JP4752391B2 - Method for producing pattern forming body - Google Patents

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Description

本発明は、例えばカラーフィルタの製造等に用いられる、表面の特性がパターン状に変化したパターン形成体の製造方法、およびその製造方法に用いられるパターン形成体製造用装置に関するものである。   The present invention relates to a manufacturing method of a pattern forming body whose surface characteristics are changed into a pattern, for example, used for manufacturing a color filter and the like, and a pattern forming body manufacturing apparatus used for the manufacturing method.

従来より、基材上に図案、画像、文字、回路等の種々のパターンを形成するパターン形成体の製造方法として、様々な方法が提案されており、例えば、平版印刷や、オフセット印刷、ヒートモード記録材料を用いた平版印刷原版を作製する印刷法等も用いられている。また、例えば、基材上に塗布したフォトレジスト層にパターン露光を行い、露光後、フォトレジストを現像し、さらにエッチングを行ったり、フォトレジストに機能性を有する物質を用いて、フォトレジストの露光によって目的とするパターンを直接形成する等のフォトリソグラフィーによるパターン形成体の製造方法も知られている。   Conventionally, various methods have been proposed as a method for producing a pattern forming body for forming various patterns such as designs, images, characters, and circuits on a substrate. For example, lithographic printing, offset printing, and heat mode are proposed. A printing method for producing a lithographic printing original plate using a recording material is also used. In addition, for example, pattern exposure is performed on a photoresist layer coated on a substrate, and after exposure, the photoresist is developed and further etched, or the photoresist is exposed using a substance having functionality to the photoresist. There is also known a method of manufacturing a pattern forming body by photolithography, such as directly forming a target pattern by the above.

しかしながら、例えばカラーフィルタ等に用いられる、高精細なパターン形成体を製造する際には、上記印刷法では位置精度が低い等の問題があり、用いることが難しかった。また、上記フォトリソグラフィー法においては、フォトレジストを用いるとともに、露光後に液体現像液によって現像を行ったり、エッチングを行う必要があるので、廃液を処理する必要が生じる等の問題があった。また、フォトレジストとして機能性の物質を用いた場合には、現像の際に使用されるアルカリ液等によって劣化する等の問題もあった。   However, when manufacturing a high-definition pattern forming body used for, for example, a color filter or the like, the printing method has a problem such as low positional accuracy, and is difficult to use. Further, in the photolithography method, there is a problem that a waste liquid needs to be processed because it is necessary to use a photoresist and to perform development or etching with a liquid developer after exposure. In addition, when a functional substance is used as a photoresist, there is a problem that it deteriorates due to an alkaline solution or the like used during development.

そこで、少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により特性が変化するパターン形成用基板とを対向させて配置した後、所定の方向から露光することにより、パターン形成用基板表面の特性を変化させるパターン形成体の製造方法が本発明者等により検討されてきた(特許文献1)。この方法によれば、上記光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射することによって、上記パターン形成用基板の表面の特性をパターン状に変化させることができ、この特性の変化したパターンに沿って、容易に着色層等の機能性部を高精細に形成することが可能となるのである。このような光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、エネルギーの照射によって生成したキャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。   Therefore, a photocatalyst-containing layer side substrate having a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst and a pattern forming substrate whose characteristics change due to the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation are arranged facing each other, and then exposed from a predetermined direction. Thus, the inventors have studied a method for producing a pattern forming body that changes the characteristics of the surface of the pattern forming substrate (Patent Document 1). According to this method, by irradiating the photocatalyst-containing layer with energy in a pattern, the characteristics of the surface of the pattern forming substrate can be changed into a pattern, and along the pattern with the changed characteristics, This makes it possible to easily form a functional part such as a colored layer with high definition. The mechanism of action of such a photocatalyst is not necessarily clear, but carriers generated by irradiation of energy react directly with nearby compounds, or by active oxygen species generated in the presence of oxygen and water, It is thought to change the chemical structure of organic matter.

しかしながら、上記光触媒含有層側基板を用いて連続的にパターン形成体の製造を行った場合、パターン形成用基板上で生じた分解物等が、光触媒含有層上に付着してしまい、この付着物が上記活性酸素種の働きを阻害したり、また逆に付着物がラジカルとなって特性変化に寄与してしまうこと等があり、パターン形成用基板上に、一定の線幅でパターンを形成することが難しいという問題があった。   However, when the pattern forming body is continuously produced using the photocatalyst-containing layer side substrate, decomposition products generated on the pattern forming substrate adhere to the photocatalyst-containing layer, and this deposit May interfere with the action of the active oxygen species, or the attached substances may become radicals and contribute to the change of characteristics, etc., and form a pattern with a constant line width on the pattern forming substrate. There was a problem that it was difficult.

特開2000−249821号公報JP 2000-249821 A

そこで、連続してパターン形成体の製造を行った場合であっても、目的とするパターンの形状に高精細に特性変化パターンを形成可能なパターン形成体の製造方法、およびその製造方法に用いられるパターン形成体製造用装置の提供が望まれている。   Therefore, even when the pattern forming body is continuously manufactured, the pattern forming body is capable of forming a characteristic change pattern with high definition in the shape of the target pattern, and is used in the manufacturing method. It is desired to provide an apparatus for producing a pattern forming body.

本発明は、基材、および上記基材上に形成され、少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板の上記光触媒含有層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するパターン形成用基板とを対向させて配置し、上記光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、上記パターン形成用基板の表面に、特性が変化した特性変化パターンを形成してパターン形成体を形成するパターン形成工程を複数回行って、パターン形成体を複数製造するパターン形成体の製造方法であって、上記複数回行うパターン形成工程の間に、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去する付着物除去工程を行うことを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。   The present invention has a surface property due to the action of the photocatalyst containing layer on the substrate and the photocatalyst containing layer side substrate having the photocatalyst containing layer containing at least the photocatalyst formed on the base material and the photocatalyst accompanying energy irradiation. A pattern forming body is formed by forming a characteristic change pattern having changed characteristics on the surface of the pattern forming substrate by irradiating the photocatalyst-containing layer with energy by placing the changing pattern forming substrate facing the substrate. A pattern forming body manufacturing method in which a pattern forming process to be formed is performed a plurality of times to produce a plurality of pattern forming bodies, and deposits attached to the photocatalyst-containing layer are removed during the pattern forming process to be performed a plurality of times. There is provided a method for producing a pattern forming body, wherein the deposit removing step is performed.

本発明によれば、パターン形成工程とパターン形成工程との間に、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を除去する付着物除去工程を行うことから、光触媒含有層に付着した付着物によって光触媒含有層の感度が変化してしまうことを防ぐことができる。したがって本発明によれば、上記パターン形成工程において、目的とするパターン状に高精細にパターン形成用基板の特性を変化させることができ、高品質なパターン形成体を複数製造することが可能となる。   According to the present invention, an adhering matter removing step for removing the adhering matter adhering to the surface of the photocatalyst containing layer is performed between the pattern forming step and the pattern forming step. It can prevent that the sensitivity of a content layer changes. Therefore, according to the present invention, in the pattern forming step, the characteristics of the pattern forming substrate can be changed with high definition into the target pattern, and a plurality of high-quality pattern forming bodies can be manufactured. .

上記発明においては、上記付着物除去工程が、上記光触媒含有層側基板を放置する時間を決定する放置時間決定工程により定められた時間、上記光触媒含有層側基板を放置し、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去する工程とすることができる。上記光触媒含有層側基板を一定時間以上、放置することによって、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を除去することが可能となるからである。   In the above invention, the deposit removal step leaves the photocatalyst-containing layer side substrate for the time determined by the standing time determining step for determining the time to leave the photocatalyst-containing layer side substrate, and forms the photocatalyst-containing layer on the photocatalyst-containing layer. It can be set as the process of removing the adhering deposit | attachment. This is because, by leaving the photocatalyst-containing layer side substrate for a certain period of time or longer, it is possible to remove the deposits attached to the surface of the photocatalyst-containing layer.

上記発明においては、上記付着物除去工程を、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を、吸引除去する工程としてもよく、また上記付着物除去工程を、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を、液体により洗浄する工程としてもよい。またさらに、上記付着物除去工程を、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を、吸着板により吸着除去する工程としてもよく、上記付着物除去工程を、上記光触媒含有層に熱エネルギーを照射し、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を除去する工程としてもよい。これらの方法によれば、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を効率よく離脱させることが可能となるからである。   In the above invention, the deposit removing step may be a step of sucking and removing the deposit attached to the surface of the photocatalyst containing layer, and the deposit removing step may be a deposit attached to the surface of the photocatalyst containing layer. May be a step of washing with a liquid. Furthermore, the deposit removal step may be a step of adsorbing and removing deposits adhering to the surface of the photocatalyst containing layer with an adsorption plate, and the deposit removal step is performed by irradiating the photocatalyst containing layer with thermal energy. Further, it may be a step of removing deposits attached to the surface of the photocatalyst-containing layer. This is because, according to these methods, it is possible to efficiently remove the deposit attached to the surface of the photocatalyst containing layer.

またさらに上記発明においては、上記付着物除去工程を、上記光触媒含有層にプラズマを照射し、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を除去する工程としてもよく、また、上記付着物除去工程を、上記光触媒含有層に電子線を照射し、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を除去する工程としてもよい。これらの方法によれば、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を効率よく分解除去することが可能となるからである。   Still further, in the above invention, the deposit removing step may be a step of irradiating the photocatalyst containing layer with plasma to remove the deposit adhering to the surface of the photocatalyst containing layer, and the deposit removing step. The step of irradiating the photocatalyst-containing layer with an electron beam to remove deposits attached to the surface of the photocatalyst-containing layer is also possible. This is because according to these methods, it is possible to efficiently decompose and remove the deposits attached to the surface of the photocatalyst containing layer.

また本発明は、基材、および上記基材上に形成され、少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板の上記光触媒含有層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するパターン形成用基板とを対向させて配置し、上記光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、上記パターン形成用基板の表面に、特性が変化した特性変化パターンを形成してパターン形成体を形成するパターン形成工程を複数回行って、パターン形成体を複数製造する際に用いられるパターン形成体製造用装置であって、上記パターン形成用基板を支持するパターン形成用基板支持部と、上記光触媒含有層を上記パターン形成用基板と対向するように支持する光触媒含有層側基板支持部と、上記光触媒含有層側基板にエネルギーを照射するエネルギー照射部と、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去するための付着物除去手段とを有することを特徴とするパターン形成体製造用装置を提供する。   In addition, the present invention provides the above-mentioned photocatalyst-containing layer of the photocatalyst-containing layer side substrate having a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst formed on the base material, and surface characteristics by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. The pattern forming substrate is arranged so as to face the pattern forming substrate that changes, and by irradiating the photocatalyst-containing layer with energy, a characteristic changing pattern having changed characteristics is formed on the surface of the pattern forming substrate. A pattern forming body manufacturing apparatus used when a plurality of pattern forming bodies are manufactured by performing a pattern forming step of forming a plurality of pattern forming bodies, the pattern forming substrate support section supporting the pattern forming substrate, and the above A photocatalyst-containing layer side substrate support for supporting the photocatalyst-containing layer so as to face the pattern forming substrate; and an energy source on the photocatalyst-containing layer side substrate. Providing an energy irradiation unit that irradiates the ghee, the patterning device manufacturing apparatus characterized by having a deposit removal means for removing deposits adhering to the photocatalyst-containing layer.

本発明においては、パターン形成体製造用装置が、上記付着物除去手段を有することから、パターン形成工程とパターン形成工程との間に、光触媒含有層側基板の表面に付着した付着物を除去することが可能となる。したがって、本発明のパターン形成体製造用装置を用いることにより、上記光触媒含有層側基板を用いてパターン形成用基板の特性をパターン状に変化させ、連続的にパターン形成体を製造した場合であっても、光触媒含有層に付着した付着物等によって感度が変化してしまうことのないものとすることができ、目的とするパターン状に高精細に特性変化パターンが形成されたパターン形成体を製造することが可能となる。   In the present invention, since the apparatus for producing a pattern forming body has the above-mentioned deposit removing means, the deposit adhering to the surface of the photocatalyst containing layer side substrate is removed between the pattern forming step and the pattern forming step. It becomes possible. Therefore, by using the apparatus for producing a patterned product of the present invention, the characteristics of the substrate for pattern formation were changed into a pattern using the above-mentioned photocatalyst-containing layer side substrate, and the patterned product was produced continuously. However, it is possible to prevent the sensitivity from changing due to deposits or the like adhering to the photocatalyst-containing layer, and manufacture a pattern forming body in which a characteristic change pattern is formed in a desired pattern shape with high definition. It becomes possible to do.

上記発明においては、上記付着物除去手段が、上記光触媒含有層に付着した付着物を吸引する吸引手段であってもよく、また上記付着物除去手段が、上記光触媒含有層を液体により洗浄する洗浄手段であってもよい。またさらに、上記付着物除去手段は、上記光触媒含有層に吸着板を接触させて付着物を除去する吸着手段であってもよく、上記付着物除去手段が、上記光触媒含有層に熱エネルギーを照射する熱エネルギー照射手段であってもよい。それぞれこのような手段を設けることにより、効率よく光触媒含有層に付着した付着物を除去することが可能となるからである。   In the above invention, the deposit removal means may be a suction means for sucking deposits attached to the photocatalyst-containing layer, and the deposit removal means cleans the photocatalyst-containing layer with a liquid. It may be a means. Still further, the deposit removal means may be an adsorption means for removing the deposit by bringing an adsorption plate into contact with the photocatalyst containing layer, and the deposit removal means irradiates the photocatalyst containing layer with thermal energy. It may be a thermal energy irradiation means. This is because by providing such means, it is possible to efficiently remove the deposits attached to the photocatalyst containing layer.

本発明によれば、表面に付着した付着物が除去された光触媒含有層側基板を用いてパターニングを行うことができ、目的とするパターン状に高精細に特性が変化したパターン形成体を製造することができるという効果を奏するものである。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, patterning can be performed using the photocatalyst containing layer side board | substrate from which the deposit | attachment adhering to the surface was removed, and the pattern formation body in which the characteristic changed to the target pattern shape with high definition is manufactured. There is an effect that it is possible.

本発明は、例えばカラーフィルタの製造等に用いられる、表面の特性がパターン状に変化したパターン形成体の製造方法、およびその製造方法に用いられるパターン形成体製造用装置に関するものである。以下、それぞれについてわけて説明する。   The present invention relates to a manufacturing method of a pattern forming body whose surface characteristics are changed into a pattern, for example, used for manufacturing a color filter and the like, and a pattern forming body manufacturing apparatus used for the manufacturing method. Each will be described separately below.

A.パターン形成体の製造方法
まず、本発明のパターン形成体の製造方法について説明する。本発明のパターン形成体の製造方法は、基材、および上記基材上に形成され、少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板の上記光触媒含有層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するパターン形成用基板とを対向させて配置し、上記光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、上記パターン形成用基板の表面に、特性が変化した特性変化パターンを形成してパターン形成体を形成するパターン形成工程を複数回行って、パターン形成体を複数製造するパターン形成体の製造方法であって、上記複数回行うパターン形成工程の間に、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去する付着物除去工程を行うことを特徴とするものである。
A. First, the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated. The method for producing a patterned product of the present invention includes a base material and the photocatalyst-containing layer of the photocatalyst-containing layer side substrate formed on the base material and having a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst, and a photocatalyst accompanying energy irradiation The pattern forming substrate whose surface characteristics change due to the action of the above is disposed opposite to the substrate, and the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy, whereby a characteristic change pattern having changed characteristics is formed on the surface of the pattern forming substrate. A pattern forming process for forming a pattern forming body by performing a pattern forming process for forming a pattern forming body a plurality of times, wherein the photocatalyst-containing layer is formed between the pattern forming processes performed a plurality of times. An adhering matter removing process for removing adhering matter adhering to the substrate is performed.

本発明のパターン形成体の製造方法は、例えば図1に示すように、基材1、およびその基材1上に形成された光触媒含有層2を有する光触媒含有層側基板3の光触媒含有層2と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するパターン形成用基板4とを対向させて配置し、例えばフォトマスク5等を用いてエネルギー6を照射して(図1(a))、パターン形成用基板4の表面に、特性が変化した特性変化パターン7をパターン状に形成する(図1(b))パターン形成工程を複数回行うことによって、複数のパターン形成体を製造する方法であり、上記パターン形成工程とパターン形成工程との間に、光触媒含有層に付着した付着物を除去する付着物除去工程が行われるものである。   For example, as shown in FIG. 1, the method for producing a pattern forming body of the present invention includes a base material 1 and a photocatalyst containing layer 2 of a photocatalyst containing layer side substrate 3 having a photocatalyst containing layer 2 formed on the base material 1. And a pattern-forming substrate 4 whose surface characteristics are changed by the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation, are arranged facing each other, and irradiated with energy 6 using, for example, a photomask 5 or the like (FIG. 1A). A method of manufacturing a plurality of pattern forming bodies by performing a pattern forming step a plurality of times, by forming a characteristic changing pattern 7 having changed characteristics on the surface of the pattern forming substrate 4 in a pattern (FIG. 1B). And the deposit | attachment removal process which removes the deposit | attachment adhering to the photocatalyst containing layer is performed between the said pattern formation process and a pattern formation process.

