JP2018069440A - Method of manufacturing hollow structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a hollow structure, which makes an environmental load low and makes steps simple, by an additive process without use of a sacrifice layer.SOLUTION: A hollow structure is manufactured by a step of applying resin-containing ink onto a low surface energy material layer formed on a surface of a base material for transfer, a resin-containing layer formation step of turning the applied ink into a resin-containing layer, and a transfer step of forming the hollow structure, which has a partially-opened space between the resin-containing layer and the base material, by transferring the resin-containing layer to the base material by using an adhesive joint.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、MEMS素子等に使われる中空構造体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a hollow structure used for a MEMS element or the like.

近年、微細な機械的要素と電子回路要素等を融合したMEMS(Micro Electro Mechanical System)についての開発が進められている。MEMS素子では、一般的に機械的に動く可動構造(「可動部」ともいう。)を有しているので、微細な可動部を少なくとも動作させるための中空構造を必要とする。例えば、中空構造を有するMEMS素子として、圧力センサ、熱ダイアフラムセンサ、加速度センサ、音響機器等がある(特許文献1乃至3、非特許文献1乃至4参照)。   In recent years, development of MEMS (Micro Electro Mechanical System) in which fine mechanical elements and electronic circuit elements are fused has been advanced. Since the MEMS element generally has a movable structure that moves mechanically (also referred to as a “movable part”), a hollow structure for operating at least the fine movable part is required. For example, as a MEMS element having a hollow structure, there are a pressure sensor, a thermal diaphragm sensor, an acceleration sensor, an acoustic device, and the like (see Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Documents 1 to 4).

圧力センサ(「ダイアフラムゲージ」、「ダイアフラムセンサ」とも呼ばれる。)は、隔膜(ダイアフラム)に加わる圧力を膜の変形として検出するもので、変形を検出する方法には、静電容量の変化等が用いられる。例えば、圧力センサ、熱センサ、放射線センサに関する特許文献1のダイアフラムセンサでは、Si等の基板上に堆積された薄い層(ダイアフラム層)と、該薄い層の下に間隔を保持する自由空間が存在する。特許文献1では、ダイアフラム層の下の自由空間を作製するための製造方法として、前記基板上に部分的に犠牲層を形成しておき、該犠牲層を溶剤により除去している。このダイアフラム層の下に生じる中空室により、ダイアフラム層はフリーになり変位可能となり、また基板から熱的に減結合となる。また、ダイアフラム層には、センサの目的に応じて、ヒータやセンサのための導体路、放射線センサのための黒色層からなる付加的な吸収体層等が被着される。   A pressure sensor (also called “diaphragm gauge” or “diaphragm sensor”) detects pressure applied to a diaphragm (diaphragm) as deformation of the membrane. The method of detecting the deformation includes a change in capacitance. Used. For example, in the diaphragm sensor disclosed in Patent Document 1 relating to a pressure sensor, a thermal sensor, and a radiation sensor, there is a thin layer (diaphragm layer) deposited on a substrate such as Si, and a free space that maintains a space under the thin layer. To do. In Patent Document 1, as a manufacturing method for producing a free space under a diaphragm layer, a sacrificial layer is partially formed on the substrate, and the sacrificial layer is removed with a solvent. Due to the hollow chamber formed under this diaphragm layer, the diaphragm layer becomes free and displaceable and is thermally decoupled from the substrate. In addition, an additional absorber layer made up of a conductor path for a heater or a sensor, a black layer for a radiation sensor, or the like is deposited on the diaphragm layer according to the purpose of the sensor.

加速度センサでは、はりバネの変位を計測することにより加速度を測定することが知られている(特許文献2参照)。   It is known that an acceleration sensor measures acceleration by measuring displacement of a beam spring (see Patent Document 2).

また、基板に形成した凹部の内部を中空空間とし、該中空空間に構造体を例えば片持ち梁状に形成した中空構造素子が知られている(特許文献3参照)。特許文献3には、FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)と呼ばれる音響機器が例示され、前記構造体として、下部電極、圧電体膜、上部電極を積層した構造とを備え、下部電極と上部電極の間に時間と共に変化する電界を印加することで、圧電体膜の圧電効果により電気エネルギーの一部を音波へと変換することが示されている。特許文献3では、中空構造素子として、FBARに限らず、他の中空構造を備える各種デバイス、例えば加速度センサや圧力センサ等も挙げられている。   Further, a hollow structure element is known in which a hollow space is formed inside a recess formed in a substrate, and a structure is formed, for example, in a cantilever shape in the hollow space (see Patent Document 3). Patent Document 3 exemplifies an acoustic device called FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator), and includes a structure in which a lower electrode, a piezoelectric film, and an upper electrode are stacked as the structure, and a space between the lower electrode and the upper electrode. It is shown that a part of electric energy is converted into a sound wave by the piezoelectric effect of the piezoelectric film by applying an electric field that changes with time. In Patent Document 3, various devices including other hollow structures such as an acceleration sensor and a pressure sensor are also cited as hollow structure elements, not limited to FBAR.

先行文献調査をしたところ、次の特許文献4が公知であった。特許文献4では、封止のために、凹部を備えた基板の上に、凹部の空間が維持された状態に薄膜を形成する薄膜形成方法が示されている。具体的には、薄膜材料となる薄膜原料とこの薄膜原料より表面エネルギーの小さい有機化合物からなる有機材料を含む塗布液を、基材の主表面に塗布して塗布膜を形成した後、前記塗布膜を基板の主表面に当接させて、加重及び加熱を加えた後、基材を離型して、前記基板の主表面に薄膜を形成する方法が示されている。   As a result of a prior literature search, the following patent document 4 was known. Patent Document 4 discloses a thin film forming method for forming a thin film in a state in which a space of a concave portion is maintained on a substrate having a concave portion for sealing. Specifically, a coating liquid containing a thin film raw material to be a thin film material and an organic material composed of an organic compound having a surface energy smaller than that of the thin film raw material is applied to the main surface of the substrate to form a coating film, and then the coating is performed. A method is shown in which a thin film is formed on the main surface of the substrate by bringing the film into contact with the main surface of the substrate, applying load and heating, and then releasing the base material.

特表2001−510641号公報Japanese translation of PCT publication No. 2001-510441 特開2007−229825号公報JP 2007-229825 A 特開2005−342817号公報JP 2005-342817 A 特開2008−251816号公報JP 2008-251816 A

C. Wu, V. Petrini, E. Joseph and F. Amiot, Microelectron. Eng. 119, 1 (2014).C. Wu, V. Petrini, E. Joseph and F. Amiot, Microelectron. Eng. 119, 1 (2014). A. Johansson, M. Calleja, P.A. Rasmussen and A. Boisen, Sens. Actuators A 123-124, 111 (2005).A. Johansson, M. Calleja, P.A.Rasmussen and A. Boisen, Sens. Actuators A 123-124, 111 (2005). H. S. Wasisto, S. Merzsch, A. Waag, E. Uhde, T. Salthammer and E. Peiner, Sens. Actuators A 202, 90 (2013).H. S. Wasisto, S. Merzsch, A. Waag, E. Uhde, T. Salthammer and E. Peiner, Sens. Actuators A 202, 90 (2013). R. Bogue, Sens. Rev. 34, 137 (2014).R. Bogue, Sens. Rev. 34, 137 (2014).

従来、MEMS素子等における中空構造体は、特許文献1乃至3のように、中空とする箇所に犠牲層を設けた状態で工程を進めた後に、その犠牲層をエッチング除去することで中空部を形成する方法により製造されていた。従来の製造方法では、犠牲層を使用するので、中空構造体を形成する工程が煩雑であり、また材料とエネルギーの浪費を生むという問題がある。非特許文献1〜3では中空構造体であるカンチレバー構造を各種センサの主要部として利用できると報告されている。また、非特許文献4で述べられているように、センサデバイスは今後より一層その用途が広がり、近い将来は年間1兆個ものセンサが製造される予想がなされている。このような大量生産時において、従来の犠牲層を使用した工程が生む材料やエネルギーの浪費は低環境負荷、省エネルギーの観点から無視できるものではない。そこで、より簡便な製造方法が求められる。   Conventionally, a hollow structure body in a MEMS element or the like has a hollow portion formed by etching and removing the sacrificial layer after proceeding with a sacrificial layer provided in a hollow portion as in Patent Documents 1 to 3. It was manufactured by the method of forming. In the conventional manufacturing method, since a sacrificial layer is used, the process of forming a hollow structure is complicated, and there is a problem that material and energy are wasted. Non-Patent Documents 1 to 3 report that a cantilever structure that is a hollow structure can be used as a main part of various sensors. Further, as described in Non-Patent Document 4, the use of sensor devices is further expanded in the future, and it is predicted that as many as 1 trillion sensors will be manufactured annually in the near future. In such mass production, waste of materials and energy generated by a process using a conventional sacrificial layer is not negligible from the viewpoint of low environmental load and energy saving. Therefore, a simpler manufacturing method is required.

また、従来、中空構造体を有する圧力センサ、熱ダイアフラムセンサ、加速度センサ、音響機器等の、片持ち梁状や両持ち梁状等の変位部材は、金属やSi系の無機化合物膜等であった。変位部材の変位量はヤング率により決まり、ヤング率は変位部材の材料により決定される。変位部材の材料が上記無機化合物膜のみに限定されると、ヤング率の選択性の幅が狭くなってしまうという問題がある。   Conventionally, displacement members such as a pressure sensor, a thermal diaphragm sensor, an acceleration sensor, and an acoustic device having a hollow structure, such as a cantilever beam or a double beam beam, have been metal or Si-based inorganic compound films. It was. The displacement amount of the displacement member is determined by the Young's modulus, and the Young's modulus is determined by the material of the displacement member. If the material of the displacement member is limited to only the inorganic compound film, there is a problem that the range of selectivity of Young's modulus becomes narrow.

本発明は、これらの問題を解決しようとするものであり、犠牲層を使用せずに中空構造体を製造できる製造方法を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve these problems, and an object thereof is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a hollow structure without using a sacrificial layer.

