JP4770909B2 - Method for manufacturing conductive pattern forming body - Google Patents
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Description
本発明は、プリント基板等の各種高精細な電気回路といった用途に用いることが可能な導電性パターン形成体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a conductive pattern forming body that can be used for various high-definition electric circuits such as printed circuit boards.
従来、高精細な導電性パターン形成体、例えばプリント基板の製造に際しては、一般的には、基板表面に銅を全面にめっきして形成した銅張積層板に、ドライフィルム等のフォトレジストをラミネートした後、フォトマスク等を用いてパターン露光を行い、現像することにより形成される。 Conventionally, when manufacturing a high-definition conductive pattern forming body, for example, a printed circuit board, generally, a photoresist such as a dry film is laminated on a copper-clad laminate formed by plating the entire surface of the substrate with copper. Then, pattern exposure is performed using a photomask or the like, and development is performed.
しかしながら、このようなフォトリソグラフィー法を用いた方法では、基板上への金属のめっき、フォトレジスト層の形成、露光、現像等の種々の工程を経る必要があり、製造方法が煩雑であり、コスト面で問題が生じる場合があった。また、現像時に多量に生じる廃液は有害なものであり、環境に排出するためには処理を行う必要がある等の環境面での問題もあった。 However, in the method using such a photolithography method, it is necessary to go through various steps such as metal plating on the substrate, formation of a photoresist layer, exposure, development, etc., and the manufacturing method is complicated and costly. In some cases, problems may occur. Further, a large amount of waste liquid generated during development is harmful, and there is also an environmental problem such as a need to perform processing in order to discharge it to the environment.
また、スクリーン印刷を用いる方法によりプリント基板を製造する方法もあるが、精度面での問題があり、高精細な導電性パターンの製造に適用することはできなかった。 Further, there is a method of manufacturing a printed circuit board by a method using screen printing, but there is a problem in accuracy, and it cannot be applied to manufacture of a high-definition conductive pattern.
上記のことから、高精細なパターンを形成することが可能であり、かつ簡便な工程で形成が可能であり、さらに廃液処理といった問題のない導電性パターンの製造方法が望まれている。 In view of the above, there is a demand for a method for producing a conductive pattern that can form a high-definition pattern, can be formed by a simple process, and has no problem of waste liquid treatment.
本発明は、光触媒を含有する光触媒含有層および基材を有する光触媒含有層側基板を調製する光触媒含有層側基板調製工程と、
上記光触媒含有層中の光触媒の作用により表面の特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板を調製するパターン形成体用基板調製工程と、
上記光触媒含有層および上記特性変化層が接触するように配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより、上記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と、
上記特性変化パターンが形成されたパターン形成体用基板表面に、金属コロイド溶液を塗布することにより、パターン状に金属コロイド溶液を付着させる金属コロイド溶液塗布工程と、
上記特性変化パターンにパターン状に付着した金属コロイド溶液を固化させて導電性パターンとする導電性パターン形成工程と
を有することを特徴とする導電性パターン形成体の製造方法を提供する。
The present invention includes a photocatalyst-containing layer side substrate preparation step of preparing a photocatalyst-containing layer side substrate having a photocatalyst-containing layer and a base material,
A pattern forming body substrate preparation step of preparing a pattern forming body substrate having a characteristic change layer in which the surface characteristics change by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer;
A characteristic change pattern forming step of forming a characteristic change pattern having a changed characteristic on the surface of the characteristic change layer by irradiating energy from a predetermined direction after the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer are arranged in contact with each other When,
A metal colloid solution coating step in which a metal colloid solution is deposited in a pattern by applying a metal colloid solution to the surface of the substrate for a pattern forming body on which the characteristic change pattern is formed;
And a conductive pattern forming step in which the metal colloid solution adhering to the characteristic change pattern in a pattern is solidified to form a conductive pattern.
本発明によれば、特性が変化した特性変化パターン上に、例えばディップコートやインクジェット法等を用いて、金属コロイド溶液をパターン状に付着させることが可能となり、これを固化させれば高精細な導電性パターンとすることができる。よって、簡便な工程で精度良く高精細な導電性パターンを形成することができるので、低コストで高精細な導電性パターンを形成することができる。また、例えば特性変化層が絶縁性の材料である場合、精度のよい導電性パターンとすることが可能となるのである。 According to the present invention, a colloidal metal solution can be deposited in a pattern on a characteristic change pattern whose characteristics have changed, for example, using dip coating or an inkjet method. It can be a conductive pattern. Therefore, since a high-definition conductive pattern can be formed with high accuracy by a simple process, a high-definition conductive pattern can be formed at low cost. Further, for example, when the characteristic change layer is an insulating material, it is possible to obtain a highly accurate conductive pattern.
また、本発明は、
光触媒を含有する光触媒含有層および基材を有する光触媒含有層側基板と、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板とを、上記光触媒含有層および上記特性変化層が200μm以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより、前記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と、
上記特性変化パターンが形成されたパターン形成体用基板表面に、金属コロイド溶液を塗布することにより、パターン状に金属コロイド溶液を付着させる金属コロイド溶液塗布工程と、
上記特性変化パターンにパターン状に付着した金属コロイド溶液を固化させて導電性パターンとする導電性パターン形成工程と
を有することを特徴とする導電性パターン形成体の製造方法を提供する。
The present invention also provides:
A photocatalyst-containing layer side substrate having a photocatalyst-containing layer and a substrate containing a photocatalyst, and a substrate for a pattern forming body having a characteristic change layer whose characteristics change due to the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer, And a characteristic change pattern in which a characteristic change pattern having a changed characteristic is formed on the surface of the characteristic change layer by irradiating energy from a predetermined direction after the gap is arranged such that the characteristic change layer is 200 μm or less. Forming process;
A metal colloid solution coating step in which a metal colloid solution is deposited in a pattern by applying a metal colloid solution to the surface of the substrate for a pattern forming body on which the characteristic change pattern is formed;
And a conductive pattern forming step in which the metal colloid solution adhering to the characteristic change pattern in a pattern is solidified to form a conductive pattern.
本発明によれば、光触媒含有層と特性変化層とを所定の間隔で離して配置し、エネルギー照射することにより、効率よくエネルギー照射した部分の特性変化層の特性を変化させてパターンを形成し、特にエネルギー照射後の後処理も必要無く、特性の変化した高精細なパターンを有する導電性パターン形成体を製造することができる。また、例えば特性変化層が絶縁性の材料である場合、精度のよい導電性パターンとすることが可能となるのである。 According to the present invention, the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer are arranged at a predetermined interval and irradiated with energy, thereby efficiently changing the characteristic of the characteristic change layer in the portion irradiated with energy to form a pattern. In particular, a post-treatment after energy irradiation is not required, and a conductive pattern forming body having a high-definition pattern with changed characteristics can be manufactured. Further, for example, when the characteristic change layer is an insulating material, it is possible to obtain a highly accurate conductive pattern.
また、本発明においては、上記導電性パターン形成工程後に、上記特性変化層が上記パターン形成体用基板表面に露出している部分である非画線部を除去する非画線部除去工程を有していてもよい。これにより、上記特性変化層が導電性の材料から形成されている場合に、上記特性変化層を除去し、絶縁性の基体を露出させることにより、導電性パターン形成体とすることが可能となるからである。 In the present invention, after the conductive pattern forming step, there is a non-image portion removing step for removing the non-image portion which is a portion where the characteristic change layer is exposed on the surface of the pattern forming substrate. You may do it. As a result, when the characteristic change layer is formed of a conductive material, the characteristic change layer is removed and the insulating base is exposed, whereby a conductive pattern forming body can be obtained. Because.
また、本発明においては、上記非画線部除去工程が、アルカリ溶液により上記特性変化層を除去する工程であることが好ましい。これにより、上記特性変化層を容易に除去することが可能であり、製造効率やコストの面からも好ましいからである。 In the present invention, the non-image area removing step is preferably a step of removing the characteristic change layer with an alkaline solution. This is because the characteristic change layer can be easily removed, which is preferable in terms of manufacturing efficiency and cost.
本発明においては、上記光触媒含有層側基板が、基材と、上記基材上にパターン状に形成された光触媒含有層とからなることが好ましい。このように、光触媒含有層をパターン状に形成することにより、フォトマスクを用いることなく特性変化層上に特性の異なるパターンを形成することが可能となるからである。また、光触媒含有層との接触または対向する面のみ特性が変化するものであるので、照射するエネルギーは特に平行なエネルギーに限られるものではなく、また、エネルギーの照射方向も特に限定されるものではないことから、エネルギー源の種類および配置の自由度が大幅に増加するという利点を有するからである。 In this invention, it is preferable that the said photocatalyst content layer side board | substrate consists of a base material and the photocatalyst content layer formed in the pattern form on the said base material. Thus, by forming the photocatalyst-containing layer in a pattern, it is possible to form patterns having different characteristics on the characteristic change layer without using a photomask. In addition, since the characteristics change only in contact with or facing the photocatalyst containing layer, the energy to be irradiated is not particularly limited to parallel energy, and the energy irradiation direction is not particularly limited. This is because there is an advantage that the type of energy source and the degree of freedom in arrangement are greatly increased.
また、本発明においては、基材と、上記基材上に形成された光触媒含有層と、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部とからなり、上記特性パターン形成工程におけるエネルギーの照射が、光触媒含有層側基板から行なわれることが好ましい。 Further, in the present invention, it comprises a base material, a photocatalyst-containing layer formed on the base material, and a photocatalyst-containing layer side light-shielding portion formed in a pattern, and energy irradiation in the characteristic pattern forming step is performed. The photocatalyst-containing layer side substrate is preferably used.
このように光触媒含有層側基板に光触媒含有層側遮光部を有することにより、エネルギー照射に際してフォトマスク等を用いる必要がないことから、フォトマスクと位置合わせ等が不要となり、工程を簡略化することが可能となるからである。 By having the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion on the photocatalyst-containing layer side substrate in this way, it is not necessary to use a photomask or the like when irradiating energy, so that alignment with the photomask is unnecessary and the process is simplified. This is because it becomes possible.
本発明においては、上記光触媒含有層側基板において、上記光触媒含有層側遮光部が上記基材上にパターン状に形成され、さらにその上に上記光触媒含有層が形成されているものであってもよく、また上記光触媒含有層側基板において、上記基材上に光触媒含有層が形成され、上記光触媒含有層上に上記光触媒含有層側遮光部がパターン状に形成されているものであってもよい。 In the present invention, in the photocatalyst-containing layer side substrate, the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is formed in a pattern on the substrate, and the photocatalyst-containing layer is further formed thereon. In the photocatalyst containing layer side substrate, the photocatalyst containing layer may be formed on the base material, and the photocatalyst containing layer side light-shielding portion may be formed in a pattern on the photocatalyst containing layer. .
光触媒含有層側遮光部は、特性変化層と接触もしくは近い位置に配置されることが、得られる特性変化パターンの精度上好ましいものであるといえる。したがって、上述した位置に光触媒含有層側遮光部を配置することが好ましいのである。また、光触媒含有層上に光触媒含有層側遮光部を形成した場合は、上記特性変化パターン形成工程における光触媒含有層と特性変化層との接触もしくは対向に際してのスペーサとして用いることができるという利点を有するものである。 It can be said that the photocatalyst-containing layer-side light-shielding portion is preferably disposed in contact with or close to the property change layer in terms of accuracy of the property change pattern obtained. Therefore, it is preferable to dispose the photocatalyst containing layer side light shielding portion at the position described above. Further, when the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is formed on the photocatalyst-containing layer, there is an advantage that it can be used as a spacer when contacting or facing the photocatalyst-containing layer and the property change layer in the property change pattern forming step. Is.
また、本発明においては、上記光触媒含有層が、光触媒からなる層であることが好ましい。光触媒含有層が光触媒のみからなる層であれば、特性変化層の特性を変化させる効率を向上させることが可能であり、効率的にパターン形成体を製造することができるからである。 Moreover, in this invention, it is preferable that the said photocatalyst content layer is a layer which consists of a photocatalyst. This is because, if the photocatalyst-containing layer is a layer composed only of a photocatalyst, it is possible to improve the efficiency of changing the characteristics of the characteristic change layer, and it is possible to efficiently produce a pattern forming body.
本発明においては、上記光触媒含有層が、光触媒を真空製膜法により基材上に製膜してなる層であることが好ましい。このように真空製膜法により光触媒含有層を形成することにより、表面の凹凸が少なく均一な膜厚の均質な光触媒含有層とすることが可能であり、特性変化層表面への特性変化パターンの形成を均一にかつ高効率で行うことができるからである。 In the present invention, the photocatalyst-containing layer is preferably a layer formed by depositing a photocatalyst on a substrate by a vacuum film-forming method. By forming the photocatalyst-containing layer by vacuum film formation in this way, it is possible to obtain a homogeneous photocatalyst-containing layer having a uniform film thickness with less surface irregularities, and a characteristic change pattern on the surface of the characteristic change layer. This is because the formation can be performed uniformly and with high efficiency.
一方、本発明においては、上記光触媒処含有層が、光触媒とバインダとを有する層であってもよい。このようにバインダを用いることにより、比較的容易に光触媒含有層を形成することが可能となり、結果的に低コストでパターン形成体の製造を行うことができるからである。 On the other hand, in the present invention, the photocatalyst-treated layer may be a layer having a photocatalyst and a binder. By using the binder in this manner, it becomes possible to form the photocatalyst-containing layer relatively easily, and as a result, the pattern formed body can be manufactured at a low cost.
本発明においては、上記光触媒が、酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、および酸化鉄(Fe2O3)から選択される1種または2種以上の物質であることが好ましく、中でも請求項13に記載するように、上記光触媒が酸化チタン(TiO2)であることが好ましい。これは、二酸化チタンのバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易だからである。
In the present invention, the photocatalyst is titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O). 3 ), and one or more substances selected from iron oxide (Fe 2 O 3 ), preferably the photocatalyst is titanium oxide (TiO 2 ) as described in
本発明においては、上記パターン形成体用基板調製工程において、基体上に上記特性変化層を形成することによりパターン形成体用基板が調製されていることが好ましい。特性変化層の強度が弱く、また自己支持性を有さないような場合は、特性変化層が基体上に形成されていることが好ましいからである。 In the present invention, it is preferable that the pattern forming body substrate is prepared by forming the characteristic change layer on the substrate in the pattern forming body substrate preparing step. This is because when the strength of the characteristic change layer is weak and does not have self-supporting properties, it is preferable that the characteristic change layer is formed on the substrate.
本発明においては、上記特性変化層が、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により、エネルギー照射された際に、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層であることが好ましい。上記特性変化層が、濡れ性変化層であることにより、エネルギー照射された領域を親液性領域、エネルギー未照射の領域を撥液性領域とすることが可能となり、この濡れ性の差を利用して、親液性領域のみに上記金属コロイド溶液を付着させることが可能となり、容易に導電性パターンを形成することが可能となるからである。 In the present invention, the property change layer is a wettability change layer in which the wettability changes so that the contact angle with the liquid decreases when irradiated with energy by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer. It is preferable. Since the property change layer is a wettability change layer, it is possible to make the region irradiated with energy a lyophilic region and the region not irradiated with energy a liquid repellent region, and use this difference in wettability. This is because the metal colloid solution can be attached only to the lyophilic region, and a conductive pattern can be easily formed.
本発明においては、上記濡れ性変化層上における金属コロイド溶液に対する接触角が、エネルギーが照射されていない部分において50°以上であり、照射された部分において40°以下であることが好ましい。上記濡れ性変化層上におけるエネルギーが照射されていない部分である撥液性領域と、照射された部分である親液性領域との濡れ性が、上述したような範囲内に無い場合は、金属コロイド溶液を全面に塗布した場合に、親液性領域のみに金属コロイド溶液を付着させることができない可能性があるからである。 In the present invention, it is preferable that the contact angle with respect to the metal colloid solution on the wettability changing layer is 50 ° or more in a portion not irradiated with energy and 40 ° or less in a portion irradiated. If the wettability of the liquid-repellent region that is not irradiated with energy on the wettability changing layer and the lyophilic region that is irradiated is not within the above-described range, metal This is because when the colloidal solution is applied to the entire surface, the metal colloidal solution may not be attached only to the lyophilic region.
また、本発明においては、上記濡れ性変化層が、オルガノポリシロキサンを含有する層であることが好ましい。本発明において、濡れ性変化層に要求される特性としては、エネルギーが照射されていない場合は撥液性であり、エネルギーが照射された場合は接触または対向する光触媒含有層中の光触媒の作用により親液性となるといった特性である。このような特性を濡れ性変化層に付与する材料として、オルガノポリシロキサンを用いることが好ましいからである。 In the present invention, the wettability changing layer is preferably a layer containing organopolysiloxane. In the present invention, the properties required for the wettability changing layer are liquid repellency when energy is not irradiated, and by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer that is in contact or facing when energy is irradiated. It is a characteristic that it becomes lyophilic. This is because it is preferable to use organopolysiloxane as a material for imparting such characteristics to the wettability changing layer.
本発明においては、上記オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。このようにフルオロアルキル基を含有するものであれば、エネルギー照射部分と未照射部分との濡れ性の差を大きくすることが可能となるからである。 In the present invention, the organopolysiloxane is preferably an organopolysiloxane containing a fluoroalkyl group. This is because if it contains a fluoroalkyl group, the difference in wettability between the energy irradiated portion and the unirradiated portion can be increased.
本発明においては、上記オルガノポリシロキサンが、YnSiX(4−n)(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、Xはアルコキシル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンを用いることにより、上述したような濡れ性の変化に対する特性を発揮することができるからである。 In the present invention, the organopolysiloxane is Y n SiX (4-n) (where Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group, or an epoxy group, and X represents an alkoxyl group. Or n represents an integer from 0 to 3. It is preferably an organopolysiloxane that is a hydrolytic condensate or a cohydrolytic condensate of one or more of the silicon compounds represented by . This is because by using such an organopolysiloxane, it is possible to exhibit the characteristics against the change in wettability as described above.
本発明においては、上記パターン形成体用基板が、自己支持性を有する濡れ性変化層からなるものであってもよい。濡れ性変化層が自己支持性を有するものであれば、基体等を用いる必要がなく、例えば市販の樹脂板を用いれば、安価にパターン形成体を製造することができるからである。 In the present invention, the pattern forming body substrate may be composed of a wettability changing layer having self-supporting properties. If the wettability changing layer has a self-supporting property, it is not necessary to use a substrate or the like. For example, if a commercially available resin plate is used, a pattern-formed body can be produced at low cost.
本発明においては、上記特性変化層が、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により、エネルギー照射された際に分解除去される分解除去層であることが好ましい。上記特性変化層が分解除去層であることにより、上記エネルギー照射により、表面に凹凸を形成することが可能となることから、例えばインクジェット方式等により、上記金属コロイド溶液を容易に付着させることが可能となるからである。 In the present invention, the characteristic change layer is preferably a decomposition / removal layer that is decomposed and removed when irradiated with energy by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer. Since the characteristic change layer is a decomposition removal layer, it is possible to form irregularities on the surface by the energy irradiation, and thus the metal colloid solution can be easily attached by, for example, an ink jet method. Because it becomes.
本発明においては、上記分解除去層に対する液体の接触角と、上記分解除去層が分解除去されて露出する基体に対する液体の接触角とが異なるものであることが好ましい。これにより、上記エネルギー照射されて露出した基体を親液性領域、エネルギー未照射の分解除去層が残存する部分を撥液性領域とすることが可能となり、容易に上記金属コロイド溶液を付着させることが可能となるからである。 In the present invention, the contact angle of the liquid with respect to the decomposition / removal layer is preferably different from the contact angle of the liquid with respect to the substrate exposed by the decomposition / removal layer. As a result, it becomes possible to make the substrate exposed by the energy irradiation a lyophilic region and a portion where the decomposition / removal layer not irradiated with the energy remains a liquid repellent region, and easily attach the metal colloid solution. This is because it becomes possible.
