituted is preferable. Furthermore, it is preferable that it is a 9,10- dialkoxy anthracene type compound represented by General formula (4) from a viewpoint of the improvement of the solubility of a sensitizer, and the reactivity of a photodimerization reaction.

式(4)中、R12〜R19は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜20のアルキル基、アルコキシル基、アルケニル基、エチニル基、アリール基、アシル基、およびそれらが置換された有機基を表す。R20、およびR21は、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルコキシ基およびそれらが置換された有機基を表す。 In formula (4), R 12 to R 19 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxyl group, an alkenyl group, an ethynyl group, an aryl group, an acyl group, or a group in which they are substituted. Represents an organic group. R 20 and R 21 each independently represent an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms and an organic group in which they are substituted.

上記R12〜R19において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基などが挙げられる。また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基などが挙げられる。アルケニル基としては、ビニル基、アクリロキシプロピル基、メタクリロキシプロピル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基などが挙げられる。アシル基としては、アセチル基などが挙げられる。化合物の気化性、光二量化の反応性の点から、R12〜R19は水素、または炭素数は1〜6までの有機基であることが好ましい。さらに好ましくは、R12〜R19は水素であることが好ましい。 In R 12 to R 19 , examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a pentyloxy group. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an acryloxypropyl group, and a methacryloxypropyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group. Examples of the acyl group include an acetyl group. From the viewpoint of the vaporization property of the compound and the photodimerization reactivity, R 12 to R 19 are preferably hydrogen or an organic group having 1 to 6 carbon atoms. More preferably, R 12 to R 19 are preferably hydrogen.

上記R20、R21において、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基などが挙げられるが、一般式(4)で表される化合物の溶解性と光二量化による退色反応の点から、プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。
増感剤を用いる場合、シロキサンポリマー(A)100質量部に対して0.01〜5質量部の範囲で添加するのが好ましい。この範囲を外れると、透明性が低下したり、感度が低下したりするので注意を要する。
In the above R 20 and R 21 , examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, etc., but the solubility and photodimerization of the compound represented by the general formula (4) From the viewpoint of the fading reaction due to, a propoxy group and a butoxy group are preferable.
When using a sensitizer, it is preferable to add in 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of siloxane polymers (A). If it is out of this range, the transparency is lowered and the sensitivity is lowered.

さらに、本実施の形態1にかかるシロキサン組成物は、熱酸発生剤を含有しても良い。熱酸発生剤を含有することによって、熱硬化時に酸が発生してシロキサンポリマー(A)中の未反応シラノール基が縮合し、区画パターン34の硬度が向上する。熱酸発生剤としては、露光光である超高圧水銀灯(特にi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、g線(波長436nm))に感光しないものを用いる必要があり、ベンジルスルホニウム塩、スルホンイミド化合物が好ましい。具体例としては、“サンエイド(登録商標)”SI−60、SI−80、SI−100、SI−110、SI−145、SI−150、SI−80L、SI−100L、SI−110L、SI−145L、SI−150L、SI−160L、SI−180L(以上、三新化学工業(株)製)、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、2−メチルベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−アセトキシフェニルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシカルボニルオキシフェニルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ベンジル−4−メトキシカルボニルオキシフェニルメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート(以上、商品名、三新化学工業(株)製)、SI−101、SI−105、SI−106、SI−109、PI−105、NDI−101、NDI−105、NDI−109(以上、商品名、みどり化学(株)製)などが挙げられる。   Furthermore, the siloxane composition according to the first embodiment may contain a thermal acid generator. By containing a thermal acid generator, an acid is generated during thermosetting, and unreacted silanol groups in the siloxane polymer (A) are condensed, and the hardness of the partition pattern 34 is improved. As the thermal acid generator, it is necessary to use a non-photosensitive mercury lamp which is exposure light (particularly i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), g-line (wavelength 436 nm)), and benzylsulfonium salt. A sulfonimide compound is preferred. As specific examples, “Sun-Aid (registered trademark)” SI-60, SI-80, SI-100, SI-110, SI-145, SI-150, SI-80L, SI-100L, SI-110L, SI- 145L, SI-150L, SI-160L, SI-180L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), 4-hydroxyphenyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 2-methylbenzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-acetoxyphenyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-acetoxyphenylbenzylmethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4 Methoxycarbonyloxyphenyldimethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, benzyl-4-methoxycarbonyloxyphenylmethylsulfonium trifluoromethanesulfonate (trade name, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), SI-101, SI-105, SI -106, SI-109, PI-105, NDI-101, NDI-105, NDI-109 (above, trade name, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.).

熱酸発生剤の添加量は、シロキサンポリマー(A)100質量部に対して、好ましくは0.01〜5質量部の範囲である。この範囲を外れると、区画パターン34の硬度が低下したり、クラックが発生したりするので注意を要する。   The amount of the thermal acid generator added is preferably in the range of 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the siloxane polymer (A). Beyond this range, care must be taken because the hardness of the partition pattern 34 decreases and cracks occur.

本発明のシロキサン組成物は必要に応じて、溶解促進剤、溶解抑止剤、熱硬化剤、界面活性剤、安定剤、消泡剤などの添加剤を含有することもできる。
特に、溶解促進剤は感度を向上する目的でよく用いられる。溶解促進剤としては、フェノール性水酸基を有する化合物や、N−ヒドロキシジカルボキシイミド化合物が好ましく用いられる。具体例としては、キノンジアジド化合物に用いたフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられる。
The siloxane composition of the present invention may contain additives such as a dissolution accelerator, a dissolution inhibitor, a thermosetting agent, a surfactant, a stabilizer, and an antifoaming agent as necessary.
In particular, dissolution promoters are often used for the purpose of improving sensitivity. As the dissolution accelerator, a compound having a phenolic hydroxyl group or an N-hydroxydicarboximide compound is preferably used. Specific examples include compounds having a phenolic hydroxyl group used for the quinonediazide compound.

区画パターン34の成膜方法としては、上述したシロキサン組成物を光熱変換層33上に塗布した後、フォトリソ法によりパターニングすることにより、直線性および平滑性に優れた区画パターン34を形成することができる。シロキサン組成物として、キノンジアジド化合物(B)を配合しない場合は、リフト法やドライエッチング法により区画パターン34を形成すればよい。   As a method of forming the partition pattern 34, the partition pattern 34 having excellent linearity and smoothness can be formed by applying the siloxane composition described above on the photothermal conversion layer 33 and then patterning it by a photolithography method. it can. When the quinonediazide compound (B) is not blended as the siloxane composition, the partition pattern 34 may be formed by a lift method or a dry etching method.

まず、本実施の形態1にかかるシロキサン組成物をスピンナー、ディッピング、スリットなどの公知の方法によって光熱変換層33を形成した支持体31上に塗布し、ホットプレート、オーブンなどの加熱装置でプリベークする。プリベークは、50〜150℃の範囲で30秒〜30分間行い、プリベーク後の膜厚は、0.1〜15μmとするのが好ましい。   First, the siloxane composition according to the first embodiment is applied on the support 31 on which the photothermal conversion layer 33 is formed by a known method such as a spinner, dipping, or slit, and prebaked with a heating device such as a hot plate or oven. . Pre-baking is performed in the range of 50 to 150 ° C. for 30 seconds to 30 minutes, and the film thickness after pre-baking is preferably 0.1 to 15 μm.

プリベーク後、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、パラレルライトマスクアライナー(PLA)などの紫外可視露光機を用い、10〜4000J/m2程度(波長365nm露光量換算)を所望のマスクを介して露光する。   After pre-baking, using a UV-visible exposure machine such as a stepper, mirror projection mask aligner (MPA), parallel light mask aligner (PLA), etc., expose about 10 to 4000 J / m2 (wavelength 365 nm exposure equivalent) through the desired mask. To do.

露光後、現像により露光部を溶解し、ポジ型のパターンを得ることができる。現像方法としては、シャワー、ディッピング、パドルなどの方法で現像液に5秒〜10分間浸漬することが好ましい。現像液としては、公知のアルカリ現像液を用いることができる。具体的例としてはアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩などの無機アルカリ、2−ジエチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン類、水酸化テトラメチルアンモニウム、コリン等の4級アンモニウム塩を1種あるいは2種以上含む水溶液等が挙げられる。   After the exposure, the exposed portion can be dissolved by development to obtain a positive pattern. As a developing method, it is preferable to immerse in a developer for 5 seconds to 10 minutes by a method such as showering, dipping or paddle. As the developer, a known alkali developer can be used. Specific examples include alkali metal hydroxides, carbonates, phosphates, silicates, borates, and other inorganic alkalis, amines such as 2-diethylaminoethanol, monoethanolamine, diethanolamine, and tetramethyl hydroxide. Examples include aqueous solutions containing one or more quaternary ammonium salts such as ammonium and choline.

現像後、水でリンスすることが好ましく、つづいて50〜150℃の範囲で乾燥ベークを行うこともできる。
その後、ブリーチング露光を行うことが好ましい。ブリーチング露光を行うことによって、区画パターン34中に残存する未反応のキノンジアジド化合物を光分解することができる。ブリーチング露光の方法としては、PLAなどの紫外可視露光機を用い、100〜20000J/m程度(波長365nm露光量換算)を全面に露光する。
After development, it is preferable to rinse with water, followed by drying and baking in the range of 50 to 150 ° C.
Thereafter, it is preferable to perform bleaching exposure. By performing bleaching exposure, the unreacted quinonediazide compound remaining in the partition pattern 34 can be photolyzed. As a method for bleaching exposure, an entire surface is exposed to about 100 to 20000 J / m 2 (wavelength 365 nm exposure amount conversion) using an ultraviolet-visible exposure machine such as PLA.

その後、ホットプレート、オーブンなどの加熱装置で150〜450℃の範囲で1時間程度キュアすることで、区画パターン34が形成される。
上述したシロキサン組成物を、光熱変換層33を形成した支持体31上に塗布し、フォトリソ法によりパターニングすることにより、図5に示すような、直線性および平滑性に優れた区画パターン34を形成することができる。
Then, the division pattern 34 is formed by curing for about 1 hour in the range of 150-450 degreeC with heating apparatuses, such as a hotplate and oven.
The above-described siloxane composition is applied on the support 31 on which the light-to-heat conversion layer 33 is formed, and patterned by a photolithography method, thereby forming a partition pattern 34 having excellent linearity and smoothness as shown in FIG. can do.

区画パターン34の厚さについては特に限定されない。例えば、区画パターン34が転写層37と同じ厚さであるか、あるいはより薄いとしても、ドナー基板30とデバイス基板との間隙を保持すれば、転写時に蒸発した転写材料がやや広がって堆積する程度なので、隣接する転写層37間の混合を起こさずに転写することができる。   The thickness of the partition pattern 34 is not particularly limited. For example, even if the partition pattern 34 is the same thickness as the transfer layer 37 or thinner, if the gap between the donor substrate 30 and the device substrate is maintained, the transfer material evaporated at the time of transfer is slightly spread and deposited. Therefore, transfer can be performed without causing mixing between adjacent transfer layers 37.

