JP4077405B2 - 導電性パターンの形成のための材料及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は導電性パターンの形成のための材料及び方法に関する。
柔軟性LCディスプレー、エレクトロルミネセント装置及び光電池の製造のために、透明ITO(インジウム−錫酸化物)電極が用いられる。これらの電極は基質上へのITOの真空スパッタリングにより作られる。この方法は最高で250℃の高温を含み、従ってガラス基質が一般に用いられる。高い製造コスト、ITO層及びガラス基質の脆さの結果としての低い柔軟性(可撓性)及び伸縮性の理由で、適用の可能性の範囲は限られる。従って、基質としてのプラスチック樹脂及び電極としての有機導電性ポリマー層を含む全−有機装置における興味が増大している。そのようなプラスチックエレクトロニクスは、新しい性質を有する低コスト装置の実現を可能にする(非特許文献1)。連続的ローラーコーティング法(スパッタリングのようなバッチ法と比較して)により、柔軟性プラスチック基質に導電性ポリマー層を設けることができ、得られる有機電極はより高い柔軟性及びより低い重量を特徴とする電子装置の製造を可能にする。
ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン及びポリフェニレンスルフィドのような導電性ポリマーの製造及び使用は当該技術分野において既知である。
特許文献1は、式(I):
Figure 0004077405
[式中、、R及びRは互いに独立して水素又はC1−4−アルキル基を示すか、あるいは一緒になって場合により置換されていることができるC1−4−アルキレン残基を形成する]
の構造単位から構成されるポリチオフェンの、ポリアニオンの存在下における分散液を開示している。さらに特許文献2は、A)式(I)
Figure 0004077405
[式中、、R及びRは互いに独立して水素又はC1−C4アルキル基を示すか、あるいは一緒になって場合により置換されていることができるC1−C4アルキレン残基、好ましくは場合によりアルキル基で置換されていることができるメチレン、場合によりC1−C12−アルキルもしくはフェニル基で置換されていることができる1,2−エチレン残基又は1,2−シクロヘキセン残基を示す]
の繰り返し構造単位を有する中性ポリチオフェン類ならびにB)ジ−もしくはポリヒドロキシ−及び/又はカルボキシ基あるいはアミドもしくはラクタム基含有有機化合物の混合物;ならびにそれらからの伝導性コーティングを開示しており、伝導性コーティングは好ましくは<300オーム/平方までそれらの抵抗を増すために、高められた温度、好ましくは100〜250℃で好ましくは1〜90秒間焼き戻される。
有機導電性ポリマーのコーティング層(coated layers)を、既知のマイクロリソグラフィー法を用いてパターンに構成することができる。特許文献3に、有機導電性ポリマーのコーティング層の上にポジティブ又はネガティブフォトレジストを適用し、フォトレジストをUV光に選択的に露出し、フォトレジストを現像し、導電性ポリマー層をエッチングし、最後に有機溶媒を用いて非−現像フォトレジストを剥離させる段階の後、パターン形成された層を得る方法が記載されている。全−有機薄−フィルムトランジスタの設計のための類似の方法が1988年に非特許文献2に記載されている。そのような方法は多くの段階を含み、危険な化学品の使用を必要とするので、それらはやっかいである。
特許文献4は:ポリマー性材料を含む構造を開示しており;ポリマー性材料は可溶性前駆体から生成する置換及び非置換ポリパラフェニレン−ビニレン類、ポリアニリン類、ポリアジン類、ポリチオフェン類、ポリ−p−フェニレンスルフィド類、ポリフラン類、ポリピロール類、ポリセレノフェン類、ポリアセチレン類ならびにそれらの組み合わせ及びそれらの他のポリマーとのブレンドより成る群から選ばれ;ポリマー性材料のあらかじめ選ばれた領域は導電性であり;伝導性領域は実質的に不溶性であり;材料の残りの領域は実質的に可溶性である。
特許文献5は、本質的にポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン、エチレン基がC1−12アルキル基で置換されたポリ(3,4−ジエチレンジオキシチオフェン)、エチレン基がアルコキシ基で置換されたポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)及びエチレンジオキシチオフェンのオリゴマーの群から選ばれるポリマーから成り、最大で1000Ω/平方のシート抵抗を有するポリマー層を有する電気絶縁基質ならびにそのシート抵抗が第1部分中の伝導性ポリマーのシート抵抗より少なくとも10倍高い第2の実質的に非−伝導性部分のパターンを含む積層構造を開示しており、ポリマー層の導電性の第1の部分中に金属層が付着している。代表的態様1において、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−含有層にイミダゾールをドーピングし、水銀ランプによりUV−光(λ<300nm)を用いてパターン−通りに露出することにより、表面抵抗率の分化が実現されている。