本発明は、前記目的を達成するために、以下の特徴を有する。
(1) 転写用基材の表面に形成された低表面エネルギー材料層上に、樹脂を含むインクを塗布する工程と、前記塗布したインクを樹脂含有層にする樹脂含有層形成工程と、前記樹脂含有層を、接着部を用いて、基材に転写することにより、前記樹脂含有層と前記基材との間に一部が開放された空間を有する中空構造体を形成する転写工程とを含むことを特徴とする、中空構造体の製造方法。
(2) 前記転写工程は、前記樹脂含有層を形成した転写用基材と、前記基材とを、前記転写用基材の前記樹脂含有層側が前記基材と対向するように、接着部を介して接触させ、前記接着部と前記基材との間で形成される付着力が、前記低表面エネルギー材料と前記樹脂含有層との間で形成される付着力よりも大きいことによって、前記樹脂含有層を前記転写用基材側から剥離して、前記基材と前記接着部と前記樹脂含有層を少なくとも備える前記中空構造体を得ることを特徴とする(1)記載の中空構造体の製造方法。
(3) 前記転写工程は、前記樹脂含有層を形成した転写用基材と、支柱層を設けた前記基材とを、前記転写用基材の前記樹脂含有層側が前記基材の前記支柱層と対向するように、前記接着部を介して接触させ、前記樹脂含有層を前記転写用基材側から剥離して、前記基材と前記支柱層と前記接着部と前記樹脂含有層を備える中空構造体を得ることを特徴とする(1)記載の中空構造体の製造方法。
(4) 前記転写工程は、前記接着部を樹脂含有層に接着させて、前記樹脂含有層及び前記接着部を、転写用基材から剥離した後、前記樹脂含有層と前記基材の前記支柱層とが対向するように、前記接着部により接着して、前記基材と前記支柱層と前記接着部と前記樹脂含有層を備える中空構造体を得ることを特徴とする(3)記載の中空構造体の製造方法。
(5) 前記転写工程において、加熱及び紫外線照射の少なくともいずれかを用いて、前記接着部を硬化することを特徴とする(1)乃至(4)のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。
(6) 転写用基材の表面に形成された低表面エネルギー材料層上に、樹脂を含むインクを塗布する工程と、前記インクの塗布層を有する転写用基材と、基材に設けた支柱層とを、前記塗布層が前記支柱層と対向するように接触させた状態で、前記塗布層を硬化して樹脂含有層となした後に、前記樹脂含有層を前記転写用基材側から剥離し、前記樹脂含有層と前記基材との間に一部が開放された空間を有する中空構造体を形成する転写工程とを含むことを特徴とする、中空構造体の製造方法。
(7) 前記転写工程において、加熱及び紫外線照射の少なくともいずれかを用いて、前記塗布層を硬化することを特徴とする(6)記載の中空構造体の製造方法。
(8) 前記樹脂含有層は、1層又は複数の層からなることを特徴とする(1)乃至(7)のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。
(9) 前記樹脂含有層は、樹脂を含まない層を包埋する構造を有することを特徴とする(1)乃至(8)のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。
(10) 前記樹脂含有層は、機能性粒子を含有していることを特徴とする(1)乃至(9)のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。
(11) (1)乃至(10)のいずれか1項記載の前記樹脂含有層は、変位部材であることを特徴とする中空構造体の製造方法。
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
(1) A step of applying an ink containing a resin on a low surface energy material layer formed on the surface of a transfer substrate, a resin-containing layer forming step of making the applied ink a resin-containing layer, and the resin A transfer step of forming a hollow structure having a space partially opened between the resin-containing layer and the base material by transferring the content layer to the base material using an adhesive portion. A method for producing a hollow structure, characterized by that.
(2) In the transferring step, the transfer base material on which the resin-containing layer is formed and the base material are bonded so that the resin-containing layer side of the transfer base material faces the base material. The adhesive force formed between the adhesive portion and the base material is greater than the adhesive force formed between the low surface energy material and the resin-containing layer, so that the resin A hollow structure body comprising at least the base material, the adhesive portion, and the resin-containing layer is obtained by peeling a content layer from the transfer base material side. Method.
(3) In the transfer step, the transfer base material on which the resin-containing layer is formed and the base material on which the support layer is provided, and the resin-containing layer side of the transfer base material is the support layer on the base material. A hollow provided with the base material, the strut layer, the adhesive portion, and the resin-containing layer by making contact with the adhesive portion so as to face each other, peeling the resin-containing layer from the transfer base material side A method for producing a hollow structure according to (1), wherein a structure is obtained.
(4) In the transfer step, the adhesive portion is adhered to the resin-containing layer, and the resin-containing layer and the adhesive portion are peeled from the transfer base material, and then the resin-containing layer and the support column of the base material A hollow structure comprising the base material, the support layer, the adhesive portion, and the resin-containing layer is obtained by adhering with the adhesive portion so that the layers face each other. Manufacturing method of structure.
(5) The manufacturing of the hollow structure according to any one of (1) to (4), wherein in the transfer step, the adhesive portion is cured using at least one of heating and ultraviolet irradiation. Method.
(6) A step of applying an ink containing a resin on a low surface energy material layer formed on the surface of the transfer substrate, a transfer substrate having the ink application layer, and a support provided on the substrate In a state where the coating layer is in contact with the coating layer so as to face the support layer, the coating layer is cured to form a resin-containing layer, and then the resin-containing layer is peeled from the transfer substrate side. And a transfer step of forming a hollow structure having a space partially opened between the resin-containing layer and the base material.
(7) The method for producing a hollow structure according to (6), wherein, in the transfer step, the coating layer is cured using at least one of heating and ultraviolet irradiation.
(8) The method for producing a hollow structure according to any one of (1) to (7), wherein the resin-containing layer includes one layer or a plurality of layers.
(9) The method for producing a hollow structure according to any one of (1) to (8), wherein the resin-containing layer has a structure in which a layer not containing a resin is embedded.
(10) The method for producing a hollow structure according to any one of (1) to (9), wherein the resin-containing layer contains functional particles.
(11) The method for producing a hollow structure according to any one of (1) to (10), wherein the resin-containing layer is a displacement member.

本発明によれば、従来のように犠牲層を形成した後に不要な部分を除去するのではなく、必要な部分に膜を付加的(アディティブ)に形成する方法を実現できた。よって、本発明によれば、中空構造体を低環境負荷で製造でき、また省工程で形成できる。   According to the present invention, it is possible to realize a method of forming an additional film on a necessary portion instead of removing an unnecessary portion after forming a sacrificial layer as in the prior art. Therefore, according to the present invention, the hollow structure can be manufactured with a low environmental load and can be formed in a reduced process.

本発明では、中空構造体を構成する部材を、樹脂含有層により形成することができるので、目的とするMEMS等の素子に応じて、所望のヤング率等を設計可能である。また、本発明によれば、樹脂含有層に、導電性粒子、発光性粒子、圧電性粒子、半導体性粒子等の機能性粒子を混合させることが可能であるので、電極部材、発光部材、圧電部材、半導体部材、センサの変位部材等に応用することができる。   In this invention, since the member which comprises a hollow structure can be formed with a resin content layer, desired Young's modulus etc. can be designed according to the elements, such as target MEMS. In addition, according to the present invention, functional particles such as conductive particles, luminescent particles, piezoelectric particles, and semiconductive particles can be mixed in the resin-containing layer. It can be applied to members, semiconductor members, displacement members of sensors, and the like.

本発明の第1の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態の中空構造体の斜視図である。It is a perspective view of the hollow structure of the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8の実施形態の荷重センサにおける、荷重とカンチレバーの変位量と静電容量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the load, the displacement amount of a cantilever, and an electrostatic capacitance in the load sensor of the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 9th Embodiment of this invention. 本発明の第10の実施形態の中空構造体の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the hollow structure of the 10th Embodiment of this invention.

本発明の実施形態について以下説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明者は、中空構造体の技術開発を進める研究過程で、荷重センサ等に利用可能な片持ち梁状や両持ち梁状の変位部材等の製造において、次の点に着目した。第1に、変位部材の材料の選択の幅を従来の無機化合物のみ限定するのでなく、新規な選択肢を実現すること、及び、第2に、中空構造体の製造方法において犠牲層を用いない付加的(アディティブ)な方法を実現することである。そこで、本実施形態では、中空構造体の、空間を維持する主たる層を、樹脂を含むインク層の塗布により形成した後に転写することにより、中空構造体を製造する方法を実現した。   The present inventor has paid attention to the following points in manufacturing a cantilever-like or doubly-supported displacement member that can be used for a load sensor or the like in a research process for advancing the technical development of a hollow structure. First, the range of selection of the material for the displacement member is not limited to the conventional inorganic compounds, but a new option is realized, and second, the addition without using a sacrificial layer in the manufacturing method of the hollow structure It is to realize an additive method. Therefore, in the present embodiment, a method for manufacturing the hollow structure is realized by transferring the main layer of the hollow structure that maintains the space by applying an ink layer containing a resin and then transferring the layer.

本発明の実施形態における主たる製造工程は、次の工程である。
(a) 転写用基材の表面に形成された低表面エネルギー材料層上に、樹脂を含むインクを塗布する工程。
(b) 前記塗布したインクを樹脂含有層にする樹脂含有層形成工程。
(c) 前記樹脂含有層を、接着部を用いて、基材に転写することにより、前記樹脂含有層と前記基材との間に一部が開放された空間を有する中空構造体を形成する転写工程。
The main manufacturing process in the embodiment of the present invention is the following process.
(A) The process of apply | coating the ink containing resin on the low surface energy material layer formed in the surface of the base material for transcription | transfer.
(B) A resin-containing layer forming step in which the applied ink is used as a resin-containing layer.
(C) By transferring the resin-containing layer to a base material using an adhesive portion, a hollow structure having a space partially opened between the resin-containing layer and the base material is formed. Transfer process.

転写用基材は、表面に低表面エネルギー材料を均一に積層できるものであれば特に限定はされない。具体例としては、ガラス、アルミやステンレスなどからなる金属板や金属箔、板状のプラスチックや薄膜状のプラスチックフィルム、紙、などが挙げられる。   The substrate for transfer is not particularly limited as long as the low surface energy material can be uniformly laminated on the surface. Specific examples include metal plates and metal foils made of glass, aluminum, stainless steel, etc., plate-like plastics, thin-film plastic films, paper, and the like.

転写用基材を覆う低表面エネルギー材料は、転写用基材の上層のインクを後の工程で剥離しやすいものが好ましい。具体的には、ポリジメチルシロキサンおよびその誘導体と共重合体、ポリテトラフルオロエチレンのように末端基をフッ素置換された樹脂材料、フッ素化オルガノポリシロキサンのように末端基をフッ素置換された表面処理剤、フッ素化オルガノシランやフッ素化アルカンチオールなどの表面修飾剤が挙げられる。   The low surface energy material that covers the transfer substrate is preferably a material that easily peels off the ink of the upper layer of the transfer substrate in a later step. Specifically, polydimethylsiloxane and its derivatives and copolymers, resin materials whose terminal groups are fluorine-substituted, such as polytetrafluoroethylene, and surface treatments whose terminal groups are fluorine-substituted, such as fluorinated organopolysiloxanes And surface modifiers such as fluorinated organosilanes and fluorinated alkanethiols.

樹脂を含むインクを用いるのは、高い凝集力を有するためであり、後述する接着部を介しての接触の際に、一部分の接触にも関わらず非接触部分を含む層全体を転写することを可能とするためである。樹脂を含まない層を用いた場合、接着部との接触部のみが転写され、中空構造の形成は不可能となる。ここで、樹脂とは、乾燥又は硬化させた際に膜状になるものであれば特に限定はされない。例として挙げるならば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリフッ化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム、等があげられる。また、列挙したこれらの樹脂は、いずれも絶縁性(誘電性)の素材だが、導電性あるいは半導体性の樹脂であってもよい。導電性の材料としてはPEDOTおよびPEDOT/PSS、半導体性の材料としてはポリチオフェンおよびその誘導体等が挙げられる。これらの樹脂材料は単独であっても、複数種類が混合されていてもよい。   The reason for using the ink containing the resin is to have a high cohesive force, and when contacting through the adhesive portion described later, the entire layer including the non-contact portion is transferred regardless of the partial contact. This is to make it possible. When a layer that does not contain a resin is used, only the contact portion with the adhesive portion is transferred, making it impossible to form a hollow structure. Here, the resin is not particularly limited as long as it becomes a film when dried or cured. Examples include polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, polystyrene, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl phenol, polyimide, polyamide, polyphthalamide, polyvinyl fluoride, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, and polyvinylidene fluoride. Epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, silicone resin, butyl rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, natural rubber, and the like. These listed resins are all insulating (dielectric) materials, but may be conductive or semiconductive resins. Examples of the conductive material include PEDOT and PEDOT / PSS, and examples of the semiconductor material include polythiophene and derivatives thereof. These resin materials may be used alone or a plurality of types may be mixed.

樹脂をインク化するために用いられる溶媒としては、対象の樹脂を溶解させるものであれば特に限定はされない。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1−ブタノール、第3級ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール、アセトン、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ブチルセロソルブ、水等が挙げられる。   The solvent used for converting the resin into an ink is not particularly limited as long as it dissolves the target resin. For example, methanol, ethanol, isopropanol, 1-butanol, tertiary butanol, isobutanol, diacetone alcohol, acetone, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, Methyl acetate, butyl acetate, methoxybutyl acetate, cellosolve acetate, amyl acetate, normal propyl acetate, isopropyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol mono Examples include ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, butyl cellosolve, and water. .

インクには、中空構造体に機能を付与する目的で、機能性粒子が混合されていてもよい。例えば、導電性の発現のためには、金、銀、銅、アルミ、ニッケル、ケイ素(シリコン)、炭化シリコン、カーボンナノチューブ、グラフェン、ITO、IZOなどが挙げられる。半導体性の発現には、カーボンナノチューブ、フラーレン、ルブレンや低分子チオフェン誘導体などの有機半導体、ZnO、ZnS、TiO2、IGZOなどが挙げられる。 Functional particles may be mixed in the ink for the purpose of imparting a function to the hollow structure. For example, gold, silver, copper, aluminum, nickel, silicon (silicon), silicon carbide, carbon nanotube, graphene, ITO, IZO and the like can be used for the expression of conductivity. Examples of semiconducting properties include organic semiconductors such as carbon nanotubes, fullerenes, rubrenes, and low molecular thiophene derivatives, ZnO, ZnS, TiO 2 , IGZO, and the like.