区画パターン34の断面形状は、蒸発した転写層37がデバイス基板に均一に堆積することを容易にするために、順テーパー形状であることが好ましい。ここで「順テーパー形状」とは区画パターン34の光熱変換層33側での断面幅が上面側の幅より長い形状をいう。後述する図9で例示するように、デバイス基板に絶縁層のようなパターンが存在する場合には、区画パターン34の幅よりも後述する絶縁層の幅(x方向の長さ)の方が広いことが好ましい。また、位置合わせの際には、区画パターン34の幅が絶縁層の幅に収まるように配置することが好ましい。この場合には、区画パターン34が薄くても、絶縁層を厚くすることで、ドナー基板30とデバイス基板とを所望の間隙に保持することができる。区画パターン34の典型的な幅は5〜50μm、ピッチは25〜300μmであるが、用途に応じて最適な値に設計すればよく、特に限定はされない。   The sectional shape of the partition pattern 34 is preferably a forward tapered shape in order to facilitate the deposition of the evaporated transfer layer 37 on the device substrate. Here, the “forward taper shape” means a shape in which the sectional width of the partition pattern 34 on the light-to-heat conversion layer 33 side is longer than the width on the upper surface side. As illustrated in FIG. 9 described later, when a pattern such as an insulating layer exists on the device substrate, the width of the insulating layer (the length in the x direction) described later is wider than the width of the partition pattern 34. It is preferable. Further, at the time of alignment, it is preferable to arrange so that the width of the partition pattern 34 falls within the width of the insulating layer. In this case, even if the partition pattern 34 is thin, the donor substrate 30 and the device substrate can be held in a desired gap by increasing the thickness of the insulating layer. The typical width of the partition pattern 34 is 5 to 50 μm and the pitch is 25 to 300 μm. However, the partition pattern 34 may be designed to an optimum value according to the application, and is not particularly limited.

区画パターン34内に転写材料を配置する際に、後述する塗布法を利用する場合には、溶液が他の区画へ混入したり、区画パターン34の上面に乗りあげたりすることを防ぐために、区画パターン34上面に撥液処理(表面エネルギー制御)を施すことができる。撥液処理としては、区画パターン34を形成する樹脂材料へフッ素系材料などの撥液性材料を混合する方法や、さらに撥液性材料の高濃度領域を、区画パターン34の表面あるいは上面へ選択形成する方法などがある。   When applying a transfer method to be described later when arranging the transfer material in the partition pattern 34, the partition material 34 is used in order to prevent the solution from being mixed into another partition or climbing onto the upper surface of the partition pattern 34. Liquid repellent treatment (surface energy control) can be performed on the upper surface of the pattern 34. As the liquid repellent treatment, a method of mixing a liquid repellent material such as a fluorine-based material into the resin material forming the partition pattern 34, or a high concentration region of the liquid repellent material is selected on the surface or upper surface of the partition pattern 34. There is a method of forming.

後者の場合の一例を図7に示す。(a)は区画パターン34よりも広く撥液処理層35を設計した場合であり、塗布後の溶剤が区画パターン34内でとどまり区画パターン34上には塗られないため転写材料を有効に使うことができる。(b)は区画パターン34よりも狭く撥液処理層35を設計した場合であり、区画パターン34上のエッジ部にも転写材料がぬれ広がるため転写材料を多めに使用するが、区画パターン34内のぬれの均一性を上げることができるため、デバイス基板に転写後の発光層の膜厚均一性を向上することができる。これらのどちらの場合も状況により選択できる。   An example of the latter case is shown in FIG. (A) shows a case in which the liquid repellent treatment layer 35 is designed wider than the partition pattern 34. Since the solvent after application stays in the partition pattern 34 and is not applied onto the partition pattern 34, the transfer material is used effectively. Can do. (B) shows a case in which the liquid repellent treatment layer 35 is designed to be narrower than the partition pattern 34, and the transfer material wets and spreads on the edge portion on the partition pattern 34, so that a large amount of transfer material is used. Therefore, the thickness uniformity of the light emitting layer after transfer to the device substrate can be improved. Either of these cases can be selected depending on the situation.

光熱変換層33の支持体31側には必要に応じて反射防止層を形成することができる。さらに、支持体31の光入射側の表面にも反射防止層を形成してもよい。これらの反射防止層は屈折率差を利用した光学干渉薄膜が好適に使用され、シリコン、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの単体や混合薄膜、それらの積層薄膜を使用できる。   If necessary, an antireflection layer can be formed on the support 31 side of the photothermal conversion layer 33. Further, an antireflection layer may be formed on the surface of the support 31 on the light incident side. These anti-reflection layers are preferably optical interference thin films that use the difference in refractive index, and simple or mixed thin films such as silicon, silicon oxide, silicon nitride, zinc oxide, magnesium oxide, and titanium oxide, and laminated thin films thereof are used. it can.

転写層37は、区画パターン34に区画された空間に形成された転写材料からなる薄膜である。転写材料は、有機材料、金属を含む無機材料いずれでもよく、加熱された際に、蒸発、昇華、あるいはアブレーション昇華するか、あるいは、接着性変化や体積変化を利用して、ドナー基板30からデバイス基板へと転写されるものであればよい。また、転写材料が薄膜形成材料の前駆体であり、転写前あるいは転写中に熱や光によって薄膜形成材料に変換されて転写膜が形成されてもよい。   The transfer layer 37 is a thin film made of a transfer material formed in a space partitioned by the partition pattern 34. The transfer material may be either an organic material or an inorganic material including a metal. When heated, the transfer material evaporates, sublimates, or ablate sublimates, or uses an adhesive change or volume change to change the device from the donor substrate 30. What is necessary is just to be transcribe | transferred to a board | substrate. Further, the transfer material may be a precursor of the thin film forming material, and the transfer film may be formed by being converted into the thin film forming material by heat or light before or during the transfer.

転写層37の厚さは、それらの機能や転写回数により異なる。例えば、フッ化リチウムなどのドナー材料(電子注入材料)を転写する場合には、その厚さは1nmで十分であるし、電極材料の場合には、その厚さは100nm以上になることもある。本発明の好適なパターニング薄膜である発光層の場合は、転写材料の厚さは10〜100nmが、さらに20〜50nmであることが好ましい。   The thickness of the transfer layer 37 varies depending on the function and the number of transfers. For example, when transferring a donor material (electron injection material) such as lithium fluoride, a thickness of 1 nm is sufficient, and in the case of an electrode material, the thickness may be 100 nm or more. . In the case of the light emitting layer which is a suitable patterning thin film of the present invention, the thickness of the transfer material is preferably 10 to 100 nm, and more preferably 20 to 50 nm.

転写層37の形成方法は特に限定されず、真空蒸着やスパッタリングなどのドライプロセスを利用することもできるが、大型化に対応が容易な方法として、少なくとも転写材料と溶媒からなる溶液を区画パターン34内に塗布し、前記溶媒を乾燥させた後に転写することが好ましい。塗布法としては、インクジェット、ノズル塗布、電界重合や電着、オフセットやフレキソ、平版、凸版、グラビア、スクリーンなどの各種印刷などを例示できる。特に、本実施の形態1では各区画パターン34内に定量の転写層37を正確に形成することが重要であり、この観点から、インクジェットを特に好ましい方法として例示できる。   A method for forming the transfer layer 37 is not particularly limited, and a dry process such as vacuum deposition or sputtering can be used. However, as a method that can easily cope with an increase in size, at least a solution composed of a transfer material and a solvent is used as the partition pattern 34. It is preferable to transfer the film after applying it inside and drying the solvent. Examples of the coating method include inkjet, nozzle coating, electropolymerization and electrodeposition, offset and flexographic printing, lithographic printing, relief printing, gravure, screen printing, and other various printing methods. In particular, in the first embodiment, it is important to accurately form a quantitative transfer layer 37 in each partition pattern 34, and from this viewpoint, inkjet can be exemplified as a particularly preferable method.

転写材料と溶媒とからなる溶液を塗布法に適用する場合には、一般的には界面活性剤や分散剤などを添加することで溶液の粘度や表面張力、分散性などを調整してインク化することが多い。しかしながら、本実施の形態1では、それらの添加物が転写層37に残留物として存在すると、転写時にも転写膜内に取り込まれて、不純物としてデバイス性能に悪影響を及ぼすことが懸念される。従って、これらの不純物の添加または意図せぬ混入を最小にすることが好ましく、乾燥後の転写材料の純度が95%以上、さらに98%以上となるように溶液を調製することが好ましい。インク中の溶剤以外の成分に占める転写材料の割合を95質量%以上とすることで、このような調整が可能である。   When applying a solution consisting of a transfer material and a solvent to the coating method, generally adding a surfactant, dispersant, etc., adjusts the viscosity, surface tension, dispersibility, etc. of the solution to make an ink. Often to do. However, in the first embodiment, if these additives exist as a residue in the transfer layer 37, there is a concern that they are taken into the transfer film even during transfer and adversely affect device performance as impurities. Therefore, it is preferable to minimize the addition or unintentional mixing of these impurities, and it is preferable to prepare the solution so that the purity of the transfer material after drying is 95% or more, and further 98% or more. Such adjustment is possible by setting the ratio of the transfer material in the components other than the solvent in the ink to 95% by mass or more.

溶媒としては、水、アルコール、炭化水素、芳香族化合物、複素環化合物、エステル、エーテル、ケトンなど公知の材料を使用することができる。本発明において好適に使用されるインクジェット法では、100℃以上、さらに150℃以上の比較的高沸点の溶媒が使用されること、さらに、有機EL材料の溶解性に優れていることから、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルイミダゾリジノン(DMI)、γ−ブチルラクトン(γBL)、安息香酸エチル、テトラヒドロナフタレン(THN)、キシレン、クメンなどを好適な溶媒として例示できる。   As the solvent, known materials such as water, alcohol, hydrocarbon, aromatic compound, heterocyclic compound, ester, ether, ketone and the like can be used. In the ink jet method suitably used in the present invention, a solvent having a relatively high boiling point of 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher is used, and the solubility of the organic EL material is excellent. Examples of suitable solvents include methylpyrrolidone (NMP), dimethylimidazolidinone (DMI), γ-butyllactone (γBL), ethyl benzoate, tetrahydronaphthalene (THN), xylene, cumene and the like.

転写材料が溶解性と転写耐性、転写後のデバイス性能を全て満たす場合には、転写材料自体(デバイス構成材料)を溶媒に溶解させることが好ましい。転写材料が溶媒への溶解性に乏しい場合には、転写材料に、アルキル基などの溶媒に対する可溶性基を導入することで、溶解性を改良することができる。このような材料を本明細書では転写材料(デバイス構成材料)の前駆体という。デバイス性能面で優れる転写材料に可溶性基を導入した場合には、性能が低下することがある。その場合には、例えば転写時の熱において、この可溶性基を脱離させて原型材料をデバイス基板に堆積させることもできる。   When the transfer material satisfies all of the solubility, transfer resistance, and device performance after transfer, the transfer material itself (device constituent material) is preferably dissolved in a solvent. When the transfer material has poor solubility in a solvent, the solubility can be improved by introducing a soluble group in the transfer material such as an alkyl group into the solvent. In this specification, such a material is referred to as a precursor of a transfer material (device constituent material). When a soluble group is introduced into a transfer material that is superior in terms of device performance, the performance may deteriorate. In that case, for example, the soluble material can be eliminated by heat at the time of transfer to deposit the original material on the device substrate.

