JP2016068463A - Manufacturing method of functional element and functional element member - Google Patents

Manufacturing method of functional element and functional element member Download PDF

Info

Publication number
JP2016068463A
JP2016068463A JP2014201642A JP2014201642A JP2016068463A JP 2016068463 A JP2016068463 A JP 2016068463A JP 2014201642 A JP2014201642 A JP 2014201642A JP 2014201642 A JP2014201642 A JP 2014201642A JP 2016068463 A JP2016068463 A JP 2016068463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
underlayer
fluorine
functional
functional element
layer
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
JP2014201642A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
健祐 大塚
Kensuke Otsuka
健祐 大塚
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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 Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2014201642A priority Critical patent/JP2016068463A/en
Publication of JP2016068463A publication Critical patent/JP2016068463A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a functional element capable of suppressing a damage to a ground layer when using a film deposition method that accumulates particles having energy, by a simple method.SOLUTION: A manufacturing method of a functional element includes: a ground layer preparation step of preparing a ground layer including a main material and a fluorine-based material having acryl as a main skeleton; and a functional layer formation step of forming a functional layer on the ground layer by a film deposition method that accumulates particles having energy.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いる機能性素子の製造方法およびこれに用いる機能性素子用部材に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a functional element using a film forming method for depositing particles having energy, and a functional element member used therefor.

スパッタ法等のエネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法は、半導体デバイス、電子デバイス、光学デバイス等の種々の分野において、広く用いられている成膜方法である。   A film forming method for depositing particles having energy, such as a sputtering method, is a film forming method widely used in various fields such as a semiconductor device, an electronic device, and an optical device.

上記成膜方法においては、通常、エネルギーを有する粒子状の材料を、下地層表面に衝突させることにより堆積して薄膜を形成する。この際、下地層表面には、エネルギーを有する粒子、電子、イオン、成膜時に用いられるガスの粒子等の衝突によるダメージが生じるという問題がある。   In the film forming method, usually, a particulate material having energy is deposited by colliding with the surface of the underlayer to form a thin film. At this time, there is a problem that the surface of the underlayer is damaged by collision of energetic particles, electrons, ions, gas particles used during film formation, and the like.

特許文献1においては、有機半導体素子の製造方法において、スパッタ法を用いて透明電極を有機LED層上に形成するに際して、予め有機LED層上に高分子保護層を形成する方法が開示されている。また、特許文献2においては、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、スパッタ法を用いて透明電極を有機物層上に形成するに際して、予め有機物層上にスパッタ保護層を形成することが開示されている。このように、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法において、下地層上に保護層を形成する技術は従来から用いられている。
また、下地層へのダメージをより少なくするため、対向する2枚のターゲット材料の側面方向に下地層を配置可能な対向ターゲット式スパッタ装置も開発されている。
Patent Document 1 discloses a method of forming a polymer protective layer on an organic LED layer in advance when a transparent electrode is formed on the organic LED layer using a sputtering method in a method for manufacturing an organic semiconductor element. . Further, Patent Document 2 discloses that in the method of manufacturing an organic electroluminescence element, when a transparent electrode is formed on an organic material layer using a sputtering method, a sputter protective layer is previously formed on the organic material layer. . As described above, in a film forming method for depositing particles having energy, a technique for forming a protective layer on a base layer has been conventionally used.
Further, in order to reduce damage to the underlayer, a counter target type sputtering apparatus has been developed that can dispose the underlayer in the side direction of two opposing target materials.

しかしながら、上述の下地層上に保護層を形成する場合は、工程数が多くなることにより、製造コストが高くなるという問題がある。また、対向ターゲット式スパッタ装置を用いた場合は、ターゲット材料の利用効率が低下するという問題や、成膜に時間がかかるという問題がある。
そのため、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法においては、より簡単な方法で下地層へのダメージを抑制する方法が求められている。
However, when the protective layer is formed on the above-described base layer, there is a problem that the manufacturing cost increases due to an increase in the number of steps. In addition, when the facing target type sputtering apparatus is used, there are problems that the utilization efficiency of the target material is lowered and that film formation takes time.
Therefore, in a film forming method for depositing energetic particles, a method for suppressing damage to the underlayer by a simpler method is required.

特開2003−249353号公報JP 2003-249353 A 特開2003−77651号公報JP 2003-77651 A

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いた際の下地層へのダメージを簡単な方法で抑制することが可能な機能性素子の製造方法、およびこれに用いる機能性素子用部材を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a functional element capable of suppressing damage to an underlying layer by a simple method when a film forming method for depositing energetic particles is used. The main object is to provide a manufacturing method and a functional element member used therefor.

上記目的を達成するために、本発明者が鋭意研究を行なった結果、下地層の主材に特定のフッ素系材料を添加することにより、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いた際の下地層へのダメージを効果的に抑制することが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In order to achieve the above object, as a result of intensive research conducted by the present inventors, when a film forming method for depositing energetic particles by adding a specific fluorine-based material to the main material of the underlayer is used. It has been found that it is possible to effectively suppress damage to the underlayer of the present invention, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、主材と、アクリルを主骨格とするフッ素系材料とを含む下地層を準備する下地層準備工程と、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により、上記下地層上に機能層を形成する機能層形成工程と、を有することを特徴とする機能性素子の製造方法を提供する。   That is, the present invention provides an underlayer preparation step for preparing an underlayer containing a main material and a fluorine-based material having acrylic as a main skeleton, and a film forming method for depositing energetic particles on the underlayer. And a functional layer forming step of forming a functional layer.

本発明によれば、上記下地層準備工程を有することにより、下地層の少なくとも一方の表面に上記フッ素系材料が偏在している下地層を準備することができる。よって、機能層形成工程においては、フッ素系材料の偏在部分が保護層としての機能を果たし、上記フッ素系材料の偏在部分よりも内部側に存在する主材へのダメージを抑制することができる。さらに、本発明によれば、別途、下地層上に保護層を形成する必要がなく、また従来からの成膜方法を適用することができる。よって、本発明の機能性素子の製造方法は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いた際の下地層へのダメージを簡単な方法で抑制することが可能である。   According to the present invention, it is possible to prepare an underlayer in which the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface of the underlayer by including the underlayer preparation step. Therefore, in the functional layer forming step, the unevenly distributed portion of the fluorine-based material functions as a protective layer, and damage to the main material existing on the inner side of the unevenly distributed portion of the fluorine-based material can be suppressed. Furthermore, according to the present invention, it is not necessary to separately form a protective layer on the base layer, and a conventional film forming method can be applied. Therefore, the method for producing a functional element of the present invention can suppress damage to the underlying layer by a simple method when using a film forming method for depositing particles having energy.

上記発明においては、上記主材が、金属粒子を含むことが好ましい。下地層へのダメージを好適に抑制することができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said main material contains a metal particle. This is because damage to the underlayer can be suitably suppressed.

上記発明においては、上記フッ素系材料が、さらにシリコン骨格を有する官能基を有することが好ましい。下地層の表面の強度を良好なものとすることができ、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法に対する耐性を高くすることができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said fluorine-type material has a functional group which has silicon skeleton further. This is because the strength of the surface of the underlayer can be improved, and resistance to a film forming method for depositing energetic particles can be increased.

本発明は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いて下地層上に機能層を形成する工程を有する機能性素子の製造方法に用いられる機能性素子用部材であって、主材と、アクリルを主骨格とするフッ素系材料とを含む上記下地層を有し、上記下地層の少なくとも一方の表面側に上記フッ素系材料が偏在していることを特徴とする機能性素子用部材を提供する。   The present invention relates to a functional element member used in a method for manufacturing a functional element, which includes a step of forming a functional layer on an underlayer using a film forming method for depositing particles having energy. And a functional element member comprising: the base layer containing a fluorine-based material having an acrylic main skeleton, wherein the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface side of the base layer. provide.