ここで、上記光触媒含有層側基板を用いて、パターン形成用基板のパターニングを行った場合、パターン形成用基板上で生じた分解物等が気化し、対向して配置されている上記光触媒含有層に付着してしまう場合がある。これにより、続けて他のパターン形成用基板に対してパターニングを行った際、この光触媒含有層に付着した付着物がラジカルとなってパターン形成用基板の特性変化に寄与してしまったり、また上記付着物が光触媒により発生した活性酸素種の働きを阻害する場合がある。そのため、複数回連続してパターン形成体を製造した場合、パターン形成体上に形成される特性変化パターンを、均一な幅で目的とするパターン状に形成することが難しい、という問題があった。   Here, when the pattern forming substrate is patterned using the photocatalyst-containing layer side substrate, the photocatalyst-containing layer is disposed so as to be vaporized and decomposed on the pattern forming substrate. May adhere to the surface. As a result, when patterning is subsequently performed on another pattern forming substrate, the deposits attached to the photocatalyst-containing layer may become radicals and contribute to changes in the characteristics of the pattern forming substrate. In some cases, the deposits obstruct the action of the active oxygen species generated by the photocatalyst. Therefore, when a pattern formed body is manufactured a plurality of times, there is a problem that it is difficult to form a characteristic change pattern formed on the pattern formed body in a desired pattern shape with a uniform width.

しかしながら、本発明においては、パターン形成工程とパターン形成工程との間に、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去する付着物除去工程を行うことから、上記光触媒含有層側基板を用いてパターン形成工程を行った際、光触媒含有層に付着した付着物によって特性変化パターンの線幅等が変化しまうことを防ぐことができる。したがって、連続してパターン形成体を製造する場合であっても、目的とするパターン状に高精細に特性変化パターンを形成することができる。これにより、本発明によれば、この特性変化パターンに沿って、種々の機能性部を形成可能なパターン形成体を安定して複数製造することができるのである。
以下、本発明のパターン形成体の製造方法の各工程について説明する。
However, in the present invention, an adhering matter removing step for removing the adhering matter adhering to the photocatalyst containing layer is performed between the pattern forming step and the pattern forming step, so that the pattern is formed using the photocatalyst containing layer side substrate. When the forming step is performed, it is possible to prevent the line width or the like of the characteristic change pattern from being changed by the deposits attached to the photocatalyst containing layer. Therefore, even when the pattern forming body is manufactured continuously, the characteristic change pattern can be formed with high definition in the target pattern shape. As a result, according to the present invention, a plurality of pattern forming bodies capable of forming various functional portions can be stably manufactured along the characteristic change pattern.
Hereinafter, each process of the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated.

1.付着物除去工程
まず、本発明の付着物除去工程について説明する。本発明の付着物除去工程は、複数回行われるパターン形成工程の間に行われる工程であり、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去する工程である。ここで複数回行われるパターン形成工程の間とは、パターン形成工程とパターン形成工程との間であれば特に限定されるものではなく、例えばパターン形成工程を1回行うごとに本工程が行われてもよく、またパターン形成工程を複数回行うごとに本工程が行われてもよい。
以下、本工程において光触媒含有層から付着物を除去する方法、および本工程において付着物が除去される光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板について詳しく説明する。
1. Adhering matter removing step First, the adhering matter removing step of the present invention will be described. The deposit removal process of the present invention is a process that is performed during a pattern forming process that is performed a plurality of times, and is a process that removes the deposit adhered to the photocatalyst-containing layer. Here, the interval between the pattern forming steps performed a plurality of times is not particularly limited as long as it is between the pattern forming step and the pattern forming step. For example, this step is performed every time the pattern forming step is performed once. Alternatively, this step may be performed every time the pattern forming step is performed a plurality of times.
Hereinafter, the method for removing deposits from the photocatalyst containing layer in this step and the photocatalyst containing layer side substrate having the photocatalyst containing layer from which deposits are removed in this step will be described in detail.

(光触媒含有層から付着物を除去する方法)
まず、本工程において、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去する方法について説明する。本発明において、上記光触媒含有層から付着物を除去する方法としては、上記付着物を除去することが可能な方法であれば、特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば光触媒含有層側基板を所定時間放置する方法や、気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法、液体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法、固体状物質を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法、またはエネルギーを利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法等が挙げられる。本工程は、上記いずれか1種類の方法を行うものであってもよく、また2種類以上の方法を組み合わせて行うものであってもよい。また、上記方法は、光触媒含有層に付着した付着物の種類等に合わせて適宜選択されることとなる。
以下、上記の各方法についてそれぞれ詳しく説明する。
(Method of removing deposits from the photocatalyst containing layer)
First, a method for removing the deposits attached to the photocatalyst containing layer in this step will be described. In the present invention, the method for removing the deposit from the photocatalyst-containing layer is not particularly limited as long as it is a method capable of removing the deposit. Examples of such a method include a method of leaving the photocatalyst-containing layer side substrate for a predetermined time, a method of removing deposits from the photocatalyst-containing layer using gas, and a deposit from the photocatalyst-containing layer using liquid. And the like. A method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using a solid substance, a method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using energy, and the like. This step may be performed by any one of the methods described above, or may be performed by combining two or more methods. Moreover, the said method will be suitably selected according to the kind etc. of the deposit | attachment adhering to the photocatalyst content layer.
Hereinafter, each of the above methods will be described in detail.

(1)光触媒含有層を所定時間放置する方法
まず、本工程において、光触媒含有層を所定時間、放置することにより光触媒含有層から付着物を除去する方法について説明する。ここで上記放置とは、光触媒含有層を静置しておくことをいい、パターン形成体を製造するためのパターン形成体製造用装置内に、そのまま静置する方法であってもよく、また例えばパターン形成体製造用装置から取り外して静置する方法であってもよい。なお光触媒含有層を放置する環境としては、特に限定されるものではなく、温度や湿度、気圧等は付着物の種類により適宜選択される。
(1) Method of leaving the photocatalyst-containing layer for a predetermined time First, a method of removing deposits from the photocatalyst-containing layer by leaving the photocatalyst-containing layer for a predetermined time in this step will be described. Here, the above-mentioned leaving means that the photocatalyst-containing layer is allowed to stand, and it may be a method of leaving it as it is in a pattern forming body manufacturing apparatus for manufacturing a pattern forming body. It may be a method of removing it from the apparatus for producing a pattern forming body and allowing it to stand still. The environment in which the photocatalyst-containing layer is allowed to stand is not particularly limited, and the temperature, humidity, atmospheric pressure, and the like are appropriately selected depending on the type of deposit.

また、光触媒含有層から付着物が除去されるまでの時間は、付着物の種類等によって異なるため、本工程の前に行われる放置時間決定工程によって決定される。   In addition, the time until the deposit is removed from the photocatalyst-containing layer varies depending on the type of deposit and the like, and thus is determined by the standing time determination step performed before this step.

上記放置時間決定工程とは、上記付着物除去工程において光触媒含有層側基板を放置する時間を決定するための工程であり、以下の手順により行うことができる。まず、後述するパターン形成工程と同様の条件で、未使用の光触媒含有層を用いて、パターン形成用基板上に特性変化パターンを形成してパターン形成体を形成する。その後、形成されたパターン形成体をパターン形成体製造用装置から取り外し、光触媒含有層はパターン形成体製造用装置内に所定の時間放置する。続いて別のパターン形成用基板を、上記と同様の条件にてパターン形成体製造用装置内でパターニングし、パターン形成体を形成する。   The standing time determining step is a step for determining the time for leaving the photocatalyst-containing layer side substrate in the deposit removing step, and can be performed by the following procedure. First, using the unused photocatalyst-containing layer under the same conditions as in the pattern formation step described later, a characteristic change pattern is formed on the pattern formation substrate to form a pattern formation body. Thereafter, the formed pattern forming body is removed from the pattern forming body manufacturing apparatus, and the photocatalyst-containing layer is left in the pattern forming body manufacturing apparatus for a predetermined time. Subsequently, another pattern forming substrate is patterned in a pattern forming body manufacturing apparatus under the same conditions as described above to form a pattern forming body.

その後、上記光触媒含有層の放置時間を変更して複数回、同様の検査を行い、それぞれ1回目に形成されたパターン形成体の特性変化パターンと、2回目に形成されたパターン形成体の特性変化パターンとを比較する。これにより、2回目に形成されるパターン形成体の特性変化パターンが1回目に形成されたパターン形成体の特性変化パターンと同様となる光触媒含有層の放置時間を割り出し、上記付着物除去工程において光触媒含有層を放置する時間を決定するのである。なお、上記付着物除去工程において光触媒含有層を放置する時間は、上記方法により割り出された時間と同じ、もしくはそれより長い時間に設定されることとなる。また形成されたパターン形成体の特性変化パターンの観察は、走査型電子顕微鏡(SEM)によりパターン形成体の表面状態を観察することにより行われる。   After that, the time for which the photocatalyst-containing layer is left is changed, and the same inspection is performed a plurality of times. The characteristic change pattern of the pattern forming body formed first time and the characteristic change of the pattern forming body formed second time Compare the pattern. As a result, the standing time of the photocatalyst-containing layer in which the characteristic change pattern of the pattern formed body formed at the second time is the same as the characteristic change pattern of the pattern formed body formed at the first time is determined, and the photocatalyst is removed in the deposit removal step. The time for which the containing layer is left is determined. In addition, the time for which the photocatalyst-containing layer is allowed to stand in the deposit removal step is set to be the same as or longer than the time determined by the above method. Moreover, the characteristic change pattern of the formed pattern forming body is observed by observing the surface state of the pattern forming body with a scanning electron microscope (SEM).

(2)気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法
次に、気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法について説明する。気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法としては、例えば上記光触媒含有層に不活性のガスを吹き付けて、風圧により付着物を除去する方法や、上記光触媒含有層表面から、付着物を吸引して付着物を除去する方法、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を風圧により離脱させ、その付着物を吸引する方法等とすることができる。これらの方法によれば、特別な装置を必要とすることなく、効率よく付着物を除去することができる。
(2) Method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using gas Next, a method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using gas will be described. As a method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using gas, for example, by blowing an inert gas to the photocatalyst containing layer and removing the deposits by wind pressure, or from the surface of the photocatalyst containing layer, A method of removing the deposit by sucking the deposit, a method of removing the deposit adhering to the surface of the photocatalyst containing layer by wind pressure, and sucking the deposit. According to these methods, deposits can be efficiently removed without requiring a special apparatus.

ここで、風圧により付着物を除去する場合、光触媒含有層に気体を吹きつける方法としては、装置の洗浄等に一般的に用いられるエアーブローノズル等を用いる方法とすることができる。また上記光触媒含有層に吹き付ける不活性ガスとしては、例えば空気、アルゴンガスや窒素ガス等が挙げられる。また本発明においては、一時に光触媒含有層全面に気体を吹き付けてもよく、また光触媒含有層の一部ずつに気体を吹き付けてもよい。なお、上記気体を光触媒含有層に吹きつける時間や風圧等については、光触媒含有層に付着した付着物の種類や量等によって、適宜選択されることとなる。   Here, when removing deposits by wind pressure, a method of blowing gas to the photocatalyst containing layer may be a method using an air blow nozzle or the like generally used for cleaning the apparatus. Moreover, as an inert gas sprayed on the said photocatalyst content layer, air, argon gas, nitrogen gas etc. are mentioned, for example. Moreover, in this invention, gas may be sprayed on the photocatalyst containing layer whole surface at once, and gas may be sprayed to each one part of photocatalyst containing layer. In addition, about the time, wind pressure, etc. which spray the said gas to a photocatalyst content layer, it will be suitably selected by the kind, quantity, etc. of the deposit | attachment adhering to a photocatalyst content layer.

また、上記光触媒含有層に付着した付着物を吸引する方法としては、例えば光触媒含有層側基板を、真空装置内に入れて付着物を吸引する方法等としてもよいが、本発明においては特に吸気ノズル等により、光触媒含有層表面に付着した付着物を吸引する方法であることが好ましい。これにより、効率よく光触媒含有層から付着物を除去することができるからである。また後述する「B.パターン形成体製造装置」等を用いることにより、パターン形成体製造用装置から光触媒含有層側基板を取り外す必要がなく、効率よく付着物除去を行うことができるという利点も有するからである。上記吸気ノズルとしては、例えば一般的なクリーナーに用いられるノズル等と同様とすることができ、その形状としては一時に光触媒含有層全面から付着物を吸引するものであってもよく、また光触媒含有層の一部ずつから付着物を吸引するもの等であってもよい。なお、上記吸引時間や吸引圧力等については、光触媒含有層に付着した付着物の種類等によって、適宜選択されることとなる。   In addition, as a method for sucking the deposits attached to the photocatalyst-containing layer, for example, a method of sucking the deposits by placing the photocatalyst-containing layer side substrate in a vacuum apparatus may be used. The method is preferably a method in which deposits adhering to the surface of the photocatalyst containing layer are sucked with a nozzle or the like. Thereby, the deposits can be efficiently removed from the photocatalyst containing layer. Further, by using “B. pattern forming body manufacturing apparatus” described later, it is not necessary to remove the photocatalyst-containing layer side substrate from the pattern forming body manufacturing apparatus, and there is also an advantage that deposit removal can be performed efficiently. Because. The intake nozzle may be the same as, for example, a nozzle used in a general cleaner, and may have a shape that sucks deposits from the entire surface of the photocatalyst-containing layer at a time. What adsorb | sucks a deposit from a part of layer may be used. The suction time, suction pressure, and the like are appropriately selected depending on the type of deposits attached to the photocatalyst-containing layer.

また、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を風圧により離脱させ、その付着物を吸引する方法としては、例えば上記気体を吹き付けるノズルと、上記吸気ノズルとを組み合わせたもの等とすることができる。   In addition, as a method for removing the adhered matter adhering to the surface of the photocatalyst containing layer by wind pressure and sucking the adhered matter, for example, a combination of a nozzle for blowing the gas and the intake nozzle can be used. .

(3)液体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法
次に、液体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法について説明する。本発明において液体を利用して上記付着物を除去する方法としては、例えば上記光触媒含有層を液体により洗浄する方法等とすることができる。具体的には、上記光触媒含有層側基板を液体中に浸漬させ、上記付着物の液体に対する溶解性等を利用して除去する方法や、上記光触媒含有層側基板にノズル等により、液体を吹き付けて、上記付着物の液体に対する溶解性、および液体の圧力を利用して付着物を除去する方法等が挙げられる。本発明においては、上記の中でも、ノズル等から液体を吹き付けて付着物を除去する方法であることが好ましい。これにより、効率よく付着物を除去することができるからである。また後述する「B.パターン形成体製造装置」等を用いることにより、パターン形成体製造用装置から光触媒含有層側基板を取り外す必要がなく、効率よく付着物除去手段を行うことが可能となるという利点も有している。
(3) Method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using a liquid Next, a method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using a liquid will be described. In the present invention, a method for removing the deposits using a liquid may be, for example, a method of washing the photocatalyst-containing layer with a liquid. Specifically, the photocatalyst-containing layer side substrate is immersed in a liquid and removed using the solubility of the deposit in the liquid, or the photocatalyst-containing layer side substrate is sprayed with a nozzle or the like. Examples thereof include a method for removing the deposit by utilizing the solubility of the deposit in the liquid and the pressure of the liquid. In the present invention, among these, a method of spraying a liquid from a nozzle or the like to remove deposits is preferable. This is because the deposits can be removed efficiently. Further, by using “B. pattern forming body manufacturing apparatus” described later, it is not necessary to remove the photocatalyst-containing layer side substrate from the pattern forming body manufacturing apparatus, and it is possible to efficiently perform the deposit removing means. It also has advantages.

上記液体の吹き付けに用いられるノズル等としては、一般的にスプレー洗浄等に用いられるノズル等と同様とすることができる。また上記方法に用いられる液体としては、上記付着物の溶解性が高い液体であることが好ましく、上記溶液の種類は光触媒含有層に付着した付着物の種類等によって適宜選択される。このような溶液としては、例えば水や、各種有機溶剤等を用いることができる。また上記ノズルとしては、一時に光触媒含有層全面に溶液を吹き付け可能なものであってもよく、また光触媒含有層の一部ずつに溶液を吹き付け可能なものであってもよい。また上記溶液の吹き付け時間や吹き付け圧力等については、光触媒含有層に付着した付着物の種類等によって、適宜選択されることとなる。なおこの場合、上記方法により溶液の拭き付けを行った後、光触媒含有層側基板から溶液を拭き取る工程や、光触媒含有層側基板を乾燥させる工程等を適宜行ってもよい。   The nozzle used for spraying the liquid can be the same as the nozzle generally used for spray cleaning or the like. The liquid used in the above method is preferably a liquid in which the deposit is highly soluble, and the type of the solution is appropriately selected depending on the type of deposit adhering to the photocatalyst-containing layer. As such a solution, water, various organic solvents, etc. can be used, for example. Further, the nozzle may be capable of spraying a solution on the entire surface of the photocatalyst-containing layer at a time, or may be capable of spraying the solution to each part of the photocatalyst-containing layer. Moreover, about the spraying time of the said solution, spraying pressure, etc., it will select suitably by the kind etc. of the deposit | attachment adhering to the photocatalyst content layer. In this case, after wiping the solution by the above method, a step of wiping the solution from the photocatalyst containing layer side substrate, a step of drying the photocatalyst containing layer side substrate, or the like may be appropriately performed.

(4)固体状物質を接触させることにより、上記光触媒含有層から付着物を除去する方法
次に、本工程において固体状物質を接触させることにより、上記光触媒含有層から付着物を除去する方法について説明する。上記光触媒含有層に固体を接触させることにより、上記光触媒含有層から付着物を除去する方法としては、例えば上記光触媒含有層に、吸着性を有する吸着板を接触させて光触媒含有層側基板から付着物を吸着除去する方法や、ブラシを用いて光触媒含有層側基板から付着物を掃きとる方法等が挙げられる。
(4) Method for removing deposits from the photocatalyst-containing layer by contacting a solid substance Next, a method for removing deposits from the photocatalyst-containing layer by contacting a solid substance in this step explain. As a method for removing deposits from the photocatalyst-containing layer by bringing the solid into contact with the photocatalyst-containing layer, for example, an adsorbing adsorption plate is brought into contact with the photocatalyst-containing layer and attached from the photocatalyst-containing layer side substrate. Examples include a method of adsorbing and removing the adsorbate and a method of sweeping off deposits from the photocatalyst containing layer side substrate using a brush.