転写材料として可溶性基を導入した前駆体を使用する場合であって、該転写材料からなる転写層37を転写する際に、ガスの発生や転写膜への脱離物の混入を防止するためには、前駆体を含む溶液を区画パターン34に塗布した後に、熱または光によって前駆体の可溶性基を変換または脱離させて転写材料に変換した後に、転写材料を転写することが好ましい。
なお、本実施の形態1にかかる転写用ドナー基板30は、有機EL素子の発光材料の転写基板として好適に用いられるが、有機TFTや光電変換素子、各種センサーなどのデバイスを構成する薄膜を形成する材料として用いてもかまわない。
When using a precursor having a soluble group introduced as a transfer material, when transferring the transfer layer 37 made of the transfer material, in order to prevent gas generation and mixing of desorbed substances into the transfer film It is preferable to transfer the transfer material after applying a solution containing the precursor to the partition pattern 34 and then converting or removing the soluble group of the precursor to a transfer material by heat or light.
The transfer donor substrate 30 according to the first embodiment is preferably used as a transfer substrate for a light emitting material of an organic EL element, but forms a thin film constituting a device such as an organic TFT, a photoelectric conversion element, or various sensors. It may be used as a material.

次に、本実施の形態1において、ドナー基板の転写層をデバイス基板に転写する方法について説明する。図8は本実施の形態1におけるドナー基板への光照射方法の一例を示す断面図である。図8(a)において、ドナー基板30は、支持体31、光熱変換層33、区画パターン34、区画パターン34内に存在する1種類の転写層37からなり、デバイス基板20は支持体21のみからなる。   Next, a method for transferring the transfer layer of the donor substrate to the device substrate in the first embodiment will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a method of irradiating the donor substrate with light in the first embodiment. In FIG. 8A, the donor substrate 30 includes a support 31, a photothermal conversion layer 33, a partition pattern 34, and one type of transfer layer 37 existing in the partition pattern 34, and the device substrate 20 includes only the support 21. Become.

転写層37はデバイス基板20の被転写面に直接接しない方が好ましく、また、ドナー基板30の転写層37とデバイス基板20の被転写面との間隙は、1〜100μm、さらに2〜20μmの範囲に保つことが好ましい。したがって、区画パターン34の厚さは、転写層37の厚さより厚く、かつ、1〜100μmであることが好ましく、2〜20μmの厚さであることがさらに好ましい。このような厚さの区画パターン34をデバイス基板20に対向させることで、ドナー基板30の転写材料とデバイス基板20の被転写面との間隙を一定値に保つことが容易になり、また、蒸発した転写材料が他の区画へ侵入する可能性を低減できる。   The transfer layer 37 is preferably not in direct contact with the transfer surface of the device substrate 20, and the gap between the transfer layer 37 of the donor substrate 30 and the transfer surface of the device substrate 20 is 1 to 100 μm, and further 2 to 20 μm. It is preferable to keep the range. Therefore, the thickness of the partition pattern 34 is thicker than the thickness of the transfer layer 37 and is preferably 1 to 100 μm, and more preferably 2 to 20 μm. By making the partition pattern 34 having such a thickness face the device substrate 20, the gap between the transfer material of the donor substrate 30 and the transfer target surface of the device substrate 20 can be easily maintained at a constant value, and evaporation can be performed. It is possible to reduce the possibility that the transferred material enters the other compartment.

デバイス基板20への転写層37の転写は、転写層37が存在する部分のみを狙ってレーザーに代表される光を照射しても良いが、図8(b)に示すように、ドナー基板30の支持体31側から光を入射して、転写層37の少なくとも一部と区画パターン34の少なくとも一部とが同時に加熱されるように光を光熱変換層33に照射することができる。このような配置をとることで、区画パターン34と転写層37との境界での温度低下が抑制されるので、境界に存在する転写材料を十分に加熱して転写し、均一な転写膜27を得ることができる。   The transfer of the transfer layer 37 to the device substrate 20 may be performed by irradiating light typified by laser aiming only at a portion where the transfer layer 37 exists, but as shown in FIG. The light can be incident from the side of the support 31 to irradiate the photothermal conversion layer 33 with light so that at least a part of the transfer layer 37 and at least a part of the partition pattern 34 are simultaneously heated. By adopting such an arrangement, the temperature drop at the boundary between the partition pattern 34 and the transfer layer 37 is suppressed, so that the transfer material existing at the boundary is sufficiently heated to transfer, and the uniform transfer film 27 is formed. Can be obtained.

図8(b)では、転写層37が加熱されて蒸発し、デバイス基板20の支持体21に転写膜27として堆積している課程を模式的に示している。この時点で光照射を止める(光照射部分の移動により、この部分の光照射を終了する)こともできるし、このまま光照射を継続して、転写層37の右側部分全てを転写し、その後、左側部分を転写することもできる。本実施の形態1では、材料や光照射条件を選べば、転写層37が膜形状を保持した状態でデバイス基板20の支持体21に到達するアブレーションモードを使用することもできる。しかし、材料へのダメージを低減する観点からは、転写層37が1〜100個の分子(原子)にほぐれた状態で蒸発し、転写される蒸着モードを使用する方が好ましい。   FIG. 8B schematically shows a process in which the transfer layer 37 is heated and evaporated to be deposited on the support 21 of the device substrate 20 as the transfer film 27. At this time, the light irradiation can be stopped (the light irradiation of the portion is terminated by the movement of the light irradiation portion), and the light irradiation is continued as it is to transfer the entire right side portion of the transfer layer 37, and then The left part can also be transferred. In the first embodiment, if a material and light irradiation conditions are selected, an ablation mode in which the transfer layer 37 reaches the support 21 of the device substrate 20 with the film shape maintained can be used. However, from the viewpoint of reducing damage to the material, it is preferable to use a vapor deposition mode in which the transfer layer 37 evaporates in a state of being loosened by 1 to 100 molecules (atoms) and transferred.

図8(c)は、本実施の形態1において光照射の好ましい態様の1つであり、転写層37の幅よりも広い光を、転写層37の全幅と区画パターン34の幅の一部とが同時に加熱されるように光を光熱変換層33に照射する。この配置によれば目的とする転写膜27のパターンを1回の転写で効率よく得ることができる。あるいは、1回目の光照射で転写層37の膜厚の半分を転写し、2回目の光照射で残りの半分を転写することで、転写層37への負荷をより低減することもできる。   FIG. 8C shows one of the preferred modes of light irradiation in the first embodiment. Light that is wider than the width of the transfer layer 37 is applied to the entire width of the transfer layer 37 and a part of the width of the partition pattern 34. The light-to-heat conversion layer 33 is irradiated with light so that is simultaneously heated. According to this arrangement, the desired pattern of the transfer film 27 can be efficiently obtained by one transfer. Alternatively, the load on the transfer layer 37 can be further reduced by transferring half the film thickness of the transfer layer 37 by the first light irradiation and transferring the other half by the second light irradiation.

1枚のドナー基板30に対して光を光熱変換層33に複数回に分けて照射することで、転写層37を膜厚方向に複数回に分割して転写することは、本実施の形態1の特に好ましい転写方法である。これにより、転写層37だけでなく区画パターン34やデバイス基板20上に成膜された下地層などの最高到達温度を低下させられるので、ドナー基板30の損傷やデバイス基板20の性能低下を防止することができる。分割する場合、その回数nは限定されないが、少なすぎると上記の低温下効果が十分に発揮されず、多すぎると累積の加熱時間が長くなることによる弊害が生じるので、5回以上50回以下の範囲が好ましい。   The first embodiment is that the transfer layer 37 is divided and transferred multiple times in the film thickness direction by irradiating light to the photothermal conversion layer 33 multiple times on one donor substrate 30. This is a particularly preferable transfer method. As a result, not only the transfer layer 37 but also the partition pattern 34 and the underlying layer formed on the device substrate 20 can be reduced in maximum temperature, thereby preventing the donor substrate 30 from being damaged and the device substrate 20 from being degraded in performance. be able to. In the case of dividing, the number n is not limited. However, if the amount is too small, the above-mentioned effect under low temperature is not sufficiently exhibited. The range of is preferable.

1画素に対応する転写材料のみを部分的に転写する従来方式において、膜厚方向にn回に分割して転写しても、材料劣化を抑制する効果は得られるが、基板1枚あたりの処理時間が概略n倍になるために、生産性が大きく低下してしまう。しかしながら、m個(mは2以上の整数)の転写材料を一括して転写することもできるから、生産性を維持することができる。特に、m≧nの条件を満たす幅の広い光を用いると、従来方式と同等以上の高い生産性を確保できるため好ましい。ディスプレイの製造では大型基板でも1枚あたり2分前後で処理する必要がある。レーザーのスキャン速度を標準的な0.6m/s、基板の一辺が3mと仮定した場合には、24回(12往復)のスキャンで2分を要することを考慮すると、分割回数nは15回以上30回以下の範囲が特に好ましい。   In the conventional method in which only the transfer material corresponding to one pixel is partially transferred, the effect of suppressing the material deterioration can be obtained even if the transfer is divided n times in the film thickness direction, but the processing per substrate is obtained. Since the time is approximately n times, productivity is greatly reduced. However, m (m is an integer of 2 or more) transfer materials can be transferred at once, so that productivity can be maintained. In particular, it is preferable to use wide light that satisfies the condition of m ≧ n because high productivity equal to or higher than that of the conventional method can be secured. In the production of displays, even a large substrate needs to be processed in about 2 minutes per sheet. Assuming that the laser scanning speed is 0.6 m / s as standard and one side of the substrate is 3 m, considering that 2 minutes are required for 24 scans (12 reciprocations), the number of divisions n is 15 times. The range of 30 times or more is particularly preferable.

図6に示すように、ドナー基板30が複数の転写層37R、37G、37Bを有する場合、転写層37R、37G、37Bは、それぞれ異なる蒸発速度の温度特性をもつことが珍しくない。したがって、図6のようなドナー基板30において、例えば後述する図9に示すように幅の広い均一光を照射した場合に、蒸発速度の違いにより転写層37Bは1回目の照射で全膜厚が転写されるが、37Rと37Gはそれぞれ半分の膜厚だけが転写されることがある。この場合には、2回目の照射によって37Rと37Gの残りの転写を完了させることが可能である。このとき、1回目の照射後にはドナー基板30上に転写層37Bは存在しないが、1回目と同じ配置で2回目の照射をすることができる。同様の考え方で、例えば、37Rを10回、37Gを7回、37Bを5回などに分割して転写することができる。また、初めから転写層37Bが形成されておらず、転写層37Rと37Gのみが形成されたドナー基板30を用いることもできる。   As shown in FIG. 6, when the donor substrate 30 has a plurality of transfer layers 37R, 37G, and 37B, it is not uncommon for the transfer layers 37R, 37G, and 37B to have different evaporation rate temperature characteristics. Therefore, when the donor substrate 30 as shown in FIG. 6 is irradiated with a wide uniform light as shown in FIG. 9 to be described later, for example, the transfer layer 37B has the entire film thickness by the first irradiation due to the difference in evaporation rate. Although transferred, only half the film thickness of 37R and 37G may be transferred. In this case, the remaining transfer of 37R and 37G can be completed by the second irradiation. At this time, the transfer layer 37B does not exist on the donor substrate 30 after the first irradiation, but the second irradiation can be performed in the same arrangement as the first irradiation. In the same way, for example, 37R can be transferred 10 times, 37G 7 times, 37B 5 times, and the like. It is also possible to use the donor substrate 30 in which the transfer layer 37B is not formed from the beginning and only the transfer layers 37R and 37G are formed.