インクには、膜の硬化を促進あるいは制御させる目的で重合開始剤が添加されていてもよい。光による重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、4−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、メチル(o−ベンゾイル)ベンゾエート、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインオクチルエーテル、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジアセチル等のカルボニル化合物、メチルアントラキノン、クロロアントラキノン、クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン等のアントラキノン又はチオキサントン誘導体、ジフェニルジスルフィド、ジチオカーバメート等の硫黄化合物が挙げられる。また熱による重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビスイソバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩等のアゾ系化合物、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、アセチルアセトンパーオキシド等のケトンパーオキシド類、イソブチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキシド、o−メチルベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、p−クロロベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド類、2,4,4−トリメチルペンチル−2−ヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、tert−ブチルパーオキシド等のヒドロパーオキシド類、ジクミルパーオキシド、tert−ブチルクミルパーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、トリス(tert−ブチルパーオキシ)トリアジン等のジアルキルパーオキシド類、1,1−ジ−tert−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類、tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−tert−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−tert−ブチルパーオキシアゼレート、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−tert−ブチルパーオキシトリメチルアジペート等のアルキルパーエステル類、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーカーボネート類が挙げられる。   A polymerization initiator may be added to the ink for the purpose of promoting or controlling the curing of the film. Examples of the polymerization initiator by light include acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 4-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxy- 2-methylpropiophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, benzophenone, methyl (o-benzoyl) benzoate, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1 -Phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin octyl ether, benzyl, benzyldimethylketer , Benzyl diethyl ketal, carbonyl compounds diacetyl such as methyl anthraquinone, chloroanthraquinone, chlorothioxanthone, 2-methyl thioxanthone, anthraquinone or thioxanthone derivatives such as 2-isopropylthioxanthone, diphenyl disulfide, sulfur compounds such as dithiocarbamate. As the polymerization initiator by heat, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobisisovaleronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 4, 4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile), 2,2'-azobis (2-methylpropane), 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) ) Azo compounds such as dihydrochloride, ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, acetylacetone peroxide, isobutyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide , O-methylbenzoyl peroxide, lauroyl peroxide Diacyl peroxides such as p-chlorobenzoyl peroxide, hydroperoxides such as 2,4,4-trimethylpentyl-2-hydroperoxide, diisopropylbenzene peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl peroxide Dialkyl peroxides such as dicumyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, tris (tert-butylperoxy) triazine, 1,1-di-tert-butylperoxycyclohexane, Peroxyketals such as 2,2-di (tert-butylperoxy) butane, tert-butylperoxypivalate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxyisobutyrate, Z-ter t-butylperoxyhexahydroterephthalate, di-tert-butylperoxyazelate, tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, tert-butylperoxyacetate, tert-butylperoxybenzoate, Examples include alkyl peresters such as di-tert-butylperoxytrimethyladipate, and percarbonates such as diisopropylperoxydicarbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, and tert-butylperoxyisopropylcarbonate.

インクには、低表面エネルギー材料への濡れ性の調整などを目的とし、他の材料が添加されていてもよい。例えば、フッ素系界面活性剤、あるいは、シリコーン系界面活性剤などが挙げられる。   Other materials may be added to the ink for the purpose of adjusting wettability to a low surface energy material. For example, a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant can be used.

インクを低表面エネルギー材料の表面に形成する手法としては、一般的な塗布、印刷法が幅広く用いられる。具体的には、インクジェット法、スクリーン印刷法、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、グラビアオフセット法、凸版オフセット法、マイクロコンタクトプリント法、凸版反転印刷法等を用いることができる。   As a method for forming ink on the surface of a low surface energy material, general coating and printing methods are widely used. Specifically, inkjet method, screen printing method, spin coating method, bar coating method, slit coating method, dip coating method, spray coating method, gravure printing method, flexographic printing method, gravure offset method, letterpress offset method, microcontact A printing method, a letterpress reverse printing method, or the like can be used.

樹脂含有層形成工程は、樹脂を含むインクの塗布層を、乾燥又は硬化することにより、樹脂含有層にする工程である。樹脂含有層は、例えば樹脂膜と呼ぶこともできるものであり、樹脂となる材料が溶媒によって溶解または分散されることで液体となっていたインクが、乾燥による溶媒除去によって固体となった状態をさす。この時完全に樹脂の重合反応や縮合反応が完了していなくともよい。後から重合や縮合処理(露光など)をする場合も含む。   The resin-containing layer forming step is a step of forming a resin-containing layer by drying or curing the coating layer of the ink containing the resin. The resin-containing layer can also be referred to as, for example, a resin film, and is a state in which the ink that has become liquid by dissolving or dispersing the resin material in a solvent becomes a solid by solvent removal by drying. Sure. At this time, the resin polymerization reaction or condensation reaction may not be completely completed. This includes cases where polymerization or condensation treatment (exposure, etc.) is performed later.

インクを硬化あるいは乾燥させる工程は、該インクを膜状に変化させる方法であれば特に限定はされないが、オーブンやホットプレートなどでの加熱処理、紫外線や高出力フラッシュランプを含む光照射が、具体例として挙げられる。この工程によって膜の凝集力が高められ、後述する接着部を介しての接触によって一部分の接触にも関わらず非接触部分を含む層全体を転写することが可能となる。   The step of curing or drying the ink is not particularly limited as long as it is a method for changing the ink into a film, but heat treatment using an oven or a hot plate, light irradiation including ultraviolet light or a high-power flash lamp is specifically performed. Take as an example. By this step, the cohesive force of the film is increased, and the entire layer including the non-contact portion can be transferred by the contact through the adhesive portion described later, despite the partial contact.

接着部としては、一般的に使用されている接着性の材料を幅広く用いることができ、本実施形態の硬化又は乾燥されたインクと素子用の基材とを適切に接合できるものであれば、特に限定はされない。具体例としては、酢酸ビニールエマルジョンのような水溶性接着剤、ニトリルゴムなどのゴム系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ビニル系接着剤、シリコーンゴム系接着剤、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、アクリルなどの樹脂系接着剤が挙げられる。また導電性接着剤(例:藤倉化成社 ドータイトFA-705BN)等を用いることもできる。   As the adhesive portion, a wide range of commonly used adhesive materials can be used, as long as the cured or dried ink of this embodiment and the element substrate can be appropriately joined together, There is no particular limitation. Specific examples include water-soluble adhesives such as vinyl acetate emulsion, rubber adhesives such as nitrile rubber, epoxy adhesives, acrylic adhesives, vinyl adhesives, silicone rubber adhesives, ABS resins, and polycarbonates. Resin adhesives such as polyamide and acrylic. In addition, a conductive adhesive (eg, Fujikura Kasei Co., Ltd. Dotite FA-705BN) can also be used.

接着部と樹脂含有層の接する面積は、後の工程での転写の可否に関わり、樹脂含有層が低表面エネルギー材料と接する面積の10分の1以上であることが好ましく、5分の1以上であることがより好ましい。   The area where the adhesive portion and the resin-containing layer are in contact is related to the possibility of transfer in a later step, and is preferably at least 1/10 of the area where the resin-containing layer is in contact with the low surface energy material. It is more preferable that

接着部の形成方法としては、一般的な塗布、印刷法が幅広く用いられる。具体的にはインクジェット法、スクリーン印刷法、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、グラビアオフセット法、凸版オフセット法、マイクロコンタクトプリント法、凸版反転印刷法等を用いることができる。   As a method for forming the adhesive portion, general coating and printing methods are widely used. Specifically, inkjet method, screen printing method, spin coating method, bar coating method, slit coating method, dip coating method, spray coating method, gravure printing method, flexographic printing method, gravure offset method, letterpress offset method, micro contact printing And letterpress reverse printing can be used.

素子用基材としては、接着部の接着性が機能できるものであればよく、特に限定はされない。具体例としては、ガラス、アルミやステンレスなどからなる金属板や金属箔、板状のプラスチックや薄膜状のプラスチックフィルム、紙等が挙げられる。またこれらの基材の表面に別の層が1層以上積層されていてもよく、それによって表面が凹凸構造を含むなど、平坦でなくてもよい。   The element base material is not particularly limited as long as the adhesiveness of the bonding portion can function. Specific examples include metal plates and metal foils made of glass, aluminum, stainless steel, etc., plate-like plastics, thin-film plastic films, paper, and the like. In addition, one or more other layers may be laminated on the surface of these base materials, and the surface may not be flat, for example, the surface may include an uneven structure.

素子用基材と、インク等の形成された転写用基材とを接触させる方法は、接着部と基材の一部が物理的に接触する手法であれば特に限定されない。2つの基材が互いに平面状に固定されていても、又は互いにロール状に固定されていても、あるいは、一方が平面状、他方がロール状に固定されていてもよい。   The method for bringing the element base material into contact with the transfer base material on which ink or the like is formed is not particularly limited as long as the bonding portion and a part of the base material are in physical contact with each other. The two substrates may be fixed to each other in a flat shape, or may be fixed to each other in a roll shape, or one may be fixed in a flat shape and the other may be fixed in a roll shape.

本実施の形態の中空構造体は、樹脂含有層と基材との間に、一部が開放された空間を有する構造である。中空構造体は、中空部分と、該中空部分を維持する周辺の部材とからなる。例えば、周辺の部材は、第1の面の素子用基材と、該素子用基材に対向する第2の面の樹脂含有層と、第1の面と第2の面とを固定しかつ間隔を調整する機能を有する第3の面を構成する部材とを、少なくとも有する。例えば中空空間が略直方体であれば、残りの、第4の面、第5の面、第6の面が、周辺部材の存在しない開放された空間であってよい。また、後述する片持ち梁状は、3つの側面が開放された空間の例であり、両持ち梁状は、両側面が開放された空間の例である。両持ち梁状や片持ち梁状の樹脂含有層は、樹脂含有層が基材から一部が浮遊した状態の中空構造体を構成している。第3の面を構成する部材として、接着部と支柱層の併用、又は接着部が挙げられる。   The hollow structure of the present embodiment has a structure in which a partly open space is provided between the resin-containing layer and the base material. The hollow structure includes a hollow portion and peripheral members that maintain the hollow portion. For example, the peripheral member fixes the element substrate on the first surface, the resin-containing layer on the second surface facing the element substrate, the first surface and the second surface, and And at least a member constituting the third surface having a function of adjusting the interval. For example, if the hollow space is a substantially rectangular parallelepiped, the remaining fourth surface, fifth surface, and sixth surface may be open spaces where no peripheral members are present. Further, the cantilever shape described later is an example of a space in which three side surfaces are open, and the double-sided beam shape is an example of a space in which both side surfaces are open. The resin-containing layer in the form of a cantilever or cantilever forms a hollow structure in which the resin-containing layer is partially suspended from the base material. Examples of the member constituting the third surface include a combined use of an adhesive portion and a support layer, or an adhesive portion.

転写工程については、後述する各実施形態で具体的に説明する。   The transfer process will be specifically described in each embodiment described later.

本発明の実施形態における前記主たる製造工程(a)(b)(c)の変形例は、次の工程(d)(e)を含む工程である。接続部による接続の代わりに、インク塗布層自体の接着性により、基材側に転写させる方法である。即ち、塗布したインクを未硬化の状態で基材側に接触させ、転写工程中にインク塗布層を硬化させる方法である。
(d) 転写用基材の表面に形成された低表面エネルギー材料層上に、樹脂を含むインクを塗布する工程。
(e) 前記インク塗布層を有する転写用基材と、基材に設けた支柱層とを、前記インク塗布層が前記支柱層と対向するように接触させた状態で前記インク塗布層を硬化して樹脂含有層となした後に、前記樹脂含有層を前記転写用基材側から剥離して、前記樹脂含有層と前記基材との間に一部が開放された空間を有する中空構造体を形成する転写工程。
The modification of the main manufacturing steps (a), (b) and (c) in the embodiment of the present invention is a step including the following steps (d) and (e). In this method, instead of connecting by a connecting portion, the ink coating layer itself is transferred to the substrate side by the adhesiveness. That is, the applied ink is brought into contact with the substrate side in an uncured state, and the ink coating layer is cured during the transfer process.
(D) The process of apply | coating the ink containing resin on the low surface energy material layer formed in the surface of the base material for transcription | transfer.
(E) The ink coating layer is cured in a state where the transfer base material having the ink coating layer and the support layer provided on the base material are in contact with each other so that the ink coating layer faces the support layer. After the resin-containing layer is formed, a hollow structure having a space in which a part of the resin-containing layer and the base material are opened by peeling the resin-containing layer from the transfer base material side. Transfer process to be formed.

(第1の実施形態)
本実施形態を、図1を参照して以下説明する。図1は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。本実施形態の中空構造体は、基材5(「素子用基材」ともいう。)と接着部4と樹脂含有層3とを備える(図1(d)参照)。
(First embodiment)
This embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a method for manufacturing a hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of the present embodiment includes a base material 5 (also referred to as “element base material”), an adhesive portion 4, and a resin-containing layer 3 (see FIG. 1D).