上記吸着性を有する吸着板としては、例えば粘着性を有する基板やシート等とすることができ、このような吸着板を用いた場合、上記吸着板を光触媒含有層表面と接触させた後、上記吸着板を光触媒含有層から剥離することにより、光触媒含有層に付着した付着物を吸着板側に転写させることができる。なお、吸着板の種類等としては、付着物との接着性を有し、かつ光触媒含有層から剥離することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、付着物の種類等により適宜選択され、例えば一般的な粘着層を基板上に形成したもの等とすることができる。   The adsorption plate having the adsorptivity can be, for example, an adhesive substrate or sheet, and when such an adsorption plate is used, the adsorbing plate is brought into contact with the photocatalyst-containing layer surface, By separating the adsorption plate from the photocatalyst containing layer, the adhering matter adhering to the photocatalyst containing layer can be transferred to the adsorption plate side. The type of the adsorbing plate is not particularly limited as long as it has adhesiveness to the deposit and can be peeled off from the photocatalyst-containing layer. For example, a general adhesive layer formed on a substrate can be used.

また、上記ブラシとしては、光触媒含有層を傷つけないものであれば特に限定されるものではなく、一般的な装置の洗浄に用いられているブラシ等と同様とすることができる。   The brush is not particularly limited as long as it does not damage the photocatalyst-containing layer, and can be the same as a brush used for cleaning a general apparatus.

(5)エネルギーを利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法
次に、エネルギーを利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する方法について説明する。このような方法としては、例えば光触媒含有層に熱エネルギーを照射し、光触媒含有層に付着した付着物を揮発させる方法や、上記光触媒含有層に超音波エネルギーを照射して光触媒含有層から付着物を除去する方法、光触媒含有層にプラズマ照射する方法、光触媒含有層に電子線照射する方法、光触媒含有層に光エネルギーを照射する方法等が挙げられる。
(5) Method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using energy Next, a method of removing deposits from the photocatalyst containing layer using energy will be described. Such a method includes, for example, a method of irradiating the photocatalyst containing layer with thermal energy and volatilizing the deposit attached to the photocatalyst containing layer, or irradiating the photocatalyst containing layer with ultrasonic energy to deposit from the photocatalyst containing layer. For example, a method of irradiating the photocatalyst-containing layer with plasma, a method of irradiating the photocatalyst-containing layer with an electron beam, and a method of irradiating the photocatalyst-containing layer with light energy.

上記熱エネルギーを用いる方法としては、例えば上記光触媒含有層に付着した付着物を揮発等させて、光触媒含有層から除去する方法とすることができ、付着物の沸点より高い温度に光触媒含有層側基板を加熱する方法等とすることができる。このような温度としては、付着物の種類等により適宜選択されることとなるが、通常20℃〜300℃程度、中でも50℃〜200℃程度とすることができる。また上記加熱方法としては、例えばホットプレートや赤外線ヒーター、またはオーブン等を用いることができる。なお、加熱時間については、上記付着物の種類や量等に応じて適宜選択されることとなる。   As the method using the thermal energy, for example, the deposit attached to the photocatalyst containing layer can be volatilized and removed from the photocatalyst containing layer. A method of heating the substrate can be employed. Such a temperature is appropriately selected depending on the kind of deposits and the like, but is usually about 20 ° C. to 300 ° C., particularly about 50 ° C. to 200 ° C. As the heating method, for example, a hot plate, an infrared heater, an oven, or the like can be used. In addition, about heating time, it will select suitably according to the kind, quantity, etc. of the said deposit | attachment.

また、上記超音波を照射する方法としては、一般的な超音波洗浄方法と同様とすることができ、例えば洗浄液が注入されている洗浄液保持槽に、上記光触媒含有層を浸漬した後、光触媒含有層に対して超音波を照射する方法等とすることができる。   The method of irradiating the ultrasonic wave may be the same as a general ultrasonic cleaning method, for example, after immersing the photocatalyst-containing layer in a cleaning liquid holding tank into which a cleaning liquid is injected, A method of irradiating the layer with ultrasonic waves can be used.

上記光触媒含有層にプラズマを照射する方法としては、光触媒含有層表面に付着した付着物を除去することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば真空中でプラズマ照射する方法であってもよく、また大気圧下でプラズマ照射する方法であってもよい。通常、上記プラズマの照射方向は、光触媒含有層側基板のうち光触媒含有層側からとされる。   The method of irradiating the photocatalyst-containing layer with plasma is not particularly limited as long as it is a method capable of removing the deposits attached to the surface of the photocatalyst-containing layer. There may be a method of plasma irradiation under atmospheric pressure. Usually, the plasma irradiation direction is from the photocatalyst containing layer side of the photocatalyst containing layer side substrate.

なお本発明においては特に上記プラズマ照射が大気圧下でのプラズマ照射であることが好ましい。これにより、減圧用の装置等が必要なく、コストや製造効率等の面から好ましいものとすることができるからである。このような大気圧プラズマの照射条件としては、以下のようなものとすることができる。例えば、電源出力としては、一般的な大気圧プラズマの照射装置に用いられるものと同様とすることができる。また、この際、照射されるプラズマの電極と、上記光触媒含有層との距離は、0.2mm〜20mm程度、中でも1mm〜5mm程度とされることが好ましい。また基板搬送速度は0.1m/min〜10m/min程度、中でも0.5m/min〜5m/min程度が好ましい。   In the present invention, the plasma irradiation is particularly preferably plasma irradiation under atmospheric pressure. This is because an apparatus for decompression or the like is not necessary, which can be preferable in terms of cost, manufacturing efficiency, and the like. The irradiation conditions of such atmospheric pressure plasma can be as follows. For example, the power output can be the same as that used in a general atmospheric pressure plasma irradiation apparatus. At this time, the distance between the irradiated plasma electrode and the photocatalyst-containing layer is preferably about 0.2 mm to 20 mm, and more preferably about 1 mm to 5 mm. The substrate transport speed is preferably about 0.1 m / min to 10 m / min, and more preferably about 0.5 m / min to 5 m / min.

また、上記光触媒含有層に電子線を照射する方法としては、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を、除去可能な電子線を照射することが可能な方法であれば特に限定されるものではない。このような電子線の照射方法として具体的には、線状のフィラメントからカーテン状に均一な電子線を照射できる装置(例えば、エレクトロカーテン型の装置)やフォトマスク作成用の電子線露光器などの公知の装置等を使用することができる。このときの電子線照射線量としては付着物の種類、量によって適宜決定されるものであるが、通常、1〜30MRadの加速エネルギーを持つ電子線が基板表面に照射されると、表面の付着物が分解除去されるため、この範囲とすることが好ましい。電子線線量が低すぎると期待される効果が得られず、一方、電子線線量が高すぎると光触媒層表面を損傷する可能性があるからである。   Further, the method for irradiating the photocatalyst-containing layer with an electron beam is not particularly limited as long as it is a method capable of irradiating the adhering matter attached to the photocatalyst-containing layer surface with a removable electron beam. Absent. Specific examples of such an electron beam irradiation method include a device capable of irradiating a uniform electron beam in the form of a curtain from a linear filament (for example, an electrocurtain type device), an electron beam exposure device for creating a photomask, etc. Any known device can be used. The electron beam irradiation dose at this time is appropriately determined depending on the kind and amount of the deposit, but usually when the electron beam having an acceleration energy of 1 to 30 MRad is irradiated onto the substrate surface, the deposit on the surface Is preferably within this range. This is because if the electron beam dose is too low, the expected effect cannot be obtained, while if the electron beam dose is too high, the surface of the photocatalyst layer may be damaged.

上記光触媒含有層に光エネルギーを照射する方法としては、光エネルギーの作用によって上記光触媒含有層から上記付着物を除去する方法であってもよいが、本発明においては特に光エネルギーによって上記光触媒含有層中に含有される光触媒を励起させ、この光触媒の作用も利用して、付着物を除去する方法であることが好ましい。このような方法に用いられる光エネルギーとしては、上記光触媒を励起可能な光エネルギーであれば特に限定されるものではなく、可視光に限定されるものではない。このような方法に用いられる光エネルギーの波長は、通常400nm以下の範囲、好ましくは150nm〜380nmの範囲から設定される。これは、後述するように光触媒含有層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。   The method of irradiating the photocatalyst-containing layer with light energy may be a method of removing the deposits from the photocatalyst-containing layer by the action of light energy. In the present invention, the photocatalyst-containing layer is particularly produced with light energy. The method is preferably a method in which the photocatalyst contained therein is excited and the action of this photocatalyst is also used to remove the deposits. The light energy used in such a method is not particularly limited as long as it can excite the photocatalyst, and is not limited to visible light. The wavelength of light energy used in such a method is usually set in the range of 400 nm or less, preferably in the range of 150 nm to 380 nm. This is because the preferable photocatalyst used in the photocatalyst-containing layer is titanium dioxide as described later, and light having the above-described wavelength is preferable as energy for activating the photocatalytic action by the titanium dioxide.

このような光エネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。また、上述したような光源を用いて光エネルギーを照射する方法の他、エキシマ、YAG等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。   Examples of light sources that can be used for such light energy irradiation include mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, excimer lamps, and various other light sources. In addition to the above-described method of irradiating light energy using a light source, a method of drawing and irradiating in a pattern using a laser such as an excimer or YAG can also be used.

また、上記光エネルギーの照射方向としては、上記光触媒含有層に付着物が付着した領域に光エネルギーを照射可能な方向であれば、特に限定されるものではなく、例えば後述する光触媒含有層側基板の基材側からエネルギーを照射してもよいが、本発明においては特に、上記光触媒含有層側基板の光触媒含有層側からエネルギーを照射することが好ましい。これにより、例えば光触媒含有層側基板内に遮光部等が形成されている場合であっても、光触媒含有層全面に光エネルギーを照射することが可能となるからである。   Further, the irradiation direction of the light energy is not particularly limited as long as it is a direction in which the light energy can be irradiated to the region where the deposit is attached to the photocatalyst containing layer. For example, the photocatalyst containing layer side substrate described later Although energy may be irradiated from the base material side, it is preferable to irradiate energy from the photocatalyst containing layer side of the photocatalyst containing layer side substrate in the present invention. Thereby, for example, even when a light-shielding portion or the like is formed in the photocatalyst-containing layer side substrate, it is possible to irradiate the entire surface of the photocatalyst-containing layer with light energy.

ここで、光エネルギー照射に際しての光エネルギーの照射量は、パターン形成用基板の表面に付着した付着物が除去されるのに必要な照射量とする。またこの際、光触媒含有層を加熱しながら光エネルギー照射することにより、光触媒の感度を上昇させることが可能となり、効率的に付着物を分解除去できる点で好ましい。具体的には30℃〜80℃の範囲内で加熱することが好ましい。   Here, the irradiation amount of light energy at the time of irradiation with light energy is set to an irradiation amount necessary for removing deposits adhering to the surface of the pattern forming substrate. In this case, it is preferable in that the photocatalyst-containing layer is irradiated with light energy while being heated, so that the sensitivity of the photocatalyst can be increased and the deposits can be efficiently decomposed and removed. Specifically, it is preferable to heat within a range of 30 ° C to 80 ° C.

(光触媒含有層側基板)
次に、本工程によって付着物が除去される光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板について説明する。本工程に用いられる光触媒含有層側基板は、光触媒を含有する光触媒含有層および基材を有するものであり、通常、基材と、その基材上に光触媒含有層が形成されているものである。以下、本工程に用いられる光触媒含有層側基板の各構成について説明する。
(Photocatalyst containing layer side substrate)
Next, the photocatalyst containing layer side substrate having the photocatalyst containing layer from which deposits are removed by this step will be described. The photocatalyst containing layer side substrate used in this step has a photocatalyst containing layer and a base material containing a photocatalyst, and is usually a base material and a photocatalyst containing layer formed on the base material. . Hereinafter, each structure of the photocatalyst containing layer side board | substrate used for this process is demonstrated.

(1)光触媒含有層
まず、光触媒含有層側基板に用いられる光触媒含有層について説明する。本工程に用いられる光触媒含有層は、光触媒含有層中の光触媒が、対向して配置されるパターン形成用基板の特性を変化させることが可能なものであれば特に限定されるものではなく、光触媒とバインダとから構成されているものであってもよく、光触媒単体で製膜されたものであってもよい。また、その表面の特性は特に親液性であっても撥液性であってもよい。
(1) Photocatalyst containing layer First, the photocatalyst containing layer used for a photocatalyst containing layer side board | substrate is demonstrated. The photocatalyst-containing layer used in this step is not particularly limited as long as the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer can change the characteristics of the pattern forming substrate disposed to face each other. And a binder, or a film formed of a single photocatalyst. Further, the surface characteristics may be particularly lyophilic or lyophobic.

本発明で使用される光触媒としては、半導体として知られる例えば二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化タングステン(WO)、酸化ビスマス(Bi)、および酸化鉄(Fe)を挙げることができる。また半導体以外としては、金属錯体や銀なども用いることができる。本発明においては、これらから選択して1種または2種以上を混合して用いることができる。 As the photocatalyst used in the present invention, known as semiconductors, for example, titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3), and the like, and iron oxide (Fe 2 O 3). In addition to semiconductors, metal complexes and silver can also be used. In this invention, it can select from these and can use 1 type or in mixture of 2 or more types.

本発明においては、特に二酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタンは励起波長が380nm以下にある。   In the present invention, titanium dioxide is particularly preferably used because it has a high band gap energy, is chemically stable, has no toxicity, and is easily available. Titanium dioxide includes an anatase type and a rutile type, and both can be used in the present invention, but anatase type titanium dioxide is preferred. Anatase type titanium dioxide has an excitation wavelength of 380 nm or less.

このようなアナターゼ型二酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル(石原産業(株)製STS−02(平均粒径7nm)、石原産業(株)製ST−K01)、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル(日産化学(株)製TA−15(平均粒径12nm))等を挙げることができる。   Examples of such anatase type titanium dioxide include hydrochloric acid peptizer type anatase type titania sol (STS-02 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. (average particle size 7 nm), ST-K01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), nitric acid solution An anatase type titania sol (TA-15 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (average particle size 12 nm)) and the like can be mentioned.

また、上記酸化チタンとして可視光応答型のものを用いてもよい。可視光応答型の酸化チタンとは、可視光のエネルギーによっても励起されるものであり、このような可視光応答化の方法としては、酸化チタンを窒化処理する方法等が挙げられる。   Further, a visible light responsive type may be used as the titanium oxide. Visible light responsive titanium oxide is also excited by the energy of visible light. Examples of such a visible light responsive method include a method of nitriding titanium oxide.

ここで、本発明でいう酸化チタンの窒化処理とは、酸化チタン(TiO)の結晶の酸素サイトの一部を窒素原子での置換する処理や、酸化チタン(TiO)結晶の格子間に窒素原子をドーピングする処理、または酸化チタン(TiO)結晶の多結晶集合体の粒界に窒素原子を配する処理等をいう。 Here, the nitriding treatment of titanium oxide referred to in the present invention is a treatment for replacing part of the oxygen sites of the titanium oxide (TiO 2 ) crystal with nitrogen atoms, or between the lattices of the titanium oxide (TiO 2 ) crystal. A treatment of doping nitrogen atoms or a treatment of arranging nitrogen atoms at the grain boundaries of a polycrystalline aggregate of titanium oxide (TiO 2 ) crystals.

酸化チタン(TiO)の窒化処理方法は、特に限定されるものではなく、例えば、結晶性酸化チタンの微粒子をアンモニア雰囲気下で700℃の熱処理により、窒素をドーピングし、この窒素のドーピングされた微粒子と、無機バインダや溶媒等を用いて、分散液とする方法等が挙げられる。 The method of nitriding titanium oxide (TiO 2 ) is not particularly limited. For example, crystalline titanium oxide fine particles are doped with nitrogen by heat treatment at 700 ° C. in an ammonia atmosphere, and the nitrogen is doped. Examples thereof include a method of forming a dispersion using fine particles and an inorganic binder, a solvent, or the like.

また光触媒含有層中の光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が50nm以下であることが好ましく、20nm以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。   The smaller the particle size of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer is, the more effective the photocatalytic reaction takes place. The average particle size is preferably 50 nm or less, and particularly preferably 20 nm or less.

本発明における光触媒含有層は、上述したように光触媒単独で形成されたものであってもよく、またバインダと混合して形成されたものであってもよい。   The photocatalyst-containing layer in the present invention may be formed by a photocatalyst alone as described above, or may be formed by mixing with a binder.

光触媒のみからなる光触媒含有層の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、CVD法、真空蒸着法等の真空製膜法を用いる方法を挙げることができる。真空製膜法により光触媒含有層を形成することにより、均一な膜でかつ光触媒のみを含有する光触媒含有層とすることが可能であり、これによりパターン形成用基板の特性を効率よく変化させることが可能となる。   Examples of a method for forming a photocatalyst-containing layer composed only of a photocatalyst include a method using a vacuum film forming method such as a sputtering method, a CVD method, or a vacuum deposition method. By forming the photocatalyst-containing layer by a vacuum film-forming method, it is possible to obtain a photocatalyst-containing layer that is a uniform film and contains only the photocatalyst, thereby efficiently changing the characteristics of the substrate for pattern formation. It becomes possible.