本発明においては、上記分解除去層が、自己組織化単分子膜、ラングミュアーブロジェット膜、もしくは交互吸着膜のいずれかであることが好ましい。上記分解除去層が、上記の膜であることにより、比較的高い強度を有する欠陥のない膜を容易に形成することが可能となるからである。 In the present invention, the decomposition removal layer is preferably a self-assembled monomolecular film, a Langmuir Blodgett film, or an alternately adsorbed film. This is because, when the decomposition / removal layer is the film described above, a defect-free film having a relatively high strength can be easily formed.
本発明においては、上記分解除去層の金属コロイド溶液に対する接触角が50°以上であり、上記基体の金属コロイド溶液に対する接触角が40°以下であることが好ましい。上記分解除去層上におけるエネルギーが照射されていない残存する分解除去層からなる部分である撥液性領域と、エネルギー照射されて基体が露出した部分である親液性領域との濡れ性が、上述したような範囲内に無い場合は、金属コロイド溶液を全面に塗布した場合に、親液性領域のみに金属コロイド溶液を付着させることができない可能性があるからである。 In the present invention, the contact angle of the decomposition removal layer with respect to the metal colloid solution is preferably 50 ° or more, and the contact angle of the substrate with respect to the metal colloid solution is preferably 40 ° or less. The wettability between the liquid-repellent region, which is a portion made of the remaining decomposition-removed layer that is not irradiated with energy on the decomposition-removed layer, and the lyophilic region, which is a portion where the substrate is exposed by energy irradiation, is described above. This is because if the metal colloid solution is applied to the entire surface, the metal colloid solution may not be attached only to the lyophilic region.
本発明においては、上記特性変化層の表面に、エネルギーを照射する際に、上記光触媒含有層と、上記特性変化層表面との間隔を、0.2μm〜10μmの範囲内とすることが好ましい。上記エネルギーを照射する際に、上述した範囲内の間隔でエネルギーを照射することにより、特性変化層表面の特性をより効果的に変化させることが可能となるからである。 In the present invention, when irradiating the surface of the property change layer with energy, the distance between the photocatalyst-containing layer and the property change layer surface is preferably in the range of 0.2 μm to 10 μm. This is because the characteristics of the surface of the characteristic change layer can be changed more effectively by irradiating the energy at intervals within the above-described range when irradiating the energy.
本発明においては、上記エネルギー照射が、光触媒含有層を加熱しながらなされることが好ましい。光触媒を加熱することにより、光触媒の感度が向上し、特性変化層上の特性の変化を効率的に行うことが可能となるからである。 In the present invention, the energy irradiation is preferably performed while heating the photocatalyst-containing layer. This is because by heating the photocatalyst, the sensitivity of the photocatalyst is improved, and it is possible to efficiently change the characteristics on the characteristic change layer.
本発明においては、上記特性変化層が、光触媒を含まない層であることが好ましい。本発明においては、このように特性変化層が、光触媒を含まない層であるので、特性変化層が経時で影響を受けるといった問題を回避することが可能となるからである。 In the present invention, the characteristic change layer is preferably a layer not containing a photocatalyst. In the present invention, since the characteristic change layer is a layer that does not contain a photocatalyst as described above, it is possible to avoid the problem that the characteristic change layer is affected over time.
本発明においては、上記金属コロイド溶液が、銀コロイド水溶液または金コロイド水溶液であることが好ましい。 In the present invention, the metal colloid solution is preferably a silver colloid aqueous solution or a gold colloid aqueous solution.
また、本発明においては、上記金属コロイド溶液塗布工程における金属コロイド溶液の塗布が、ディップコーティング法またはスピンコーティング法であってもよい。 In the present invention, the application of the metal colloid solution in the metal colloid solution application step may be a dip coating method or a spin coating method.
また、本発明においては、上記金属コロイド溶液塗布工程における金属コロイド溶液の塗布が、ノズル吐出法であってもよく、その中でも、請求項31に記載するように、インクジェット法であることが好ましい。
また、本発明においては、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層と、上記濡れ性変化層上にパターン状に金属コロイド溶液を固化させることにより形成された金属組成物とを有することを特徴とする導電性パターン形成体を提供する。本発明によれば、上記濡れ性変化層を有することにより、容易に金属組成物を形成することが可能となり、また上記濡れ性変化層が絶縁性である場合には、優れた導電性パターン形成体とすることが可能となるのである。
In the present invention, the metal colloid solution may be applied in the metal colloid solution application step by a nozzle discharge method, and among them, an ink jet method is preferable as described in claim 31.
Further, in the present invention, it has a wettability changing layer whose wettability changes by the action of the photocatalyst, and a metal composition formed by solidifying a metal colloid solution in a pattern on the wettability changing layer. A conductive pattern forming body is provided. According to the present invention, by having the wettability changing layer, it becomes possible to easily form a metal composition, and when the wettability changing layer is insulative, excellent conductive pattern formation is achieved. It becomes possible to be a body.
本発明においては、上記濡れ性変化層が、基体上に形成されていてもよい。上記濡れ性変化層の強度が弱く、また自己支持性を有さないような場合は、特性変化層が基体上に形成されていることが好ましいからである。 In the present invention, the wettability changing layer may be formed on a substrate. This is because when the strength of the wettability changing layer is weak and does not have self-supporting property, the characteristic changing layer is preferably formed on the substrate.
本発明においては、上記濡れ性変化層上における金属コロイド溶液に対する接触角が、エネルギーが照射されていない部分において50°以上であり、照射された部分において40°以下であることが好ましい。これにより、エネルギー照射された部分を親液性領域、エネルギー照射されていない部分を撥液性領域とすることが可能となることから、容易に導電性パターン形成体を製造することが可能となり、製造効率やコストの面からも好ましいからである。 In the present invention, it is preferable that the contact angle with respect to the metal colloid solution on the wettability changing layer is 50 ° or more in a portion not irradiated with energy and 40 ° or less in a portion irradiated. As a result, it becomes possible to make the portion irradiated with energy a lyophilic region and the portion not irradiated with energy to be a lyophobic region, so that it becomes possible to easily manufacture a conductive pattern forming body, This is because it is preferable in terms of manufacturing efficiency and cost.
本発明においては、上記濡れ性変化層が、オルガノポリシロキサンを含有する層であることが好ましく、中でも請求項36に記載するように、上記オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するポリシロキサンであることが好ましい。このような濡れ性変化層は、エネルギー照射により、大幅な濡れ性の変化を得ることができるからである。 In the present invention, the wettability changing layer is preferably a layer containing an organopolysiloxane. In particular, as described in claim 36, the organopolysiloxane is a polysiloxane containing a fluoroalkyl group. Preferably there is. This is because such a wettability changing layer can obtain a significant change in wettability by energy irradiation.
本発明においては、上記オルガノポリシロキサンが、YnSiX(4−n)(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、Xはアルコキシル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンを材料として濡れ性変化層を形成することにより、濡れ性の差の大きな濡れ性パターンが形成された導電性パターン形成体とすることができるからである。 In the present invention, the organopolysiloxane is Y n SiX (4-n) (where Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group, or an epoxy group, and X represents an alkoxyl group. Or n represents an integer from 0 to 3. It is preferably an organopolysiloxane that is a hydrolytic condensate or a cohydrolytic condensate of one or more of the silicon compounds represented by . This is because by forming a wettability changing layer using such an organopolysiloxane as a material, a conductive pattern forming body on which a wettability pattern having a large difference in wettability is formed can be obtained.
また、本発明は、基体と、上記基体上に光触媒の作用により分解除去される分解除去層と、上記分解除去層が分解除去されて露出した基体上にパターン状に金属コロイド溶液を固化させることにより形成された金属組成物とを有することを特徴とする導電性パターン形成体を提供する。 The present invention also includes a substrate, a decomposition removal layer that is decomposed and removed on the substrate by the action of a photocatalyst, and a metal colloid solution that is solidified in a pattern on the substrate that is exposed after the decomposition removal layer is decomposed and removed. And a metal composition formed by the method described above.
本発明によれば、上記分解除去層を有することにより、基体上に凹凸を有するパターンを形成することが可能であり、この凹凸を利用して容易に導電性パターンを形成することができる。また上記分解除去層が絶縁性である場合には、優れた導電性パターン形成体とすることが可能となるのである。 According to the present invention, by having the decomposition removal layer, it is possible to form a pattern having irregularities on the substrate, and it is possible to easily form a conductive pattern using the irregularities. Further, when the decomposition removal layer is insulative, an excellent conductive pattern forming body can be obtained.
本発明においては、上記分解除去層に対する液体の接触角と、上記分解除去層が分解されて露出する基体に対する液体の接触角とが異なるものであることが好ましい。これにより、表面の凹凸だけではなく、例えばエネルギー照射されて露出した基体を親液性領域、エネルギー未照射の分解除去層が残存する部分を撥液性領域とすることが可能となり、容易に導電性パターンを形成することが可能となるからである。 In the present invention, it is preferable that the contact angle of the liquid with respect to the decomposition / removal layer is different from the contact angle of the liquid with respect to the substrate exposed when the decomposition / removal layer is decomposed. As a result, not only the unevenness of the surface but also, for example, the substrate exposed by energy irradiation can be made lyophilic region, and the portion where the decomposition removal layer not irradiated with energy remains can be made lyophobic region. This is because a sex pattern can be formed.
また、本発明においては、上記分解除去層が、自己組織化単分子膜、ラングミュアーブロジェット膜、もしくは交互吸着膜のいずれかであることが好ましい。上記分解除去層が、上記の膜であることにより、比較的強度が高く欠陥のない膜を容易に形成することが可能となるからである。 In the present invention, the decomposition / removal layer is preferably a self-assembled monomolecular film, a Langmuir Blodgett film, or an alternating adsorption film. This is because, when the decomposition removal layer is the film described above, a film having a relatively high strength and no defects can be easily formed.
本発明においては、上記分解除去層の金属コロイド溶液に対する接触角が50°以上であり、上記基体の金属コロイド溶液に対する接触角が40°以下であることが好ましい。これにより、エネルギー照射されて基体が露出した部分を親液性領域、エネルギー照射されていない分解除去層が残存する部分を撥液性領域とすることが可能となることから、容易に導電性パターン形成体を製造することが可能となり、製造効率やコストの面からも好ましいからである。 In the present invention, the contact angle of the decomposition removal layer with respect to the metal colloid solution is preferably 50 ° or more, and the contact angle of the substrate with respect to the metal colloid solution is preferably 40 ° or less. As a result, it is possible to make the portion where the substrate is exposed by energy irradiation become a lyophilic region and the portion where the decomposition removal layer not irradiated with energy remains as a lyophobic region. This is because the formed body can be manufactured, which is preferable in terms of manufacturing efficiency and cost.
また、本発明は、基体と、上記基体上にパターン状に形成された、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層と、上記濡れ性変化層上に金属コロイドを固化させることにより形成された金属組成物とを有することを特徴とする導電性パターン形成体とを提供する。上記基体上に上記濡れ性変化層を有することにより、容易に導電性パターン形成体を製造することが可能であり、また基体が絶縁性である場合に、優れた導電性パターン形成体とすることが可能となるからである。 In addition, the present invention is formed by solidifying a base, a wettability changing layer formed in a pattern on the base and having wettability changed by the action of a photocatalyst, and the wettability changing layer. And a conductive pattern forming body characterized by comprising the above-described metal composition. By having the wettability changing layer on the substrate, it is possible to easily produce a conductive pattern formed body, and when the substrate is insulative, an excellent conductive pattern formed body is obtained. This is because it becomes possible.
本発明によれば、特性が変化した特性変化パターン上に、例えばディップコートやインクジェット法等を用いて、金属コロイド溶液をパターン状に付着させることが可能となり、これを固化させれば高精細な導電性パターンとすることができる。よって、簡便な工程で精度良く高精細な導電性パターンを形成することができるので、低コストで高精細な導電性パターンを形成することができる。また、例えば特性変化層が絶縁性の材料である場合、精度のよい導電性パターンとすることが可能となるのである。 According to the present invention, a colloidal metal solution can be deposited in a pattern on a characteristic change pattern whose characteristics have changed, for example, using dip coating or an inkjet method. It can be a conductive pattern. Therefore, since a high-definition conductive pattern can be formed with high accuracy by a simple process, a high-definition conductive pattern can be formed at low cost. Further, for example, when the characteristic change layer is an insulating material, it is possible to obtain a highly accurate conductive pattern.
本発明は、導電性パターン形成体の製造方法および導電性パターン形成体に関するものである。以下、それぞれについて詳しく説明する。 The present invention relates to a method for producing a conductive pattern forming body and a conductive pattern forming body. Each will be described in detail below.
A.導電性パターン形成体の製造方法
まず、本発明の導電性パターン形成体の製造方法について説明する。
本発明の導電性パターン形成体の製造方法は、
光触媒を含有する光触媒含有層および基材を有する光触媒含有層側基板を調製する光触媒含有層側基板調製工程と、
上記光触媒含有層中の光触媒の作用により表面の特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板を調製するパターン形成体用基板調製工程と、
上記光触媒含有層および上記特性変化層が接触するように配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより、上記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と、
上記特性変化パターンが形成されたパターン形成体用基板表面に、金属コロイド溶液を塗布することにより、パターン状に金属コロイド溶液を付着させる金属コロイド溶液塗布工程と、
上記特性変化パターンにパターン状に付着した金属コロイド溶液を固化させて導電性パターンとする導電性パターン形成工程と
を有することを特徴とする方法ものである。
A. First, the manufacturing method of the conductive pattern formation body of this invention is demonstrated.
The method for producing a conductive pattern formed body of the present invention comprises:
A photocatalyst-containing layer side substrate preparation step of preparing a photocatalyst-containing layer side substrate having a photocatalyst-containing layer and a base material;
A pattern forming body substrate preparation step of preparing a pattern forming body substrate having a characteristic change layer in which the surface characteristics change by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer;
A characteristic change pattern forming step of forming a characteristic change pattern having a changed characteristic on the surface of the characteristic change layer by irradiating energy from a predetermined direction after the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer are arranged in contact with each other When,
A metal colloid solution coating step in which a metal colloid solution is deposited in a pattern by applying a metal colloid solution to the surface of the substrate for a pattern forming body on which the characteristic change pattern is formed;
A conductive pattern forming step of solidifying the colloidal metal solution adhering to the characteristic change pattern in a pattern to form a conductive pattern.
また本発明の導電性パターン形成体の製造方法は、
光触媒を含有する光触媒含有層および基材を有する光触媒含有層側基板と、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板とを、上記光触媒含有層および上記特性変化層が200μm以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより、前記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と、
上記特性変化パターンが形成されたパターン形成体用基板表面に、金属コロイド溶液を塗布することにより、パターン状に金属コロイド溶液を付着させる金属コロイド溶液塗布工程と、
上記特性変化パターンにパターン状に付着した金属コロイド溶液を固化させて導電性パターンとする導電性パターン形成工程と
を有することを特徴とするものである。
Moreover, the manufacturing method of the electroconductive pattern formation body of this invention,
A photocatalyst-containing layer side substrate having a photocatalyst-containing layer and a substrate containing a photocatalyst, and a substrate for a pattern forming body having a characteristic change layer whose characteristics change due to the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer, And a characteristic change pattern in which a characteristic change pattern having a changed characteristic is formed on the surface of the characteristic change layer by irradiating energy from a predetermined direction after the gap is arranged such that the characteristic change layer is 200 μm or less. Forming process;
A metal colloid solution coating step in which a metal colloid solution is deposited in a pattern by applying a metal colloid solution to the surface of the substrate for a pattern forming body on which the characteristic change pattern is formed;
And a conductive pattern forming step in which the metal colloid solution adhering to the characteristic change pattern in a pattern is solidified to form a conductive pattern.
本発明の導電性パターン形成体の製造方法においては、上記光触媒含有層側基板調製工程および、上記パターン形成体用基板調製工程を有していてもよいが、後述する光触媒含有層側基板調製工程で形成される光触媒含有層側基板および、パターン形成体用基板調製工程で形成されるパターン形成体用基板と同様のものを用いれば、特に上記工程を必ずしも有する必要はない。 In the manufacturing method of the electroconductive pattern formation body of this invention, although it may have the said photocatalyst containing layer side board | substrate preparation process and the said substrate preparation process for pattern formation bodies, the photocatalyst content layer side board | substrate preparation process mentioned later If the same thing as the photocatalyst containing layer side board | substrate formed by (1) and the pattern formation body board | substrate formed at the pattern formation body board | substrate preparation process is used, it does not necessarily need to have the said process in particular.
本発明の導電性パターン形成体の製造方法においては、光触媒含有層および特性変化層を所定の位置に配置した後、所定の方向からエネルギー照射することにより、光触媒含有層中の光触媒の作用により、エネルギー照射された部分の特性が変化した特性変化パターンが形成される。このパターン形成に際してエネルギー照射後の現像・洗浄等の後処理が不要となるので、従来より少ない工程で、かつ安価に特性の異なるパターンを形成することができる。そして、この特性変化層上の特性変化パターンに対して、金属コロイド溶液を塗布することによりパターン状に金属コロイド溶液を付着させることができ、これを固化させることにより容易に導電性パターンを形成することができる。 In the method for producing a conductive pattern forming body of the present invention, by arranging the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer at a predetermined position, by irradiating energy from a predetermined direction, by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer, A characteristic change pattern in which the characteristic of the portion irradiated with energy is changed is formed. Since this pattern formation does not require post-processing such as development and washing after energy irradiation, patterns having different characteristics can be formed with fewer steps and at lower cost. Then, by applying a metal colloid solution to the characteristic change pattern on the characteristic change layer, the metal colloid solution can be attached in a pattern, and a conductive pattern can be easily formed by solidifying the metal colloid solution. be able to.
さらに、本発明においては、特性変化層上の特性を光触媒含有層中の光触媒の作用により変化させた後、光触媒含有層側基板を取り外してパターン形成体側基板を導電性パターン形成体としたものであるので、得られる導電性パターン形成体には必ずしも光触媒が含有されている必要がない。したがって、得られる導電性パターン形成体が光触媒の作用により経時的に影響を受けるといった不具合を防止することができる。 Furthermore, in the present invention, the characteristics on the characteristic change layer are changed by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer, and then the photocatalyst containing layer side substrate is removed to make the pattern forming body side substrate a conductive pattern forming body. Therefore, the obtained electroconductive pattern forming body does not necessarily contain a photocatalyst. Therefore, it is possible to prevent a problem that the obtained conductive pattern formed body is affected by the action of the photocatalyst over time.
このような、本発明の導電性パターン形成体の製造方法について、図面を用いて具体的に説明する。図1は、本発明の導電性パターン形成体の製造方法の一例を示すものである。
この例においては、まず、基材1上に光触媒含有層2が形成されてなる光触媒含有層側基板3と、基体4上に特性変化層5が形成されてなるパターン形成体用基板6とを調製する(図1(a)参照、光触媒含有層側基板調製工程およびパターン形成体用基板調製工程)。
次に、図1(b)に示すように、上記光触媒含有層側基板3とパターン形成体用基板6とを、それぞれの光触媒含有層2および特性変化層5を所定の位置に配置した後、必要とされる特性変化パターンが描かれたフォトマスク7を用い、これを介して紫外光8を光触媒含有層側基板3側から照射する。これにより、図1(c)に示すように、特性変化層5表面に特性変化領域9および特性未変化領域10とからなる特性変化パターンが形成される(特性変化パターン形成工程)。
なお、この際、光触媒含有層2と特性変化層5とは、図1では完全に密着するように配置されているが、本発明においては、このように物理的に密着状態で接触する場合の他、光触媒含有層2内の光触媒が作用し得る程度の間隙が光触媒含有層2と特性変化層5との間に存在するように配置されたものであってもよい。
また、上記紫外線の照射は、上記例ではフォトマスク7を介したものであるが、後述するように光触媒含有層がパターン状に形成されたものや、光触媒含有層側基板内に遮光部(光触媒含有層側遮光部)が形成されたものを用いてもよく、この場合は、フォトマスク7等を用いることなく、全面にエネルギー照射することになる。
そして、上記パターン形成体用基板6上から光触媒含有層側基板を外す工程が行われ(図1(d))、表面に特性変化領域9と特性未変化領域10とが形成されたパターン形成体用基板6を得ることができる。
そして、上記パターン形成体用基板6上に金属コロイド溶液を塗布することにより、特性変化領域上にのみ金属コロイド溶液を付着させ(金属コロイド溶液塗布工程)、その後、これを硬化させることにより、導電性パターン11が特性変化層5上に形成された導電性パターン形成体12を得ることができる。
Such a method for producing a conductive pattern forming body of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a method for producing a conductive pattern forming body of the present invention.