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を含む。
(1) 転写用基材1に積層形成されている低表面エネルギー材料2の表面に、少なくとも樹脂を含むインク層3(簡便のため樹脂含有層3と同符号で示す。)を塗布する工程。なお、転写用基材とは、後述する転写工程により剥離され、中空構造体を構成しない基材をいう。
(2) 前記インク層3を硬化または乾燥させて樹脂含有層を形成する樹脂含有層形成工程(図1(a)参照)。
(3) 前記樹脂含有層3に接着部4を付与する工程(図1(b)参照)。接着部4の面積は、インク層3の面積より小さい。
(4) 転写用基材1上の前記樹脂含有層3と、基材5とを対向させ、インク層上の接着部4を、基材5に接触させる工程(図1(c)参照)。本工程では、接触させる際に樹脂含有層3を基材5へ転写させるのに必要な圧力を印加する。
(5) 工程(4)の接触後、転写により、樹脂含有層3が接着部4を介して前記基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程(図1(d)参照)。本工程では、前記樹脂含有層3を、接着部4と共に基材5側に転写するものである。転写の際、樹脂層含有3は、接着部に接着している領域のみでなく、接着部に接着していない領域も、転写用基材1表面の低表面エネルギー材料2の表面から剥離する。剥離の際に、樹脂含有層そのものが切断されたり亀裂が入ったりすることはない。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment includes the following steps.
(1) A step of applying an ink layer 3 containing at least a resin (indicated by the same symbol as the resin-containing layer 3 for convenience) to the surface of the low surface energy material 2 laminated on the transfer substrate 1. In addition, the base material for transfer refers to a base material that is peeled off by a transfer process described later and does not constitute a hollow structure.
(2) A resin-containing layer forming step in which the ink layer 3 is cured or dried to form a resin-containing layer (see FIG. 1A).
(3) The process of providing the adhesion part 4 to the said resin content layer 3 (refer FIG.1 (b)). The area of the bonding portion 4 is smaller than the area of the ink layer 3.
(4) A step in which the resin-containing layer 3 on the transfer substrate 1 and the substrate 5 are opposed to each other, and the adhesive portion 4 on the ink layer is brought into contact with the substrate 5 (see FIG. 1C). In this step, a pressure necessary to transfer the resin-containing layer 3 to the substrate 5 is applied when contacting.
(5) A step of forming a hollow structure in which the resin-containing layer 3 is partially suspended from the base material 5 via the adhesive portion 4 by transfer after the contact in the step (4) (FIG. 1D). reference). In this step, the resin-containing layer 3 is transferred together with the adhesive portion 4 to the base material 5 side. At the time of transfer, the resin layer-containing 3 peels not only the region adhered to the adhesive portion but also the region not adhered to the adhesive portion from the surface of the low surface energy material 2 on the surface of the transfer substrate 1. At the time of peeling, the resin-containing layer itself is not cut or cracked.

転写工程において、樹脂含有層3全体が、転写用基材1表面の低表面エネルギー材料2の表面から剥離するのは、接着部と基材との間で形成される付着力が、低表面エネルギー材料と樹脂含有層との間で形成される付着力よりも大きいことによる。   In the transfer step, the entire resin-containing layer 3 is peeled off from the surface of the low surface energy material 2 on the surface of the transfer substrate 1 because the adhesive force formed between the adhesive portion and the substrate is low surface energy. This is because it is larger than the adhesive force formed between the material and the resin-containing layer.

(第2の実施形態)
本実施形態を、図2を参照して以下説明する。図2は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。本実施形態の中空構造体は、基材5と接着部4と樹脂含有層3とを備え(図2(d)参照)、第1の実施形態と同じ構造である。
(Second Embodiment)
This embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing a method for manufacturing the hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of this embodiment includes a base material 5, an adhesive portion 4, and a resin-containing layer 3 (see FIG. 2D), and has the same structure as that of the first embodiment.

第1の実施形態では、接着部4を、転写用基材1上の樹脂含有層3の上に形成したが、本実施形態では、中空構造体の基材側に形成する点で異なる。本実施形態の中空構造体においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the adhesive portion 4 is formed on the resin-containing layer 3 on the transfer substrate 1. However, the present embodiment is different in that it is formed on the substrate side of the hollow structure. Also in the hollow structure of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を主として含む。工程(2−1)(2−2)は第1の実施形態工程(1)(2)と同じである。
(2−3) 基材5に接着部4を形成する工程(図2(b)参照)。接着部4の面積は、インク層3の面積より小さい。
(2−4) 転写用基材1上の樹脂含有層3と基材5とを対向させ、樹脂含有層3を、基材5上の接着部4に接触させる工程(図2(c)参照)。本工程では、転写用基材の表面に積層形成された低表面エネルギー材料2の層の表面上の、樹脂含有層3を、接着部4に接触させ、その際に樹脂含有層3を基材5へ転写させるのに必要な圧力を印加する。
(2−5) 工程(2−4)の接触後、転写により、樹脂含有層3が接着部4を介して前記基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程(図2(d)参照)。本工程では、前記樹脂含有層3を、接着部側に転写するものである。転写の際、樹脂含有層3は、接着部に接着している領域のみでなく、接着部に接着していない領域も、転写用基材1表面の低表面エネルギー材料2の表面から剥離する。剥離の際に、樹脂含有層3そのものが切断されたり亀裂が入ったりすることはない。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment mainly includes the following steps. Steps (2-1) and (2-2) are the same as steps (1) and (2) in the first embodiment.
(2-3) The process of forming the adhesion part 4 in the base material 5 (refer FIG.2 (b)). The area of the bonding portion 4 is smaller than the area of the ink layer 3.
(2-4) A step in which the resin-containing layer 3 and the substrate 5 on the transfer substrate 1 are opposed to each other, and the resin-containing layer 3 is brought into contact with the adhesive portion 4 on the substrate 5 (see FIG. 2C). ). In this step, the resin-containing layer 3 on the surface of the low surface energy material 2 layered on the surface of the transfer substrate is brought into contact with the adhesive portion 4, and the resin-containing layer 3 is then used as the substrate. Apply the pressure required to transfer to 5.
(2-5) After the contact in the step (2-4), a step of forming a hollow structure body in which the resin-containing layer 3 is partially suspended from the base material 5 via the bonding portion 4 by transfer (FIG. 2 (d)). In this step, the resin-containing layer 3 is transferred to the bonding portion side. At the time of transfer, the resin-containing layer 3 peels not only the region adhered to the adhesive portion but also the region not adhered to the adhesive portion from the surface of the low surface energy material 2 on the surface of the transfer substrate 1. At the time of peeling, the resin-containing layer 3 itself is not cut or cracked.

(第3の実施形態)
本実施形態を、図3を参照して以下説明する。図3は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。本実施形態の中空構造体は、基材5と、支柱層6と、接着部4と、支柱層6と接着部4とで支持される樹脂含有層3とからなる構造を備える(図3(d)参照)。
(Third embodiment)
This embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing a method for manufacturing the hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of the present embodiment has a structure including a base material 5, a support layer 6, an adhesive portion 4, and a resin-containing layer 3 supported by the support layer 6 and the adhesive portion 4 (FIG. 3 ( d)).

第1の実施形態では、中空構造体を構成する基材と樹脂含有層3との間に形成される中空空間の層の厚みは接着部の厚みにより決定されていたが、本実施形態は、中空空間の層の厚みを調整するために、接着部4に加えて支柱層6を設けた点で、第1の実施形態と異なる。   In 1st Embodiment, although the thickness of the layer of the hollow space formed between the base material which comprises a hollow structure, and the resin content layer 3 was determined by the thickness of the adhesion part, this embodiment is In order to adjust the thickness of the layer of the hollow space, it differs from the first embodiment in that a support layer 6 is provided in addition to the bonding portion 4.

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を主として含む。工程(3−1)(3−2)(3−3)は第1の実施形態の工程(1)(2)(3)と同じである。
(3−4) 基材5に支柱層6を設ける工程。
(3−5) 転写用基材1上の樹脂含有層3と、基材5上の支柱層6とを対向させ、樹脂含有層上の接着部4を、基材5上の支柱層6に接触させる工程(図3(c)参照)。本工程では、接触させる際に、樹脂含有層3を基材5へ転写させるのに必要な圧力を印加する。
(3−6) 工程(3−5)の接触後、転写により、樹脂含有層3が接着部4及び支柱層6を介して基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程(図3(d)参照)。本工程では、樹脂含有層3を、接着部4と共に、基材5側の支柱層6に転写するものである。転写の際、樹脂含有層3は、接着部4に接着している領域のみでなく、接着部4に接着していない領域も、転写用基材1表面の低表面エネルギー材料2の表面から剥離する。剥離の際に、インク層そのものが切断されたり亀裂が入ったりすることはない。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment mainly includes the following steps. Steps (3-1), (3-2), and (3-3) are the same as steps (1), (2), and (3) of the first embodiment.
(3-4) The process of providing the support | pillar layer 6 in the base material 5. FIG.
(3-5) The resin-containing layer 3 on the transfer substrate 1 and the support layer 6 on the substrate 5 are made to face each other, and the adhesive portion 4 on the resin-containing layer is attached to the support layer 6 on the substrate 5. A step of contacting (see FIG. 3C). In this step, a pressure necessary for transferring the resin-containing layer 3 to the substrate 5 is applied when contacting.
(3-6) After the contact in the step (3-5), a hollow structure body in which the resin-containing layer 3 is partially suspended from the base material 5 via the adhesive portion 4 and the support layer 6 is formed by transfer. Process (refer FIG.3 (d)). In this step, the resin-containing layer 3 is transferred together with the bonding portion 4 to the support layer 6 on the base material 5 side. During transfer, the resin-containing layer 3 peels not only the region bonded to the bonding portion 4 but also the region not bonded to the bonding portion 4 from the surface of the low surface energy material 2 on the surface of the transfer substrate 1. To do. During peeling, the ink layer itself is not cut or cracked.

本実施形態のように、素子用基材に支柱層を設けておき、支柱層の表面と接着部を接触させて転写することにより、中空構造体と基材との間に形成される空気の層の厚みを調整できる効果を奏する。   As in this embodiment, a support layer is provided on the element base material, and the surface of the support layer is contacted with the adhesive portion to transfer the air, so that the air formed between the hollow structure and the base material is transferred. There exists an effect which can adjust the thickness of a layer.

図3では、接着部4を樹脂含有層3上に形成したが、これに替えて、接着部4を支柱層6上にまず形成して後、樹脂含有層3を、基材側の支柱層上の接着部4に転写するようにしても、同様の中空構造体が得られる。   In FIG. 3, the adhesive portion 4 is formed on the resin-containing layer 3. Instead, the adhesive portion 4 is first formed on the support layer 6, and then the resin-containing layer 3 is formed on the support-side support layer. A similar hollow structure can be obtained by transferring to the upper adhesive portion 4.

(第4の実施形態)
第1乃至3の実施形態では、樹脂を含むインク層3が1層の例を挙げて説明したが、いずれの実施形態の場合も複数の積層体で実施してもよい。複数の積層体からなる場合を、図4を参照して以下説明する。図4は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。本実施形態の中空構造体は、基材5と、接着部4と、接着部4で支持される複数の層(31、32、33)からなる樹脂含有層3とを備える(図4(d)参照)。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, the example in which the ink layer 3 including the resin is one layer has been described. However, in any of the embodiments, a plurality of stacked bodies may be used. The case where it consists of a several laminated body is demonstrated below with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing a method for manufacturing the hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of the present embodiment includes a base material 5, an adhesive portion 4, and a resin-containing layer 3 composed of a plurality of layers (31, 32, 33) supported by the adhesive portion 4 (FIG. 4 (d). )reference).

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を主として含む。樹脂を含むインク層が複数層である点を除いては第1の実施形態と同様の方法である。
(4−1) 転写用基材1に積層形成されている低表面エネルギー材料2の表面に、少なくとも樹脂を含むインク層31を塗布する工程。
(4−2) 前記インク層31を硬化又は乾燥させる工程。
(4−3) 前記インク層31の上に樹脂を含むインク層32を塗布する工程。
(4−4) 前記インク層32を硬化又は乾燥させる工程。
(4−5) 前記インク層32の上に樹脂を含むインク層33を塗布する工程。
(4−6) 前記インク層33を硬化又は乾燥させる工程(図4(a)参照)。
(4−7) 樹脂を含有するインクの形成と硬化又は乾燥を必要に応じ所望回繰り返したのちに、接着部4を付与する工程(図4(b)参照)。
(4−8) 転写用基材1上の硬化又は乾燥させた複数のインク層と基材5とを対向させ、前記インク層上の接触部4を、基材5に接触させる工程(図4(c)参照)。
(4−9) 工程(4−8)の接触後、転写により、硬化又は乾燥させたインク層(31、32、33)からなる樹脂含有層3が接着部4を介して基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程(図4(d)参照)。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment mainly includes the following steps. The method is the same as that of the first embodiment except that there are a plurality of ink layers containing a resin.
(4-1) A step of applying an ink layer 31 containing at least a resin to the surface of the low surface energy material 2 laminated on the transfer substrate 1.
(4-2) A step of curing or drying the ink layer 31.
(4-3) A step of applying an ink layer 32 containing a resin on the ink layer 31.
(4-4) A step of curing or drying the ink layer 32.
(4-5) A step of applying an ink layer 33 containing a resin on the ink layer 32.
(4-6) A step of curing or drying the ink layer 33 (see FIG. 4A).
(4-7) A step of applying the adhesive portion 4 after repeating the formation and curing or drying of the ink containing the resin as many times as necessary (see FIG. 4B).
(4-8) A step of bringing the plurality of cured or dried ink layers on the transfer substrate 1 and the substrate 5 to face each other and bringing the contact portions 4 on the ink layer into contact with the substrate 5 (FIG. 4). (See (c)).
(4-9) After the contact in the step (4-8), the resin-containing layer 3 composed of the ink layers (31, 32, 33) cured or dried by transfer is separated from the base material 5 through the adhesive portion 4. Forming a hollow structure in a state where the portion is suspended (see FIG. 4D).