また、光触媒のみからなる光触媒含有層の形成方法の他の例としては、例えば光触媒が二酸化チタンの場合は、基材上に無定形チタニアを形成し、次いで焼成により結晶性チタニアに相変化させる方法等が挙げられる。ここで用いられる無定形チタニアとしては、例えば四塩化チタン、硫酸チタン等のチタンの無機塩の加水分解、脱水縮合、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシチタン等の有機チタン化合物を酸存在下において加水分解、脱水縮合によって得ることができる。次いで、400℃〜500℃における焼成によってアナターゼ型チタニアに変性し、600℃〜700℃の焼成によってルチル型チタニアに変性することができる。   In addition, as another example of a method for forming a photocatalyst-containing layer comprising only a photocatalyst, for example, when the photocatalyst is titanium dioxide, a method of forming amorphous titania on a substrate and then changing the phase to crystalline titania by firing. Etc. As the amorphous titania used here, for example, hydrolysis, dehydration condensation, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetra-n-propoxytitanium, tetrabutoxytitanium, titanium inorganic salts such as titanium tetrachloride and titanium sulfate, An organic titanium compound such as tetramethoxytitanium can be obtained by hydrolysis and dehydration condensation in the presence of an acid. Next, it can be modified to anatase titania by baking at 400 ° C. to 500 ° C. and modified to rutile type titania by baking at 600 ° C. to 700 ° C.

また、バインダを用いる場合は、バインダの主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものが好ましく、例えばオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。   Moreover, when using a binder, what has the high bond energy that the main frame | skeleton of a binder is not decomposed | disassembled by photoexcitation of said photocatalyst is preferable, for example, organopolysiloxane etc. can be mentioned.

このようにオルガノポリシロキサンをバインダとして用いた場合は、上記光触媒含有層は、光触媒とバインダであるオルガノポリシロキサンとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を基材上に塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより光触媒含有層を形成することができる。   When organopolysiloxane is used as a binder in this way, the photocatalyst-containing layer is prepared by dispersing the photocatalyst and the binder organopolysiloxane in a solvent together with other additives as necessary. It can be formed by applying this coating solution on a substrate. As the solvent to be used, alcohol-based organic solvents such as ethanol and isopropanol are preferable. The application can be performed by a known application method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, or bead coating. When an ultraviolet curable component is contained as a binder, the photocatalyst-containing layer can be formed by irradiating with ultraviolet rays and performing a curing treatment.

また、バインダとして無定形シリカ前駆体を用いることができる。この無定形シリカ前駆体は、一般式SiXで表され、Xはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物、それらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量3000以下のポリシロキサンが好ましい。 An amorphous silica precursor can be used as the binder. This amorphous silica precursor is represented by the general formula SiX 4, X is a halogen, a methoxy group, an ethoxy group or a silicon compound an acetyl group or the like, and silanol or average molecular weight of 3,000 or less, their hydrolysates Polysiloxane is preferred.

具体的には、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン等が挙げられる。また、この場合には、無定形シリカの前駆体と光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、基材上に空気中の水分により加水分解させてシラノールを形成させた後、常温で脱水縮重合することにより光触媒含有層を形成できる。シラノールの脱水縮重合を100℃以上で行えば、シラノールの重合度が増し、膜表面の強度を向上できる。また、これらの結着剤は、単独あるいは2種以上を混合して用いることができる。   Specific examples include tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetrabutoxysilane, and tetramethoxysilane. In this case, the amorphous silica precursor and the photocatalyst particles are uniformly dispersed in a non-aqueous solvent, and hydrolyzed with moisture in the air on the substrate to form silanol, and then at room temperature. A photocatalyst-containing layer can be formed by dehydration-condensation polymerization. If dehydration condensation polymerization of silanol is carried out at 100 ° C. or higher, the degree of polymerization of silanol increases and the strength of the film surface can be improved. Moreover, these binders can be used individually or in mixture of 2 or more types.

バインダを用いた場合の光触媒含有層中の光触媒の含有量は、5〜60重量%、好ましくは20〜40重量%の範囲で設定することができる。また、光触媒含有層の厚みは、0.05〜10μmの範囲内が好ましい。   When the binder is used, the content of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer can be set in the range of 5 to 60% by weight, preferably 20 to 40% by weight. The thickness of the photocatalyst containing layer is preferably in the range of 0.05 to 10 μm.

また、光触媒含有層には上記の光触媒、バインダの他に、界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ(株)製NIKKOL BL、BC、BO、BBの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ZONYL FSN、FSO、旭硝子(株)製サーフロンS−141、145、大日本インキ化学工業(株)製メガファックF−141、144、ネオス(株)製フタージェントF−200、F251、ダイキン工業(株)製ユニダインDS−401、402、スリーエム(株)製フロラードFC−170、176等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。   In addition to the photocatalyst and the binder, the photocatalyst containing layer can contain a surfactant. Specifically, hydrocarbons such as NIKKOL BL, BC, BO, BB series manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd., ZONYL FSN, FSO manufactured by DuPont, Surflon S-141, 145 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Dainippon Megafac F-141, 144 manufactured by Ink Chemical Industry Co., Ltd., Footgent F-200, F251 manufactured by Neos Co., Ltd., Unidyne DS-401, 402 manufactured by Daikin Industries, Ltd., Fluorard FC-170 manufactured by 3M Co., Ltd. Fluorine-based or silicone-based nonionic surfactants such as 176, and cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants can also be used.

さらに、光触媒含有層には上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。   In addition to the above surfactants, the photocatalyst-containing layer includes polyvinyl alcohol, unsaturated polyester, acrylic resin, polyethylene, diallyl phthalate, ethylene propylene diene monomer, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin, polycarbonate, Polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyester, polybutadiene, polybenzimidazole, polyacrylonitrile, epichlorohydrin, polysulfide, polyisoprene, oligomers, polymers, etc. It can be included.

ここで本発明においては、上記光触媒含有層は、基材の全面に形成されていてもよいが、例えば特性変化パターンを形成する形状に、パターン状に形成されていてもよい。これにより、光触媒含有層全面にエネルギーが照射された場合であっても、パターン形成用基板のうち、目的とする領域のみに特性変化パターンを形成することができるからである。このような光触媒含有層のパターニング方法は、特に限定されるものではないが、例えばフォトリソグラフィー法等により行うことが可能である。   Here, in the present invention, the photocatalyst-containing layer may be formed on the entire surface of the substrate, but may be formed in a pattern, for example, in a shape that forms a characteristic change pattern. Thereby, even when energy is irradiated to the entire surface of the photocatalyst containing layer, the characteristic change pattern can be formed only in the target region of the pattern forming substrate. The patterning method of such a photocatalyst-containing layer is not particularly limited, but can be performed by, for example, a photolithography method.

また本発明においては、上記光触媒含有層上に遮光部が形成されていてもよく、また光触媒含有層と基材との間に遮光部が形成されていてもよい。この場合、光触媒含有層全面にエネルギーが照射された場合であっても、フォトマスク等を用いる必要のないものとすることができるという利点を有する。なお、このような遮光部は、一般的なカラーフィルタにおける遮光部と同様の材料や形成方法により形成することができる。   In the present invention, a light shielding part may be formed on the photocatalyst containing layer, or a light shielding part may be formed between the photocatalyst containing layer and the substrate. In this case, there is an advantage that even if the entire surface of the photocatalyst containing layer is irradiated with energy, it is not necessary to use a photomask or the like. In addition, such a light shielding part can be formed by the same material and forming method as the light shielding part in a general color filter.

(2)基材
次に、光触媒含有層側基板に用いられる基材について説明する。本発明においては、図1(a)に示すように、光触媒含有層側基板3は、少なくとも基材1とこの基材1上に形成された光触媒含有層2とを有するものである。
(2) Base material Next, the base material used for a photocatalyst content layer side substrate is explained. In this invention, as shown to Fig.1 (a), the photocatalyst containing layer side board | substrate 3 has the base material 1 and the photocatalyst containing layer 2 formed on this base material 1 at least.

本発明に用いられる基材は、上記光触媒含有層を形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく、例えば可撓性を有する樹脂製フィルム等であってもよいし、可撓性を有さないもの、例えばガラス基板等であってもよい。   The base material used in the present invention is not particularly limited as long as it can form the photocatalyst-containing layer. For example, a flexible resin film or the like may be used. For example, a glass substrate or the like may be used.

なお、基材表面と上記光触媒含有層との密着性を向上させるため、また光触媒の作用による基材の劣化を防ぐために基材上に中間層を形成するようにしてもよい。このような中間層としては、シラン系、チタン系のカップリング剤や、反応性スパッタ法やCVD法等により作製したシリカ膜等が挙げられる。   An intermediate layer may be formed on the base material in order to improve the adhesion between the base material surface and the photocatalyst-containing layer and to prevent the base material from being deteriorated by the action of the photocatalyst. Examples of such an intermediate layer include silane-based and titanium-based coupling agents, silica films prepared by a reactive sputtering method, a CVD method, and the like.

2.パターン形成工程
次に、本発明におけるパターン形成工程について説明する。本発明におけるパターン形成工程は、基材、および上記基材上に形成され、少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板の上記光触媒含有層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するパターン形成用基板とを対向させて配置し、上記光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射することにより、上記パターン形成用基板の表面に、特性が変化した特性変化パターンを形成し、パターン形成体を形成する工程である。なお、本発明において上記パターン形成工程は、少なくとも2回以上行われればよく、その回数は特に限定されるものではない。
2. Pattern Formation Step Next, the pattern formation step in the present invention will be described. The pattern formation process in this invention is based on the said photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side board | substrate which has a photocatalyst containing layer formed on a base material and the said base material and contains a photocatalyst at least, and the effect | action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. A pattern-forming substrate whose surface characteristics change is placed opposite to it, and the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy in a pattern, whereby a characteristic-changing pattern with changed characteristics is formed on the surface of the pattern-forming substrate. Forming a pattern forming body. In the present invention, the pattern forming step may be performed at least twice, and the number of times is not particularly limited.

本発明においては、上記パターン形成工程とパターン形成工程との間に、上記付着物除去工程が行われることから、上記パターン形成工程に用いられる光触媒含有層側基板の光触媒の感度が変化してしまうことを防ぐことができ、目的とするパターン状に高精細に特性変化パターンが形成されたパターン形成体を複数製造することが可能となるのである。以下、本工程に用いられるパターン形成用基板、およびエネルギーの照射方法についてそれぞれ説明する。   In this invention, since the said deposit removal process is performed between the said pattern formation process and a pattern formation process, the sensitivity of the photocatalyst of the photocatalyst containing layer side board | substrate used for the said pattern formation process will change. This makes it possible to manufacture a plurality of pattern-formed bodies in which characteristic change patterns are formed in a target pattern with high definition. Hereinafter, the substrate for pattern formation used in this step and the energy irradiation method will be described.

(パターン形成用基板)
まず本発明に用いられるパターン形成用基板について説明する。本発明に用いられるパターン形成用基板は、上述した光触媒含有層側基板と対向させてエネルギーを照射した際に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するものであればよく、その構成については特に限定されるものではない。
(Pattern for forming a pattern)
First, the pattern forming substrate used in the present invention will be described. The substrate for pattern formation used in the present invention may be any substrate as long as its surface characteristics are changed by the action of the photocatalyst associated with energy irradiation when irradiated with energy while facing the above-mentioned photocatalyst-containing layer side substrate. The configuration is not particularly limited.

例えば支持基板と、その支持基板上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化する特性変化層とを有するものであってもよく、またエネルギー照射に伴う光触媒の作用により特性が変化する特性変化層のみからなるものであってもよい。なお、本発明においては、上記特性変化層が有機物を含有する層であることが特に好ましい。特性変化層が有機物を含有する場合、上記光触媒含有層側基板を用いてパターニングした際に付着物が光触媒含有層に付着しやすいため、本発明の利点を特に活かすことが可能となるからである。   For example, it may have a support substrate and a characteristic change layer formed on the support substrate and whose surface characteristics change due to the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation, and the characteristic due to the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation. It may be composed only of a characteristic change layer in which changes. In the present invention, the characteristic change layer is particularly preferably a layer containing an organic substance. This is because, when the characteristic change layer contains an organic substance, the deposit easily adheres to the photocatalyst-containing layer when patterning is performed using the above-described photocatalyst-containing layer side substrate, so that the advantages of the present invention can be particularly utilized. .

また、上記パターン形成用基板における特性変化層の特性変化の種類についても特に限定されるものではなく、例えばエネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の濡れ性が変化するものであってもよく、また例えばエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、特定の物質との接着性が変化するもの等であってもよい。本発明においては、特にエネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の濡れ性が変化するものが好ましく、中でもエネルギー照射に伴う光触媒の作用により液体との接触角が低下する濡れ性変化層であることが好ましい。これにより、本工程により濡れ性が変化した領域を親液性領域、本工程により濡れ性が変化していない領域を撥液性領域とすることができる。したがって本発明により製造されたパターン形成体上に例えば塗布法等により機能性部形成用塗工液を塗布した際、親液性領域である特性変化パターンにのみ機能性部形成用塗工液を付着させることができ、高精細なパターン状に機能性部を形成すること等が可能となるからである。   Also, the type of characteristic change of the characteristic change layer in the pattern forming substrate is not particularly limited, and for example, the wettability of the surface may be changed by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation, For example, the adhesiveness with a specific substance may change due to the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation. In the present invention, it is particularly preferred that the wettability of the surface is changed by the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation, and in particular, the wettability changing layer in which the contact angle with the liquid is lowered by the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation. preferable. Thereby, the area where wettability has changed by this process can be made a lyophilic area, and the area where wettability has not changed by this process can be made a liquid repellent area. Therefore, when the functional part forming coating liquid is applied to the pattern formed body manufactured according to the present invention by, for example, a coating method, the functional part forming coating liquid is applied only to the characteristic change pattern which is a lyophilic region. This is because the functional part can be formed in a highly fine pattern.

ここで、親液性領域とは、隣接する領域より液体との接触角が1°以上低い領域をいうこととし、液体との接触角が小さい領域であって、機能性部を形成する機能性部形成用塗工液に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。また、撥液性領域とは、液体との接触角が大きい領域であり、上記機能性部形成用塗工液に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。   Here, the lyophilic region refers to a region having a contact angle with the liquid of 1 ° or more lower than that of the adjacent region, and is a region having a small contact angle with the liquid, and the functionality that forms the functional part. The region having good wettability with respect to the coating liquid for part formation will be referred to. Further, the liquid repellent region is a region having a large contact angle with the liquid, and refers to a region having poor wettability with respect to the functional part forming coating liquid.

上記パターン形成用基板に用いられる濡れ性変化層は、濡れ性が変化していない状態では、表面張力40mN/mの液体との接触角が、10°以上、特に表面張力20mN/mの液体との接触角が10°以上の濡れ性を示すことが好ましい。これは、濡れ性が変化していない領域は、撥液性が要求される領域であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、例えば上記機能性部形成用塗工液を塗布した際に、撥液性領域上にも機能性部形成用塗工液が残存する可能性があり、好ましくないからである。   When the wettability changing layer used for the pattern forming substrate is not changed in wettability, the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is 10 ° or more, particularly a liquid having a surface tension of 20 mN / m. It is preferable to show wettability with a contact angle of 10 ° or more. This is because the area where the wettability is not changed is an area where liquid repellency is required. Therefore, when the contact angle with the liquid is small, the liquid repellency is not sufficient. This is because there is a possibility that the functional part forming coating liquid may remain on the liquid repellent region when the coating liquid is applied.

また、本工程により上記濡れ性変化層に光触媒の作用が及ぼされた場合、濡れ性が変化した部分の液体との接触角は、表面張力40mN/mの液体との接触角が、9°以下、特に表面張力60mN/mの液体との接触角が10°以下となることが好ましい。濡れ性が変化した部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高い場合は、例えば、上記機能性部形成用塗工液を塗布した際に、親液性領域においても機能性部形成用塗工液をはじいてしまう可能性があり、親液性領域上に機能性部パターニングすることが難しくなる可能性があるからである。   Further, when the photocatalytic action is exerted on the wettability changing layer by this step, the contact angle with the liquid of the portion where the wettability has changed is 9 ° or less with the liquid with the surface tension of 40 mN / m. In particular, the contact angle with a liquid having a surface tension of 60 mN / m is preferably 10 ° or less. When the wettability has changed, that is, when the contact angle with the liquid in the lyophilic area is high, for example, when the functional part forming coating liquid is applied, the functional part is formed also in the lyophilic area. This is because the coating liquid may be repelled and it may be difficult to pattern the functional part on the lyophilic region.

なお、ここでいう液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いた。   In addition, the contact angle with the liquid here is measured using a contact angle measuring instrument (Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-Z type) with a liquid having various surface tensions (from the microsyringe to the liquid. 30 seconds after dropping), and the result was obtained or the result was graphed. In this measurement, as a liquid having various surface tensions, a wetting index standard solution manufactured by Pure Chemical Co., Ltd. was used.

このようなエネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層としては、例えばオルガノポリシロキサンを含有する層等とすることができ、具体的には特開2001−074928号公報に記載されているようなオルガノポリシロキサン等を含有する層とすることができる。   As the wettability changing layer in which the wettability is changed by the action of the photocatalyst associated with the energy irradiation, for example, a layer containing an organopolysiloxane can be used. Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-074928 discloses. It can be set as the layer containing organopolysiloxane etc. which are described.

また、上記オルガノポリシロキサンの他に、界面活性剤や添加剤等を用いることができ、これらについても、例えば特開2001−074928号公報に記載されているようなものを用いることができる。   In addition to the organopolysiloxane, a surfactant, an additive, and the like can be used. For example, those described in JP-A-2001-074928 can be used.

上記特性変化層の膜厚としては、特性変化層の種類や、パターン形成用基板の種類や用途等に応じて適宜選択されるものであるが、通常0.01μm〜1mm程度、中でも0.1μm〜0.1mm程度とすることができる。   The film thickness of the characteristic change layer is appropriately selected according to the type of the characteristic change layer, the type and application of the pattern forming substrate, etc., but is usually about 0.01 μm to 1 mm, especially 0.1 μm. It can be about 0.1 mm.