本発明によれば、上記下地層の少なくとも一方の表面に上記フッ素系材料が偏在していることにより、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により下地層上に機能層を形成するに際して、フッ素系材料の偏在部分が保護層としての機能を果たし、上記フッ素系材料の偏在部分よりも内部側に存在する主材へのダメージを抑制することができる。さらに、本発明によれば、別途、下地層上に保護層を形成する必要がなく、また従来からの成膜方法を適用することができる。よって、本発明の機能性素子用部材は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いた際の下地層へのダメージを簡単な方法で抑制することが可能である。   According to the present invention, when the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface of the underlayer, the functional layer is formed on the underlayer by the film-forming method for depositing particles having energy. The unevenly distributed portion of the system material functions as a protective layer, and damage to the main material existing on the inner side of the unevenly distributed portion of the fluorine-based material can be suppressed. Furthermore, according to the present invention, it is not necessary to separately form a protective layer on the base layer, and a conventional film forming method can be applied. Therefore, the member for a functional element of the present invention can suppress damage to the base layer by a simple method when using a film forming method for depositing energetic particles.

上記発明においては、上記機能性素子用部材が、基材と上記基材上に形成された上記下地層とを有し、上記主材が金属粒子を含むことが好ましい。下地層へのダメージを好適に抑制することができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said member for functional elements has a base material and the said base layer formed on the said base material, and the said main material contains a metal particle. This is because damage to the underlayer can be suitably suppressed.

本発明の機能性素子の製造方法は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いた際の下地層へのダメージを簡単な方法で抑制することが可能であるといった効果を奏する。   The method for producing a functional element of the present invention has an effect that it is possible to suppress damage to the underlying layer by a simple method when a film forming method for depositing energetic particles is used.

本発明の機能性素子の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the functional element of this invention. 本発明の機能性素子の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the functional element of this invention. 本発明の機能性素子用部材の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the member for functional elements of this invention.

以下、本発明の機能性素子の製造方法およびこれに用いる機能性素子用部材の詳細を説明する。   Hereafter, the manufacturing method of the functional element of this invention and the detail of the member for functional elements used for this are demonstrated.

A.機能性素子の製造方法
本発明の機能性素子の製造方法は、主材と、アクリルを主骨格とするフッ素系材料とを含む下地層を準備する下地層準備工程と、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により、上記下地層上に機能層を形成する機能層形成工程と、を有することを特徴とする製造方法である。
A. Manufacturing method of functional element The manufacturing method of the functional element of the present invention includes a base layer preparation step of preparing a base layer containing a main material and a fluorine-based material having acrylic as a main skeleton, and depositing particles having energy And a functional layer forming step of forming a functional layer on the base layer by the film forming method.

本発明の機能性素子の製造方法について図を用いて説明する。
図1(a)、(b)は、本発明の機能性素子の製造方法の一例を示す工程図である。図1(a)に示すように、本発明の機能性素子の製造方法は、主材と、アクリル主骨格を有するフッ素系材料とを含む下地層3を準備する(下地層準備工程)。下地層3は基材2上に形成されていてもよい。また、下地層準備工程においては、上記下地層の少なくとも一方の表面側に上記フッ素系材料が偏在している下地層3を準備することができる。図1(a)においては、下地層3において、基材2側とは反対側の表面側にフッ素系材料の偏在部分Aを有する例について示している。次に、図1(b)に示すように、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により、下地層3上に機能層4を形成する(機能層形成工程)。本発明においては、フッ素系材料の偏在部分Aを保護層の代わりに用いることができるため、フッ素系材料の偏在部分Aよりも下地層3の内部に存在する主材へのダメージを抑制することができる。以上により、機能性素子を製造することができる。
A method for producing a functional element of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are process diagrams showing an example of a method for producing a functional element of the present invention. As shown to Fig.1 (a), the manufacturing method of the functional element of this invention prepares the base layer 3 containing the main material and the fluorine-type material which has an acrylic main skeleton (base layer preparation process). The underlayer 3 may be formed on the base material 2. In the underlayer preparation step, the underlayer 3 in which the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface side of the underlayer can be prepared. FIG. 1A shows an example in which the base layer 3 has an unevenly distributed portion A of the fluorine-based material on the surface side opposite to the substrate 2 side. Next, as shown in FIG. 1B, the functional layer 4 is formed on the base layer 3 by a film forming method for depositing particles having energy (functional layer forming step). In the present invention, since the unevenly distributed portion A of the fluorine-based material can be used instead of the protective layer, the damage to the main material existing inside the underlayer 3 is suppressed more than the unevenly distributed portion A of the fluorine-based material. Can do. As described above, a functional element can be manufactured.

本発明によれば、上記下地層準備工程を有することにより、下地層の少なくとも一方の表面に上記フッ素系材料が偏在している下地層を準備することができる。よって、機能層形成工程においては、フッ素系材料の偏在部分が保護層としての機能を果たし、上記フッ素系材料の偏在部分よりも内部側に存在する主材へのダメージを抑制することができる。また、本発明によれば、別途、下地層上に保護層を形成する必要がなく、また従来からの成膜方法を適用することができる。よって、本発明の機能性素子の製造方法は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いた際の下地層へのダメージを簡単な方法で抑制することが可能である。   According to the present invention, it is possible to prepare an underlayer in which the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface of the underlayer by including the underlayer preparation step. Therefore, in the functional layer forming step, the unevenly distributed portion of the fluorine-based material functions as a protective layer, and damage to the main material existing on the inner side of the unevenly distributed portion of the fluorine-based material can be suppressed. Further, according to the present invention, it is not necessary to separately form a protective layer on the base layer, and a conventional film forming method can be applied. Therefore, the method for producing a functional element of the present invention can suppress damage to the underlying layer by a simple method when using a film forming method for depositing particles having energy.

ここで、一般的にエネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により生じる下地層のダメージとしては以下のものが挙げられる。
まず、下地層表面にエネルギーを有する粒子が衝突することにより、下地層を構成する材料が劣化することが挙げられる。
また、下地層表面にエネルギーを有する粒子が衝突することにより、下地層表面の平坦性が低下することが挙げられる。下地層の厚み方向に機能層が入り込みやすくなる。
また、下地層の平坦性が低下することにより、下地層上に機能層を形成した後、機能層のエッチングを行う場合において、エッチング液等が下地層中にも浸入しやすくなり、下地層の一部も機能層とともにエッチングされるという問題がある。
Here, the damage of the underlayer generally caused by a film forming method for depositing particles having energy includes the following.
First, it is mentioned that the material which comprises an underlayer deteriorates when the particle | grains which have energy collide with the underlayer surface.
Another example is that the flatness of the surface of the underlayer is lowered by the collision of particles having energy with the surface of the underlayer. The functional layer easily enters the thickness direction of the underlayer.
In addition, when the functional layer is etched after the functional layer is formed on the base layer due to a decrease in the flatness of the base layer, an etching solution or the like can easily enter the base layer. There is a problem that some are etched together with the functional layer.

これに対して、本発明においては、下地層がフッ素系材料の偏在部分を有することにより、エネルギーを有する粒子の衝突に対して、上記偏在部分を犠牲とすることで、主材の劣化を抑制することができる。
また、下地層がフッ素系材料の偏在部分を有することにより、下地層表面の強度を高くすることができ、エネルギーを有する粒子の衝突への耐性を高くすることができるため、平坦性の低下を抑制することができる。
また、フッ素系材料の偏在部分を有することにより、フッ素系材料の偏在部分よりも内側に存在する主材部分への機能層の入り込みを抑制することができる。よって、エッチング液等の下地層中への浸入を抑制することができ、機能層のエッチング時に下地層が剥がれる等の問題についても抑制することができる。
On the other hand, in the present invention, since the underlayer has an unevenly distributed portion of the fluorine-based material, the deterioration of the main material is suppressed by sacrificing the unevenly distributed portion with respect to collision of energetic particles. can do.
In addition, since the underlayer has an unevenly distributed portion of the fluorine-based material, the strength of the underlayer surface can be increased, and the resistance to collision of particles having energy can be increased. Can be suppressed.
Moreover, by having the uneven distribution portion of the fluorine-based material, it is possible to suppress the functional layer from entering the main material portion existing inside the uneven distribution portion of the fluorine-based material. Therefore, it is possible to suppress the intrusion of the etching solution or the like into the base layer, and it is possible to suppress problems such as the base layer peeling off when the functional layer is etched.