本実施形態では、複数のインク層を形成した転写用基材を、接着部を介して素子用基材と接触させることにより、複数の層を一括で転写することができる。図4に示すように、樹脂を含むインクの積層からなる場合、最も先に形成された樹脂を含むインク31(乾燥又は硬化後)からはみ出す形で樹脂を含むインク33(乾燥又は硬化後)が形成されている場合であっても一括で転写することが可能である。   In the present embodiment, a plurality of layers can be collectively transferred by bringing a transfer substrate on which a plurality of ink layers are formed into contact with an element substrate through an adhesive portion. As shown in FIG. 4, in the case of a laminate of resin-containing ink, the ink 33 containing resin (after drying or curing) protrudes from the ink 31 containing resin that is formed first (after drying or curing). Even if it is formed, it is possible to transfer all at once.

例えば、樹脂を含むインク層(31、32、33)(乾燥又は硬化後)を、それぞれシリコーン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂で形成すると、光導波路素子を実現できる。   For example, if the ink layers (31, 32, 33) containing resin (after drying or curing) are formed of silicone resin, polymethyl methacrylate resin, and silicone resin, respectively, an optical waveguide element can be realized.

なお、中空構造体の中空空間の所望のサイズに対応して、さらに支柱層を設け、接着部4と支柱層とで複数の層(31、32、33)からなる樹脂含有層3を支持するようにしてもよい。   Note that a strut layer is further provided corresponding to the desired size of the hollow space of the hollow structure, and the resin-containing layer 3 composed of a plurality of layers (31, 32, 33) is supported by the adhesive portion 4 and the strut layer. You may do it.

(第5の実施形態)
第4の実施形態では、中空構造体において、樹脂を含む層が積層体からなり、かつ積層体が全て樹脂を含むインク層から形成される場合について説明したが、本実施形態では、積層体が、樹脂を含むインク層及び樹脂を含まない層から形成される積層体である場合について説明する。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, in the hollow structure, the case where the layer including the resin is formed of a laminate and the entire stack is formed of the ink layer including the resin has been described. A case where the laminate is formed of an ink layer containing a resin and a layer not containing a resin will be described.

図5は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。本実施形態の中空構造体は、基材5と、接着部4と、接着部4で支持される積層体(樹脂を含むインク層(乾燥又は硬化後)31、32、33と、樹脂を含まない層71、72))とを備える(図5(d)参照)。   FIG. 5 is a diagram schematically showing a method for manufacturing the hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of the present embodiment includes a base material 5, an adhesive portion 4, a laminate (resin-containing ink layer (after drying or curing)) 31, 32, 33 supported by the adhesive portion 4, and a resin. (See FIG. 5 (d)).

本実施形態では、第4の実施形態と同様に、積層体を、基材の接着部に一括で転写して中空構造体を製造することができる。積層体の構造として、樹脂を含むインク層に平面的に収まる大きさでかつ樹脂を含むインク層に接していれば、樹脂を含まない層を用いることができる。例えば、樹脂を含まない層71のように、樹脂を含まない層が低表面エネルギー基板に直接接していても、樹脂を含むインク層に包埋されていれば一括転写が可能である。樹脂を含まない層としては、蒸着やスパッタなどの真空成膜法によって作られる金属や酸化物など無機材料の膜や有機低分子膜、あるいはナノ粒子(金、銀、銅、アルミ、ニッケル、ケイ素(シリコン)、炭化シリコン、カーボンナノチューブ、グラフェン、ITO、IZO、フラーレン、ルブレンや低分子チオフェン誘導体などの有機半導体、ZnO、ZnS、TiO2、IGZO)の集合した膜などが挙げられる。 In the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, the laminate can be collectively transferred to the bonding portion of the base material to produce a hollow structure. As a structure of the laminated body, a layer that does not include a resin can be used as long as it is in a size that fits in a plane with an ink layer that includes a resin and is in contact with the ink layer that includes the resin. For example, even if a layer that does not include a resin, such as the layer 71 that does not include a resin, is in direct contact with the low surface energy substrate, batch transfer is possible if the layer is embedded in an ink layer that includes a resin. Layers that do not contain resin include films of inorganic materials such as metals and oxides created by vacuum deposition methods such as vapor deposition and sputtering, organic low molecular films, or nanoparticles (gold, silver, copper, aluminum, nickel, silicon (Silicon), silicon carbide, carbon nanotubes, graphene, ITO, IZO, fullerene, rubrene, organic semiconductors such as low molecular thiophene derivatives, films in which ZnO, ZnS, TiO 2 , IGZO) are gathered.

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を主として含む。樹脂を含むインク層が積層体である点を除いては、第1の実施形態と同様の方法である。
(5−1) 転写用基材1に積層形成されている低表面エネルギー材料2の表面に、樹脂を含まない層71を形成する工程。
(5−2) 樹脂を含まない層71を覆い、転写用基材1に積層形成されている低表面エネルギー材料2の表面に、周辺が被着するように、樹脂を含むインク層31を塗布する工程。
(5−3) 前記インク層31を硬化又は乾燥させる工程。
(5−4) 前記インク層31の上に、樹脂を含むインク層32を塗布した後、硬化又は乾燥する工程、及び樹脂を含まない層72を形成する工程。
(5−5) 前記インク層32及び樹脂を含まない層72の上に、樹脂を含むインク層33を塗布する工程。
(5−6) 前記インク層33を硬化又は乾燥させる工程(図5(a)参照)。
(5−7) 樹脂を含むインク等の形成と硬化又は乾燥を必要に応じ所望回繰り返した後に、接着部4を付与する工程(図4(b)参照)。
(5−8) 転写用基材1上の硬化又は乾燥させた複数のインク層と基材5とを対向させ、前記インク層上の接触部4を、基材5に接触させる工程(図5(c)参照)。
(5−9) 工程(5−8)の接触後、転写により、積層体(31、32、33、71、72)が接着部4を介して基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程(図5(d)参照)。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment mainly includes the following steps. The method is the same as that of the first embodiment except that the ink layer containing a resin is a laminate.
(5-1) A step of forming a resin-free layer 71 on the surface of the low surface energy material 2 laminated on the transfer substrate 1.
(5-2) An ink layer 31 containing a resin is applied so as to cover the surface 71 of the low surface energy material 2 laminated on the transfer substrate 1 and cover the layer 71 not containing the resin. Process.
(5-3) A step of curing or drying the ink layer 31.
(5-4) A step of applying a resin-containing ink layer 32 on the ink layer 31 and then curing or drying, and a step of forming a resin-free layer 72.
(5-5) A step of applying an ink layer 33 containing resin on the ink layer 32 and the layer 72 not containing resin.
(5-6) A step of curing or drying the ink layer 33 (see FIG. 5A).
(5-7) A step of applying the adhesive portion 4 after repeating the formation and curing or drying of the ink containing the resin as many times as necessary (see FIG. 4B).
(5-8) A step in which a plurality of cured or dried ink layers on the transfer substrate 1 and the substrate 5 are opposed to each other, and the contact portion 4 on the ink layer is brought into contact with the substrate 5 (FIG. 5). (See (c)).
(5-9) After contact in the step (5-8), the laminated body (31, 32, 33, 71, 72) is hollow in a state where a part thereof is floated from the base material 5 through the bonding portion 4 by transfer. A step of forming a structure (see FIG. 5D).

例えば、樹脂を含まない層71、72を金や銀あるいはアルミなどの金属薄膜で形成し、樹脂を含むインク層(乾燥又は硬化後)31、32、33を、それぞれポリメタクリル酸メチル樹脂、半導体粒子を分散させたポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレンで形成すると、薄膜トランジスタ素子を実現できる。   For example, the resin-free layers 71 and 72 are formed of a metal thin film such as gold, silver or aluminum, and the resin-containing ink layers (after drying or curing) 31, 32 and 33 are respectively made of polymethyl methacrylate resin and semiconductor. A thin film transistor element can be realized by forming a polymethyl methacrylate resin in which particles are dispersed and polystyrene.

なお、中空構造体の中空空間の所望のサイズに対応して、さらに支柱層を設け、接着部4と支柱層とで積層体を支持するようにしてもよい。   Note that a strut layer may be further provided corresponding to the desired size of the hollow space of the hollow structure, and the laminate may be supported by the adhesive portion 4 and the strut layer.

(第6の実施形態)
第1乃至5の実施形態では、接着部を、転写用基材上の樹脂を含むインク層3と、基材(素子用基材5)の両者のいずれかの対向面に設けて、転写していたが、接着部を設ける位置は特に対向面に限らなくてもよい。本実施形態では、接着部を対向面以外に設けた例について説明する。接着部を設ける位置は、該接着部により、転写用基材から剥離したインク層3が基材5側に接着し、中空構造体が形成可能な配置であればよい。なお、中空構造体とするためには、基材5に支柱層6が別体又は一体に設けられていることが好ましい。
(Sixth embodiment)
In the first to fifth embodiments, the adhesive portion is provided on the opposite surface of both the ink layer 3 containing the resin on the transfer substrate and the substrate (element substrate 5) for transfer. However, the position where the adhesive portion is provided is not limited to the facing surface. This embodiment demonstrates the example which provided the adhesion part other than the opposing surface. The position where the adhesive portion is provided may be an arrangement where the ink layer 3 peeled off from the transfer substrate can be adhered to the substrate 5 side by the adhesive portion and a hollow structure can be formed. In order to obtain a hollow structure, it is preferable that the support layer 6 is provided separately or integrally with the base material 5.

図6は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。本実施形態の中空構造体は、基材5と、支柱層6と、樹脂含有層3と、粘着基材8とからなる構造を備える(図6(d)参照)。本実施形態において、接着部の例として挙げられる粘着基材8は、粘着性のある材料(粘着剤ともいう。)で被覆された粘着基材である。   FIG. 6 is a diagram schematically showing a method for manufacturing the hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of the present embodiment has a structure composed of a base material 5, a support layer 6, a resin-containing layer 3, and an adhesive base material 8 (see FIG. 6D). In the present embodiment, the pressure-sensitive adhesive base material 8 that is cited as an example of an adhesive portion is a pressure-sensitive adhesive base material that is coated with a sticky material (also referred to as a pressure-sensitive adhesive).

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を主として含む。工程(6−1)(6−2)は第1の実施形態の工程(1)(2)と同じである。
(6−3) 硬化又は乾燥させたインク層3に、粘着性のある材料で被覆された粘着基材8を貼り付ける工程(図6(b)参照)。
(6−4) 基材5に支柱層6を設ける工程。
(6−5) 粘着基材8と硬化又は乾燥させたインク層3を、転写用基材1上の低表面エネルギー材料の層2から剥離する(図6(c)参照)とともに、粘着基材8と前記インク層3とを、基材5上の支柱層6に接触させて接着する転写工程(図6(d)参照)。剥離の際に、前記インク層そのものが切断されたり亀裂が入ったりすることはない。前記インク層3が支柱層6を介して前記基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体が形成される。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment mainly includes the following steps. Steps (6-1) and (6-2) are the same as steps (1) and (2) in the first embodiment.
(6-3) A step of attaching the adhesive base material 8 covered with an adhesive material to the cured or dried ink layer 3 (see FIG. 6B).
(6-4) The process of providing the support | pillar layer 6 in the base material 5. FIG.
(6-5) The adhesive substrate 8 and the cured or dried ink layer 3 are peeled from the layer 2 of the low surface energy material on the transfer substrate 1 (see FIG. 6C), and the adhesive substrate 8 and the ink layer 3 are brought into contact with the support layer 6 on the substrate 5 and bonded (see FIG. 6D). During the peeling, the ink layer itself is not cut or cracked. A hollow structure in which the ink layer 3 is partially suspended from the base material 5 through the support layer 6 is formed.