In this example, first, a photocatalyst containing
Next, as shown in FIG. 1 (b), after the photocatalyst containing
At this time, the photocatalyst-containing
In the above example, the ultraviolet irradiation is performed through the
Then, the step of removing the photocatalyst-containing layer side substrate from the pattern forming
Then, by applying a metal colloid solution on the pattern forming
このような本発明の導電性パターン形成体の製造方法について、各工程毎に詳細に説明する。 Such a method for producing a conductive pattern forming body of the present invention will be described in detail for each step.
(1)光触媒含有層側基板調製工程
本発明における光触媒含有層側基板調製工程は、光触媒を含有する光触媒含有層および基材を有する光触媒含有層側基板を調製する工程である。
この工程で製造される光触媒含有層側基板は、このように、少なくとも光触媒含有層と基材とを有するものであり、通常は基材上に所定の方法で形成された薄膜状の光触媒含有層が形成されてなるものである。また、この光触媒含有層側基板には、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部やプライマー層が形成されたものも用いることができる。
(1) Photocatalyst containing layer side substrate preparation step The photocatalyst containing layer side substrate preparation step in the present invention is a step of preparing a photocatalyst containing layer side substrate having a photocatalyst containing layer and a base material.
Thus, the photocatalyst containing layer side substrate manufactured in this step has at least a photocatalyst containing layer and a base material, and is usually a thin film photocatalyst containing layer formed on the base material by a predetermined method. Is formed. In addition, as the photocatalyst-containing layer side substrate, a substrate in which a photocatalyst-containing layer side light-shielding portion or primer layer formed in a pattern is formed can be used.
(光触媒含有層)
本発明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、特性変化層の特性を変化させるような構成であれば、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いし、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。
(Photocatalyst containing layer)
The photocatalyst-containing layer used in the present invention is not particularly limited as long as the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer changes the characteristics of the characteristic change layer, and includes a photocatalyst and a binder. It may be a thing, and the thing formed into a film by the photocatalyst single-piece | unit may be used. The surface characteristics may be particularly lyophilic or lyophobic.
本発明において用いられる光触媒含有層は、例えば上記図1(a)等に示すように、基材1上に全面に形成されたものであってもよいが、例えば図2に示すように、基材1上に光触媒含有層2がパターン上に形成されたものであってもよい。
The photocatalyst-containing layer used in the present invention may be formed on the entire surface of the
このように光触媒含有層をパターン状に形成することにより、後述する特性変化パターン形成工程において説明するように、光触媒含有層を特性変化層にエネルギーを照射する際に、フォトマスク等を用いるパターン照射をする必要がなく、全面に照射することにより、特性変化層上に特性変化領域と特性未変化領域とからなる特性変化パターンを形成することができる。 By forming the photocatalyst-containing layer in a pattern in this manner, pattern irradiation using a photomask or the like is performed when the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy as described in the characteristic change pattern forming step described later. By irradiating the entire surface, it is possible to form a characteristic change pattern including a characteristic change area and a characteristic unchanged area on the characteristic change layer.
この光触媒処理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。 The patterning method of the photocatalyst processing layer is not particularly limited, but can be performed by, for example, a photolithography method.
また、光触媒含有層と特性変化層とを密着もしくは対向させてエネルギー照射を行う場合には、実際に光触媒含有層の形成された部分のみの特性が変化するものであるので、エネルギーの照射方向は上記光触媒含有層と特性変化層とが密着もしくは対向する部分にエネルギーが照射されるものであれば、いかなる方向から照射されてもよく、さらには、照射されるエネルギーも特に平行光等の平行なものに限定されないという利点を有するものとなる。 In addition, when energy irradiation is performed with the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer in close contact with each other, the characteristics of only the portion where the photocatalyst-containing layer is actually changed, so the energy irradiation direction is As long as the photocatalyst-containing layer and the property changing layer are irradiated or energy is irradiated to the facing portion, the photocatalyst-containing layer may be irradiated from any direction, and the irradiated energy is also particularly parallel light such as parallel light. It has the advantage that it is not limited to a thing.
このよう光触媒含有層における、後述するような二酸化チタンに代表される光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光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。本発明においては、このキャリアが光触媒含有層上で特性変化層中の化合物に作用を及ぼすものであると思われる。 In such a photocatalyst-containing layer, the mechanism of action of a photocatalyst represented by titanium dioxide as described later is not necessarily clear, but a carrier generated by light irradiation reacts directly with a nearby compound, or It is considered that the active oxygen species generated in the presence of oxygen and water change the chemical structure of organic matter. In the present invention, this carrier is considered to act on the compound in the property change layer on the photocatalyst-containing layer.
本発明で使用する光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、および酸化鉄(Fe2O3)を挙げることができ、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。 Examples of the photocatalyst used in the present invention include titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), which are known as photo semiconductors. Bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) can be mentioned, and one or a mixture of two or more selected from these can be used.
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. (
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、平均粒径か50nm以下が好ましく、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, the more effective the photocatalytic reaction occurs. The average particle size is preferably 50 nm or less, and it is particularly preferable to use a photocatalyst of 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場合は、特性変化層上の特性の変化に対する効率が向上し、処理時間の短縮化等のコスト面で有利である。一方、光触媒とバインダとからなる光触媒含有層の場合は、光触媒含有層の形成が容易であるという利点を有する。 In the case of a photocatalyst-containing layer composed only of a photocatalyst, the efficiency with respect to the change in characteristics on the characteristic change layer is improved, which is advantageous in terms of cost such as shortening the processing time. On the other hand, in the case of a photocatalyst-containing layer comprising a photocatalyst and a binder, there is an advantage that the formation of the photocatalyst-containing layer is easy.
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、これにより特性変化層上の特性を均一に変化させることが可能であり、かつ光触媒のみからなることから、バインダを用いる場合と比較して効率的に特性変化層上の特性を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, which can uniformly change the characteristics on the characteristic change layer. Since it is possible and consists only of a photocatalyst, it is possible to change the characteristics on the characteristic change layer more efficiently than in the case of using a binder.
また、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。 Examples of a method for forming a photocatalyst-containing layer consisting of only a photocatalyst include a method in which amorphous titania is formed on a substrate and then phase-changed to crystalline titania by firing when the photocatalyst is titanium dioxide. . 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、例えば後述する特性変化層の中の濡れ性変化層の説明の欄で詳しく説明するオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。 In the case of using a binder, it is preferable that the binder main skeleton has a high binding energy that is not decomposed by photoexcitation of the photocatalyst. For example, in the description of the wettability changing layer in the characteristic changing layer described later. Examples thereof include organopolysiloxanes described in detail.
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、ディッブコート、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かできる。 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 coating can be performed by a known coating method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating or bead coating. When an ultraviolet curable component is contained as the binder, the photocatalyst-containing layer can be formed by irradiating 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SiX4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.
(基材)
本発明においては、図1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。
(Base material)
In the present invention, as shown in FIG. 1, the photocatalyst containing
この際、用いられる基材を構成する材料は、後述する特性変化パターン形成工程におけるエネルギーの照射方向や、得られる導電性パターン形成体が透明性を必要とするか等により適宜選択される。 Under the present circumstances, the material which comprises the base material used is suitably selected by the irradiation direction of the energy in the characteristic change pattern formation process mentioned later, whether the electroconductive pattern formation body obtained requires transparency, etc.
すなわち、例えば導電性パターン形成体が紙基材フェノール樹脂積層板といった不透明なものを基体として用いる場合においては、エネルギー照射方向は必然的に光触媒含有層側基板側からとなり、図1(b)に示すように、フォトマスク7を光触媒含有層側基板3側に配置して、エネルギー照射をする必要がある。また、後述するように光触媒含有層側基板に光触媒含有層側遮光部を予め所定のパターンで形成しておき、この光触媒含有層側遮光部を用いて特性変化パターンを形成する場合においても、光触媒含有層側基板側からエネルギーを照射する必要がある。このような場合、基材は透明性を有するものであることが必要となる。
That is, for example, when the conductive pattern forming body is an opaque substrate such as a paper base phenolic resin laminate, the energy irradiation direction is necessarily from the photocatalyst-containing layer side substrate side, as shown in FIG. As shown, it is necessary to arrange the
一方、導電性パターン形成体が例えば透明樹脂フィルムである場合等であれば、パターン形成体用基板側にフォトマスクを配置してエネルギーを照射することも可能である。また、後述するようにこのパターン形成体用基板内にパターン形成体側遮光部を形成する場合は、パターン形成体用基板側からエネルギーを照射する必要がある。このような場合においては、基材の透明性は特に必要とされない。 On the other hand, when the conductive pattern forming body is, for example, a transparent resin film, it is possible to arrange a photomask on the pattern forming body substrate side and irradiate energy. As will be described later, when the pattern forming body-side light-shielding portion is formed in the pattern forming body substrate, it is necessary to irradiate energy from the pattern forming body substrate side. In such a case, the transparency of the substrate is not particularly required.
また本発明に用いられる基材は、可撓性を有するもの、例えば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。これは、後述する特性変化パターン形成工程におけるエネルギー照射方法により適宜選択されるものである。 The base material used in the present invention may be a flexible material such as a resin film, or may be a non-flexible material such as a glass substrate. This is appropriately selected according to the energy irradiation method in the characteristic change pattern forming step described later.
このように、本発明における光触媒含有層側基板に用いられる基材は特にその材料を限定されるものではないが、本発明においては、この光触媒含有層側基板は、繰り返し用いられるものであることから、所定の強度を有し、かつその表面が光触媒含有層との密着性が良好である材料が好適に用いられる。 As described above, the material used for the photocatalyst-containing layer side substrate in the present invention is not particularly limited, but in the present invention, the photocatalyst-containing layer side substrate is used repeatedly. Therefore, a material having a predetermined strength and having a surface having good adhesion to the photocatalyst containing layer is preferably used.
具体的には、ガラス、セラミック、金属、プラスチック等を挙げることができる。 Specific examples include glass, ceramic, metal, and plastic.
なお、基材表面と光触媒含有層との密着性を向上させるために、基材上にアンカー層を形成するようにしてもよい。このようなアンカー層としては、例えば、シラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。 An anchor layer may be formed on the substrate in order to improve the adhesion between the substrate surface and the photocatalyst containing layer. Examples of such an anchor layer include silane-based and titanium-based coupling agents.
(光触媒含有層側遮光部)
本発明に用いられる光触媒含有層側基板には、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部が形成されたものを用いても良い。このように光触媒含有層側遮光部を有する光触媒含有層側基板を用いることにより、エネルギー照射に際して、フォトマスクを用いたり、レーザ光による描画照射を行う必要がない。したがって、光触媒含有層側基板とフォトマスクとの位置合わせが不要であることから、簡便な工程とすることが可能であり、また描画照射に必要な高価な装置も不必要であることから、コスト的に有利となるという利点を有する。
(Photocatalyst containing layer side light shielding part)
As the photocatalyst containing layer side substrate used in the present invention, a substrate on which a photocatalyst containing layer side light shielding portion formed in a pattern is formed may be used. Thus, by using the photocatalyst containing layer side substrate having the photocatalyst containing layer side light-shielding portion, it is not necessary to use a photomask or perform drawing irradiation with laser light when irradiating energy. Therefore, since alignment between the photocatalyst-containing layer side substrate and the photomask is not necessary, it is possible to use a simple process, and an expensive apparatus necessary for drawing irradiation is also unnecessary, so that the cost is reduced. Has the advantage of being advantageous.
このような光触媒含有層側遮光部を有する光触媒含有層側基板は、光触媒含有層側遮光部の形成位置により、下記の二つの実施態様とすることができる。 Such a photocatalyst containing layer side light-shielding part having such a photocatalyst containing layer side light shielding part can be made into the following two embodiments depending on the formation position of the photocatalyst containing layer side light shielding part.
一つが、例えば図3に示すように、基材1上に光触媒含有層側遮光部13を形成し、この光触媒含有層側遮光部13上に光触媒含有層2を形成して、光触媒含有層側基板3とする実施態様である。もう一つは、例えば図4に示すように、基材1上に光触媒含有層2を形成し、その上に光触媒含有層側遮光部13を形成して光触媒含有層側基板3とする実施態様である。
For example, as shown in FIG. 3, a photocatalyst containing layer side
いずれの実施態様においても、フォトマスクを用いる場合と比較すると、光触媒含有層側遮光部が、上記光触媒含有層と特性変化層との接触部分、もしくは対向部分の近傍に配置されることになるので、基材内等におけるエネルギーの散乱の影響を少なくすることができることから、エネルギーのパターン照射を極めて正確に行うことが可能となる。 In any of the embodiments, the photocatalyst-containing layer-side light-shielding portion is disposed in the vicinity of the contact portion or the facing portion between the photocatalyst-containing layer and the property change layer as compared with the case of using a photomask. Since the influence of energy scattering in the substrate or the like can be reduced, the energy pattern irradiation can be performed very accurately.
さらに、上記光触媒含有層上に光触媒含有層側遮光部を形成する実施態様においては、光触媒含有層と特性変化層とを所定の位置に配置する際に、後述するように所定の間隙を有して配置することが好ましい場合において、この光触媒含有層側遮光部の膜厚をこの間隙の幅と一致させておくことにより、上記光触媒含有層側遮光部を上記間隙を一定のものとするためのスペーサとしても用いることができるという利点を有する。 Furthermore, in the embodiment in which the photocatalyst-containing layer side light shielding portion is formed on the photocatalyst-containing layer, when the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer are arranged at predetermined positions, a predetermined gap is provided as described later. If the thickness of the photocatalyst containing layer side light-shielding part is made to coincide with the width of the gap, the photocatalyst containing layer side light shielding part is used to make the gap constant. It has the advantage that it can also be used as a spacer.
すなわち、所定の間隙をおいて上記光触媒含有層と特性変化層とを接触または対向させた状態で配置する際に、上記光触媒含有層側遮光部と特性変化層とを密着させた状態で配置することにより、上記所定の間隙を正確とすることが可能となり、そしてこの状態で光触媒含有層側基板からエネルギーを照射することにより、特性変化層上に特性変化パターンを精度良く形成することが可能となるのである。 That is, when the photocatalyst containing layer and the characteristic change layer are arranged in contact with or opposed to each other with a predetermined gap, the photocatalyst containing layer side light shielding portion and the characteristic change layer are arranged in close contact with each other. Thus, the predetermined gap can be made accurate, and by irradiating energy from the photocatalyst-containing layer side substrate in this state, a characteristic change pattern can be accurately formed on the characteristic change layer. It becomes.
このような光触媒含有層側遮光部の形成方法は、特に限定されるものではなく、光触媒含有層側遮光部の形成面の特性や、必要とするエネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。
例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み1000〜2000Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成されてもよい。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
The method for forming such a photocatalyst-containing layer side light-shielding part is not particularly limited, and is appropriately selected according to the characteristics of the formation surface of the photocatalyst-containing layer side light-shielding part, the shielding property against the required energy, and the like. Used.
For example, it may be formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 mm by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and patterning the thin film. As this patterning method, a normal patterning method such as sputtering can be used.
また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を1種または2種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはO/Wエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、0.5〜10μmの範囲内で設定することができる。このよう樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。 Alternatively, a method may be used in which a layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments in a resin binder is formed in a pattern. As the resin binder to be used, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, cellulose, or a mixture of one or more kinds, photosensitive resin, or O / A W emulsion type resin composition, for example, an emulsion of a reactive silicone can be used. The thickness of such a resin light-shielding portion can be set within a range of 0.5 to 10 μm. As a method for patterning the resin light-shielding portion, a generally used method such as a photolithography method or a printing method can be used.
なお、上記説明においては、光触媒含有層側遮光部の形成位置として、基材と光触媒含有層との間、および光触媒含有層表面の二つの場合について説明したが、その他、基材の光触媒含有層が形成されていない側の表面に光触媒含有層側遮光部を形成する態様も採ることが可能である。この態様においては、例えばフォトマスクをこの表面に着脱可能な程度に密着させる場合等が考えられ、特性変化パターンを小ロットで変更するような場合に好適に用いることができる。 In the above description, the two positions of the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion are described between the base material and the photocatalyst-containing layer and on the surface of the photocatalyst-containing layer. It is also possible to adopt a mode in which the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is formed on the surface on which no is formed. In this aspect, for example, a case where the photomask is brought into close contact with the surface so as to be detachable can be considered, and it can be preferably used when the characteristic change pattern is changed in a small lot.
(プライマー層)
次に、本発明の光触媒含有層側基板に用いられるプライマー層について説明する。本発明において、上述したように基材上に光触媒含有層側遮光部をパターン状に形成して、その上に光触媒含有層を形成して光触媒含有層側基板とする場合においては、上記光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層との間にプライマー層を形成してもよい。
(Primer layer)
Next, the primer layer used for the photocatalyst containing layer side substrate of the present invention will be described. In the present invention, as described above, when the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion is formed in a pattern on the substrate and the photocatalyst-containing layer is formed thereon to form a photocatalyst-containing layer side substrate, the photocatalyst-containing layer side substrate is formed. A primer layer may be formed between the layer side light shielding portion and the photocatalyst containing layer.
このプライマー層の作用・機能は必ずしも明確なものではないが、光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層との間にプライマー層を形成することにより、プライマー層は光触媒の作用による特性変化層の特性変化を阻害する要因となる光触媒含有層側遮光部および光触媒含有層側遮光部間に存在する開口部からの不純物、特に、光触媒含有層側遮光部をパターニングする際に生じる残渣や、金属、金属イオン等の不純物の拡散を防止する機能を示すものと考えられる。したがって、プライマー層を形成することにより、高感度で特性変化の処理が進行し、その結果、高解像度のパターンを得ることが可能となるのである。 The function and function of this primer layer are not always clear, but by forming a primer layer between the photocatalyst-containing layer side light-shielding part and the photocatalyst-containing layer, the primer layer is characterized by the characteristics of the layer that changes the characteristics of the photocatalyst. Impurities from the openings existing between the photocatalyst containing layer side light shielding part and the photocatalyst containing layer side light shielding part, which are factors that hinder the change, in particular, residues generated when patterning the photocatalyst containing layer side light shielding part, metal, metal It is considered that it has a function of preventing diffusion of impurities such as ions. Therefore, by forming the primer layer, the characteristic change process proceeds with high sensitivity, and as a result, a high-resolution pattern can be obtained.