欧州特許出願公開第440957号明細書 欧州特許出願公開第686662号明細書 国際出願公開第97−18944号パンフレット 欧州特許出願公開第399299号明細書 米国特許第5,427,841号明細書 Physics World,1999年3月,25〜39頁 Synthetic Metals,volume 22,265〜271頁
発明の目的
本発明の側面は、単純で簡単な方法により導電性パターンに処理され得る最外層を有する材料を提供することである。
発明の概略
本発明の材料を用いて、パターン−通りに露出することにより、非露出もしくは露出領域の除去なしで、続く1回の湿式処理段階を用いて又は用いずに、導電性パターンを実現することができる。エッチング液又は有機溶剤は必要でない。
本発明の側面は、支持体及び露光区別化可能な(light−exposure differentiable)要素を含んでなる導電性パターンの形成のための材料により実現され、それは露光区別化可能な要素がポリアニオン及び置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマーを含有する伝導率強化最外層ならびに場合により最外層と隣接する第2層を含んでなり;ここで最外層及び/又は場合による第2層は露出されると最外層の非露出部分に対して最外層の露出部分の伝導率を低下させることができるモノジアゾニウム塩を含有することを特徴とする。
本発明の側面はさらに、支持体及び露光区別化可能な要素を含んでなる導電性パターンの形成のための材料により実現され、それは露光区別化可能な要素がポリアニオン及び置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマーを含有する10Ω/平方より低い表面抵抗を有する最外層ならびに場合により最外層と隣接する第2層を含んでなる;ここで最外層及び/又は場合による第2層は露出されると最外層の非露出部分に対して最外層の露出部分の伝導率を低下させることができるモノジアゾニウム塩を含有することを特徴とする。
本発明の側面は:
−上記で開示した2つの態様におけるような導電性パターンの形成のための材料を準備し;
−材料を画像−通りに露出し、それにより場合により現像液を用いて非−露出領域に対する露出領域の伝導率の低下を得る
段階を含んでなる支持体上に導電性パターンを形成する方法によっても実現される。
本発明のさらに別の利点及び態様は以下の記述から明らかになるであろう。
発明の詳細な記述
定義
「支持体」という用語は、支持体上にコーティングされ得るがそれ自身で自立性ではない「層」とそれを区別化するために、「自立性材料」を意味している。それは露光区別化可能な要素への接着を助けるために必要な処理又はそのために適用される層も含む。
導電性という用語は10Ω/平方未満の表面抵抗を有することを意味する。帯電防止材料は10〜1011Ω/平方の範囲内の表面抵抗を有し、電極としては用いられ得ない。
伝導率強化は、高沸点液、例えばジ−もしくはポリヒドロキシ−及び/又はカルボキシ基又はアミドもしくはラクタム基含有有機化合物と接触させ、場合により続いて高められた温度、好ましくは100〜250℃において好ましくは1〜90秒間加熱し、伝導率を向上させるプロセスを指す。あるいはまた、15の誘電率を有する非プロトン性化合物、例えばN−メチル−ピロリジノンの場合、100℃未満の温度を用いることができる。そのような伝導率強化はポリチオフェンの場合に観察され、最外層の形成の間又はそれに続いて起こり得る。そのような処理のために特に好ましい液は、欧州特許出願公開第686662号明細書及び欧州特許出願公開第1003179号明細書に開示されているようなN−メチル−ピロリジノン及びジエチレングリコールである。
露光区別化可能な要素という用語は、露光されると要素の非露出部分の性質又は組成に関して要素の露出部分の性質又は組成における変化を生ずる要素を意味する。
ジアゾニウム塩という用語は、二重もしくは三重結合で結合している2個の窒素原子を有するすべての化合物を含み、−N≡N及び−N=N−R基、例えば−N=N−SOM基が含まれる。
露出及び非−露出領域の間の表面抵抗比という用語は、場合による処理の後の最外層の露出部分(領域)対最外層の非露出部分(領域)の表面抵抗の比率を意味する。
導電性