本実施形態では、インク層(樹脂層)を転写用基材1から剥離し、粘着基材8表面の粘着剤で、素子用基材5へ転写することが可能である。粘着基材8を含む接着部として、例えば、粘着テープが挙げられる。用いられる粘着剤は、一般的な粘着テープに使われる材料であれば特に限定はされず、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤などを用いることができる。また粘着剤で被覆された基材は、曲率半径25mmまで破断することのないフレキシブル性を持つ基材であれば好適に用いることができる。具体的には、ポリイミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ステンレスやアルミの箔材、紙などが例として挙げられる。   In this embodiment, the ink layer (resin layer) can be peeled off from the transfer substrate 1 and transferred to the element substrate 5 with the adhesive on the surface of the adhesive substrate 8. As an adhesive part containing the adhesion base material 8, an adhesive tape is mentioned, for example. The pressure-sensitive adhesive used is not particularly limited as long as it is a material used for a general pressure-sensitive adhesive tape, and an acrylic pressure-sensitive adhesive, a silicone pressure-sensitive adhesive, a urethane pressure-sensitive adhesive, or the like can be used. Moreover, the base material coat | covered with the adhesive can be used suitably if it is a base material with the flexibility which does not fracture to a curvature radius of 25 mm. Specific examples include polyimide films, polyethylene naphthalate films, polyethylene terephthalate films, polycarbonate films, stainless steel and aluminum foil materials, and paper.

(第7の実施形態)
第1乃至6の実施形態では、樹脂含有層が一端でのみ、接着部や支柱層により支持されている片持ち梁の例を図で示したが、樹脂含有層を両端で支持する両持ち梁の構造でもよい。本実施形態では、樹脂含有層を、複数の接着部や支柱層により支持する両持ち梁の構造について説明する。両持ち梁の構造では、中空となる部分の四方が全て塞がった状態ではなく、中空となる部分の両側面が開放された状態となる。即ち、樹脂含有層の周縁部の対向する二辺が固定されておらず自由端になっている。
(Seventh embodiment)
In the first to sixth embodiments, an example of a cantilever beam in which the resin-containing layer is supported only at one end by the adhesive portion or the strut layer is illustrated. However, the cantilever beam that supports the resin-containing layer at both ends is illustrated. The structure of may be sufficient. In the present embodiment, a structure of a doubly supported beam in which the resin-containing layer is supported by a plurality of adhesive portions and support layers will be described. In the double-supported beam structure, not all the four sides of the hollow part are closed, but both side surfaces of the hollow part are open. That is, the two opposite sides of the peripheral portion of the resin-containing layer are not fixed and are free ends.

図7は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。図7(a)は、転写用基材1の表面に形成した低表面エネルギー材料2上に、少なくとも樹脂を含むインク層3を塗布し、インク層3を硬化または乾燥させる工程を示す。図7(b)は、硬化又は乾燥させたインク層3の両端部分に、接着部4を複数個(図では2個)付与する工程を示す。図7(c)は、転写用基材1上の硬化又は乾燥させたインク層と、基材5とを対向させ、前記インク層上の複数の接着部4を、基材5の複数の箇所に接触させる工程を示す。図7(d)は、接触後、転写により、前記インク層3(樹脂含有層3)が両端の接着部4を介して、前記基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程を示す。図8は、図7の製造工程により製造した中空構造体の斜視図である。本実施形態の中空構造体は、基材5と、複数の接着部4と、樹脂含有層3とを備える(図7(d)、図8参照)。本実施形態の中空構造体の製造方法は、接着部4が樹脂を含むインク層の両端に形成される点を除き、第1の実施形態の工程と同様である。   FIG. 7 is a diagram schematically showing a method for manufacturing the hollow structure in the present embodiment. FIG. 7A shows a process in which an ink layer 3 containing at least a resin is applied on the low surface energy material 2 formed on the surface of the transfer substrate 1, and the ink layer 3 is cured or dried. FIG. 7B shows a step of applying a plurality of adhesive portions 4 (two in the figure) to both end portions of the cured or dried ink layer 3. FIG. 7C shows a case where the cured or dried ink layer on the transfer substrate 1 and the substrate 5 are opposed to each other, and a plurality of adhesive portions 4 on the ink layer are disposed at a plurality of locations on the substrate 5. The process of contacting is shown. FIG. 7 (d) shows that after the contact, the ink layer 3 (resin-containing layer 3) is transferred to form a hollow structure partly floating from the base material 5 via the adhesive portions 4 at both ends. The process to perform is shown. FIG. 8 is a perspective view of a hollow structure manufactured by the manufacturing process of FIG. The hollow structure of the present embodiment includes a base material 5, a plurality of adhesive portions 4, and a resin-containing layer 3 (see FIGS. 7D and 8). The manufacturing method of the hollow structure of the present embodiment is the same as the process of the first embodiment, except that the bonding portion 4 is formed at both ends of the ink layer containing resin.

(第8の実施形態)
本実施形態では、中空構造体を荷重センサに用いた実施形態について、実際に作製した実施例に基づいて説明する。
(Eighth embodiment)
In the present embodiment, an embodiment in which a hollow structure is used as a load sensor will be described based on an actually produced example.

[実施例1]
第3の実施形態で示した製造方法により、次のように荷重センサを作製した。
[Example 1]
A load sensor was manufactured as follows by the manufacturing method shown in the third embodiment.

〈基材の準備〉 厚さ0.7mmの無アルカリガラス(日本板硝子 OA-10G)を基板として用いた。下部電極としてクロム5nm、金50nmの積層順でメタルマスクを介して真空蒸着で成膜した。下部電極の寸法は幅、奥行きともに10mmであった。次に、感光性レジスト(日本火薬SU-8 50)をスピンコーターで1000rpmの速度で成膜し、フォトマスクを介して露光したのち、現像、焼成を行うことで下部電極に隣接する支持部を形成した。支持部の寸法は幅10mm、奥行き20mm、高さ100μmであった。なお、前記支持部は、支柱層の例に相当する。   <Preparation of base material> Non-alkali glass (Japanese plate glass OA-10G) having a thickness of 0.7 mm was used as a substrate. The lower electrode was formed by vacuum deposition through a metal mask in the order of lamination of chromium 5 nm and gold 50 nm. The dimensions of the lower electrode were 10 mm in both width and depth. Next, a photosensitive resist (Japanese explosive SU-8 50) is formed into a film at a speed of 1000 rpm with a spin coater, exposed through a photomask, and then developed and baked so that the support portion adjacent to the lower electrode is formed. Formed. The dimensions of the support part were 10 mm width, 20 mm depth, and 100 μm height. The support part corresponds to an example of a support layer.

〈転写用基材の準備〉 厚み100μmのポリエチレンナフタレートフィルム(帝人 Q65HA)に低表面エネルギー材料のポリジメチルシロキサン(信越シリコーン KE106)をスピンコーターで800rpmの速度で塗布し、160℃のオーブンで30分加熱し硬化して、転写用基材を準備した。   <Preparation of Transfer Substrate> Polydimethylsiloxane (Shin-Etsu Silicone KE106), a low surface energy material, was applied to a polyethylene naphthalate film (Teijin Q65HA) with a thickness of 100 μm with a spin coater at a speed of 800 rpm, and 30 minutes in an oven at 160 ° C. Heated for a few minutes and cured to prepare a substrate for transfer.

〈中空構造体用電極のパターニング、焼成〉 転写用基材に中空構造体用電極と同じ形状の開口部(幅1mm、奥行き5mm)を持つメタルマスクを密着させた状態で、銀粒子とバインダーポリマーを組成に有する銀ペースト(DIC GOAGT)をブレードコートした。その後、メタルマスクを転写用基材から外すことにより、転写用基材の表面に中空構造体用電極のパターンを得た。これを160℃のオーブンで30分焼成することにより、パターニングされた銀ペーストを硬化させた。硬化後の銀ペーストの厚みは10μmであった。中空構造体用電極のパターンを構成する硬化後の銀ペーストは、樹脂含有層の例に相当する。   <Patterning and firing of hollow structure electrode> Silver particles and binder polymer in a state in which a metal mask having an opening (width 1 mm, depth 5 mm) having the same shape as that of the hollow structure electrode is adhered to the transfer substrate. A silver paste (DIC GOAGT) having the following composition was blade coated. Thereafter, the metal mask was removed from the transfer substrate to obtain a hollow structure electrode pattern on the surface of the transfer substrate. This was baked in an oven at 160 ° C. for 30 minutes to cure the patterned silver paste. The thickness of the silver paste after curing was 10 μm. The cured silver paste that forms the pattern of the hollow structure electrode corresponds to an example of a resin-containing layer.

〈接着部の形成、中空構造体用電極の転写〉 硬化させた銀ペースト(樹脂含有層)の端部にマイクロピペッターで中空電極と同じ銀ペーストを5μL滴下し、0.8mmφの接着部を形成した。接着部の粘性を高めるために転写用基材を室温で10分放置した後に、接着部と支持部が接触するように基材と転写用基材を接触させ、中空構造体用電極を転写用基材から基材側へ転写した。その後、接着部の硬化のために120℃のオーブンで1時間加熱した。   <Formation of adhesive part, transfer of electrode for hollow structure> 5 μL of the same silver paste as the hollow electrode was dropped onto the end of the cured silver paste (resin-containing layer) with a micropipette to form an adhesive part of 0.8 mmφ did. After the transfer substrate is left at room temperature for 10 minutes to increase the viscosity of the bonded portion, the substrate and the transfer substrate are brought into contact so that the bonded portion and the support portion are in contact, and the hollow structure electrode is transferred. Transferred from the substrate to the substrate side. Then, it heated for 1 hour in 120 degreeC oven for hardening of an adhesion part.

〈荷重センサとしての評価〉 作製した中空構造体を荷重センサとして次のように評価した。中空構造体の樹脂含有層の先端から1mmの位置に荷重を加え、中空構造体用電極と下部電極の間に形成される静電容量が中空構造体の樹脂含有層(荷重センサのカンチレバーに相当する。)の変位によって変化する様子を測定した。荷重の印加は、表面段差計(小坂研究所製ET4000)で行い、静電容量の測定はLCRメーター(日置電機3532−50)で行った。   <Evaluation as a load sensor> The produced hollow structure was evaluated as a load sensor as follows. A load is applied at a position 1 mm from the tip of the resin-containing layer of the hollow structure, and the capacitance formed between the hollow structure electrode and the lower electrode is equivalent to the resin-containing layer of the hollow structure (corresponding to a cantilever of a load sensor). ) Was measured according to the displacement. The load was applied with a surface step meter (ET4000 manufactured by Kosaka Laboratory), and the capacitance was measured with an LCR meter (Hioki Electric 3532-50).

図9に、測定結果を示す。図9の横軸は荷重(単位μN)で、縦軸は、左が荷重センサのカンチレバーの変位Z位置で、右が静電容量の変化を示す。図9のように、荷重によって中空構造体用電極の高さ(Z position)は変位を示し、それに応じて静電容量も変化した。これより本発明の中空構造体は荷重センサとして正常に動作することが確認できた。   FIG. 9 shows the measurement results. The horizontal axis in FIG. 9 is the load (unit μN), and the vertical axis is the displacement Z position of the cantilever of the load sensor, and the right is the change in capacitance. As shown in FIG. 9, the height (Z position) of the electrode for the hollow structure body was displaced by the load, and the capacitance was changed accordingly. From this, it was confirmed that the hollow structure of the present invention operates normally as a load sensor.

[実施例2]
第3の実施形態の後半で説明した製造方法により、次のように荷重センサを作製した。
[Example 2]
A load sensor was manufactured as follows by the manufacturing method described in the second half of the third embodiment.

〈基材の準備〉、〈転写用基材の準備〉、〈中空構造体用電極のパターニング、焼成〉は実施例1と同様に行った。   <Preparation of Substrate>, <Preparation of Transfer Substrate>, and <Patterning and Firing of Hollow Structure Electrode> were performed in the same manner as in Example 1.

〈接着部の形成、中空構造体用電極の転写〉 基材の支持部の表面にマイクロピペッターで中空構造体用電極と同じ銀ペーストを5μL滴下し、0.8mmφの接着部を形成した。接着部の粘性を高めるために素子用基材を室温で10分放置した後に、接着部と電極パターン(樹脂含有層)が接触するように基材と転写用基材を接触させ、中空構造体用電極を転写用基材から基材へ転写した。その後、接着部の硬化のために120℃のオーブンで1時間加熱した。   <Formation of Adhesive Portion, Transfer of Hollow Structure Electrode> 5 μL of the same silver paste as the hollow structure electrode was dropped on the surface of the support portion of the substrate with a micropipettor to form an adhesive portion of 0.8 mmφ. After the element substrate is left at room temperature for 10 minutes to increase the viscosity of the bonded portion, the substrate and the transfer substrate are brought into contact so that the bonded portion and the electrode pattern (resin-containing layer) are in contact with each other. The transfer electrode was transferred from the transfer substrate to the substrate. Then, it heated for 1 hour in 120 degreeC oven for hardening of an adhesion part.

〈荷重センサとしての評価〉 実施例1と同様の結果が得られた。   <Evaluation as a load sensor> The same results as in Example 1 were obtained.