また上記パターン形成用基板が支持基板を有する場合、支持基板は特性が変化する特性変化層を支持することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、パターン形成体の用途等に応じてその種類や可撓性や透明性等は適宜選択される。本発明において上記支持基板は、有機材料からなるものであってもよく、また無機材料からなるものであってもよい。具体的には、樹脂製フィルム、ガラス、セラミック、金属からなるもの等を用いることができ、板状のものであることが好ましい。   In addition, when the pattern forming substrate has a support substrate, the support substrate is not particularly limited as long as it can support the characteristic changing layer whose characteristics change, and it depends on the use of the pattern forming body. The type, flexibility, transparency, etc. are appropriately selected. In the present invention, the support substrate may be made of an organic material, or may be made of an inorganic material. Specifically, a film made of resin, glass, ceramic, metal, or the like can be used, and a plate-like one is preferable.

(エネルギー照射)
次に、本工程におけるエネルギー照射について説明する。本工程においては、パターン形成用基板と、上記光触媒含有層側基板の光触媒含有層とを、所定の間隙をおいて配置し、所定の方向から光触媒含有層にパターン状にエネルギーが照射される。
(Energy irradiation)
Next, energy irradiation in this step will be described. In this step, the pattern forming substrate and the photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side substrate are arranged with a predetermined gap, and the photocatalyst containing layer is irradiated with energy in a pattern from a predetermined direction.

ここで、上記の配置とは、実質的に光触媒の作用がパターン形成用基板に及ぶような状態で配置された状態をいうこととし、上記光触媒含有層と上記パターン形成用基板が密着している状態の他、所定の間隔を隔てて上記光触媒含有層とパターン形成用基板とが配置された状態とする。この間隙は、200μm以下であることが好ましい。   Here, the above arrangement means a state in which the action of the photocatalyst substantially extends to the pattern forming substrate, and the photocatalyst-containing layer and the pattern forming substrate are in close contact with each other. In addition to the state, the photocatalyst-containing layer and the pattern forming substrate are arranged at a predetermined interval. This gap is preferably 200 μm or less.

本発明において上記間隙は、光触媒の感度も高く、特性変化パターンの形成効率が良好である点を考慮すると特に0.2μm〜50μmの範囲内、好ましくは1μm〜10μmの範囲内とすることが好ましい。このような間隙の範囲は、特に間隙を高い精度で制御することが可能である小面積のパターン形成用基板に対して特に有効である。   In the present invention, the gap is preferably in the range of 0.2 μm to 50 μm, preferably in the range of 1 μm to 10 μm, considering that the photocatalyst has high sensitivity and the characteristic change pattern formation efficiency is good. . Such a gap range is particularly effective for a small area pattern forming substrate capable of controlling the gap with high accuracy.

一方、例えば300mm×300mm以上といった大面積のパターン形成用基板に対して処理を行う場合は、上述したような微細な間隙を光触媒含有層側基板と上記パターン形成用基板との間に形成することは極めて困難である。したがって、パターン形成用基板が比較的大面積である場合は、上記間隙は、10〜100μmの範囲内、特に50〜75μmの範囲内とすることが好ましい。間隙をこのような範囲内とすることにより、パターンの精度の低下の問題や、光触媒の感度が悪化して特性変化パターンを形成する効率が悪化する等の問題が生じることなく、さらに特性変化パターンにムラが発生しないといった効果を有するからである。   On the other hand, when processing a pattern forming substrate having a large area of, for example, 300 mm × 300 mm or more, a fine gap as described above is formed between the photocatalyst containing layer side substrate and the pattern forming substrate. Is extremely difficult. Therefore, when the pattern forming substrate has a relatively large area, the gap is preferably in the range of 10 to 100 μm, particularly in the range of 50 to 75 μm. By setting the gap within such a range, the characteristic change pattern can be further reduced without causing problems such as a decrease in pattern accuracy or a problem that the sensitivity of the photocatalyst deteriorates and the efficiency of forming the characteristic change pattern deteriorates. This is because there is an effect that unevenness does not occur.

このように比較的大面積のパターン形成用基板にエネルギー照射する際には、エネルギー照射装置内の光触媒含有層側基板とパターン形成用基板との位置決め装置における間隙の設定を、10μm〜200μmの範囲内、特に25μm〜75μmの範囲内に設定することが好ましい。設定値をこのような範囲内とすることにより、光触媒の感度の大幅な悪化を招くことなく配置することが可能となるからである。   When energy is irradiated to the pattern forming substrate having a relatively large area as described above, the gap setting in the positioning device between the photocatalyst containing layer side substrate and the pattern forming substrate in the energy irradiation device is set in the range of 10 μm to 200 μm. Especially, it is preferable to set in the range of 25 micrometers-75 micrometers. This is because by setting the set value within such a range, it is possible to arrange the photocatalyst without significantly deteriorating the sensitivity of the photocatalyst.

このように光触媒含有層とパターン形成用基板表面とを所定の間隔で離して配置することにより、酸素と水および光触媒作用により生じた活性酸素種が脱着しやすくなる。すなわち、上記範囲より光触媒含有層とパターン形成用基板との間隔を狭くした場合は、上記活性酸素種の脱着がしにくくなり、結果的に特性変化パターンを形成する速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。また、上記範囲より間隔を離して配置した場合は、生じた活性酸素種がパターン形成用基板に届き難くなり、この場合も特性変化パターンを形成する速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。   Thus, by disposing the photocatalyst-containing layer and the pattern forming substrate surface at a predetermined interval, oxygen, water, and active oxygen species generated by the photocatalytic action are easily desorbed. That is, when the interval between the photocatalyst-containing layer and the pattern forming substrate is narrower than the above range, it is difficult to desorb the active oxygen species, and as a result, the speed of forming the characteristic change pattern may be reduced. This is not preferable. In addition, when it is arranged at a distance from the above range, the generated active oxygen species are difficult to reach the pattern forming substrate, and in this case, the speed of forming the characteristic change pattern may be reduced. It is not preferable.

このような極めて狭い間隙を均一に形成して光触媒含有層とパターン形成用基板とを配置する方法としては、例えばスペーサを用いる方法を挙げることができる。そして、このようにスペーサを用いることにより、均一な間隙を形成することができるからである。また、このようなスペーサを用いることにより、光触媒の作用により生じた活性酸素種が拡散することなく、高濃度でパターン形成用基板表面に到達することから、効率よく特性変化パターンの形成を行うことができる。   As a method for uniformly forming such a very narrow gap and arranging the photocatalyst containing layer and the pattern forming substrate, for example, a method using a spacer can be mentioned. This is because a uniform gap can be formed by using the spacer in this way. In addition, by using such a spacer, the active oxygen species generated by the action of the photocatalyst reaches the surface of the pattern forming substrate at a high concentration without diffusing, so that the characteristic change pattern can be efficiently formed. Can do.

なお、上記光触媒含有層が可撓性を有する樹脂フィルム等の可撓性を有する基材上に形成された光触媒含有層側基板を用いる場合においては、上述したような間隙を設けることが難しく、製造効率等の面から、上記光触媒含有層とパターン形成用基板とが接触するように配置されていることが好ましい。   In the case of using a photocatalyst-containing layer side substrate formed on a flexible base material such as a resin film in which the photocatalyst-containing layer has flexibility, it is difficult to provide the gap as described above. From the viewpoint of production efficiency and the like, it is preferable that the photocatalyst-containing layer and the pattern forming substrate are disposed so as to contact each other.

本発明においては、このような光触媒含有層側基板の配置状態は、少なくともエネルギー照射の間だけ維持されればよい。   In the present invention, such an arrangement state of the photocatalyst-containing layer side substrate only needs to be maintained at least during the energy irradiation.

なお、本発明でいうエネルギー照射(露光)とは、パターン形成用基板表面に特性が変化した特性変化パターンを形成することが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、可視光の照射に限定されるものではない。   The energy irradiation (exposure) referred to in the present invention is a concept including irradiation of any energy beam capable of forming a characteristic change pattern whose characteristics have changed on the surface of the pattern forming substrate, and irradiation with visible light. It is not limited to.

通常このようなエネルギー照射に用いる光の波長は、400nm以下の範囲、好ましくは150nm〜380nmの範囲から設定される。これは、上述したように光触媒含有層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。   Usually, the wavelength of light used for such energy irradiation is set in the range of 400 nm or less, preferably in the range of 150 nm to 380 nm. This is because, as described above, the preferred photocatalyst used in the photocatalyst-containing layer is titanium dioxide, and light having the above-described wavelength is preferable as the energy for activating the photocatalytic action by the titanium dioxide.

このようなエネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。なおこの場合、例えばフォトマスク等を用いることによって、上記光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射することが可能となる。また、上述したような光源を用いてエネルギーを照射する方法の他、エキシマ、YAG等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。   Examples of light sources that can be used for such energy irradiation include mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, excimer lamps, and various other light sources. In this case, for example, by using a photomask or the like, the photocatalyst-containing layer can be irradiated with energy in a pattern. In addition to the above-described method of irradiating energy using a light source, it is also possible to use a method of drawing and irradiating in a pattern using a laser such as excimer or YAG.

ここで、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、パターン形成用基板の表面に、特性が変化した特性変化パターンが形成されるのに必要な照射量とする。なお、本工程により形成される特性変化パターンの形状や面積等については、パターン形成体の種類や用途等に応じて適宜選択される。またこの際、光触媒含有層を加熱しながらエネルギー照射することにより、感度を上昇させることが可能となり、効率的に特性変化パターンを形成できる点で好ましい。具体的には30℃〜80℃の範囲内で加熱することが好ましい。   Here, the energy irradiation amount at the time of energy irradiation is an irradiation amount necessary for forming a characteristic change pattern having changed characteristics on the surface of the pattern forming substrate. In addition, the shape, area, and the like of the characteristic change pattern formed by this step are appropriately selected according to the type and application of the pattern forming body. Further, at this time, it is preferable in that the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy while heating so that the sensitivity can be increased and the characteristic change pattern can be efficiently formed. Specifically, it is preferable to heat within a range of 30 ° C to 80 ° C.

3.その他
本発明のパターン形成体の製造方法は、上記付着物除去工程および上記パターン形成工程を有するものであれば特に限定されるものではなく、上記工程以外に、例えばパターン形成用基板を製造する工程等を有していてもよい。
3. Others The method for producing a pattern forming body of the present invention is not particularly limited as long as it has the deposit removing step and the pattern forming step. For example, a step of producing a pattern forming substrate in addition to the above steps. Etc. may be included.

なお、本発明により製造されたパターン形成体は、例えば上記特性変化パターン上に着色層が形成されたカラーフィルタの形成や、特性変化パターン上に有機EL層が形成された有機EL素子の形成、特性変化パターン上にレンズが形成されたマイクロレンズの形成等に用いられるものとすることができる。本発明によれば、上記特性変化パターンが、目的とするパターン状に高精細に形成されたものとすることができることから、例えば着色層や有機EL層等、各種機能性部が高精細に形成されたものとすることができるからである。またさらに本発明により製造されたパターン形成体は、細胞を培養するために用いられる細胞培養基板として用いられるものであってもよい。この場合、上記特性変化パターン上に、目的とするパターン状に高精細に細胞を培養することが可能となる。   The pattern formed body produced according to the present invention includes, for example, the formation of a color filter in which a colored layer is formed on the characteristic change pattern, and the formation of an organic EL element in which an organic EL layer is formed on the characteristic change pattern. It can be used for forming a microlens in which a lens is formed on a characteristic change pattern. According to the present invention, since the characteristic change pattern can be formed in a desired pattern shape with high definition, various functional parts such as a colored layer and an organic EL layer are formed with high definition. This is because it can be done. Furthermore, the pattern forming body produced according to the present invention may be used as a cell culture substrate used for culturing cells. In this case, it becomes possible to culture the cells in a desired pattern on the above characteristic change pattern with high definition.

B.パターン形成体製造用装置
次に、本発明のパターン形成体製造用装置について説明する。本発明のパターン形成体製造用装置は、基材、および上記基材上に形成され、少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板の上記光触媒含有層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するパターン形成用基板とを対向させて配置し、上記光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、上記パターン形成用基板の表面に、特性が変化した特性変化パターンを形成してパターン形成体を形成するパターン形成工程を複数回行って、パターン形成体を複数製造する際に用いられるパターン形成体製造用装置であって、上記パターン形成用基板を支持するパターン形成用基板支持部と、上記光触媒含有層を上記パターン形成用基板と対向するように支持する光触媒含有層側基板支持部と、上記光触媒含有層側基板にエネルギーを照射するエネルギー照射部と、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去するための付着物除去手段とを有することを特徴とするものである。
B. Next, an apparatus for producing a pattern forming body of the present invention will be described. The apparatus for producing a pattern forming body of the present invention includes a base material, the photocatalyst-containing layer of the photocatalyst-containing layer side substrate formed on the base material and having a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst, and a photocatalyst accompanying energy irradiation The pattern forming substrate whose surface characteristics change due to the action of the above is disposed opposite to the substrate, and the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy, whereby a characteristic change pattern having changed characteristics is formed on the surface of the pattern forming substrate. A pattern forming body manufacturing apparatus for use in manufacturing a plurality of pattern forming bodies by performing a plurality of pattern forming steps to form a pattern forming body and forming the pattern forming body, the pattern forming body supporting the pattern forming substrate A substrate support portion, a photocatalyst-containing layer side substrate support portion that supports the photocatalyst-containing layer so as to face the pattern-forming substrate, and the light An energy irradiation unit that irradiates the energy to medium-containing layer side substrate, is characterized in that it has a deposit removal means for removing deposits adhering to the photocatalyst-containing layer.

本発明のパターン形成体製造用装置は、例えば例えば図2(a)の断面図および図2(b)の斜視図に示すように、パターン形成用基板を支持するパターン形成用基板支持部11と、光触媒含有層側基板を支持する光触媒含有層側基板支持部12と、上記光触媒含有層側基板にエネルギーを照射するエネルギー照射部13と、上記光触媒含有層側基板の光触媒含有層に付着した付着物を除去するための付着物除去手段14とを有するものである。   For example, as shown in the cross-sectional view of FIG. 2A and the perspective view of FIG. 2B, the pattern forming body manufacturing apparatus of the present invention includes a pattern forming substrate support portion 11 that supports the pattern forming substrate, and The photocatalyst containing layer side substrate support part 12 for supporting the photocatalyst containing layer side substrate, the energy irradiation part 13 for irradiating the photocatalyst containing layer side substrate with energy, and the attached to the photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side substrate And a deposit removing means 14 for removing the kimono.

本発明のパターン形成体製造用装置は、上記パターン形成用基板支持部にパターン形成用基板を支持させ、上記光触媒含有層側基板支持部に光触媒含有層側基板を支持させてエネルギー照射部からエネルギーを照射することにより、パターン形成用基板に特性の変化した特性変化パターンを形成してパターン形成体を製造するパターン形成体の製造方法に用いられるものである。   The apparatus for producing a pattern forming body of the present invention supports the pattern forming substrate on the pattern forming substrate support portion, supports the photocatalyst containing layer side substrate on the photocatalyst containing layer side substrate supporting portion, and generates energy from the energy irradiation unit. Is used for a pattern forming body manufacturing method in which a pattern changing body is manufactured by forming a characteristic change pattern having changed characteristics on a pattern forming substrate.

ここで、上述したように、上記光触媒含有層側基板を用いて、パターン形成用基板のパターニングを行った場合、パターン形成用基板上で生じた分解物等が気化し、対向して配置されている上記光触媒含有層に付着してしまう場合がある。これにより、続けて他のパターン形成用基板に対してパターニングを行った際、この光触媒含有層に付着した付着物がラジカルとなってパターン形成用基板の特性変化に寄与してしまったり、また上記付着物が光触媒により発生した活性酸素種の働きを阻害する場合がある。そのため、複数回連続してパターン形成体を製造した場合、パターン形成体上に形成される特性変化パターンを、均一な幅で目的とするパターン状に形成することが難しい、という問題があった。   Here, as described above, when the pattern forming substrate is patterned using the photocatalyst-containing layer side substrate, decomposition products generated on the pattern forming substrate are vaporized and arranged to face each other. It may adhere to the photocatalyst containing layer. As a result, when patterning is subsequently performed on another pattern forming substrate, the deposits attached to the photocatalyst-containing layer may become radicals and contribute to changes in the characteristics of the pattern forming substrate. In some cases, the deposits obstruct the action of the active oxygen species generated by the photocatalyst. Therefore, when a pattern formed body is manufactured a plurality of times, there is a problem that it is difficult to form a characteristic change pattern formed on the pattern formed body in a desired pattern shape with a uniform width.

しかしながら本発明においては、上記パターン形成体製造用装置が、上記付着物除去手段を有していることから、パターン形成工程とパターン形成工程との間に、付着物を除去することが可能となる。したがって、本発明のパターン形成体製造用装置を用いることにより、上記光触媒含有層側基板を用いてパターン形成用基板の特性をパターン状に変化させ、連続的にパターン形成体を製造した場合であっても、光触媒含有層に付着した付着物等によって感度が変化してしまうことのないものとすることができ、目的とするパターン状に高精細に特性変化パターンが形成されたパターン形成体を製造することが可能となる。
以下、本発明のパターン形成体製造用装置について各構成ごとに詳しく説明する。
However, in the present invention, since the apparatus for manufacturing a pattern forming body has the deposit removing means, the deposit can be removed between the pattern forming step and the pattern forming step. . Therefore, by using the apparatus for producing a patterned product of the present invention, the characteristics of the substrate for pattern formation were changed into a pattern using the above-mentioned photocatalyst-containing layer side substrate, and the patterned product was produced continuously. However, it is possible to prevent the sensitivity from changing due to deposits or the like adhering to the photocatalyst-containing layer, and manufacture a pattern forming body in which a characteristic change pattern is formed in a desired pattern shape with high definition. It becomes possible to do.
Hereinafter, the pattern forming body manufacturing apparatus of the present invention will be described in detail for each configuration.