「導電性」という用語は材料の電気抵抗に関する。層の電気抵抗は一般に表面抵抗R(単位Ω;多くの場合にΩ/平方として規定される)により表される。あるいはまた電導度を、dが層の厚さである体積抵抗率R=R・d、体積伝導率k=1/R[単位:S(ジーメンス)/cm]又は表面伝導度k=1/R[単位:S(ジーメンス).平方]により表すことができる。
本明細書で示される電気抵抗のすべての値は以下の方法の1つに従って測定される。第1の方法では、導電性最外層がコーティングされた支持体を切断して27.5cmの長さ及び35mmの幅を有するストリップを得、その幅全体にストリップの末端に垂直に10cmの距離でストリップ電極を適用する。電極は導電性ポリマー、Emerson & Cumming Speciality polymersから入手可能なECCOCOAT CC−2から作られる。電極上に一定の電位を適用し、回路を介して流れる電流をピコ−電流計KEITHLEY 485上で測定する。電極間の領域の幾何学を考慮し、電位及び電流からΩ/平方における表面抵抗を計算する。
第2の方法では、最外層を、それぞれ35mmの長さで35mm離れており、線接触を形成することができる平行銅電極と接触させることにより表面抵抗が測定され、電極はテフロン絶縁体により隔てられた。これは表面抵抗の直接の測定を可能にする。
支持体
本発明に従って用いるための支持体には、場合により処理され、露光分化可能な要素への接着を助けるための下塗り層又は他の接着促進手段が設けられていることができるポリマーフィルム、ケイ素、セラミックス、酸化物、ガラス、ポリマーフィルム強化ガラス、ガラス/プラスチック積層物、金属/プラスチック積層物、紙及びラミネート紙が含まれる。適したポリマーフィルムは、場合によりコロナ放電又はグロー放電により処理されていることができるか、あるいは下塗り層が設けられていることができるポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンナフタレート)、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリイミド、三酢酸セルロース、ポリオレフィン類及びポリ塩化ビニルである。
露光区別化可能な要素
本発明に従う露光区別化可能な要素は、露光されると要素の非露出部分の性質又は組成に関して要素の露出部分の性質又は組成における変化を生ずる要素である。本発明に従うと、露光区別化可能な要素の性質又は組成におけるこれらの変化は、最外層及び/又は場合による連続第2層中におけるモノジアゾニウム塩の存在の故であり、それは露出されると露出領域の表面抵抗を増加させる。場合による第2層は最外層と支持体の間になければならず、それはそれが最外層となり得ないからである。モノジアゾニウム塩の組み合わせを用いることもできる。露光区別化可能な要素の作製において用いられるコーティング分散液及び溶液のpHの向上は、本発明に従う材料の保存寿命を向上させることが見出された。2.5〜9のpHが好ましく、3〜6のpHが特に好ましい。例えば有利には水酸化アンモニウムの添加によりそのようなpHを実現することができる。
置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマー
本発明に従う材料の第1の態様において、置換もしくは非置換チオフェンのポリマーは式(I):
Figure 0004077405
[式中、nは1より大きく、R及びRのそれぞれは独立して水素又は場合により置換されていることができるC1−4アルキル基を示すか、あるいは一緒になって場合により置換されていることができるC1−4アルキレン基又は場合により置換されていることができるシクロアルキレン基、好ましくはエチレン基、場合によりアルキル−置換されていることができるメチレン基、場合によりC1−12アルキル−もしくはフェニル−置換されていることができるエチレン基、1,3−プロピレン基又は1,2−シクロヘキシレン基を示す]
に対応する。
そのようなポリチオフェンの製造ならびにそのようなポリチオフェン及びポリアニオンを含有する水性分散液の調製は、欧州特許出願公開第440957号明細書及び対応する米国特許第5300575号明細書に記載されている。基本的にポリチオフェンの製造は高分子ポリアニオン化合物の存在下に、次式:
Figure 0004077405
[式中、R及びRは上記で定義した通りである]
に従う3,4−ジアルコキシチオフェン又は3,4−アルキレンジオキシチオフェンの酸化的重合により行なわれる。