転写層37R、37G、37Bが有機EL素子の発光材料である場合には、転写材料がホスト材料とドーパント材料との混合物であり、それらが異なる蒸発速度の温度特性をもつことが珍しくない。例えば、ホスト材料と比較してドーパント材料の蒸発温度が低い場合に、低温かつ長時間の加熱ではドーパント材料が先に全て蒸発してしまうという現象が起こりやすい。一方、ある程度以上の高温加熱では、ホスト材料とドーパント材料が実質的に同じ比率のまま蒸発するフラッシュ蒸発と呼ばれる現象を利用できるようになる。本発明では、光照射時間と光照射強度だけでなく転写回数も制御することができるので、材料劣化を抑制しつつ、フラッシュ蒸発に準ずる適度な高速蒸発条件を探し出すことが比較的容易になる。したがって、転写前後でホスト材料とドーパント材料比率の変わらない転写を実現することが可能である。   When the transfer layers 37R, 37G, and 37B are light emitting materials for organic EL elements, it is not uncommon for the transfer material to be a mixture of a host material and a dopant material, which have different evaporation rate temperature characteristics. For example, when the evaporation temperature of the dopant material is lower than that of the host material, a phenomenon in which all of the dopant material evaporates first when heated at a low temperature for a long time is likely to occur. On the other hand, a high temperature heating of a certain level or more makes it possible to use a phenomenon called flash evaporation in which the host material and the dopant material are evaporated at substantially the same ratio. In the present invention, since not only the light irradiation time and the light irradiation intensity but also the number of transfers can be controlled, it is relatively easy to find an appropriate high-speed evaporation condition according to flash evaporation while suppressing material deterioration. Therefore, it is possible to realize a transfer in which the ratio of the host material and the dopant material does not change before and after the transfer.

また、1回の光照射で転写層37の膜厚の約半分をあるデバイス基板20に転写し、残りの約半分を別のデバイス基板20に転写するなど、1枚のドナー基板30を用いて2枚のデバイス基板20への転写を行うこともできる。各デバイス基板20へ転写する転写材料の膜厚を調整すれば、1枚のドナー基板30から3枚以上のデバイス基板20への転写も可能である。   Further, one donor substrate 30 is used such that about half of the thickness of the transfer layer 37 is transferred to one device substrate 20 by one light irradiation, and the other half is transferred to another device substrate 20. Transfer to the two device substrates 20 can also be performed. If the film thickness of the transfer material transferred to each device substrate 20 is adjusted, transfer from one donor substrate 30 to three or more device substrates 20 is also possible.

さらに、図8(c)で例示した光照射の配置において、図8(d)に示すように光照射の位置がδだけx方向に変位したとても、転写層37の全幅と区画パターン34の幅の一部とが同時に加熱されることに変わりないので、同様に均一な転写膜27を得ることができる。   Further, in the arrangement of light irradiation illustrated in FIG. 8C, the position of light irradiation is displaced in the x direction by δ as shown in FIG. 8D, and the entire width of the transfer layer 37 and the width of the partition pattern 34 are very small. Therefore, a uniform transfer film 27 can be obtained in the same manner.

転写層37が転写材料の前駆体で形成される場合、前駆体から原型材料への変換工程は、転写工程の前に行われる態様(方法I)や、転写工程と同時に行われる態様(方法II)が好ましい。方法Iの場合には、ドナー基板30上に前駆体化合物を塗布した後に、熱や光照射による変換を行ってから、デバイス基板20への転写を行う。方法IIの場合には、ドナー基板30上に前駆体化合物を塗布した後に、ドナー基板30とデバイス基板20を重ね合わせ、デバイス基板20への転写を行うが、この転写時の加熱や光照射によるエネルギーを利用して、前駆体化合物を原型材料へと変換しながら転写を行う。転写を近赤外光のレーザー光で行う場合は、転写用のレーザー光と変換用の光を同時に照射することも可能である。これらの中でも、方法Iのほうが、前駆体材料からデバイス材料への変換を均一かつ高い変換率で行うことができるため好ましい。   When the transfer layer 37 is formed of a precursor of the transfer material, the conversion process from the precursor to the original material is performed before the transfer process (Method I) or performed simultaneously with the transfer process (Method II). ) Is preferred. In the case of Method I, after applying the precursor compound on the donor substrate 30, conversion is performed by heat or light irradiation, and then transfer to the device substrate 20 is performed. In the case of Method II, after applying the precursor compound on the donor substrate 30, the donor substrate 30 and the device substrate 20 are overlapped and transferred to the device substrate 20, and this is performed by heating or light irradiation during the transfer. Transfer is performed while converting the precursor compound into a prototype material using energy. When transfer is performed with near-infrared laser light, laser light for transfer and light for conversion can be irradiated simultaneously. Among these, the method I is preferable because the conversion from the precursor material to the device material can be performed uniformly and at a high conversion rate.

次に、本実施の形態1において、ドナー基板30を用いてデバイスを製造する方法について説明する。本明細書において、デバイスとは有機EL素子をはじめとし、有機TFTや光電変換素子、各種センサーなどをいう。有機TFTでは有機半導体層や絶縁層、ソース、ドレイン、ゲートの各種電極などを、有機太陽電池では電極などを、センサーではセンシング層や電極などを本発明によりパターニングすることができる。以下では、有機EL素子を例に挙げてその製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing a device using the donor substrate 30 in the first embodiment will be described. In this specification, a device refers to an organic EL element, an organic TFT, a photoelectric conversion element, various sensors, and the like. In the organic TFT, various electrodes such as an organic semiconductor layer, an insulating layer, a source, a drain, and a gate can be patterned, in an organic solar cell, an electrode and the like, and in a sensor, a sensing layer and an electrode can be patterned according to the present invention. Below, the organic EL element is mentioned as an example and the manufacturing method is demonstrated.

図9および図10は、本実施の形態1にかかる薄膜パターニング方法の一例を示す断面図および平面図である。なお、本明細書中で使用する図は、カラーディスプレイにおける多数の画素を構成するRGB副画素の最小単位を抜き出して説明している。また、理解を助けるために、横方向(基板面内方向)に比較して縦方向(基板垂直方向)の倍率を拡大している。   9 and 10 are a cross-sectional view and a plan view showing an example of the thin film patterning method according to the first embodiment. In the drawings used in this specification, the minimum unit of RGB sub-pixels constituting a large number of pixels in a color display is extracted and described. In order to help understanding, the magnification in the vertical direction (substrate vertical direction) is increased as compared with the horizontal direction (substrate in-plane direction).

図9において、ドナー基板30は、支持体31、光熱変換層33、区画パターン34、および区画パターン34内に存在する転写層37R、37G、37B(有機ELのRGB各発光材料の塗布膜)からなる。   In FIG. 9, the donor substrate 30 includes a support 31, a photothermal conversion layer 33, a partition pattern 34, and transfer layers 37 </ b> R, 37 </ b> G, and 37 </ b> B (coating films of RGB light emitting materials of organic EL) present in the partition pattern 34. Become.

デバイスの一態様である有機EL素子10は、支持体11、その上に形成されたTFT(取出電極込み)12と平坦化膜13、絶縁層14、第一電極15、正孔輸送層16からなる。なお、これらは例示であるため、後述のように各基板の構成はこれらに限定されない。   An organic EL element 10 which is an embodiment of the device includes a support 11, a TFT (including extraction electrode) 12 formed thereon, a planarization film 13, an insulating layer 14, a first electrode 15, and a hole transport layer 16. Become. In addition, since these are illustrations, the structure of each board | substrate is not limited to these as mentioned later.

ドナー基板30の区画パターン34と、デバイス基板10の絶縁層14との位置を合わせた状態で、両基板は対向するように配置される。ドナー基板30の支持体31側からレーザーを入射して光熱変換層33に吸収させ、光熱変換層33で発生した熱により転写層37R、37G、37Bを同時に加熱・蒸発させ、それらをデバイス基板10の正孔輸送層16上に堆積させることで、発光層17R、17G、17Bを一括して転写、形成するものである。転写層37R、37G、37Bに挟まれる区画パターン34の全域と、転写層37R、37Bの外側に位置する区画パターン34の一部の領域が転写層37と同時に加熱されるようにレーザーを照射することが可能である。   In a state where the partition pattern 34 of the donor substrate 30 and the insulating layer 14 of the device substrate 10 are aligned, the two substrates are arranged to face each other. A laser is incident from the support 31 side of the donor substrate 30 and absorbed by the light-to-heat conversion layer 33, and the transfer layers 37R, 37G, and 37B are simultaneously heated and evaporated by the heat generated in the light-to-heat conversion layer 33. The light emitting layers 17R, 17G, and 17B are collectively transferred and formed by depositing on the positive hole transport layer 16. Laser irradiation is performed so that the entire area of the partition pattern 34 sandwiched between the transfer layers 37R, 37G, and 37B and a part of the partition pattern 34 located outside the transfer layers 37R and 37B are heated simultaneously with the transfer layer 37. It is possible.

さらに、本実施の形態1において、区画パターン34の厚さを転写層37の厚さより厚くすることが好ましい。区画パターン34を転写層37より厚くする場合、区画パターン34のうち転写層37より厚い部分の温度がそれほど上昇しないためである。区画パターン34は支持体31側から加熱されるので、区画パターン34の上部は、加熱源からの距離があるので暖まりにくいからである。そのため、区画パターン34を通じて有機EL素子10が高温に加熱されることもなく、区画パターン34からの脱ガスの影響などもほとんどなく、デバイス性能が悪化しない。   Further, in the first embodiment, it is preferable that the thickness of the partition pattern 34 is larger than the thickness of the transfer layer 37. This is because when the partition pattern 34 is thicker than the transfer layer 37, the temperature of the thicker portion of the partition pattern 34 than the transfer layer 37 does not increase so much. This is because the partition pattern 34 is heated from the support 31 side, so that the upper part of the partition pattern 34 is difficult to warm because there is a distance from the heating source. Therefore, the organic EL element 10 is not heated to a high temperature through the partition pattern 34, there is almost no influence of degassing from the partition pattern 34, and the device performance is not deteriorated.