以下、本発明の機能性素子の製造方法の各工程について説明する。   Hereafter, each process of the manufacturing method of the functional element of this invention is demonstrated.

1.下地層準備工程
本発明における下地層準備工程は、主材と、アクリル主骨格を有するフッ素系材料とを含む下地層を準備する工程である。
1. Underlayer preparation step The underlayer preparation step in the present invention is a step of preparing an underlayer including a main material and a fluorine-based material having an acrylic main skeleton.

(a)フッ素系材料
フッ素系材料は、本工程により得られる下地層において、下地層の表面側に多く分布するものである。また、後述する機能層形成工程において、エネルギーを有する粒子から下地層の主材を保護するものである。
(A) Fluorine-based material The fluorine-based material is largely distributed on the surface side of the underlayer in the underlayer obtained by this step. Moreover, in the functional layer forming process described later, the main material of the underlayer is protected from energetic particles.

フッ素系材料としては、下地層の表面側に多く分布させることができるものであれば特に限定されず、例えば、下記式(1)で示される化合物を挙げることができる。   The fluorine-based material is not particularly limited as long as it can be distributed in a large amount on the surface side of the underlayer, and examples thereof include a compound represented by the following formula (1).

Figure 2016068463
Figure 2016068463

(上記式(1)中、RおよびRは炭化水素基、フッ素原子が導入された炭化水素基、シリコン骨格を有する官能基のいずれかを有する官能基であり、RおよびRの少なくとも一方はフッ素原子が導入された炭化水素基である。また、nは50〜3000の整数である。) (In the above formula (1), R 1 and R 2 is a functional group having a hydrocarbon group, a hydrocarbon group which fluorine atoms are introduced, any functional group having a silicon backbone, the R 1 and R 2 (At least one is a hydrocarbon group into which a fluorine atom is introduced, and n is an integer of 50 to 3000.)

上記式(1)中のRは炭化水素基、フッ素原子が導入された炭化水素基、シリコン骨格を有する官能基のいずれかを有する官能基である。本発明においては、中でも、Rはフッ素原子が導入された炭化水素基であることが好ましい。より具体的には、上記Rとしては、−CF、−CFCFCH等を挙げることができる。 R 1 in the above formula (1) is a functional group having any one of a hydrocarbon group, a hydrocarbon group into which a fluorine atom is introduced, and a functional group having a silicon skeleton. In the present invention, among these, R 1 is preferably a hydrocarbon group having a fluorine atom introduced. More specifically, examples of R 1 include —CF 3 , —CF 2 CF 2 CH 3, and the like.

また、上記式(1)中のRは、炭化水素基、フッ素原子が導入された炭化水素基、シリコン骨格を有する官能基のいずれかを有する官能基である。本発明においては、中でも、Rはシリコン骨格を有する官能基であることが好ましい。フッ素系材料偏在部の強度をより高くすることができ、エネルギーを有する粒子に対する耐性をより高くすることができるからである。上記Rとしては、−Si(CH−O−CH等を挙げることができる。 R 2 in the above formula (1) is a functional group having any one of a hydrocarbon group, a hydrocarbon group into which a fluorine atom is introduced, and a functional group having a silicon skeleton. In the present invention, among them, R 2 is preferably a functional group having a silicon skeleton. This is because the strength of the uneven distribution of the fluorine-based material can be further increased and the resistance to particles having energy can be further increased. Examples of R 2 include —Si (CH 3 ) 2 —O—CH 3 .

また、上記式(1)においては、RおよびRの少なくとも一方はフッ素原子が導入された炭化水素基である。 In the above formula (1), at least one of R 1 and R 2 is a hydrocarbon group having a fluorine atom introduced.

また、上記式(1)中のnは、50〜3000の整数である。本発明においては、nが、70〜1500の整数であることがより好ましく、100〜500の整数であることがより好ましい。   Moreover, n in the said Formula (1) is an integer of 50-3000. In this invention, it is more preferable that n is an integer of 70-1500, and it is more preferable that it is an integer of 100-500.

上記フッ素系材料の重量平均分子量としては、下地層表面の強度を良好なものとすることができれば特に限定されないが、10000以上であることが好ましく、中でも14000〜200000の範囲内、特に20000〜100000の範囲内であることが好ましい。上記フッ素系材料の重量平均分子量が小さすぎると、フッ素系材料を添加した場合も、下地層におけるフッ素系材料の偏在部分に対して、粒子によるダメージへの耐性を十分なものとすることが困難となる可能性があるからである。また、フッ素系材料の重量平均分子量が大きすぎると、主材に混合させることが困難となる可能性があるからである。
ここで、重量平均分子量とは、下記条件のゲル浸透クロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値をいう。
ゲル浸透クロマトグラフィー装置(装置名:ショウデックス(登録商標)GPCシステム−11)を用いた。カラム(カラムの種類: KF−806L、本数:3本)を用い、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を用い、流量1.0ml/min、室温で測定を行なって求めることができる。
The weight average molecular weight of the fluorine-based material is not particularly limited as long as the strength of the surface of the underlayer can be improved, but it is preferably 10,000 or more, and particularly within the range of 14,000 to 200,000, particularly 20,000 to 100,000. It is preferable to be within the range. If the weight-average molecular weight of the fluorine-based material is too small, it is difficult to have sufficient resistance to particle damage against the uneven distribution of the fluorine-based material in the underlayer even when the fluorine-based material is added. This is because there is a possibility of becoming. Moreover, it is because it may become difficult to mix with a main material when the weight average molecular weight of a fluorine-type material is too large.
Here, the weight average molecular weight refers to a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography under the following conditions.
A gel permeation chromatography device (device name: Shodex (registered trademark) GPC system-11) was used. It can be determined by measuring using a column (column type: KF-806L, number: 3), tetrahydrofuran (THF) as a solvent, and a flow rate of 1.0 ml / min at room temperature.

フッ素系材料のアクリル当量としては、特に限定されないが、50〜6000の範囲内、中でも70〜3000の範囲内、特に100〜1000の範囲内であることが好ましい。
ここで、アクリル当量とは、フッ素系材料の重量平均分子量を1分子中の(メタ)アクリル基の数で除した値を示す。
The acrylic equivalent of the fluorine-based material is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 to 6000, more preferably in the range of 70 to 3000, and particularly preferably in the range of 100 to 1000.
Here, acrylic equivalent shows the value which remove | divided the weight average molecular weight of the fluorine-type material by the number of (meth) acryl groups in 1 molecule.

フッ素系材料の表面張力としては、主材の表面張力よりも低いことが好ましい。下地層において表面により多くのフッ素系材料を分布させることができるからである。
フッ素系材料の表面張力としては、25℃において、主材の表面張力との差が、3mN/m以上、中でも5mN/m〜30mN/mの範囲内、特に10mN/m〜20mN/mの範囲内であることが好ましい。フッ素系材料の表面張力と主材の表面張力との差が小さすぎると、下地層において、少なくとも一方の表面側にフッ素系材料が偏在しにくくなる可能性があるからである。また、フッ素系材料の表面張力と主材の表面張力との差が大きすぎると、下地層の形成において、主材中にフッ素系材料を均一に混合することが困難となる可能性があるからである。
The surface tension of the fluorine-based material is preferably lower than the surface tension of the main material. This is because more fluorine-based material can be distributed on the surface of the underlayer.
As the surface tension of the fluorine-based material, at 25 ° C., the difference from the surface tension of the main material is 3 mN / m or more, particularly in the range of 5 mN / m to 30 mN / m, particularly in the range of 10 mN / m to 20 mN / m. It is preferable to be within. This is because if the difference between the surface tension of the fluorine-based material and the surface tension of the main material is too small, the fluorine-based material may not be unevenly distributed on at least one surface side in the underlayer. In addition, if the difference between the surface tension of the fluorinated material and the surface tension of the main material is too large, it may be difficult to uniformly mix the fluorinated material in the main material in forming the underlayer. It is.