1.付着物除去手段
まず、本発明に用いられる付着物除去手段について説明する。本発明に用いられる付着物除去手段としては、パターン形成体の製造に用いられる光触媒含有層側基板の光触媒含有層に付着した付着物を除去することが可能な手段であれば、特に限定されるものではない。上記付着物除去手段は、パターン形成体製造用装置内で、3次元方向に移動するものとされていてもよく、また固定されているものであってもよい。また、付着物除去手段は、例えば図2に示すように、光触媒含有層側基板を光触媒含有層支持部12により支持した状態で、上記付着物を除去する手段であってもよいが、本発明においては、例えば光触媒含有層側基板支持部から光触媒含有層側基板を取り外した状態で、上記光触媒含有層に付着した付着物を除去する手段であってもよい。
1. First, the deposit removing means used in the present invention will be described. The deposit removing means used in the present invention is not particularly limited as long as it is a means capable of removing deposits attached to the photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side substrate used for manufacturing the pattern forming body. It is not a thing. The deposit removing means may be moved in a three-dimensional direction in the pattern forming body manufacturing apparatus, or may be fixed. Further, for example, as shown in FIG. 2, the deposit removing means may be a means for removing the deposit while the photocatalyst containing layer side substrate is supported by the photocatalyst containing layer support portion 12. In, for example, a means for removing deposits attached to the photocatalyst containing layer in a state where the photocatalyst containing layer side substrate is removed from the photocatalyst containing layer side substrate support may be used.

このような付着物除去手段としては、例えば、気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段、液体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段、固体状物質を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段、またはエネルギーを利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段等が挙げられる。また上記付着物除去手段には、上記いずれか1種類の手段が形成されていてもよく、また2種類以上の上記手段が形成されていてもよい。
以下、上記の各手段についてそれぞれ詳しく説明する。
Examples of such deposit removing means include means for removing deposits from the photocatalyst containing layer using gas, means for removing deposits from the photocatalyst containing layer using liquid, and solid substances. Examples include a means for removing the deposit from the photocatalyst containing layer using the above, a means for removing the deposit from the photocatalyst containing layer using energy, and the like. Any one of the above means may be formed in the deposit removing means, or two or more kinds of the above means may be formed.
Hereinafter, each of the above means will be described in detail.

(1)気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段
気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段について説明する。気体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段としては、例えば上記光触媒含有層に不活性のガスを吹き付けて、風圧により付着物を除去するガス吹き付け手段や、上記光触媒含有層表面から、付着物を吸引して付着物を除去する吸引手段、または上記ガス吹きつけ手段と吸引手段とを組み合わせた手段等とすることができる。
(1) Means for removing deposits from the photocatalyst containing layer using gas A means for removing deposits from the photocatalyst containing layer using gas will be described. Examples of means for removing deposits from the photocatalyst-containing layer using gas include, for example, a gas spraying means for removing deposits by wind pressure by blowing an inert gas on the photocatalyst-containing layer, and the photocatalyst-containing layer surface. Therefore, it is possible to use a suction unit that sucks the deposit and removes the deposit, or a combination of the gas blowing unit and the suction unit.

上記ガス吹きつけ手段としては、例えば図3に示すように、光触媒含有層側基板支持部12に支持された光触媒含有層側基板3の光触媒含有層2に、ガスを吹き付けるための吹き付け用ノズル部21と、上記吹き付け用ノズル部21にガスを送るためのガス供給部22とを有するもの等とすることができる。上記吹き付け用ノズル部としては、光触媒含有層全面にガスを吹き付けることが可能な形状とされていてもよく、また光触媒含有層の一部にガスを吹き付けることが可能な形状とされていてもよい。このような吹き付け用ノズル部としては、一般的な洗浄に用いられるエアーブロー用のノズルと同様とすることができる。また通常、この吹き付け用ノズルは、後述するパターン形成用基板支持部からパターン形成用基板が取り外された後、上記光触媒含有層側基板支持部に支持されている光触媒含有層側基板の光触媒含有層の近傍まで移動するための移動機構を有するものとされる。また、上記吹き付け用ノズルは、光触媒含有層表面に沿って2次元方向に移動する移動機構を有するものとされていてもよい。   As the gas spraying means, for example, as shown in FIG. 3, a nozzle part for spraying for spraying gas onto the photocatalyst containing layer 2 of the photocatalyst containing layer side substrate 3 supported by the photocatalyst containing layer side substrate supporting part 12 is used. 21 and a gas supply unit 22 for sending gas to the spray nozzle unit 21. The spray nozzle part may have a shape capable of spraying gas over the entire surface of the photocatalyst-containing layer, or may have a shape capable of spraying gas onto a part of the photocatalyst-containing layer. . As such a nozzle part for spraying, it can be the same as that of the nozzle for air blows used for general washing | cleaning. In general, the nozzle for spraying is a photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side substrate supported by the photocatalyst containing layer side substrate support after the pattern forming substrate is removed from the pattern forming substrate support described later. It has a moving mechanism for moving to the vicinity. The spray nozzle may have a moving mechanism that moves in a two-dimensional direction along the surface of the photocatalyst containing layer.

また上記ガス供給部としては、上記ノズル部に気体を供給可能なものであれば特に限定されるものではなく、一般的なコンプレッサー等と同様とすることができる。なお、上記光触媒含有層に吹き付けるガスの種類等については、上述した「A.パターン形成体の製造方法」の項で説明したものと同様とすることができる。   The gas supply unit is not particularly limited as long as it can supply gas to the nozzle unit, and can be the same as a general compressor or the like. In addition, about the kind etc. of gas sprayed on the said photocatalyst content layer, it can be made to be the same as that of what was demonstrated by the term of the "A. manufacturing method of a pattern formation body" mentioned above.

また、上記光触媒含有層表面から、付着物を吸引して付着物を除去する吸引手段としては、例えば図4に示すように、光触媒含有層側基板支持部12に支持された光触媒含有層側基板3の光触媒含有層2表面から、付着物を吸引するための吸気用ノズル部23と、気体を吸引するための吸気部24と、吸気用ノズル部によって吸引した付着物を貯める貯蔵部25等を有するものとすることができる。   Moreover, as a suction means for sucking the deposit from the surface of the photocatalyst containing layer and removing the deposit, for example, as shown in FIG. 4, the photocatalyst containing layer side substrate supported by the photocatalyst containing layer side substrate support portion 12 is used. 3 from the surface of the photocatalyst containing layer 2, an intake nozzle portion 23 for sucking deposits, an intake portion 24 for sucking gas, a storage portion 25 for storing deposits sucked by the intake nozzle portion, and the like It can have.

上記吸気用ノズル部としては、光触媒含有層全面から一時に付着物を吸引することが可能な形状とされていてもよく、また光触媒含有層の一部から付着物を吸引することが可能な形状とされていてもよい。このような吸気用ノズル部としては、一般的なクリーナーに用いられるノズルと同様の構造を有するものとすることができる。また通常、この吸気用ノズルは、後述するパターン形成用基板支持部からパターン形成用基板が取り外された後、上記光触媒含有層側基板支持部に支持されている光触媒含有層側基板の光触媒含有層の近傍まで移動する移動機構を有するものとされる。また、上記吸気用ノズルは、光触媒含有層表面に沿って2次元方向に移動する移動機構を有するものとされていてもよい。   The intake nozzle portion may have a shape capable of sucking deposits from the entire surface of the photocatalyst containing layer, or a shape capable of sucking deposits from a part of the photocatalyst containing layer. It may be said. Such an intake nozzle portion may have the same structure as a nozzle used in a general cleaner. In general, the intake nozzle has a photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side substrate supported by the photocatalyst containing layer side substrate support after the pattern forming substrate is removed from the pattern forming substrate support described later. It is assumed that it has a moving mechanism that moves to the vicinity of. Further, the intake nozzle may have a moving mechanism that moves in a two-dimensional direction along the surface of the photocatalyst containing layer.

また上記貯蔵部は、上記吸気用ノズル部と、吸気部との中間に配置されるものであり、上記吸気用ノズル部から吸引された付着物を貯蔵することが可能なものであれば、特に限定されるものではない。上記吸気用ノズル部と吸気部とが直接つながっている場合には、吸気用ノズル部から吸引された付着物が吸気部に詰まってしまい、故障等の原因となるからである。このような貯蔵部としては、一般的なクリーナーに設けられている貯蔵部と同様の構造を有するものとすることができる。   In addition, the storage unit is disposed between the intake nozzle unit and the intake unit, and is particularly capable of storing deposits sucked from the intake nozzle unit. It is not limited. This is because, when the intake nozzle portion and the intake portion are directly connected, the adhering matter sucked from the intake nozzle portion becomes clogged in the intake portion, causing a failure or the like. Such a storage unit may have the same structure as a storage unit provided in a general cleaner.

また、上記吸気部としては、所定の吸気圧力で吸気可能なものであれば特に限定されるものではなく、一般的なクリーナーに設けられている吸気部と同様とすることができる。   The intake section is not particularly limited as long as it can inhale with a predetermined intake pressure, and can be the same as the intake section provided in a general cleaner.

また上記ガス吹きつけ手段と吸引手段とを組み合わせた手段としては、上記光触媒含有層にガスを吹き付けるための吹き付け用ノズル部と、ガスによって光触媒含有層から離脱した付着物を吸引するための吸気用ノズル部と、上記吸気用ノズル部から吸引された付着物を貯蔵する貯蔵部と、上記吸引用ノズル部から吸気した気体を、上記吹き付け用ノズル部に供給するための気体循環部等とを有するものとすることができる。上記吹き付け用ノズル部や、吸気用ノズル部、貯蔵部等については、上述したものと同様とすることができる。また、上記気体循環部は、一般的な装置に用いられている気体循環部等と同様とすることができる。   The gas blowing means and the suction means are combined as a blowing nozzle part for blowing gas to the photocatalyst containing layer and an intake for sucking the deposits separated from the photocatalyst containing layer by the gas. A nozzle unit, a storage unit for storing deposits sucked from the suction nozzle unit, and a gas circulation unit for supplying the gas sucked from the suction nozzle unit to the spray nozzle unit. Can be. About the nozzle part for spraying, the nozzle part for intake, the storage part etc., it can be the same as that mentioned above. Moreover, the said gas circulation part can be made to be the same as the gas circulation part etc. which are used for the general apparatus.

(2)液体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段
次に、液体を利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段について説明する。本発明において液体を利用して上記付着物を除去する手段としては、例えば上記光触媒含有層側基板を液体中に浸漬させて、上記付着物の液体に対する溶解性等を利用して除去する浸漬手段や、上記光触媒含有層側基板にノズル等により、液体を吹き付けて光触媒含有層を洗浄する洗浄手段等とすることができる。
(2) Means for Removing Deposits from the Photocatalyst Containing Layer Using Liquid Next, means for removing deposits from the photocatalyst containing layer using liquid will be described. In the present invention, as a means for removing the deposit using a liquid, for example, a dipping means for immersing the photocatalyst-containing layer side substrate in the liquid and removing the deposit using the solubility of the deposit in the liquid, for example. Alternatively, the photocatalyst-containing layer side substrate can be a cleaning means for cleaning the photocatalyst-containing layer by spraying a liquid with a nozzle or the like.

上記浸漬手段としては、例えば上記付着物を溶解させることが可能な溶剤等を保持可能な溶液保持部を有するもの等とすることができる。上記溶液保持部としては、上記付着物を溶解可能な溶剤を保持し、かつ上記光触媒含有層側基板を浸漬可能なものであれば、特に限定されるものではない。上記溶液保持部に保持される溶液の種類等は、付着物の種類や量等に応じて適宜選択されることとなる。   As said immersion means, what has a solution holding | maintenance part which can hold | maintain the solvent etc. which can dissolve the said deposit | attachment, etc. can be used, for example. The solution holding part is not particularly limited as long as it holds a solvent capable of dissolving the deposit and can immerse the photocatalyst-containing layer side substrate. The type of the solution held in the solution holding unit is appropriately selected according to the type and amount of the deposit.

また上記洗浄手段としては、例えば図5に示すように、液体を吐出し、光触媒含有層2の表面を洗浄するための洗浄部26と、上記洗浄部26に液体を供給するための液体供給部27と、光触媒含有層2を乾燥させるための吸引乾燥部27とを有するもの等とすることができる。上記洗浄部としては、上記光触媒含有層側表面に液体を吐出し、洗浄可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば光触媒含有層全面に液体を吐出可能なものであってもよく、また光触媒含有層の一部に液体を吐出可能なものであってもよい。このような洗浄部としては、一般的なスプレー洗浄装置に用いられるノズル等を備えた洗浄部と同様の構造を有するものとすることができる。なお、この洗浄部は、通常、後述するパターン形成用基板支持部からパターン形成用基板が取り外された後、上記光触媒含有層側基板支持部に支持されている光触媒含有層側基板の光触媒含有層の近傍まで移動する移動機構を有するものとされる。また、上記洗浄部は、光触媒含有層表面に沿って2次元方向に移動する移動機構を有するものとされていてもよい。   As the cleaning means, for example, as shown in FIG. 5, a cleaning unit 26 for discharging the liquid and cleaning the surface of the photocatalyst containing layer 2, and a liquid supply unit for supplying the cleaning unit 26 with the liquid 27 and a suction drying unit 27 for drying the photocatalyst-containing layer 2 can be used. The cleaning unit is not particularly limited as long as it can discharge liquid to the surface on the photocatalyst containing layer side and can be cleaned. For example, the cleaning unit may discharge liquid over the entire surface of the photocatalyst containing layer. In addition, the liquid may be ejected to a part of the photocatalyst containing layer. Such a cleaning unit may have the same structure as a cleaning unit including a nozzle or the like used in a general spray cleaning apparatus. In addition, this washing | cleaning part is a photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side board | substrate currently supported by the said photocatalyst containing layer side board | substrate support part after the board | substrate for pattern formation is normally removed from the board | substrate support part for pattern formation mentioned later It is assumed that it has a moving mechanism that moves to the vicinity of. The cleaning unit may have a moving mechanism that moves in a two-dimensional direction along the surface of the photocatalyst containing layer.

また、上記溶液供給部としては、上記溶液吐出部に所定の量、溶液を供給可能なものであれば特に限定されるものではなく、一般的なスプレー洗浄装置に設けられている溶液供給手段等と同様の構造を有するものとすることができる。また、上記吸引乾燥部としては、上記光触媒含有層を乾燥させることが可能なものであれば特に限定されるものではなく、一般的な洗浄装置に用いられている吸引乾燥部と同様の構造を有するものとすることができる。   The solution supply unit is not particularly limited as long as a predetermined amount and a solution can be supplied to the solution discharge unit, and a solution supply unit provided in a general spray cleaning device or the like. It can have the same structure. The suction drying unit is not particularly limited as long as the photocatalyst-containing layer can be dried, and has the same structure as the suction drying unit used in a general cleaning device. It can have.

なお、上記洗浄手段には、光触媒含有層を熱乾燥させるための温度制御部や、洗浄部から吐出される溶液の圧力を調整するための圧力制御部等を有するものであってもよい。ここで、上記洗浄手段から吐出される溶液等については、上述した「A.パターン形成体の製造方法」で説明したものと同様とすることができる。   Note that the cleaning means may include a temperature control unit for thermally drying the photocatalyst-containing layer, a pressure control unit for adjusting the pressure of the solution discharged from the cleaning unit, and the like. Here, the solution and the like discharged from the cleaning means can be the same as those described in the above-mentioned “A. Method for producing pattern forming body”.

(3)固体状物質を接触させることにより、上記光触媒含有層から付着物を除去する手段
次に、本工程において固体状物質を接触させることにより、上記光触媒含有層から付着物を除去する手段について説明する。上記光触媒含有層に固体状物質を接触させることにより、上記光触媒含有層から付着物を除去する手段としては、例えば光触媒含有層に吸着性を有する吸着板を接触させて光触媒含有層側基板から付着物を除去する吸着手段や、ブラシを用いて光触媒含有層側基板から付着物を掃きとる手段等が挙げられる。
(3) Means for removing deposits from the photocatalyst-containing layer by contacting a solid substance Next, means for removing deposits from the photocatalyst-containing layer by contacting a solid substance in this step explain. As a means for removing deposits from the photocatalyst containing layer by bringing a solid substance into contact with the photocatalyst containing layer, for example, an adsorbing adsorption plate is brought into contact with the photocatalyst containing layer and attached from the photocatalyst containing layer side substrate. Examples include adsorption means for removing the deposits, and means for sweeping off deposits from the photocatalyst containing layer side substrate using a brush.

上記吸着手段としては、例えば図6に示すように、吸着性を有する吸着板29を有するものとされ、この吸着板29は光触媒含有層2と密着した後、光触媒含有層2から剥離するような移動機構を有するものとされる。上記吸着板の種類等としては、付着物との接着性を有し、かつ光触媒含有層から剥離することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば一般的な粘着層を基板上に形成したもの等とすることができ、付着物の種類等により適宜選択される。   As the adsorption means, for example, as shown in FIG. 6, an adsorption plate 29 having an adsorptivity is provided, and the adsorption plate 29 comes into close contact with the photocatalyst containing layer 2 and then peels from the photocatalyst containing layer 2. It is assumed to have a moving mechanism. The type of the adsorbing plate is not particularly limited as long as it has adhesiveness with an attached substance and can be peeled off from the photocatalyst-containing layer. It can be formed as above, and is appropriately selected depending on the type of the deposit.

また、上記ブラシを用いる手段としては、光触媒含有層表面の洗浄を行うブラシ部を有するものとされ、このブラシ部は光触媒含有層と接触後、光触媒含有層に沿って移動する機構を有するものとされる。このようなブラシ部としては、光触媒含有層を傷つけないものであれば特に限定されるものではなく、一般的な装置の洗浄等に用いられるものと同様とすることができる。   Further, as means for using the brush, it is assumed that it has a brush part for cleaning the surface of the photocatalyst containing layer, and this brush part has a mechanism that moves along the photocatalyst containing layer after contacting the photocatalyst containing layer. Is done. Such a brush part is not particularly limited as long as it does not damage the photocatalyst-containing layer, and can be the same as that used for cleaning a general apparatus.