また、本実施の形態1によれば、区画パターン34に隔てられて存在する異なる転写層37R、37G、37Bに対して、区画パターン34を跨ぐようにして同時に光を照射して加熱できるので、異なる転写層37R、37G、37Bを一括して転写できる。したがって、有機EL素子10の転写層37R、37G、37Bを本実施の形態1によりパターニングする場合は、転写層37R、37G、37Bを一組としてまとめて転写することができるので、転写層37R、37G、37Bに順次光を照射する必要があった従来法と比べてパターニング時間の短縮が可能になる。   Further, according to the first embodiment, different transfer layers 37R, 37G, and 37B that are separated by the partition pattern 34 can be heated by simultaneously irradiating light so as to straddle the partition pattern 34. Different transfer layers 37R, 37G, and 37B can be collectively transferred. Therefore, when the transfer layers 37R, 37G, and 37B of the organic EL element 10 are patterned according to the first embodiment, the transfer layers 37R, 37G, and 37B can be transferred together as a set, so that the transfer layer 37R, Patterning time can be shortened as compared with the conventional method in which it is necessary to sequentially irradiate light to 37G and 37B.

光は光熱変換層33で十分に吸収されるために、異なる光吸収スペクトルをもつ転写層37R、37G、37Bでも同一の光源を用いて同程度の温度に加熱することができ、透過光により有機EL素子10が加熱される心配もない。区画パターン34が存在することで、隣接する異なる転写層37R、37G、37B同士が混合したり、その境界位置の揺らぎがある部分の転写を排除できるので、一括転写してもデバイス性能を損なうことがない。   Since the light is sufficiently absorbed by the photothermal conversion layer 33, the transfer layers 37R, 37G, and 37B having different light absorption spectra can be heated to the same temperature using the same light source, There is no concern that the EL element 10 is heated. The presence of the partition pattern 34 eliminates the transfer of adjacent adjacent transfer layers 37R, 37G, and 37B, and the transfer of the portion where the boundary position fluctuates. There is no.

また、区画パターン34はフォトリソグラフィ法などにより高精度にパターニングすることができるために、異なる転写層37の転写パターンの隙間を最小にすることができる。これは、より開口率を高めて耐久性に優れた有機EL素子10を作製できるという効果につながる。   Further, since the partition pattern 34 can be patterned with high accuracy by a photolithography method or the like, a gap between transfer patterns of different transfer layers 37 can be minimized. This leads to the effect that the organic EL element 10 having a higher aperture ratio and excellent durability can be produced.

図10は、図9におけるレーザー照射の様子をドナー基板30の支持体31側から見た模式図である。全面に形成された光熱変換層33があるために、支持体31(ガラス板)側から区画パターン34、転写層37R、37G、37Bは実際には見えないが、レーザーとの位置関係を説明するために点線にて図示している。レーザービームは矩形をしており、転写層37R、37G、37Bを跨ぐようにして照射され、かつ、転写層37R、37G、37Bの並びに対して垂直方向にスキャンされる。なお、レーザービームは相対的にスキャンされればよく、レーザーを移動させても、ドナー基板30とデバイス基板20とのセットを移動させても、その両方でもよい。   FIG. 10 is a schematic view of the state of laser irradiation in FIG. 9 as viewed from the support 31 side of the donor substrate 30. Since the photothermal conversion layer 33 is formed on the entire surface, the partition pattern 34 and the transfer layers 37R, 37G, and 37B are not actually visible from the support 31 (glass plate) side, but the positional relationship with the laser will be described. Therefore, it is shown by a dotted line. The laser beam has a rectangular shape, is irradiated so as to straddle the transfer layers 37R, 37G, and 37B, and is scanned in a direction perpendicular to the arrangement of the transfer layers 37R, 37G, and 37B. The laser beam only needs to be scanned relatively, and the laser may be moved, the set of the donor substrate 30 and the device substrate 20 may be moved, or both.

ディスプレイ用途でよく見られるように、転写層37R、37G、37Bの組がその並びのx方向にk回、その垂直のy方向にh回繰り返し形成されている場合は、例えば、m組(mは2以上k以下の数)の転写層37R、37G、37Bに光を同時照射しながら、y方向に光をスキャンすることで、転写時間を1/m程度に短縮することができる。   As often seen in display applications, when the set of transfer layers 37R, 37G, and 37B is repeatedly formed k times in the x direction and h times in the vertical y direction, for example, m sets (m By scanning light in the y direction while simultaneously irradiating light onto the transfer layers 37R, 37G, and 37B having a number of 2 to k, the transfer time can be reduced to about 1 / m.

m=kの場合には、図11(a)に示すように、ドナー基板30の転写領域38の全幅を覆うような光を照射することで、1回のスキャンで全転写層37R、37G、37Bを一括転写することもできる。この配置では、ドナー基板30に対する光照射の位置合わせを大幅に軽減できる。図11(b)に示すように、基板上に転写領域38が複数存在する場合には、それらを一括転写することも可能である。デルタ配列と呼ばれるように、RGBの各副画素が一直線に並んでいない場合でも、照射光を直線的にスキャンできるために、容易に転写を実施できる。   In the case of m = k, as shown in FIG. 11A, by irradiating light that covers the entire width of the transfer region 38 of the donor substrate 30, all transfer layers 37R, 37G, 37B can be batch-transferred. With this arrangement, alignment of light irradiation with respect to the donor substrate 30 can be greatly reduced. As shown in FIG. 11B, when there are a plurality of transfer regions 38 on the substrate, it is also possible to transfer them all at once. As is called a delta arrangement, even when the RGB sub-pixels are not arranged in a straight line, the irradiation light can be scanned in a straight line, so that the transfer can be easily performed.

m<kの場合は、例えば図12(a)に示すようにドナー基板30の転写領域38の半分程度の幅を覆うような光を照射し、図12(b)に示すように次のスキャンで残りの半分に光を照射し、2回のスキャンで全転写層37R、37G、37Bを転写することができる(m≒k/2の場合)。さらに、図13に示すように、スキャン方向に段違いの位置関係にある2つの光を同時にスキャンすることで、上記2回のスキャンと同様に全転写層37R、37G、37Bを転写することもできる。光源の最大出力や光の均一性などの制約から転写領域38の全幅を覆う1つの光を得ることが難しい場合でも、このようにすることで、擬似的に1回のスキャン(m=k)と同様に全転写層37R、37G、37Bを一括転写することができる。もちろん、図14に示すように、光の幅をさらに狭くして、数を増やすことでも同様の効果を得ることができる。   In the case of m <k, for example, as shown in FIG. 12A, light that covers about half the width of the transfer region 38 of the donor substrate 30 is irradiated, and the next scan is performed as shown in FIG. Then, the remaining half is irradiated with light, and all the transfer layers 37R, 37G, and 37B can be transferred in two scans (when m≈k / 2). Furthermore, as shown in FIG. 13, all the transfer layers 37R, 37G, and 37B can be transferred by simultaneously scanning two lights having different positional relationships in the scanning direction as in the above-described two scans. . Even if it is difficult to obtain a single light that covers the entire width of the transfer region 38 due to restrictions such as the maximum output of the light source and the uniformity of the light, a pseudo one-time scan (m = k) can be achieved by doing so. In the same manner, all the transfer layers 37R, 37G, and 37B can be collectively transferred. Of course, as shown in FIG. 14, the same effect can be obtained by further reducing the width of light and increasing the number.

上記の一括転写の例において、転写層37R、37G、37Bが異なる蒸発温度(蒸気圧の温度依存性)を有する場合は、最高の蒸発温度をもつ転写材料に合わせて、1回の光照射で一括転写をしてもよい。逆に、例えば、転写層37Rが最低の蒸発温度をもつ場合には、1回の光照射で転写層37Rは全部、37G、37Bは一部を転写しておき、再度の光照射により37G、37Bの残りを転写してもよく、さらに、3回以上の転写に分けてもよい。転写時間を1/m程度に短縮できるので、同じ時間をかけてm回の転写に分けることで、転写層37へのダメージをより軽減することが可能になる。転写プロセスに割ける時間と転写材料へのダメージを考慮しながら、多様な転写条件から最適なもの選択することができる。   In the example of batch transfer described above, when the transfer layers 37R, 37G, and 37B have different evaporation temperatures (temperature dependence of vapor pressure), one light irradiation is performed according to the transfer material having the highest evaporation temperature. Batch transfer may be performed. On the other hand, for example, when the transfer layer 37R has the lowest evaporation temperature, the transfer layer 37R is entirely transferred by a single light irradiation, and 37G and 37B are partially transferred, and the light irradiation is repeated to 37G, The remainder of 37B may be transferred, or may be divided into three or more transfers. Since the transfer time can be shortened to about 1 / m, the damage to the transfer layer 37 can be further reduced by dividing the transfer time into m times over the same time. The optimum one can be selected from various transfer conditions while taking into consideration the time available for the transfer process and the damage to the transfer material.

上記一括転写の大きな効果は、既に述べたとおり、光を照射する位置を従来法ほど厳密に制御する必要がなくなる点である。例えば、大気中に置かれた光源から真空中に置かれたドナー基板30に光を照射する場合には、従来法では、大気と真空とを隔てる透明窓によって生じる微小な光路変化が無視できないので、光源や光のスキャン機構を全て真空中に入れる必要があり、大きな装置上の負担を強いるという問題があった。一方、本発明の方法では上記の光路変化は無視でき得るので、光照射装置だけでなく、転写プロセス装置全体の機構も簡素化できる。   As described above, the great effect of the batch transfer is that it is not necessary to control the light irradiation position as precisely as in the conventional method. For example, when light is emitted from a light source placed in the atmosphere to a donor substrate 30 placed in a vacuum, the conventional method cannot neglect a minute optical path change caused by a transparent window that separates the atmosphere and the vacuum. There is a problem that it is necessary to put all the light source and the light scanning mechanism in a vacuum, which imposes a large burden on the apparatus. On the other hand, in the method of the present invention, the above optical path change can be ignored, so that not only the light irradiation apparatus but also the entire mechanism of the transfer process apparatus can be simplified.

また、上記一括転写には別の効果がある。幅の広い光の照射範囲内では、レーザー転写で問題となってきた横方向の熱拡散が起きないので、レーザーを比較的低速でスキャンするなどして、光を比較的長時間照射することが可能になる。そのため、転写材料の最高到達温度の制御がより容易となり、転写時に転写材料にダメージを与えることなく高精度パターニングできるので、デバイス性能の低下を最小限に抑制できる。また、転写材料へのダメージが低減されることは、同時に区画パターン34へのダメージも低減されることになり、区画パターン34の劣化が起こりにくくなる。そのため、ドナー基板30を複数回に渡って再利用でき、パターニングに掛かるコストを低減できる。   The batch transfer has another effect. In the wide light irradiation range, the lateral thermal diffusion that has become a problem in laser transfer does not occur, so it is possible to irradiate light for a relatively long time, such as by scanning the laser at a relatively low speed. It becomes possible. Therefore, the maximum temperature of the transfer material can be controlled more easily, and high-precision patterning can be performed without damaging the transfer material during transfer, so that deterioration in device performance can be minimized. Further, when the damage to the transfer material is reduced, the damage to the partition pattern 34 is also reduced at the same time, so that the partition pattern 34 is hardly deteriorated. Therefore, the donor substrate 30 can be reused a plurality of times, and the cost for patterning can be reduced.

