JP3951886B2 - WIRING BOARD, DISPLAY DEVICE, DISPLAY DEVICE COLOR FILTER, WIRING BOARD FORMING METHOD, DISPLAY DEVICE FORMING METHOD, DISPLAY DEVICE COLOR FILTER FORMING METHOD - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビ,ラジオ,パソコン等の電子機器の回路に用いられる配線基板に関する。またTFT、有機のELといったディスプレイ、またディスプレイに用いるカラーフィルターパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の配線基板はエポキシやガラスフィラの入ったエポキシ樹脂等の表面に銅、あるいはアルミ等の金属により配線が形成されている。この上にトランジスタ,ダイオード,コンデンサ,抵抗等の部品がセットされる。こうして完成したモジュールは種々の入力信号を所望の出力信号に変換する役割を果たす。
【0003】
配線基板作製は幾つかの方法があるが、通常クロム等の金属をスパッタ後、レジストを塗布し、露光,エッチング,洗浄等の工程を経て作製されることが一般的である。そのため高真空の蒸着プロセスに伴う大電力が必要であり、酸・アルカリの廃液が大量に発生するといった問題があり、このことがコストの低減を妨げている。そこであらかじめ表面全体を撥水性にした基板表面に対して部分的に光照射することで、光照射部分の撥水性を低下させ(この部分を以後親水部分と記述する)、次に親水部分に配線を形成するための部材が溶解または分散した液を付着させ(光照射していない部分は撥水性のためこの液が付着しない)、溶媒あるいは分散媒体を揮発させることで配線を形成する方法が提案されている。
【0004】
またこの方法は配線のみならず薄膜電界効果トランジスター(Thin Field effect Transistor TFT)、有機の電気発光(Electro Luminescence EL)素子等の表示デバイス作製、或いはこれらに用いるカラーフィルターパネルの作製にも用いることが可能となる。
【0005】
これらに関する技術としては例えば特許文献1乃至特許文献3がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平2000−147792号公報
【特許文献2】
特開平2000−282240号公報
【特許文献3】
特開平2001−324816号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし提案された方法でも用いる光は真空紫外領域の172nmであり、真空プロセスが必要な点では従来と同じである。そこで真空プロセスの必要ない長波長、具体的には250nm以上の波長の光でパターニングする方法が検討されてきた。
【0008】
【課題を解決するための手段】
我々は上記課題を解決するため検討した結果、撥水層の下に光を吸収する層を設けることで上記課題が解決することを見出し本発明にいたった。
【0009】
手段の具体的な内容は以下に記述されるものである。
【0010】
(1)表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、該配線基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、且つその下に配線パターンを形成する際に用いる光を吸収する層を有することを特徴とする配線基板。
【0011】
(2)表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、該配線基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、且つその下に配線パターンを形成する際に用いる光を吸収する層を有し、且つ該光を吸収する層が水酸基を有する樹脂を含有し、且つ該非晶質含フッ素重合体からなる層がパーフルオロポリエーテル鎖またはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物により形成されていることを特徴とする配線基板。
【0012】
(3)表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、該配線基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、且つその下に配線パターンを形成する際に用いる光を吸収する層を有し、且つ該光を吸収する層が水酸基を有する樹脂を含有し、且つ該非晶質含フッ素重合体からなる層がパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物またはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物により形成され、且つ該含フッ素化合物が下記構造であることを特徴とする配線基板。
【0013】
【化3】

Figure 0003951886
【0014】
(4)表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、該基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、且つ該非晶質含フッ素重合体が分子中に該配線パターンを形成する際に用いる光を吸収する部位を有することを特徴とする配線基板。
【0015】
(5)表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、該基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、且つ該非晶質含フッ素重合体が分子中に該配線パターンを形成する際に用いる光を吸収する部位を有し、且つ該非晶質含フッ素重合体が分子内にパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有するか、あるいはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物から形成されることを特徴とする配線基板。
【0016】
(6)表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、該基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、且つ該非晶質含フッ素重合体が分子中に該配線パターンを形成する際に用いる光を吸収する部位を有し、且つ該非晶質含フッ素重合体が分子内にパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有するか、あるいはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する下記構造の化合物から形成されることを特徴とする配線基板。
【0017】
【化4】
Figure 0003951886
【0018】
(7)表面に金属部材からなる配線を有する配線基板の製造方法において、少なくとも以下の▲1▼,▲2▼,▲3▼の工程を用いて製造されることを特徴とする配線基板の製造方法。
▲1▼基板の表面に▲2▼の工程で用いる撥水性を低下させる250nm以上の波長の光を吸収する層、及びその上に非晶質含フッ素重合体からなる層を設ける工程。
▲2▼配線を形成する部分に250nm以上の波長の光の照射を行い、光照射部分の撥水性を低下させる工程。
▲3▼上記光照射によって撥水性の低下した部分に対して配線を形成するための部材が溶解または分散した液を付着する工程。
【0019】
(8)基板の上にゲート電極、その上に絶縁層、その上に半導体層とソース電極とドレイン電極,半導体層とソース電極とドレイン電極の上に保護層を有するTFT素子において、基板とゲート電極の間,ゲート電極と絶縁層の間,絶縁層と半導体層の間,ソース電極と保護層の間、或いはドレイン電極と保護層の間に含フッ素化合物層を有することを特徴とするTFT素子。
【0020】
(9)透明基板表面の上に透明電極、その上に正孔輸送層、その上に発光層を有し、透明基板表面上の透明電極がない部分に絶縁層を有し、発光層と絶縁層の上に金属電極を有し、金属電極の上に封止層を有する有機EL素子において、透明電極と正孔輸送層の間、透明基板と絶縁層の間、或いは絶縁層と金属電極の間に含フッ素化合物層を有することを特徴とする有機EL素子。
【0021】
(10)透明基板表面上にR、及びG,Bのカラーフィルター部を有し、透明基板表面上のカラーフィルター部の無い部分にブラックマトリクスを有し、R、及びG,Bのカラーフィルター部とブラックマトリクスの上に保護層を有するカラーフィルターパネルにおいて、透明基板とブラックマトリクスの間、或いは透明基板とR、及びG,Bのカラーフィルター部の間とブラックマトリクスの上の保護層の間に含フッ素化合物層を有することを特徴とする有機EL素子。
【0022】
(11)基板の上にゲート電極、その上に絶縁層、その上に半導体層とソース電極とドレイン電極,半導体層とソース電極とドレイン電極の上に保護層を有するTFT素子の製造方法において、少なくとも下記▲1▼〜▲5▼のどれかの工程を用いてTFT素子を製造することを特徴とするTFT素子の方法。
▲1▼ゲート電極形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後にゲート電極の形成を行う工程。
▲2▼絶縁層形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後に絶縁層の形成を行う工程。
▲3▼ソース電極とドレイン電極形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後にソース電極とドレイン電極の形成を行う工程。
▲4▼半導体層形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後に半導体層の形成を行う工程。
▲5▼保護層形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後に保護層の形成を行う工程。
【0023】
(12)透明基板表面の上に透明電極、その上に正孔輸送層、その上に発光層を有し、透明基板表面上の透明電極がない部分に絶縁層を有し、発光層と絶縁層の上に金属電極を有し、金属電極の上に封止層を有する有機EL素子の製造方法において、少なくとも下記▲1▼〜▲3▼のどれかの工程を用いて有機EL素子を製造することを特徴とする有機EL素子の方法。
▲1▼絶縁層形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後に絶縁層の形成を行う工程。
▲2▼透明電極に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後に正孔輸送層と発光層の形成を行う工程。
▲3▼絶縁層に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後に金属電極と封止層の形成を行う工程。
【0024】
(13)透明基板表面上にR、及びG,Bのカラーフィルター部を有し、透明基板表面上のカラーフィルター部の無い部分にブラックマトリクスを有し、R、及びG,Bのカラーフィルター部とブラックマトリクスの上に保護層を有するカラーフィルターパネルの製造方法において、少なくとも下記▲1▼〜▲3▼のどれかの工程を用いてカラーフィルターパネルを製造することを特徴とするカラーフィルターパネルの方法。
▲1▼透明基板のブラックマトリクス形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後にブラックマトリクスの形成を行う工程。
▲2▼透明基板のR、及びG,Bのカラーフィルター部形成予定部分に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後にR、及びG,Bのカラーフィルター部の形成を行う工程。
▲3▼ブラックマトリクスの上に250nm以上の波長の光を吸収する部位を持つ含フッ素化合物からなる撥水層を形成し、250nm以上の波長の光を照射した後に保護層の形成を行う工程。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明の配線基板の種類は大きく分けて2つある。1つ目は基板表面に光吸収層と撥水層を有するもの({A}で表示)である。2つ目は基板表面に光吸収部位を持つ撥水層を有するもの({B}で表示)である。これらを分けて説明する。[1]本発明の原理、[2]光照射前の基板作製に用いる部材の(1),(2)の部分は{A}に、(3)は{B}に関係する内容である。それ以外の部分
([2]の(4)と[3],[4])は{A},{B}とも共通の内容である。
【0026】
また表示デバイス作製に関しては、配線基板作製の際に用いられる「配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液」の代わりに「絶縁層,半導体層,発光層等を形成する液」を用いることで作製可能である。
【0027】
[1]本発明の原理
{A}光吸収層と撥水層を有する基板の場合
図1を用いて本発明の原理を記述する。まず基板1の表面に光を吸収する層(光吸収層2)と非晶質含フッ素重合体からなる層(撥水層3)を形成する。非晶質含フッ素重合体からなる層は撥水性であり、後述する配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液を弾く。
【0028】
次に光を基板の金属配線を形成したい部分に照射する。照射光4は、光吸収層で吸収される。するとこの光のエネルギーが熱エネルギーに変換し、光を照射された部分が発熱する。この熱によって撥水層が分解する。場合によっては光吸収層も表面が変形する。これにより光を照射された部分は撥水性が失われ、親水部分になる。
【0029】
なお図1では光照射部分は撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0030】
この状態で配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液5を接触させると光を照射された部分、即ち親水部分にのみこの液が付着する。溶媒あるいは分散媒が揮発することで金属の配線6が形成される。
【0031】
以上が配線形成の概略である。用いる光の波長が長波長であっても、光吸収層の材料(いわば色材)を変えることによって対応可能である。光吸収層中の色材が光を吸収し、吸収したエネルギーが熱エネルギーに変わり、撥水層を熱分解して親水部分を形成すれば本発明の目的は達せられる。
【0032】
なお撥水層を消失するまで分解するには250nm未満の、しかもかなりの光量の光エネルギーを照射する必要がある。上記光照射条件では消失するまでエネルギーが与えられるわけではない。消失するまで分解されなくても撥水性を低下させることが可能である。その場合、光照射後の撥水層の表面には非晶質含フッ素重合体の構成元素であるフッ素が検出できる(TOF−SIMSで表面を分析すれば、フッ素原子由来の質量数19のシグナルが検出可能である)。よって図1では撥水層の光照射部分はなくなっているように描かれているが、実際には非晶質含フッ素重合体が変性したものが残っている。
【0033】
また表示デバイス作製に関しては、配線基板作製の際に用いられる「配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液」の代わりに「絶縁層,半導体層,発光層等を形成する液」を用いることで作製可能である。この場合も例えば画像デバイスの1つであるTFTでは電極と基板の間や絶縁層と基板の間等に非晶質含フッ素重合体が変性したものが残っており、有機のELでは電極と絶縁層の間や絶縁層と基板の間等に非晶質含フッ素重合体が変性したものが残っている。またカラーフィルターパネルではカラーフィルター部と基板の間やブラックマトリクス部基板の間等に非晶質含フッ素重合体が変性したものが残っている。
【0034】
{B}光吸収部位を持つ撥水層を有する基板の場合
図2を用いて本発明の原理を記述する。まず基板表面に光吸収部位を持つ撥水層7を形成する。この撥水層は後述する配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液を弾く。
【0035】
次に光を基板の金属配線を形成したい部分に照射する。照射光8は、撥水層の光吸収部位で吸収される。するとこの光のエネルギーが熱エネルギーに変換し、光を照射された部分が発熱する。この熱によって撥水層は分解する。これにより光を照射された部分は撥水性が失われ、親水部分になる。
【0036】
なお図2では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0037】
この状態で配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液9を接触させると光を照射された部分、即ち親水部分にのみこの液が付着する。溶媒あるいは分散媒が揮発することで金属の配線10が形成される。
【0038】
なお{A}と同様、光吸収部位を持つ撥水層を消失するまで分解するには250nm未満の、しかもかなりの光量の光エネルギーを照射する必要がある。消失するまで分解されなくても撥水性を低下させることが可能である。その場合、光照射後の光吸収部位を持つ撥水層の表面には構成元素であるフッ素が検出できる(TOF−SIMSで表面を分析すれば、フッ素原子由来の質量数19のシグナルが検出可能である)。よって図2では光吸収部位を持つ撥水層の光照射部分はなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したものが残っている。
【0039】
また表示デバイス作製に関しては、配線基板作製の際に用いられる「配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液」の代わりに「絶縁層,半導体層,発光層等を形成する液」を用いることで作製可能である。この場合も例えば画像デバイスの1つであるTFTでは電極と基板の間や絶縁層と基板の間等に光吸収部位を持つ撥水層が変性したものが残っており、有機のELでは電極と絶縁層の間や絶縁層と基板の間等に光吸収部位を持つ撥水層が変性したものが残っている。またカラーフィルターパネルではカラーフィルター部と基板の間やブラックマトリクス部基板の間等には光吸収部位を持つ撥水層が変性したものが残っている。
【0040】
以上が概略である。{A}と同様、用いる光の波長が長波長であっても、光吸収部位の構造を変えることによって対応可能である。光吸収部位が光を吸収し、吸収したエネルギーが熱エネルギーに変わり、撥水層を熱分解して親水部分を形成すれば本発明の目的は達せられる。
【0041】
[2]光照射前の基板作製に用いる部材、及び作製方法
以下に基板作製に用いる部材を記述する。
【0042】
(1)撥水層形成材料とその処理方法
この項は「{A}光吸収層と撥水層を有する基板の場合」の説明である。
【0043】
撥水層形成材料は分子内に撥水性を高めるフッ素原子を含むものを用いる。これら材料を溶解することのできる溶媒に溶解し、この溶液を光吸収層に塗布する。その後乾燥し溶媒を揮発させ、撥水層形成材料からなる薄膜を形成する。その際形成される撥水層表面は、配線を形成するための部材が溶解または分散した液を付着する場合、或いはその上への保護膜形成を行う工程等で光吸収層との密着性が高まるよう、また撥水層の上に保護膜等を塗布する際の膜の均一性を高めるためにも平坦であることが望ましい。平坦化するためには撥水層形成材料が非晶質であることが望まれる。また膜としての物理的耐久性を持つためには重合体構造が望ましい。なお世の中には含シリコン撥水材料もあるが、液を弾く能力は一般に含フッ素材料の方が優れているので本発明では含フッ素材料を用いる。
【0044】
以上より撥水層形成材料としては非晶質含フッ素重合体が望ましい。これにあたる材料としては具体的にはポリジパーフルオロアルキルフマレート,テフロンAF(登録商標)(Dupont社製),サイトップ(旭硝子製),フマライト(日本油脂製)が挙げられる。またポリジパーフルオロアルキルフマレートとスチレンの共重合体、3−フッ化塩化エチレンとビニルエーテルの共重合体、4−フッ化エチレンとビニルエステルの共重合体のような含フッ素エチレンと炭化水素系エチレンの共重合体等も挙げられる。
【0045】
なお撥水層形成材料によっては塗布後加熱することにより光吸収層表面と化学結合させる材料もある。このような材料の方が撥水層形成材料が次第に親水性の画像パターンに移動し、そのパターンを消失させるおそれが少ないので好適である。このような材料としては次に示すようなものが挙げられる。これら化合物は塗布後加熱することで光吸収層表面の水酸基等と反応し、表面に化学結合を形成するので光吸収層表面を移動する心配が無く、親水性の画像パターンを消失させるおそれが低い。
【0046】
【化5】
Figure 0003951886
【0047】
具体的には以下の化合物1〜12等が挙げられる。
【0048】
【化6】
Figure 0003951886
【0049】
【化7】
Figure 0003951886
【0050】
【化8】
Figure 0003951886
【0051】
【化9】
Figure 0003951886
【0052】
【化10】
Figure 0003951886
【0053】
【化11】
Figure 0003951886
【0054】
【化12】
Figure 0003951886
【0055】
【化13】
Figure 0003951886
【0056】
【化14】
Figure 0003951886
【0057】
【化15】
Figure 0003951886
【0058】
【化16】
Figure 0003951886
【0059】
【化17】
Figure 0003951886
【0060】
このうち化合物1〜8は以下に示す合成方法を実行することで得られる。化合物9〜12は化合物名がそれぞれ1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリメトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリメトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシランとしてヒドラス化学社より上市されている。またその他の市販材料としてはダイキン工業社製オプツールDSXが挙げられる。
【0061】
また化合物1〜4はフッ素鎖がパーフルオロポリエーテルと呼ばれるものであり、このフッ素鎖を有する化合物から形成される撥水膜は水以外にアルコール系溶媒、或いはハイドロカーボン系溶媒等に長期(1000時間)にわたって浸漬しても撥水性がほとんど低下しない(低下量は5°以下)という特徴がある。
【0062】
化合物5〜12はアルコール系溶媒、或いはハイドロカーボン系溶媒に長期
(1000時間)にわたって浸漬すると、水との接触角が浸漬前(約110°)から基材の接触角とほぼ同レベルまで低下する。
【0063】
(化合物1の合成)
デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(25重量部)を3M社製PF−5080(100重量部)に溶解し、これに塩化チオニル(20重量部)を加え、撹拌しながら48時間還流する。塩化チオニルとPF−5080をエバポレーターで揮発させクライトックス157FS−Lの酸クロライド(25重量部)を得る。これにPF−5080(100重量部)、チッソ(株)製サイラエースS330(3重量部)、トリエチルアミン(3重量部)を加え、室温で20時間撹拌する。反応液を昭和化学工業製ラジオライト ファインフローAでろ過し、ろ液中のPF−5080をエバポレーターで揮発させ、化合物1(20重量部)を得た。
【0064】
(化合物2の合成)
チッソ(株)製サイラエースS330(3重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(3重量部)を用いる以外は化合物1の合成と同様にして化合物2(20重量部)を得た。
【0065】
(化合物3の合成)
デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(25重量部)の代わりにダイキン工業社製デムナムSH(平均分子量3500)(35重量部)を用いる以外は化合物1の合成と同様にして化合物3(30重量部)を得た。
【0066】
(化合物4の合成)
チッソ(株)製サイラエースS330(3重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(3重量部)を用い、デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(25重量部)の代わりにダイキン工業社製デムナムSH(平均分子量3500)(35重量部)を用いる以外は化合物1の合成と同様にして化合物4(30重量部)を得た。
【0067】
(化合物5の合成)
デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(25重量部)の代わりにダイキン工業社製7H−ドデカフルオロヘプタン酸(分子量346.06)(3.5重量部)を用いる以外は化合物1の合成と同様にして化合物5(3.5重量部)を得た。
【0068】
(化合物6の合成)
デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(25重量部)の代わりにダイキン工業社製7H−ドデカフルオロヘプタン酸(分子量346.06)(3.5重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(3重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(3重量部)を用いる以外は化合物1の合成と同様にして化合物6(3.5重量部)を得た。
【0069】
(化合物7の合成)
デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(25重量部)の代わりにダイキン工業社製9H−ヘキサデカフルオロノナン酸(分子量446.07)(4.5重量部)を用いる以外は化合物1の合成と同様にして化合物7(4.5重量部)を得た。
【0070】
(化合物8の合成)
デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(25重量部)の代わりにダイキン工業社製9H−ヘキサデカフルオロノナン酸(分子量446.07)(4.5重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(3重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(3重量部)を用いる以外は化合物1の合成と同様にして化合物8(4.5重量部)を得た。
【0071】
これらの化合物をフッ素系の溶媒に溶解し、光吸収層に塗布する。その後、加熱することで光吸収層の水酸基やカルボキシル基等と反応し化学結合を形成する。こうして撥水処理が終了する。撥水層形成材料の濃度は平均分子量の大きい材料ほど高濃度に設定する。平均分子量が3000前後では濃度は0.3 重量%程度が好ましい。フッ素系の溶媒として具体的には3M社製のFC−72,FC−77,PF−5060,PF−5080,HFE−7100,HFE−7200、デュポン社製バートレルXF等が挙げられる。加熱温度は100℃以上が望ましい。できれば120℃以上のほうが敏速に製膜の反応が進行する。加熱時間は100℃の場合は1時間程度、120℃の場合は15分間、140℃の場合は10分間程度が望ましい。但し250℃以上の場合は撥水層形成材料が熱分解するおそれがある。光吸収層の基材に水酸基等が存在しない場合は、酸素プラズマ処理を行うことで表面に水酸基を持たせることが可能である。この処理を行った後に撥水処理を行うことで上記撥水層形成材料と光吸収層と化学結合を持つことが可能になる。
【0072】
なお撥水層形成材料の塗布はハケ塗り,ディップコート法,スピンコート,スプレーコート法等で製膜する。
【0073】
(2)光吸収層
この項は「{A}光吸収層と撥水層を有する基板の場合」の説明である。
【0074】
光吸収層は層中に光を吸収する部位を有する化合物が存在することが必要である。このような化合物としては一般に知られている色素が用いられる。色素が非晶質であれば色素のみで光吸収層を形成可能である。しかし結晶性の場合は平坦な光吸収層を形成しにくい。そのため光吸収層が結晶化した場合、照射した光が散乱する等の問題を生じる。この場合は別の何らかの物質を溶解・或いは混合することによって結晶性を低下させ平坦な光吸収層を形成する等の手段を嵩じる。上記別の何らかの物質として有効なのが樹脂である。樹脂は色素の保持体としても機能し、膜の物理的強度を高める効果もある。そこで結晶性の色素を用いる場合は色素を樹脂で保持することによって光吸収層を形成することが有効である。なおこの場合、樹脂自身に光吸収部位を設けることによっても達成される。
【0075】
照射光の波長が近紫外領域(波長としてはおおむね250〜400nm)であれば、色素ではなくても、ベンゼン環,ナフタレン環,アントラセン環等を有する化合物、或いはアミド等の結合基を有する化合物も挙げられる。また樹脂でも芳香環を有するポリエチレンテレフタレート,ポリスチレン,スチレン−アクリル樹脂,フェノール樹脂等も近紫外光領域に吸収を有する。
【0076】
照射光の波長が可視光領域(波長としてはおおむね400〜700nm)であれば世の中で色素として用いられているものを樹脂に分散し製膜することで光吸収層を作製できる。また照射光の波長が近赤外光領域(波長としてはおおむね
700〜1100nm)の場合もシアニン色素やフタロシアニン系,ナフタロシアニン系色素を用いることで対応可能である。
【0077】
色素を樹脂で保持する構造の場合、撥水層への熱の伝達が均一になるように色素は樹脂に溶解またはなるべく細かく均一に分散された状態にする。また照射された光を有効に熱に変換するため、用いる光源の出力波長になるべく大きな吸収を有していることが望ましい。色素としては染料,顔料の限定は特に無い。樹脂への分散性が高いという点では染料のほうが望ましい。ただ染料の場合は吸収した光を熱に変える以外に自らの光分解エネルギーに変えてしまう傾向もある。そのため光エネルギーの熱エネルギーへの変換効率が低い。その点では一般に耐光性の高い顔料は吸収した光のかなりの割合を熱に変えるので好適である。
【0078】
染料としてはフラバントロン・イエロー,インダンスレン・レッド5GK,インダンスレン・バイオレットBN等のインダンスレン染料。またオレンジII,C.I.ダイレクト・イエロー12(クリソフェニン),C.I.アシッド・イエロー23(タートラジン),C.I.モルダント・オレンジ1,C.I.リアクティブ・イエロー3(プロシオン・イエローHA),C.I.ディスパーズ・イエロー3,ナフトール・ブルーブラックB等のアゾ染料。マラカイトグリーン系,パラローズアニリン系,オーリン系のトリフェニルメタン染料。インドール環にキノリン環やピリジン環等を結合させたシアニン染料。サフラニンT,フルオッセン,メチレン・ブルー等の複素環染料。その他キナクリドン・キノン等のアントラキノン系染料,ポリメチン染料,アゾメチン染料等も挙げられる。
【0079】
顔料としてはアゾ顔料,フタロシアニン顔料,縮合多環顔料,酸性または塩基性染料のレーキが挙げられる。アゾ顔料の中では具体的にはアセト酢酸アニリド系,ピラゾロン系,βナフトール系,βオキシナフトエ酸系,βオキシナフトエ酸アニリド系等の溶性アゾ顔料,アセト酢酸アニリド系,ピラゾロン系,βナフトール系,βオキシナフトエ酸アニリド系の不溶性アゾ顔料,アセト酢酸アニリド系,βオキシナフトエ酸アニリド系の縮合アゾ顔料が挙げられる。フタロシアニン顔料の中では銅フタロシアニン,ハロゲン化銅フタロシアニン,スルホン化フタロシアニンレーキ等の銅フタロシアニン顔料,無金属フタロシアニン顔料,銅ナフタロシアニン顔料,珪素ナフタロシアニン顔料,ゲルマニウムナフタロシアニン顔料等が挙げられる。縮合多環顔料としてはアミノアントラキノン,アントラピリミジン,フラバントロン,アントアントロン,インダントロン,ピラントロン,ビオラントロン等のアントラキノン系顔料,ペリレン,ペリノン,キナクリドン,チオインジゴ,ジオキサジン,イソインドリン,キノフタロン、種々の金属錯体等が挙げられる。
【0080】
顔料は分散を均一にするため遊星ボールミル等の粉砕装置で微粒子にする、或いは若干の分散剤を添加することで分散性を向上させる等の手段を採ることが望ましい。
【0081】
これら色素を保持するため用いられる樹脂は特に限定は無いが、光吸収層をディップ法やスピンコート法といった簡便な方法で形成するため、モノマー、或いは樹脂自身が有機溶媒、あるいは水に溶解するものが望ましい。このような樹脂としてはエチレン・酢酸ビニル共重合体,ポリエチレンテレフタレート,ポリ塩化ビニル,ポリ塩化ビニリデン,ポリ酢酸ビニル,ポリビニルアルコール,ポリビニルブチラール,ポリメチルメタクリレート,ポリエチルメタクリレート,ポリスチレン,スチレン・アクリロニトリル共重合体,アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体,ポリアセタール,ポリカーボネート,酢酸セルロース,二酢酸セルロース,三酢酸セルロース,酢酸酪酸セルロース,プロピオン酸セルロース,エチルセルロース,メチルセルロース,カルボキシメチルセルロース,フェノール樹脂,エポキシ樹脂,ポリエステル樹脂,アルキド樹脂,メラミン樹脂,珪素樹脂,ポリウレタン,ジアリルフタレート樹脂,ポリフェニレンオキシド,ポリイミド,ポリスルホン等が挙げられる。
【0082】
また光吸収層の上に形成される撥水層が光吸収層と化学結合するタイプの物を用いる場合は撥水層の耐久性が向上するという点でフェノール樹脂やポリビニルアルコールのように水酸基を有する樹脂が望ましい。
【0083】
(3)光吸収部位を持つ撥水層を形成する材料
この項は「{B}光吸収部位を持つ撥水層を有する基板の場合」の説明である。
【0084】
▲1▼光を吸収する材料を溶解または分散した撥水材料
光吸収部位を持つ撥水層は撥水層を形成する撥水材料に光吸収する材料、いわゆる色材を溶解または分散する方法が挙げられる。これにあたる撥水材料としてはポリジパーフルオロアルキルフマレート,テフロンAF(Dupont社製),サイトップ(旭硝子製),フマライト(日本油脂製)が挙げられる。またポリジパーフルオロアルキルフマレートとスチレンの共重合体、3−フッ化塩化エチレンとビニルエーテルの共重合体、4−フッ化エチレンとビニルエステルの共重合体のような含フッ素エチレンと炭化水素系エチレンの共重合体等も挙げられる。