なお、本発明においてプライマー層は、光触媒含有層側遮光部のみならず光触媒含有層側遮光部間に形成された開口部に存在する不純物が光触媒の作用に影響することを防止するものであるので、プライマー層は開口部を含めた光触媒含有層側遮光部全面にわたって形成されていることが好ましい。
図5はこのようなプライマー層を形成した光触媒含有層側基板の一例を示すものである。光触媒含有層側基板3の光触媒含有層側遮光部13が形成された基材1の光触媒含有層側遮光部13が形成されている側の表面にプライマー層14が形成されており、このプライマー層14の表面に光触媒含有層2が形成されている。
In the present invention, the primer layer prevents impurities existing in not only the photocatalyst containing layer side light shielding part but also the opening formed between the photocatalyst containing layer side light shielding parts from affecting the action of the photocatalyst. The primer layer is preferably formed over the entire surface of the photocatalyst containing layer side light shielding portion including the opening.
FIG. 5 shows an example of the photocatalyst containing layer side substrate on which such a primer layer is formed. A
本発明におけるプライマー層は、光触媒含有層側基板の光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層とが接触しないようにプライマー層が形成された構造であれば特に限定されるものではない。 The primer layer in the present invention is not particularly limited as long as the primer layer is formed so that the photocatalyst containing layer side light-shielding portion of the photocatalyst containing layer side substrate is not in contact with the photocatalyst containing layer.
このプライマー層を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、光触媒の作用により分解されにくい無機材料が好ましい。具体的には無定形シリカを挙げることができる。このような無定形シリカを用いる場合には、この無定形シリカの前駆体は、一般式SiX4で示され、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であり、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。 The material constituting the primer layer is not particularly limited, but an inorganic material that is not easily decomposed by the action of the photocatalyst is preferable. Specific examples include amorphous silica. When such amorphous silica is used, the precursor of the amorphous silica is represented by the general formula SiX 4 and X is a silicon compound such as halogen, methoxy group, ethoxy group, or acetyl group, Silanol which is a hydrolyzate thereof or polysiloxane having an average molecular weight of 3000 or less is preferable.
また、プライマー層の膜厚は、0.001μmから1μmの範囲内であることが好ましく、特に0.001μmから0.1μmの範囲内であることが好ましい。 The thickness of the primer layer is preferably in the range of 0.001 μm to 1 μm, particularly preferably in the range of 0.001 μm to 0.1 μm.
(2)パターン形成体用基板調製工程
次に、本発明においては、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により表面の特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板を調製するパターン形成体用基板調製工程が行われる。この工程で調製されるパターン形成体用基板は、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により表面の特性が変化する特性変化層を少なくとも有するものであれば特に限定されるものではなく、特性変化層が自己支持性を有する場合は、特性変化層のみであってもよく、また上記特性変化層が自己支持性を有しない場合は、特性変化層を基体上に形成したものであってもよい。また、パターン形成体用基板中に遮光部等を有するものであってもよい。以下、このパターン形成体用基板形成工程の各構成について説明する。
(2) Pattern Forming Body Substrate Preparation Step Next, in the present invention, a pattern forming body for preparing a pattern forming body substrate having a characteristic change layer whose surface characteristics are changed by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer. A substrate preparation step is performed. The substrate for a pattern forming body prepared in this step is not particularly limited as long as it has at least a characteristic change layer whose surface characteristics change due to the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer. May have only a characteristic change layer, and if the characteristic change layer does not have self-supporting property, the characteristic change layer may be formed on a substrate. Moreover, you may have a light-shielding part etc. in the board | substrate for pattern formation bodies. Hereinafter, each structure of this pattern formation body substrate formation process is demonstrated.
(特性変化層)
まず、本発明におけるパターン形成体用基板に用いられる特性変化層について説明する。本発明のパターン形成体用基板に用いられる特性変化層は、上述した光触媒含有層中の光触媒の作用により表面の特性が変化する特性変化層であれば、特に限定されるものではないが、本発明においては中でも特性変化層が光触媒の作用により濡れ性が変化して濡れ性によるパターンが形成される濡れ性変化層である場合、および特性変化層が光触媒の作用により分解除去され凹凸によるパターンが形成される分解除去層である場合の二つの場合が、特に得られる特性変化パターン等の関係からより本発明の有効性を引き出すものであるので好ましい。以下、これらの濡れ性変化層および分解除去層について説明する。
(Characteristic change layer)
First, the characteristic change layer used for the substrate for pattern formation in this invention is demonstrated. The characteristic change layer used in the substrate for a pattern forming body of the present invention is not particularly limited as long as it is a characteristic change layer whose surface characteristics change due to the action of the photocatalyst in the above-described photocatalyst-containing layer. In the invention, in particular, when the characteristic change layer is a wettability change layer in which the wettability is changed by the action of the photocatalyst and a pattern due to the wettability is formed, and the characteristic change layer is decomposed and removed by the action of the photocatalyst. The two cases of the decomposition and removal layer to be formed are preferable because the effectiveness of the present invention is further extracted from the relationship of the characteristic change pattern obtained. Hereinafter, the wettability changing layer and the decomposition removal layer will be described.
a.濡れ性変化層
本発明における濡れ性変化層は、上記光触媒の作用により表面の濡れ性が変化する層であれば特に限定されるものではないが、一般にはエネルギーの照射に伴う光触媒の作用により、その濡れ性変化層表面における液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層であることが好ましい。
a. Wetting change layer The wettability changing layer in the present invention is not particularly limited as long as the wettability of the surface is changed by the action of the photocatalyst, but in general, by the action of the photocatalyst accompanying irradiation of energy, The wettability changing layer is preferably a layer whose wettability changes so that the contact angle with the liquid is reduced.
このように、エネルギー照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層とすることにより、上述したように、例えばフォトマスクを用いた場合や、光触媒含有層側遮光部を用いた場合、さらには光触媒含有層をパターン状に形成した場合等において、エネルギーの照射を行うことにより容易に濡れ性をパターン状に変化させ、液体との接触角の小さい親液性領域のパターンを形成することが可能となる。したがって、効率的に導電性パターン形成体が製造でき、コスト的に有利となるからである。 Thus, by using a wettability changing layer in which the wettability changes so that the contact angle with the liquid is reduced by energy irradiation, as described above, for example, when using a photomask, or when the photocatalyst-containing layer side shields light. When the part is used, and when the photocatalyst-containing layer is formed in a pattern, etc., the wettability is easily changed into a pattern by irradiating energy, and the lyophilic region having a small contact angle with the liquid This pattern can be formed. Therefore, the conductive pattern formed body can be efficiently manufactured, which is advantageous in terms of cost.
ここで、親液性領域とは、液体との接触角が小さい領域であり、後述する金属コロイド溶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、金属コロイド溶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 is a region having a small contact angle with the liquid, and refers to a region having good wettability with respect to a metal colloid solution described later. Further, the liquid repellent region is a region having a large contact angle with the liquid and means a region having poor wettability with respect to the metal colloid solution.
上記濡れ性変化層は、エネルギー照射していない部分、すなわち撥液性領域においては、金属コロイド溶液に対する接触角が50°以上、好ましくは60°以上、特に70°以上であることが好ましい。これは、エネルギー照射していない部分は、本発明においては撥液性が要求される部分であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、後述する金属コロイド溶液塗布工程において金属コロイド溶液を全面に塗布した場合に、導電性パターンを形成しない領域にまで金属コロイド溶液が残存する可能性が生じるため好ましくないからである。 The wettability changing layer preferably has a contact angle with respect to the metal colloid solution of 50 ° or more, preferably 60 ° or more, particularly 70 ° or more in a portion not irradiated with energy, that is, a liquid repellent region. This is because the portion that is not irradiated with energy is a portion that requires liquid repellency in the present invention, so when the contact angle with the liquid is small, the liquid repellency is not sufficient, and the metal colloid described later This is because when the metal colloid solution is applied to the entire surface in the solution coating step, the metal colloid solution may remain in a region where the conductive pattern is not formed.
また、上記濡れ性変化層は、エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域においては、金属コロイド溶液に対する接触角が40°以下、好ましくは30°以下、特に20°以下であることが好ましい。エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域における金属コロイド溶液との接触角が高い場合は、後述する金属コロイド溶液の塗布に際して、親液性領域においても金属コロイド溶液をはじいてしまう可能性があり、親液性領域上に金属コロイド溶液を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。 In the wettability changing layer, the contact angle with the colloidal metal solution is 40 ° or less, preferably 30 ° or less, and particularly preferably 20 ° or less in the energy-irradiated portion, that is, the lyophilic region. If the contact angle with the colloidal metal solution in the energy-irradiated part, that is, the lyophilic region is high, the metal colloid solution may be repelled in the lyophilic region when the metal colloid solution described later is applied. This is because it may be difficult to pattern the metal colloid solution 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.
また、本発明において上述したような濡れ性変化層を用いた場合、この濡れ性変化層中にフッ素が含有され、さらにこの濡れ性変化層表面のフッ素含有量が、濡れ性変化層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記濡れ性変化層が形成されていてもよい。 Further, when the wettability changing layer as described above is used in the present invention, fluorine is contained in the wettability changing layer, and the fluorine content on the surface of the wettability changing layer is more energy than the wettability changing layer. The wettability changing layer may be formed so as to be lower than that before energy irradiation by the action of the photocatalyst.
このような特徴を有する濡れ性変化層であれば、エネルギーをパターン照射することにより、容易にフッ素の含有量の少ない部分からなるパターンを形成することができる。ここで、フッ素は極めて低い表面エネルギーを有するものであり、このためフッ素を多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がより小さくなる。したがって、フッ素の含有量の多い部分の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少ない部分の臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、フッ素含有量の少ない部分はフッ素含有量の多い部分に比較して親液性領域となっていることを意味する。よって、周囲の表面に比較してフッ素含有量の少ない部分からなるパターンを形成することは、撥液性域内に親液性領域のパターンを形成することとなる。 In the wettability changing layer having such characteristics, a pattern composed of a portion having a small fluorine content can be easily formed by pattern irradiation with energy. Here, fluorine has an extremely low surface energy. Therefore, the surface of a substance containing a large amount of fluorine has a smaller critical surface tension. Therefore, the critical surface tension of the portion having a small fluorine content is larger than the critical surface tension of the surface of the portion having a large fluorine content. This means that the portion with a low fluorine content is a lyophilic region compared to the portion with a high fluorine content. Therefore, forming a pattern composed of a portion having a lower fluorine content than the surrounding surface forms a pattern of a lyophilic region in the liquid repellent region.
したがって、このような濡れ性変化層を用いた場合は、エネルギーをパターン照射することにより、撥液性領域内に親液性領域のパターンを容易に形成することができるので、この親液性領域のみに金属コロイド溶液を付着させ、導電性パターンを形成することが容易に可能となり、低コストで高精細な導電性パターンを形成することができる。 Therefore, when such a wettability changing layer is used, a pattern of the lyophilic region can be easily formed in the lyophobic region by irradiating the pattern with energy. It is possible to easily form a conductive pattern by attaching a metal colloid solution only to a low-cost and high-definition conductive pattern.
上述したような、フッ素を含む濡れ性変化層中に含まれるフッ素の含有量としては、エネルギーが照射されて形成されたフッ素含有量が低い親液性領域におけるフッ素含有量が、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を100とした場合に10以下、好ましくは5以下、特に好ましくは1以下であることが好ましい。 As described above, the fluorine content contained in the wettability changing layer containing fluorine is the fluorine content in the lyophilic region having a low fluorine content formed by energy irradiation. When the fluorine content of the non-existing portion is 100, it is preferably 10 or less, preferably 5 or less, particularly preferably 1 or less.
このような範囲内とすることにより、エネルギー照射部分と未照射部分との濡れ性に大きな違いを生じさせることができる。したがって、このような濡れ性変化層に導電性パターンを形成することにより、フッ素含有量が低下した親液性領域のみに正確に導電性パターンを形成することが可能となり、精度良く導電性パターン形成体を得ることができるからである。なお、この低下率は重量を基準としたものである。 By setting it within such a range, it is possible to make a great difference in wettability between the energy irradiated portion and the unirradiated portion. Therefore, by forming a conductive pattern on such a wettability changing layer, it is possible to accurately form a conductive pattern only in a lyophilic region having a reduced fluorine content, and the conductive pattern can be formed with high accuracy. This is because the body can be obtained. This rate of decrease is based on weight.
このような濡れ性変化層中のフッ素含有量の測定は、一般的に行われている種々の方法を用いることが可能であり、例えばX線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy, ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)とも称される。)、蛍光X線分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量を測定できる方法であれば特に限定されるものではない。 The fluorine content in such a wettability changing layer can be measured by various commonly used methods such as X-ray Photoelectron Spectroscopy, ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)), and any method capable of quantitatively measuring the amount of fluorine on the surface, such as X-ray fluorescence analysis and mass spectrometry.
このような濡れ性変化層に用いられる材料としては、上述した濡れ性変化層の特性、すなわちエネルギー照射により接触または対向する光触媒含有層中の光触媒により濡れ性が変化する材料で、かつ光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するものであれば特に限定されるものではなく、具体的にはオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。本発明においては、中でも上記オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。 The material used for such a wettability changing layer is a material whose wettability changing layer has the above-described characteristics, that is, a material whose wettability is changed by a photocatalyst in a photocatalyst-containing layer that contacts or faces by energy irradiation, and the action of the photocatalyst The main chain is not particularly limited as long as it has a main chain that is difficult to deteriorate and decompose, and specific examples include organopolysiloxane. In the present invention, the organopolysiloxane is preferably an organopolysiloxane containing a fluoroalkyl group.
このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば、(1)ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、(2)撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等のオルガノポリシロキサンを挙げることができる。 Examples of such an organopolysiloxane include (1) an organopolysiloxane that exerts great strength by hydrolyzing and polycondensing chloro or alkoxysilane by sol-gel reaction or the like, and (2) water repellency and oil repellency. Mention may be made of organopolysiloxanes such as organopolysiloxanes crosslinked with excellent reactive silicones.
上記の(1)の場合、一般式:
YnSiX(4−n)
(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、Xはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)
で示される珪素化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでYで示される基の炭素数は1〜20の範囲内であることが好ましく、また、Xで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。
In the case of (1) above, the general formula:
Y n SiX (4-n)
(Here, Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group or an epoxy group, X represents an alkoxyl group, an acetyl group or a halogen. N is an integer from 0 to 3. )
It is preferable that it is the organopolysiloxane which is a 1 type, or 2 or more types of hydrolysis condensate or cohydrolysis condensate of the silicon compound shown by these. Here, the number of carbon atoms of the group represented by Y is preferably in the range of 1 to 20, and the alkoxy group represented by X is a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group. preferable.
また、特にフルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンが好ましく用いることができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの1種または2種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
CF3(CF2)3CH2CH2Si(OCH3)3;
CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH3)3;
CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3;
CF3(CF2)9CH2CH2Si(OCH3)3;
(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2Si(OCH3)3;
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2Si(OCH3)3;
(CF3)2CF(CF2)8CH2CH2Si(OCH3)3;
CF3(C6H4)C2H4Si(OCH3)3;
CF3(CF2)3(C6H4)C2H4Si(OCH3)3;
CF3(CF2)5(C6H4)C2H4Si(OCH3)3;
CF3(CF2)7(C6H4)C2H4Si(OCH3)3;
CF3(CF2)3CH2CH2SiCH3(OCH3)2;
CF3(CF2)5CH2CH2SiCH3(OCH3)2;
CF3(CF2)7CH2CH2SiCH3(OCH3)2;
CF3(CF2)9CH2CH2SiCH3(OCH3)2;
(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2SiCH3(OCH3)2;
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2Si CH3(OCH3)2;
(CF3)2CF(CF2)8CH2CH2Si CH3(OCH3)2;
CF3(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2;
CF3(CF2)3(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2;
CF3(CF2)5(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2;
CF3(CF2)7(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2;
CF3(CF2)3CH2CH2Si(OCH2CH3)3;
CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH2CH3)3;
CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH2CH3)3;
CF3(CF2)9CH2CH2Si(OCH2CH3)3;および
CF3(CF2)7SO2N(C2H5)C2H4CH2Si(OCH3)3。
In particular, an organopolysiloxane containing a fluoroalkyl group can be preferably used, and specific examples thereof include one or two or more hydrolytic condensates and cohydrolytic condensates of the following fluoroalkylsilanes. In general, those known as fluorine-based silane coupling agents can be used.
CF 3 (CF 2) 3 CH 2
CF 3 (CF 2) 5 CH 2
CF 3 (CF 2) 7 CH 2
CF 3 (CF 2) 9 CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 6
(CF 3) 2 CF (CF 2) 8
CF 3 (C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 5 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 7 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 CH 2
CF 3 (CF 2) 5 CH 2
CF 3 (CF 2) 7 CH 2
CF 3 (CF 2) 9 CH 2
(CF 3) 2 CF (CF 2) 4
(CF 3) 2 CF (CF 2) 6
(CF 3) 2 CF (CF 2) 8
CF 3 (C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 5 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 7 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 CH 2
CF 3 (CF 2) 5 CH 2
CF 3 (CF 2) 7 CH 2
CF 3 (CF 2) 9 CH 2
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダとして用いることにより、濡れ性変化層のエネルギー未照射部の撥液性が大きく向上し、金属コロイド溶液を全面塗布した場合に、この金属コロイド溶液の付着を妨げることが可能となり、エネルギー照射部である親液性領域のみに金属コロイド溶液を付着させることが可能となる。
また、上記の(2)の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げることができる。
By using a polysiloxane containing a fluoroalkyl group as described above as a binder, the liquid repellency of the non-irradiated part of the wettability changing layer is greatly improved. The adhesion of the solution can be prevented, and the metal colloid solution can be adhered only to the lyophilic region that is the energy irradiation part.
Examples of the reactive silicone (2) include compounds having a skeleton represented by the following general formula.
ただし、nは2以上の整数であり、R1,R2はそれぞれ炭素数1〜10の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の40%以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、R1、R2がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が60%以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも1個以上の水酸基等の反応性基を有する。 However, n is an integer of 2 or more, R 1, R 2 are each a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl, aryl or cyanoalkyl group, the total molar ratio of 40% or less Vinyl, phenyl and phenyl halide. Further, those in which R 1 and R 2 are methyl groups are preferable because the surface energy becomes the smallest, and the methyl groups are preferably 60% or more by molar ratio. In addition, the chain end or side chain has at least one reactive group such as a hydroxyl group in the molecular chain.
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコーン化合物を混合してもよい。 Moreover, you may mix the stable organosilicone compound which does not carry out a crosslinking reaction like dimethylpolysiloxane with said organopolysiloxane.
本発明においては、このようにオルガノポリシロキサン等の種々の材料を濡れ性変化層に用いることができるのであるが、上述したように、濡れ性変化層にフッ素を含有させることが、濡れ性のパターン形成に効果的である。したがって、光触媒の作用により劣化・分解しにくい材料にフッ素を含有させる、具体的にはオルガノポリシロキサン材料にフッ素を含有させて濡れ性変化層とすることが好ましいといえる。 In the present invention, various materials such as organopolysiloxane can be used in the wettability changing layer as described above. However, as described above, it is possible to include fluorine in the wettability changing layer. It is effective for pattern formation. Therefore, it can be said that it is preferable that fluorine be contained in a material that is not easily deteriorated or decomposed by the action of the photocatalyst, specifically, that the organopolysiloxane material contains fluorine to form a wettability changing layer.
このように、オルガノポリシロキサン材料にフッ素を含有させる方法としては、通常高い結合エネルギーを有する主剤に対し、フッ素化合物を比較的弱い結合エネルギーで結合させる方法、比較的弱い結合エネルギーで結合されたフッ素化合物を濡れ性変化層に混入させる方法等を挙げることができる。このような方法でフッ素を導入することにより、エネルギーが照射された場合に、まず結合エネルギーが比較的小さいフッ素結合部位が分解され、これによりフッ素を濡れ性変化層中から除去することができるからである。 As described above, as a method for containing fluorine in the organopolysiloxane material, a method in which a fluorine compound is bonded with a relatively weak bond energy to a main agent that usually has a high bond energy, or a fluorine bonded with a relatively weak bond energy. Examples include a method of mixing a compound into the wettability changing layer. By introducing fluorine by such a method, when energy is irradiated, a fluorine bonding site having a relatively low binding energy is first decomposed, and thus fluorine can be removed from the wettability changing layer. It is.