レーザーのスキャン速度は特に限定されないが、0.01〜2m/sの範囲が一般的に好ましく使用される。光の照射強度が比較的小さく、より低速でスキャンすることで転写材料へのダメージを低減する場合には、スキャン速度は0.6m/s以下、さらに0.3m/s以下であることが好ましい。上記の分割転写のように、分割回数を増やすことで全体の低温下を図る場合には、1回のスキャン当たりの投入熱量を減らすために、スキャン速度は比較的高速の0.3m/s以上であることが好ましい。   The scanning speed of the laser is not particularly limited, but a range of 0.01 to 2 m / s is generally preferably used. When the light irradiation intensity is relatively small and the damage to the transfer material is reduced by scanning at a lower speed, the scanning speed is preferably 0.6 m / s or less, more preferably 0.3 m / s or less. . When the overall temperature is lowered by increasing the number of divisions as in the above-described divided transfer, the scan speed is relatively high, 0.3 m / s or more in order to reduce the amount of input heat per scan. It is preferable that

照射光の光源としては、容易に高強度が得られ、照射光の形状制御に優れるレーザーを好ましい光源として例示できるが、赤外線ランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、フラッシュランプなどの光源を利用することもできる。レーザーでは、半導体レーザー、ファイバーレーザー、YAGレーザー、アルゴンイオンレーザー、窒素レーザー、エキシマレーザーなど公知のレーザーが利用できる。本発明における目的の1つは、転写材料へのダメージを低減することであるから、短時間に高強度の光が照射される間欠発振モード(パルス)レーザーより、連続発信モード(CW)レーザーの方が好ましい。   As a light source of irradiation light, a laser that can easily obtain high intensity and excellent in shape control of irradiation light can be exemplified as a preferable light source. However, a light source such as an infrared lamp, a tungsten lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, or a flash lamp is used. You can also As the laser, a known laser such as a semiconductor laser, a fiber laser, a YAG laser, an argon ion laser, a nitrogen laser, or an excimer laser can be used. Since one of the objects in the present invention is to reduce damage to the transfer material, the continuous wave mode (CW) laser is more suitable than the intermittent oscillation mode (pulse) laser irradiated with high intensity light in a short time. Is preferred.

照射光の波長は、照射雰囲気とドナー基板30の支持体31における吸収が小さく、かつ、光熱変換層33において効率よく吸収されれば特に限定されない。従って、可視光領域だけでなく紫外光から赤外光まで利用できる。ドナー基板30の好適な支持体31の材料を考慮すると、好ましい波長領域として、300nm〜5μmを、更に好ましい波長領域として、380nm〜2μmを例示することができる。   The wavelength of the irradiation light is not particularly limited as long as absorption in the irradiation atmosphere and the support 31 of the donor substrate 30 is small and the light-to-heat conversion layer 33 is efficiently absorbed. Therefore, not only visible light region but also ultraviolet light to infrared light can be used. Considering a suitable material for the support 31 of the donor substrate 30, 300 nm to 5 μm can be exemplified as a preferable wavelength region, and 380 nm to 2 μm can be illustrated as a more preferable wavelength region.

照射光の形状は上記で例示した矩形に限定されるものではない。線状、楕円形、正方形、多角形など転写条件に応じて最適な形状を選択できる。複数の光源から重ね合わせにより照射光を形成してもよいし、逆に、単一の光源から複数の照射光に分割することもできる。
照射強度や転写材料の加熱温度の好ましい範囲は、照射光の均一性、照射時間(スキャン速度)、ドナー基板30の支持体31や光熱変換層33の材質や厚さ、反射率、区画パターン34の材質や形状、転写材料の材質や厚さなど様々な条件に影響される。本発明では、光熱変換層33に吸収されるエネルギー密度が0.01〜10J/cmの範囲となり、転写層37が220〜400℃の範囲に加熱される程度の照射条件を整えることが目安となる。
The shape of irradiation light is not limited to the rectangle illustrated above. The optimum shape can be selected according to the transfer conditions such as linear, elliptical, square, polygonal. Irradiation light may be formed by superposition from a plurality of light sources, or conversely, a single light source may be divided into a plurality of irradiation lights.
The preferable ranges of irradiation intensity and heating temperature of the transfer material are uniformity of irradiation light, irradiation time (scanning speed), material and thickness of the support 31 and the photothermal conversion layer 33 of the donor substrate 30, reflectivity, and partition pattern 34. It is influenced by various conditions such as the material and shape of the transfer material and the material and thickness of the transfer material. In the present invention, the energy density absorbed by the light-to-heat conversion layer 33 is in the range of 0.01 to 10 J / cm 2 , and the irradiation conditions are adjusted so that the transfer layer 37 is heated to the range of 220 to 400 ° C. It becomes.

本発明の実施の形態1では、上記のシロキサン組成物により区画パターンを形成することにより、フォトリソ法でのパターニングにより区画パターンの直線性および平滑性が向上するとともに、光熱変換層との密着性が高くなるためドナー基板の耐久性を向上することが可能となる。   In Embodiment 1 of the present invention, by forming a partition pattern from the above siloxane composition, the linearity and smoothness of the partition pattern is improved by patterning by a photolithographic method, and the adhesion to the photothermal conversion layer is improved. Since it becomes high, it becomes possible to improve the durability of the donor substrate.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2は、ドナー基板30が、バリア層36を有している点で実施の形態1と異なる。以下図15および図16を参照して、本実施の形態2のドナー基板30について説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the donor substrate 30 has a barrier layer 36. Hereinafter, the donor substrate 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

図15(a)に示すように、バリア層36は、区画パターン34上に形成される。ドナー基板30は、支持体31側からレーザー光等を光熱変換層33に入射し、光熱変換層33に入射した光が熱に変換されて転写層37をデバイス基板20等に転写する。光熱変換層33が発する熱は区画パターン34にも伝わるが、区画パターン34の厚みにより区画パターン34からのデバイス基板20への熱の伝導による影響は生じない。しかしながら、転写処理による熱履歴により、区画パターン34内で脱ガスや分解物が生じる場合がある。このため、繰り返しドナー基板30を用いると、光熱変換層33と区画パターン34との界面から、転写材料を溶解した溶剤に生成した脱ガスや分解物が溶出し、転写材料とともにデバイス基板20に転写されて、デバイス基板20の性能を劣化させることがある。実施の形態2のドナー基板30は、区画パターン34上にバリア層36を設けることにより、区画パターン34からの転写層37への分解物等の溶出を防止することができる。更に、区画パターン34の材料にシロキサン組成物を使用することにより、区画パターン34とバリア層36との密着性が良くなり、ドナー基板30の耐久性を向上する効果も得ることができる。   As shown in FIG. 15A, the barrier layer 36 is formed on the partition pattern 34. In the donor substrate 30, laser light or the like is incident on the photothermal conversion layer 33 from the support 31 side, and the light incident on the photothermal conversion layer 33 is converted into heat to transfer the transfer layer 37 to the device substrate 20 or the like. The heat generated by the photothermal conversion layer 33 is also transmitted to the partition pattern 34, but the thickness of the partition pattern 34 does not affect the heat conduction from the partition pattern 34 to the device substrate 20. However, degassing and decomposition products may occur in the partition pattern 34 due to the thermal history due to the transfer process. For this reason, when the donor substrate 30 is used repeatedly, degassed or decomposed products generated in the solvent in which the transfer material is dissolved are eluted from the interface between the photothermal conversion layer 33 and the partition pattern 34 and transferred to the device substrate 20 together with the transfer material. As a result, the performance of the device substrate 20 may be deteriorated. In the donor substrate 30 of the second embodiment, by providing the barrier layer 36 on the partition pattern 34, it is possible to prevent elution of decomposition products or the like from the partition pattern 34 to the transfer layer 37. Furthermore, by using a siloxane composition as the material of the partition pattern 34, the adhesion between the partition pattern 34 and the barrier layer 36 is improved, and the effect of improving the durability of the donor substrate 30 can be obtained.

バリア層36を形成する材料の一例として、金属、金属酸化物、金属窒化物、珪素酸化物、珪素窒化物などが挙げられる。ドナー基板30は繰り返し洗浄され再利用されることが多いため、膜の剥離が起きないような耐久性が求められることから、光熱変換層33および区画パターン34との密着性が高い材料を選ぶことが好ましい。上記の中でも金属、その一例としてクロム、ニッケル、亜鉛、チタン、バナジウム、タンタル、マンガンなどが密着性の上で好ましい。更に光熱変換層33と同種の金属であれば光熱変換層33との密着性が向上するのでより好ましい。また、バリア層36として金属が好ましい点については他にも以下の理由が挙げられる。金属は密度が高く、被覆性が高いことから、区画パターンからの低分子成分の溶出を大きく抑えることができる。また、塑性変形に対して伸びることができるため、熱応力に対してクラックが発生しにくく、不純物溶出の点で大きな利点がある。   Examples of the material for forming the barrier layer 36 include metals, metal oxides, metal nitrides, silicon oxides, and silicon nitrides. Since the donor substrate 30 is often repeatedly cleaned and reused, durability is required so that the film does not peel off. Therefore, a material having high adhesion to the photothermal conversion layer 33 and the partition pattern 34 should be selected. Is preferred. Of these, metals, such as chromium, nickel, zinc, titanium, vanadium, tantalum, and manganese, are preferable in terms of adhesion. Furthermore, the same kind of metal as the photothermal conversion layer 33 is more preferable because the adhesion to the photothermal conversion layer 33 is improved. In addition, the following reasons can be given for the point that a metal is preferable as the barrier layer 36. Since the metal has a high density and a high covering property, the elution of low molecular components from the partition pattern can be greatly suppressed. Moreover, since it can extend with respect to plastic deformation, it is hard to generate | occur | produce a crack with respect to a thermal stress, and there exists a big advantage at the point of impurity elution.

また、バリア層36を複数層設けることも可能で、この場合は各層ごとに上記の材料を自由に組み合わせて用いることができる。中でも、区画パターン34や光熱変換層33と接する部分に密着層を設け、最表面に耐候性の良好な材料を設けることがさらに好ましい。密着層にはクロム、ニッケル、亜鉛、チタン、バナジウム、タンタル、マンガンのいずれかを含有することが好ましく、またその表面を少し酸化または窒化させてもかまわない。最表面層には化学的に安定な金・銀・白金・パラジウム・ロジウム・イリジウム・ルテニウム・オスミウムなどの貴金属類、金属酸化物、珪素酸化物、珪素窒化物や、耐酸性に優れた金属の層が形成されていることが望ましい。耐酸性に優れた金属としてはバナジウム、ニオブ、タンタル、チタン、ジルコン、ハフニウム・タングステンなどが例として挙げられる。最表面に珪素酸化物を用いると材料そのものは高いバリア性を持つが、珪素酸化物自体が多孔質になりやすく、その場合は表面積が増してしまい逆に吸湿しやすくなる。これに付随して洗浄の際には塩素など、撥液処理の際にはフッ素などのイオン性不純物の表面残留量が増加し、それが転写された素子の性能が低下する場合が発生する。このため金属、特に貴金属のような最表面層を設ける方が平滑な表面状態を形成しやすく望ましい。   It is also possible to provide a plurality of barrier layers 36. In this case, the above materials can be freely combined for each layer. Among these, it is more preferable to provide an adhesion layer in a portion in contact with the partition pattern 34 and the photothermal conversion layer 33 and to provide a material having good weather resistance on the outermost surface. The adhesion layer preferably contains any of chromium, nickel, zinc, titanium, vanadium, tantalum, and manganese, and the surface may be slightly oxidized or nitrided. The outermost layer consists of chemically stable noble metals such as gold, silver, platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, osmium, metal oxides, silicon oxides, silicon nitrides, and metals with excellent acid resistance. It is desirable that a layer is formed. Examples of metals excellent in acid resistance include vanadium, niobium, tantalum, titanium, zircon, hafnium / tungsten, and the like. When silicon oxide is used for the outermost surface, the material itself has a high barrier property, but the silicon oxide itself tends to be porous, and in this case, the surface area increases and, on the contrary, it becomes easy to absorb moisture. Accompanying this, the surface residual amount of ionic impurities such as chlorine during cleaning and fluorine or the like during liquid repellency treatment increases, and the performance of the device to which it is transferred may be reduced. For this reason, it is desirable to provide an outermost surface layer such as a metal, particularly a noble metal, because a smooth surface state is easily formed.