【0085】
色材としては上述の染料,顔料、その他汎用の色材が挙げられる。いずれも撥水材料に溶解または微粒子で分散する必要がある。
【0086】
なお撥水層形成材料の塗布はハケ塗り,ディップコート法,スピンコート,スプレーコート法等で製膜する。
【0087】
▲2▼分子内に撥水部分と光吸収部位を持った撥水材料
分子内に光吸収部位を有する撥水材料がこの範疇に入る。ただ基板との結合部位を持たない場合は高粘性の液体として基板表面で拡散する可能性があるため、光照射後に金属部材を分散、或いは溶解した液体を付着させる間に光照射部分の撥水性が回復してしまう恐れがある。そのため、この撥水材料を用いる場合は基板との結合部位も有することが望ましい。具体的には下記の化学構造の撥水材料が望ましい。
【0088】
【化18】
Figure 0003951886
【0089】
これら材料の光吸収部位としては250nmの光を吸収するアミド結合等も挙げられる。すでに示した化合物1〜8はこの範疇の化合物に入る。
【0090】
また分子内に色素骨格を持たせることで、この色素骨格が光吸収部位として機能する。具体的な例としては以下の化合物13〜27が挙げられる。
【0091】
【化19】
Figure 0003951886
【0092】
【化20】
Figure 0003951886
【0093】
【化21】
Figure 0003951886
【0094】
【化22】
Figure 0003951886
【0095】
【化23】
Figure 0003951886
【0096】
【化24】
Figure 0003951886
【0097】
【化25】
Figure 0003951886
【0098】
【化26】
Figure 0003951886
【0099】
【化27】
Figure 0003951886
【0100】
【化28】
Figure 0003951886
【0101】
【化29】
Figure 0003951886
【0102】
【化30】
Figure 0003951886
【0103】
【化31】
Figure 0003951886
【0104】
【化32】
Figure 0003951886
【0105】
【化33】
Figure 0003951886
【0106】
これらの化合物の合成方法を以下に示す。
【0107】
(化合物13の合成)
化合物13は下記の(i)〜(iii)の反応により合成される。
【0108】
(i)撥水材料の還元
デュポン社製クライトックス157FS−L(平均分子量2500)(50重量部)を3M社製PF−5080(100重量部)に溶解し、これに水素化リチウムアルミニウム(2重量部)を加え、48時間80℃で加熱・攪拌する。反応液を氷水に注ぎ、下層を分取し1%塩酸で洗った後、洗浄液の液性が中性になるまで水洗する。ろ紙でろ過することで洗浄後の液中の水分を除いた後、PF−5080をエバポレーターで揮発させクライトックス157FS−Lの末端がCH2OHに変換された化合物28(45重量部)を得る。
【0109】
【化34】
Figure 0003951886
【0110】
(ii)色素骨格の導入反応
化合物28(45重量部)を3M社製HFE−7200(100重量部)に溶解し、これにリアクティブ・イエロー3(別名プロシオン・イエローHA)(12重量部),エタノール(100重量部),炭酸ナトリウム(2重量部)を加え、30時間還流する。なおリアクティブ・イエロー3の構造を下記に示す。
【0111】
【化35】
Figure 0003951886
【0112】
反応液中の溶媒(HFE−7200とエタノール)をエバポレーターで揮発させ、残渣にHFE−7200(100重量部),35重量%の塩酸(100重量部)に氷水(100重量部)を合わせたものを加え、激しく攪拌した後静置する。下層を分取し、洗浄液の液性が中性になるまで水洗する。ろ紙でろ過することで洗浄後の液中の水分を除いた後、HFE−7200をエバポレーターで揮発させ化合物28にリアクティブ・イエロー3が結合した化合物29(45重量部)を得る。
【0113】
【化36】
Figure 0003951886
【0114】
(iii)結合部位の導入反応
化合物29(45重量部)をHFE−7200(100重量部)に溶解後、0℃前後に冷却時、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(10重量部),ジクロルメタン(20重量部)を加え、3時間攪拌する。更に反応液を常温に戻し、30時間攪拌する。反応液を静置後、反応液がおおよそ2層に分かれたら下層を分取する。なお上層と下層の間に濁りを生じるがこれは下層に加えない。下層をジクロルメタン(20重量部)で数回洗った後、ろ紙でろ過する。この後液中の溶媒(HFE−7200)をエバポレーターで揮発させ目的の化合物13(40重量部)を得た。
【0115】
(化合物14の合成)
リアクティブ・イエロー3(12重量部)の代わりにミカシオン・ブリリアント・ブルーRS(7重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物14(40重量部)を得た。
【0116】
なおミカシオン・ブリリアント・ブルーRSの化学構造は下記の通りである。
【0117】
【化37】
Figure 0003951886
【0118】
場合によってスルホン酸ナトリウムの部分がスルホン酸になっているものもあるので、その場合は水酸化ナトリウム等でスルホン酸ナトリウムに変換した後に使用する。
【0119】
(化合物15の合成)
チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物15(35重量部)を得た。
【0120】
(化合物16の合成)
チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用い、リアクティブ・イエロー3(12重量部)の代わりにミカシオン・ブリリアント・ブルーRS(7重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物16(36重量部)を得た。
【0121】
(化合物17の合成)
化合物28(45重量部)の代わりにダイキン工業社製デムナムSA(平均分子量3500)(65重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物17(56重量部)を得た。
【0122】
(化合物18の合成)
化合物28(45重量部)の代わりにダイキン工業社製デムナムSA(平均分子量3500)(65重量部)を用い、リアクティブ・イエロー3(12重量部)の代わりにミカシオン・ブリリアント・ブルーRS(7重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物18(50重量部)を得た。
【0123】
(化合物19の合成)
化合物28(45重量部)の代わりにダイキン工業社製デムナムSA(平均分子量3500)(65重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物19(48重量部)を得た。
【0124】
(化合物20の合成)
化合物28(45重量部)の代わりにダイキン工業社製デムナムSA(平均分子量3500)(65重量部)を用い、リアクティブ・イエロー3(12重量部)の代わりにミカシオン・ブリリアント・ブルーRS(7重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物20(44重量部)を得た。
【0125】
(化合物21の合成)
化合物28(45重量部)の代わりにアウジモント社製DOL4000(平均分子量4000)(40重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物21(40重量部)を得た。
【0126】
(化合物22の合成)
化合物28(45重量部)の代わりにアウジモント社製DOL4000(平均分子量4000)(40重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物22(38重量部)を得た。
【0127】
(化合物23の合成)
化合物28(45重量部)の代わりに1H,1H,2H,2H−パーフルオロデカノール(4重量部)を用い、リアクティブ・イエロー3(12重量部)の代わりにミカシオン・ブリリアント・ブルーRS(7重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物23(11重量部)を得た。
【0128】
(化合物24の合成)
化合物28(45重量部)の代わりに1H,1H,2H,2H−パーフルオロデカノール(4重量部)を用い、リアクティブ・イエロー3(12重量部)の代わりにミカシオン・ブリリアント・ブルーRS(7重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物24(9重量部)を得た。
【0129】
(化合物25の合成)
化合物28(45重量部)の代わりに1H,1H,2H,2H−パーフルオロデカノール(4重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物25(10重量部)を得た。
【0130】
(化合物26の合成)
化合物28(45重量部)の代わりに1H,1H,2H,2H,10H−パーフルオロデカノール(4重量部)を用い、リアクティブ・イエロー3(12重量部)の代わりにミカシオン・ブリリアント・ブルーRS(7重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物26(8重量部)を得た。
【0131】
(化合物27の合成)
化合物28(45重量部)の代わりに1H,1H,2H,2H,10H−パーフルオロデカノール(4重量部)を用い、チッソ(株)製サイラエースS330(10重量部)の代わりにチッソ(株)製サイラエースS360(10重量部)を用いる以外は化合物13の合成と同様にして化合物27(9重量部)を得た。
【0132】
これらの化合物をフッ素系の溶媒に溶解し、基板に塗布する。その後、加熱することで基板の水酸基やカルボキシル基等と反応し化学結合を形成する。こうして光吸収部位を持つ撥水層の形成が終了する。分子内に撥水部分と光吸収部位を持った撥水材料の濃度は平均分子量の大きい材料ほど高濃度に設定する。平均分子量が3000前後では濃度は0.3 重量%程度が好ましい。フッ素系の溶媒として具体的には3M社製のFC−72,FC−77,PF−5060,PF−5080,HFE−7100,HFE−7200,デュポン社製バートレルXF等が挙げられる。加熱温度は100℃以上が望ましい。できれば120℃以上のほうが敏速に製膜の反応が進行する。加熱時間は100℃の場合は1時間程度、120℃の場合は15分間、140℃の場合は10分間程度が望ましい。但し250℃以上の場合は撥水層形成材料が熱分解するおそれがある。基板に水酸基等が存在しない場合は、酸素プラズマ処理を行うことで表面に水酸基を持たせることが可能である。この処理を行った後に処理を行うことで分子内に撥水部分と光吸収部位を持った撥水材料と基板とが化学結合を持つことが可能になる。
【0133】
なお分子内に撥水部分と光吸収部位を持った撥水材料の塗布はハケ塗り,ディップコート法,スピンコート法等で製膜する。
【0134】
(4)基板材料、及びその表面の親水化
この項に関しては上記{A},{B}とも内容は共通である。
【0135】
光吸収層,撥水層,光吸収部位を持つ撥水層を形成する前にあらかじめ基板表面を親水性にしておくことで、その表面への物質の付着が容易になり光吸収層や光吸収部位を持つ撥水層を平坦に形成しやすくなる。特に塗布法で光吸収層を形成する場合は、形成するための塗料の濡れ性を向上させることで、高密着性の光吸収層が形成可能となる。また光吸収部位を持つ撥水層に光を照射することで撥水層が分解された後、金属部材を溶解または分散した液を付着しやすくするために基板を親水化しておくことが望ましい。
【0136】
基板としてはガラス,石英,シリコン,樹脂、或いはガラス粒子を含んだ樹脂等、種々の材料が考えられる。
【0137】
▲1▼基材がガラス,石英,シリコンの場合に適用する方法
基材がガラス,石英,シリコンの場合は酸素プラズマで処理したり、塩基性の溶液に浸漬する等の方法により親水性を向上させることが可能である。酸素プラズマの場合、酸素分圧1Torr、高周波電源の出力300W、処理時間3分間で水との接触角が10°以下になった。
【0138】
また紫外線を照射することにより基板近傍の酸素をオゾンに変え、そのオゾンによって基板表面を親水性に変えることも可能である。オゾン発生装置を用いて基板をオゾン雰囲気に曝す事も親水性を向上させる手段として有効である。
【0139】
その他、塩基性の溶液として1重量%の水酸化ナトリウムの水溶液を用いた場合、5分間浸漬後、水との接触角は皆20°以下になった。
【0140】
▲2▼基材が樹脂の場合に適用する方法
基材が樹脂の場合は酸素プラズマで処理したり、酸・塩基性の溶液に浸漬する等の方法により親水性を向上させることが可能である。
【0141】
酸素プラズマを用いる場合、例えばポリスチレン,アクリル樹脂,スチレン/アクリル樹脂,ポリエステル樹脂,アセタール樹脂,ポリカーボネート,ポリエーテルスルホン,ポリサルホン,ポリエーテルサルホン等では、酸素分圧1Torr、高周波電源の出力100W、処理時間1分間の条件で水との接触角が20°以下になった。
【0142】
またガラス同様、紫外線を照射することにより基板近傍の酸素をオゾンに変え、そのオゾンによって基板表面を親水性に変えることも可能である。オゾン発生装置を用いて基板をオゾン雰囲気に曝す事も親水性を向上させる手段として有効である。
【0143】
その他の方法として塩基性の溶液への浸漬はアクリル樹脂,スチレン/アクリル樹脂,ポリエステル樹脂,アセタール樹脂,ポリカーボネート等のように分子内にエステル結合を有する材料の場合に特に有効である。これは表面、及びその近傍にあるエステル結合を切断することで親水性の高いカルボン酸塩残基、及び/或いは水酸基が生成することで総じて表面の親水性が高まるためである。またポリイミドやポリアミド等のアミノ基とカルボキシル基の縮合により重合する樹脂の場合は、塩酸等の酸に浸漬することで重合時に反応せず残ったアミノ基を親水性の高いアンモニウム塩構造にしたり、水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することで重合時に反応せず残ったカルボキシル基を親水性の高いカルボン酸塩にすることで総じて表面の親水性を高めることができる。酸・塩基性の溶液への浸漬は溶液の温度が高いほど、また濃度が高い親水化が敏速に進行する傾向がある。しかし高温・高濃度化は基材へのダメージを与えやすいので注意が必要である。
【0144】
▲3▼種々の基材に適用する方法
基材が金属,ガラス、あるいは樹脂であっても処理可能な親水化方法としては親水性を発揮させる塗料を塗布する方法が挙げられる。これら材料は一般にa)〜d)に示すものが挙げられるがこれ以外も特に限定は受けない。
【0145】
a)水溶性高分子材料の溶液
水溶性の高分子としてはポリエチレングリコール,ポリビニルアルコール,ポリアクリル酸,ポリアクリル酸塩,ポリアリルアミン,ポリアリルアミンの塩酸塩,デンプン等が挙げられる。分子内に水酸基,アミノ基,カルボキシル基,塩構造の残基等親水性の残基を有しているものが挙げられる。これらの水溶液、あるいは有機溶媒の溶液を調製し塗料とする。これをセルの基材に塗布し、乾燥させることで親水塗膜を形成する。これら水溶性高分子の中では特にポリエチレングリコールを塗布した表面の接触角を低下させる傾向が強い。用いる高分子は分子量が大きいほど光散乱の少ない平滑な親水膜が形成できるので好ましい。また処理する表面の撥水性が高い場合は塗料が弾かれてしまうため、結果として平坦な膜を形成できない。これは溶媒が水の場合は用いる高分子の溶液の表面張力が大きくなるためである。そこでこれら塗料を塗布する前に予め酸素プラズマ処理をしておくと、平坦な塗膜が形成しやすい。ところでポリエチレングリコールはテトラヒドロフラン等の有機溶媒に溶解する。そのためこの溶液の表面張力は同じポリエチレングリコールの水溶液に比べて小さく、撥水性の高いアルミ等の表面にも塗布しやすい。
【0146】
b)親水性粒子を含んだ塗料
親水性アルミナ粒子や親水性シリカ粒子を含んだ分散液とアルコキシシランの溶液を混ぜたものを塗料として用いる。この塗料を用いる場合、セルの基材に塗布後に加熱することで製膜が完了する。この塗料で主に親水性を発揮するのは親水性アルミナ粒子や親水性シリカ粒子であり、アルコキシシランは主にこれら粒子の保持体として機能する。そのため親水性を高めるには親水性アルミナ粒子や親水性シリカ粒子の割合を大きくすることで対処することができる。またアルコキシシランの割合を大きくすることで膜の物理的強度は向上する。アルコキシシランはある程度分子間で架橋していた方が、塗布後の加熱で揮発する割合が減るので好ましい。またアルコキシシランには分子間の重合を促進させるために塩酸等を加えることがあるが、親水性シリカの場合は分散を良好にするため、その分散液は塩基性になっている場合がある。そのため両者を混ぜた場合、親水性シリカが凝集することがあるので混合した場合の液性と親水性シリカの分散の状況には注意する。この点アルミナの場合は分散液は主に酸性であるため混合の際のトラブルが少ない。アルコキシシランとしてはメチルトリメトキシシラン,エチルトリメトキシシラン,ブチルトリメトキシシラン,メチルトリエトキシシラン,エチルトリエトキシシラン,ブチルトリエトキシシラン,テトラメトキシシラン,テトラエトキシシラン等が挙げられる。なお液性や溶媒が合えばアルコキシシランの代わりにアルコキシチタンを用いても良い。アルコキシチタンとしてはテトラ−i−プロピルチタネート,テトラ−n−ブチルチタネート,テトラステアリルチタネート,トリエタノールアミンチタネート,チタニウムアセチルアセトネート,チタニウムエチルアセトアセテート,チタニウムラクテート,テトラオクチレングリコールチタネート等が挙げられる。またこれらの化合物が数分子重合したものも用いることが可能である。
【0147】
c)水溶性高分子とその架橋剤を含んだ塗料
a)に挙げたような水溶性高分子に架橋剤としてb)に挙げたアルコキシシランやアルコキシチタンを混ぜることによって親水表面を形成する塗料とすることも可能である。この場合、溶媒は水であっても良いが、セル基材の撥水性が高い場合は塗料を弾いてしまうため、メタノールやエタノール等のアルコール系溶媒が好適である。
【0148】
d)アルコキシシラン溶液とアルカリ溶液の併用
b)に挙げたアルコキシシランの溶液を基材に塗布後、120〜180℃程度で数分間加熱すると基材表面に酸化ケイ素の被膜が形成する。その後アルカリ性の溶液に浸漬すると表面の親水性が高まる。最後にアルカリ性の溶液を水洗することで親水処理が終了する。アルカリ性の溶液は水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等の水酸化物の水溶液、あるいはアルコール溶液,含水アルコール溶液を用いる。濃度は高いほど浸漬時間は短くできるが、用いる水酸化物の種類によっても異なる。水酸化ナトリウムを用いた場合、溶液濃度1重量%では浸漬時間は1〜5分間、5重量%では10〜30秒間程度が好適である。またアルコキシシランの溶液に用いる溶媒としてケトン系のもの(アセトンやメチルエチルケトン等)はアルコキシシランが二酸化ケイ素に変化しやすいので、アルコール系,エステル系、あるいはエーテル系の溶媒が好適である。特にアルコール系は基材が樹脂の場合、樹脂を溶解し難いので特に好適である。
[3]光源
本発明で金属配線予定部分に光照射するため用いる光源は光吸収層、或いは光吸収部位の吸収波長の光を発している必要がある。それがランプであってもレーザーであっても特に問題は無い。ただ望ましくは照射された光がなるべく高効率で吸収され、熱に変換し、撥水層を形成する部材に熱を与えられれば良い。光吸収層、或いは光吸収部位の吸収スペクトルが近紫外〜近赤外あたりまで広くブロードにある場合は、特定の波長の光を照射するレーザーや水銀ランプよりもキセノンランプのように広い波長の光を発する光源の方が望ましい。それとは逆に吸収スペクトルが狭い場合は、その吸収波長の光を発するレーザーが望ましい。なお近紫外の場合はレーザーと同様に特定の波長の光を発する水銀ランプも有効である。具体的には水銀ランプは254nm,365nm(I線)、そして可視領域の435nm(G線)の光を発する。
【0149】
低圧水銀ランプの場合は185nmの光も発する。しかしこの波長の光は酸素等で吸収されるため光照射の際は基板を減圧状態の場所に置く必要があり、真空プロセスを用いず配線基板を作製するという本発明の思想から外れる。
【0150】
レーザーの場合はアルゴンレーザーの415nm,488nm,515nm。YAGレーザーの2倍波の532nm,3倍波の355nm,4倍波の266
nm。窒素レーザーの337nm。ヘリウム/ネオンレーザーの633nm。エキシマレーザー(XeCl)の308nm。半導体レーザーの670nm,780nm,830nm,YAGレーザーの1064nm等が挙げられる。またレーザー発信用色素を用いることによって広範囲の波長の光を発信可能となる。そのため色素の選択範囲が広がる。例えばレーザー発信用色素としてクマリン系の色素である7−(エチルアミノ)−4,6−ジメチル−2H−1−ベンゾピラン−2−オンを用いることで430〜490nmの光を発信可能である。それより長波長を発信させる場合はクマリン系の色素である2,3,6,7−テトラハイドロ−11−オキソ−1H,5H,11H−[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−10−カルボン酸エチルエステルを用いることで484〜544nmの光を発信可能である。それより長波長を発信させる場合はローダミン系の色素である9−[2−(エトキシカルボニル)フェニル]−3,6−ビス(エチルアミノ)−2,7−ジメチルアンスリウムクロライドを用いることで550〜633nmの光を発信可能である。それより長波長を発信させる場合は2−[4−{4−(ジメチルアミノ)フェニル}−1,3−ブタジエニル]−1−エチルピリジニウムパークロレートを用いることで645〜808nmの光を発信可能である。それより長波長を発信させる場合は5−クロロ−2−[2−[3−{2−(5−クロロ−3−エチル−2(3H)−ベンゾチアゾリリデン)エチリデン}−2−ジフェニルアミノ−1−シクロペンテン−1−リル]エテニル]−3−エチル−ベンゾチアゾリウムパークロレートを用いることで805〜1030nmの光を発信可能である。それより長波長を発信させる場合は3−エチル−2−[[3−[3−[3−{(3−エチルナフソ[2,1−d]チアゾール−2(3H)−イリデン)メチル}−5,5−ジメチル−2−シクロヘキセン−1−イリデン]−1−プロペニル]−5,5−ジメチル−2−シクロヘキセン−1−イリデン]メチル]ナフソ[2,1−d]チアゾリウムパークロレートを用いることで1076〜1200nmの光を発信可能である。
【0151】
[4]金属部材を溶解または分散した液
金属部材を分散した液としては金,銀,白金を分散した液が挙げられる。これらは凝集して大きな粒子にならないよう、分散剤,分散安定剤が必要となる。1次粒子としては数十nmの大きさであることが望ましい。銅は空気中の酸素によって腐食しやすいので分散液中に酸化防止剤を添加することが望ましい。
【0152】
金属部材を溶解した液としてはメッキ液が挙げられる。例えば無電解銅メッキ用の銅含有液が挙げられる。これはあらかじめ塩化パラジウムの液を親水パターニングを行う部分に付着させた後に銅含有液を付着させる。これにより形成される銅の配線の基板に対する密着性が向上する。なお銅含有液を付着させる前に金の含有液を付着する操作を行うことで密着性がさらに向上する。
【0153】
[5]表示デバイス作製への適用方法
前述したように表示デバイス作製に関しては、配線基板作製の際に用いられる「配線を形成するための金属部材が溶解または分散した液」の代わりに「絶縁層,半導体層,発光層等を形成する液」を用いることで作製可能である。作製の詳細に関しては実施例で示す。
【0154】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0155】
実施例1〜22に本発明の配線基板のうち、光吸収層と撥水層を有する配線基板の作製方法、及び性能評価結果を示す。また実施例23〜38に本発明の配線基板のうち、光吸収部位を持つ撥水層を有する配線基板の作製方法、及び性能評価結果を示す。実施例39は両者に関係する実施例である。実施例41以降にTFT,有機のEL基板等の表示素子及びカラーフィルターの作製方法、及び性能評価結果を示す。
【0156】
【実施例1】
(1)光吸収層形成工程
ガラス製基板に低圧水銀ランプで紫外光を照射した。ランプは500W、照射時間は5分間である。その結果ガラス製基板の水との接触角は照射前の30〜35°から照射後には10°以下となった。この処理は光吸収層を形成するため塗布する色素が均一に塗れるよう、濡れ性を向上させる操作である。
【0157】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の1重量%メチルエチルケトン溶液と丸善石油化学社製のフェノール樹脂であるマルカリンカーMの1重量%メチルエチルケトン溶液を調製する。なおNK−2014をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約780nmである。これら2液を同重量混合後、この混合液を上記処理を行ったアルミ製基板の上にスピンコート法(回転数:2000rpm ,回転時間:30秒間)で塗布する。更に80℃で2分間加熱する。こうして光吸収層が形成される。
【0158】
(2)撥水層形成工程
次に、化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして撥水層が形成される。
【0159】
(3)光照射工程
出力2mW,発信波長780nmの半導体レーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面の配線形成予定部分に光を照射する。すると照射した光が熱に変わり、化合物1により形成された撥水層がこの熱で変性を起こし、結果として変性部分(即ち光照射部分)の撥水性が低下する。
【0160】
(4)属配線形成工程
0.5 重量%の銀微粒子分散液(溶媒は水、液の表面張力は69mN/m、銀微粒子の一次粒子の平均粒径は約20nm)が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分には銀微粒子分散液が付着しないが、光の照射部分に銀微粒子分散液が付着する。基板の銀微粒子分散液が付着した側を上にして120℃で15分間加熱する。銀微粒子分散液の付着した部分は溶媒の水が揮発し、銀の配線が形成された。
【0161】
(5)導通確認試験
形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0162】
【実施例2】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−4を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0163】
なおNK−4をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約780nmである。
【0164】
【実施例3】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−2268を用い、光照射に用いる半導体レーザーの発信波長を780nmから830nmに変更する以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0165】
なおNK−2268をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約830nmである。
【0166】
【実施例4】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−3987を用い、光照射に用いる半導体レーザーの発信波長を780nmから670nmに変更する以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0167】
なおNK−3987をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約670nmである。
【0168】
【実施例5】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−2929を用い、光照射に用いる半導体レーザーの発信波長を780nmから670nmに変更する以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0169】
なおNK−2929をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約670nmである。
【0170】
【実施例6】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−1886を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーに代え、発信波長を780nmから415nmに変更する以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0171】
なおNK−1886をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約415nmである。
【0172】
またNK−1886の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−723を用い、発信波長を415nmから488nmに変更する以外は上記と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0173】
なおNK−723をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約490nmである。
【0174】
またNK−1886の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−1420を用い、発信波長を415nmから515nmに変更する以外は上記と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0175】
なおNK−1420をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約515nmである。
【0176】
【実施例7】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−529を用い、光照射に用いるレーザーをヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を780nmから633nmに変更される以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0177】
なおNK−529をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約635nmである。
【0178】
【実施例8】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−3508を用い、光照射に用いるレーザーをYAGレーザーに代え、結果として発信波長が780nmから1064nmに変更される以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0179】
なおNK−3508をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約1060nmである。
【0180】
またNK−3508の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−1046を用い、用いるYAGレーザーの光学系に2次の非線形素子を組み合わせ、発信波長を1064nmから532nmに変更する以外は上記と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0181】
なおNK−1046をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約530nmである。
【0182】
またNK−3508の代わりに林原生物化学研究所社製色素NKX−1317を用い、用いるYAGレーザーの光学系に3次の非線形素子を組み合わせ、発信波長を1064nmから355nmに変更する以外は上記と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0183】
なおNKX−1317をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約360nmである。
【0184】
またNK−3508を加えず、用いるYAGレーザーの光学系に4次の非線形素子を組み合わせ、発信波長を1064nmから266nmに変更する以外は上記と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0185】
なおNK−3508を加えない場合は光吸収層はマルカリンカーMのみで形成される薄膜になる。マルカリンカーMをガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収は450nm近傍から観測され、短波長ほど吸収が大きくなり、波長250nm以上では明確な極大波長は観測されなかった。ただ光吸収層の266nmにおける吸光度は2.0以上あるため、吸収率は99%以上であることが確認された。即ち照射された光のほとんどが吸収され、熱エネルギーに変わっていると判断される。
【0186】
【実施例9】
林原生物化学研究所社製色素NK−2014の代わりに林原生物化学研究所社製色素NK−3212を用い、光照射に用いる光源を超高圧水銀ランプに代え、400nm以下の光をカットするフィルター、及び非配線部分だけ光が遮蔽されるマスクを介して光照射を行う以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この場合、照射される光の波長は435nmになる。なお照射光の単位時間あたりのエネルギーは実施例1と同様に調整する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0187】