フッ素系材料の表面張力としては、例えば、25℃において25mN/m以下、中でも10mN/m〜23mN/mの範囲内、特に15mN/m〜20mN/mの範囲内であることが好ましい。フッ素系材料の表面張力が大きすぎる場合は、下地層の表面にフッ素系材料を多く分布させることが困難となる可能性があるからである。
なお、表面張力の測定方法については、表面張力を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、Wilhelmy法(プレート法)、懸滴法(ペンダント・ドロップ法)、Young-Laplace法、du Nouy法等が挙げられる。また、表面張力の測定方法としては、高精度表面張力計(協和界面科学社 DY−700)を用いることができる。
The surface tension of the fluorine-based material is, for example, 25 mN / m or less at 25 ° C., preferably 10 mN / m to 23 mN / m, particularly 15 mN / m to 20 mN / m. This is because if the surface tension of the fluorine-based material is too large, it may be difficult to distribute a large amount of the fluorine-based material on the surface of the underlayer.
The method for measuring the surface tension is not particularly limited as long as the surface tension can be accurately measured. For example, the Wilhelmy method (plate method), the hanging drop method (pendant drop method), Young -Laplace method, du Nouy method, etc. Moreover, as a measuring method of surface tension, a high precision surface tension meter (Kyowa Interface Science DY-700) can be used.

フッ素系材料としては、具体的には、トリフルオロエチル(トリメチルシロキサニル)アクリレートを挙げることができる。   Specific examples of the fluorine-based material include trifluoroethyl (trimethylsiloxanyl) acrylate.

下地層全体に対するフッ素系材料の含有量としては、粒子ダメージを抑制することが可能な程度であれば特に限定されないが、3.5×10−4質量%〜1.0質量%の範囲内、中でも1.0×10−2質量%〜0.5質量%の範囲内、特に5.0×10−2質量%〜0.1質量%の範囲内であることが好ましい。上記フッ素系材料の含有量が少ないと、ダメージを抑制することが困難となる可能性があるからである。一方、フッ素系材料の含有量が多いと、主材の機能を阻害する可能性があるからである。 The content of the fluorine-based material with respect to the entire underlayer is not particularly limited as long as particle damage can be suppressed, but within a range of 3.5 × 10 −4 mass% to 1.0 mass%, Especially, it is preferable to be in the range of 1.0 × 10 −2 mass% to 0.5 mass%, particularly in the range of 5.0 × 10 −2 mass% to 0.1 mass%. This is because if the content of the fluorine-based material is small, it may be difficult to suppress damage. On the other hand, if the content of the fluorine-based material is large, the function of the main material may be hindered.

(b)主材
主材は、下地層を構成するものである。
主材としては、上述したフッ素系材料を分散させることができれば特に限定されず、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、有機材料および無機材料を含む混合材料であってもよい。
(B) Main material The main material constitutes the base layer.
The main material is not particularly limited as long as the above-described fluorine-based material can be dispersed, and may be an organic material, an inorganic material, or a mixed material including an organic material and an inorganic material. Good.

主材に用いられる有機材料としては、例えば、樹脂材料、有機導電性材料、有機半導体材料、有機エレクトロルミネッセンス材料等を挙げることができる。
樹脂材料としては、硬化性樹脂材料、感光性樹脂材料、熱可塑性樹脂材料等が挙げられる。樹脂材料としては、一般的な樹脂材料を用いることができ、例えば、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等を挙げることができる。
有機導電性材料としては、一般的なものを用いることができ、例えば、PEDOT/PSS等の導電性高分子材料を挙げることができる。
有機半導体材料としては、一般的なものを用いることができ、例えば、特開2009−076791号公報に記載のものを挙げることができる。
有機エレクトロルミネッセンス材料としては、一般的なものを用いることができ、例えば、特開2013−251191号公報に記載のものを挙げることができる。
Examples of the organic material used for the main material include a resin material, an organic conductive material, an organic semiconductor material, and an organic electroluminescence material.
Examples of the resin material include a curable resin material, a photosensitive resin material, and a thermoplastic resin material. As the resin material, a general resin material can be used, for example, acrylic resin, phenol resin, fluorine resin, epoxy resin, cardo resin, vinyl resin, imide resin, novolac resin, and the like. Can be mentioned.
A general thing can be used as an organic electroconductive material, For example, electroconductive polymer materials, such as PEDOT / PSS, can be mentioned.
A general thing can be used as an organic-semiconductor material, For example, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-076791 can be mentioned.
A general thing can be used as an organic electroluminescent material, For example, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-251191 can be mentioned.

主材に用いられる無機材料としては、例えば、無機材料粒子を挙げることができる。
無機材料粒子に用いられる無機材料としては、無機導電性材料であってもよく、無機絶縁性材料であってもよい。無機導電性材料としては、具体的には、金属、合金、金属酸化物、カーボン材料等を挙げることができる。より具体的には、銀、銅、金、白金、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、鉄、コバルト、錫、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛等の金属、またはこれらの合金等、ITO、IZO等の金属酸化物、カーボンナノチューブ、フラーレン、黒鉛等のカーボン材料等を挙げることができる。
また、無機導電性材料として、透明導電性材料を挙げることができる。透明導電性材料としては、一般的なものを挙げることができ、上記金属酸化物、カーボンナノチューブ等を挙げることができる。また、透明導電性材料としては、例えば、銀や銅を主成分としたナノチューブもしくはナノワイヤー等を挙げることができる。
また、無機絶縁性材料としては、SiO、SiN、Al等を挙げることができる。
Examples of the inorganic material used for the main material include inorganic material particles.
The inorganic material used for the inorganic material particles may be an inorganic conductive material or an inorganic insulating material. Specific examples of the inorganic conductive material include metals, alloys, metal oxides, and carbon materials. More specifically, silver, copper, gold, platinum, nickel, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, osmium, iron, cobalt, tin, manganese, molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, titanium, bismuth, antimony, lead, etc. Or metal alloys such as ITO and IZO, carbon materials such as carbon nanotubes, fullerene, and graphite.
Moreover, a transparent conductive material can be mentioned as an inorganic conductive material. Examples of the transparent conductive material include general materials, such as the above metal oxides and carbon nanotubes. Moreover, as a transparent conductive material, the nanotube or nanowire etc. which have silver and copper as a main component can be mentioned, for example.
The inorganic insulating materials may include SiO 2, SiN x, Al 2 O 3 or the like.

無機材料粒子の平均粒径としては、下地層を構成することができれば特に限定されないが、0.01nm〜100nmの範囲内、中でも0.1nm〜50nmの範囲内、特に1nm〜30nmの範囲内であることが好ましい。無機材料粒子が小さすぎる場合、または大きすぎる場合は、下地層を形成することが困難となる可能性があるからである。
ここで、平均粒径は、顕微鏡観察による平均粒径である。顕微鏡観察による平均粒径は、例えば、100倍で顕微鏡観察を行い、画像処理ソフト等により任意の微粒子の粒径を100個測定して個数平均することにより得られる。なお、粒径とは微粒子の長軸径と短軸径の平均値を指す。
The average particle diameter of the inorganic material particles is not particularly limited as long as the underlying layer can be formed, but within the range of 0.01 nm to 100 nm, particularly within the range of 0.1 nm to 50 nm, particularly within the range of 1 nm to 30 nm. Preferably there is. This is because if the inorganic material particles are too small or too large, it may be difficult to form the underlayer.
Here, an average particle diameter is an average particle diameter by microscopic observation. The average particle diameter by microscopic observation is obtained, for example, by performing microscopic observation at a magnification of 100, measuring 100 particle diameters of arbitrary fine particles with image processing software or the like, and averaging the number. The particle diameter refers to the average value of the major axis diameter and minor axis diameter of the fine particles.