バリア層36の作製方法は特に限定されないが、一般的にはスパッタ法、蒸着法、CVD法などが考えられる。厚みも特に限定されないが耐久性の観点から0.05μm以上が好ましい。区画パターン34内(セル内)にもバリア層36を形成する図15(a)の場合は、光熱変換層33からバリア層36を介して転写材料へ効率的に熱伝導を行う観点から、バリア層36の厚さは0.7μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましい。区画パターン34上のみにバリア層を形成する図15(b)の場合はバリア層36をさらに厚くすることができ、耐久性を向上させることができる。また、区画パターン34上のみにバリア層36を形成する場合の作製方法は特に限定されないが、その一例として区画パターン34上のみ開口させたマスクを用いて真空蒸着法やスパッタ法で区画パターン上のみにバリア層を形成する方法がある。また、区画パターン34全面にバリア層36を形成し、その後に区画パターン34以外の部分が露出するようにフォトリソ法でレジスト形成し、開口部をエッチングして区画パターン34上のみにバリア層36を形成することもできる。なお、バリア層36は少なくとも区画パターン34を覆っていればよいので、区画パターン34内にもバリア層36を形成する場合は、その一部のみに形成してもよい。   The method for producing the barrier layer 36 is not particularly limited, but generally, a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, or the like can be considered. The thickness is not particularly limited, but is preferably 0.05 μm or more from the viewpoint of durability. In the case of FIG. 15A in which the barrier layer 36 is also formed in the partition pattern 34 (inside the cell), from the viewpoint of efficiently conducting heat from the photothermal conversion layer 33 to the transfer material via the barrier layer 36, the barrier layer 36 is formed. The thickness of the layer 36 is preferably 0.7 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less. In the case of FIG. 15B in which the barrier layer is formed only on the partition pattern 34, the barrier layer 36 can be made thicker and the durability can be improved. In addition, a manufacturing method in the case where the barrier layer 36 is formed only on the partition pattern 34 is not particularly limited, but as an example, only on the partition pattern by a vacuum deposition method or a sputtering method using a mask opened only on the partition pattern 34. There is a method of forming a barrier layer. Further, a barrier layer 36 is formed on the entire surface of the partition pattern 34, and thereafter a resist is formed by photolithography so that portions other than the partition pattern 34 are exposed, and the opening is etched to form the barrier layer 36 only on the partition pattern 34. It can also be formed. Since the barrier layer 36 only needs to cover at least the partition pattern 34, when the barrier layer 36 is also formed in the partition pattern 34, it may be formed only on a part thereof.

区画パターン34上のバリア層36の表面には、図16に示すように、転写材料を溶解させた溶液を撥液させることにより区画パターン34内に留めるための撥液処理層35を設けることが好ましい。
また、バリア層36は、光熱変換層33と同様の材料を使用して形成されるため、バリア層36としての機能に加えて、光熱変換層33としての機能を持たせることとしてもよい。バリア層36が光熱変換層としても機能する場合には、図17に示すように、支持体31上に光熱変換層33を設ける必要はない。しかしながら、区画パターン34を介してデバイス基板20と接する部分のバリア層36にも光が入射するため、バリア層36からデバイス基板20に直接熱伝導するため、デバイス基板20の加熱による影響が大きくなる。そのため、光熱変換層33を設けることなく、バリア層36が光熱変換する場合には、図17に示すように、区画パターン34下部に反射層39等を設けることが好ましい。
As shown in FIG. 16, a liquid repellent treatment layer 35 is provided on the surface of the barrier layer 36 on the partition pattern 34 to retain the solution in which the transfer material is dissolved in the partition pattern 34. preferable.
Moreover, since the barrier layer 36 is formed using the same material as the photothermal conversion layer 33, in addition to the function as the barrier layer 36, the barrier layer 36 may have a function as the photothermal conversion layer 33. In the case where the barrier layer 36 also functions as a photothermal conversion layer, it is not necessary to provide the photothermal conversion layer 33 on the support 31 as shown in FIG. However, since light is also incident on the barrier layer 36 in contact with the device substrate 20 via the partition pattern 34, the heat is directly conducted from the barrier layer 36 to the device substrate 20, so that the influence of heating of the device substrate 20 is increased. . Therefore, when the barrier layer 36 performs photothermal conversion without providing the photothermal conversion layer 33, it is preferable to provide a reflective layer 39 or the like below the partition pattern 34 as shown in FIG.

上記のようにして区画パターン34およびバリア層36を形成した後、区画パターン34内に、実施の形態1と同様にして、転写材料を積層して転写層37を形成することにより実施の形態2にかかるドナー基板30を作製することができる。   After the partition pattern 34 and the barrier layer 36 are formed as described above, the transfer material 37 is stacked in the partition pattern 34 to form the transfer layer 37 in the same manner as in the first embodiment. The donor substrate 30 concerning this can be produced.

本実施の形態2にかかるドナー基板は、区画パターンの直線性および平滑性に優れるとともに、バリア層により転写層への不純物の溶出を防止できるため、より優れたデバイス性能を有するデバイス基板を製造することができる。   The donor substrate according to the second embodiment is excellent in the linearity and smoothness of the partition pattern, and can prevent the elution of impurities to the transfer layer by the barrier layer, so that a device substrate having better device performance is manufactured. be able to.

ドナー基板30を以下のとおり作製した。支持体31として38×46mmで厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板(表面Ra:3nm)を用い、支持体31をフッ酸でエッチングを行い、光熱変換層を形成する側の表面を粗面化した(表面Ra:30nm)。支持体31の表面のRaは30nmであった。洗浄/UVオゾン処理後に、光熱変換層33として厚さ0.2μmのタンタル膜をスパッタリング法(ガス種類:Ar、ガス圧:0.2Pa、電力:1kw)により全面形成した。光熱変換層33のRaも30nmであった。光熱変換層33をUVオゾン処理した後に、下記式(5)で表されるシロキサンポリマー(A)を含むポジ型感光性シロキサン組成物をスピンコート塗布し、ホットプレートを用いて90℃で3分間プリベークした。なお、式(5)のシロキサンポリマーは、メチルトリメトキシシランとフェニルトリメトキシシランとを65:35のモル比で混合し、反応させて得られたものである。作製した膜をPLA(キヤノン(株)製PLA−501F)を用いて、超高圧水銀灯を感度測定用のグレースケールマスクを介して300mJ/cmで露光した後、2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で90秒間シャワー現像し、次いで水で30秒間リンスした。その後、ブリーチング露光として、パラレルライトマスクアライナー(PLA)(キヤノン(株)製PLA−501F)を用いて、膜全面に超高圧水銀灯を1000mJ/cm露光し、ホットプレートを用いて90℃で2分加熱した後、オーブンを用いて窒素中230℃で1時間キュアして区画パターン34を形成した。次に、スパッタリング法により、ドナー基板30の全面に厚さ0.2μmのタンタル膜からなるバリア層36を形成し、区画パターン34の上面にフッ素系の撥液処理を施した。この区画パターン34の厚さは10μm、幅は20μmで、断面は順テーパー形状であった。区画パターン34内部には幅80μm、長さ280μmの開口部が、幅方向に100μm、長さ方向に300μmのピッチで配置されていた。 The donor substrate 30 was produced as follows. Using a non-alkali glass substrate (surface Ra: 3 nm) of 38 × 46 mm and a thickness of 0.7 mm as the support 31, the support 31 is etched with hydrofluoric acid, and the surface on the side where the photothermal conversion layer is formed is roughened (Surface Ra: 30 nm). Ra of the surface of the support 31 was 30 nm. After cleaning / UV ozone treatment, a tantalum film having a thickness of 0.2 μm was formed as a photothermal conversion layer 33 by sputtering (gas type: Ar, gas pressure: 0.2 Pa, power: 1 kW). Ra of the photothermal conversion layer 33 was also 30 nm. After the photothermal conversion layer 33 is subjected to UV ozone treatment, a positive photosensitive siloxane composition containing a siloxane polymer (A) represented by the following formula (5) is spin-coated, and then heated at 90 ° C. for 3 minutes using a hot plate. Pre-baked. The siloxane polymer of the formula (5) is obtained by mixing and reacting methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane in a molar ratio of 65:35. The prepared film was exposed at 300 mJ / cm 2 through a gray scale mask for sensitivity measurement using PLA (PLA-501F manufactured by Canon Inc.) through a gray scale mask for sensitivity measurement, and then 2.38% tetramethyl hydroxide. Shower-developed with an aqueous ammonium solution for 90 seconds and then rinsed with water for 30 seconds. Thereafter, as a bleaching exposure, a parallel light mask aligner (PLA) (PLA-501F manufactured by Canon Inc.) was used, and the entire surface of the film was exposed to 1000 mJ / cm 2 of an ultrahigh pressure mercury lamp, and at 90 ° C. using a hot plate. After heating for 2 minutes, it was cured in an oven at 230 ° C. for 1 hour to form a partition pattern 34. Next, a barrier layer 36 made of a tantalum film having a thickness of 0.2 μm was formed on the entire surface of the donor substrate 30 by sputtering, and a fluorine-based liquid repellent treatment was performed on the upper surface of the partition pattern 34. The partition pattern 34 had a thickness of 10 μm, a width of 20 μm, and a cross section of a forward tapered shape. Inside the partition pattern 34, openings having a width of 80 μm and a length of 280 μm were arranged at a pitch of 100 μm in the width direction and 300 μm in the length direction.

本発明にかかる転写用ドナー基板およびデバイス基板の製造方法は、有機EL素子をはじめとし、有機TFTや光電変換素子、各種センサーなどのデバイスを構成する薄膜のパターニングに有用であり、携帯電話やパソコン、テレビ、画像スキャナなどに使用されるディスプレイパネルや、タッチパネル、撮像素子などの製造に利用可能である。   The transfer donor substrate and the device substrate manufacturing method according to the present invention are useful for patterning thin films constituting devices such as organic TFTs, photoelectric conversion elements, and various sensors including organic EL elements, and are used for cellular phones and personal computers. It can be used for manufacturing display panels, touch panels, imaging devices, etc. used in televisions, image scanners, and the like.