なおNK−3212をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約435nmである。
【0188】
またNK−3212の代わりに林原生物化学研究所社製色素NKX−1317を用い、400nm以下の光をカットするフィルターの代わりに350nmをカットするフィルターを用いる以外は上記と同様の操作で配線基板を形成する。この場合、照射される光の波長は365nmになる。なお照射光の単位時間あたりのエネルギーはこの場合も実施例1と同様に調整する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0189】
なおNKX−1317をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約360nmである。
【0190】
またNK−3212を加えず、用いるランプを超高圧水銀ランプから高圧水銀ランプに代え、400nm以下の光をカットするフィルターの代わりに300nmをカットするフィルターを用いる以外は上記と同様の操作で配線基板を形成する。この場合、照射される光の波長は254nmになる。なお照射光の単位時間あたりのエネルギーはこの場合も実施例1と同様に調整する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0191】
なおNK−3508を加えない場合は光吸収層はマルカリンカーMのみで形成される薄膜になる。マルカリンカーMをガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収は450nm近傍から観測され、短波長ほど吸収が大きくなり、波長250nm以上では明確な極大波長は観測されなかった。ただ光吸収層の254nmにおける吸光度は1.0 以上あるため、吸収率は90%以上であることが確認された。即ち照射された光のほとんどが吸収され、熱エネルギーに変わっていると判断される。
【0192】
【実施例10】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物2の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0193】
【実施例11】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物3の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0194】
【実施例12】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物4の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0195】
【実施例13】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物5の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0196】
【実施例14】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物6の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0197】
【実施例15】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物7の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0198】
【実施例16】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物8の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0199】
【実施例17】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物9の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0200】
【実施例18】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物10の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0201】
【実施例19】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物11の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0202】
【実施例20】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、化合物12の0.1 重量%PF−5080溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0203】
【実施例21】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、オプツールDSX(ダイキン工業社製)の0.1 重量%PF−5060溶液(PF−5060は3M社製)を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0204】
【実施例22】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、サイトップCTL−107M(旭硝子社製)7重量%溶液をPF−5080で0.1重量%に希釈した溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0205】
【実施例23】
撥水層形成工程で化合物1の0.1 重量%PF−5080溶液の代わりに、INT−304VC(INTスクリーン社製)2重量%溶液をPF−5080で0.1 重量%に希釈した溶液を用いる以外は実施例1と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0206】
【実施例24】
(1)光吸収部位を有する撥水層形成工程
ガラス製基板に化合物13の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−
7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして光吸収部位を持つ撥水層が形成される。
【0207】
なお化合物13をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0208】
(2)光照射工程
出力3mW,発信波長488nmのアルゴンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面の配線形成予定部分に光を照射する。
【0209】
すると照射した光が熱に変わり、化合物13により形成された撥水層がこの熱で変性を起こし、結果として変性部分(即ち光照射部分)の撥水性が低下する。
【0210】
(3)金属配線形成工程
0.5 重量%の銀微粒子分散液(溶媒は水、液の表面張力は69mN/m、銀微粒子の一次粒子の平均粒径は約20nm)が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分には銀微粒子分散液が付着しないが、光の照射部分に銀微粒子分散液が付着する。基板の銀微粒子分散液が付着した側を上にして120℃で15分間加熱する。銀微粒子分散液の付着した部分は溶媒の水が揮発し、銀の配線が形成された。
【0211】
(4)導通確認試験
形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0212】
【実施例25】
化合物13の代わりに化合物14を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーからヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を488
nmから633nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0213】
なお化合物14をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約600nmである。
【0214】
【実施例26】
化合物13の代わりに化合物15を用いる以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0215】
なお化合物15をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0216】
【実施例27】
化合物13の代わりに化合物16を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーからヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を488nmから633nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0217】
なお化合物16をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約600nmである。
【0218】
【実施例28】
化合物13の代わりに化合物17を用いる以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0219】
なお化合物17をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0220】
【実施例29】
化合物13の代わりに化合物18を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーからヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を488nmから633nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0221】
なお化合物18をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約600nmである。
【0222】
【実施例30】
化合物13の代わりに化合物19を用いる以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0223】
なお化合物19をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0224】
【実施例31】
化合物13の代わりに化合物20を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーからヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を488nmから633nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0225】
なお化合物20をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約600nmである。
【0226】
【実施例32】
化合物13の代わりに化合物21を用いる以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0227】
なお化合物21をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0228】
【実施例33】
化合物13の代わりに化合物22を用いる以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0229】
なお化合物22をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0230】
【実施例34】
化合物13の代わりに化合物23を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーからヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を488nmから633nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0231】
なお化合物23をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約600nmである。
【0232】
【実施例35】
化合物13の代わりに化合物24を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーからヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を488nmから633nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0233】
なお化合物24をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約600nmである。
【0234】
【実施例36】
化合物13の代わりに化合物25を用いる以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0235】
なお化合物25をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0236】
【実施例37】
化合物13の代わりに化合物26を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーからヘリウム/ネオンレーザーに代え、結果として発信波長を488nmから633nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0237】
なお化合物26をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約600nmである。
【0238】
【実施例38】
化合物13の代わりに化合物27を用いる以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0239】
なお化合物27をガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際に形成される色素薄膜の吸収極大波長は約500nmである。
【0240】
【実施例39】
化合物13の代わりに化合物1を用い、光照射に用いるレーザーをアルゴンレーザーから低圧水銀ランプに代え、300nm以上の光をカットするフィルターを介することで結果として発信波長を488nmから254nmに変更される以外は実施例24と同様の操作で配線基板を形成する。なお光の出力、および照射面積は同様になるように光学系を調整した。この配線基板も形成された配線の端と端にテスターの検知針を接触させると、電気の導通が確認された。また、配線の形成されていない場所の絶縁性も確認された。
【0241】
なお化合物1はアミド結合があるため、270nm近傍から吸収が観測され、そこから250nmまでは短波長になるほどその吸収が大きくなる。ガラスやクオーツ等の透明基板に塗布した際の254nmの吸光度は0.53以上であった。吸収率としては70%以上である。
【0242】
【実施例40】
各実施例で形成された配線の幅を計測したところ、実施例1〜20、及び23〜38で形成された配線の幅は3μm以下であった。しかし実施例22,23で形成された配線の幅は5μmであった。光照射の際のスポット径は2μmであるから、照射時の光の幅は2μmとなる。実施例22と23では光のエネルギーから変換された熱エネルギーの拡散が起こったものと推定される。実施例22,23では用いた撥水層形成材料がフッ素系の樹脂材料サイトップCTL−107M、或いはINT304−VCである。そこで伝わり方を改善を図る目的で撥水層を薄膜化するため、サイトップCTL−107M、或いはINT304−VCの溶液濃度を1/2にして実験したが配線幅は5μmであった。それ以外の実施例で用いた撥水層形成材料はパーフルオロポリエーテル鎖またはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物である。以上より光照射の幅に対応した幅の配線が得られる点で撥水層形成材料はパーフルオロポリエーテル鎖またはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物を用いることが効果的であることが示された。
【0243】
【実施例41】
本発明の技術を用いて表示素子用のTFTの作製を試みた。図3にその作製の工程の模式図を示す。
【0244】
(1)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
大きさ100×100mm,厚さ1mmのガラス製基板11に化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして光吸収部位を持つ撥水層12が形成される。
【0245】
(2)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面のゲート電極形成予定部分に633nmの光13を照射する。
【0246】
なお図3では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。TOF−SIMSで撥水層が変性した表面を分析するとフッ素原子のシグナルが観測された。このことから光照射を受けた部分は撥水性の低下は認められるものの、含フッ素化合物からなる層としては存在することが確かめられた。
【0247】
(3)ゲート電極形成工程
0.5 重量%の銀微粒子分散液(溶媒は水、液の表面張力は69mN/m、銀微粒子の一次粒子の平均粒径は約20nm)が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分には銀微粒子分散液が付着しないが、光の照射部分に銀微粒子分散液が付着する。基板の銀微粒子分散液が付着した側を上にして120℃で15分間加熱する。銀微粒子分散液の付着した部分は溶媒の水が揮発し、銀のゲート電極14が形成される。
【0248】
(4)全面光照射工程
2000Wのキセノンランプを用いて基板全面に10分間光照射する。照射光15にはフィルターは特に介さない。この光照射により表面の撥水性が失われる。
【0249】
なお図3では光照射面の光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0250】
(5)絶縁層形成
銀の配線が形成された上にポリ(ビニルフェノール)の1%メチルエチルケトン溶液をスピンコート法(回転数200rpm ,回転時間:60秒間)で塗布後、100℃で10分間乾燥しメチルエチルケトンを揮発させる。ポリ(ビニルフェノール)の化学構造は以下の通りである。
【0251】
【化38】
Figure 0003951886
【0252】
こうしてポリ(ビニルフェノール)からなる絶縁層16が形成される。
【0253】
(6)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
絶縁層を形成した基板を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして絶縁層の上に光吸収部位を持つ撥水層17が形成される。
【0254】
(7)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面のソース電極とドレイン電極の形成予定部分に633nmの光18を照射する。
【0255】
なお図3では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0256】
(8)金属電極形成工程
(2)で用いたものと同じ0.5 重量%の銀微粒子分散液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分には銀微粒子分散液が付着しないが、光の照射部分に銀微粒子分散液が付着する。基板の銀微粒子分散液が付着した側を上にして120℃で15分間加熱する。銀微粒子分散液の付着した部分は溶媒の水が揮発し、ソース電極とドレイン電極19が形成される。
【0257】
(9)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
電極を形成した基板を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして基板の電極を形成した面の全面に光吸収部位を持つ撥水層20が形成される。
【0258】
(10)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面の半導体部位形成予定部分に633nmの光21を照射する。
【0259】
なお図3では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0260】
(11)半導体部位形成
ポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−ビスチオフェン)の1%キシレン溶液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。ポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−ビスチオフェン)の化学構造を下記に示す。
【0261】
【化39】
Figure 0003951886
【0262】
光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分にはポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−ビスチオフェン)の1%キシレン溶液が付着しないが、光の照射部分にポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−ビスチオフェン)の1%キシレン溶液が付着する。基板のポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−ビスチオフェン)の1%キシレン溶液が付着した側を上にして120℃で10分間加熱する。ポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−ビスチオフェン)の1%キシレン溶液の付着した部分は溶媒のキシレンが揮発し、ポリ−(9,9−ジオクチルフルオレン−ビスチオフェン)からなる半導体部位22が形成される。
【0263】
(12)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面の半導体部位形成部分以外に633nmの光23を照射する。
【0264】
なお図3では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0265】
(13)絶縁層形成
半導体部位が形成された表面上にポリ(ビニルフェノール)の1%メチルエチルケトン溶液をスピンコート法(回転数200rpm ,回転時間:60秒間)で塗布後、100℃で10分間乾燥しメチルエチルケトンを揮発させる。こうしてポリ(ビニルフェノール)からなる保護層24が形成される。
【0266】
以上の工程でTFTを作製できた。作製したTFTに配線を施しディスプレイ作成後、画像の出力試験を行ったところ、画像出力が可能であった。よって本発明によって、真空工程を経ずにTFTの作製が可能であることが確かめられた。
【0267】
【実施例42】
化合物14の代わりに化合物13を用い、光照射に用いるレーザーをヘリウム/ネオンレーザーからアルゴンレーザーに代え、結果として発信波長を633nmから488nmに変更される以外は実施例41と同様の操作でTFTを作製する。作製したTFTに配線を施しディスプレイ作成後、画像の出力試験を行ったところ、画像出力が可能であった。よって本発明によって、真空工程を経ずにTFTの作製が可能であることが再度確かめられた。
【0268】
【実施例43】
本発明の技術を用いて有機のEL基板の作製を試みた。図4にその作製の工程を模式的に表したものを示す。
【0269】
(1)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
大きさ100×100mm,厚さ1mmで表面にITO製の透明電極25が形成されているガラス製基板26を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして光吸収部位を持つ撥水層27が形成される。
【0270】
(2)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面の絶縁層形成予定部分に633nmの波長の光28を照射する。
【0271】
なお図4では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0272】
(3)絶縁層形成
ポリ(ビニルフェノール)の1%メチルエチルケトン溶液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分にはポリ(ビニルフェノール)の1%メチルエチルケトン溶液が付着しないが、光の照射部分にはポリ(ビニルフェノール)の1%メチルエチルケトン溶液が付着する。基板の溶液が付着した側を上にして100℃で10分間加熱する。こうしてポリ(ビニルフェノール)からなる絶縁層29が形成される。
【0273】
(4)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
絶縁層を形成した基板を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして絶縁層の上に光吸収部位を持つ撥水層30が形成される。
【0274】
(5)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面の透明電極形成部分に633nmの波長の光31を照射する。
【0275】
なお図4では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0276】
(6)正孔輸送層形成工程
0.1 重量%の銅フタロシアニンのクロロホルム分散液(銅フタロシアニンの一次粒子の大きさは平均約50nm)が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分には銅フタロシアニンのクロロホルム分散液が付着しないが、光の照射部分には銅フタロシアニンのクロロホルム分散液が付着する。基板の分散液が付着した側を上にして70℃で15分間加熱する。銅フタロシアニンのクロロホルム分散液の付着した部分は分散媒のクロロホルムが揮発し、正孔輸送層32が形成される。
【0277】
(7)発光層形成工程
0.1 重量%のパラフルオレンのシクロヘキサノン溶液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。正孔輸送層形成後の基板の正孔輸送層形成面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。正孔輸送層の非形成部分にはパラフルオレンのシクロヘキサノン溶液が付着しないが、正孔輸送層の形成部分にはパラフルオレンのシクロヘキサノン溶液が付着する。基板を溶液の付着した側を上にして120℃で15分間加熱する。パラフルオレンのシクロヘキサノン溶液の付着した部分は溶媒のシクロヘキサノンが揮発し、発光層33が形成される。
【0278】
(8)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で絶縁層部分に633nmの波長の光34を照射する。これにより絶縁層の上の撥水性が低下する。
【0279】
なお図4では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0280】
(9)金属電極形成工程
0.5 重量%の銀微粒子分散液(溶媒は水とエタノールの混合溶媒、液の表面張力は30mN/m、銀微粒子の一次粒子の平均粒径は約20nm)をスピンコート法(回転数200rpm ,回転時間:60秒間)で塗布後、120℃で10分間乾燥し溶媒を揮発させる。こうして銀製の金属電極35が形成される。
【0281】
(10)封止層形成
金属電極が形成された上にポリ(ビニルフェノール)の1%メチルエチルケトン溶液をスピンコート法(回転数200rpm ,回転時間:60秒間)で塗布後、100℃で10分間乾燥しメチルエチルケトンを揮発させる。こうして封止層36が形成される。
【0282】
以上の工程で有機のEL基板を作製できた。作製した有機のEL基板に配線を施し発光デバイス作成後、発光するか否か試験を行ったところ、発光することが確認された。よって本発明の方法によって有機のEL基板の作製が可能であることが確かめられた。
【0283】
【実施例44】
化合物14の代わりに化合物13を用い、光照射に用いるレーザーをヘリウム/ネオンレーザーからアルゴンレーザーに代え、結果として発信波長を633nmから488nmに変更される以外は実施例43と同様の操作で有機のEL基板を作製する。作製した有機のEL基板に配線を施し発光デバイス作成後、発光するか否か試験を行ったところ、発光することが確認された。よって本発明の方法によって有機のEL基板の作製が可能であることが再度確かめられた。
【0284】
【実施例45】
本発明の技術を用いてディスプレイ用カラーフィルターパネルの作製を試みた。図5にその作製の工程を示す。
【0285】
(1)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
大きさ250×190mm、厚さ1mmのガラス製基板37を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうして光吸収部位を持つ撥水層38が形成される。
【0286】
(2)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面のブラックマトリクス形成予定部分に633nmの波長の光39を照射する。
【0287】
なお図5では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0288】
(3)ブラックマトリクス形成
カーボンブラック(一次粒子の平均粒径は約50nm)(10重量部),花王製の粒子分散剤ゲラニオールL−95(1重量部)をシクロヘキサノン(1000重量部)に加え、遊星ボールミルで攪拌してカーボンブラックを分散させた後、ポリ(ビニルフェノール)(50重量部)とエポキシ樹脂EP1001(50重量部),ベンゾイミダゾール(1重量部)を加え、攪拌する。こうしてブラックマトリクス形成部材を溶解,懸濁させた液を調製する。この液を今後ブラックマトリクス形成液と記述する。
【0289】
ブラックマトリクス形成液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分にはブラックマトリクス形成液が付着しないが、光の照射部分にはブラックマトリクス形成液が付着する。基板の液が付着した側を上にして120℃で10分間加熱する。こうしてブラックマトリクス40が形成される。
【0290】
(4)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
ブラックマトリクスを形成した基板を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうしてブラックマトリクスの上に光吸収部位を持つ撥水層41が形成される。
【0291】
(5)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面のカラーフィルターのRを形成する部分に633nmの波長の光42を照射する。
【0292】
なお図5では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0293】
(6)カラーフィルターのR部分形成工程
R用の赤色色素C.I.ピグメントレッド177(10重量部),花王製の粒子分散剤ゲラニオールL−95(1重量部)をエタノール(100重量部)に加え、遊星ボールミルで攪拌してC.I.ピグメントレッド177を分散させた後、6重量%のシリカゾル溶液(平均分子量2000〜4000。溶媒はエタノールが70%、それ以外は水が主成分。液性はリン酸でpH3前後に制御)(20重量部)を加える。これを今後カラーフィルターのR部分形成液と記述する。
【0294】
カラーフィルターのR部分形成液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分にはカラーフィルターのR部分形成液が付着しないが、光の照射部分にはカラーフィルターのR部分形成液が付着する。基板の液が付着した側を上にして120℃で10分間加熱する。こうしてカラーフィルターのR部分43が形成される。
【0295】
(7)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
カラーフィルターのR部分を形成した基板を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうしてカラーフィルターのR部分の上に光吸収部位を持つ撥水層44が形成される。
【0296】
(8)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面のカラーフィルターのGを形成する部分に633nmの波長の光45を照射する。
【0297】
なお図5では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0298】
(9)カラーフィルターのG部分形成工程
G用の緑色色素C.I.ピグメントグリーン7(10重量部)、花王製の粒子分散剤ゲラニオールL−95(1重量部)をエタノール(100重量部)に加え、遊星ボールミルで攪拌してC.I.ピグメントグリーン7を分散させた後、6重量%のシリカゾル溶液(平均分子量2000〜4000。溶媒はエタノールが70%、それ以外は水が主成分。液性はリン酸でpH3前後に制御)(20重量部)を加える。これを今後カラーフィルターのG部分形成液と記述する。
【0299】