上記第1の方法、すなわち、高い結合エネルギーを有するバインダに対し、フッ素化合物を比較的弱い結合エネルギーで結合させる方法としては、上記オルガノポリシロキサンにフルオロアルキル基を置換基として導入する方法等を挙げることができる。 Examples of the first method, that is, a method of bonding a fluorine compound with a relatively weak binding energy to a binder having a high binding energy include a method of introducing a fluoroalkyl group as a substituent into the organopolysiloxane. be able to.
例えば、オルガノポリシロキサンを得る方法として、上記(1)として記載したように、ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサンを得ることができる。ここで、この方法においては、上述したように上記一般式:
YnSiX(4−n)
(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、Xはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。nは0〜3までの整数である。)
で示される珪素化合物の1種または2種以上を、加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合することによりオルガノポリシロキサンを得るのであるが、この一般式において、置換基Yとしてフルオロアルキル基を有する珪素化合物を用いて合成することにより、フルオロアルキル基を置換基として有するオルガノポリシロキサンを得ることができる。このようなフルオロアルキル基を置換基として有する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、エネルギーが照射された際、接触もしくは対向する光触媒含有層中の光触媒の作用により、フルオロアルキル基の炭素結合の部分が分解されることから、濡れ性変化層表面にエネルギーを照射した部分のフッ素含有量を低減させることができる。
For example, as described in (1) above, as a method for obtaining an organopolysiloxane, an organopolysiloxane exhibiting high strength can be obtained by hydrolyzing and polycondensing chloro or alkoxysilane or the like by a sol-gel reaction or the like. . Here, in this method, as described above, the above general formula:
Y n SiX (4-n)
(Here, Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group or an epoxy group, X represents an alkoxyl group, an acetyl group or a halogen. N is an integer from 0 to 3. )
An organopolysiloxane is obtained by hydrolyzing or co-hydrolyzing and condensing one or two or more of the silicon compounds represented by formula (1). In this general formula, silicon having a fluoroalkyl group as the substituent Y is obtained. By synthesizing using a compound, an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group as a substituent can be obtained. When an organopolysiloxane having such a fluoroalkyl group as a substituent is used as a binder, the carbon bond of the fluoroalkyl group is caused by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer that is in contact or facing when irradiated with energy. Since the portion is decomposed, the fluorine content in the portion irradiated with energy on the wettability changing layer surface can be reduced.
この際用いられるフルオロアルキル基を有する珪素化合物としては、フルオロアルキル基を有するものであれば特に限定されるものではないが、少なくとも1個のフルオロアルキル基を有し、このフルオロアルキル基の炭素数が4から30、好ましくは6から20、特に好ましくは6から16である珪素化合物が好適に用いられる。このような珪素化合物の具体例は上述した通りであるが、中でも炭素数が6から8であるフルオロアルキル基を有する上記珪素化合物、すなわちフルオロアルキルシランが好ましい。 The silicon compound having a fluoroalkyl group used at this time is not particularly limited as long as it has a fluoroalkyl group, but has at least one fluoroalkyl group, and the carbon number of the fluoroalkyl group A silicon compound in which is 4 to 30, preferably 6 to 20, particularly preferably 6 to 16, is preferably used. Specific examples of such a silicon compound are as described above, and among these, the above silicon compound having a fluoroalkyl group having 6 to 8 carbon atoms, that is, a fluoroalkylsilane is preferable.
本発明においては、このようなフルオロアルキル基を有する珪素化合物を上述したフルオロアルキル基を有さない珪素化合物と混合して用い、これらの共加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキサンとして用いてもよいし、このようなフルオロアルキル基を有する珪素化合物を1種または2種以上用い、これらの加水分解縮合物、共加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキサンとして用いてもよい。 In the present invention, such a silicon compound having a fluoroalkyl group may be used in combination with the above-mentioned silicon compound having no fluoroalkyl group, and these cohydrolyzed condensates may be used as the organopolysiloxane. In addition, one or two or more silicon compounds having such a fluoroalkyl group may be used, and these hydrolyzed condensates and cohydrolyzed condensates may be used as the organopolysiloxane.
このようにして得られるフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンにおいては、このオルガノポリシロキサンを構成する珪素化合物の内、上記フルオロアルキル基を有する珪素化合物が0.01モル%以上、好ましくは0.1モル%以上含まれていることが好ましい。 In the organopolysiloxane having a fluoroalkyl group thus obtained, among the silicon compounds constituting the organopolysiloxane, the silicon compound having the fluoroalkyl group is 0.01 mol% or more, preferably 0.1%. It is preferable that it is contained in mol% or more.
フルオロアルキル基がこの程度含まれることにより、濡れ性変化層上の撥液性を高くすることができ、エネルギーを照射して親液性領域とした部分との濡れ性の差異を大きくすることができるからである。 By including the fluoroalkyl group to such a degree, the liquid repellency on the wettability changing layer can be increased, and the difference in wettability with the portion that has been made lyophilic by irradiation with energy can be increased. Because it can.
また、上記(2)に示す方法では、撥液牲に優れた反応性シリコーンを架橋することによりオルガノポリシロキサンを得るのであるが、この場合も同様に、上述した一般式中のR1,R2のいずれかもしくは両方をフルオロアルキル基等のフッ素を含有する置換基とすることにより、濡れ性変化層中にフッ素を含ませることが可能であり、またエネルギーが照射された場合に、シロキサン結合より結合エネルギーの小さいフルオロアルキル基の部分が分解されるため、エネルギー照射により濡れ性変化層表面におけるフッ素の含有量を低下させることができる。 In the method shown in (2) above, organopolysiloxane is obtained by crosslinking reactive silicone having excellent liquid repellency. In this case as well, R 1 and R in the above general formula are similarly used. 2 or 2 can be substituted with a fluorine-containing substituent such as a fluoroalkyl group, so that the wettability changing layer can contain fluorine, and when energy is irradiated, a siloxane bond Since the portion of the fluoroalkyl group having a lower binding energy is decomposed, the fluorine content on the wettability changing layer surface can be reduced by energy irradiation.
一方、後者の例、すなわち、バインダの結合エネルギーより弱いエネルギーで結合したフッ素化合物を導入させる方法としては、例えば、低分子量のフッ素化合物を導入させる場合は、例えばフッ素系の界面活性剤を混入する方法等を挙げることができ、また高分子量のフッ素化合物を導入させる方法としては、バインダ樹脂との相溶性の高いフッ素樹脂を混合する等の方法を挙げることができる。 On the other hand, as a method for introducing a fluorine compound bonded with energy lower than the binding energy of the binder, for example, when introducing a low molecular weight fluorine compound, for example, a fluorine-based surfactant is mixed. Examples of the method of introducing a high molecular weight fluorine compound include a method of mixing a fluorine resin having high compatibility with the binder resin.
本発明における濡れ性変化層には、さら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。 The wettability changing layer in the present invention may further 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.
また、濡れ性変化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 wettability changing 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. Can be contained.
このような濡れ性変化層は、上述した成分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、この塗布液を基体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。また、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濡れ性変化層を形成することができる。 Such a wettability changing layer can be formed by preparing a coating solution by dispersing the above-described components in a solvent together with other additives as necessary, and coating the 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. In the case where an ultraviolet curable component is contained, the wettability changing layer can be formed by performing a curing treatment by irradiating ultraviolet rays.
また、本発明に用いられる濡れ性変化層は、表面の濡れ性が光触媒の作用により変化し得る材料で形成されたものであれば、自己支持性を有する材料であってもよく、また自己支持性を有さない材料であってもよい。なお、本発明でいう自己支持性を有するとは、他の支持材無しで有形な状態で存在し得ることをいうこととする。 Further, the wettability changing layer used in the present invention may be a self-supporting material as long as it is formed of a material whose surface wettability can be changed by the action of a photocatalyst. The material which does not have property may be sufficient. In addition, having self-supporting property as used in the field of this invention means that it can exist in a tangible state without another support material.
濡れ性変化層が自己支持性を有する材料である場合には、例えば濡れ性変化層となり得る材料からなる市販の樹脂製フィルムを用いることが可能であり、コスト面で有利であるといえる。このような材料としては、上述した材料を製膜したものが自己支持性を有するのであれば、これを用いることも可能であるが、例えば、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルフロライド、アセタール樹脂、ナイロン、ABS、PTFE、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリ弗化ビニリデン、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、シリコーン等を挙げることができる。 When the wettability changing layer is a material having a self-supporting property, for example, a commercially available resin film made of a material that can become the wettability changing layer can be used, which can be said to be advantageous in terms of cost. As such a material, if the above-mentioned material formed into a film has a self-supporting property, it can be used. For example, polyethylene, polycarbonate, polypropylene, polystyrene, polyester, polyvinyl fluoride Acetal resin, nylon, ABS, PTFE, methacrylic resin, phenol resin, polyvinylidene fluoride, polyoxymethylene, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, silicone and the like.
本発明においては、自己支持性のない濡れ性変化層であることが好ましい。上述した特性が大幅に変化する材料で形成される濡れ性変化層は、通常自己支持性のある材料が少なく、基体上に形成することにより、強度等が増し、様々なパターン形成体として使用することが可能となるからである。 In the present invention, a wettability changing layer having no self-supporting property is preferable. The wettability changing layer formed of a material whose characteristics change greatly as described above usually has few self-supporting materials. By forming it on a substrate, the strength and the like increase, and it is used as various pattern forming bodies. Because it becomes possible.
なお、本発明に用いられる濡れ性変化層は、上述したように光触媒の作用により濡れ性の変化する層であれば特に限定されるものではないが、特に、光触媒を含まない層であることが好ましい。このように濡れ性変化層内に光触媒が含まれなければ、その後機能性素子として用いた場合に、経時的な光触媒の影響を心配する必要がなく、長期間に渡り問題なく使用することが可能だからである。 In addition, the wettability changing layer used in the present invention is not particularly limited as long as the wettability changing layer is changed by the action of the photocatalyst as described above. preferable. If the photocatalyst is not included in the wettability changing layer in this way, there is no need to worry about the effect of the photocatalyst over time when used as a functional element, and it can be used without problems for a long time. That's why.
本発明において、この濡れ性変化層の厚みは、光触媒による濡れ性の変化速度等の関係より、0.001μmから1μmであることが好ましく、特に好ましくは0.01〜0.1μmの範囲内である。 In the present invention, the thickness of the wettability changing layer is preferably 0.001 μm to 1 μm, particularly preferably in the range of 0.01 to 0.1 μm, from the relationship of the wettability change rate by the photocatalyst. is there.
本発明において上述した成分の濡れ性変化層を用いることにより、接触もしくは対向する光触媒含有層中の光触媒の作用により、上記成分の一部である有機基の酸化、分解等の作用を用いて、エネルギー照射部の濡れ性を変化させて親液性とし、エネルギー未照射部との濡れ性に大きな差を生じさせることができる。よって、後述する金属コロイド溶液を全面塗布した場合においても、比較的容易にエネルギー照射部である親液性領域内のみに金属コロイド溶液を付着させることが可能であり、高精細な導電性パターン形成体を低コストで製造することが可能となる。 By using the wettability changing layer of the component described above in the present invention, by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer that is in contact with or facing, the action of oxidation, decomposition, etc. of the organic group that is a part of the component It is possible to change the wettability of the energy irradiated portion to make it lyophilic and to make a large difference in wettability with the non-energy irradiated portion. Therefore, even when a metal colloid solution to be described later is applied over the entire surface, it is possible to attach the metal colloid solution only within the lyophilic region, which is the energy irradiation part, to form a high-definition conductive pattern. The body can be manufactured at low cost.
b.分解除去層
次に分解除去層について説明する。本発明に用いられる分解除去層は、エネルギー照射された際に光触媒含有層中の光触媒の作用により、エネルギー照射された部分の分解除去層が分解除去される層であれば、特に限定されるものではない。
b. Decomposition and removal layer Next, the decomposition and removal layer will be described. The decomposition / removal layer used in the present invention is particularly limited as long as the decomposition / removal layer of the portion irradiated with energy is decomposed and removed by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer when irradiated with energy. is not.
このように分解除去層は、エネルギー照射した部分が光触媒の作用により分解除去されることから、現像工程や洗浄工程を行うことなく分解除去層のある部分と無い部分とからなるパターン、すなわち凹凸を有するパターンを形成することができる。 As described above, the decomposed / removed layer is decomposed and removed by the action of the photocatalyst, so that the pattern composed of the part with and without the decomposed / removed layer without performing the development process or the washing process, that is, the unevenness is formed. The pattern which has can be formed.
なお、この分解除去層は、エネルギー照射による光触媒の作用により酸化分解され、気化等されることから、現像・洗浄工程等の特別な後処理なしに除去されるものであるが、分解除去層の材質によっては、洗浄工程等を行ってもよい。 This decomposition / removal layer is oxidatively decomposed and vaporized by the action of the photocatalyst by energy irradiation, and is therefore removed without any special post-treatment such as development / washing process. Depending on the material, a cleaning process or the like may be performed.
また、本発明に用いられる分解除去層は、凹凸を形成するのみならず、この分解除去層が、後述する基体と比較して、液体との接触角が高いことが好ましい。これにより、分解除去層が分解除去され、基体が露出した領域を親液性領域、上記分解除去層が残存する領域を撥液性領域とすることが可能となり、種々のパターンを形成することが可能となるからである。 In addition, the decomposition / removal layer used in the present invention not only forms irregularities, but the decomposition / removal layer preferably has a higher contact angle with the liquid as compared to a substrate described later. As a result, the decomposition / removal layer is decomposed and removed, and the region where the substrate is exposed can be made a lyophilic region, and the region where the decomposition / removal layer remains can be made a liquid-repellent region, thereby forming various patterns. This is because it becomes possible.
ここで、親液性領域とは、液体との接触角が小さい領域であり、後述する金属コロイド溶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、金属コロイド溶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 is a region having a small contact angle with the liquid, and refers to a region having good wettability with respect to a metal colloid solution described later. Further, the liquid repellent region is a region having a large contact angle with the liquid and means a region having poor wettability with respect to the metal colloid solution.
また、上記分解除去層は、金属コロイド溶液に対する接触角が50°以上、好ましくは60°以上、特に70°以上であることが好ましい。これは、本発明は、残存する分解除去層が、撥液性が要求される部分であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、後述する金属コロイド溶液塗布工程において金属コロイド溶液を全面に塗布した場合に、導電性パターンを形成しない領域にまで金属コロイド溶液が残存する可能性が生じるため好ましくないからである。 Moreover, the decomposition removal layer has a contact angle with respect to the metal colloid solution of 50 ° or more, preferably 60 ° or more, particularly preferably 70 ° or more. This is because, in the present invention, the remaining decomposition and removal layer is a part where liquid repellency is required, so when the contact angle with the liquid is small, the liquid repellency is not sufficient, and the metal colloid solution described later This is because when the metal colloid solution is applied to the entire surface in the coating process, the metal colloid solution may remain in a region where the conductive pattern is not formed.
また、本発明において、後述する基体の金属コロイド溶液に対する接触角が40°以下、好ましくは30°以下、特に20°以下であることが好ましい。本発明においては基体が、親液性が要求される部分であることから、後述する金属コロイド溶液の塗布に際して、親液性領域においても金属コロイド溶液をはじいてしまう可能性があり、親液性領域上に金属コロイド溶液を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。ここで、液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。 In the present invention, the contact angle of the substrate described later with respect to the metal colloid solution is 40 ° or less, preferably 30 ° or less, and particularly preferably 20 ° or less. In the present invention, since the substrate is a part that requires lyophilicity, there is a possibility of repelling the metal colloidal solution even in the lyophilic region when the metal colloid solution described later is applied. This is because it may be difficult to pattern the metal colloid solution on the region. Here, the contact angle with the liquid is a value measured by the method described above.
この場合、後述する基体は表面を親液性となるように、表面処理したものであってもよい。材料の表面を親液性となるように表面処理した例としては、アルゴンや水などを利用したプラズマ処理による親液性表面処理が挙げられ、基体上に形成する親液性の層としては、例えばテトラエトキシシランのゾルゲル法によるシリカ膜等を挙げることができる。 In this case, the substrate described later may be surface-treated so that the surface becomes lyophilic. Examples of the surface treatment so that the surface of the material is lyophilic include lyophilic surface treatment by plasma treatment using argon or water, and the lyophilic layer formed on the substrate is as follows: For example, a silica film obtained by a sol-gel method of tetraethoxysilane can be used.
上記のような分解除去層に用いることができる膜としては、具体的にはフッ素系や炭化水素系の撥液性を有する樹脂等による膜を挙げることができる。これらのフッ素系や炭化水素系の樹脂は、撥液性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、これらの樹脂を溶媒に溶解させ、例としてスピンコート法等の一般的な成膜方法により形成することが可能である。 Specific examples of the film that can be used for the above-described decomposition removal layer include a film made of a fluorine-based or hydrocarbon-based resin having liquid repellency. These fluorine-based and hydrocarbon-based resins are not particularly limited as long as they have liquid repellency, and these resins are dissolved in a solvent, for example, a general composition such as a spin coating method. It can be formed by a film method.
また、本発明においては、機能性薄膜、すなわち、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロケット膜、および交互吸着膜等を用いることにより、欠陥のない膜を形成することが可能であることから、このような成膜方法を用いることがより好ましいといえる。 In the present invention, since a functional thin film, that is, a self-assembled monomolecular film, a Langmuir-Brocket film, and an alternating adsorption film can be used, it is possible to form a film without defects. It can be said that it is more preferable to use such a film forming method.
ここで、本発明に用いられる自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロケット膜、および交互吸着膜について具体的に説明する。 Here, the self-assembled monomolecular film, the Langmuir-Brocket film, and the alternating adsorption film used in the present invention will be specifically described.
(i)自己組織化単分子膜
自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer)の公式な定義の存在を発明者らは知らないが、一般的に自己組織化膜として認識されているものの解説文としては、例えばAbraham Ulmanによる総説“Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers”, Chemical Review, 96, 1533-1554 (1996)が優れている。本総説を参考にすれば、自己組織化単分子膜とは、適当な分子が適当な基板表面に吸着・結合(自己組織化)した結果生じた単分子層のことと言える。自己組織化膜形成能のある材料としては、例えば、脂肪酸などの界面活性剤分子、アルキルトリクロロシラン類やアルキルアルコキシド類などの有機ケイ素分子、アルカンチオール類などの有機イオウ分子、アルキルフォスフェート類などの有機リン酸分子などが挙げられる。分子構造の一般的な共通性は、比較的長いアルキル鎖を有し、片方の分子末端に基板表面と相互作用する官能基が存在することである。アルキル鎖の部分は分子同士が2次元的にパッキングする際の分子間力の源である。もっとも、ここに示した例は最も単純な構造であり、分子のもう一方の末端にアミノ基やカルボキシル基などの官能基を有するもの、アルキレン鎖の部分がオキシエチレン鎖のもの、フルオロカーボン鎖のもの、これらが複合したタイプの鎖のものなど様々な分子から成る自己組織化単分子膜が報告されている。また、複数の分子種から成る複合タイプの自己組織化単分子膜もある。また、最近では、デンドリマーに代表されるような粒子状で複数の官能基(官能基が一つの場合もある)を有する高分子や直鎖状(分岐構造のある場合もある)の高分子が一層基板表面に形成されたもの(後者はポリマーブラシと総称される)も自己組織化単分子膜と考えられる場合もあるようである。本発明は、これらも自己組織化単分子膜に含める。
(I) Self-assembled monolayer The inventors do not know the existence of an official definition of a self-assembled monolayer, but explanation of what is generally recognized as a self-assembled monolayer As a sentence, for example, a review by Abraham Ulman “Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers”, Chemical Review, 96, 1533-1554 (1996) is excellent. Referring to this review article, a self-assembled monolayer can be said to be a monolayer formed as a result of adsorbing and binding (self-organizing) appropriate molecules to the appropriate substrate surface. Examples of materials capable of forming a self-assembled film include surfactant molecules such as fatty acids, organosilicon molecules such as alkyltrichlorosilanes and alkylalkoxides, organic sulfur molecules such as alkanethiols, and alkyl phosphates. And organic phosphoric acid molecules. The common commonality of the molecular structure is that there is a functional group that has a relatively long alkyl chain and that interacts with the substrate surface at one molecular end. The portion of the alkyl chain is a source of intermolecular force when molecules are packed two-dimensionally. However, the example shown here has the simplest structure, having a functional group such as an amino group or a carboxyl group at the other end of the molecule, an alkylene chain part having an oxyethylene chain, or a fluorocarbon chain. Self-assembled monolayers composed of various molecules such as those of complex type chains have been reported. There is also a composite type self-assembled monolayer composed of a plurality of molecular species. In addition, recently, a polymer having a plurality of functional groups (which may have one functional group) or a linear polymer (which may have a branched structure) as represented by dendrimers has been developed. One formed on the surface of the substrate (the latter is collectively referred to as a polymer brush) may be considered as a self-assembled monolayer. In the present invention, these are also included in the self-assembled monolayer.