主材に用いられる混合材料としては、上述した無機材料粒子と樹脂材料とを含むものを挙げることができる。   Examples of the mixed material used for the main material include those containing the inorganic material particles and the resin material described above.

本発明においては、主材が金属粒子を含むことが好ましく、より好ましくは金属粒子および樹脂を含むことが好ましい。一般に下地層として金属粒子を含むものを用いた場合、機能層をパターン状にエッチングする際に下地層もエッチングされやすいという問題がある。また、下地層がさらに樹脂を含む場合は、機能層形成時における樹脂の劣化が起こりやすく下地層が劣化しやすいという問題や、下地層表面の凹凸が生じやすいという問題がある。そのため、フッ素系材料を下地層の表面に偏在させることによる作用効果を大きく発揮することができる。   In the present invention, the main material preferably contains metal particles, and more preferably contains metal particles and a resin. In general, when a material containing metal particles is used as the underlayer, there is a problem that the underlayer is easily etched when the functional layer is etched in a pattern. Further, when the underlayer further contains a resin, there is a problem that the resin is easily deteriorated when the functional layer is formed, and the underlayer is liable to be deteriorated, and there is a problem that unevenness of the underlayer surface is likely to occur. For this reason, it is possible to greatly exert the operational effect by unevenly distributing the fluorine-based material on the surface of the underlayer.

主材が混合材料である場合、主材全体に対する樹脂材料の含有量としては、機能性素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。   When the main material is a mixed material, the content of the resin material with respect to the entire main material can be appropriately selected according to the application of the functional element, and is not particularly limited.

主材の表面張力としては、主材の種類に応じて適宜選択することができるが、通常、上述したフッ素系材料の表面張力との差が上述した範囲となるものである。
具体的な主材の表面張力としては、25℃において、50mN/m以下、中でも20mN/m〜40mN/mの範囲内、特に30mN/m〜35mN/mの範囲内であることが好ましい。
The surface tension of the main material can be appropriately selected according to the type of the main material, but usually, the difference from the surface tension of the above-described fluorine-based material is within the above-described range.
The specific surface tension of the main material is preferably 50 mN / m or less at 25 ° C., more preferably in the range of 20 mN / m to 40 mN / m, and particularly preferably in the range of 30 mN / m to 35 mN / m.

(c)その他の成分
本発明における下地層は、上述した主材と、フッ素系材料とを含むものであれば特に限定されず、必要な成分を適宜選択して追加することができる。例えば添加剤としては、重合開始剤、色材、分散剤等を挙げることができる。
(C) Other components The underlayer in the present invention is not particularly limited as long as it contains the main material and the fluorine-based material described above, and necessary components can be appropriately selected and added. For example, examples of the additive include a polymerization initiator, a coloring material, and a dispersant.

(d)下地層の構成
下地層は、主材およびフッ素系材料を含み、フッ素系材料が少なくとも一方の表面側に偏在しているものである。
ここで、「フッ素系材料が下地層の一方の表面側に偏在している」とは、下地層の少なくとも一方の表面側におけるフッ素系材料の含有量が下地層の内部側におけるフッ素系材料の含有量よりも多いことをいう。
後述するように、下地層が基材上に形成される場合は、通常、フッ素系材料は、下地層において、基材側とは反対側の表面側に偏在する。
(D) Configuration of Underlayer The underlayer includes a main material and a fluorine material, and the fluorine material is unevenly distributed on at least one surface side.
Here, “the fluorine material is unevenly distributed on one surface side of the underlayer” means that the content of the fluorine material on at least one surface side of the underlayer is that of the fluorine material on the inner side of the underlayer. More than the content.
As will be described later, when the underlayer is formed on the substrate, the fluorine-based material is usually unevenly distributed on the surface side opposite to the substrate side in the underlayer.

下地層におけるフッ素系材料の分布は、下地層のフッ素の存在量の分布を用いて評価することができる。
本発明においては、下地層の最表面から厚さ方向10nmの範囲内のフッ素の存在量が、5atomic%以上であることが好ましく、中でも7atomic%〜30atomic%の範囲内、特に10atomic%〜20atomic%の範囲内であることが好ましい。
また、本発明においては、下地層の最表面から厚さ方向0.01μmを超える部分のフッ素の存在量が5atomic%以下であることが好ましく、中でも0.01atomic%〜1atomic%の範囲内、特に0.1atomic%〜0.5atomic%の範囲内であることが好ましい。
上記フッ素の存在量は、X線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS))を用いて測定することができる。具体的には、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製XPS装置(ESCALAB 220i−XL)を用いて測定することができる。
The distribution of the fluorine-based material in the underlayer can be evaluated using the distribution of the amount of fluorine present in the underlayer.
In the present invention, the amount of fluorine in the range of 10 nm in the thickness direction from the outermost surface of the underlayer is preferably 5 atomic% or more, and more preferably in the range of 7 atomic% to 30 atomic%, particularly 10 atomic% to 20 atomic%. It is preferable to be within the range.
In the present invention, the amount of fluorine present in the portion exceeding 0.01 μm in the thickness direction from the outermost surface of the underlayer is preferably 5 atomic% or less, and particularly within the range of 0.01 atomic% to 1 atomic%, It is preferably in the range of 0.1 atomic% to 0.5 atomic%.
The abundance of the fluorine can be measured using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Specifically, it can be measured using an XPS apparatus (ESCALAB 220i-XL) manufactured by Thermo Fisher Scientific.

本工程により準備される下地層としては、下地層自体が基材を構成していてもよく、基材上に下地層が形成されていてもよい。本発明においては、中でも基材上に下地層が形成されていることが好ましい。   As a base layer prepared by this step, the base layer itself may constitute a base material, or the base layer may be formed on the base material. In the present invention, it is particularly preferable that a base layer is formed on the substrate.

下地層が形成される基材としては、機能性素子の用途に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基板等の可撓性を有さないリジット基板、および、プラスチック樹脂からなるフィルム等の可撓性を有するフレキシブル基板を挙げることができる。
また、基材上にはバリア層、平坦化層等が形成されていてもよく、さらに電極等が形成されていてもよい。
なお、下地層自体が基材を構成する場合は、少なくとも樹脂を含む基材となる。
The base material on which the underlayer is formed can be appropriately selected according to the use of the functional element. For example, a rigid substrate such as a glass substrate, a film made of a plastic resin, or the like The flexible board | substrate which has (1) flexibility can be mentioned.
In addition, a barrier layer, a planarizing layer, or the like may be formed on the substrate, and an electrode or the like may be further formed.
In addition, when base layer itself comprises a base material, it becomes a base material containing at least resin.

下地層の厚みとしては、機能性素子の用途に応じて適宜選択され、特に限定されないが、10μm〜500μmの範囲内、中でも25μm〜200μmの範囲内、特に50μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。下地層の厚みが薄すぎると、フッ素系材料を添加した場合も、エネルギーを有する粒子による下地層へのダメージを十分に抑制することが困難となる可能性があるからである。また、下地層の厚みが厚すぎると機能性素子の高精細化、高集積化が困難となる可能性があるからである。   The thickness of the underlayer is appropriately selected according to the use of the functional element, and is not particularly limited. preferable. This is because if the thickness of the underlayer is too thin, even when a fluorine-based material is added, it may be difficult to sufficiently suppress damage to the underlayer due to energetic particles. Further, if the thickness of the underlayer is too thick, it may be difficult to achieve high definition and high integration of the functional element.