カラーフィルターのG部分形成液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分にはカラーフィルターのG部分形成液が付着しないが、光の照射部分にはカラーフィルターのG部分形成液が付着する。基板の液が付着した側を上にして120℃で10分間加熱する。こうしてカラーフィルターのG部分46が形成される。
【0300】
(10)光吸収部位を持つ撥水層形成工程
カラーフィルターのG部分を形成した基板を化合物14の0.1 重量%HFE−7200溶液(HFE−7200は3M社製)に10分間浸漬後、120℃で10分間加熱する。こうしてカラーフィルターのG部分の上に光吸収部位を持つ撥水層47が形成される。
【0301】
(11)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面のカラーフィルターのBを形成する部分に633nmの波長の光48を照射する。
【0302】
なお図5では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0303】
(12)カラーフィルターのB部分形成工程
B用の青色色素C.I.ピグメントブルー15(10重量部)、花王製の粒子分散剤ゲラニオールL−95(1重量部)をエタノール(100重量部)に加え、遊星ボールミルで攪拌してC.I.ピグメントブルー15を分散させた後、6重量%のシリカゾル溶液(平均分子量2000〜4000。溶媒はエタノールが70%、それ以外は水が主成分。液性はリン酸でpH3前後に制御)(20重量部)を加える。これを今後カラーフィルターのB部分形成液と記述する。
【0304】
カラーフィルターのB部分形成液が深さ5mmになるよう入っているバットを用意する。バットは基板が入るだけの大きさがある。光照射後の基板の光照射面を下にしてバットの中に入れた後、すぐに引き上げる。光の非照射部分にはカラーフィルターのB部分形成液が付着しないが、光の照射部分にはカラーフィルターのB部分形成液が付着する。基板の液が付着した側を上にして120℃で10分間加熱する。こうしてカラーフィルターのB部分49が形成される。
【0305】
(13)光照射工程
出力3mW,発信波長633nmのヘリウム/ネオンレーザーを用い、レーザースポット径2μm,スキャン速度10mm/秒で基板表面のカラーフィルターのBが形成された部分以外に633nmの波長の光50を照射する。
【0306】
なお図5では光照射部分は光吸収部位を持つ撥水層がなくなっているように描かれているが、実際には光吸収部位を持つ撥水層が変性したもの(一種の含フッ素化合物からなる層)が残っている。
【0307】
(14)保護層形成工程
6重量%のシリカゾル溶液(平均分子量2000〜4000。溶媒はエタノールが70%、それ以外は水が主成分。液性はリン酸でpH3前後に制御)をスピンコート法(回転数200rpm ,回転時間:60秒間)で塗布後、120℃で10分間加熱する。こうしてブラックマトリクス,カラーフィルターのR,G,B上にSiO2の保護層51が形成される。
【0308】
以上の工程でカラーフィルターパネルを作製できた。作製したカラーフィルターパネルをディスプレイに組み込み画像出力試験を行ったところ、クリアな画像を形成することが確認された。よって本発明の方法によってカラーフィルターパネルの作製が可能であることが確かめられた。
【0309】
【実施例46】
化合物14の代わりに化合物13を用い、光照射に用いるレーザーをヘリウム/ネオンレーザーからアルゴンレーザーに代え、結果として発信波長を633nmから488nmに変更される以外は実施例45と同様の操作でカラーフィルターパネルを作製する。作製したカラーフィルターパネルをディスプレイに組み込み画像出力試験を行ったところ、クリアな画像を形成することが確認された。よって本発明の方法によってカラーフィルターパネルの作製が可能であることが再度確かめられた。
【0310】
【発明の効果】
本発明により250nm以上の長波長の光照射により撥水・親水のパターンを形成し、親水部分に金属配線を行うことで作製される配線基板を提供すること可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理(光吸収層と撥水層を有する基板の場合)。
【図2】本発明の原理(光吸収部位を持つ撥水層を有する基板の場合)。
【図3】本発明の技術を用いた表示素子用のTFTの作製工程の模式図。
【図4】本発明の技術を用いた有機のEL素子の作製工程の模式図。
【図5】本発明の技術を用いたディスプレイ用カラーフィルターパネルの作製工程の模式図。
【符号の説明】
1,11…基板、2…光吸収層、3…撥水層、4…照射光、5,9…金属部材が溶解または分散した液、6…金属の配線、7,12,17,20,27,30,38,41,44,47…光吸収部位を持つ撥水層、8,15…照射光、10…金属の配線、13,18,21,23,28,31,34,39,42,45,48,50…633nmの波長の光、14…ゲート電極、16,29…絶縁層、19…ソース電極或いはドレイン電極、22…半導体部位、24…保護層、25…ITO製の透明電極、26,37…ガラス製基板、32…正孔輸送層、33…発光層、35…金属電極、36…封止層、40…ブラックマトリクス、43…カラーフィルターのR部分、46…カラーフィルターのG部分、49…カラーフィルターのB部分、51…保護層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board used in a circuit of an electronic device such as a television, a radio, and a personal computer. The present invention also relates to a display such as a TFT or an organic EL, and a color filter panel used for the display.
[0002]
[Prior art]
In a conventional wiring board, wiring is formed of a metal such as copper or aluminum on the surface of epoxy resin containing epoxy or glass filler. On top of this, components such as transistors, diodes, capacitors and resistors are set. The completed module serves to convert various input signals into desired output signals.
[0003]
There are several methods for producing a wiring board. Usually, a metal such as chromium is sputtered, a resist is applied, and the wiring board is generally produced through steps such as exposure, etching, and washing. For this reason, a large amount of electric power is required for the high vacuum deposition process, and there is a problem that a large amount of acid / alkali waste liquid is generated, which hinders cost reduction. Therefore, by partially irradiating the substrate surface with water repellency on the entire surface in advance, the water repellency of the light irradiated part is lowered (this part is hereinafter referred to as a hydrophilic part), and then wiring is performed on the hydrophilic part. A method for forming wiring by adhering a solution in which a member for forming a film is dissolved or dispersed (this portion does not adhere due to water repellency in a portion not irradiated with light) and volatilizing a solvent or a dispersion medium is proposed. Has been.
[0004]
This method is not only for wiring, but also for thin film field effect transistors ( T hin F ield effect T ransistor TFT), organic electroluminescence ( E lectro L uminescence EL) devices and the like, or color filter panels used for these devices can be used.
[0005]
For example, Patent Literature 1 to Patent Literature 3 are related to these technologies.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-147792
[Patent Document 2]
JP 2000-282240 A
[Patent Document 3]
JP-A-2001-324816
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the light used in the proposed method is 172 nm in the vacuum ultraviolet region, which is the same as the conventional method in that a vacuum process is required. Therefore, a method of patterning with light having a long wavelength that does not require a vacuum process, specifically, light having a wavelength of 250 nm or more has been studied.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of studying to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by providing a layer that absorbs light under the water repellent layer.
[0009]
Specific contents of the means are described below.
[0010]
(1) A wiring board having a wiring made of a metal member on the surface and forming a wiring pattern by irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring on the board is to be formed. A wiring board comprising a layer made of an amorphous fluorine-containing polymer on a non-wiring portion of the board, and a layer for absorbing light used in forming a wiring pattern thereunder.
[0011]
(2) A wiring board having a wiring made of a metal member on the surface and forming a wiring pattern by irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring on the board is to be formed. A layer made of an amorphous fluorine-containing polymer on a non-wiring portion of the substrate, and a layer that absorbs light used when forming a wiring pattern thereunder, and a layer that absorbs the light A wiring comprising a hydroxyl group-containing resin and a layer made of the amorphous fluorine-containing polymer is formed of a fluorine-containing compound having a perfluoropolyether chain or a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue substrate.
[0012]
(3) A wiring board having a wiring made of a metal member on the surface and irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring is formed on the board to form a wiring pattern. A layer made of an amorphous fluorine-containing polymer on a non-wiring portion of the substrate, and a layer that absorbs light used when forming a wiring pattern thereunder, and a layer that absorbs the light A layer comprising a resin having a hydroxyl group, and the layer comprising the amorphous fluorine-containing polymer is a fluorine-containing compound having a perfluoropolyether chain and an alkoxysilane residue, or a fluorine-containing compound having a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue. A wiring board, which is formed and the fluorine-containing compound has the following structure.
[0013]
[Chemical 3]
Figure 0003951886
[0014]
(4) A wiring board having a wiring made of a metal member on the surface and forming a wiring pattern by irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring on the board is to be formed. Having a layer made of an amorphous fluorine-containing polymer on the non-wiring portion of the substrate, and the amorphous fluorine-containing polymer having a portion that absorbs light used for forming the wiring pattern in the molecule. A characteristic wiring board.
[0015]
(5) A wiring board having a wiring made of a metal member on the surface and irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring on the board is to be formed to form a wiring pattern. Having a layer made of an amorphous fluorine-containing polymer on the non-wiring portion, and having a portion that absorbs light used when the amorphous fluorine-containing polymer forms the wiring pattern in the molecule, And the amorphous fluorine-containing polymer is formed of a compound having a perfluoropolyether chain and an alkoxysilane residue in the molecule, or a compound having a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue.
[0016]
(6) A wiring board having a wiring made of a metal member on its surface and irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring is formed on the board to form a wiring pattern. Having a layer made of an amorphous fluorine-containing polymer on the non-wiring portion, and having a portion that absorbs light used when the amorphous fluorine-containing polymer forms the wiring pattern in the molecule, The amorphous fluorine-containing polymer has a perfluoropolyether chain and an alkoxysilane residue in the molecule, or is formed from a compound having the following structure having a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue. Wiring board.
[0017]
[Formula 4]
Figure 0003951886
[0018]
(7) A method for manufacturing a wiring board having wiring on a surface made of a metal member, wherein the wiring board is manufactured using at least the following steps (1), (2), and (3): Method.
(1) A step of providing a layer that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more for reducing the water repellency used in the step (2) and a layer made of an amorphous fluoropolymer on the surface of the substrate.
(2) A step of reducing the water repellency of the light irradiated portion by irradiating the portion where the wiring is formed with light having a wavelength of 250 nm or more.
(3) A step of adhering a solution in which a member for forming a wiring is dissolved or dispersed to a portion where water repellency is lowered by light irradiation.
[0019]
(8) In a TFT element having a gate electrode on a substrate, an insulating layer thereon, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode, and a protective layer on the semiconductor layer, the source electrode and the drain electrode, the substrate and the gate A TFT element having a fluorine-containing compound layer between electrodes, between a gate electrode and an insulating layer, between an insulating layer and a semiconductor layer, between a source electrode and a protective layer, or between a drain electrode and a protective layer .
[0020]
(9) A transparent electrode on the surface of the transparent substrate, a hole transport layer thereon, a light emitting layer thereon, an insulating layer on the transparent substrate surface where there is no transparent electrode, and insulating from the light emitting layer In an organic EL device having a metal electrode on the layer and a sealing layer on the metal electrode, between the transparent electrode and the hole transport layer, between the transparent substrate and the insulating layer, or between the insulating layer and the metal electrode. An organic EL element having a fluorine-containing compound layer therebetween.
[0021]
(10) R, G, and B color filter portions on the transparent substrate surface, and a black matrix in a portion without the color filter portion on the transparent substrate surface, and R, G, and B color filter portions In a color filter panel having a protective layer on the black matrix, between the transparent substrate and the black matrix, or between the transparent substrate and the R, G, and B color filter portions and between the protective layer on the black matrix. An organic EL device comprising a fluorine-containing compound layer.
[0022]
(11) In a method of manufacturing a TFT element having a gate electrode on a substrate, an insulating layer thereon, a semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode, and a protective layer on the semiconductor layer, the source electrode and the drain electrode, A method for producing a TFT element, comprising producing a TFT element by using at least one of the following steps (1) to (5).
(1) A step of forming a gate electrode after forming a water repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more in a portion where a gate electrode is to be formed, and irradiating with light having a wavelength of 250 nm or more. .
(2) A step of forming a water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or longer at a portion where the insulating layer is to be formed, and forming the insulating layer after irradiating light having a wavelength of 250 nm or longer. .
(3) A water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more is formed on the portions where the source electrode and drain electrode are to be formed. A step of forming an electrode.
(4) A step of forming a water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more at a portion where the semiconductor layer is to be formed, and forming the semiconductor layer after irradiating light having a wavelength of 250 nm or more. .
(5) A step of forming a water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more at a portion where the protective layer is to be formed, and forming the protective layer after irradiating light having a wavelength of 250 nm or more. .
[0023]
(12) A transparent electrode on the surface of the transparent substrate, a hole transport layer thereon, a light emitting layer thereon, an insulating layer on the transparent substrate surface where there is no transparent electrode, and insulating from the light emitting layer In an organic EL device manufacturing method having a metal electrode on a layer and a sealing layer on the metal electrode, the organic EL device is manufactured using at least one of the following steps (1) to (3) A method for an organic EL element, comprising:
(1) A step of forming a water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more in a portion where the insulating layer is to be formed, and forming the insulating layer after irradiating light having a wavelength of 250 nm or more. .
(2) Form a water repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light of a wavelength of 250 nm or more on a transparent electrode, and form a hole transport layer and a light emitting layer after irradiating light of a wavelength of 250 nm or more. The process to perform.
(3) A water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more is formed on the insulating layer, and a metal electrode and a sealing layer are formed after irradiation with light having a wavelength of 250 nm or more. Process.
[0024]
(13) The R, G, and B color filter portions are provided on the transparent substrate surface, the black matrix is provided in the portion having no color filter portion on the transparent substrate surface, and the R, G, and B color filter portions are provided. And a method for producing a color filter panel having a protective layer on a black matrix, wherein the color filter panel is produced using at least one of the following steps (1) to (3): Method.
(1) Forming a black matrix after forming a water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light of a wavelength of 250 nm or more on a portion of the transparent substrate where the black matrix is to be formed, and irradiating light of a wavelength of 250 nm or more The process of performing.
(2) A water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more is formed on the transparent substrate where R, G, and B color filter portions are to be formed, and light having a wavelength of 250 nm or more. Forming the R, G, and B color filter portions after irradiation.