0.05〜55重量%、好ましくは0.1〜10重量%の固体含有率を有する安定な水性ポリチオフェン分散液は、上記の式に対応するチオフェン、ポリ酸及び酸化剤を有機溶媒又は好ましくは場合によりある量の有機溶媒を含有していることができる水中に溶解し、次いで得られる溶液又はエマルションを0℃〜100℃において、重合反応が完了するまで攪拌することにより得られ得る。酸化的重合により生成するポリチオフェンは正に帯電しており、そのような正の電荷の位置及び数は確かに決定することはできず、従ってポリチオフェンポリマーの繰り返し単位の一般式では言及されない。
酸化剤は、例えばJ.Am.Soc.85,454(1963)に記載されているようなピロールの酸化的重合のために典型的に用いられるものである。好ましい安価且つ取り扱い易い酸化剤は鉄(III)塩、例えばFeCl、Fe(ClOならびに有機酸及び有機残基を含有する無機酸の鉄(III)塩である。他の適した酸化剤はH、KCr、過硫酸アルカリもしくはアンモニウム、過ホウ酸アルカリ、過マンガン酸カリウム及び銅塩、例えばテトラフルオロホウ酸銅である。空気又は酸素を酸化剤として用いることもできる。理論的には、チオフェンのモル当たり2.25当量の酸化剤がその酸化的重合に必要である(J.Polym.Sci.Part A,Polymer Chemistry,Vol.26,p.1287,1988)。しかしながら実際には、酸化剤は過剰に、例えばチオフェンのモル当たり0.1〜2当量過剰に用いられる。
ポリアニオン
ポリ酸がポリアニオンを生成するか、あるいはまた対応するポリ酸の塩、例えばアルカリ塩としてポリアニオンを加えることができる。好ましいポリ酸又はそれらの塩は高分子カルボン酸、例えばポリ(アクリル酸)、ポリ((メタ)アクリル酸)及びポリ(マレイン酸)あるいは高分子スルホン酸、例えばポリ(スチレンスルホン酸)又はポリ(ビニルスルホン酸)である。あるいはまた、そのようなカルボン酸及び/又はスルホン酸及び他の重合可能なモノマー、例えばスチレン又はアクリレートのコポリマーを用いることができる。
本発明に従う材料の第2の態様において、ポリアニオンはポリ(スチレンスルホネート)である。
これらのポリアニオン生成ポリ酸の分子量は、好ましくは1000〜2x10、より好ましくは2000〜5x10である。これらのポリ酸又はそれらのアルカリ塩は商業的に入手可能であり且つ既知の方法に従って、例えばHouben−Weyl,Methoden der Organische Chemie,Bd.E20 Makromolekulare Stoffe,Teil 2,(1987),pp.1141に記載されている通りに製造することができる。
ポリアニオン及び置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマーの分散液
ポリアニオン及び置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマーのコーティング分散液もしくは溶液は追加の成分、例えば1種もしくはそれより多い結合剤、1種もしくはそれより多い界面活性剤、スペーシング粒子、UV−フィルター又はIR−吸収剤を含有することもできる。
アニオン性及び非−イオン性界面活性剤が好ましい。適した界面活性剤には両方ともDu PontからのZONYLTM FSN 100及びZONYLTM FSO 100、構造:F(CFCFCHCHO(CHCHO)Hを有し、ここでx=0〜約15であり、y=1〜約7であるエトキシル化非−イオン性フルオロ−界面活性剤が含まれる。
適したポリマー結合剤は欧州特許出願公開第564911号明細書に記載されている。欧州特許出願公開第564911号明細書に記載されている通り、そのような結合剤を硬膜剤、例えば3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランのようなエポキシシランで処理することができ、それはガラス基質上にコーティングする場合に特に適している。
ポリアニオン及び置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマーのコーティング分散液もしくは溶液は、好ましくは:少なくとも2個のヒドロキシ基又は少なくとも1個の−COXもしくは−CONYZ基を含み、ここでXは−OHを示し、Y及びZは互いに独立してH又はアルキルを示す直鎖状、分枝鎖状もしくは環状脂肪族C2−20炭化水素又は場合により置換されていることができる芳香族C6−14炭化水素又はピランもしくはフランである有機化合物;あるいは少なくとも1個のラクタム基を含有する複素環式化合物も含む。そのような有機化合物の例は、例えばN−メチル−2−ピロリジノン、2−ピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリドン、N,N,N’,N’−テトラメチルウレア、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド及びN,N−ジメチルアセトアミドである。