(ii)ラングミュア−ブロジェット膜
本発明に用いられるラングミュア−ブロジェット膜(Langmuir-Blodgett Film)は、基板上に形成されてしまえば形態上は上述した自己組織化単分子膜との大きな相違はない。ラングミュア−ブロジェット膜の特徴はその形成方法とそれに起因する高度な2次元分子パッキング性(高配向性、高秩序性)にあると言える。すなわち、一般にラングミュア−ブロジェット膜形成分子は気液界面上に先ず展開され、その展開膜がトラフによって凝縮されて高度にパッキングした凝縮膜に変化する。実際は、これを適当な基板に移しとって用いる。ここに概略を示した手法により単分子膜から任意の分子層の多層膜まで形成することが可能である。また、低分子のみならず、高分子、コロイド粒子なども膜材料とすることができる。様々な材料を適用した最近の事例に関しては宮下徳治らの総説“ソフト系ナノデバイス創製のナノテクノロジーへの展望” 高分子 50巻 9月号 644-647 (2001)に詳しく述べられている。
(Ii) Langmuir-Blodgett Film If the Langmuir-Blodgett film used in the present invention is formed on a substrate, the major difference from the self-assembled monomolecular film described above is Absent. It can be said that the Langmuir-Blodgett film is characterized by its formation method and the advanced two-dimensional molecular packing properties (high orientation and high order). That is, in general, Langmuir-Blodgett film-forming molecules are first developed on the gas-liquid interface, and the developed film is condensed by the trough to change into a highly packed condensed film. In practice, this is transferred to a suitable substrate for use. It is possible to form a monomolecular film to a multilayer film of an arbitrary molecular layer by the method outlined here. Further, not only low molecules but also polymers and colloidal particles can be used as the film material. Recent examples of the application of various materials are described in detail in the review by Tokuharu Miyashita et al. “Prospects for Nanotechnology for the Creation of Soft Nanodevices” Polymer Vol. 50, September, 644-647 (2001).
(iii)交互吸着膜
交互吸着膜(Layer-by-Layer Self-Assembled Film)は、一般的には、最低2個の正または負の電荷を有する官能基を有する材料を逐次的に基板上に吸着・結合させて積層することにより形成される膜である。多数の官能基を有する材料の方が膜の強度や耐久性が増すなど利点が多いので、最近ではイオン性高分子(高分子電解質)を材料として用いることが多い。また、タンパク質や金属や酸化物などの表面電荷を有する粒子、いわゆる“コロイド粒子”も膜形成物質として多用される。さらに最近では、水素結合、配位結合、疎水性相互作用などのイオン結合よりも弱い相互作用を積極的に利用した膜も報告されている。比較的最近の交互吸着膜の事例については、静電的相互作用を駆動力にした材料系に少々偏っているがPaula T. Hammondによる総説“Recent Explorations in Electrostatic Multilayer Thin Film Assembly”Current Opinion in Colloid & Interface Science, 4, 430-442 (2000)に詳しい。交互吸着膜は、最も単純なプロセスを例として説明すれば、正(負)電荷を有する材料の吸着−洗浄−負(正)電荷を有する材料の吸着−洗浄のサイクルを所定の回数繰り返すことにより形成される膜である。ラングミュア−ブロジェット膜のように展開−凝縮−移し取りの操作は全く必要ない。また、これら製法の違いより明らかなように、交互吸着膜はラングミュア−ブロジェット膜のような2次元的な高配向性・高秩序性は一般に有さない。しかし、交互吸着膜及びその作製法は、欠陥のない緻密な膜を容易に形成できること、微細な凹凸面やチューブ内面や球面などにも均一に成膜できることなど、従来の成膜法にない利点を数多く有している。
(Iii) Alternating adsorptive film Alternating adsorptive film (Layer-by-Layer Self-Assembled Film) is generally a material that has at least two functional groups having positive or negative charges on the substrate sequentially. It is a film formed by adsorbing and bonding and laminating. Since a material having a large number of functional groups has many advantages such as increased strength and durability of the membrane, recently, an ionic polymer (polymer electrolyte) is often used as a material. Further, particles having surface charges such as proteins, metals and oxides, so-called “colloid particles” are also frequently used as film-forming substances. More recently, membranes that actively utilize weaker interactions than ionic bonds such as hydrogen bonds, coordination bonds, and hydrophobic interactions have been reported. A relatively recent example of alternating adsorption films is slightly biased toward materials with electrostatic interaction as the driving force, but a review by Paula T. Hammond “Recent Explorations in Electrostatic Multilayer Thin Film Assembly” Current Opinion in Colloid & Interface Science, 4, 430-442 (2000). The alternate adsorption film can be described by taking the simplest process as an example, by repeating the adsorption-washing of a material having a positive (negative) charge-adsorption-washing of a material having a negative (positive) charge a predetermined number of times. It is a film to be formed. As with Langmuir-Blodgett membranes, no development-condensation-transfer operations are required. Further, as apparent from the difference in these production methods, the alternate adsorption film generally does not have a two-dimensional high orientation / high order like the Langmuir-Blodgett film. However, the alternate adsorption film and its manufacturing method have advantages over conventional film formation methods, such as the ability to easily form a dense film without defects and the ability to form even fine irregular surfaces, tube inner surfaces, and spherical surfaces. Have many.
また、分解除去層の膜厚としては、後述する特性変化パターン形成工程において照射されるエネルギーにより分解除去される程度の膜厚であれば特に限定されるものではない。具体的な膜厚としては、照射されるエネルギーの種類や分解除去層の材料等により大きく異なるものではあるが、一般的には、0.001μm〜1μmの範囲内、特に0.01μm〜0.1μmの範囲内とすることが好ましい。 In addition, the thickness of the decomposition removal layer is not particularly limited as long as it is a thickness that can be decomposed and removed by the energy irradiated in the characteristic change pattern forming step described later. The specific film thickness varies greatly depending on the type of energy to be irradiated, the material of the decomposition removal layer, and the like, but is generally within the range of 0.001 μm to 1 μm, particularly 0.01 μm to 0.001. It is preferable to be within the range of 1 μm.
(基体)
次に、基体について説明する。本発明においては、例えば上述した特性変化層が自己支持性のない場合や、分解除去層である場合等に基体が用いられ、例として図1(a)に示すように、基体4上に特性変化層5が設けられる。
(Substrate)
Next, the substrate will be described. In the present invention, for example, the substrate is used when the above-described property changing layer is not self-supporting or when it is a decomposition removal layer. As an example, as shown in FIG. A
このような基体としては、最終的に得られる導電性パターン形成体の用途等に応じて適宜選択されるものであり、例えば通常のプリント配線板等の場合においては、一般的に用いられている材料、具体的には紙基材の樹脂積層板、ガラス布・ガラス不織布基材の樹脂積層板、セラミック、金属等を用いることができる。また、フレキシブル配線板においては、可撓性を有する樹脂製フィルムを基体として用いることも可能である。 Such a substrate is appropriately selected according to the use of the finally obtained conductive pattern forming body, and is generally used in the case of a normal printed wiring board, for example. A material, specifically, a resin laminate of a paper base, a resin laminate of a glass cloth / glass nonwoven base, ceramic, metal, or the like can be used. Moreover, in a flexible wiring board, it is also possible to use the resin-made film which has flexibility as a base | substrate.
(その他)
本発明においては、パターン形成体用基板にパターン形成体用基板側遮光部をパターン状に形成したものを用いることが可能である。
(Other)
In the present invention, it is possible to use a pattern forming body substrate-side light-shielding portion formed in a pattern on the pattern forming body substrate.
この場合は、後述する特性変化パターン形成工程におけるエネルギー照射を、パターン形成体用基板側から行う必要が生じることから、上述した特性変化層および基体が透明材料から形成されていることが好ましい。 In this case, since it is necessary to perform energy irradiation in the characteristic change pattern forming step described later from the pattern forming body substrate side, it is preferable that the above-described characteristic change layer and the substrate are formed of a transparent material.
また、特性変化層が基体上に形成される場合には、基体表面にパターン形成体用基板側遮光部をパターン状に形成し、その上に特性変化層を形成することが好ましく、特性変化層が自己支持性を有し、基体上に形成されない場合には、特性変化層の特性変化パターンが形成されない側の表面にパターン形成体用基板側遮光部が形成されることが好ましい。 Further, when the characteristic change layer is formed on the substrate, it is preferable to form a pattern-forming substrate-side light-shielding portion on the surface of the substrate in a pattern, and to form the characteristic change layer thereon. If the substrate has self-supporting property and is not formed on the substrate, it is preferable that the pattern-forming substrate-side light-shielding portion is formed on the surface of the property-changing layer where the property-changing pattern is not formed.
このような遮光部の形成方法としては、上述した光触媒含有層側遮光部と同様であるので、ここでの説明は省略する。 Since the method for forming such a light shielding part is the same as that of the above-described photocatalyst containing layer side light shielding part, description thereof is omitted here.
(3)特性変化パターン形成工程
本発明においては、次に、上記光触媒含有層および上記特性変化層を所定の位置に配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより、上記特性変化層表面にパターンを形成する特性変化パターン形成工程が行われる。以下、特性変化パターン形成工程の各構成について説明する。
(3) Characteristic change pattern forming step In the present invention, after the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer are arranged at predetermined positions, the surface of the characteristic change layer is irradiated by irradiating energy from a predetermined direction. A characteristic change pattern forming step for forming a pattern is performed. Hereinafter, each configuration of the characteristic change pattern forming step will be described.
(光触媒含有層および特性変化層の配置)
この工程においては、まずエネルギー照射時に光触媒含有層と特性変化層とを接触または、光触媒の作用が及ぶように所定の間隔をおいて配置される必要がある。
(Arrangement of photocatalyst containing layer and characteristic changing layer)
In this step, first, it is necessary to arrange the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer in contact with each other during energy irradiation or to be arranged at a predetermined interval so that the photocatalyst functions.
ここで、本発明における接触とは、実質的に光触媒の作用が特性変化層表面に及ぶような状態で配置された状態をいうこととし、実際に物理的に接触している状態の他、所定の間隔を隔てて光触媒含有層と特性変化層とが配置された状態をも含む概念とする。この間隙は、200μm以下であることが好ましい。 Here, the contact in the present invention refers to a state where the action of the photocatalyst substantially extends to the surface of the property change layer, and in addition to a state in which the photocatalyst is actually in physical contact, a predetermined The concept also includes a state in which the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer are arranged with an interval of. This gap is preferably 200 μm or less.
本発明において上記間隙は、パターン精度が極めて良好であり、光触媒の感度も高く、したがって特性変化層の特性変化の効率が良好である点を考慮すると特に0.2μm〜10μmの範囲内、好ましくは1μm〜5μm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導電性パターン形成体に対して特に有効である。 In the present invention, the gap has a very good pattern accuracy, a high photocatalyst sensitivity, and therefore a good property change efficiency of the property change layer, particularly in the range of 0.2 μm to 10 μm, preferably It is preferable to be within a range of 1 μm to 5 μm. Such a range of the gap is particularly effective for a conductive pattern forming body having a small area in which the gap can be controlled with high accuracy.
一方、例えば300mm×300mmといった大面積の導電性パターン形成体に対して処理を行う場合は、接触することなく、かつ上述したような微細な間隙を光触媒含有層側基板とパターン形成体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、導電性パターン形成体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、パターンがぼやける等のパターン精度の低下の問題や、光触媒の感度が悪化して特性変化の効率が悪化する等の問題が生じることなく、さらに特性変化層上の特性変化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 conductive pattern forming body having a large area of, for example, 300 mm × 300 mm, the photocatalyst-containing layer side substrate and the pattern forming body substrate are not contacted and the fine gap as described above is formed between the substrate and the pattern forming body substrate. It is extremely difficult to form between the two. Therefore, when the conductive pattern forming body 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, there is no problem of pattern accuracy deterioration such as blurring of the pattern or problems such as deterioration of photocatalyst sensitivity and deterioration of efficiency of characteristic change. This is because there is an effect that unevenness does not occur in the characteristic change on the layer.
このように比較的大面積の導電性パターン形成体を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体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、パターン精度の大幅な低下や光触媒の感度の大幅な悪化を招くことなく、かつ光触媒含有層側基板とパターン形成体用基板とが接触することなく配置することが可能となるからである。 When the conductive pattern forming body having a relatively large area is irradiated with energy as described above, the setting of the gap in the positioning device between the photocatalyst containing layer side substrate and the pattern forming body substrate in the energy irradiation apparatus is set to 10 μm to 200 μm. It is preferable to set within the range of 25 μm to 75 μm. By setting the set value within such a range, the pattern accuracy is not significantly reduced and the sensitivity of the photocatalyst is not greatly deteriorated, and the photocatalyst-containing layer side substrate and the pattern forming body substrate are not in contact with each other. This is because they can be arranged.
このように光触媒含有層と特性変化層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特性変化層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特性変化層に届き難くなり、この場合も特性変化の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 property change layer 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 characteristic change layer is narrower than the above range, it is difficult to desorb the active oxygen species, and as a result, there is a possibility that the characteristic change rate may be slowed. Absent. In addition, it is not preferable that the active oxygen species generated are difficult to reach the characteristic change layer, and in this case as well, the speed of the characteristic change may be reduced.
本発明においては、このような接触もしくは対向状態は、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 contact or facing state only needs to be maintained at least during energy irradiation.
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特性変化層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と共に、このスペーサが接触する部分は、光触媒の作用が特性変化層表面に及ばないことから、このスペーサを上述した特性パターンと同様のパターンを有するものとすることにより、特性変化層上に所定の特性変化パターンを形成することが可能となる。 An example of a method for uniformly forming such an extremely narrow gap and arranging the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer is a method using a spacer. By using the spacer in this way, a uniform gap can be formed, and the portion in contact with the spacer is not affected by the photocatalyst action on the surface of the property change layer. By having a pattern similar to the pattern, a predetermined characteristic change pattern can be formed on the characteristic change layer.
本発明においては、このようなスペーサを一つの部材として形成してもよいが、工程の簡略化等のため、上記光触媒含有層側基板調製工程の欄で説明したように、光触媒含有層側基板の光触媒含有層表面に形成することが好ましい。なお、上記光触媒含有層側基板調製工程における説明においては、光触媒含有層側遮光部として説明したが、本発明においては、このようなスペーサは特性変化層表面に光触媒の作用が及ばないように表面を保護する作用を有すればよいものであることから、特に照射されるエネルギーを遮蔽する機能を有さない材料で形成されたものであってもよい。 In the present invention, such a spacer may be formed as a single member, but for simplification of the process, etc., as described in the column of the photocatalyst-containing layer side substrate preparation step, the photocatalyst-containing layer side substrate It is preferable to form on the surface of the photocatalyst containing layer. In the description of the photocatalyst-containing layer side substrate preparation step, the photocatalyst-containing layer side light-shielding portion has been described. However, in the present invention, such a spacer has a surface that prevents the photocatalyst from acting on the surface of the property change layer. In particular, it may be formed of a material that does not have a function of shielding the irradiated energy.
(接触もしくは対向部分へのエネルギー照射)
次に、上述したような接触もしくは対向状態を維持した状態で、接触もしくは対向する部分へのエネルギー照射が行われる。なお、本発明でいうエネルギー照射(露光)とは、光触媒含有層による特性変化層表面の特性を変化させ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。
(Energy irradiation to the contact or opposite part)
Next, in a state where the contact or facing state as described above is maintained, energy irradiation is performed on the contact or facing portion. The energy irradiation (exposure) in the present invention is a concept including irradiation of any energy ray capable of changing the characteristics of the surface of the characteristic change layer by the photocatalyst-containing layer, and is limited to irradiation with visible light. It is not something.
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380nm以下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 380 nm or less. 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。 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.
上述したような光源を用い、フォトマスクを介したパターン照射により行う方法の他、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。 In addition to the method of performing pattern irradiation through a photomask using the light source as described above, it is also possible to use a method of drawing and irradiating in a pattern using a laser such as excimer or YAG.
また、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、特性変化層表面が光触媒含有層中の光触媒の作用により特性変化層表面の特性の変化が行われるのに必要な照射量とする。 Further, the energy irradiation amount at the time of energy irradiation is an irradiation amount necessary for the characteristic change layer surface to change the characteristics of the characteristic change layer surface by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer.
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、感度を上昇させことが可能となり、効率的な特性の変化を行うことが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。 At this time, it is preferable in that the sensitivity can be increased by irradiating the photocatalyst-containing layer with energy while heating and the characteristic can be changed efficiently. Specifically, it is preferable to heat within a range of 30 ° C to 80 ° C.
本発明におけるエネルギー照射方向は、光触媒含有層側遮光部もしくはパターン形成体用基板側遮光部が形成されているか否か等の特性変化パターンの形成方法や、光触媒含有層側基板もしくはパターン形成体用基板が透明であるか否かにより決定される。 The energy irradiation direction in the present invention is a method for forming a characteristic change pattern such as whether or not a photocatalyst-containing layer-side light-shielding portion or a pattern-forming substrate-side light-shielding portion is formed, a photocatalyst-containing layer-side substrate or a pattern-forming member It is determined by whether or not the substrate is transparent.
すなわち、光触媒含有層側遮光部が形成されている場合は、光触媒含有層側基板側からエネルギー照射が行なわれる必要があり、かつこの場合は光触媒含有層側基板が照射されるエネルギーに対して透明である必要がある。なお、この場合、光触媒含有層上に光触媒含有層側遮光部が形成され、かつこの光触媒含有層側遮光部を上述したようなスペーサとしての機能を有するように用いた場合においては、エネルギー照射方向は光触媒含有層側基板側からでもパターン形成体用基板側からであってもよい。 That is, when the photocatalyst containing layer side light shielding portion is formed, it is necessary to irradiate energy from the photocatalyst containing layer side substrate side, and in this case, the photocatalyst containing layer side substrate is transparent to the energy irradiated. Need to be. In this case, when the photocatalyst-containing layer side light-shielding part is formed on the photocatalyst-containing layer and this photocatalyst-containing layer side light-shielding part is used so as to function as a spacer as described above, the energy irradiation direction May be from the photocatalyst containing layer side substrate side or from the pattern forming body substrate side.