(3) A step of forming a water-repellent layer made of a fluorine-containing compound having a site that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more on the black matrix, and forming a protective layer after irradiating with light having a wavelength of 250 nm or more.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
There are roughly two types of wiring boards according to the present invention. The first one has a light absorption layer and a water repellent layer on the substrate surface (indicated by {A}). The second one has a water repellent layer having a light absorption site on the substrate surface (indicated by {B}). These will be described separately. [1] The principle of the present invention, [2] The parts (1) and (2) of the member used for substrate preparation before light irradiation are related to {A}, and (3) is related to {B}. Other parts
([2] (4) and [3], [4]) are common to both {A} and {B}.
[0026]
In addition, regarding display device fabrication, instead of the “liquid in which the metal member for forming the wiring is dissolved or dispersed” used in the fabrication of the wiring board, the “liquid that forms the insulating layer, semiconductor layer, light emitting layer, etc.” It can be manufactured by using.
[0027]
[1] Principle of the present invention
{A} In the case of a substrate having a light absorption layer and a water repellent layer
The principle of the present invention will be described with reference to FIG. First, a light absorbing layer (light absorbing layer 2) and an amorphous fluoropolymer layer (water repellent layer 3) are formed on the surface of the substrate 1. The layer made of the amorphous fluorine-containing polymer is water-repellent and repels a liquid in which a metal member for forming a wiring described later is dissolved or dispersed.
[0028]
Next, light is irradiated to the portion of the substrate where the metal wiring is to be formed. The irradiation light 4 is absorbed by the light absorption layer. Then, the energy of this light is converted into heat energy, and the portion irradiated with the light generates heat. This heat decomposes the water repellent layer. In some cases, the surface of the light absorption layer is also deformed. As a result, the portion irradiated with light loses water repellency and becomes a hydrophilic portion.
[0029]
In FIG. 1, the light-irradiated portion is depicted as having no water repellent layer, but in reality, a water repellent layer modified (a layer made of a kind of fluorine-containing compound) remains.
[0030]
In this state, when the liquid 5 in which the metal member for forming the wiring is dissolved or dispersed is brought into contact, the liquid adheres only to the portion irradiated with light, that is, the hydrophilic portion. The metal wiring 6 is formed by volatilization of the solvent or the dispersion medium.
[0031]
The above is the outline of the wiring formation. Even if the wavelength of the light to be used is a long wavelength, it can be dealt with by changing the material of the light absorption layer (the color material). The object of the present invention can be achieved if the coloring material in the light absorbing layer absorbs light, the absorbed energy is converted into heat energy, and the water repellent layer is thermally decomposed to form a hydrophilic portion.
[0032]
In order to decompose until the water-repellent layer disappears, it is necessary to irradiate light energy of less than 250 nm and a considerable amount of light. Under the above light irradiation conditions, energy is not given until it disappears. Even if it is not decomposed until it disappears, it is possible to reduce water repellency. In that case, fluorine, which is a constituent element of the amorphous fluorine-containing polymer, can be detected on the surface of the water-repellent layer after light irradiation (if the surface is analyzed by TOF-SIMS, a signal having a mass number of 19 derived from fluorine atoms). Can be detected). Therefore, in FIG. 1, the light-irradiated portion of the water repellent layer is drawn so as to disappear, but in reality, a modified amorphous fluoropolymer remains.
[0033]
In addition, regarding display device fabrication, instead of the “liquid in which the metal member for forming the wiring is dissolved or dispersed” used in the fabrication of the wiring board, the “liquid that forms the insulating layer, semiconductor layer, light emitting layer, etc.” It can be manufactured by using. Also in this case, for example, a TFT, which is one of the image devices, has a modified amorphous fluoropolymer remaining between the electrode and the substrate or between the insulating layer and the substrate. The modified amorphous fluoropolymer remains between the layers or between the insulating layer and the substrate. In the color filter panel, the amorphous fluoropolymer remains denatured between the color filter portion and the substrate or between the black matrix portion substrate and the like.
[0034]
{B} In the case of a substrate having a water repellent layer having a light absorption site
The principle of the present invention will be described with reference to FIG. First, a water repellent layer 7 having a light absorption site is formed on the substrate surface. This water repellent layer repels a solution in which a metal member for forming a wiring described later is dissolved or dispersed.
[0035]
Next, light is irradiated to the portion of the substrate where the metal wiring is to be formed. Irradiation light 8 is absorbed by the light absorbing portion of the water repellent layer. Then, the energy of this light is converted into heat energy, and the portion irradiated with the light generates heat. This heat decomposes the water repellent layer. As a result, the portion irradiated with light loses water repellency and becomes a hydrophilic portion.
[0036]
In FIG. 2, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0037]
In this state, when the liquid 9 in which the metal member for forming the wiring is dissolved or dispersed is brought into contact, the liquid adheres only to the portion irradiated with light, that is, the hydrophilic portion. The metal wiring 10 is formed by volatilization of the solvent or the dispersion medium.
[0038]
As in {A}, in order to decompose the water-repellent layer having the light absorption site until it disappears, it is necessary to irradiate with a light energy of less than 250 nm and a considerable amount of light. Even if it is not decomposed until it disappears, it is possible to reduce water repellency. In that case, fluorine, which is a constituent element, can be detected on the surface of the water-repellent layer having a light absorption site after light irradiation (analyzing the surface with TOF-SIMS can detect a signal of mass number 19 derived from fluorine atoms. Is). Accordingly, in FIG. 2, the light-irradiated portion of the water-repellent layer having the light-absorbing portion is drawn so as to disappear, but in reality, the water-repellent layer having the light-absorbing portion is denatured.
[0039]
In addition, regarding display device fabrication, instead of the “liquid in which the metal member for forming the wiring is dissolved or dispersed” used in the fabrication of the wiring board, the “liquid that forms the insulating layer, semiconductor layer, light emitting layer, etc.” It can be manufactured by using. Also in this case, for example, a TFT, which is one of the image devices, has a denatured water-repellent layer having a light absorption site between the electrode and the substrate or between the insulating layer and the substrate. A denatured water repellent layer having a light absorbing portion remains between the insulating layers or between the insulating layer and the substrate. In the color filter panel, a water-repellent layer having a light-absorbing portion is denatured between the color filter portion and the substrate or between the black matrix portion substrate and the like.
[0040]
The above is an outline. Similar to {A}, even if the wavelength of the light used is a long wavelength, it can be dealt with by changing the structure of the light absorption site. The object of the present invention can be achieved if the light-absorbing site absorbs light, the absorbed energy is converted into thermal energy, and the water-repellent layer is thermally decomposed to form a hydrophilic portion.
[0041]
[2] Member used for manufacturing substrate before light irradiation, and manufacturing method
The member used for board | substrate preparation is described below.
[0042]
(1) Water repellent layer forming material and its treatment method
This term is an explanation of “in the case of a substrate having a {A} light absorbing layer and a water repellent layer”.
[0043]
As the water repellent layer forming material, a material containing fluorine atoms in the molecule to enhance water repellency is used. These materials are dissolved in a solvent capable of dissolving them, and this solution is applied to the light absorption layer. Thereafter, the film is dried and the solvent is volatilized to form a thin film made of the water repellent layer forming material. The surface of the water-repellent layer formed at this time has adhesion to the light absorption layer when a member for forming wiring adheres to a dissolved or dispersed liquid, or in a process of forming a protective film on the surface. In order to increase the thickness, and in order to improve the uniformity of the film when a protective film or the like is applied on the water repellent layer, it is desirable to be flat. In order to planarize, it is desired that the water repellent layer forming material is amorphous. In order to have physical durability as a film, a polymer structure is desirable. Although there are silicon-containing water-repellent materials in the world, the fluorine-containing material is generally used in the present invention since the fluorine-containing material is generally superior in ability to repel liquid.
[0044]
As described above, an amorphous fluorine-containing polymer is desirable as the water repellent layer forming material. Specific examples of such materials include polydiperfluoroalkyl fumarate, Teflon AF (registered trademark) (manufactured by Dupont), Cytop (manufactured by Asahi Glass), and fumarite (manufactured by Nippon Oil & Fats). Also, fluorine-containing ethylene and hydrocarbon-based ethylene such as polydiperfluoroalkyl fumarate and styrene copolymer, 3-fluoroethylene chloride and vinyl ether copolymer, 4-fluoroethylene and vinyl ester copolymer And a copolymer thereof.
[0045]
Some water repellent layer forming materials may be chemically bonded to the surface of the light absorption layer by heating after application. Such a material is preferable because the water-repellent layer forming material gradually moves to a hydrophilic image pattern and the pattern is less likely to disappear. Examples of such materials include the following. These compounds react with hydroxyl groups on the surface of the light-absorbing layer by heating after coating, forming a chemical bond on the surface, so there is no fear of moving the surface of the light-absorbing layer, and there is little risk of losing the hydrophilic image pattern .
[0046]
[Chemical formula 5]
Figure 0003951886
[0047]
Specific examples include the following compounds 1 to 12.
[0048]
[Chemical 6]
Figure 0003951886
[0049]
[Chemical 7]
Figure 0003951886
[0050]
[Chemical 8]
Figure 0003951886
[0051]
[Chemical 9]
Figure 0003951886
[0052]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003951886
[0053]
Embedded image
Figure 0003951886
[0054]
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Figure 0003951886
[0055]
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[0056]
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[0057]
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Figure 0003951886
[0058]
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Figure 0003951886
[0059]
Embedded image
Figure 0003951886
[0060]
Among these, the compounds 1-8 are obtained by performing the synthesis method shown below. Compounds 9-12 have the compound names 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltrimethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl, respectively. Trimethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane is marketed by Hydras Chemical. Another commercially available material is Daikin Industries, Ltd. OPTOOL DSX.
[0061]
Compounds 1-4 are those whose fluorine chain is called perfluoropolyether, and the water-repellent film formed from the compound having this fluorine chain is long-term (1000) in addition to water in an alcohol solvent or a hydrocarbon solvent. Even when immersed for a long time, the water repellency hardly decreases (the amount of decrease is 5 ° or less).
[0062]
Compounds 5 to 12 are long-term in alcohol solvents or hydrocarbon solvents.
When immersed for (1000 hours), the contact angle with water decreases from before the immersion (about 110 °) to substantially the same level as the contact angle of the substrate.
[0063]
(Synthesis of Compound 1)
DuPont Krytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (25 parts by weight) was dissolved in 3M PF-5080 (100 parts by weight), thionyl chloride (20 parts by weight) was added thereto, and the mixture was stirred for 48. Reflux for hours. Thionyl chloride and PF-5080 are volatilized with an evaporator to obtain acid chloride (25 parts by weight) of Krytox 157FS-L. PF-5080 (100 parts by weight), Silaace S330 (3 parts by weight) manufactured by Chisso Corporation, and triethylamine (3 parts by weight) are added thereto, and the mixture is stirred at room temperature for 20 hours. The reaction solution was filtered with Radiolight Fine Flow A manufactured by Showa Chemical Industry, and PF-5080 in the filtrate was volatilized with an evaporator to obtain Compound 1 (20 parts by weight).
[0064]
(Synthesis of Compound 2)
Compound 2 (20 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 1 except that Chisso Co., Ltd. Silaace S330 (3 parts by weight) was used instead of Chisso Co., Ltd. Silaace S360 (3 parts by weight).
[0065]
(Synthesis of Compound 3)
Compound similar to the synthesis of Compound 1 except that Daikin Industries' demnum SH (average molecular weight 3500) (35 parts by weight) is used instead of DuPont Krytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (25 parts by weight) 3 (30 parts by weight) was obtained.
[0066]
(Synthesis of Compound 4)
Instead of Chisso Co., Ltd. Silaace S330 (3 parts by weight), Chisso Co., Ltd. Silaace S360 (3 parts by weight) was used instead of DuPont's Krytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (25 parts by weight). Compound 4 (30 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 1 except that demnum SH (average molecular weight 3500) (35 parts by weight) manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used.
[0067]
(Synthesis of Compound 5)
Compound 1 except that 7H-dodecafluoroheptanoic acid (molecular weight 346.006) (3.5 parts by weight) manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used instead of DuPont's Krytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (25 parts by weight) In the same manner as in the synthesis of Compound 5 (3.5 parts by weight) was obtained.
[0068]
(Synthesis of Compound 6)
Using 7H-dodecafluoroheptanoic acid (molecular weight 346.06) (3.5 parts by weight) manufactured by Daikin Industries, Ltd. instead of Crytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (25 parts by weight) manufactured by DuPont, Chisso Corporation ) Compound 6 (3.5 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 1, except that Chisso Corporation Silaace S360 (3 parts by weight) was used instead of Silaace S330 (3 parts by weight).
[0069]
(Synthesis of Compound 7)
Compound except for using 9H-hexadecafluorononanoic acid (molecular weight 446.007) (4.5 parts by weight) manufactured by Daikin Industries, Ltd. instead of DuPont's Krytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (25 parts by weight) In the same manner as in the synthesis of 1, compound 7 (4.5 parts by weight) was obtained.
[0070]
(Synthesis of Compound 8)
Instead of DuPont's Krytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (25 parts by weight), Daikin Industries, Ltd. 9H-hexadecafluorononanoic acid (molecular weight 446.007) (4.5 parts by weight) was used. Compound 8 (4.5 parts by weight) was obtained in the same manner as the synthesis of Compound 1 except that Chisso Corporation Silaace S360 (3 parts by weight) was used instead of Silaace S330 (3 parts by weight).
[0071]
These compounds are dissolved in a fluorine-based solvent and applied to the light absorption layer. Thereafter, by heating, it reacts with a hydroxyl group, a carboxyl group or the like of the light absorption layer to form a chemical bond. Thus, the water repellent process is completed. The concentration of the water repellent layer forming material is set to a higher concentration as the material having a larger average molecular weight. When the average molecular weight is around 3000, the concentration is preferably about 0.3% by weight. Specific examples of the fluorine-based solvent include FC-72, FC-77, PF-5060, PF-5080, HFE-7100, HFE-7200, and DuPont Vertrel XF manufactured by 3M. The heating temperature is desirably 100 ° C. or higher. If possible, the film-forming reaction proceeds more rapidly at 120 ° C. or higher. The heating time is preferably about 1 hour at 100 ° C., 15 minutes at 120 ° C., and about 10 minutes at 140 ° C. However, when the temperature is 250 ° C. or higher, the water repellent layer forming material may be thermally decomposed. In the case where a hydroxyl group or the like is not present in the base material of the light absorption layer, it is possible to have a hydroxyl group on the surface by performing oxygen plasma treatment. By performing the water repellent treatment after this treatment, the water repellent layer forming material and the light absorbing layer can have a chemical bond.
[0072]
The water repellent layer forming material is applied by brush coating, dip coating, spin coating, spray coating or the like.
[0073]
(2) Light absorption layer
This term is an explanation of “in the case of a substrate having a {A} light absorbing layer and a water repellent layer”.
[0074]
The light absorption layer needs to have a compound having a site that absorbs light in the layer. As such a compound, generally known dyes are used. If the dye is amorphous, the light absorption layer can be formed only with the dye. However, in the case of crystallinity, it is difficult to form a flat light absorption layer. Therefore, when the light absorption layer is crystallized, there arises a problem that the irradiated light is scattered. In this case, it is necessary to dissolve or mix some other substance to lower the crystallinity and form a flat light absorption layer. Resins are effective as some other substance. The resin also functions as a pigment support and has the effect of increasing the physical strength of the film. Therefore, when a crystalline dye is used, it is effective to form a light absorption layer by holding the dye with a resin. In this case, this can also be achieved by providing a light absorption site in the resin itself.
[0075]
If the wavelength of the irradiation light is in the near-ultraviolet region (the wavelength is approximately 250 to 400 nm), a compound having a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, or the like, or a compound having a linking group such as an amide, is not a dye. Can be mentioned. In addition, polyethylene terephthalate having an aromatic ring, polystyrene, styrene-acrylic resin, phenol resin, etc. also have absorption in the near ultraviolet light region.
[0076]
If the wavelength of the irradiation light is in the visible light region (the wavelength is approximately 400 to 700 nm), a light absorption layer can be prepared by dispersing a material used as a pigment in the world in a resin and forming a film. Also, the wavelength of the irradiated light is in the near-infrared light region (the wavelength is generally
(700 to 1100 nm) can be dealt with by using cyanine dyes, phthalocyanine dyes, and naphthalocyanine dyes.
[0077]
In the case of the structure in which the dye is held by the resin, the dye is dissolved or dispersed as finely and uniformly as possible in the resin so that the heat transfer to the water repellent layer is uniform. Further, in order to effectively convert the irradiated light into heat, it is desirable to have as much absorption as possible for the output wavelength of the light source used. There are no particular limitations on dyes and pigments. Dyes are more desirable because of their high dispersibility in the resin. However, in the case of dyes, in addition to converting the absorbed light into heat, there is also a tendency to change it into its own photolysis energy. Therefore, the conversion efficiency of light energy into heat energy is low. In that respect, pigments with high lightfastness are generally preferred because they convert a significant proportion of the absorbed light into heat.
[0078]
Indanthrene dyes such as flavantron yellow, indanthrene red 5GK, indanthrene violet BN, etc. Also, Orange II, CI Direct Yellow 12 (Chrysophenine), CI Acid Yellow 23 (Tartrazine), CI Moldant Orange 1, CI Reactive Yellow 3 (Procion Yellow) HA), CI disperse yellow 3, naphthol, blue black B and other azo dyes. Malachite green, para-rose aniline and aurine triphenylmethane dyes. A cyanine dye in which a quinoline ring or pyridine ring is bonded to an indole ring. Heterocyclic dyes such as safranin T, fluorssen, and methylene blue. Other examples include anthraquinone dyes such as quinacridone and quinone, polymethine dyes, and azomethine dyes.
[0079]
Examples of the pigment include azo pigments, phthalocyanine pigments, condensed polycyclic pigments, and lakes of acidic or basic dyes. Among the azo pigments, specifically, soluble azo pigments such as acetoacetanilide, pyrazolone, β naphthol, β oxynaphthoic acid, β oxynaphthoic acid anilide, acetoacetanilide, pyrazolone, β naphthol , Β-oxynaphthoic acid anilide-based insoluble azo pigments, acetoacetic acid anilide-based, β-oxynaphthoic acid anilide-based condensed azo pigments. Among the phthalocyanine pigments, copper phthalocyanine pigments such as copper phthalocyanine, halogenated copper phthalocyanine, and sulfonated phthalocyanine lake, metal-free phthalocyanine pigments, copper naphthalocyanine pigments, silicon naphthalocyanine pigments, and germanium naphthalocyanine pigments can be given. Condensed polycyclic pigments include anthraquinone pigments such as aminoanthraquinone, anthrapyrimidine, flavantron, anthanthrone, indanthrone, pyranthrone, violanthrone, perylene, perinone, quinacridone, thioindigo, dioxazine, isoindoline, quinophthalone, various metal complexes, etc. Is mentioned.
[0080]
In order to make the dispersion uniform, it is desirable to take measures such as making fine particles with a pulverizer such as a planetary ball mill or improving the dispersibility by adding a small amount of a dispersant.
[0081]
The resin used to hold these dyes is not particularly limited, but the monomer or the resin itself is soluble in an organic solvent or water in order to form the light absorption layer by a simple method such as dipping or spin coating. Is desirable. Such resins include ethylene / vinyl acetate copolymer, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer. Copolymer, Acrylonitrile / Butadiene / Styrene Copolymer, Polyacetal, Polycarbonate, Cellulose Acetate, Cellulose Acetate, Cellulose Triacetate, Cellulose Acetate, Cellulose Propionate, Ethyl Cellulose, Methyl Cellulose, Carboxymethyl Cellulose, Phenolic Resin, Epoxy Resin, Polyester Resin, Alkyd resin, melamine resin, silicon resin, polyurethane, diallyl phthalate resin, polyphenylene oxide Polyimides, polysulfones, and the like.
[0082]
In addition, when a water-repellent layer formed on the light-absorbing layer is chemically bonded to the light-absorbing layer, a hydroxyl group such as phenol resin or polyvinyl alcohol is used because the durability of the water-repellent layer is improved. It is desirable to have a resin.
[0083]
(3) Material for forming a water repellent layer having a light absorption site
This term is a description of “a substrate having a water repellent layer having a {B} light absorption site”.
[0084]
(1) Water repellent material in which a light absorbing material is dissolved or dispersed
Examples of the water-repellent layer having a light-absorbing site include a method of dissolving or dispersing a material that absorbs light into the water-repellent material forming the water-repellent layer, that is, a so-called color material. Examples of the water repellent material include polydiperfluoroalkyl fumarate, Teflon AF (manufactured by Dupont), Cytop (manufactured by Asahi Glass), and fumarite (manufactured by NOF Corporation). Also, fluorine-containing ethylene and hydrocarbon-based ethylene such as polydiperfluoroalkyl fumarate and styrene copolymer, 3-fluoroethylene chloride and vinyl ether copolymer, 4-fluoroethylene and vinyl ester copolymer And a copolymer thereof.
[0085]
Examples of the color material include the above-described dyes, pigments, and other general-purpose color materials. All of them need to be dissolved or dispersed in fine particles in the water repellent material.
[0086]
The water repellent layer forming material is applied by brush coating, dip coating, spin coating, spray coating or the like.
[0087]
(2) Water repellent material having a water repellent part and a light absorbing part in the molecule
A water repellent material having a light absorption site in the molecule falls into this category. However, if there is no binding site with the substrate, it may diffuse as a highly viscous liquid on the substrate surface. May recover. Therefore, when this water repellent material is used, it is desirable to have a binding site with the substrate. Specifically, a water repellent material having the following chemical structure is desirable.
[0088]
Embedded image
Figure 0003951886
[0089]
Examples of the light absorption site of these materials include an amide bond that absorbs light of 250 nm. Compounds 1-8 already shown fall into this category of compounds.
[0090]
Further, by providing a dye skeleton in the molecule, this dye skeleton functions as a light absorption site. Specific examples include the following compounds 13 to 27.