10 有機EL素子(デバイス基板)
11 支持体
12 TFT(取り出し電極含む)
13 平坦化膜
14 絶縁層
15 第一電極
16 正孔輸送層
17 発光層
20 デバイス基板
21 支持体
27 転写膜
30 ドナー基板
31 支持体
33 光熱変換層
34 区画パターン
35 撥液処理層
36 バリア層
37 転写層
38 転写領域
39 反射層
10 Organic EL elements (device substrates)
11 Support 12 TFT (including extraction electrode)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Flattening film 14 Insulating layer 15 1st electrode 16 Hole transport layer 17 Light emitting layer 20 Device substrate 21 Support body 27 Transfer film 30 Donor substrate 31 Support body 33 Photothermal conversion layer 34 Partition pattern 35 Liquid repellent treatment layer 36 Barrier layer 37 Transfer layer 38 Transfer area 39 Reflective layer

Claims (8)

支持体と、光を吸収して熱を発生する光熱変換層と、転写層を区画する区画パターンと、を有する転写用ドナー基板であって、
前記区画パターンは、下記一般式(1)で表される少なくとも1種のシロキサン化合物を反応させたシロキサンポリマー(A)を含むシロキサン組成物から形成されることを特徴とする転写用ドナー基板。
(一般式(1)中、Rは、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜16のアリール基であり、Rは、水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜6のアシル基または炭素数6〜16のアリール基である。nは0〜3の整数である。RおよびRが複数存在する場合には、同一でも異なっていてもよい。)
A donor substrate for transfer having a support, a light-to-heat conversion layer that absorbs light to generate heat, and a partition pattern that partitions the transfer layer;
The partition pattern is formed of a siloxane composition containing a siloxane polymer (A) obtained by reacting at least one siloxane compound represented by the following general formula (1).
(In General Formula (1), R 1 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, and R 2 is hydrogen or carbon. An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, n is an integer of 0 to 3. When a plurality of R 1 and R 2 are present, May be the same or different.)
前記光熱変換層の表面が粗面であることを特徴とする請求項1に記載の転写用ドナー基板。   2. The donor substrate for transfer according to claim 1, wherein the surface of the photothermal conversion layer is a rough surface. 前記光熱変換層の表面の算術平均粗さが30nm以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の転写用ドナー基板。   The donor substrate for transfer according to claim 1, wherein the surface of the light-to-heat conversion layer has an arithmetic average roughness of 30 nm or more. 前記支持体の光熱変換層が形成される側の表面の算術平均粗さが30nm以上である請求項1〜3のいずれか一つに記載の転写用ドナー基板。   The donor substrate for transfer according to any one of claims 1 to 3, wherein the arithmetic average roughness of the surface of the support on the side where the photothermal conversion layer is formed is 30 nm or more. 前記光熱変換層は前記支持体上に形成され、該光熱変換層の上面に形成された区画パターン表面にバリア層が形成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の転写用ドナー基板。   The said photothermal conversion layer is formed on the said support body, The barrier layer was formed in the division pattern surface formed in the upper surface of this photothermal conversion layer, It is any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Donor substrate for transfer. 少なくとも前記区画パターン上部に形成された撥液処理層をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の転写用ドナー基板。   The transfer donor substrate according to claim 1, further comprising a liquid repellent treatment layer formed at least on the partition pattern. 前記シロキサンポリマー(A)は、Si原子1モルに対してフェノール性水酸基の含有割合が0.2モル以下である感光性ポリマーであり、
前記シロキサン組成物は、シロキサンポリマー(A)に加えて、
フェノール性水酸基を有する化合物のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルであって、フェノール性水酸基のオルト位およびパラ位が、それぞれ独立して、水素、または下記一般式(2)で表される置換基を有するキノンジアジド化合物(B)と、
アルコール性水酸基を有する化合物および/またはカルボニル基を有する環状化合物(C)を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の転写用ドナー基板。
(一般式(2)中、R、R、およびRは、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、カルボキシル基、または置換基を有していてもよいフェニル基であり、R、R、Rが結合して、環を形成してもよい。)
The siloxane polymer (A) is a photosensitive polymer having a phenolic hydroxyl group content of 0.2 mol or less per 1 mol of Si atoms,
In addition to the siloxane polymer (A), the siloxane composition includes:
A naphthoquinone diazide sulfonic acid ester of a compound having a phenolic hydroxyl group, wherein the ortho position and the para position of the phenolic hydroxyl group are each independently hydrogen or a quinonediazide having a substituent represented by the following general formula (2) Compound (B),
The donor substrate for transfer according to claim 1, comprising a compound having an alcoholic hydroxyl group and / or a cyclic compound (C) having a carbonyl group.
(In General Formula (2), R 3 , R 4 , and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, or an optionally substituted phenyl group. , R 3 , R 4 and R 5 may combine to form a ring.)
請求項1〜7のいずれか一つに記載の転写用ドナー基板が備える区画パターンと、デバイス基板の絶縁層とを対向させて位置合わせする位置合わせ工程と、
前記転写用ドナー基板の光熱変換層に光を照射して、転写層を前記デバイス基板に転写する転写工程と、
を含むことを特徴とするデバイス基板の製造方法。
An alignment step of aligning the partition pattern provided in the donor substrate for transfer according to any one of claims 1 to 7 with the insulating layer of the device substrate facing each other,
A transfer step of irradiating the photothermal conversion layer of the donor substrate for transfer with light to transfer the transfer layer to the device substrate;
A method for manufacturing a device substrate, comprising:
JP2013028279A 2012-02-16 2013-02-15 Donor substrate for transfer and process of manufacturing device substrate Pending JP2013191553A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013028279A JP2013191553A (en) 2012-02-16 2013-02-15 Donor substrate for transfer and process of manufacturing device substrate

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012031763 2012-02-16
JP2012031763 2012-02-16
JP2013028279A JP2013191553A (en) 2012-02-16 2013-02-15 Donor substrate for transfer and process of manufacturing device substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013191553A true JP2013191553A (en) 2013-09-26

Family

ID=49391562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013028279A Pending JP2013191553A (en) 2012-02-16 2013-02-15 Donor substrate for transfer and process of manufacturing device substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013191553A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018001604A (en) * 2016-07-01 2018-01-11 東京応化工業株式会社 Laminate and method for producing the same, method for manufacturing electronic component, and method for improving adhesiveness between separation layer and substrate in laminate
US10229955B2 (en) 2014-01-31 2019-03-12 Sony Corporation Organic electroluminescence device and electronic apparatus
KR20190033106A (en) * 2017-09-20 2019-03-29 한국생산기술연구원 Donor substrate assembly having recessed unit and method of manufacturing light emitting diode using same
WO2019059684A3 (en) * 2017-09-20 2019-05-09 한국생산기술연구원 Donor substrate assembly having recess unit formed therein and organic light-emitting display manufacturing device using same
CN109958487A (en) * 2019-03-13 2019-07-02 华北电力大学 A kind of steam drive fluid piston formula motion actuators based on photo-thermal effect
JP2019530017A (en) * 2016-08-26 2019-10-17 ネーデルラントセ オルハニサティエ フォール トゥーヘパスト−ナトゥールヴェッテンシャッペリーク オンデルズック テーエヌオー Method and system for applying a pattern structure to a surface

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10229955B2 (en) 2014-01-31 2019-03-12 Sony Corporation Organic electroluminescence device and electronic apparatus
US10644076B2 (en) 2014-01-31 2020-05-05 Sony Corporation Organic electroluminescence device and electronic apparatus
US11069748B2 (en) 2014-01-31 2021-07-20 Sony Corporation Organic electroluminescence device and electronic apparatus
JP2018001604A (en) * 2016-07-01 2018-01-11 東京応化工業株式会社 Laminate and method for producing the same, method for manufacturing electronic component, and method for improving adhesiveness between separation layer and substrate in laminate
JP2019530017A (en) * 2016-08-26 2019-10-17 ネーデルラントセ オルハニサティエ フォール トゥーヘパスト−ナトゥールヴェッテンシャッペリーク オンデルズック テーエヌオー Method and system for applying a pattern structure to a surface
US11173737B2 (en) 2016-08-26 2021-11-16 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method and system for applying a patterned structure on a surface
JP7029455B2 (en) 2016-08-26 2022-03-03 ネーデルラントセ オルハニサティエ フォール トゥーヘパスト-ナトゥールヴェッテンシャッペリーク オンデルズック テーエヌオー Methods and systems for applying pattern structures to surfaces
KR20190033106A (en) * 2017-09-20 2019-03-29 한국생산기술연구원 Donor substrate assembly having recessed unit and method of manufacturing light emitting diode using same
WO2019059684A3 (en) * 2017-09-20 2019-05-09 한국생산기술연구원 Donor substrate assembly having recess unit formed therein and organic light-emitting display manufacturing device using same
KR101996944B1 (en) * 2017-09-20 2019-07-09 한국생산기술연구원 Donor substrate assembly having recessed unit and method of manufacturing light emitting diode using same
CN109958487A (en) * 2019-03-13 2019-07-02 华北电力大学 A kind of steam drive fluid piston formula motion actuators based on photo-thermal effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4655914B2 (en) Photosensitive siloxane composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
JP4670693B2 (en) Photosensitive siloxane composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
US8486604B2 (en) Positive-type radiation-sensitive composition, cured film, interlayer insulating film, method of forming interlayer insulating film, display device, and siloxane polymer for forming interlayer insulating film
JP2013191553A (en) Donor substrate for transfer and process of manufacturing device substrate
KR101242288B1 (en) Positive-Type Photosensitive Siloxane Composition, Cured Film Formed Therefrom and Device Having the Cured Film
US20120237873A1 (en) Positive photosensitive resin composition, cured film formed from the same, and device having cured film
JP4687315B2 (en) Photosensitive resin composition, cured film formed therefrom, and element having cured film
JP4725160B2 (en) Photosensitive siloxane composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
JP5696665B2 (en) Photosensitive siloxane composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
JP4586655B2 (en) Photosensitive siloxane composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
US20140014928A1 (en) Organic el element, radiation-sensitive resin composition, and cured film
JP2006178436A (en) Positive photosensitive siloxane composition, cured film formed from the composition and device incorporating the cured film
KR102465013B1 (en) Thin film transistor substrate having a protective film and method for manufacturing the same
US8349461B2 (en) Photo-curing polysiloxane composition and protective film formed from the same
JP2013114238A (en) Positive photosensitive composition, cured film formed of the positive photosensitive composition and element having the cured film
JP5659561B2 (en) Photosensitive siloxane composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
JP2012053381A (en) Positive photosensitive composition, cured film formed therefrom and element having cured film
JP2009169343A (en) Photosensitive composition, cured film formed thereof, and element having cured film
JP2008116785A (en) Photosensitive siloxane composition and method for preparing the same, cured film formed from photosensitive siloxane composition, and element with cured film
JP5343649B2 (en) Photosensitive composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
US8828640B2 (en) Photo-curing polysiloxane composition and application thereof
JP5540632B2 (en) Photosensitive composition, cured film formed therefrom, and device having cured film
TWI815962B (en) Manufacturing method of partition wall, image display device and manufacturing method thereof
JP2010060957A (en) Photosensitive composition, cured film formed of the same, and element having cured film
CN109062007B (en) Positive photosensitive polysiloxane composition and application thereof