[実施例3]
第6の実施形態で示した製造方法により、次のように荷重センサを作製した。
[Example 3]
A load sensor was manufactured by the manufacturing method shown in the sixth embodiment as follows.

〈基材の準備〉、〈転写用基材の準備〉、〈中空構造体用電極のパターニング、焼成〉は実施例1と同様に行った。   <Preparation of Substrate>, <Preparation of Transfer Substrate>, and <Patterning and Firing of Hollow Structure Electrode> were performed in the same manner as in Example 1.

〈粘着基材による中空体電極の剥離と転写〉 粘着基材として粘着テープ(カプトンテープ(寺岡製作所、650S #12 幅3mm))を用いた。粘着面を転写用基材上の中空構造体用電極に押し当て、転写用基材から樹脂含有層を剥がすことで中空構造体用電極を粘着基材に転写した。続けて、基材上の支持部に中空体電極が合わさるようにテープの粘着性で固定することにより、中空構造体用電極の素子用基材側への転写を完了した。   <Peeling and Transfer of Hollow Body Electrode by Adhesive Base> An adhesive tape (Kapton Tape (Teraoka Seisakusho, 650S # 12, width 3 mm)) was used as the adhesive base. The pressure-sensitive adhesive surface was pressed against the hollow structure electrode on the transfer substrate, and the resin-containing layer was removed from the transfer substrate to transfer the hollow structure electrode to the pressure-sensitive adhesive substrate. Subsequently, the transfer of the hollow structure electrode to the element substrate side was completed by fixing with the adhesive property of the tape so that the hollow body electrode was fitted to the support portion on the substrate.

〈荷重センサとしての評価〉 実施例1と同様の結果が得られた。   <Evaluation as a load sensor> The same results as in Example 1 were obtained.

[比較例1]
中空構造体用電極を蒸着銀により形成して、実施例と比較した。
〈基材の準備〉、〈転写用基材の準備〉は実施例1と同様に行った。
〈中空構造体用電極のパターニング、焼成〉 転写用基材に中空構造体用電極と同じ形状の開口部(幅1mm、奥行き5mm)を持つメタルマスクを密着させた状態で、銀を10μm真空蒸着した。その後、メタルマスクを転写用基材から外すことにより、転写用基材の表面に中空構造体用電極の銀蒸着膜のパターンを得た。
〈接着部の形成、中空構造体用電極の転写〉 実施例1と同様に行ったが、基材に転写されたのは中空構造体用電極のうち支持部と直に接触した部分のみであった。
[Comparative Example 1]
The hollow structure electrode was formed of vapor-deposited silver and compared with the examples.
<Preparation of base material> and <Preparation of base material for transfer> were carried out in the same manner as in Example 1.
<Patterning and firing of hollow structure electrode> Silver is vacuum-deposited by 10 μm in a state where a metal mask having an opening (width 1 mm, depth 5 mm) having the same shape as that of the hollow structure electrode is adhered to the transfer substrate. did. Then, the pattern of the silver vapor deposition film | membrane of the electrode for hollow structures was obtained on the surface of the base material for transcription | transfer by removing a metal mask from the base material for transcription | transfer.
<Formation of Adhering Portion and Transfer of Hollow Structure Electrode> The same operation as in Example 1 was performed, but only the portion of the hollow structure electrode that was in direct contact with the support portion was transferred to the base material. It was.

[比較例2]
中空構造体用電極を、バインダーポリマーを持たない銀インクにより形成して、実施例と比較した。〈基材の準備〉、〈転写用基材の準備〉は、実施例1と同様に行った。
〈中空構造体用電極のパターニング、焼成〉 転写用基材に中空構造体用電極と同じ形状の開口部(幅1mm、奥行き5mm)を持つメタルマスクを密着させた状態でバインダーポリマーを組成に有さない銀コロイドインク(Sigma-aldrich 796042)をブレードコートした。その後、メタルマスクを転写用基材から外すことにより転写用基材の表面に中空構造体用電極のパターンを得た。これを160℃のオーブンで30分焼成することにより、パターニングされた銀コロイドインクを硬化させた。硬化後の銀ペーストの厚みは0.5μmであった。
〈接着部の形成、中空構造体用電極の転写〉 実施例1と同様に行ったが、基材に転写されたのは中空構造体用電極のうち支持部と直に接触した部分のみであった。
[Comparative Example 2]
The hollow structure electrode was formed of silver ink having no binder polymer, and compared with the examples. <Preparation of base material> and <Preparation of base material for transfer> were carried out in the same manner as in Example 1.
<Patterning and firing of hollow structure electrode> A binder polymer is included in the composition in a state in which a metal mask having an opening (width 1 mm, depth 5 mm) having the same shape as that of the hollow structure electrode is adhered to the transfer substrate. Uncoated silver colloidal ink (Sigma-aldrich 796042) was blade coated. Then, the pattern of the electrode for hollow structures was obtained on the surface of the transfer substrate by removing the metal mask from the transfer substrate. This was baked for 30 minutes in an oven at 160 ° C. to cure the patterned silver colloidal ink. The thickness of the silver paste after curing was 0.5 μm.
<Formation of Adhering Portion and Transfer of Hollow Structure Electrode> The same operation as in Example 1 was performed, but only the portion of the hollow structure electrode that was in direct contact with the support portion was transferred to the base material. It was.

(第9の実施形態)
本実施形態では、転写工程において、接着部を介して樹脂含有層と基材を接触させた状態で硬化させて転写する。本実施形態の中空構造体においても、第1乃至7の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Ninth embodiment)
In the present embodiment, in the transfer step, the resin-containing layer and the base material are cured and transferred in a state of being in contact with each other via the adhesive portion. Also in the hollow structure of the present embodiment, the same effects as those of the first to seventh embodiments can be obtained.

本実施形態を、図10を参照して以下説明する。図10は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。図10の中空構造体は、基材5と接着部4と樹脂含有層3とを備え(図10(e)参照)、第1や第2の実施形態と同じ構造である。   This embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram schematically showing a method for manufacturing the hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of FIG. 10 includes a base material 5, an adhesive portion 4, and a resin-containing layer 3 (see FIG. 10E), and has the same structure as the first and second embodiments.

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を主として含む。工程(9−1)(9−2)は第1の実施形態工程(1)(2)と同じである(図10(a)参照)。
(9−3) 前記樹脂含有層3に接着部4を付与する工程(図10(b)参照)。接着部4の面積は、インク層3の面積より小さい。
(9−4) 転写用基材1上の前記樹脂含有層3と、基材5とを対向させ、インク層上の接着部4を、基材5に接触させる工程(図10(c)参照)。本工程では、接触させる際に樹脂含有層3を基材5へ転写させるのに必要な圧力を印加する。
(9−5) 工程(9−4)で接触させた状態、即ち、接着部を介して基材5と樹脂含有層3とが接触した状態で、接着部を硬化させる工程(図10(d)参照)。加熱及び紫外線照射のいずれか1以上の手段により完全に硬化させることが好ましい。
(9−6) 転写用基材を基材側から引き離して樹脂含有層を基材側に転写することにより、樹脂含有層3が接着部4を介して前記基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程(図10(e)参照)。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment mainly includes the following steps. Steps (9-1) and (9-2) are the same as steps (1) and (2) in the first embodiment (see FIG. 10A).
(9-3) The process of providing the adhesion part 4 to the said resin content layer 3 (refer FIG.10 (b)). The area of the bonding portion 4 is smaller than the area of the ink layer 3.
(9-4) Step of bringing the resin-containing layer 3 on the transfer substrate 1 and the substrate 5 to face each other and bringing the adhesive portion 4 on the ink layer into contact with the substrate 5 (see FIG. 10C). ). In this step, a pressure necessary to transfer the resin-containing layer 3 to the substrate 5 is applied when contacting.
(9-5) The step of curing the adhesive portion in the state of contact in the step (9-4), that is, the state in which the substrate 5 and the resin-containing layer 3 are in contact with each other through the adhesive portion (FIG. 10D )reference). It is preferable to completely cure by any one or more of heating and ultraviolet irradiation.
(9-6) By separating the transfer substrate from the substrate side and transferring the resin-containing layer to the substrate side, the resin-containing layer 3 is partially suspended from the substrate 5 via the adhesive portion 4. Forming a hollow structure in a state (see FIG. 10E).

[実施例4]
本実施形態の製造方法により、次のように荷重センサを作製した。
[Example 4]
A load sensor was manufactured as follows by the manufacturing method of the present embodiment.

〈基材の準備〉、〈転写用基材の準備〉、〈中空構造体用電極のパターニング、焼成〉は、支持部を設けないこと以外は、実施例1と同様に行った。   <Preparation of base material>, <Preparation of base material for transfer>, and <Patterning and firing of electrode for hollow structure> were performed in the same manner as in Example 1 except that no support portion was provided.

〈接着部の形成、中空構造体用電極の転写〉 硬化させた銀ペースト(樹脂含有層)の端部にマイクロピペッターで中空電極と同じ銀ペーストを5μL滴下し、0.8mmφの接着部を形成した。接着部の粘性を高めるために転写用基材を室温で10分放置した後に、基材に接着部が接触するように基材と転写用基材を接触させ、この状態で120℃1時間オーブンで加熱した。その後、転写用基材と基材を引き離すことで中空構造体用電極を転写用基材から基材側へ転写した。   <Formation of adhesive part, transfer of electrode for hollow structure> 5 μL of the same silver paste as the hollow electrode was dropped onto the end of the cured silver paste (resin-containing layer) with a micropipette to form an adhesive part of 0.8 mmφ did. In order to increase the viscosity of the bonded portion, the transfer substrate is allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then the substrate and the transfer substrate are brought into contact with the substrate so that the bonded portion is in contact with the substrate. And heated. Thereafter, the electrode for hollow structure was transferred from the transfer substrate to the substrate side by separating the transfer substrate and the substrate.

〈荷重センサとしての評価〉 実施例1と同様の結果が得られた。   <Evaluation as a load sensor> The same results as in Example 1 were obtained.

(第10の実施形態)
本実施形態は、前記(d)(e)を含む工程による製造方法に関する。本実施形態を、図11を参照して以下説明する。図11は、本実施形態における中空構造体の製造方法を模式的に示す図である。図11の中空構造体は、基材5と支柱層6と樹脂含有層3とを備える(図11(c)参照)。
(Tenth embodiment)
The present embodiment relates to a manufacturing method by a process including the above (d) and (e). This embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram schematically showing a method for manufacturing a hollow structure in the present embodiment. The hollow structure of FIG. 11 includes a base material 5, a support layer 6, and a resin-containing layer 3 (see FIG. 11C).

本実施形態の中空構造体の製造方法は、次の工程を主として含む。
(10−1) 転写用基材1に積層形成されている低表面エネルギー材料2の表面に、少なくとも樹脂を含むインク層(未硬化状態のインク層7)を塗布する工程。第1の実施形態工程(1)と同じである。
(10−2) 転写のための準備として、必要に応じて、前記インク層7の粘性を高めるインク層調整工程。
(10−3) 基材5に支柱層6を設ける工程。
(10−4) 転写用基材1上の前記インク層7と、基材5上の支柱層6とを対向させ、前記インク層7を、支柱層6に接触させる工程(図11(a)参照)。本工程では、接触させる際に樹脂含有層3を基材5へ転写させるのに必要な圧力を印加する。
(10−5) 工程(10−5)で接触させた状態、即ち、支柱層6と未硬化状態のインク層7とが接触した状態で、インク層を硬化させる工程(図11(b)参照)。加熱及び紫外線照射のいずれか1以上の手段により完全に硬化させることが好ましい。
(10−6) 転写用基材1を基材側から引き離して、硬化した樹脂含有層3を基材側に転写することにより、樹脂含有層3が支柱層6を介して基材5から一部が浮遊した状態の中空構造体を形成する工程(図11(c)参照)。
The manufacturing method of the hollow structure of this embodiment mainly includes the following steps.
(10-1) A step of applying an ink layer (an uncured ink layer 7) containing at least a resin to the surface of the low surface energy material 2 laminated on the transfer substrate 1. It is the same as the first embodiment step (1).
(10-2) An ink layer adjusting step for increasing the viscosity of the ink layer 7 as necessary for preparation for transfer.
(10-3) The process of providing the support | pillar layer 6 in the base material 5. FIG.
(10-4) The step of making the ink layer 7 on the transfer substrate 1 and the support layer 6 on the substrate 5 face each other and bringing the ink layer 7 into contact with the support layer 6 (FIG. 11A) reference). In this step, a pressure necessary to transfer the resin-containing layer 3 to the substrate 5 is applied when contacting.
(10-5) Step of curing the ink layer in the state of contact in step (10-5), that is, in the state where the strut layer 6 and the uncured ink layer 7 are in contact (see FIG. 11B) ). It is preferable to completely cure by any one or more of heating and ultraviolet irradiation.
(10-6) The transfer base material 1 is separated from the base material side, and the cured resin-containing layer 3 is transferred to the base material side so that the resin-containing layer 3 is separated from the base material 5 via the support layer 6. Forming a hollow structure in a state where the portion is suspended (see FIG. 11C).