[0091]
Embedded image
Figure 0003951886
[0092]
Embedded image
Figure 0003951886
[0093]
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Figure 0003951886
[0094]
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Figure 0003951886
[0095]
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Figure 0003951886
[0096]
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Figure 0003951886
[0097]
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Figure 0003951886
[0098]
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Figure 0003951886
[0099]
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Figure 0003951886
[0100]
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Figure 0003951886
[0101]
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Figure 0003951886
[0102]
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Figure 0003951886
[0103]
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Figure 0003951886
[0104]
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Figure 0003951886
[0105]
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Figure 0003951886
[0106]
The synthesis method of these compounds is shown below.
[0107]
(Synthesis of Compound 13)
Compound 13 is synthesized by the following reactions (i) to (iii).
[0108]
(I) Reduction of water repellent material
DuPont Krytox 157FS-L (average molecular weight 2500) (50 parts by weight) was dissolved in 3M PF-5080 (100 parts by weight), and lithium aluminum hydride (2 parts by weight) was added thereto for 48 hours. Heat and stir at 80 ° C. The reaction solution is poured into ice water, the lower layer is separated and washed with 1% hydrochloric acid, and then washed with water until the washing solution becomes neutral. After removing water in the liquid after washing by filtering with filter paper, PF-5080 is volatilized with an evaporator, and the end of Krytox 157FS-L is CH. 2 Compound 28 (45 parts by weight) converted to OH is obtained.
[0109]
Embedded image
Figure 0003951886
[0110]
(Ii) Dye skeleton introduction reaction
Compound 28 (45 parts by weight) was dissolved in 3M HFE-7200 (100 parts by weight), and reactive yellow 3 (also known as Procion Yellow HA) (12 parts by weight), ethanol (100 parts by weight), Add sodium carbonate (2 parts by weight) and reflux for 30 hours. The structure of Reactive Yellow 3 is shown below.
[0111]
Embedded image
Figure 0003951886
[0112]
The solvent (HFE-7200 and ethanol) in the reaction solution was evaporated by an evaporator, and the residue was combined with HFE-7200 (100 parts by weight), 35% by weight hydrochloric acid (100 parts by weight) and ice water (100 parts by weight). Add vigorous stirring and let stand. The lower layer is collected and washed with water until the washing liquid becomes neutral. After removing water in the liquid after washing by filtering with filter paper, HFE-7200 is volatilized with an evaporator to obtain compound 29 (45 parts by weight) in which reactive yellow 3 is bound to compound 28.
[0113]
Embedded image
Figure 0003951886
[0114]
(Iii) Binding site introduction reaction
After dissolving Compound 29 (45 parts by weight) in HFE-7200 (100 parts by weight) and cooling to around 0 ° C., Chisso Corporation Silaace S330 (10 parts by weight), N, N-dicyclohexylcarbodiimide (10 parts by weight) ), Dichloromethane (20 parts by weight) is added and stirred for 3 hours. Further, the reaction solution is returned to room temperature and stirred for 30 hours. After allowing the reaction solution to stand, when the reaction solution is roughly divided into two layers, the lower layer is collected. Although turbidity occurs between the upper layer and the lower layer, this is not added to the lower layer. The lower layer is washed several times with dichloromethane (20 parts by weight) and then filtered through filter paper. Thereafter, the solvent (HFE-7200) in the liquid was volatilized with an evaporator to obtain the target compound 13 (40 parts by weight).
[0115]
(Synthesis of Compound 14)
Compound 14 (40 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 13 except that Micasion Brilliant Blue RS (7 parts by weight) was used instead of Reactive Yellow 3 (12 parts by weight).
[0116]
The chemical structure of Micacion / Brilliant / Blue RS is as follows.
[0117]
Embedded image
Figure 0003951886
[0118]
In some cases, the portion of sodium sulfonate is sulfonic acid, and in that case, it is used after being converted to sodium sulfonate with sodium hydroxide or the like.
[0119]
(Synthesis of Compound 15)
Compound 15 (35 parts by weight) was obtained in the same manner as the synthesis of Compound 13 except that Chisso Co., Ltd. Silaace S330 (10 parts by weight) was used instead of Chisso Corporation Silaace S360 (10 parts by weight).
[0120]
(Synthesis of Compound 16)
Instead of Chisso Corporation Silaace S330 (10 parts by weight), Chisso Corporation Silaace S360 (10 parts by weight) was used, and instead of Reactive Yellow 3 (12 parts by weight), Mikasion Brilliant Blue RS ( Compound 16 (36 parts by weight) was obtained in the same manner as the synthesis of Compound 13 except that 7 parts by weight) was used.
[0121]
(Synthesis of Compound 17)
Compound 17 (56 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 13 except that demnum SA (average molecular weight 3500) (65 parts by weight) manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used instead of compound 28 (45 parts by weight).
[0122]
(Synthesis of Compound 18)
Instead of compound 28 (45 parts by weight), demnum SA (average molecular weight 3500) (65 parts by weight) manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used, and instead of reactive yellow 3 (12 parts by weight), Mikasion Brilliant Blue RS (7 Compound 18 (50 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 13, except that (part by weight) was used.
[0123]
(Synthesis of Compound 19)
Daikin Industries, Ltd. demnum SA (average molecular weight 3500) (65 parts by weight) was used instead of Compound 28 (45 parts by weight), and Chisso Corporation Silaace S330 (10 parts by weight) was used instead of Chisso Corporation Silaace. Compound 19 (48 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 13, except that S360 (10 parts by weight) was used.
[0124]
(Synthesis of Compound 20)
Instead of compound 28 (45 parts by weight), demnum SA (average molecular weight 3500) (65 parts by weight) manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used, and instead of reactive yellow 3 (12 parts by weight), Mikasion Brilliant Blue RS (7 Compound 20 (44 parts by weight) in the same manner as in the synthesis of Compound 13 except that Chisso Co., Ltd. Silaace S330 (10 parts by weight) is used instead of Chisso Co., Ltd. Silaace S360 (10 parts by weight). Part).
[0125]
(Synthesis of Compound 21)
Compound 21 (40 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 13 except that DOL4000 (average molecular weight 4000) (40 parts by weight) manufactured by Augmont Co. was used instead of compound 28 (45 parts by weight).
[0126]
(Synthesis of Compound 22)
Augilmont DOL4000 (average molecular weight 4000) (40 parts by weight) was used instead of Compound 28 (45 parts by weight), and Chisso Corporation Silaace S360 (10 parts by weight) was used instead of Chisso Corporation Silaace S330 (10 parts by weight). Compound 22 (38 parts by weight) was obtained in the same manner as in the synthesis of Compound 13, except that 10 parts by weight) was used.
[0127]
(Synthesis of Compound 23)
1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecanol (4 parts by weight) is used in place of Compound 28 (45 parts by weight), and Micasion Brilliant Blue RS (instead of Reactive Yellow 3 (12 parts by weight)) Compound 23 (11 parts by weight) was obtained in the same manner as the synthesis of Compound 13 except that 7 parts by weight) was used.
[0128]
(Synthesis of Compound 24)
1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecanol (4 parts by weight) is used in place of Compound 28 (45 parts by weight), and Micasion Brilliant Blue RS (instead of Reactive Yellow 3 (12 parts by weight)) 7 parts by weight) and the compound 24 (9) was synthesized in the same manner as the synthesis of the compound 13 except that the Silaace S360 (10 parts by weight) manufactured by Chisso Corporation was used instead of the Silaace S330 (10 parts by weight) manufactured by Chisso Corporation. Parts by weight) was obtained.
[0129]
(Synthesis of Compound 25)
1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecanol (4 parts by weight) was used instead of compound 28 (45 parts by weight), and Chisso Corporation made Siloso Ace S330 (10 parts by weight) instead of Chisso Corporation Compound 25 (10 parts by weight) was obtained in the same manner as the synthesis of Compound 13 except that Silaace S360 (10 parts by weight) was used.
[0130]
(Synthesis of Compound 26)
1H, 1H, 2H, 2H, 10H-perfluorodecanol (4 parts by weight) is used in place of Compound 28 (45 parts by weight), and Micasion Brilliant Blue is used in place of Reactive Yellow 3 (12 parts by weight) Compound 26 was prepared in the same manner as in the synthesis of Compound 13, except that RS (7 parts by weight) was used and Cysla Ace S330 (10 parts by weight) was used instead of the Sila Ace S330 (10 parts by weight) manufactured by Chisso Corporation. (8 parts by weight) was obtained.
[0131]
(Synthesis of Compound 27)
1H, 1H, 2H, 2H, 10H-perfluorodecanol (4 parts by weight) was used in place of compound 28 (45 parts by weight), and Chisso (stock) was used instead of Silaace S330 (10 parts by weight) manufactured by Chisso Corporation. ) Compound 27 (9 parts by weight) was obtained in the same manner as the synthesis of Compound 13 except that Silaace S360 (10 parts by weight) was used.
[0132]
These compounds are dissolved in a fluorine-based solvent and applied to the substrate. Then, by heating, it reacts with a hydroxyl group or a carboxyl group of the substrate to form a chemical bond. Thus, the formation of the water repellent layer having the light absorbing portion is completed. The concentration of the water-repellent material having a water-repellent portion and a light-absorbing portion in the molecule is set to a higher concentration for a material having a larger average molecular weight. When the average molecular weight is around 3000, the concentration is preferably about 0.3% by weight. Specific examples of the fluorine-based solvent include FC-72, FC-77, PF-5060, PF-5080, HFE-7100, HFE-7200, and DuPont Vertrel XF manufactured by 3M. The heating temperature is desirably 100 ° C. or higher. If possible, the film-forming reaction proceeds more rapidly at 120 ° C. or higher. The heating time is preferably about 1 hour at 100 ° C., 15 minutes at 120 ° C., and about 10 minutes at 140 ° C. However, when the temperature is 250 ° C. or higher, the water repellent layer forming material may be thermally decomposed. When a hydroxyl group or the like is not present on the substrate, the surface can be provided with a hydroxyl group by performing oxygen plasma treatment. By performing the treatment after this treatment, the water repellent material having a water repellent portion and a light absorbing portion in the molecule and the substrate can have a chemical bond.
[0133]
The water-repellent material having a water-repellent part and a light-absorbing part in the molecule is formed by brush coating, dip coating, spin coating or the like.
[0134]
(4) Substrate material and surface hydrophilization
Regarding this term, the contents of both {A} and {B} are the same.
[0135]
Before forming a light absorbing layer, a water repellent layer, or a water repellent layer having a light absorbing portion, the substrate surface is made hydrophilic in advance, thereby facilitating the adhesion of substances to the surface, and the light absorbing layer and the light absorbing layer. It becomes easy to form a water repellent layer having a portion flat. In particular, when the light absorption layer is formed by a coating method, a highly adhesive light absorption layer can be formed by improving the wettability of the paint for forming. In addition, it is desirable to make the substrate hydrophilic in order to easily attach a solution in which the metal member is dissolved or dispersed after the water-repellent layer is decomposed by irradiating light to the water-repellent layer having the light absorbing portion.
[0136]
As the substrate, various materials such as glass, quartz, silicon, resin, or resin containing glass particles can be considered.
[0137]
(1) Method applied when the substrate is glass, quartz, or silicon
When the substrate is glass, quartz, or silicon, the hydrophilicity can be improved by a method such as treatment with oxygen plasma or immersion in a basic solution. In the case of oxygen plasma, the contact angle with water became 10 ° or less after an oxygen partial pressure of 1 Torr, a high frequency power output of 300 W, and a treatment time of 3 minutes.
[0138]
It is also possible to change the oxygen in the vicinity of the substrate to ozone by irradiating ultraviolet rays, and to change the substrate surface to hydrophilic by the ozone. Exposing the substrate to an ozone atmosphere using an ozone generator is also effective as a means for improving hydrophilicity.
[0139]
In addition, when an aqueous solution of 1% by weight sodium hydroxide was used as the basic solution, the contact angle with water became 20 ° or less after immersion for 5 minutes.
[0140]
(2) Method applied when the base material is resin
When the substrate is a resin, the hydrophilicity can be improved by a method such as treatment with oxygen plasma or immersion in an acid / basic solution.
[0141]
When oxygen plasma is used, for example, polystyrene, acrylic resin, styrene / acrylic resin, polyester resin, acetal resin, polycarbonate, polyethersulfone, polysulfone, polyethersulfone, etc., oxygen partial pressure 1 Torr, high frequency power output 100 W, processing The contact angle with water became 20 ° or less under conditions of 1 minute.
[0142]
Similarly to glass, oxygen near the substrate can be changed to ozone by irradiating ultraviolet rays, and the substrate surface can be changed to hydrophilic by the ozone. Exposing the substrate to an ozone atmosphere using an ozone generator is also effective as a means for improving hydrophilicity.
[0143]
As another method, immersion in a basic solution is particularly effective in the case of a material having an ester bond in the molecule such as an acrylic resin, a styrene / acrylic resin, a polyester resin, an acetal resin, or a polycarbonate. This is because the hydrophilicity of the surface is generally enhanced by the formation of a highly hydrophilic carboxylate residue and / or hydroxyl group by cleaving the ester bond in the surface and the vicinity thereof. In addition, in the case of a resin that is polymerized by condensation of amino groups and carboxyl groups such as polyimide and polyamide, the amino group that does not react during polymerization by dipping in an acid such as hydrochloric acid has a highly hydrophilic ammonium salt structure, By immersing in an aqueous sodium hydroxide solution, the remaining carboxyl groups that remain unreacted during polymerization are converted into highly hydrophilic carboxylates, so that the hydrophilicity of the surface can be enhanced as a whole. In soaking in an acid / basic solution, as the temperature of the solution increases, hydrophilicity with a higher concentration tends to proceed more rapidly. However, care should be taken because high temperatures and high concentrations tend to damage the substrate.
[0144]
(3) Method applied to various substrates
Examples of the hydrophilization method that can be processed even if the base material is metal, glass, or resin include a method of applying a paint that exhibits hydrophilicity. These materials generally include those shown in a) to d), but other than these, there is no particular limitation.
[0145]
a) Solution of water-soluble polymer material
Examples of the water-soluble polymer include polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylate, polyallylamine, polyallylamine hydrochloride, starch, and the like. Those having a hydrophilic residue such as a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, or a salt structure residue in the molecule. These aqueous solutions or organic solvent solutions are prepared as coatings. This is applied to the base material of the cell and dried to form a hydrophilic coating film. Among these water-soluble polymers, there is a strong tendency to reduce the contact angle of the surface coated with polyethylene glycol. The higher the molecular weight, the higher the molecular weight, so that a smooth hydrophilic film with less light scattering can be formed. Further, when the surface to be treated has high water repellency, the paint is repelled, and as a result, a flat film cannot be formed. This is because when the solvent is water, the surface tension of the polymer solution used increases. Therefore, if an oxygen plasma treatment is performed in advance before applying these paints, a flat coating film is easily formed. By the way, polyethylene glycol is dissolved in an organic solvent such as tetrahydrofuran. Therefore, the surface tension of this solution is smaller than that of the same aqueous solution of polyethylene glycol, and it is easy to apply to the surface of aluminum or the like having high water repellency.
[0146]
b) Paint containing hydrophilic particles
A mixture of a dispersion containing hydrophilic alumina particles or hydrophilic silica particles and an alkoxysilane solution is used as a coating material. When this paint is used, film formation is completed by heating after application to the cell substrate. It is hydrophilic alumina particles and hydrophilic silica particles that mainly exhibit hydrophilicity in this paint, and alkoxysilane mainly functions as a support for these particles. Therefore, increasing hydrophilicity can be dealt with by increasing the proportion of hydrophilic alumina particles or hydrophilic silica particles. In addition, increasing the proportion of alkoxysilane improves the physical strength of the film. It is preferable that the alkoxysilane is crosslinked to some extent between molecules because the rate of volatilization by heating after coating decreases. In addition, hydrochloric acid or the like may be added to the alkoxysilane to promote intermolecular polymerization, but in the case of hydrophilic silica, the dispersion may be basic in order to improve the dispersion. Therefore, when both are mixed, the hydrophilic silica may agglomerate. Therefore, attention should be paid to the liquid state and the dispersion of the hydrophilic silica when mixed. In this respect, in the case of alumina, since the dispersion is mainly acidic, there are few troubles during mixing. Examples of the alkoxysilane include methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, butyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, and tetraethoxysilane. Note that alkoxy titanium may be used instead of alkoxy silane as long as the liquidity and the solvent match. Examples of the alkoxytitanium include tetra-i-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetrastearyl titanate, triethanolamine titanate, titanium acetylacetonate, titanium ethyl acetoacetate, titanium lactate, and tetraoctylene glycol titanate. Further, those obtained by polymerizing several compounds of these compounds can also be used.
[0147]
c) Paint containing water-soluble polymer and its crosslinking agent
It is also possible to form a coating material that forms a hydrophilic surface by mixing the water-soluble polymer as described in a) with the alkoxysilane or alkoxytitanium listed in b) as a crosslinking agent. In this case, the solvent may be water, but if the cell base material has high water repellency, the paint will be repelled, so an alcohol solvent such as methanol or ethanol is preferred.
[0148]
d) Combination of alkoxysilane solution and alkali solution
When the alkoxysilane solution mentioned in b) is applied to the substrate and then heated at about 120 to 180 ° C. for several minutes, a silicon oxide film is formed on the substrate surface. Subsequent immersion in an alkaline solution increases the hydrophilicity of the surface. Finally, the hydrophilic treatment is completed by washing the alkaline solution with water. As the alkaline solution, an aqueous solution of hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, an alcohol solution, or a hydrous alcohol solution is used. The higher the concentration, the shorter the immersion time, but it depends on the type of hydroxide used. When sodium hydroxide is used, the immersion time is preferably 1 to 5 minutes at a solution concentration of 1% by weight and about 10 to 30 seconds at 5% by weight. As a solvent used in the alkoxysilane solution, a ketone solvent (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) is preferably an alcohol solvent, an ester solvent, or an ether solvent because the alkoxysilane is easily changed to silicon dioxide. In particular, the alcohol type is particularly suitable when the base material is a resin because it is difficult to dissolve the resin.
[3] Light source
In the present invention, the light source used to irradiate the planned metal wiring portion needs to emit light having an absorption wavelength of the light absorption layer or the light absorption portion. There is no particular problem whether it is a lamp or a laser. However, it is desirable that the irradiated light is absorbed as efficiently as possible, is converted into heat, and heat is applied to the member forming the water repellent layer. If the absorption spectrum of the light absorption layer or light absorption region is broad and broad from near ultraviolet to near infrared, light with a wider wavelength such as a xenon lamp than a laser or mercury lamp that emits light of a specific wavelength. A light source that emits light is preferable. On the contrary, when the absorption spectrum is narrow, a laser that emits light having the absorption wavelength is desirable. In the case of near-ultraviolet light, a mercury lamp that emits light of a specific wavelength as well as a laser is also effective. Specifically, the mercury lamp emits light of 254 nm, 365 nm (I line), and 435 nm (G line) in the visible region.
[0149]
In the case of a low-pressure mercury lamp, light of 185 nm is also emitted. However, since light of this wavelength is absorbed by oxygen or the like, it is necessary to place the substrate in a depressurized place at the time of light irradiation, and deviates from the idea of the present invention of manufacturing a wiring substrate without using a vacuum process.
[0150]
In the case of a laser, 415 nm, 488 nm, and 515 nm of an argon laser. YAG laser 2nd harmonic 532nm, 3rd harmonic 355nm, 4th harmonic 266
nm. Nitrogen laser at 337 nm. Helium / neon laser at 633 nm. Excimer laser (XeCl) 308 nm. Examples include semiconductor lasers of 670 nm, 780 nm, and 830 nm, and YAG lasers of 1064 nm. In addition, by using a laser transmitting dye, light having a wide range of wavelengths can be transmitted. Therefore, the selection range of the dye is expanded. For example, by using 7- (ethylamino) -4,6-dimethyl-2H-1-benzopyran-2-one which is a coumarin-based dye as a laser transmitting dye, light of 430 to 490 nm can be transmitted. When a longer wavelength is transmitted, 2,3,6,7-tetrahydro-11-oxo-1H, 5H, 11H- [1] benzopyrano [6,7,8-ij] quinolidine is a coumarin dye. Light of 484 to 544 nm can be transmitted by using -10-carboxylic acid ethyl ester. When transmitting a longer wavelength than that, it is possible to use 550-550 by using 9- [2- (ethoxycarbonyl) phenyl] -3,6-bis (ethylamino) -2,7-dimethylanthrium chloride, which is a rhodamine dye. 633 nm light can be transmitted. When transmitting a longer wavelength than that, light of 645 to 808 nm can be transmitted by using 2- [4- {4- (dimethylamino) phenyl} -1,3-butadienyl] -1-ethylpyridinium perchlorate. is there. When transmitting a longer wavelength than that, 5-chloro-2- [2- [3- {2- (5-chloro-3-ethyl-2 (3H) -benzothiazolylidene) ethylidene} -2-diphenylamino is used. Light of 805 to 1030 nm can be transmitted by using -1-cyclopenten-1-yl] ethenyl] -3-ethyl-benzothiazolium perchlorate. When a longer wavelength is transmitted, 3-ethyl-2-[[3- [3- [3-{(3-ethylnaphtho [2,1-d] thiazole-2 (3H) -ylidene) methyl} -5 , 5-Dimethyl-2-cyclohexen-1-ylidene] -1-propenyl] -5,5-dimethyl-2-cyclohexen-1-ylidene] methyl] naphtho [2,1-d] thiazolium perchlorate Thus, light of 1076 to 1200 nm can be transmitted.
[0151]
[4] Liquid in which metal member is dissolved or dispersed
Examples of the liquid in which the metal member is dispersed include liquids in which gold, silver, and platinum are dispersed. A dispersing agent and a dispersion stabilizer are necessary so that they do not aggregate into large particles. The primary particles are preferably several tens of nm in size. Since copper is easily corroded by oxygen in the air, it is desirable to add an antioxidant to the dispersion.