好ましい例は糖もしくは糖誘導体、例えばアラビノース、サッカロース、グルコース、フルクトース及びラクトース又はジ−もしくはポリアルコール類、例えばソルビトール、キシリトール、マンニトール、マンノース、ガラクトース、ソルボース、グルコン酸、エチレングリコール、ジ−もしくはトリ(エチレングリコール)、1,1,1−トリメチロール−プロパン、1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2,3−プロパントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール又は芳香族ジ−もしくはポリアルコール類、例えばレゾルシノールである。
モノジアゾニウム塩
本発明に従う材料の第3の態様において、本発明で用いられるモノジアゾニウム塩はモノアリールジアゾニウムスルホネート塩である。
本発明に従う材料の第4の態様において、モノジアゾニウムスルホネート塩は式(II):
Ar−N=N−SOM (II)
[式中、Arは置換もしくは非置換アリール基であり;Mはカチオンである]
により示される。Arは好ましくは非置換フェニル基又は1個もしくはそれより多いアルキル基、置換アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基もしくは置換アミノ基で置換されたフェニル基を示し、置換基は互いに結合して脂環式もしくは複素環式環を形成していることができる。Mは好ましくはNH のようなカチオンあるいはAl、Cu、Zn、アルカリ土類金属もしくはアルカリ金属のカチオンのような金属イオンを示す。
式(II)に従う適したモノアリールジアゾニウムスルホネート塩は:
Figure 0004077405
Figure 0004077405
である。
本発明に従う材料の第5の態様において、モノジアゾニウム塩はMADS01又はMADS06である。
結合剤
本発明に従う導電性パターンの形成のための材料において、露光区別化可能な要素は結合剤を含有する。
本発明に従う材料の第6の態様において、最外層は結合剤、例えばポリビニルアルコール及びヒドロキシエチルメタクリレートコポリマーを含有する。
本発明に従う材料の第7の態様において、場合による第2層は結合剤、例えばポリビニルアルコール及びヒドロキシエチルメタクリレートコポリマーを含有する。
本発明で用いるのに適した結合剤は欧州特許出願公開第564911号明細書に記載されており、水溶性ポリマー、例えばポリ(ビニルアルコール)、水溶性のアクリル酸のホモ−及びコ−ポリマーならびにメタクリル酸のホモ−及びコ−ポリマーならびにポリマーラテックスが含まれる。好ましい結合剤にはポリ(ビニルアルコール)及びヒドロキシエチルメタクリレートのホモ−及びコ−ポリマーならびに2−プロペン酸2−ホスホノオキシ)エチルエステルのコポリマー、2−メチル−2−プロペン酸2−ホスホノオキシ)エチルエステルのコポリマーが含まれる。欧州特許出願第564911号明細書に記載されている通り、そのような結合剤を硬膜剤、例えば3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランのようなエポキシシランで処理することができ、それはガラス基質上にコーティングする場合に特に適している。
露出法
本発明の材料を場合により250〜500nmの波長領域内の青光又は赤外光と組合されていることができる紫外光に画像−通りに露出することができる。画像−通りに露出されると、場合により現像液を用いて、露出及び非−露出領域の表面抵抗の分化が誘導される。有用な露出源は、例えば1000Wの高もしくは中圧ハロゲン水銀蒸気ランプ、又は約700〜約1500nmの領域内に発光波長を有するレーザー、例えば半導体レーザーダイオード、Nd:YAGレーザーもしくはNd:YLFレーザーである。
現像法
画像−通りの露出の後、残留モノジアゾニウム塩の除去のために、場合により材料は現像液中で濯がれ、それは淡水であることができるか、あるいは好ましくは水に基づいている。この濯ぎプロセスの間、最外層は無損傷のままである。
下記で本発明をその好ましい態様と関連させて記載するが、本発明をそれらの態様に制限することが意図されていないことは理解されるであろう。実施例中に示されるすべてのパーセンテージは他にことわらなければ重量パーセンテージである。
実施例
露光区別化可能な要素中で用いられる上記で挙げられていない成分:
PEDOT=ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)
PSS=ポリ(スチレンスルホン酸)
LATEX01=30%水性分散液として入手可能な塩化ビニリデン、メチルメタクリレート、イタコン酸(88/10/2)ターポリマー