[実施例5]
本実施形態の製造方法により、次のように荷重センサを作製した。加熱による硬化の例である。
[Example 5]
A load sensor was manufactured as follows by the manufacturing method of the present embodiment. It is an example of hardening by heating.

〈基材の準備〉、〈転写用基材の準備〉は実施例1と同様に行った。   <Preparation of base material> and <Preparation of base material for transfer> were carried out in the same manner as in Example 1.

〈中空構造体用電極のパターニング、乾燥〉 転写用基材に中空構造体用電極と同じ形状の開口部(幅1mm、奥行き5mm)を持つメタルマスクを密着させた状態で、銀粒子とバインダーポリマーを組成に有する銀ペースト(DIC GOAGT)をブレードコートした。その後、メタルマスクを転写用基材から外すことにより、転写用基材の表面に中空構造体用電極のパターンを得た。これを120℃のオーブンで10分加熱した。この加熱は使用した銀ペーストの硬化条件としては不十分であり、溶媒の揮発によってインクの増粘が起こるがインクは未硬化の状態を維持した。   <Patterning and drying of hollow structure electrode> Silver particles and binder polymer in a state in which a metal mask having an opening (width 1 mm, depth 5 mm) having the same shape as that of the hollow structure electrode is adhered to the transfer substrate. A silver paste (DIC GOAGT) having the following composition was blade coated. Thereafter, the metal mask was removed from the transfer substrate to obtain a hollow structure electrode pattern on the surface of the transfer substrate. This was heated in an oven at 120 ° C. for 10 minutes. This heating was insufficient as a curing condition for the silver paste used, and the ink was thickened by volatilization of the solvent, but the ink was kept in an uncured state.

〈中空構造体用電極の転写〉 接着部は形成せずに、未硬化状態の銀ペースト(未硬化状態のインク層7)と支持部(支柱層6)が接触するように基材5と転写用基材1を接触させ、この状態で160℃1時間オーブンで加熱した。その後、転写用基材と基材を引き離すことで中空構造体用電極を転写用基材から基材側へ転写した。   <Transfer of the electrode for the hollow structure> The substrate 5 and the transfer were made so that the uncured silver paste (uncured ink layer 7) and the support portion (support layer 6) were in contact without forming an adhesive portion. The base material 1 for contact was made to contact, and it heated in 160 degreeC 1 hour oven in this state. Thereafter, the electrode for hollow structure was transferred from the transfer substrate to the substrate side by separating the transfer substrate and the substrate.

〈荷重センサとしての評価〉 実施例1と同様の結果が得られた。   <Evaluation as a load sensor> The same results as in Example 1 were obtained.

[実施例6]
本実施例は、紫外線による硬化の例である。
[Example 6]
The present embodiment is an example of curing with ultraviolet rays.

〈基材の準備〉、〈転写用基材の準備〉は実施例1と同様に行った。   <Preparation of base material> and <Preparation of base material for transfer> were carried out in the same manner as in Example 1.

〈中空構造体用電極のパターニング、乾燥〉 転写用基材に中空構造体用電極と同じ形状の開口部(幅1mm、奥行き5mm)を持つメタルマスクを密着させた状態で、銀粒子とUV硬化性のバインダーポリマーを組成に有する銀ペースト(十条ケミカル JELCON RK232)をブレードコートした。その後、メタルマスクを転写用基材から外すことにより、転写用基材の表面に中空構造体用電極のパターンを得た。これを100℃のオーブンで10分加熱した。この加熱は使用した銀ペーストの硬化条件としては不十分であり、溶媒の揮発によってインクの増粘が起こるがインクは未硬化の状態を維持した。   <Patterning and drying of hollow structure electrode> Silver particles and UV-cured in a state in which a metal mask having an opening (width 1 mm, depth 5 mm) having the same shape as that of the hollow structure electrode is adhered to the transfer substrate. A silver paste (Jujo Chemical JELCON RK232) having an adhesive binder polymer composition was blade coated. Thereafter, the metal mask was removed from the transfer substrate to obtain a hollow structure electrode pattern on the surface of the transfer substrate. This was heated in an oven at 100 ° C. for 10 minutes. This heating was insufficient as a curing condition for the silver paste used, and the ink was thickened by volatilization of the solvent, but the ink was kept in an uncured state.

〈中空構造体用電極の転写〉 接着部は形成せずに、未硬化状態の銀ペースト(未硬化状態のインク層7)と支持部(支柱層6)が接触するように基材5と転写用基材1を接触させ、この状態で紫外線ランプを用いて365nmが500mJ/cm2の積算光量となるよう露光し、銀ペーストを硬化させた。その後、転写用基材と基材を引き離すことで中空構造体用電極を転写用基材から基材側へ転写した。 <Transfer of the electrode for the hollow structure> The substrate 5 and the transfer were made so that the uncured silver paste (uncured ink layer 7) and the support portion (support layer 6) were in contact without forming an adhesive portion. The base material 1 was brought into contact, and in this state, the silver paste was cured by exposing the 365 nm to an integrated light quantity of 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet lamp. Thereafter, the electrode for hollow structure was transferred from the transfer substrate to the substrate side by separating the transfer substrate and the substrate.

〈荷重センサとしての評価〉 実施例1と同様の結果が得られた。   <Evaluation as a load sensor> The same results as in Example 1 were obtained.

上述の実施の形態等で示した例は、発明を理解しやすくするために記載したものであり、この形態に限定されるものではない。   The examples shown in the above-described embodiment and the like are described for easy understanding of the invention, and are not limited to this embodiment.

本発明の中空構造体の製造方法は、低環境負荷で製造でき、また省工程で形成できるので、産業上有用である。また、本発明の製造方法により、可動部周辺の中空構造や、弾性のある変位部材を有する中空構造を実現できるので、マイクロマシン装置や微小センサに広く適用でき、産業上有用である。   The method for producing a hollow structure according to the present invention is industrially useful because it can be produced with a low environmental load and can be formed with a reduced number of processes. In addition, the manufacturing method of the present invention can realize a hollow structure around the movable part and a hollow structure having an elastic displacement member, so that it can be widely applied to micromachine devices and microsensors and is industrially useful.

1 転写用基材
2 低表面エネルギー材料
3 樹脂を含むインク層、樹脂含有層
4 接着部
5 基材
6 支柱層
7 未硬化状態のインク層
8 粘着基材
31、32、33 樹脂を含むインク層
71、72、73 樹脂を含まない層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer base material 2 Low surface energy material 3 Resin-containing ink layer, resin-containing layer 4 Adhesion part 5 Base material 6 Prop layer 7 Uncured ink layer 8 Adhesive base material 31, 32, 33 Ink layer containing resin 71, 72, 73 Resin-free layer

Claims (11)

転写用基材の表面に形成された低表面エネルギー材料層上に、樹脂を含むインクを塗布する工程と、
前記塗布したインクを樹脂含有層にする樹脂含有層形成工程と、
前記樹脂含有層を、接着部を用いて、基材に転写することにより、前記樹脂含有層と前記基材との間に一部が開放された空間を有する中空構造体を形成する転写工程とを含むことを特徴とする、中空構造体の製造方法。
Applying a resin-containing ink on the low surface energy material layer formed on the surface of the transfer substrate;
A resin-containing layer forming step of making the applied ink into a resin-containing layer;
A transfer step of forming a hollow structure having a partially opened space between the resin-containing layer and the substrate by transferring the resin-containing layer to the substrate using an adhesive portion; A method for producing a hollow structure, comprising:
前記転写工程は、
前記樹脂含有層を形成した転写用基材と、前記基材とを、前記転写用基材の前記樹脂含有層側が前記基材と対向するように、接着部を介して接触させ、
前記接着部と前記基材との間で形成される付着力が、前記低表面エネルギー材料と前記樹脂含有層との間で形成される付着力よりも大きいことによって、前記樹脂含有層を前記転写用基材側から剥離して、前記基材と前記接着部と前記樹脂含有層を少なくとも備える前記中空構造体を得ることを特徴とする請求項1記載の中空構造体の製造方法。
The transfer step includes
The substrate for transfer on which the resin-containing layer is formed and the substrate are brought into contact with each other via an adhesive portion so that the resin-containing layer side of the substrate for transfer faces the substrate.
When the adhesive force formed between the adhesive portion and the base material is larger than the adhesive force formed between the low surface energy material and the resin-containing layer, the resin-containing layer is transferred to the substrate. The method for producing a hollow structure according to claim 1, wherein the hollow structure is provided with at least the substrate, the adhesive portion, and the resin-containing layer by peeling from the substrate side.
前記転写工程は、
前記樹脂含有層を形成した転写用基材と、支柱層を設けた前記基材とを、前記転写用基材の前記樹脂含有層側が前記基材の前記支柱層と対向するように、前記接着部を介して接触させ、
前記樹脂含有層を前記転写用基材側から剥離して、前記基材と前記支柱層と前記接着部と前記樹脂含有層を備える中空構造体を得ることを特徴とする請求項1記載の中空構造体の製造方法。
The transfer step includes
The transfer substrate having the resin-containing layer formed thereon and the substrate having the support layer provided thereon are bonded so that the resin-containing layer side of the transfer substrate faces the support layer of the substrate. Contact through the part,
2. The hollow according to claim 1, wherein the resin-containing layer is peeled from the transfer substrate side to obtain a hollow structure including the substrate, the support layer, the adhesive portion, and the resin-containing layer. Manufacturing method of structure.
前記転写工程は、
前記接着部を樹脂含有層に接着させて、前記樹脂含有層及び前記接着部を、転写用基材から剥離した後、
前記樹脂含有層と前記基材の前記支柱層とが対向するように、前記接着部により接着して、前記基材と前記支柱層と前記接着部と前記樹脂含有層を備える中空構造体を得ることを特徴とする請求項3記載の中空構造体の製造方法。
The transfer step includes
After adhering the adhesive part to the resin-containing layer and peeling the resin-containing layer and the adhesive part from the transfer substrate,
A hollow structure including the base material, the strut layer, the adhesive portion, and the resin-containing layer is obtained by adhering with the adhesive portion so that the resin-containing layer and the strut layer of the base material face each other. The method for producing a hollow structure according to claim 3.
前記転写工程において、加熱及び紫外線照射の少なくともいずれかを用いて、前記接着部を硬化することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。   The method for producing a hollow structure according to any one of claims 1 to 4, wherein, in the transfer step, the adhesive portion is cured by using at least one of heating and ultraviolet irradiation. 転写用基材の表面に形成された低表面エネルギー材料層上に、樹脂を含むインクを塗布する工程と、
前記インクの塗布層を有する転写用基材と、基材に設けた支柱層とを、前記塗布層が前記支柱層と対向するように接触させた状態で、前記塗布層を硬化して樹脂含有層となした後に、前記樹脂含有層を前記転写用基材側から剥離し、前記樹脂含有層と前記基材との間に一部が開放された空間を有する中空構造体を形成する転写工程とを含むことを特徴とする、中空構造体の製造方法。
Applying a resin-containing ink on the low surface energy material layer formed on the surface of the transfer substrate;
The transfer substrate having the ink application layer and the support layer provided on the substrate are cured so that the application layer is in contact with the support layer so as to face the support layer. After forming the layer, the transfer step of peeling the resin-containing layer from the transfer substrate side to form a hollow structure having a partially opened space between the resin-containing layer and the substrate. A method for producing a hollow structure, comprising:
前記転写工程において、加熱及び紫外線照射の少なくともいずれかを用いて、前記塗布層を硬化することを特徴とする請求項6記載の中空構造体の製造方法。   The method for producing a hollow structure according to claim 6, wherein in the transfer step, the coating layer is cured using at least one of heating and ultraviolet irradiation. 前記樹脂含有層は、1層又は複数の層からなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。   The method for producing a hollow structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the resin-containing layer includes one layer or a plurality of layers. 前記樹脂含有層は、樹脂を含まない層を包埋する構造を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。   The method for producing a hollow structure according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin-containing layer has a structure in which a layer not containing a resin is embedded. 前記樹脂含有層は、機能性粒子を含有していることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の中空構造体の製造方法。   The method for producing a hollow structure according to any one of claims 1 to 9, wherein the resin-containing layer contains functional particles. 請求項1乃至10のいずれか1項記載の前記樹脂含有層は、変位部材であることを特徴とする中空構造体の製造方法。   The method for producing a hollow structure according to any one of claims 1 to 10, wherein the resin-containing layer is a displacement member.
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