一方、パターン形成体用基板側遮光部が形成されている場合は、パターン形成体用基板側からエネルギー照射が行われる必要があり、かつこの場合は、パターン形成体用基板が照射されるエネルギーに対して透明である必要がある。なお、この場合も、特性変化層上にパターン形成体用基板側遮光部が形成され、このパターン形成体用基板側遮光部が上述したようなスペーサとしての機能を有するように用いられた場合、エネルギー照射方向は光触媒含有層側基板側からでもパターン形成体用基板側からであってもよい。 On the other hand, when the pattern forming body substrate-side light-shielding portion is formed, it is necessary to irradiate energy from the pattern forming body substrate side. In this case, the pattern forming body substrate is irradiated with energy. It must be transparent to it. In this case as well, when the pattern forming body substrate-side light-shielding portion is formed on the characteristic change layer, and this pattern-forming body substrate-side light shielding portion is used so as to have the function as the spacer as described above, The energy irradiation direction may be from the photocatalyst containing layer side substrate side or from the pattern forming body substrate side.
また、光触媒含有層がパターン状に形成されている場合におけるエネルギー照射方向は、上述したように、光触媒含有層と特性変化層とが接触もしくは対向する部分にエネルギーが照射されるのであればいかなる方向から照射されてもよい。 In addition, the energy irradiation direction when the photocatalyst-containing layer is formed in a pattern is any direction as long as energy is irradiated to the portion where the photocatalyst-containing layer and the property change layer are in contact with or opposed to each other as described above. May be irradiated.
同様に、上述したスペーサを用いる場合も、接触もしくは対向する部分にエネルギーが照射されるのであればいかなる方向から照射されてもよい。 Similarly, in the case of using the above-described spacer, irradiation may be performed from any direction as long as energy is applied to the contact or opposing portion.
フォトマスクを用いる場合は、フォトマスクが配置された側からエネルギーが照射される。この場合は、フォトマスクが配置された側の基板、すなわち光触媒含有層側基板もしくはパターン形成体用基板のいずれかが透明である必要がある。 In the case of using a photomask, energy is irradiated from the side where the photomask is arranged. In this case, the substrate on which the photomask is arranged, that is, either the photocatalyst containing layer side substrate or the pattern forming body substrate needs to be transparent.
(光触媒含有層側基板の取り外し)
上述したようなエネルギー照射が終了すると、光触媒含有層側基板が特性変化層との接触もしくは間隙をおいて配置された位置から離され、これにより図1(d)に示すように特性変化領域9と特性未変化領域10とからなる特性変化パターンが特性変化層5上に形成される。
(Removal of photocatalyst containing layer side substrate)
When the energy irradiation as described above is completed, the photocatalyst containing layer side substrate is moved away from the position where it is in contact with or spaced from the characteristic change layer, and as a result, as shown in FIG. And a characteristic change pattern including the characteristic
(4)金属コロイド溶液塗布工程
本発明においては、次に、上記特性変化パターンが形成されたパターン形成体用基板表面に、金属コロイド溶液を塗布することにより、パターン状に金属コロイド溶液を付着させる金属コロイド溶液塗布工程が行われる。
(4) Metal colloid solution coating step In the present invention, the metal colloid solution is then applied to the surface of the substrate for the pattern forming body on which the characteristic change pattern is formed, thereby attaching the metal colloid solution in a pattern. A metal colloid solution coating process is performed.
上記金属コロイド溶液の塗布方法は、特性変化層表面に塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、具体的にはディップコーティング法もしくはスピンコーティング法のような特性変化層全面に塗布する方法であってもよく、ノズル吐出法のように、目的とするパターン状に上記金属コロイド溶液を塗布する方法であってもよい。また、ノズル吐出法の中ではインクジェット法であることが好ましい。 The method for applying the metal colloid solution is not particularly limited as long as it is a method that can be applied to the surface of the property change layer, and specifically, the entire surface of the property change layer such as a dip coating method or a spin coating method. The method of apply | coating may be sufficient and the method of apply | coating the said metal colloid solution to the target pattern shape like the nozzle discharge method may be sufficient. Of the nozzle ejection methods, the inkjet method is preferred.
本発明に用いられる金属コロイド溶液の粘度は、1〜100cps、好ましくは5〜50cps、特に10〜20cpsの範囲内であることが好ましく、またその濃度は、1〜70wt%、好ましくは10〜50wt%、特に20〜30wt%の範囲内であることが好ましい。上記範囲より粘度および濃度が低い場合は、用途にもよるものではあるが、得られる金属パターンの膜厚が薄すぎるため実用に供することが困難となる場合があることから好ましくない。一方、上記範囲より粘度および濃度が高い場合は、このような金属コロイド溶液を全面に塗布した場合に、パターニングができなくなる可能性があることから好ましくない。 The viscosity of the metal colloid solution used in the present invention is preferably in the range of 1 to 100 cps, preferably 5 to 50 cps, particularly 10 to 20 cps, and its concentration is 1 to 70 wt%, preferably 10 to 50 wt%. %, Particularly preferably in the range of 20-30 wt%. When the viscosity and concentration are lower than the above ranges, although depending on the application, the film thickness of the obtained metal pattern is too thin, so that it may be difficult to put to practical use, which is not preferable. On the other hand, when the viscosity and concentration are higher than the above ranges, it is not preferable because patterning may not be possible when such a metal colloid solution is applied over the entire surface.
さらに、上記金属コロイド溶液における表面張力は、20mN/m以上、好ましくは50mN/m以上、特に70mN/m以上であることが好ましい。表面張力が上記範囲より低い場合は、例えば撥液性領域における接触角を大きくとることができない可能性があり、その結果撥液性領域にも金属コロイド溶液が残存する可能性があることから好ましくない。なお、この金属コロイド溶液の表面張力の上限に関しては、特に限定されるものではないが、80mN/m以下であることが好ましいといえる。 Furthermore, the surface tension in the metal colloid solution is preferably 20 mN / m or more, preferably 50 mN / m or more, particularly preferably 70 mN / m or more. When the surface tension is lower than the above range, for example, it may be impossible to increase the contact angle in the liquid repellent region, and as a result, the metal colloid solution may remain in the liquid repellent region. Absent. In addition, although it does not specifically limit regarding the upper limit of the surface tension of this metal colloid solution, it can be said that it is preferable that it is 80 mN / m or less.
このように、本発明に用いられる金属コロイド溶液としては、表面張力の大きな溶液であることが好ましい。これは、上述したように全面に塗布した際に親液性領域以外の撥液性領域に塗布された金属コロイド溶液が除去されるか、親液性領域に集まる必要があり、このためには、撥液性領域での金属コロイド溶液の接触角が大きい方が好ましいからである。このような観点から、本発明においては水を媒体とした金属コロイド水溶液を用いることが好ましい。 Thus, the metal colloid solution used in the present invention is preferably a solution having a large surface tension. This is because the metal colloid solution applied to the lyophobic region other than the lyophilic region needs to be removed or collected in the lyophilic region when applied to the entire surface as described above. This is because a larger contact angle of the metal colloid solution in the liquid repellent region is preferable. From such a viewpoint, in the present invention, it is preferable to use an aqueous metal colloid solution using water as a medium.
また、本発明において用いられる金属コロイド溶液に用いられる金属の種類としては、銀または金であることが好ましい。導電性が良好でありかつ耐腐食性を有するものだからである。 Moreover, as a kind of metal used for the metal colloid solution used in this invention, it is preferable that they are silver or gold | metal | money. This is because it has good conductivity and corrosion resistance.
したがって、本発明においては、金コロイド水溶液もしくは銀コロイド水溶液を用いることが好ましい。 Therefore, in the present invention, it is preferable to use a gold colloid aqueous solution or a silver colloid aqueous solution.
(5)導電性パターン形成工程
本発明においては、最後に、上記パターン状に付着した金属コロイド溶液を固化させて導電性パターンとする導電性パターン形成工程が行われ、最終的にパターン形成体用基板を導電性パターン形成体にする。
(5) Conductive pattern formation step In the present invention, finally, a conductive pattern formation step is performed in which the metal colloid solution adhering to the pattern is solidified to form a conductive pattern. The substrate is made into a conductive pattern forming body.
ここで用いられる固化方法としては加熱が最も一般的であり、100℃〜700℃の範囲内、好ましくは250℃〜500℃の範囲内で加熱され、加熱時間としては、10分〜60分の範囲内、好ましくは20分〜40分の範囲内である。 As the solidification method used here, heating is the most common, and heating is performed within a range of 100 ° C to 700 ° C, preferably within a range of 250 ° C to 500 ° C. The heating time is 10 minutes to 60 minutes. Within the range, preferably within the range of 20 to 40 minutes.
(6)非画線部除去工程
本発明の導電性パターン形成体の製造方法においては、上記工程の他に、上述した導電性パターン形成工程で形成された導電性パターン形成部以外の特性変化層を除去する非画線部除去工程を有していてもよい。上述した特性変化層が、導電性である場合には、パターン形成体上に導電性パターンを有していても、導電性パターン形成体とすることが困難であることから、上記導電性パターン以外の領域の特性変化層を除去することにより、基体を露出させ、導電性パターン形成体とするのである。この際、基体は上述した中でも絶縁性の材料であることが必要である。
(6) Non-image part removal process In the manufacturing method of the conductive pattern formation body of this invention, in addition to the said process, characteristic change layers other than the conductive pattern formation part formed at the conductive pattern formation process mentioned above There may be a non-image area removing step for removing the image. When the characteristic change layer described above is conductive, it is difficult to obtain a conductive pattern formed body even if it has a conductive pattern on the pattern formed body. By removing the characteristic change layer in this region, the substrate is exposed to form a conductive pattern forming body. At this time, the substrate needs to be an insulating material, as described above.
本発明の非画線部除去工程は、例えば、上記導電性パターン形成工程により形成されたパターン形成体用基板(図6(a))の導電性パターン11領域以外の表面に露出した特性変化層からなる非画線部7を除去する工程であり(図6(b))、非画線部7を除去することが可能であれば、その方法等は特に限定されるものではない。
The non-image area removing step of the present invention includes, for example, a characteristic change layer exposed on the surface other than the
この非画線部を除去する具体的な方法としては、アルカリ溶液、またはフッ酸や濃硫酸等の強酸をスプレーにより塗布する方法や、浸漬する方法等が挙げられる。 Specific methods for removing the non-image area include a method of applying an alkaline solution or a strong acid such as hydrofluoric acid or concentrated sulfuric acid by spraying, a method of immersing, and the like.
(7)その他
本発明においては、上記導電性パターン形成体上に、さらに電気めっきを施すことにより、導電性パターンの膜厚を厚くするようにしてもよい。このようにすることにより、導電性パターンの抵抗を下げることが可能となると同時に、導電性パターンの特性変化層への付着強度を向上させることができ、高品質、高精細な配線板とすることができるからである。
(7) Others In the present invention, the conductive pattern formed body may be further electroplated to increase the thickness of the conductive pattern. By doing so, it becomes possible to reduce the resistance of the conductive pattern, and at the same time, the adhesion strength of the conductive pattern to the characteristic change layer can be improved, and a high-quality, high-definition wiring board is obtained. Because you can.
さらに、本発明においては、上記導電性パターンが形成された後に、さらに絶縁性の保護層を形成するようにしてもよい。このようにすることにより、導電性パターンが剥がれる等の不具合を防止することができるからである。また、この絶縁性の保護層を特性変化層とした場合は、さらにその上に導電性パターンを形成することにより多層プリント配線板として用いることもできる。 Furthermore, in the present invention, an insulating protective layer may be further formed after the conductive pattern is formed. This is because it is possible to prevent problems such as peeling off of the conductive pattern. Further, when this insulating protective layer is a characteristic change layer, it can be used as a multilayer printed wiring board by further forming a conductive pattern thereon.
B.パターン形成体
次に、本発明のパターン形成体について説明する。本発明のパターン形成体は、3つの実施態様がある。以下、それぞれのパターン形成体について説明する。
B. Next, the pattern forming body of the present invention will be described. The pattern forming body of the present invention has three embodiments. Hereinafter, each pattern formation body is demonstrated.
1.第一実施態様
まず、本発明のパターン形成体の第一実施態様について説明する。本発明のパターン形成体の第一実施態様は、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層と、上記濡れ性変化層上にパターン状に金属コロイド溶液を固化させることにより形成された金属組成物とを有することを特徴とするものである。本実施態様のパターン形成体は、上記濡れ性変化層を有することにより、容易にエネルギー照射によりパターン状に親液性領域と撥液性領域とを形成することが可能であり、この親液性領域に金属コロイド溶液を付着させることにより、容易に導電性パターン形成体を製造することが可能となるのである。
1. First Embodiment First, a first embodiment of the pattern forming body of the present invention will be described. The first embodiment of the pattern forming body of the present invention is a metal formed by solidifying a wettability changing layer whose wettability is changed by the action of a photocatalyst, and a pattern of the metal colloid solution on the wettability changing layer. It is characterized by having a composition. The pattern formed body of this embodiment can form the lyophilic region and the lyophobic region in a pattern by energy irradiation easily by having the wettability changing layer. By attaching the metal colloid solution to the region, it becomes possible to easily manufacture the conductive pattern forming body.
また、本実施態様においては、上記濡れ性変化層上に導電性パターンが形成されることから、濡れ性変化層の電気抵抗は、1×108Ω・cm〜1×1018Ω・cm、中でも1×1012Ω・cm〜1×1018Ω・cmの範囲内であることが好ましい。これにより、優れたパターン形成体とすることが可能となるのである。 In this embodiment, since the conductive pattern is formed on the wettability changing layer, the electrical resistance of the wettability changing layer is 1 × 10 8 Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm, Especially, it is preferable to be in the range of 1 × 10 12 Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm. As a result, an excellent pattern forming body can be obtained.
本実施態様のパターン形成体は、上記濡れ性変化層と、その濡れ性変化層上にパターン状に形成された上記金属組成物とを有するものであれば、その構造等は特に限定されるものではなく、例えば図7(a)に示すように、基体4上に特性変化層の一つである濡れ性変化層5が形成され、その濡れ性変化層5上に金属組成物11がパターン状に形成されているものでもよく、また例えば図7(b)に示すように、濡れ性変化層5が自己支持性を有する場合は、濡れ性変化層5上に金属組成物11がパターン状に形成されているものでもよい。
If the pattern forming body of this embodiment has the wettability changing layer and the metal composition formed in a pattern on the wettability changing layer, the structure and the like are particularly limited. Instead, for example, as shown in FIG. 7A, a
本実施態様に用いられる、濡れ性変化層および基体は、上述した「A.パターン形成体の製造方法」における「パターン形成体用基板調製工程」で説明したものを用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。また、本実施態様に用いられる金属組成物は、金属コロイド溶液をパターン状に固化させたものであり、上述した「A.パターン形成体の製造方法」における「金属コロイド溶液塗布工程」および「導電性パターン形成工程」で説明した材料および製造方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。 Since the wettability changing layer and the substrate used in this embodiment can be those described in the “pattern forming body substrate preparation step” in the “A. Pattern forming body manufacturing method” described above, The description here is omitted. In addition, the metal composition used in this embodiment is obtained by solidifying a metal colloid solution in a pattern, and the “metal colloid solution coating step” and “conductivity” in the above-mentioned “A. Method for producing a pattern forming body”. Since it is the same as that of the material and manufacturing method which were demonstrated by the characteristic pattern formation process ", description here is abbreviate | omitted.
2.第二実施態様
次に、本発明の導電性パターン形成体の第二実施態様について説明する。本発明の導電性パターン形成体の第二実施態様は、基体と、上記基体上に光触媒の作用により分解除去される分解除去層と、上記分解除去層が分解除去されて露出した基体上にパターン状に金属コロイド溶液を固化させることにより形成された金属組成物とを有することを特徴とするものである。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the conductive pattern forming body of the present invention will be described. A second embodiment of the conductive pattern forming body of the present invention includes a substrate, a decomposition removal layer that is decomposed and removed on the substrate by the action of a photocatalyst, and a pattern on the substrate that is exposed after the decomposition removal layer is decomposed and removed. And a metal composition formed by solidifying a metal colloid solution.
本実施態様の導電性パターンは、特に構造等は限定されるものではなく、例えば図8に示すように、基体4と、この基体4上に形成された特性変化層である分解除去層5と、この分解除去層5が分解除去されて露出した基体4上に形成された金属組成物11とを有するものである。
The structure or the like of the conductive pattern of this embodiment is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 8, the
本実施態様の導電性パターン形成体は、上記分解除去層を有することから、エネルギー照射を行うことにより、容易に表面にパターン状に凹凸を形成することが可能となり、この凹凸を利用して導電性パターン形成体を製造することが可能となるのである。また、本実施態様の分解除去層は、分解除去層に対する金属コロイド溶液の接触角と、基体に対する金属コロイド溶液の接触角とが、異なるものであることが好ましい。これにより、表面の凹凸だけでなく、濡れ性の差を利用して導電性パターン形成体を製造することが可能となるからである。 Since the conductive pattern forming body of this embodiment has the above-described decomposition and removal layer, it is possible to easily form irregularities in a pattern on the surface by performing energy irradiation. This makes it possible to manufacture a pattern forming body. Moreover, it is preferable that the contact angle of the metal colloid solution with respect to the decomposition removal layer and the contact angle of the metal colloid solution with respect to the substrate are different in the decomposition removal layer of this embodiment. This is because it is possible to manufacture a conductive pattern forming body using not only the surface irregularities but also the difference in wettability.
またこの場合、導電性パターンは基体上に形成されることから、基体の電気抵抗が、1×108Ω・cm〜1×1018Ω・cm、中でも1×1012Ω・cm〜1×1018Ω・cmの範囲内であることが好ましい。
さらに、導電性パターンの周囲に、分解除去層が存在することから、この分解除去層の電気抵抗が1×108Ω・cm〜1×1018Ω・cm、中でも1×1012Ω・cm〜1×1018Ω・cmの範囲内であることが好ましい。これにより、優れたパターン形成体とすることが可能となるからである。
In this case, since the conductive pattern is formed on the substrate, the substrate has an electric resistance of 1 × 10 8 Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm, and in particular 1 × 10 12 Ω · cm to 1 ×. It is preferably within the range of 10 18 Ω · cm.
Furthermore, since there is a decomposition removal layer around the conductive pattern, the electric resistance of the decomposition removal layer is 1 × 10 8 Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm, especially 1 × 10 12 Ω · cm. It is preferable to be within a range of ˜1 × 10 18 Ω · cm. This is because an excellent pattern forming body can be obtained.
本実施態様に用いられる、分解除去層および基体は、上述した「A.パターン形成体の製造方法」における「パターン形成体用基板調製工程」で説明したものを用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。また、本実施態様に用いられる金属組成物は、金属コロイド溶液をパターン状に固化させたものであり、上述した「A.パターン形成体の製造方法」における「金属コロイド溶液塗布工程」および「導電性パターン形成工程」で説明した材料および製造方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。 As the decomposition removal layer and the substrate used in the present embodiment, those described in “Pattern forming body substrate preparation step” in “A. Pattern forming body manufacturing method” described above can be used. The description in is omitted. In addition, the metal composition used in this embodiment is obtained by solidifying a metal colloid solution in a pattern, and the “metal colloid solution coating step” and “conductivity” in the above-mentioned “A. Method for producing a pattern forming body”. Since it is the same as that of the material and manufacturing method which were demonstrated by the characteristic pattern formation process ", description here is abbreviate | omitted.
3.第三実施態様
次に、本発明の導電性パターン形成体の第三実施態様について説明する。本発明の導電性パターン形成体の第三実施態様は、基体と、上記基体上にパターン状に形成された光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層と、上記濡れ性変化層上に金属コロイドを固化させることにより形成された金属組成物とを有することを特徴とするものである。
3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the conductive pattern forming body of the present invention will be described. A third embodiment of the conductive pattern forming body of the present invention includes a substrate, a wettability changing layer whose wettability is changed by the action of a photocatalyst formed on the substrate, and a wettability changing layer on the wettability changing layer. And a metal composition formed by solidifying a metal colloid.