(e)下地層の形成方法
下地層の形成方法としては、機能性素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。例えば、下地層が基材自体を構成する場合は、一般的な射出成型法等を挙げることができる。
また、下地層が基材上に形成される場合は、下地層は基材上の全面に形成してもよく、基材上に所定のパターン状に形成してもよい。具体的には、上記主材およびフッ素系材料等を含む下地層用塗工液を基材上に塗布または印刷することにより下地層を形成することができる。
下地層の形成方法としては、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、LB法、ディップコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、およびキャスト法等の塗布方法や、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等を挙げることができる。
(E) Formation method of foundation layer The formation method of the foundation layer can be appropriately selected according to the application of the functional element, and is not particularly limited. For example, when the base layer constitutes the base material itself, a general injection molding method can be used.
Moreover, when a base layer is formed on a base material, a base layer may be formed in the whole surface on a base material, and may be formed in a predetermined pattern shape on a base material. Specifically, the underlayer can be formed by applying or printing an underlayer coating solution containing the main material and the fluorine-based material on the substrate.
As a method for forming the underlayer, for example, a spin coating method, a die coating method, a roll coating method, a bar coating method, an LB method, a dip coating method, a spray coating method, a blade coating method, a casting method and the like, an inkjet method, and the like Method, screen printing method, gravure printing method, flexographic printing method and the like.

下地層用塗工液は、必要に応じて溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては一般的なものを挙げることができ、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PEGMEA)、イソプロピルアルコール(IPA)、メチルエチルケトン(MEK)、エタノール、メタノール等を挙げることができる。   The base layer coating solution may contain a solvent as necessary. Examples of the solvent include general solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA), isopropyl alcohol (IPA), methyl ethyl ketone (MEK), ethanol, and methanol.

本発明においては、下地材料の塗布後に必要に応じてフッ素系材料の表面への分布を促進する促進処理を行なってもよい。促進処理としては、例えば、塗膜を加熱する処理、超音波を照射する処理等を挙げることができる。   In this invention, you may perform the acceleration | stimulation process which promotes distribution to the surface of a fluorine-type material as needed after application | coating of base material. Examples of the acceleration treatment include a treatment for heating the coating film and a treatment for irradiating ultrasonic waves.

2.機能層形成工程
本発明における機能層形成工程は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により、下地層上に機能層を形成する工程である。
2. Functional layer forming step The functional layer forming step in the present invention is a step of forming a functional layer on the underlying layer by a film forming method for depositing particles having energy.

ここで、「エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法」とは、下地層上にエネルギーを有する粒子を衝突させて堆積することにより所望の厚みを有する層を形成する方法をいう。   Here, the “film formation method for depositing particles having energy” refers to a method for forming a layer having a desired thickness by colliding and depositing particles having energy on an underlayer.

また、粒子が有するエネルギーとしては、機能層を形成することができれば特に限定されないが、衝突する粒子のうち少なくとも一部の粒子が有するエネルギーが、例えば、6eV以上であることが好ましく、中でも6eV〜100eVの範囲内、特に10eV〜50eVの範囲内であることが好ましい。
粒子のエネルギーについては、粒子の種類、成膜装置等に応じて適宜調整することができる。
Further, the energy of the particles is not particularly limited as long as the functional layer can be formed, but the energy of at least some of the colliding particles is preferably 6 eV or more, for example, 6 eV to It is preferable to be in the range of 100 eV, particularly in the range of 10 eV to 50 eV.
About the energy of particle | grains, it can adjust suitably according to the kind of particle | grain, a film-forming apparatus, etc.

エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法としては、具体的には、真空蒸着法、プラズマを使用した成膜方法が挙げられる。プラズマを使用した成膜方法としては、例えば、スパッタ法、各種イオンプレーティング法、有機金属気相成長法(MOCVD法)、クラスターイオンビーム法等を挙げることができ、中でもスパッタ法を用いることが好ましい。   Specific examples of the film formation method for depositing particles having energy include a vacuum evaporation method and a film formation method using plasma. Examples of the film forming method using plasma include a sputtering method, various ion plating methods, a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method), a cluster ion beam method, and the like. preferable.

本工程に用いられるスパッタ方法としては、一般的な電極の形成に用いられる方法と同様とすることができ、例えば、DCスパッタ法、二極スパッタ法、マグネトロンスパッタ法、ECRスパッタ法、高周波スパッタ法等の各種のスパッタ法を用いることができる。
DCスパッタ法とは、ターゲットに金属材料、スパッタリングガスにアルゴン(Ar)ガスを用いたスパッタ法である。
The sputtering method used in this step can be the same as the method used for forming a general electrode. For example, the DC sputtering method, the bipolar sputtering method, the magnetron sputtering method, the ECR sputtering method, and the high frequency sputtering method. Various sputtering methods such as these can be used.
The DC sputtering method is a sputtering method using a metal material as a target and argon (Ar) gas as a sputtering gas.

また、本工程においては、機能層を下地層上の全面に形成してもよく、所定のパターン状に形成してもよい。機能層を下層上に所定のパターン状に形成する方法としては、例えば、メタルマスク等のマスクを用いて成膜する方法を挙げることができる。   In this step, the functional layer may be formed on the entire surface of the base layer, or may be formed in a predetermined pattern. Examples of the method for forming the functional layer in a predetermined pattern on the lower layer include a method of forming a film using a mask such as a metal mask.

機能層の材料としては、上述したエネルギーを有する粒子を堆積して成膜する方法に用いることができれば特に限定されず、機能性素子の用途に応じて適宜選択することができる。機能層の材料としては、金属、合金、金属酸化物、無機絶縁性材料等を挙げることができる。なお、金属、合金、金属酸化物、無機絶縁性材料については、上述した下地層の項で説明したものから選択して用いることができる。   The material of the functional layer is not particularly limited as long as it can be used in the method for depositing and forming particles having the energy described above, and can be appropriately selected according to the use of the functional element. Examples of the material for the functional layer include metals, alloys, metal oxides, and inorganic insulating materials. In addition, about a metal, an alloy, a metal oxide, and an inorganic insulating material, it can select and use from what was demonstrated by the term of the base layer mentioned above.

機能層の厚みとしては、機能性素子の用途に応じて適宜選択することができ特に限定されないが、5nm〜1000nmの範囲内、中でも10nm〜500nmの範囲内、特に30nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。機能層の厚みが薄すぎると、下地層上に所望の機能を有する機能層を形成することが困難となる可能性があるからである。また、機能層の厚みが厚すぎると機能層の形成に時間がかかる場合があるからである。   The thickness of the functional layer can be appropriately selected according to the use of the functional element and is not particularly limited, but is within the range of 5 nm to 1000 nm, particularly within the range of 10 nm to 500 nm, and particularly within the range of 30 nm to 100 nm. It is preferable. This is because if the thickness of the functional layer is too thin, it may be difficult to form a functional layer having a desired function on the base layer. Further, if the functional layer is too thick, it may take time to form the functional layer.

3.その他の工程
本発明の機能性素子の製造方法は、下地層準備工程および機能層形成工程を有していれば特に限定されず、必要な工程を適宜選択して追加することができる。
3. Other Steps The method for producing a functional element of the present invention is not particularly limited as long as it has an underlayer preparation step and a functional layer formation step, and necessary steps can be appropriately selected and added.

本発明においては、例えば、機能層を所定のパターン状にエッチングする工程を有していてもよい。具体的には、図2(a)に示すように、機能層4上に所定のパターン状にレジスト層5を形成した後、機能層4の露出部分をエッチングする。その後、図2(b)に示すように、レジスト層を剥離することにより、機能層4をパターニングしてもよい。
なお、図2(a)、(b)は本発明の機能性素子の製造方法の他の例を示す工程図である。
In the present invention, for example, a step of etching the functional layer into a predetermined pattern may be included. Specifically, as shown in FIG. 2A, after forming a resist layer 5 in a predetermined pattern on the functional layer 4, the exposed portion of the functional layer 4 is etched. Thereafter, as shown in FIG. 2B, the functional layer 4 may be patterned by peeling the resist layer.
2A and 2B are process diagrams showing another example of the method for producing a functional element of the present invention.