(4)エネルギーを利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段
次に、エネルギーを利用して上記光触媒含有層から付着物を除去する手段について説明する。このような手段としては、例えば光触媒含有層に熱エネルギーを照射し、光触媒含有層に付着した付着物を揮発させること等により付着物を除去する熱エネルギー照射手段や、光触媒含有層に超音波を照射し、光触媒含有層に付着した付着物を振動により除去する超音波照射手段、光エネルギーを照射する光エネルギー照射手段、電子線を照射する電子線照射手段、プラズマを照射するプラズマ照射手段等とすることができる。
(4) Means for Removing Deposits from the Photocatalyst Containing Layer Using Energy Next, means for removing deposits from the photocatalyst containing layer using energy will be described. Such means include, for example, thermal energy irradiation means for irradiating the photocatalyst containing layer with thermal energy and volatilizing the adhering matter adhering to the photocatalyst containing layer, or applying ultrasonic waves to the photocatalyst containing layer. Ultrasonic irradiation means for irradiating and removing deposits adhering to the photocatalyst containing layer by vibration, light energy irradiation means for irradiating light energy, electron beam irradiation means for irradiating an electron beam, plasma irradiation means for irradiating plasma, etc. can do.

上記熱エネルギー照射手段としては、例えばパターン形成体製造用装置内の温度を上昇させるための加熱部と、パターン形成体製造用装置内の温度を調整するための温度調整部を有するもの等とすることができる。このような加熱部や温度調整部としては、例えば一般的なホットプレートや、ヒーター、オーブンに用いられるものと同様とすることができる。なお、このエネルギー照射手段は、後述するパターン形成用基板支持部からパターン形成用基板が取り外された後、上記光触媒含有層側基板支持部に支持されている光触媒含有層側基板の光触媒含有層の近傍まで移動する移動機構を有するものとされていてもよい。   As said thermal energy irradiation means, it shall have a heating part for raising the temperature in the apparatus for pattern formation manufacture, for example, and a temperature adjustment part for adjusting the temperature in the apparatus for pattern formation manufacture etc. be able to. Such a heating unit and a temperature adjusting unit can be the same as those used in, for example, a general hot plate, a heater, and an oven. This energy irradiation means is used for the photocatalyst containing layer of the photocatalyst containing layer side substrate supported by the photocatalyst containing layer side substrate support after the pattern forming substrate is removed from the pattern forming substrate support described later. You may have a moving mechanism which moves to the vicinity.

上記超音波照射手段としては、例えば光触媒含有層側基板を浸漬するための洗浄液保持槽と、上記光触媒含有層に超音波を照射するための超音波照射部とを有するもの等とすることができる。上記洗浄液保持槽としては、光触媒含有層を洗浄可能な洗浄液を保持し、かつ光触媒含有層側基板を浸漬させることが可能な槽であれば、特に限定されるものではなく、一般的な超音波洗浄装置に用いられている洗浄液保持槽と同様のものとすることができる。また、上記超音波照射部としては、上記光触媒含有層の表面から付着物を除去可能な超音波を照射可能なものであれば、特に限定されるものではなく、一般的な超音波洗浄装置に用いられている超音波照射部と同様のものとすることができる。   Examples of the ultrasonic irradiation means may include a cleaning liquid holding tank for immersing the photocatalyst-containing layer side substrate and an ultrasonic irradiation unit for irradiating the photocatalyst-containing layer with ultrasonic waves. . The cleaning liquid holding tank is not particularly limited as long as it is a tank that holds a cleaning liquid capable of cleaning the photocatalyst containing layer and can immerse the photocatalyst containing layer side substrate. It can be the same as the cleaning liquid holding tank used in the cleaning apparatus. Further, the ultrasonic irradiation unit is not particularly limited as long as it can irradiate ultrasonic waves capable of removing deposits from the surface of the photocatalyst-containing layer. It can be the same as the ultrasonic irradiation part used.

また、上記光エネルギー照射手段としては、上記光触媒含有層に光エネルギーを照射し、光そのもののエネルギーによって付着物を除去する手段であってもよいが、本発明においては、特に光エネルギー照射に伴う光触媒の作用を利用して上記付着物を除去する手段であることが好ましい。これにより、上記光触媒の作用を利用してより効率よく付着物を除去することが可能となるからである。   Further, the light energy irradiation means may be a means for irradiating the photocatalyst-containing layer with light energy and removing deposits by the energy of the light itself. A means for removing the deposit by utilizing the action of the photocatalyst is preferable. This is because the deposits can be more efficiently removed by utilizing the action of the photocatalyst.

このような光エネルギー照射手段としては、例えば水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を有するものとすることができる。また、エキシマ、YAG等のレーザを有する手段としてもよい。また、上記光触媒の感度を向上させるために、光触媒含有層を加熱する温度調整部等を有するものであってもよい。なお、このような光エネルギー照射手段における光エネルギー照射方法としては、「A.パターン形成体の製造方法」の付着物分解除去手段で説明した方法と同様とすることができる。   Such light energy irradiation means may include, for example, a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an excimer lamp, and other various light sources. Moreover, it is good also as a means which has lasers, such as an excimer and YAG. Moreover, in order to improve the sensitivity of the said photocatalyst, you may have a temperature adjustment part etc. which heat a photocatalyst content layer. In addition, the light energy irradiation method in such a light energy irradiation means can be the same as the method described in the deposit decomposition / removal means in “A. Method for producing pattern forming body”.

プラズマ照射手段としては、上記光触媒含有層にプラズマを照射して上記付着物を除去可能なものであれば、特に限定されるものではなく、例えば真空中でプラズマ照射する手段であってもよく、また大気圧下でプラズマ照射する手段であってもよいが、本発明においては、特に大気圧下でプラズマ照射する手段であることが好ましい。これにより、装置の設計等を容易なものとすることができるからである。なお、このようなプラズマ照射手段としては、一般的なプラズマ照射装置におけるプラズマ照射手段と同様とすることが可能である。また、このようなプラズマ照射手段を用いたプラズマ照射方法としては、「A.パターン形成体の製造方法」の付着物分解除去手段で説明した方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   The plasma irradiation means is not particularly limited as long as it can irradiate the photocatalyst-containing layer with plasma to remove the deposit, and may be, for example, a means for plasma irradiation in a vacuum, In addition, a means for plasma irradiation under atmospheric pressure may be used, but in the present invention, a means for plasma irradiation under atmospheric pressure is particularly preferable. This is because the design of the apparatus can be facilitated. Such plasma irradiation means can be the same as the plasma irradiation means in a general plasma irradiation apparatus. Further, the plasma irradiation method using such a plasma irradiation means can be the same as the method described in the deposit decomposition and removal means in “A. Method for producing a pattern forming body”, so the description here will be given. Is omitted.

また、上記光触媒含有層に電子線を照射する電子線照射手段としては、上記光触媒含有層表面に付着した付着物を、分解除去可能な電子線を照射することが可能な手段であれば特に限定されるものではない。このような電子線照射手段として具体的には、一般的な電子線照射装置における電子線照射手段と同様とすることが可能である。また、このような電子線照射手段を用いた電子線照射方法としては、「A.パターン形成体の製造方法」の付着物分解除去手段で説明した方法と同様とすることができる。   Further, the electron beam irradiation means for irradiating the photocatalyst-containing layer with an electron beam is particularly limited as long as it can irradiate an electron beam capable of decomposing and removing the adhering matter attached to the surface of the photocatalyst-containing layer. Is not to be done. Specifically, such electron beam irradiation means can be the same as the electron beam irradiation means in a general electron beam irradiation apparatus. Moreover, the electron beam irradiation method using such an electron beam irradiation means can be the same as the method described in the deposit decomposition and removal means in “A. Method for producing pattern forming body”.

2.パターン形成用基板支持部
次に、本発明のパターン形成体製造用装置におけるパターン形成用基板支持部について説明する。本発明のパターン形成体製造用装置におけるパターン形成用基板支持部は、上記パターン形成用基板を、パターン形成体製造用装置内で安定して支持することが可能なものであれば特に限定されるものではない。その基板支持部の形状等は、本発明のパターン形成体製造用装置により露光されるパターン形成用基板の形状や用途等に合わせて適宜選択されることとなり、例えばパターン形成用基板の全面を支えるような構造であってもよく、またパターン形成用基板の一部を支持するような構造であってもよい。
2. Next, the pattern forming substrate support in the pattern forming body manufacturing apparatus of the present invention will be described. The pattern forming substrate support portion in the pattern forming body manufacturing apparatus of the present invention is particularly limited as long as it can stably support the pattern forming substrate in the pattern forming body manufacturing apparatus. It is not a thing. The shape or the like of the substrate support portion is appropriately selected according to the shape or use of the pattern forming substrate exposed by the pattern forming body manufacturing apparatus of the present invention. For example, the entire surface of the pattern forming substrate is supported. Such a structure may be used, and a structure that supports a part of the pattern forming substrate may be used.

このようなパターン形成用基板支持部は、パターン形成用基板を支持することが可能な強度を有するものであれば、その材料等は特に限定されるものではなく、例えば金属やセラミック等の無機材料や、プラスチック等の有機材料も用いることができる。なお、上記パターン形成用基板支持部により支持されるパターン形成用基板としては、上述した「A.パターン形成体の製造方法」で説明したパターン形成用基板と同様とすることができる。   Such a pattern-forming substrate support is not particularly limited as long as it has a strength capable of supporting the pattern-forming substrate. For example, an inorganic material such as a metal or ceramic is used. Alternatively, an organic material such as plastic can be used. The pattern forming substrate supported by the pattern forming substrate support section may be the same as the pattern forming substrate described in the above-mentioned “A. Method for producing pattern forming body”.

3.光触媒含有層側基板支持部
次に、本発明のパターン形成体製造用装置における光触媒含有層側基板支持部について説明する。本発明のパターン形成体製造用装置における光触媒含有層側基板支持部は、上記光触媒含有層側基板を、上記パターン形成用基板支持部により支持されたパターン形成用基板と対向するように、パターン形成体製造用装置内で安定して光触媒含有層側基板を支持することが可能なものであれば特に限定されるものではない。その光触媒含有層側基板支持部の形状等は、光触媒含有層側基板の形状や用途等に合わせて適宜選択されることとなり、例えば光触媒含有層側基板の全面を支えるような構造であってもよく、また光触媒含有層側基板の一部を支持するような構造であってもよい。
3. Next, the photocatalyst containing layer side substrate support in the apparatus for producing a pattern forming body of the present invention will be described. The photocatalyst containing layer side substrate support part in the apparatus for producing a pattern forming body of the present invention forms a pattern so that the photocatalyst containing layer side substrate faces the pattern forming substrate supported by the pattern forming substrate support part. There is no particular limitation as long as it can stably support the photocatalyst-containing layer side substrate in the body manufacturing apparatus. The shape and the like of the photocatalyst containing layer side substrate support part are appropriately selected according to the shape and use of the photocatalyst containing layer side substrate. For example, even if it has a structure that supports the entire surface of the photocatalyst containing layer side substrate. In addition, a structure that supports a part of the photocatalyst-containing layer side substrate may be used.

このような光触媒含有層側基板支持部は、上述したパターン形成用基板支持部と同様とすることができる。また、上記光触媒含有層側基板支持部およびパターン形成用基板支持部は、光触媒含有層中に含有される光触媒のエネルギー照射に伴う作用が、パターン形成用基板に及ぶような距離にパターン形成用基板および光触媒含有層側基板が支持されるように形成される。なお、上記距離や、上記光触媒含有層側基板支持部により支持される光触媒含有層側基板としては、上述した「A.パターン形成体の製造方法」で説明したものと同様とすることができる。   Such a photocatalyst-containing layer side substrate support portion can be the same as the pattern formation substrate support portion described above. In addition, the photocatalyst-containing layer side substrate support part and the pattern formation substrate support part have a pattern formation substrate at such a distance that the action accompanying energy irradiation of the photocatalyst contained in the photocatalyst content layer reaches the pattern formation substrate. And the photocatalyst containing layer side substrate is supported. The above-mentioned distance and the photocatalyst containing layer side substrate supported by the photocatalyst containing layer side substrate supporting part can be the same as those described in the above-mentioned “A. Pattern forming body manufacturing method”.

4.エネルギー照射部
次に、本発明に用いられるエネルギー照射部について説明する。本発明に用いられるエネルギー照射部は、上記光触媒含有層側基板の光触媒含有層にエネルギーを照射可能なものであれば特に限定されるものではない。上記エネルギー照射部は、パターン形成体製造用装置において、例えば図2(a)に示すように、上記光触媒含有層側基板支持部13側に設けられているものであってもよく、また上記パターン形成用基板支持部側に設けられているものであってもよい。
4). Energy irradiation part Next, the energy irradiation part used for this invention is demonstrated. The energy irradiation part used for this invention will not be specifically limited if energy can be irradiated to the photocatalyst containing layer of the said photocatalyst containing layer side board | substrate. The energy irradiation part may be provided on the photocatalyst containing layer side substrate support part 13 side in the apparatus for producing a pattern forming body, for example, as shown in FIG. It may be provided on the forming substrate support part side.

このようなエネルギー照射部としては、光触媒含有層中の光触媒を励起可能なエネルギーを照射可能なランプを有するものであればよく、例えば水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を有するものとすることができる。またエキシマ、YAG等のレーザを有するもの等であってもよい。   Such an energy irradiating unit may have any lamp capable of irradiating energy capable of exciting the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer. For example, a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, an excimer lamp, and other various light sources It can have. Moreover, what has lasers, such as an excimer and YAG, may be used.

5.パターン形成体製造用装置
本発明のパターン形成体製造用装置は、上記付着物除去手段、パターン形成用基板支持部、光触媒含有層側基板支持部、およびエネルギー照射部を有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて例えばフォトマスクを支持するフォトマスク支持手段や、パターン形成体製造用装置内の温度を制御する温度制御手段、パターン形成体製造用装置内の湿度を制御するための湿度制御手段等を有していてもよい。
5. Pattern Forming Body Manufacturing Apparatus The pattern forming body manufacturing apparatus of the present invention is particularly limited as long as it has the deposit removing means, the pattern forming substrate support section, the photocatalyst containing layer side substrate support section, and the energy irradiation section. Instead, for example, photomask support means for supporting the photomask, temperature control means for controlling the temperature in the pattern forming body manufacturing apparatus, and humidity in the pattern forming body manufacturing apparatus are controlled as necessary. May have a humidity control means or the like.

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

[実施例1]
(パターン形成用基板の作製)
デシルメトキシシラン(信越シリコーン製LS-5258)0.5mlを入れたガラス容器とガラス基板とを蓋付きの耐熱容器に入れ密閉した。前記耐熱容器を165℃に加熱したオーブンに投入し1時間保持することで、前記耐熱容器内をデシルメトキシシラン雰囲気にし、ガラス基板表面にデシルメトキシシランを蒸着させ、透明で均一な濡れ性変化層を有するパターン形成用基板を得た。
[Example 1]
(Preparation of substrate for pattern formation)
A glass container containing 0.5 ml of decylmethoxysilane (LS-5258 manufactured by Shin-Etsu Silicone) and a glass substrate were sealed in a heat-resistant container with a lid. By putting the heat-resistant container into an oven heated to 165 ° C. and holding it for 1 hour, the inside of the heat-resistant container is made into a decylmethoxysilane atmosphere, decylmethoxysilane is vapor-deposited on the glass substrate surface, and a transparent and uniform wettability change layer A pattern forming substrate having the following was obtained.

(光触媒含有層側基板の作製)
次に、石英ガラス基板上に、Cr薄膜を幅が50μmでピッチが100μmのストライプ状に形成したマスクパターンを有するフォトマスクのパターン側に、二酸化チタンの水分散液(石原産業(株)製、品名:ST−K03)をスピンコーティングし、加熱乾燥させることにより透明な光触媒含有層を形成し、光触媒含有層側基板とした。
(Preparation of photocatalyst-containing layer side substrate)
Next, an aqueous dispersion of titanium dioxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) is formed on the photomask pattern side having a mask pattern in which a Cr thin film is formed in a stripe shape with a width of 50 μm and a pitch of 100 μm on a quartz glass substrate. Product name: ST-K03) was spin-coated and dried by heating to form a transparent photocatalyst-containing layer, which was used as a photocatalyst-containing layer side substrate.

(パターン形成体の形成)
上記光触媒含有層側基板における光触媒含有層と、上記濡れ性変化層とを、50μmのギャップを設けて対向させ、フォトマスク側から超高圧水銀ランプにて、波長が365nmの紫外線を、38mW/cmの照度で照射することにより露光し、濡れ性変化層の表面に濡れ性変化パターンを形成した。得られた濡れ性変化パターンは未露光部における水との接触角が102°、および表面張力が40mN/mの液体との接触角は71°であり、露光部における水との接触角が10°以下、および表面張力が40mN/mの液体との接触角が9°以下になるのに、150sを要した。また、未露光部の幅は49μm、露光部の幅は51μmであった。なお、上記濡れ性変化パターンの幅は、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより行った。
(Formation of pattern formed body)
The photocatalyst containing layer on the photocatalyst containing layer side substrate and the wettability changing layer are opposed to each other with a gap of 50 μm, and an ultraviolet ray having a wavelength of 365 nm is applied at 38 mW / cm with a super high pressure mercury lamp from the photomask side. It exposed by irradiating with the illumination intensity of 2 , and formed the wettability change pattern in the surface of the wettability change layer. The obtained wettability change pattern has a contact angle with water in an unexposed area of 102 °, a contact angle with liquid with a surface tension of 40 mN / m is 71 °, and a contact angle with water in an exposed area of 10 °. It took 150 seconds for the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m or less to be 9 ° or less. Further, the width of the unexposed portion was 49 μm, and the width of the exposed portion was 51 μm. The width of the wettability change pattern was determined by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope.