Z6040=DOW CORNINGからの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
ZONYLTM FSO 100=Du Pontからの構造:F(CFCFCHCHO(CHCHO)Hを有し、ここでx=0〜約15であり、y=1〜約7であるエトキシル化非−イオン性フルオロ−界面活性剤
下塗り層中で用いられる成分:
KIESELSOL 100F=30%水性分散液として入手可能なBAYERからのコロイドシリカ;
MERSOLATTM H76=76%濃厚液として供給されるBAYERによるペンタデシルスルホン酸ナトリウム;
ULTRAVONTM W=75〜85%濃厚液として供給されるCIBA−GEIGYからのアリールスルホン酸ナトリウム;
実施例において、100μmポリエチレンテレフタレートフィルムに基づく以下の支持体を用いた:
Figure 0004077405
PEDOT/PSS分散液
実施例中で用いられる1:2.4の重量比(モルに基づいて1:1.9)におけるポリ(3,4−エチレンジオキシ−チオフェン)/ポリ(スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)の水性分散液は、引用することによりその記載事項が本明細書の内容となる欧州特許出願公開第1079397号明細書に記載されている方法に従って調製された。PEDOT/PSSラテックスの粒度は、CPS DCP2000ディスク遠心測定(disc centrifuge measurements)により、25nmに最大及び30〜50nmに平均粒度を有して狭いことが決定された。

実施例1は、PEDOT/PSS−含有最外層中に導入される種々のモノアリールジアゾニウム塩:MADS01〜04、MADS07及びMADS08の評価を開示する。表1に示す分散液を支持体番号1に40μmの湿潤厚さまでコーティングし、続いて50℃で5分間乾燥することにより、試料I〜VIIIを作製した。
Figure 0004077405
得られる試料I〜VIIIの場合の成分被覆率を表2に示す。
Figure 0004077405
マスクを介し、試料をガラスフィルター上に置いて、試料I〜VIIIの層をPRINTONTM CDL 1502i UV接触露出装置(AGFA GEVAERT N.V.から)上で4mW/cmにおいて400秒間(=1.6J/cmの露出)露出し、室温で脱イオン水を用いて4分間濯ぎ、最後に50℃で4分間乾燥した。続く水を用いる濯ぎを行なう限り、100秒の露出時間を用いても400秒の露出時間を用いても、観察された表面抵抗における相違は観察されなかった。さらに、材料が水と接触すると、分解プロセスが続くようであった。
水を用いる濯ぎの前及び後の露光区別化可能な要素の非−露出領域及び露出領域の表面抵抗を表3に示す。
モノ(アリールジアゾスルホネート)化合物を含有するすべての試料は露出領域と非露出領域の間で表面抵抗(R)における弁別を示したが、PEDOT/PSS−含有最外層中にモノ(アリールジアゾスルホネート)化合物が存在しない試料Iの場合には弁別が観察されなかった。
それぞれMADS02及びMADS03を含有する試料IV及びVの場合には中程度の弁別が観察され、MADS01を含有する試料II及びIIIの場合には5000より大きいファクター(factor)が観察された。
Figure 0004077405

実施例2は、PEDOT/PSS−含有最外層中に導入される種々のモノアリールジアゾニウム塩:MADS05〜07の評価を開示する。表4に示す分散液を支持体番号1に40μmの湿潤厚さまでコーティングし、続いて50℃で5分間乾燥することにより、試料IX〜XIVを作製した。
Figure 0004077405
試料IX〜XIVの乾燥された層の成分被覆率を表5に示す。
Figure 0004077405
マスクを介し、試料をガラスフィルター上に置いて、試料IX〜XIVの層をPRINTONTM CDL 1502i UV接触露出装置(AGFA GEVAERT N.V.から)上で4mW/cmにおいて400秒間(=1.6J/cmの露出)露出し、室温で脱イオン水を用いて4分間濯ぎ、最後に50℃で4分間乾燥した。水を用いる濯ぎの前及び後の露光区別化可能な要素の非−露出領域及び露出領域の表面抵抗を表6に示す。
Figure 0004077405
モノ(アリールジアゾスルホネート)化合物を含有するすべての試料は露出領域と非露出領域の間で表面抵抗(R)における分化を示したが、PEDOT/PSS−含有最外層中にモノ(アリールジアゾスルホネート)化合物が存在しない試料IXの場合には弁別(differentiation)が観察されなかった。
MADS07を含有する試料XIVの層の場合には中程度の弁別が観察され、MADS06を含有する試料XIIの層の場合には10より大きいファクターが観察された。