レジスト層としては、一般的なフォトリソグラフィ法に用いられるレジスト層と同様とすることができる。
また、エッチング方法については、一般的なエッチング方法とすることができ、ドライエッチングであってもよく、ウェットエッチングであってもよい。
The resist layer can be the same as the resist layer used in a general photolithography method.
The etching method may be a general etching method, and may be dry etching or wet etching.

4.用途
本発明の機能性素子の製造方法の用途としては、例えば、トランジスタやダイオード等の半導体素子における電極、半導体層、ゲート絶縁層および層間絶縁層の形成、TFT基板における画素電極の形成、太陽電池における背面電極の形成、有機EL素子における背面電極の形成、不揮発性メモリの電極およびポリマー層の形成、圧力センサーの電極およびポリマー層の形成、配線基板における配線の形成、カラーフィルタにおける着色層および遮光部の形成、バイオチップの作製等を挙げることができる。特に、本発明の機能性素子の製造方法は、パターンの微細化が要求される電子デバイスの製造に好適に用いることができる。
4). Applications Examples of the use of the functional element manufacturing method of the present invention include formation of electrodes, semiconductor layers, gate insulating layers and interlayer insulating layers in semiconductor elements such as transistors and diodes, formation of pixel electrodes on TFT substrates, and solar cells. Back electrode formation in organic EL elements, back electrode formation in organic EL elements, formation of non-volatile memory electrodes and polymer layers, formation of pressure sensor electrodes and polymer layers, formation of wiring on wiring boards, colored layers and light shielding in color filters Part formation, biochip production, and the like. In particular, the method for producing a functional element of the present invention can be suitably used for producing an electronic device that requires a fine pattern.

B.機能性素子用部材
本発明の機能性素子用部材は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いて下地層上に機能層を形成する工程を有する機能性素子の製造方法に用いられるものであって、主材と、アクリルを主骨格とするフッ素系材料とを含む上記下地層を有し、上記下地層の少なくとも一方の表面側に上記フッ素系材料が偏在していることを特徴とするものである。
B. Functional element member The functional element member of the present invention is used in a method for producing a functional element having a step of forming a functional layer on an underlayer using a film forming method for depositing particles having energy. And having the base layer containing a main material and a fluorine-based material having acrylic as a main skeleton, wherein the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface side of the base layer. To do.

本発明の機能性素子用部材について図を用いて説明する。
図3は、本発明の機能性素子用部材の一例を示す概略断面図である。図3に示すように、本発明の機能性素子用部材10は、主材と、アクリルを主骨格とするフッ素系材料とを含む下地層3を有し、上記下地層3の少なくとも一方の表面側に上記フッ素系材料が偏在していることを特徴とするものである。図3においては、基材2上に下地層3が形成されている例について示しており、下地層3の基材2側とは反対側の表面側にフッ素系材料の偏在部分Aを有する例について示している。
The functional element member of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the functional element member of the present invention. As shown in FIG. 3, the functional element member 10 of the present invention has a base layer 3 including a main material and a fluorine-based material having an acrylic main skeleton, and at least one surface of the base layer 3. The fluorinated material is unevenly distributed on the side. FIG. 3 shows an example in which the base layer 3 is formed on the base material 2, and an example in which the uneven distribution portion A of the fluorine-based material is provided on the surface side opposite to the base material 2 side of the base layer 3. Shows about.

本発明によれば、上記下地層の少なくとも一方の表面に上記フッ素系材料が偏在していることにより、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により下地層上に機能層を形成するに際して、フッ素系材料の偏在部分が保護層としての機能を果たし、上記フッ素系材料の偏在部分よりも内部側に存在する主材へのダメージを抑制することができる。また、本発明によれば、別途、下地層上に保護層を形成する必要がなく、また従来からの成膜方法を適用することができる。よって、本発明の機能性素子用部材は、エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いた際の下地層へのダメージを簡単な方法で抑制することが可能である。   According to the present invention, when the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface of the underlayer, the functional layer is formed on the underlayer by the film-forming method for depositing particles having energy. The unevenly distributed portion of the system material functions as a protective layer, and damage to the main material existing on the inner side of the unevenly distributed portion of the fluorine-based material can be suppressed. Further, according to the present invention, it is not necessary to separately form a protective layer on the base layer, and a conventional film forming method can be applied. Therefore, the member for a functional element of the present invention can suppress damage to the base layer by a simple method when using a film forming method for depositing energetic particles.

本発明における下地層の形態、材料、形成方法等については、上述した「A.機能性素子の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。   The form, material, formation method, and the like of the underlayer in the present invention can be the same as the contents described in the above-mentioned section “A. Functional element manufacturing method”, and thus the description thereof is omitted here. .

本発明においては、機能性素子用部材が、基材と上記基材上に形成された上記下地層とを有し、上記主材が金属粒子を含むことがより好ましい。なお、基材については、上述した「A.機能性素子の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。   In this invention, it is more preferable that the member for functional elements has a base material and the said base layer formed on the said base material, and the said main material contains a metal particle. In addition, about the base material, since it can be made to be the same as that of the content demonstrated by the above-mentioned item of "A. Functional element manufacturing method", description here is abbreviate | omitted.

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

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

[実施例]
下記の組成を有する機能性インキを調製した。
<機能性インキの組成>
・銀ナノワイヤー:1質量部
・トリフルオロエチル(トリメチルシロキサニル)アクリレート:0.05質量部
・1−ブタノール:30質量部
・シクロヘキサノン:30質量部
・イソプロピルアルコール:38.95質量部
[Example]
A functional ink having the following composition was prepared.
<Composition of functional ink>
Silver nanowire: 1 part by mass Trifluoroethyl (trimethylsiloxanyl) acrylate: 0.05 part by mass 1-butanol: 30 parts by mass Cyclohexanone: 30 parts by mass Isopropyl alcohol: 38.95 parts by mass

基材として厚み100μmのポリカーボネートフィルムを準備した。上述の機能性インキを上記基材上にウェット膜厚8μmで塗工し、乾燥させて下地層を形成した。   A polycarbonate film having a thickness of 100 μm was prepared as a substrate. The above functional ink was applied on the substrate with a wet film thickness of 8 μm and dried to form an underlayer.

[比較例]
下記の機能性インキを用いたこと以外は、実施例と同様にして、基材上に下地層を形成した。
<機能性インキの組成>
・銀ナノワイヤー:1質量部
・1−ブタノール:30質量部
・シクロヘキサノン:30質量部
・イソプロピルアルコール:39質量部
[Comparative example]
A base layer was formed on the substrate in the same manner as in the Examples except that the following functional ink was used.
<Composition of functional ink>
Silver nanowires: 1 part by mass 1-butanol: 30 parts by mass Cyclohexanone: 30 parts by mass Isopropyl alcohol: 39 parts by mass

[評価]
実施例および比較例の下地層についてスパッタ法によるダメージを下記の方法で評価した。
実施例および比較例の下地層表面に表1に示す出力で逆スパッタ処理を施し、処理前と処理後との下地層に含まれる原子の存在量をXPS法により評価した。使用装置としてESCALAB 220i−XL(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製XPS装置)を用い、入射X線としてMonochromated Al Kα(単線化X線、hν=1486.6eV)を用いた。また、X線出力を10kV・16mA(160W)とし、測定領域を700μmφとした。また、スパッタ出力が50Wである場合と、300Wである場合とについて測定を行なった。
下地層の最表面から厚さ方向10nmの範囲内における各原子の存在量について表1に示す。
[Evaluation]
For the underlayers of Examples and Comparative Examples, damage by sputtering was evaluated by the following method.
The surface of the underlayer of the example and the comparative example was subjected to reverse sputtering treatment with the output shown in Table 1, and the abundance of atoms contained in the underlayer before and after the treatment was evaluated by the XPS method. ESCALAB 220i-XL (Thermo Fisher Scientific XPS device) was used as the device used, and Monochromated Al Kα (single-wired X-ray, hν = 1486.6 eV) was used as the incident X-ray. The X-ray output was 10 kV · 16 mA (160 W), and the measurement area was 700 μmφ. Moreover, the measurement was performed for the case where the sputtering output was 50 W and for the case where it was 300 W.
Table 1 shows the abundance of each atom in the range of 10 nm in the thickness direction from the outermost surface of the underlayer.