(付着物除去工程およびパターン形成工程)
続いて付着物除去工程として、上記露光後の光触媒含有層側基板における光触媒含有層を0.05MPaで60s間吸引し、前記光触媒含有層表面に付着した付着物を除去した。その後、パターン形成工程として、上述したパターン形成用基板と同様のパターン形成用基板に対して、上記光触媒含有層側基板を用いて、上記と同様に150s間露光を行った。
上記付着物除去工程およびパターン形成工程を、それぞれ50回繰り返し、50枚の濡れ性変化パターンを有するパターン形成体を作製した。50枚目の濡れ性変化パターンにおいて、未露光部の幅は50μm、露光部の幅は50μmであった。また、50枚の濡れ性変化パターンの露光部の平均線幅は49μmであった。なお、上記濡れ性変化パターンの幅は、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより行った。
(Adherent removal process and pattern formation process)
Subsequently, as a deposit removal step, the photocatalyst containing layer on the photocatalyst containing layer side substrate after the exposure was sucked at 0.05 MPa for 60 s to remove deposits attached to the surface of the photocatalyst containing layer. Thereafter, as a pattern forming step, exposure was performed for 150 s in the same manner as described above using the photocatalyst-containing layer side substrate on the same pattern forming substrate as the above-described pattern forming substrate.
The deposit removal process and the pattern formation process were repeated 50 times, and a pattern forming body having 50 wettability change patterns was produced. In the 50th wettability change pattern, the width of the unexposed area was 50 μm, and the width of the exposed area was 50 μm. Further, the average line width of the exposed portions of the 50 wettability change patterns was 49 μm. The width of the wettability change pattern was determined by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope.

[実施例2]
(パターン形成用基板の作製)
1H,1H,2H,2H-ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(GE東芝シリコーン製TSL8233)0.5mlを入れたガラス容器とガラス基板とを蓋付きの耐熱容器に入れ密閉した。前記耐熱容器を240℃に加熱したオーブンに投入し1時間保持することで、前記耐熱性容器内を1H,1H,2H,2H-ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン雰囲気にし、ガラス基板表面に1H,1H,2H,2H-ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランを蒸着させ、透明で均一な濡れ性変化層を有するパターン形成用基板を得た。
[Example 2]
(Preparation of substrate for pattern formation)
A glass container and a glass substrate containing 0.5 ml of 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyltrimethoxysilane (GE Toshiba Silicone TSL8233) were placed in a heat-resistant container with a lid and sealed. By putting the heat-resistant container in an oven heated to 240 ° C. and holding it for 1 hour, the heat-resistant container is made into 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyltrimethoxysilane atmosphere, and 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyltrimethoxysilane was vapor-deposited to obtain a pattern forming substrate having a transparent and uniform wettability changing layer.

(パターン形成体の形成)
上記パターン形成用基板、および実施例1と同様の光触媒含有層側基板を用いて露光を行った。得られた濡れ性変化パターンは未露光部における水との接触角が114°、および表面張力が40mN/mの液体との接触角は78°であり、露光部と水との接触角が10°以下、および表面張力が40mN/mの液体との接触角が9°以下になるのに、185s要した。また、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより、上記濡れ性変化パターンの線幅を測定した結果、未露光部の線幅は49μm、露光部の線幅は51μmであった。
(Formation of pattern formed body)
Exposure was performed using the pattern forming substrate and the same photocatalyst containing layer side substrate as in Example 1. In the obtained wettability change pattern, the contact angle with water in the unexposed area is 114 °, the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is 78 °, and the contact angle between the exposed area and water is 10 °. It took 185 seconds for the contact angle with the liquid having a surface tension of 40 mN / m or less to be 9 degrees or less. Moreover, as a result of measuring the line width of the said wettability change pattern by observing the surface of a pattern formation body with a scanning electron microscope, the line width of the unexposed part was 49 micrometers and the line width of the exposed part was 51 micrometers. .

(付着物除去工程およびパターン形成工程)
続いて付着物除去工程として、上記露光後の光触媒含有層側基板における光触媒含有層に、50%のメタノール水溶液を洗浄液とし、吐出量1L/min.、吐出圧1MPaで30 秒間スプレー洗浄を行った後、エアーを吹き付けて、光触媒含有層表面に付着した洗浄液を完全に除去した。
その後、パターン形成工程として、上述したパターン形成用基板と同様のパターン形成用基板に対して、上記光触媒含有層を用いて、上記と同様に185s間露光を行った。
上記付着物除去工程およびパターン形成工程を、それぞれ50回繰返し、50枚の濡れ性変化パターンを有するパターン形成体を作製した。50枚目の濡れ性変化パターンにおいて、未露光部の線幅は48μm、露光部の線幅は52μmであった。また、50枚の濡れ性変化パターンの露光部の平均線幅は49μmであった。なお、上記濡れ性変化パターンの幅は、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより行った。
(Adherent removal process and pattern formation process)
Subsequently, as a deposit removal step, the photocatalyst-containing layer on the photocatalyst-containing layer side substrate after the exposure was spray-cleaned for 30 seconds at a discharge amount of 1 L / min. And a discharge pressure of 1 MPa using a 50% methanol aqueous solution as a cleaning liquid. Thereafter, air was blown to completely remove the cleaning liquid adhering to the surface of the photocatalyst-containing layer.
Thereafter, as a pattern forming step, exposure was performed for 185 s in the same manner as described above, using the photocatalyst-containing layer on the same pattern forming substrate as that described above.
The deposit removal process and the pattern formation process were repeated 50 times, and a pattern forming body having 50 wettability change patterns was produced. In the 50th wettability change pattern, the line width of the unexposed area was 48 μm, and the line width of the exposed area was 52 μm. Further, the average line width of the exposed portions of the 50 wettability change patterns was 49 μm. The width of the wettability change pattern was determined by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope.

[実施例3]
(付着物除去工程およびパターン形成工程)
実施例1と同様のパターン形成用基板および光触媒含有層側基板を用いて、パターン形成体を作製した。その後、付着物除去工程として、上記露光後の光触媒含有層側基板における光触媒含有層に、シリコンゴム製の吸着板を密着圧1.2kg/cmで20秒間接触させた。
その後、パターン形成工程として、上述したパターン形成用基板と同様のパターン形成用基板に対して、上記光触媒含有層を用いて、上記と同様に150s間露光を行った。
上記付着物除去工程およびパターン形成工程を、それぞれ50回繰返し、50枚の濡れ性変化パターンを有するパターン形成体を作製した。50枚目の濡れ性変化パターンにおいて、未露光部の線幅は48μm、露光部の線幅は52μmであった。また、50枚の濡れ性変化パターンの露光部の平均線幅は49μmであった。なお、上記濡れ性変化パターンの幅は、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより行った。
[Example 3]
(Adherent removal process and pattern formation process)
A pattern forming body was produced using the same pattern forming substrate and photocatalyst containing layer side substrate as in Example 1. Thereafter, as a deposit removal step, an adsorption plate made of silicon rubber was brought into contact with the photocatalyst containing layer in the photocatalyst containing layer side substrate after the exposure at an adhesion pressure of 1.2 kg / cm 2 for 20 seconds.
Thereafter, as a pattern formation step, exposure was performed for 150 s in the same manner as described above, using the photocatalyst-containing layer, on the same pattern formation substrate as that described above.
The deposit removal process and the pattern formation process were repeated 50 times, and a pattern forming body having 50 wettability change patterns was produced. In the 50th wettability change pattern, the line width of the unexposed area was 48 μm, and the line width of the exposed area was 52 μm. Further, the average line width of the exposed portions of the 50 wettability change patterns was 49 μm. The width of the wettability change pattern was determined by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope.

[実施例4]
(付着物除去工程およびパターン形成工程)
実施例2と同様のパターン形成用基板および光触媒含有層側基板を用いて、パターン形成体を作製した。その後、付着物除去工程として、上記露光後の光触媒含有層側基板における光触媒含有層を80℃のホットプレートで2分間加熱した。
その後、パターン形成工程として、上述したパターン形成用基板と同様のパターン形成用基板に対して、上記光触媒含有層を用いて、上記と同様に150s間露光を行った。
上記付着物除去工程およびパターン形成工程を、それぞれ50回繰返し、50枚の濡れ性変化パターンを有するパターン形成体を作製した。50枚目の濡れ性変化パターンにおいて、未露光部の線幅は48μm、露光部の線幅は52μmであった。また、50枚の濡れ性変化パターンの露光部の平均線幅は49μmであった。なお、上記濡れ性変化パターンの幅は、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより行った。
[Example 4]
(Adherent removal process and pattern formation process)
Using the same pattern forming substrate and photocatalyst-containing layer side substrate as in Example 2, a pattern forming body was produced. Then, as a deposit removal step, the photocatalyst containing layer in the photocatalyst containing layer side substrate after the exposure was heated for 2 minutes on a hot plate at 80 ° C.
Thereafter, as a pattern formation step, exposure was performed for 150 s in the same manner as described above, using the photocatalyst-containing layer, on the same pattern formation substrate as that described above.
The deposit removal process and the pattern formation process were repeated 50 times, and a pattern forming body having 50 wettability change patterns was produced. In the 50th wettability change pattern, the line width of the unexposed area was 48 μm, and the line width of the exposed area was 52 μm. Further, the average line width of the exposed portions of the 50 wettability change patterns was 49 μm. The width of the wettability change pattern was determined by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope.

[実施例5]
(付着物除去工程およびパターン形成工程)
実施例1と同様のパターン形成用基板および光触媒含有層側基板を用いて、パターン形成体を作製した。その後、付着物除去工程として、上記露光後の光触媒含有層側基板における光触媒含有層に電力700W、照射距離5mm、プラズマ処理速度20mm/sec.で、大気圧酸素プラズマを照射した。
その後、パターン形成工程として、上述したパターン形成用基板と同様のパターン形成用基板に対して、上記光触媒含有層を用いて、上記と同様に150s間露光を行った。
上記付着物除去工程およびパターン形成工程を、それぞれ50回繰返し、50枚の濡れ性変化パターンを有するパターン形成体を作製した。50枚目の濡れ性変化パターンにおいて、未露光部の線幅は48μm、露光部の線幅は52μmであった。また、50枚の濡れ性変化パターンの露光部の平均線幅は49μmであった。なお、上記濡れ性変化パターンの幅は、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより行った。
[Example 5]
(Adherent removal process and pattern formation process)
A pattern forming body was produced using the same pattern forming substrate and photocatalyst containing layer side substrate as in Example 1. Thereafter, as a deposit removing step, the photocatalyst-containing layer in the photocatalyst-containing layer side substrate after the exposure was irradiated with atmospheric pressure oxygen plasma at a power of 700 W, an irradiation distance of 5 mm, and a plasma processing rate of 20 mm / sec.
Thereafter, as a pattern formation step, exposure was performed for 150 s in the same manner as described above, using the photocatalyst-containing layer, on the same pattern formation substrate as that described above.
The deposit removal process and the pattern formation process were repeated 50 times, and a pattern forming body having 50 wettability change patterns was produced. In the 50th wettability change pattern, the line width of the unexposed area was 48 μm, and the line width of the exposed area was 52 μm. Further, the average line width of the exposed portions of the 50 wettability change patterns was 49 μm. The width of the wettability change pattern was determined by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope.

[実施例6]
(付着物除去工程およびパターン形成工程)
実施例2と同様のパターン形成用基板および光触媒含有層側基板を用いて、パターン形成体を作製した。その後、付着物除去工程として、上記露光後の光触媒含有層側基板における光触媒含有層に、エレクトロンカーテン型の電子線照射装置を用い、10Mradの加速エネルギーで電子線を照射した。
その後、パターン形成工程として、上述したパターン形成用基板と同様のパターン形成用基板に対して、上記光触媒含有層を用いて、上記と同様に150s間露光を行った。
上記付着物除去工程およびパターン形成工程を、それぞれ50回繰返し、50枚の濡れ性変化パターンを有するパターン形成体を作製した。50枚目の濡れ性変化パターンにおいて、未露光部の線幅は48μm、露光部の線幅は52μmであった。また、50枚の濡れ性変化パターンの露光部の平均線幅は49μmであった。なお、上記濡れ性変化パターンの幅は、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより行った。
[Example 6]
(Adherent removal process and pattern formation process)
Using the same pattern forming substrate and photocatalyst-containing layer side substrate as in Example 2, a pattern forming body was produced. Thereafter, as a deposit removal step, the photocatalyst containing layer in the photocatalyst containing layer side substrate after the exposure was irradiated with an electron beam with an acceleration energy of 10 Mrad using an electron curtain type electron beam irradiation apparatus.
Thereafter, as a pattern formation step, exposure was performed for 150 s in the same manner as described above, using the photocatalyst-containing layer, on the same pattern formation substrate as that described above.
The deposit removal process and the pattern formation process were repeated 50 times, and a pattern forming body having 50 wettability change patterns was produced. In the 50th wettability change pattern, the line width of the unexposed area was 48 μm, and the line width of the exposed area was 52 μm. Further, the average line width of the exposed portions of the 50 wettability change patterns was 49 μm. The width of the wettability change pattern was determined by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope.

[比較例1]
(パターン形成体の形成)
実施例1と同様のパターン形成用基板と光触媒含有層側基板とを用いて露光を行った。得られた濡れ性変化パターンは未露光部における水との接触角が108°、および表面張力が40mN/mの液体との接触角は72°であり、露光部における水との接触角が10°以下、および表面張力が40mN/mの液体との接触角が9°以下になるのに、150sを要した。また、パターン形成体の表面を走査型電子顕微鏡により観察することにより、上記濡れ性変化パターンの線幅を測定した結果、未露光部の幅は49μm、露光部の幅は51μmであった。
続いて付着物除去工程を行わずに、上記光触媒含有層側基板を用いて、上記パターン形成用基板と同様の20枚のパターン形成用基板に対して、150sの露光を行った。露光枚数が多くなるにつれて、露光部にインクを付着した際の線幅が、フォトマスクの開口部よりも太くなる傾向が確認され、13枚目以降の濡れ性変化パターンにおいては、基板全面にインクが濡れ広がりパターン潰れとなった。
[Comparative Example 1]
(Formation of pattern formed body)
Exposure was carried out using the same pattern forming substrate and photocatalyst containing layer side substrate as in Example 1. The obtained wettability change pattern has a contact angle with water in an unexposed area of 108 °, a contact angle with liquid with a surface tension of 40 mN / m is 72 °, and a contact angle with water in an exposed area of 10 °. It took 150 seconds for the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m or less to be 9 ° or less. Further, by observing the surface of the pattern forming body with a scanning electron microscope, the line width of the wettability change pattern was measured. As a result, the width of the unexposed portion was 49 μm and the width of the exposed portion was 51 μm.
Subsequently, without performing the adhering substance removing step, exposure of 150 s was performed on 20 pattern forming substrates similar to the pattern forming substrate using the photocatalyst-containing layer side substrate. As the number of exposures increases, it is confirmed that the line width when the ink is attached to the exposed part tends to be thicker than the opening of the photomask. Became wet and the pattern collapsed.

本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the pattern formation body of this invention. 本発明のパターン形成体製造用装置を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the apparatus for pattern forming body manufacture of this invention. 本発明のパターン形成体製造用装置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the apparatus for manufacturing the pattern formation body of this invention. 本発明のパターン形成体製造用装置の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the apparatus for pattern formation body manufacture of this invention. 本発明のパターン形成体製造用装置の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the apparatus for pattern formation body manufacture of this invention. 本発明のパターン形成体製造用装置の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the apparatus for pattern formation body manufacture of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 …基材
2 …光触媒含有層
3 …光触媒含有層側基板
4 …パターン形成用基板
7 …特性変化パターン
11…パターン形成用基板支持部
12…光触媒含有層側基板支持部
13…エネルギー照射部
14…付着物除去手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Photocatalyst containing layer 3 ... Photocatalyst containing layer side substrate 4 ... Pattern forming substrate 7 ... Characteristic change pattern 11 ... Pattern forming substrate support part 12 ... Photocatalyst containing layer side substrate support part 13 ... Energy irradiation part 14 ... Adherent removal means

Claims (1)

基材、および前記基材上に形成され、少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層を有する光触媒含有層側基板の前記光触媒含有層と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の特性が変化するパターン形成用基板とを対向させて配置し、前記光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、前記パターン形成用基板の表面に、特性が変化した特性変化パターンを形成してパターン形成体を形成するパターン形成工程を複数回行って、パターン形成体を複数製造するパターン形成体の製造方法であって、
前記複数回行うパターン形成工程の間に、前記光触媒含有層に付着した付着物を除去する付着物除去工程を行い、
前記付着物除去工程が、前記光触媒含有層側基板を放置する時間を決定する放置時間決定工程により定められた時間、前記光触媒含有層側基板を放置し、前記光触媒含有層に付着した付着物を除去する工程であることを特徴とするパターン形成体の製造方法。
The substrate, and the photocatalyst-containing layer-side substrate of the photocatalyst-containing layer side substrate having a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst, and pattern formation in which surface characteristics are changed by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation Pattern formation in which a characteristic change pattern having a changed characteristic is formed on the surface of the pattern formation substrate by irradiating the photocatalyst-containing layer with energy by placing the substrate opposite to the substrate and irradiating the photocatalyst-containing layer with energy. A process for producing a pattern forming body, wherein the process is performed a plurality of times to produce a plurality of pattern forming bodies,
During the patterning step of performing the plurality of times, it has rows deposit removing step of removing the deposit adhering to the photocatalyst-containing layer,
The deposit removal step leaves the photocatalyst-containing layer side substrate for the time determined by the standing time determination step for determining the time to leave the photocatalyst-containing layer side substrate, and deposits adhered to the photocatalyst-containing layer are removed. A method for producing a pattern forming body, which is a removing step .
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