[0152]
An example of the solution in which the metal member is dissolved is a plating solution. For example, the copper containing liquid for electroless copper plating is mentioned. In this method, a liquid containing palladium chloride is attached in advance to a portion where hydrophilic patterning is performed, and then a copper-containing liquid is attached. This improves the adhesion of the copper wiring formed to the substrate. In addition, adhesiveness improves further by performing operation which adheres a gold containing liquid, before making a copper containing liquid adhere.
[0153]
[5] Application method to display device fabrication
As described above, regarding display device fabrication, “insulating layer, semiconductor layer, light emitting layer, etc. are formed instead of“ liquid in which a metal member for forming wiring is dissolved or dispersed ”, which is used when fabricating a wiring substrate. It can be produced by using “liquid”. Details of the fabrication will be shown in the examples.
[0154]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.
[0155]
Examples 1 to 22 show a method for producing a wiring board having a light absorption layer and a water repellent layer and the results of performance evaluation among the wiring boards of the present invention. In addition, Examples 23 to 38 show a method for producing a wiring board having a water-repellent layer having a light-absorbing portion and the results of performance evaluation among the wiring boards of the present invention. Example 39 is an example related to both. In Example 41 and later, a method for producing a display element such as a TFT and an organic EL substrate and a color filter, and a performance evaluation result are shown.
[0156]
[Example 1]
(1) Light absorption layer forming step
The glass substrate was irradiated with ultraviolet light with a low-pressure mercury lamp. The lamp is 500 W and the irradiation time is 5 minutes. As a result, the contact angle of the glass substrate with water decreased from 30 to 35 ° before irradiation to 10 ° or less after irradiation. This treatment is an operation for improving the wettability so that the pigment to be applied can be uniformly applied to form the light absorption layer.
[0157]
A 1 wt% methyl ethyl ketone solution of dye NK-2014 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories Co., Ltd. and a 1 wt% methyl ethyl ketone solution of Marcalinker M, which is a phenol resin manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., are prepared. The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-2014 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 780 nm. After these two liquids are mixed in the same weight, the mixed liquid is applied onto the aluminum substrate subjected to the above treatment by a spin coating method (rotation speed: 2000 rpm, rotation time: 30 seconds). Heat at 80 ° C. for 2 minutes. Thus, a light absorption layer is formed.
[0158]
(2) Water repellent layer forming step
Next, after being immersed in a 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 for 10 minutes, it is heated at 120 ° C. for 10 minutes. A water repellent layer is thus formed.
[0159]
(3) Light irradiation process
A semiconductor laser having an output of 2 mW and a transmission wavelength of 780 nm is used, and light is applied to a wiring formation scheduled portion on the substrate surface at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second. Then, the irradiated light is changed to heat, and the water repellent layer formed by the compound 1 is denatured by this heat, and as a result, the water repellency of the modified portion (that is, the light irradiated portion) is lowered.
[0160]
(4) General wiring formation process
Prepare a bat containing a 0.5% by weight silver fine particle dispersion (solvent is water, surface tension of the liquid is 69 mN / m, average particle size of silver fine particles is about 20 nm) and a depth of 5 mm. To do. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The silver fine particle dispersion does not adhere to the light non-irradiated portion, but the silver fine particle dispersion adheres to the light irradiated portion. The substrate is heated at 120 ° C. for 15 minutes with the silver fine particle dispersion adhering side facing up. In the portion where the silver fine particle dispersion was adhered, the solvent water was volatilized and silver wiring was formed.
[0161]
(5) Continuity confirmation test
When the tester's detection needle was brought into contact with the ends of the formed wiring, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0162]
[Example 2]
A wiring board is formed in the same manner as in Example 1 except that the dye NK-4 made by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of the dye NK-2014 made by Hayashibara Biochemical Labs. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0163]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-4 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 780 nm.
[0164]
[Example 3]
Example 1 except that dye NK-2268 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of dye NK-22014 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories, and the emission wavelength of the semiconductor laser used for light irradiation is changed from 780 nm to 830 nm. A wiring board is formed by the same operation. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0165]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-2268 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 830 nm.
[0166]
[Example 4]
Example 1 except that dye NK-3987 made by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of dye NK-2014 made by Hayashibara Biochemical Laboratories, and the emission wavelength of the semiconductor laser used for light irradiation is changed from 780 nm to 670 nm. A wiring board is formed by the same operation. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0167]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-3987 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 670 nm.
[0168]
[Example 5]
Example 1 except that dye NK-2929 made by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of dye NK-2014 made by Hayashibara Biochemical Laboratories, and the emission wavelength of the semiconductor laser used for light irradiation is changed from 780 nm to 670 nm. A wiring board is formed by the same operation. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0169]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-2929 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 670 nm.
[0170]
[Example 6]
Except for using dye NK-1886 made by Hayashibara Biochemical Laboratories instead of dye NK-2014 made by Hayashibara Biochemical Laboratories, replacing the laser used for light irradiation with an argon laser and changing the transmission wavelength from 780 nm to 415 nm. A wiring board is formed by the same operation as in the first embodiment. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0171]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-1886 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 415 nm.
[0172]
A wiring board is formed in the same manner as described above except that dye NK-723 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of NK-1886 and the transmission wavelength is changed from 415 nm to 488 nm. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0173]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-723 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 490 nm.
[0174]
A wiring board is formed in the same manner as described above except that the dye NK-1420 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of NK-1886 and the transmission wavelength is changed from 415 nm to 515 nm. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0175]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-1420 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 515 nm.
[0176]
[Example 7]
Instead of dye NK-2014 made by Hayashibara Biochemical Laboratories, dye NK-529 made by Hayashibara Biochemical Laboratories was used, and the laser used for light irradiation was changed to a helium / neon laser, resulting in a transmission wavelength from 780 nm to 633 nm. A wiring board is formed by the same operation as in the first embodiment except that the change is made. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0177]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-529 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 635 nm.
[0178]
[Example 8]
The dye NK-3508 made by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of the dye NK-2014 made by Hayashibara Biochemical Laboratories, and the laser used for light irradiation is replaced with a YAG laser. As a result, the transmission wavelength is changed from 780 nm to 1064 nm. A wiring board is formed by the same operation as in Example 1 except that. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0179]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-3508 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 1060 nm.
[0180]
The same as the above except that the dye NK-1046 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories is used in place of NK-3508, a second-order nonlinear element is combined with the optical system of the YAG laser used, and the transmission wavelength is changed from 1064 nm to 532 nm. The wiring board is formed by the above operation. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0181]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-1046 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 530 nm.
[0182]
The same as the above except that the dye NKX-1317 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories is used instead of NK-3508, the third-order nonlinear element is combined with the optical system of the YAG laser used, and the transmission wavelength is changed from 1064 nm to 355 nm. The wiring board is formed by the above operation. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0183]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NKX-1317 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 360 nm.
[0184]
Also, without adding NK-3508, a wiring substrate is formed in the same manner as described above except that a fourth-order nonlinear element is combined with the optical system of the YAG laser to be used and the transmission wavelength is changed from 1064 nm to 266 nm. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0185]
In the case where NK-3508 is not added, the light absorption layer is a thin film formed of only Marca linker M. Absorption of the dye thin film formed when Markalinker M is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is observed from around 450 nm, and the absorption becomes larger as the wavelength is shorter, and no clear maximum wavelength is observed at wavelengths of 250 nm or more. It was. However, since the absorbance at 266 nm of the light absorption layer is 2.0 or more, it was confirmed that the absorption rate was 99% or more. That is, it is determined that most of the irradiated light is absorbed and converted to thermal energy.
[0186]
[Example 9]
A filter that cuts light of 400 nm or less, using a dye NK-3212 made by Hayashibara Biochemical Laboratories instead of the dye NK-2014 made by Hayashibara Biochemical Laboratories, replacing the light source used for light irradiation with an ultra-high pressure mercury lamp, A wiring board is formed in the same manner as in Example 1 except that light irradiation is performed through a mask that shields light only in the non-wiring portion. In this case, the wavelength of the irradiated light is 435 nm. The energy per unit time of the irradiation light is adjusted in the same manner as in the first embodiment. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0187]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NK-3212 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 435 nm.
[0188]
In addition, the wiring board was formed in the same manner as above except that the dye NKX-1317 manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories was used instead of NK-3212, and a filter that cut 350 nm was used instead of a filter that cut light of 400 nm or less. Form. In this case, the wavelength of the irradiated light is 365 nm. Note that the energy per unit time of the irradiation light is adjusted in the same manner as in the first embodiment. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0189]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when NKX-1317 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 360 nm.
[0190]
Also, the wiring board is operated in the same manner as above except that the lamp to be used is changed from an ultrahigh pressure mercury lamp to a high pressure mercury lamp without using NK-3212, and a filter that cuts 300 nm is used instead of a filter that cuts light of 400 nm or less. Form. In this case, the wavelength of the irradiated light is 254 nm. Note that the energy per unit time of the irradiation light is adjusted in the same manner as in the first embodiment. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0191]
In the case where NK-3508 is not added, the light absorption layer is a thin film formed of only Marca linker M. Absorption of the dye thin film formed when Markalinker M is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is observed from around 450 nm, and the absorption becomes larger as the wavelength is shorter, and no clear maximum wavelength is observed at wavelengths of 250 nm or more. It was. However, since the absorbance at 254 nm of the light absorption layer was 1.0 or more, it was confirmed that the absorption rate was 90% or more. That is, it is determined that most of the irradiated light is absorbed and converted to thermal energy.
[0192]
[Example 10]
A wiring board is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 2 is used instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0193]
Example 11
A wiring board is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 3 is used instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0194]
Example 12
A wiring substrate was formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 4 was used instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0195]
Example 13
A wiring substrate is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 5 is used instead of a 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0196]
Example 14
A wiring substrate is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 6 is used in place of the 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0197]
Example 15
A wiring board is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 7 is used instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0198]
Example 16
A wiring substrate is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 8 is used instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0199]
[Example 17]
A wiring substrate is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 9 is used instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0200]
Example 18
A wiring substrate is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 10 is used in place of the 0.1 wt% PF-5080 solution of compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0201]
Example 19
A wiring substrate is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 11 is used in place of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0202]
Example 20
A wiring substrate is formed in the same manner as in Example 1 except that a 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 12 is used instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step. To do. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0203]
Example 21
Instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water-repellent layer forming step, a 0.1 wt% PF-5060 solution of OPTUR DSX (manufactured by Daikin Industries) (PF-5060 is manufactured by 3M) is used. A wiring board is formed by the same operation as in Example 1 except that it is used. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0204]
[Example 22]
A solution obtained by diluting a 7 wt% solution of Cytop CTL-107M (Asahi Glass Co., Ltd.) to 0.1 wt% with PF-5080 instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step A wiring board is formed in the same manner as in Example 1 except that is used. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0205]
Example 23
Instead of the 0.1 wt% PF-5080 solution of Compound 1 in the water repellent layer forming step, a solution obtained by diluting 2 wt% solution of INT-304VC (manufactured by INT Screen) to 0.1 wt% with PF-5080 A wiring board is formed by the same operation as in Example 1 except that it is used. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0206]
Example 24
(1) Water repellent layer forming step having a light absorption site
A 0.1 wt% HFE-7200 solution of compound 13 (HFE-
7200 is manufactured by 3M Company) and heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, a water repellent layer having a light absorbing portion is formed.
[0207]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 13 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0208]
(2) Light irradiation process
An argon laser having an output of 3 mW and a transmission wavelength of 488 nm is used to irradiate light on a portion of the substrate surface where wiring is to be formed at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0209]
Then, the irradiated light changes to heat, and the water repellent layer formed of the compound 13 is denatured by this heat, and as a result, the water repellency of the modified portion (ie, the light irradiated portion) is lowered.
[0210]
(3) Metal wiring formation process
Prepare a bat containing a 0.5% by weight silver fine particle dispersion (solvent is water, surface tension of the liquid is 69 mN / m, average particle size of silver fine particles is about 20 nm) and a depth of 5 mm. To do. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The silver fine particle dispersion does not adhere to the light non-irradiated portion, but the silver fine particle dispersion adheres to the light irradiated portion. The substrate is heated at 120 ° C. for 15 minutes with the silver fine particle dispersion adhering side facing up. In the portion where the silver fine particle dispersion was adhered, the solvent water was volatilized and silver wiring was formed.
[0211]
(4) Continuity confirmation test
When the tester's detection needle was brought into contact with the ends of the formed wiring, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0212]
Example 25
Compound 14 is used in place of Compound 13, and the laser used for light irradiation is changed from an argon laser to a helium / neon laser, resulting in an emission wavelength of 488.
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that the thickness is changed from nm to 633 nm. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0213]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 14 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 600 nm.
[0214]
Example 26
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that compound 15 is used instead of compound 13. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0215]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 15 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0216]
Example 27
A wiring board is operated in the same manner as in Example 24 except that the compound 16 is used instead of the compound 13 and the laser used for light irradiation is changed from an argon laser to a helium / neon laser, and as a result, the transmission wavelength is changed from 488 nm to 633 nm. Form. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0217]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 16 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 600 nm.
[0218]
Example 28
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that compound 17 is used instead of compound 13. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0219]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when Compound 17 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0220]
Example 29
A wiring board is operated in the same manner as in Example 24 except that the compound 18 is used instead of the compound 13 and the laser used for light irradiation is changed from an argon laser to a helium / neon laser, and as a result, the transmission wavelength is changed from 488 nm to 633 nm. Form. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0221]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 18 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 600 nm.
[0222]
Example 30
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that compound 19 is used instead of compound 13. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0223]
In addition, the absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 19 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0224]
Example 31
The wiring board is operated in the same manner as in Example 24 except that the compound 20 is used instead of the compound 13 and the laser used for light irradiation is changed from argon laser to helium / neon laser, and as a result, the transmission wavelength is changed from 488 nm to 633 nm. Form. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0225]
In addition, the absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 20 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 600 nm.
[0226]
Example 32
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that compound 21 is used instead of compound 13. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0227]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 21 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0228]
Example 33
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that compound 22 is used instead of compound 13. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0229]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 22 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0230]
Example 34
A wiring board is operated in the same manner as in Example 24 except that the compound 23 is used in place of the compound 13 and the laser used for light irradiation is changed from an argon laser to a helium / neon laser and the transmission wavelength is changed from 488 nm to 633 nm as a result. Form. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0231]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 23 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 600 nm.
[0232]
Example 35
A wiring board is operated in the same manner as in Example 24 except that the compound 24 is used in place of the compound 13 and the laser used for light irradiation is changed from an argon laser to a helium / neon laser and the transmission wavelength is changed from 488 nm to 633 nm as a result. Form. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0233]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 24 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 600 nm.
[0234]
Example 36
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that compound 25 is used instead of compound 13. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0235]
In addition, the absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 25 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0236]
Example 37
A wiring board is operated in the same manner as in Example 24 except that the compound 26 is used instead of the compound 13 and the laser used for light irradiation is changed from an argon laser to a helium / neon laser, and as a result, the transmission wavelength is changed from 488 nm to 633 nm. Form. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0237]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when the compound 26 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 600 nm.
[0238]
Example 38
A wiring board is formed in the same manner as in Example 24 except that compound 27 is used instead of compound 13. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0239]
The absorption maximum wavelength of the dye thin film formed when Compound 27 is applied to a transparent substrate such as glass or quartz is about 500 nm.
[0240]
Example 39
Compound 1 is used in place of Compound 13, the laser used for light irradiation is changed from an argon laser to a low-pressure mercury lamp, and the emission wavelength is changed from 488 nm to 254 nm by passing through a filter that cuts off light of 300 nm or more. Forms a wiring board in the same manner as in Example 24. The optical system was adjusted so that the light output and the irradiation area were the same. When the test needle of the tester was brought into contact with the ends of the wiring on which the wiring board was also formed, electrical continuity was confirmed. Moreover, the insulation of the place where wiring was not formed was also confirmed.
[0241]
Since Compound 1 has an amide bond, absorption is observed from around 270 nm, and the absorption increases as the wavelength decreases from 250 nm to 250 nm. The absorbance at 254 nm when applied to a transparent substrate such as glass or quartz was 0.53 or more. The absorption rate is 70% or more.
[0242]
Example 40
When the width of the wiring formed in each Example was measured, the width of the wiring formed in Examples 1 to 20 and 23 to 38 was 3 μm or less. However, the width of the wiring formed in Examples 22 and 23 was 5 μm. Since the spot diameter at the time of light irradiation is 2 μm, the width of the light at the time of irradiation is 2 μm. In Examples 22 and 23, it is estimated that diffusion of thermal energy converted from light energy occurred. In Examples 22 and 23, the water-repellent layer forming material used is a fluorine-based resin material Cytop CTL-107M or INT304-VC. In order to reduce the thickness of the water repellent layer for the purpose of improving the way of transmission, an experiment was conducted with a solution concentration of Cytop CTL-107M or INT304-VC halved, but the wiring width was 5 μm. The water repellent layer forming material used in the other examples is a fluorine-containing compound having a perfluoropolyether chain or a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue. From the above, it is effective to use a fluorine-containing compound having a perfluoropolyether chain or a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue as the water repellent layer forming material in that a wiring having a width corresponding to the width of light irradiation can be obtained. It was shown that.
[0243]
Example 41
An attempt was made to produce TFTs for display elements using the technique of the present invention. FIG. 3 shows a schematic diagram of the manufacturing process.
[0244]
(1) Water repellent layer forming step having a light absorption site
A glass substrate 11 having a size of 100 × 100 mm and a thickness of 1 mm is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 manufactured by 3M) for 10 minutes, and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, the water repellent layer 12 having the light absorbing portion is formed.
[0245]
(2) Light irradiation process
A helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm is used, and a portion of the substrate surface on which a gate electrode is to be formed is irradiated with 633 nm light 13 at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0246]
In FIG. 3, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain). When the surface on which the water repellent layer was modified was analyzed by TOF-SIMS, a signal of fluorine atoms was observed. From this, it was confirmed that the portion irradiated with light was present as a layer made of a fluorine-containing compound, although a decrease in water repellency was observed.
[0247]
(3) Gate electrode formation process
Prepare a bat containing a 0.5% by weight silver fine particle dispersion (solvent is water, surface tension of the liquid is 69 mN / m, average particle size of silver fine particles is about 20 nm) and a depth of 5 mm. To do. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The silver fine particle dispersion does not adhere to the light non-irradiated portion, but the silver fine particle dispersion adheres to the light irradiated portion. The substrate is heated at 120 ° C. for 15 minutes with the silver fine particle dispersion adhering side facing up. In the portion where the silver fine particle dispersion is adhered, the solvent water is volatilized, and a silver gate electrode 14 is formed.
[0248]
(4) Whole surface light irradiation process
The entire surface of the substrate is irradiated with light for 10 minutes using a 2000 W xenon lamp. A filter is not interposed in the irradiation light 15. This light irradiation loses the water repellency of the surface.
[0249]
In FIG. 3, the water-repellent layer having the light-absorbing portion on the light-irradiated surface is depicted as having disappeared. However, the water-repellent layer having the light-absorbing portion is actually modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0250]
(5) Insulating layer formation
After the silver wiring is formed, a 1% methyl ethyl ketone solution of poly (vinylphenol) is applied by spin coating (rotation speed: 200 rpm, rotation time: 60 seconds), and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to volatilize methyl ethyl ketone. The chemical structure of poly (vinylphenol) is as follows.
[0251]
Embedded image
Figure 0003951886
[0252]
Thus, the insulating layer 16 made of poly (vinylphenol) is formed.
[0253]
(6) Water repellent layer forming step having a light absorption site
The substrate on which the insulating layer has been formed is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 is manufactured by 3M Company) for 10 minutes and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, a water repellent layer 17 having a light absorption site is formed on the insulating layer.
[0254]
(7) Light irradiation process
Using a helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm, a portion of the substrate surface where the source and drain electrodes are to be formed is irradiated with light 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0255]
In FIG. 3, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0256]
(8) Metal electrode formation process
Prepare a vat containing the same 0.5% by weight silver fine particle dispersion as used in (2) to a depth of 5 mm. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The silver fine particle dispersion does not adhere to the light non-irradiated portion, but the silver fine particle dispersion adheres to the light irradiated portion. The substrate is heated at 120 ° C. for 15 minutes with the silver fine particle dispersion adhering side facing up. The solvent water is volatilized in the portion where the silver fine particle dispersion is adhered, and the source electrode and the drain electrode 19 are formed.
[0257]
(9) Water repellent layer forming step having a light absorption site
The substrate on which the electrode is formed is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 is manufactured by 3M Corporation) for 10 minutes and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. In this way, the water repellent layer 20 having the light absorbing portion is formed on the entire surface of the substrate where the electrodes are formed.
[0258]
(10) Light irradiation process
A helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm is used, and a semiconductor part formation scheduled portion on the substrate surface is irradiated with light 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0259]
In FIG. 3, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0260]
(11) Semiconductor site formation
Prepare a vat containing a 1% xylene solution of poly- (9,9-dioctylfluorene-bisthiophene) to a depth of 5 mm. The chemical structure of poly- (9,9-dioctylfluorene-bisthiophene) is shown below.
[0261]
Embedded image
Figure 0003951886
[0262]
After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. A 1% xylene solution of poly- (9,9-dioctylfluorene-bisthiophene) does not adhere to the non-irradiated portion of light, but 1 of poly- (9,9-dioctylfluorene-bisthiophene) does not adhere to the irradiated portion of light. % Xylene solution adheres. The substrate is heated at 120 ° C. for 10 minutes with the side of the substrate attached with 1% xylene solution of poly- (9,9-dioctylfluorene-bisthiophene). The portion of the poly- (9,9-dioctylfluorene-bisthiophene) attached to the 1% xylene solution volatilizes the solvent xylene to form a semiconductor portion 22 made of poly- (9,9-dioctylfluorene-bisthiophene). Is done.
[0263]
(12) Light irradiation process
A helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm is used, and a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second irradiate a 633 nm light 23 on the substrate surface other than the semiconductor site forming portion.