実施例3は、PEDOT/PSS−含有最外層中に種々の濃度で導入される種々のモノアリールジアゾニウム塩:MADS01の評価を開示する。表7に示す分散液を支持体番号1に40μmの湿潤厚さまでコーティングすることにより、試料XV〜XXを作製した。50℃で5分間乾燥した後の試料XV〜XXにおける成分被覆率も表7に示す。
Figure 0004077405
マスクを介し、試料をガラスフィルター上に置いて、試料XV〜XXの層をPRINTONTM CDL 1502i UV接触露出装置(AGFA GEVAERT N.V.から)上で4mW/cmにおいて400秒間(=1.6J/cmの露出)露出し、室温で脱イオン水を用いて4分間濯ぎ、最後に50℃で4分間乾燥した。水を用いる濯ぎの前及び後の露光区別化可能な要素の非−露出領域及び露出領域の表面抵抗を表8に示す。
Figure 0004077405
表8の結果は、露出領域と非露出領域の間の表面抵抗(R)における弁別が、PEDOT/PSSに関するMADS01の50重量%まで、MADS01濃度とともに向上することを示している。

実施例4は2種の伝導率強化剤:N−メチル−ピロリジノン及びジエチレングリコールの影響を開示する。表9に示す分散液を支持体番号1に40μmの湿潤厚さまでコーティングすることにより、試料XXI〜XXIIIを作製した。試料XXI及びXXIIの場合には50℃で5分間ならびに試料XXIIIの場合には110℃で5分間乾燥した後の試料XXI〜XXIIIにおける成分被覆率も表9に示す。
Figure 0004077405
マスクを介し、試料をガラスフィルター上に置いて、試料XXI〜XXIIIの層をPRINTONTM CDL 1502i UV接触露出装置(AGFA GEVAERT N.V.から)上で4mW/cmにおいて400秒間(=1.6J/cmの露出)露出し、室温で脱イオン水を用いて4分間濯ぎ、最後に50℃で4分間乾燥した。水を用いる濯ぎの前及び後の露光区別化可能な要素の非−露出領域及び露出領域の表面抵抗を表10に示す。
Figure 0004077405
比較実施例である試料XXIの露光区別化可能な要素の接着は、水を用いる濯ぎに耐えるには明らかに不十分であった。
伝導率強化剤としてN−メチル−ピロリジノンを用いている試料XXIIの場合の表面抵抗の弁別は、試料II、III及びXIXの場合に観察されるものより有意に低かった。
試料XXIIIの場合には表面抵抗の弁別が観察されず、それは110℃における乾燥プロセスの間のジエチレングリコールの存在下におけるMADS01の分解又は反応の故であると思われる。
本発明は暗黙に又は明白に本明細書に開示されているいずれの特徴もしくは特徴の組み合わせあるいはそれらのいずれの一般化も、それが現在特許請求されている発明に関するか否かにかかわらず、含むことができる。前記の記述を見て、本発明の範囲内で種々の修正を成し得ることは当該技術分野における熟練者に明らかであろう。

Claims (4)

  1. 支持体及び露光区別化可能な(light−exposure differentiable)要素を含んでなる導電性パターンの形成のための材料であって、該露光区別化可能な要素がポリアニオン及び置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマーを含有する伝導率強化最外層ならびに場合により該最外層と隣接する第2層を含んでなり;ここで該最外層及び/又は該場合による第2層は露出されると該最外層の非露出部分に対して該最外層の露出部分の伝導率を低下させることができるモノジアゾニウム塩を含有することを特徴とする材料。
  2. 支持体及び露光区別化可能な要素を含んでなる導電性パターンの形成のための材料であって、該露光区別化可能な要素がポリアニオン及び置換もしくは非置換チオフェンのポリマーもしくはコポリマーを含有する106Ω/平方より低い表面抵抗を有する最外層ならびに場合により該最外層と隣接する第2層を含んでなり;ここで該最外層及び/又は該場合による第2層は露出されると該最外層の非露出部分に対して該最外層の露出部分の伝導率を低下させることができるモノジアゾニウム塩を含有することを特徴とする材料。
  3. 該モノジアゾニウム塩が
    Figure 0004077405
    である請求項1又は2に従う材料。
  4. −請求項1又は2に従う導電性パターンの形成のための材料を準備し;
    −材料を画像−通りに露出し、それにより場合により現像液を用いて非−露出領域に対する露出領域の伝導率の低下を得る
    段階を含んでなる支持体上に導電性パターンを形成する方法。
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