Figure 2016068463
Figure 2016068463

実施例においては、逆スパッタ処理の後では、下地層表面に存在するF原子およびSi原子の量が減り、代わりにAg原子の量が増えた。また、スパッタ出力(サンプルにぶつかる粒子の速さ)を高くした場合に、この傾向がより顕著であった。一方、比較例においては逆スパッタ処理の後では、下地層表面に存在するAg原子の量が減った。
この結果から、実施例においては逆スパッタ処理により下地層の表面のF原子およびSi原子が除去されて内部に存在していたAg原子が現れたと判断することができ、比較例においては下地層の表面に存在していたAg原子が除去されたと判断することができる。また、下地層の材料として特定のフッ素系材料を添加することにより、スパッタ処理による下地層の主材へのダメージを抑制することができることを確認できた。
In the examples, after the reverse sputtering treatment, the amount of F atoms and Si atoms present on the surface of the underlayer decreased, and the amount of Ag atoms increased instead. This tendency was more remarkable when the sputter output (the speed of particles hitting the sample) was increased. On the other hand, in the comparative example, the amount of Ag atoms present on the surface of the underlayer decreased after the reverse sputtering treatment.
From this result, it can be determined in the examples that F atoms and Si atoms on the surface of the underlayer were removed by reverse sputtering, and Ag atoms that were present inside appeared, and in the comparative example, It can be determined that the Ag atoms present on the surface have been removed. Moreover, it was confirmed that by adding a specific fluorine-based material as the material for the underlayer, damage to the main material of the underlayer due to the sputtering treatment can be suppressed.

1 … 機能性素子
2 … 基材
3 … 下地層
4 … 機能層
10 … 機能性素子用部材
A … フッ素系材料の偏在部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Functional element 2 ... Base material 3 ... Underlayer 4 ... Functional layer 10 ... Member for functional elements A ... Uneven distribution part of fluorine-type material

Claims (5)

主材と、アクリルを主骨格とするフッ素系材料とを含む下地層を準備する下地層準備工程と、
エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法により、前記下地層上に機能層を形成する機能層形成工程と、
を有することを特徴とする機能性素子の製造方法。
A base layer preparation step of preparing a base layer including a main material and a fluorine-based material having acrylic as a main skeleton;
A functional layer forming step of forming a functional layer on the underlayer by a film forming method for depositing particles having energy; and
The manufacturing method of the functional element characterized by having.
前記主材が、金属粒子を含むことを特徴とする請求項1に記載の機能性素子の製造方法。   The method for manufacturing a functional element according to claim 1, wherein the main material includes metal particles. 前記フッ素系材料が、さらにシリコン骨格を有する官能基を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の機能性素子の製造方法。   The method for producing a functional element according to claim 1, wherein the fluorine-based material further has a functional group having a silicon skeleton. エネルギーを有する粒子を堆積する成膜方法を用いて下地層上に機能層を形成する工程を有する機能性素子の製造方法に用いられる機能性素子用部材であって、
主材と、アクリルを主骨格とするフッ素系材料とを含む前記下地層を有し、
前記下地層の少なくとも一方の表面側に前記フッ素系材料が偏在していることを特徴とする機能性素子用部材。
A functional element member used in a method for manufacturing a functional element, which includes a step of forming a functional layer on an underlayer using a film forming method for depositing particles having energy,
The base layer includes a main material and a fluorine-based material having acrylic as a main skeleton,
The member for functional elements, wherein the fluorine-based material is unevenly distributed on at least one surface side of the base layer.
前記機能性素子用部材が、基材と前記基材上に形成された前記下地層とを有し、
前記主材が金属粒子を含むことを特徴とする請求項4に記載の機能性素子用部材。
The functional element member has a base material and the base layer formed on the base material,
The functional element member according to claim 4, wherein the main material includes metal particles.
JP2014201642A 2014-09-30 2014-09-30 Manufacturing method of functional element and functional element member Pending JP2016068463A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014201642A JP2016068463A (en) 2014-09-30 2014-09-30 Manufacturing method of functional element and functional element member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014201642A JP2016068463A (en) 2014-09-30 2014-09-30 Manufacturing method of functional element and functional element member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016068463A true JP2016068463A (en) 2016-05-09

Family

ID=55863686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014201642A Pending JP2016068463A (en) 2014-09-30 2014-09-30 Manufacturing method of functional element and functional element member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016068463A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018110244A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescence element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018110244A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescence element
JPWO2018110244A1 (en) * 2016-12-16 2019-10-24 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescence device
JP7093725B2 (en) 2016-12-16 2022-06-30 メルク パテント ゲーエムベーハー Organic electroluminescence element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102368990B1 (en) A method for manufacturing an antenna substrate, a method for manufacturing an antenna substrate having wiring and electrodes, and a method for manufacturing an RFID element
TWI519616B (en) Carbon nanotube based transparent conductive films and methods for preparing and patterning the same
TWI504702B (en) Electroconductive member, method for manufacturing the same, touch panel, solar cell and composition containing metal nanowire
TWI699830B (en) Ferroelectric memory element, its manufacturing method, memory cell and wireless communication device
TWI499647B (en) Transparent conductive ink and production method of transparent conductive pattern
CN102472847B (en) Diffraction grating, organic EL element using same, and method for manufacturing said diffraction grating and organic EL element
TWI604016B (en) Field-effect transistor, composition and production method of field-effect transistor using the same
TWI692036B (en) Manufacturing method of field effect transistor and manufacturing method of wireless communication device
CN104254438A (en) Method for producing mold for transferring fine pattern, method for producing substrate having uneven structure using same, and method for producing organic el element having said substrate having uneven structure
KR20120003874A (en) Agent for removing conductive film and method for removing conductive film
TW201247810A (en) Electroconductive member, method for manufacturing the same, composition, touch panel and solar cell using the same
US10707079B2 (en) Orthogonal patterning method
TW201324538A (en) Conductive composition, conductive member and method of producing the same, touch panel, and solar cell
US20170363956A1 (en) Method for manufacturing conductive pattern forming member
JP6915620B2 (en) Manufacturing method of conductive film, manufacturing method of field effect transistor using it, manufacturing method of wireless communication device
JP6089860B2 (en) Transparent conductive film
TW201526735A (en) Conducting substrate and method for preparing the same
TW202201434A (en) Conductive structure and composition thereof
JP4905634B2 (en) Manufacturing method of nanoimprint mold
JP2016068463A (en) Manufacturing method of functional element and functional element member
JP2016147249A (en) Electrode, method of manufacturing the same, touch panel and organic el lighting element having electrode
WO2016098860A1 (en) Conductor composition ink, laminated wiring member, semiconductor element and electronic device, and method for producing laminated wiring member
TWI658108B (en) Manufacturing method of conductive paste, touch panel and conductive pattern
CN211906990U (en) Conductive structure with self-assembled protective layer and self-assembled coating composition
JP2016027631A (en) Method for producing multilayer wiring member, method for manufacturing semiconductor element, multilayer wiring member and semiconductor element