[0264]
In FIG. 3, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0265]
(13) Insulating layer formation
A 1% methyl ethyl ketone solution of poly (vinylphenol) is applied on the surface on which the semiconductor portion is formed by spin coating (rotation speed: 200 rpm, rotation time: 60 seconds), and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to volatilize methyl ethyl ketone. Thus, the protective layer 24 made of poly (vinylphenol) is formed.
[0266]
A TFT can be fabricated through the above steps. When the produced TFT was wired and a display was created, an image output test was conducted. As a result, image output was possible. Therefore, it was confirmed that the present invention can produce a TFT without going through a vacuum process.
[0267]
Example 42
The TFT was formed in the same manner as in Example 41 except that the compound 13 was used instead of the compound 14, the laser used for light irradiation was changed from helium / neon laser to argon laser, and the transmission wavelength was changed from 633 nm to 488 nm as a result. Make it. When the produced TFT was wired and a display was created, an image output test was conducted. As a result, image output was possible. Therefore, it was confirmed again by the present invention that a TFT can be manufactured without going through a vacuum process.
[0268]
Example 43
An attempt was made to produce an organic EL substrate using the technique of the present invention. FIG. 4 schematically shows the manufacturing process.
[0269]
(1) Water repellent layer forming step having a light absorption site
A glass substrate 26 having a size of 100 × 100 mm and a thickness of 1 mm and having a transparent electrode 25 made of ITO formed on a surface thereof is added to a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 is manufactured by 3M). After dipping for 10 minutes, heat at 120 ° C. for 10 minutes. In this way, the water repellent layer 27 having a light absorbing portion is formed.
[0270]
(2) Light irradiation process
A helium / neon laser having an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm is used, and a portion of the substrate surface where an insulating layer is to be formed is irradiated with light 28 having a wavelength of 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0271]
In FIG. 4, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0272]
(3) Insulating layer formation
Prepare a vat containing 1% methyl ethyl ketone solution of poly (vinylphenol) to a depth of 5 mm. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. A 1% methyl ethyl ketone solution of poly (vinylphenol) does not adhere to the non-irradiated portion of light, but a 1% methyl ethyl ketone solution of poly (vinyl phenol) adheres to the irradiated portion of light. The substrate is heated at 100 ° C. for 10 minutes with the solution-attached side up. Thus, an insulating layer 29 made of poly (vinylphenol) is formed.
[0273]
(4) Water repellent layer forming step having a light absorption site
The substrate on which the insulating layer has been formed is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 is manufactured by 3M Company) for 10 minutes and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, a water repellent layer 30 having a light absorption site is formed on the insulating layer.
[0274]
(5) Light irradiation process
Using a helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm, a transparent electrode forming portion on the substrate surface is irradiated with light 31 having a wavelength of 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0275]
In FIG. 4, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0276]
(6) Hole transport layer forming step
Prepare a vat containing 0.1% by weight of a copper dispersion of copper phthalocyanine (the primary particle size of copper phthalocyanine is about 50 nm on average) to a depth of 5 mm. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The chloroform dispersion of copper phthalocyanine does not adhere to the non-irradiated portion, but the chloroform dispersion of copper phthalocyanine adheres to the irradiated portion. The substrate is heated at 70 ° C. for 15 minutes with the side to which the dispersion liquid is attached facing up. In the portion where the chloroform dispersion of copper phthalocyanine adheres, the dispersion medium chloroform volatilizes, and the hole transport layer 32 is formed.
[0277]
(7) Light emitting layer forming step
Prepare a vat containing a 0.1% by weight solution of parafluorene in cyclohexanone to a depth of 5 mm. The bat is large enough to hold the substrate. The substrate after the hole transport layer is formed is placed in the bat with the hole transport layer formation surface facing down, and then immediately pulled up. A parafluorene cyclohexanone solution does not adhere to the non-forming portion of the hole transport layer, but a parafluorene cyclohexanone solution adheres to the formation portion of the hole transport layer. The substrate is heated at 120 ° C. for 15 minutes with the solution adhering side up. The cyclohexanone solvent is volatilized at the portion where the cyclohexanone solution of parafluorene is attached, and the light emitting layer 33 is formed.
[0278]
(8) Light irradiation process
Using a helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm, the insulating layer portion is irradiated with light 34 having a wavelength of 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second. This reduces the water repellency on the insulating layer.
[0279]
In FIG. 4, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0280]
(9) Metal electrode formation process
A spin coating method (rotation speed: 200 rpm) of 0.5% by weight of silver fine particle dispersion (solvent is a mixed solvent of water and ethanol, the surface tension of the liquid is 30 mN / m, and the average particle size of primary particles of silver fine particles is about 20 nm). , Rotation time: 60 seconds), and then dried at 120 ° C. for 10 minutes to volatilize the solvent. Thus, a silver metal electrode 35 is formed.
[0281]
(10) Sealing layer formation
After a metal electrode is formed, a 1% methyl ethyl ketone solution of poly (vinylphenol) is applied by spin coating (rotation speed: 200 rpm, rotation time: 60 seconds) and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to volatilize methyl ethyl ketone. Thus, the sealing layer 36 is formed.
[0282]
An organic EL substrate was produced through the above steps. When wiring was performed on the produced organic EL substrate and a light-emitting device was prepared, a test was performed to determine whether or not light was emitted, and it was confirmed that light was emitted. Therefore, it was confirmed that an organic EL substrate can be produced by the method of the present invention.
[0283]
Example 44
The compound 13 was used instead of the compound 14, the laser used for light irradiation was changed from a helium / neon laser to an argon laser, and as a result, the transmission wavelength was changed from 633 nm to 488 nm. An EL substrate is manufactured. When wiring was performed on the produced organic EL substrate and a light-emitting device was prepared, a test was performed to determine whether or not light was emitted, and it was confirmed that light was emitted. Therefore, it was confirmed again that an organic EL substrate can be produced by the method of the present invention.
[0284]
Example 45
An attempt was made to produce a color filter panel for display using the technology of the present invention. FIG. 5 shows the manufacturing process.
[0285]
(1) Water repellent layer forming step having a light absorption site
A glass substrate 37 having a size of 250 × 190 mm and a thickness of 1 mm is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 manufactured by 3M) for 10 minutes, and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, a water repellent layer 38 having a light absorbing portion is formed.
[0286]
(2) Light irradiation process
Using a helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm, a portion 39 of the substrate surface where a black matrix is to be formed is irradiated with light 39 having a wavelength of 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0287]
In FIG. 5, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0288]
(3) Black matrix formation
Add carbon black (average particle size of primary particles is about 50 nm) (10 parts by weight), Kao particle dispersant Geraniol L-95 (1 part by weight) to cyclohexanone (1000 parts by weight), and stir in a planetary ball mill. After carbon black is dispersed, poly (vinylphenol) (50 parts by weight), epoxy resin EP1001 (50 parts by weight) and benzimidazole (1 part by weight) are added and stirred. In this way, a solution in which the black matrix forming member is dissolved and suspended is prepared. This liquid is hereinafter referred to as a black matrix forming liquid.
[0289]
Prepare a bat containing the black matrix forming solution to a depth of 5 mm. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The black matrix forming liquid does not adhere to the non-irradiated portion, but the black matrix forming liquid adheres to the light irradiated portion. The substrate is heated at 120 ° C. for 10 minutes with the liquid adhering side facing up. Thus, the black matrix 40 is formed.
[0290]
(4) Water repellent layer forming step having a light absorption site
The substrate on which the black matrix is formed is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 is manufactured by 3M Corporation) for 10 minutes and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, a water repellent layer 41 having a light absorbing portion is formed on the black matrix.
[0291]
(5) Light irradiation process
Using a helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm, a portion of the substrate surface where the R of the color filter is formed is irradiated with light 42 having a wavelength of 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0292]
In FIG. 5, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0293]
(6) Color filter R part forming step
C. Pigment Red 177 (10 parts by weight) for red R and particle dispersion agent Geraniol L-95 (1 part by weight) manufactured by Kao are added to ethanol (100 parts by weight) and stirred with a planetary ball mill. Pigment Red 177 was dispersed, and then a 6 wt% silica sol solution (average molecular weight 2000 to 4000. Solvent was ethanol 70%, otherwise water was the main component. Liquidity was controlled to around pH 3 with phosphoric acid. ) (20 parts by weight). This is hereinafter referred to as a color filter R-part formation solution.
[0294]
Prepare a bat containing the R part forming solution of the color filter to a depth of 5 mm. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The R portion forming liquid of the color filter does not adhere to the non-irradiated portion of the light, but the R portion forming liquid of the color filter adheres to the irradiated portion of the light. The substrate is heated at 120 ° C. for 10 minutes with the liquid adhering side facing up. Thus, the R portion 43 of the color filter is formed.
[0295]
(7) Water repellent layer forming step having a light absorption site
The substrate on which the R portion of the color filter is formed is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 is manufactured by 3M Corporation) for 10 minutes and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. In this way, the water repellent layer 44 having a light absorbing portion is formed on the R portion of the color filter.
[0296]
(8) Light irradiation process
Using a helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm, a portion of the substrate surface where the color filter G is to be formed is irradiated with light 45 having a wavelength of 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0297]
In FIG. 5, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0298]
(9) Color filter G part formation process
Green pigment CI pigment green 7 (10 parts by weight) for G and particle dispersant geraniol L-95 (1 part by weight) manufactured by Kao are added to ethanol (100 parts by weight) and stirred with a planetary ball mill. I. Pigment Green 7 is dispersed, and then a 6 wt% silica sol solution (average molecular weight 2000 to 4000. The solvent is ethanol 70%, otherwise water is the main component. The liquidity is controlled to around pH 3 with phosphoric acid. ) (20 parts by weight). This is hereinafter referred to as a G-part forming solution for color filters.
[0299]
Prepare a bat containing the G filter formation liquid of the color filter to a depth of 5 mm. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The G part forming liquid of the color filter does not adhere to the non-irradiated part of the light, but the G part forming liquid of the color filter adheres to the irradiated part of the light. The substrate is heated at 120 ° C. for 10 minutes with the liquid adhering side facing up. Thus, the G portion 46 of the color filter is formed.
[0300]
(10) Water repellent layer forming step having a light absorption site
The substrate on which the G portion of the color filter is formed is immersed in a 0.1 wt% HFE-7200 solution of Compound 14 (HFE-7200 is manufactured by 3M) for 10 minutes and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, a water repellent layer 47 having a light absorbing portion is formed on the G portion of the color filter.
[0301]
(11) Light irradiation process
Using a helium / neon laser with an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm, a portion of the substrate surface where the color filter B is formed is irradiated with light 48 having a wavelength of 633 nm at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second.
[0302]
In FIG. 5, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0303]
(12) Color filter B part forming step
Blue pigment C.I. Pigment Blue 15 (10 parts by weight) for B and particle dispersion agent Geraniol L-95 (1 part by weight) manufactured by Kao are added to ethanol (100 parts by weight) and stirred with a planetary ball mill. I. Pigment Blue 15 is dispersed, and then a 6 wt% silica sol solution (average molecular weight 2000 to 4000. Solvent is ethanol 70%, otherwise water is the main component. Liquidity is controlled to around pH 3 with phosphoric acid. ) (20 parts by weight). This is hereinafter referred to as a B part forming liquid for color filters.
[0304]
Prepare a bat containing the B part forming solution of the color filter to a depth of 5 mm. The bat is large enough to hold the substrate. After the light irradiation surface of the substrate is placed in the bat with the light irradiation surface facing down, it is immediately pulled up. The B part forming liquid of the color filter does not adhere to the non-irradiated part of the light, but the B part forming liquid of the color filter adheres to the light irradiated part. The substrate is heated at 120 ° C. for 10 minutes with the liquid adhering side facing up. In this way, the B portion 49 of the color filter is formed.
[0305]
(13) Light irradiation process
A helium / neon laser having an output of 3 mW and a transmission wavelength of 633 nm is used, and a light spot 50 having a wavelength of 633 nm is irradiated at a laser spot diameter of 2 μm and a scanning speed of 10 mm / second except for the portion of the color filter B on the substrate surface.
[0306]
In FIG. 5, the light-irradiated portion is depicted as having no water-repellent layer having a light-absorbing site, but in reality, a water-repellent layer having a light-absorbing site is modified (from a kind of fluorine-containing compound). Remain).
[0307]
(14) Protective layer forming step
6% by weight silica sol solution (average molecular weight 2000-4000. Solvent is 70% ethanol, other than water is the main component. Liquid property is controlled to about pH 3 with phosphoric acid) Spin coating method (rotation speed 200rpm, rotation time) : 60 seconds) and then heated at 120 ° C. for 10 minutes. Thus, SiO on the black matrix and R, G, B of the color filter 2 The protective layer 51 is formed.
[0308]
The color filter panel was able to be manufactured by the above process. When the produced color filter panel was incorporated in a display and an image output test was conducted, it was confirmed that a clear image was formed. Therefore, it was confirmed that a color filter panel can be produced by the method of the present invention.
[0309]
Example 46
The color filter is operated in the same manner as in Example 45 except that the compound 13 is used instead of the compound 14, the laser used for light irradiation is changed from helium / neon laser to argon laser, and the transmission wavelength is changed from 633 nm to 488 nm as a result. Make a panel. When the produced color filter panel was incorporated in a display and an image output test was conducted, it was confirmed that a clear image was formed. Therefore, it was confirmed again that a color filter panel can be produced by the method of the present invention.
[0310]
【The invention's effect】
According to the present invention, it has become possible to provide a wiring board produced by forming a water-repellent / hydrophilic pattern by irradiation with light having a long wavelength of 250 nm or longer and performing metal wiring on the hydrophilic portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the principle of the present invention (in the case of a substrate having a light absorption layer and a water repellent layer).
FIG. 2 shows the principle of the present invention (in the case of a substrate having a water repellent layer having a light absorption site).
FIG. 3 is a schematic view of a manufacturing process of a TFT for a display element using the technique of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a manufacturing process of an organic EL element using the technique of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a manufacturing process of a color filter panel for a display using the technology of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 ... Board | substrate, 2 ... Light absorption layer, 3 ... Water repellent layer, 4 ... Irradiation light, 5,9 ... Liquid which the metal member melt | dissolved or disperse | distributed, 6 ... Metal wiring, 7, 12, 17, 20, 27, 30, 38, 41, 44, 47 ... water-repellent layer having a light absorbing portion, 8, 15 ... irradiation light, 10 ... metal wiring, 13, 18, 21, 23, 28, 31, 34, 39, 42, 45, 48, 50 ... 633 nm wavelength light, 14 ... gate electrode, 16, 29 ... insulating layer, 19 ... source or drain electrode, 22 ... semiconductor part, 24 ... protective layer, 25 ... transparent made of ITO Electrode, 26, 37 ... Glass substrate, 32 ... Hole transport layer, 33 ... Light emitting layer, 35 ... Metal electrode, 36 ... Sealing layer, 40 ... Black matrix, 43 ... R part of color filter, 46 ... Color filter G part, 49 ... B part of color filter, 5 ... protection layer.

Claims (9)

表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、
該配線基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、
且つ前記非晶質含フッ素重合体からなる層の下に光吸収層し、
前記光吸収層は前記250nm以上の波長の光を吸収するものであり、
前記非晶質含フッ素重合体からなる層は熱により撥水性を失うものであることを特徴とする配線基板。
In the wiring board characterized by having a wiring made of a metal member on the surface and forming a wiring pattern by irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring on the board is formed.
Having a layer made of an amorphous fluorine-containing polymer on a non-wiring portion of the wiring board;
And it possesses light absorbing layer under the layer made of the amorphous fluorine-containing polymer,
The light absorption layer absorbs light having a wavelength of 250 nm or more,
The wiring board according to claim 1, wherein the layer made of the amorphous fluoropolymer loses water repellency by heat .
前記光吸収層が水酸基を有する樹脂を含有し、
前記非晶質含フッ素重合体からなる層がパーフルオロポリエーテル鎖またはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物により形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の配線基板。
The light absorption layer contains a resin having a hydroxyl group,
The layer made of the amorphous fluorine-containing polymer is formed of a fluorine-containing compound having a perfluoropolyether chain or a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue.
The wiring board according to claim 1 .
前記光吸収層が水酸基を有する樹脂を含有し、
前記非晶質含フッ素重合体からなる層がパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物またはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する含フッ素化合物により形成され、且つ該含フッ素化合物が下記構造であることを特徴とする
請求項1に記載の配線基板。
Figure 0003951886
The light absorption layer contains a resin having a hydroxyl group,
The layer comprising the amorphous fluorine-containing polymer is formed of a fluorine-containing compound having a perfluoropolyether chain and an alkoxysilane residue, or a fluorine-containing compound having a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue, and the fluorine-containing compound. Is characterized by the following structure
The wiring board according to claim 1 .
Figure 0003951886
表面に金属部材からなる配線を有し、且つ基板上の配線を形成する部分に250nm以上の波長の光を照射して配線のパターン形成することを特徴とする配線基板において、
該基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、
且つ該非晶質含フッ素重合体が分子中に光吸収部位を有し、
前記光吸収部位は前記250nm以上の波長の光を吸収するものであり、
前記非晶質含フッ素重合体からなる層は熱により撥水性を失うものであることを特徴とする配線基板。
In the wiring board characterized by having a wiring made of a metal member on the surface and forming a wiring pattern by irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring on the board is formed,
Having a layer made of an amorphous fluoropolymer on the non-wiring portion of the substrate;
And non AkiraTadashi含fluoropolymer have a light-absorbing sites in the molecule,
The light absorbing portion absorbs light having a wavelength of 250 nm or more,
The wiring board according to claim 1, wherein the layer made of the amorphous fluoropolymer loses water repellency by heat .
前記非晶質含フッ素重合体が分子内にパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有するか、
あるいはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物から形成されることを特徴とする
請求項4に記載の配線基板。
The amorphous Shitsu含or fluoropolymer having a perfluoropolyether chain and alkoxysilane residue in the molecule,
Alternatively, it is formed from a compound having a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue.
The wiring board according to claim 4 .
前記非晶質含フッ素重合体が分子内にパーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有するか、
あるいはフルオロアルキル鎖とアルコキシシラン残基を有する下記構造の化合物から形成されることを特徴とする
請求項4に記載の配線基板。
Figure 0003951886
The amorphous Shitsu含or fluoropolymer having a perfluoropolyether chain and alkoxysilane residue in the molecule,
Alternatively, it is formed from a compound having the following structure having a fluoroalkyl chain and an alkoxysilane residue
The wiring board according to claim 4 .
Figure 0003951886
表面に金属部材からなる配線を有する配線基板の製造方法において、
少なくとも以下の1),2),3)の工程を用いて製造されることを特徴とする配線基板の製造方法。
1)基板の表面に250nm以上の波長の光を吸収する光吸収層を設け該光吸収層の上に非晶質含フッ素重合体からなる層を設ける工程。
2)配線を形成する部分に250nm以上の波長の光の照射を行い、光照射部分の前記光吸収層の発熱により、前記非晶質含フッ素重合体からなる層の撥水性を低下させる工程。
3)上記光照射によって撥水性の低下した部分に対して配線を形成するための部材が溶解または分散した液を付着する工程。
In the method of manufacturing a wiring board having wiring made of a metal member on the surface,
A method of manufacturing a wiring board, which is manufactured using at least the following steps 1), 2), and 3).
1) A step of providing a light absorption layer that absorbs light having a wavelength of 250 nm or more on the surface of the substrate, and providing a layer made of an amorphous fluoropolymer on the light absorption layer .
2) A step of irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring is formed, and reducing water repellency of the layer made of the amorphous fluoropolymer by heat generation of the light absorption layer in the light irradiated portion.
3) A step of attaching a solution in which a member for forming a wiring is dissolved or dispersed to a portion where water repellency is lowered by the light irradiation.
表面に金属部材からなる配線を有する配線基板の製造方法において、In the method of manufacturing a wiring board having wiring made of a metal member on the surface,
少なくとも以下の1),2),3)の工程を用いて製造されることを特徴とする配線基板の製造方法。A method for manufacturing a wiring board, which is manufactured using at least the following steps 1), 2), and 3).
1)基板の表面に250nm以上の波長の光を吸収する光吸収部位を有する非晶質含フッ素重合体からなる層を設ける工程。1) The process of providing the layer which consists of an amorphous fluorine-containing polymer which has a light absorption part which absorbs the light of a wavelength of 250 nm or more on the surface of a board | substrate.
2)配線を形成する部分に250nm以上の波長の光の照射を行い、光照射部分の前記光吸収部位の発熱により、前記非晶質含フッ素重合体からなる層の撥水性を低下させる工程。2) A step of irradiating light having a wavelength of 250 nm or more to a portion where the wiring is to be formed, and reducing the water repellency of the layer made of the amorphous fluoropolymer by heat generation of the light absorbing portion of the light irradiated portion.
3)上記光照射によって撥水性の低下した部分に対して配線を形成するための部材が溶解または分散した液を付着する工程。3) A step of attaching a solution in which a member for forming a wiring is dissolved or dispersed to a portion where water repellency is lowered by the light irradiation.
少なくとも反射防止層,画像発光部或いはカラーフィルター層と画像形成部を有する表示装置において、
該画像発光部或いは画像形成部内の基板に金属部材からなる配線を有し、
前記配線基板の非配線部分上に非晶質含フッ素重合体からなる層を有し、
且つ前記非晶質含フッ素重合体からなる層の下に光吸収層し、
前記光吸収層は前記250nm以上の波長の光を吸収するものであり、
前記非晶質含フッ素重合体からなる層は熱により撥水性を失うものである
ことを特徴とする表示装置。
In a display device having at least an antireflection layer, an image light emitting portion or a color filter layer and an image forming portion,
Having a wiring made of a metal member on the substrate in the image light emitting section or the image forming section;
A layer made of amorphous fluorine-containing polymer on the non-wiring portion of the wiring substrate,
And it possesses light absorbing layer under the layer made of the amorphous fluorine-containing polymer,
The light absorption layer absorbs light having a wavelength of 250 nm or more,
The display device, wherein the layer made of the amorphous fluoropolymer loses water repellency by heat .
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