本発明の導電性パターン形成体は、特に構造等は限定されるものではなく、例えば図9に説明するように、基体4と、基体4上にパターン状に特性変化層である濡れ性変化層5が形成されており、その濡れ性変化層5上に金属組成物11が形成されたものである。
The structure or the like of the conductive pattern formed body of the present invention is not particularly limited. For example, as illustrated in FIG. 9, the
本実施態様の導電性パターン形成体は、濡れ性変化層を有することにより、その濡れ性の差を利用して、導電性パターン形成体を容易に製造することが可能となるのである。また、上記濡れ性変化層が基体上にパターン状に形成され、その濡れ性変化層上に導電性パターンが形成されていることから、導電性パターン以外の部分は、基体が表面に露出している。これにより、濡れ性変化層が導電性である場合にも、導電性パターン形成体とすることが可能となるのである。この場合、基体の電気抵抗が1×108Ω・cm〜1×1018Ω・cm、中でも1×1012Ω・cm〜1×1018Ω・cmの範囲内であることが好ましい。これにより、優れた導電性パターン形成体とすることが可能となるからである。 Since the conductive pattern formed body of this embodiment has the wettability changing layer, the conductive pattern formed body can be easily manufactured using the difference in wettability. Further, since the wettability changing layer is formed in a pattern on the substrate, and the conductive pattern is formed on the wettability changing layer, the substrate is exposed on the surface except for the conductive pattern. Yes. Thereby, even when the wettability changing layer is conductive, a conductive pattern forming body can be obtained. In this case, the electric resistance of the substrate is preferably in the range of 1 × 10 8 Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm, particularly 1 × 10 12 Ω · cm to 1 × 10 18 Ω · cm. This is because an excellent conductive pattern formed body can be obtained.
本実施態様に用いられる、分解除去層および基体は、上述した「A.パターン形成体の製造方法」における「パターン形成体用基板調製工程」で説明したものを用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。また、本実施態様に用いられる金属組成物は、金属コロイド溶液をパターン状に固化させたものであり、上述した「A.パターン形成体の製造方法」における「金属コロイド溶液塗布工程」および「導電性パターン形成工程」で説明した材料および製造方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。 As the decomposition removal layer and the substrate used in the present embodiment, those described in “Pattern forming body substrate preparation step” in “A. Pattern forming body manufacturing method” described above can be used. The description in is omitted. In addition, the metal composition used in this embodiment is obtained by solidifying a metal colloid solution in a pattern, and the “metal colloid solution coating step” and “conductivity” in the above-mentioned “A. Method for producing a pattern forming body”. Since it is the same as that of the material and manufacturing method which were demonstrated by the characteristic pattern formation process ", description here is abbreviate | omitted.
なお、本実施態様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、本実施態様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実施態様の技術的範囲に包含される。 In addition, this embodiment is not limited to the said embodiment. The above embodiment is an exemplification, and any structure that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present embodiment and has the same effect can be used. It is included in the technical scope of this embodiment.
以下、本実施態様について、実施例を通じてさらに詳述する。 Hereinafter, this embodiment will be described in more detail through examples.
[実施例1]
50μmのラインアンドスペースで厚さ0.4μmのクロム製ブラックマトリックスが形成された石英ガラス基板上に、テイカ(株)製の光触媒用酸化チタンコーティング剤TKC301をコーティングし、350℃で3時間乾燥させ、光触媒含有層側基板を調製した。
[Example 1]
On a quartz glass substrate on which a 0.4 μm thick chromium black matrix with a 50 μm line and space is formed, a titanium oxide coating agent TKC301 for photocatalyst manufactured by Teika Co., Ltd. is coated and dried at 350 ° C. for 3 hours. A photocatalyst-containing layer side substrate was prepared.
次に、フルオロアルキルシランが主成分であるMF-160E(商品名、トーケムプロダクツ(株)製)0.4g に0.1N塩酸水3gを添加し1時間室温にて攪拌した溶液をガラス基板上にコーティングし、150℃で10分間乾燥させパターン形成体用基板を調製した。 Next, a solution obtained by adding 3 g of 0.1N hydrochloric acid water to 0.4 g of MF-160E (trade name, manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), the main component of which is fluoroalkylsilane, and stirring for 1 hour at room temperature is placed on a glass substrate. The substrate was coated and dried at 150 ° C. for 10 minutes to prepare a pattern forming substrate.
これに、光触媒含有層側基板を密着させ、光触媒含有層側基板から超高圧水銀ランプにて露光(365nm 1000mJ/cm2)し、パターン形成体用基板表面に親液性領域を形成した。 The photocatalyst-containing layer side substrate was brought into close contact with this, and exposed from the photocatalyst-containing layer side substrate with an ultra-high pressure mercury lamp (365 nm, 1000 mJ / cm 2 ) to form a lyophilic region on the surface of the pattern forming substrate.
撥液性領域における銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に対する接触角は75°であり、親液性領域における接触角は10°であった。 The contact angle to the silver colloid aqueous solution (concentration 20 wt%) in the liquid repellent region was 75 °, and the contact angle in the lyophilic region was 10 °.
上記パターン形成体用基板を銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に浸漬し、10mm/sec.で引き上げることにより、親液性領域上にのみ上記銀コロイド水溶液がパターン状に付着していた。この銀コロイド水溶液のパターンを300℃で20分間加熱することにより基板上に銀がパターニングされた導電性パターン形成体を得た。 By immersing the pattern forming body substrate in a silver colloid aqueous solution (concentration 20 wt%) and pulling it up at 10 mm / sec., The silver colloid aqueous solution was adhered in a pattern only on the lyophilic region. By heating this silver colloid aqueous solution pattern at 300 ° C. for 20 minutes, a conductive pattern formed body in which silver was patterned on the substrate was obtained.
[実施例2]
50μmのラインアンドスペースで厚さ0.4μmのクロム製ブラックマトリックスが形成された石英ガラス基板上に、テイカ(株)製の光触媒用酸化チタンコーティング剤TKC301をコーティングし、350℃で3時間乾燥させ、光触媒含有層側基板を調製した。
[Example 2]
On a quartz glass substrate on which a 0.4 μm thick chromium black matrix with a 50 μm line and space is formed, a titanium oxide coating agent TKC301 for photocatalyst manufactured by Teika Co., Ltd. is coated and dried at 350 ° C. for 3 hours. A photocatalyst-containing layer side substrate was prepared.
次に、フルオロアルキルシランが主成分であるMF-160E(商品名、トーケムプロダクツ(株)製)0.4g に0.1N塩酸水3gを添加し1時間室温にて攪拌した溶液をガラス基板上にコーティングし、150℃で10分間乾燥させパターン形成体用基板を調製した。 Next, a solution obtained by adding 3 g of 0.1N hydrochloric acid water to 0.4 g of MF-160E (trade name, manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), the main component of which is fluoroalkylsilane, and stirring for 1 hour at room temperature is placed on a glass substrate. The substrate was coated and dried at 150 ° C. for 10 minutes to prepare a pattern forming substrate.
これに、光触媒含有層側基板を密着させ、光触媒含有層側基板から超高圧水銀ランプにて露光(365nm 600mJ/cm2)し、パターン形成体用基板表面に親液性領域を形成した。 The photocatalyst-containing layer side substrate was brought into close contact with this, and exposed from the photocatalyst-containing layer side substrate with an ultrahigh pressure mercury lamp (365 nm 600 mJ / cm 2 ) to form a lyophilic region on the surface of the pattern forming substrate.
撥液性領域における銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に対する接触角は75°であり、親液性領域における接触角は30°であった。 The contact angle with the silver colloid aqueous solution (concentration 20 wt%) in the liquid repellent region was 75 °, and the contact angle in the lyophilic region was 30 °.
上記パターン形成体用基板を銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に浸漬し、10mm/sec.で引き上げることにより、親液性領域上にのみ上記銀コロイド水溶液がパターン状に付着していた。この銀コロイド水溶液のパターンを300℃で20分間加熱することにより基板上に銀がパターニングされた導電性パターン形成体を得た。 By immersing the pattern forming body substrate in a silver colloid aqueous solution (concentration 20 wt%) and pulling it up at 10 mm / sec., The silver colloid aqueous solution was adhered in a pattern only on the lyophilic region. By heating this silver colloid aqueous solution pattern at 300 ° C. for 20 minutes, a conductive pattern formed body in which silver was patterned on the substrate was obtained.
[実施例3]
実施例1と同様にして光触媒含有層側基板およびパターン形成体用基板を調製し、同様にしてパターン状に露光を行うことにより、パターン形成体用基板表面に親液性領域を形成した。
[Example 3]
In the same manner as in Example 1, a photocatalyst-containing layer side substrate and a pattern forming body substrate were prepared, and the pattern forming body was exposed in the same manner to form a lyophilic region on the surface of the pattern forming body.
未露光部、すなわち撥液性領域における銀コロイド水溶液(濃度50wt%)に対する接触角は83°であり、露光部、すなわち親液性領域における接触角は12°であった。 The contact angle with respect to the silver colloid aqueous solution (concentration 50 wt%) in the unexposed area, that is, the lyophobic area was 83 °, and the contact angle in the exposed area, that is, the lyophilic area was 12 °.
上記基板を銀コロイド水溶液(濃度50wt%)に浸漬し、10mm/sec.で引き上げることにより、親液性領域上にのみ上記銀コロイド水溶液がパターン状に付着していた。この銀コロイド水溶液のパターンを300℃で20分間加熱することにより基板上に銀がパターニングされた導電性パターン形成体を得た。 By immersing the substrate in an aqueous silver colloid solution (concentration 50 wt%) and pulling it up at 10 mm / sec, the aqueous silver colloid solution adhered in a pattern only on the lyophilic region. By heating this silver colloid aqueous solution pattern at 300 ° C. for 20 minutes, a conductive pattern formed body in which silver was patterned on the substrate was obtained.
[比較例1]
50μmのラインアンドスペースで厚さ0.4μmのクロム製ブラックマトリックスが形成された石英ガラス基板上に、テイカ(株)製の光触媒用酸化チタンコーティング剤TKC301をコーティングし、350℃で3時間乾燥させ、光触媒含有層側基板を調製した。
[Comparative Example 1]
On a quartz glass substrate on which a 0.4 μm thick chromium black matrix with a 50 μm line and space is formed, a titanium oxide coating agent TKC301 for photocatalyst manufactured by Teika Co., Ltd. is coated and dried at 350 ° C. for 3 hours. A photocatalyst-containing layer side substrate was prepared.
次に、フルオロアルキルシランが主成分であるMF-160E(商品名、トーケムプロダクツ(株)製)0.4g に0.1N塩酸水3gを添加し1時間室温にて攪拌した溶液をガラス基板上にコーティングし、150℃で10分間乾燥させパターン形成体用基板を調製した。 Next, a solution obtained by adding 3 g of 0.1N hydrochloric acid water to 0.4 g of MF-160E (trade name, manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), the main component of which is fluoroalkylsilane, and stirring for 1 hour at room temperature is placed on a glass substrate. The substrate was coated and dried at 150 ° C. for 10 minutes to prepare a pattern forming substrate.
これに、光触媒含有層側基板を密着させ、光触媒含有層側基板から超高圧水銀ランプにて露光(365nm 300mJ/cm2)し、パターン形成体用基板表面に親液性領域を形成した。 The photocatalyst-containing layer side substrate was brought into close contact with this, and exposed from the photocatalyst-containing layer side substrate with an ultrahigh pressure mercury lamp (365 nm, 300 mJ / cm 2 ) to form a lyophilic region on the surface of the pattern forming substrate.
撥液性領域における銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に対する接触角は75°であり、親液性領域における接触角は45°であった。 The contact angle to the silver colloid aqueous solution (concentration 20 wt%) in the liquid repellent region was 75 °, and the contact angle in the lyophilic region was 45 °.
上記基板を銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に浸漬し、10mm/sec.で引き上げたが、親液性領域を含む全面において銀コロイド水溶液をはじいてしまい、導電性パターン形成体を得ることはできなかった。 The above substrate was immersed in a silver colloid aqueous solution (concentration 20 wt%) and pulled up at 10 mm / sec., But the silver colloid aqueous solution was repelled on the entire surface including the lyophilic region, and a conductive pattern formed body could be obtained. There wasn't.
[比較例2]
50μmのラインアンドスペースで厚さ0.4μmのクロム製ブラックマトリックスが形成された石英ガラス基板上に、テイカ(株)製の光触媒用酸化チタンコーティング剤TKC301をコーティングし、350℃で3時間乾燥させ、光触媒含有層側基板を調製した。
[Comparative Example 2]
On a quartz glass substrate on which a 0.4 μm thick chromium black matrix with a 50 μm line and space is formed, a titanium oxide coating agent TKC301 for photocatalyst manufactured by Teika Co., Ltd. is coated and dried at 350 ° C. for 3 hours. A photocatalyst-containing layer side substrate was prepared.
次に、イソプロピルアルコール30gにトリメトキシメチルシラン(東芝シリコーン(株)製、商品名TSL8113)3gと0.1N塩酸水3gとを混合し、100℃で20分間攪拌し、溶液をガラス基板上にコーティングし、150℃で10分間乾燥させフッ素を含有しない濡れ性変化層を有するパターン形成体用基板を調製した。
これに、光触媒含有層側基板を密着させ、光触媒含有層側基板から超高圧水銀ランプにて露光(365nm 600mJ/cm2)し、パターン形成体用基板表面に親液性領域を形成した。
Next, 3 g of trimethoxymethylsilane (trade name TSL8113, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) and 3 g of 0.1N hydrochloric acid water are mixed with 30 g of isopropyl alcohol and stirred at 100 ° C. for 20 minutes to coat the solution on a glass substrate. The substrate for pattern formation was prepared by drying at 150 ° C. for 10 minutes and having a wettability changing layer not containing fluorine.
The photocatalyst-containing layer side substrate was brought into close contact with this, and exposed from the photocatalyst-containing layer side substrate with an ultrahigh pressure mercury lamp (365 nm 600 mJ / cm 2 ) to form a lyophilic region on the surface of the pattern forming substrate.
撥液性領域における銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に対する接触角は44°であり、親液性領域における接触角は10°であった。
上記基板を銀コロイド水溶液(濃度20wt%)に浸漬し、10mm/sec.で引き上げたが、撥液性領域を含む全面において、銀コロイド水溶液がコーティングされてしまい、導電性パターン形成体を得ることができなかった。
The contact angle with the silver colloid aqueous solution (concentration 20 wt%) in the liquid repellent region was 44 °, and the contact angle in the lyophilic region was 10 °.
The above substrate was immersed in an aqueous silver colloid solution (concentration 20 wt%) and pulled up at 10 mm / sec., But the entire surface including the liquid-repellent region was coated with the aqueous silver colloid solution to obtain a conductive pattern formed body. I could not.
[実施例4]
トリメトキシメチルシラン(GE東芝シリコーン(株)製、TSL8113)5gと0.5規定塩酸を2.5gとを混合し、8時間攪拌した。これをイソプロピルアルコールにより10倍に希釈しプライマー層用組成物とした。
[Example 4]
5 g of trimethoxymethylsilane (GE Toshiba Silicone Co., Ltd., TSL8113) and 2.5 g of 0.5N hydrochloric acid were mixed and stirred for 8 hours. This was diluted 10 times with isopropyl alcohol to obtain a primer layer composition.
上記プライマー層用組成物を、フォトマスク基板上にスピンコーターにより塗布し、150℃で10分間の乾燥処理を行うことにより、透明なプライマー層(厚み0.2μm)を形成した。次に、イソプロピルアルコール30gとトリメトキシメチルシラン(GE東芝シリコーン(株)製、TSL8113)3gと光触媒無機コーティング剤であるST−K03(石原産業(株)製)20gとを混合し、100℃で20分間撹拌した。これをイソプロピルアルコールにより3倍に希釈し光触媒含有層用組成物とした。上記光触媒含有層用組成物を、プライマー層が形成されたフォトマスク基板上にスピンコーターにより塗布し、150℃で10分間の乾燥処理を行うことにより、透明な光触媒含有層(厚み0.15μm)を形成した。 The primer layer composition was applied onto a photomask substrate with a spin coater and dried at 150 ° C. for 10 minutes to form a transparent primer layer (thickness 0.2 μm). Next, 30 g of isopropyl alcohol, 3 g of trimethoxymethylsilane (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., TSL8113) and 20 g of ST-K03 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), which is a photocatalytic inorganic coating agent, are mixed at 100 ° C. Stir for 20 minutes. This was diluted 3 times with isopropyl alcohol to obtain a composition for a photocatalyst-containing layer. A transparent photocatalyst-containing layer (thickness: 0.15 μm) is obtained by applying the composition for a photocatalyst-containing layer onto a photomask substrate on which a primer layer has been formed using a spin coater and performing a drying treatment at 150 ° C. for 10 minutes. Formed.
次に、ポリカーボネートが主成分のユーピロンZ400(三菱ガス化学製)2gをジクロロメタン30gと1,1,2−トリクロロエタン70gとに溶解し分解層除去層用組成物とした。上記分解除去層用組成物を、ガラス基板上にスピンコーターにより塗布し、100℃で60分間の乾燥処理を行うことにより、透明な分解除去層(厚み0.01μm)を形成し、パターン形成体用基板を得た。
上記光触媒含有層側基板と上記分解除去層とをアライメントをとり、100μmのギャップを設けて対向させて、フォトマスク側から超高圧水銀灯(波長365nm)により40mW/cm2の照度で600秒間露光し、分解除去層を分解除去し露出したガラス基材からなる分解除去パターンをパターン状に形成した。
Next, 2 g of Iupilon Z400 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical), whose main component is polycarbonate, was dissolved in 30 g of dichloromethane and 70 g of 1,1,2-trichloroethane to obtain a composition for a decomposition layer removal layer. The composition for decomposition / removal layer is applied onto a glass substrate by a spin coater and dried at 100 ° C. for 60 minutes to form a transparent decomposition / removal layer (thickness: 0.01 μm). A substrate was obtained.
The photocatalyst-containing layer side substrate and the decomposition removal layer are aligned, face each other with a gap of 100 μm, and exposed from the photomask side with an ultrahigh pressure mercury lamp (wavelength 365 nm) at an illuminance of 40 mW / cm 2 for 600 seconds. Then, the decomposition / removal layer was decomposed and removed, and a decomposition / removal pattern composed of the exposed glass substrate was formed in a pattern.
このとき、未露光部及び分解除去パターンと銀コロイド溶液(濃度20%)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)した結果、それぞれ、65°と6°であった。 At this time, the contact angle between the unexposed part and the decomposition / removal pattern and the silver colloid solution (concentration 20%) was measured using a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). As a result of dropping 30 seconds later, the result was 65 ° and 6 °, respectively.
次に、インクジェット装置を用いて、銀コロイド溶液(濃度20%)を、分解除去パターンに付着させ、これに300℃60分の処理を行い硬化させ、導電性パターンを形成した。 Next, using an ink jet apparatus, a silver colloid solution (concentration 20%) was attached to the decomposition removal pattern, and this was treated at 300 ° C. for 60 minutes to be cured, thereby forming a conductive pattern.
最後に、上記導電性パターンが形成された基板をPH13の水酸化カリウムが主成分であるアルカリ水溶液に2分間浸漬し、その後、水によって5分間リンスし非画線部を除去し、導電性パターン形成体を得た。 Finally, the substrate on which the conductive pattern is formed is dipped in an alkaline aqueous solution mainly composed of potassium hydroxide of PH13 for 2 minutes, and then rinsed with water for 5 minutes to remove the non-image area, and the conductive pattern. A formed body was obtained.
[実施例5]
トリメトキシメチルシラン(GE東芝シリコーン(株)製、TSL8113)5gと0.5規定塩酸2.5gとを混合し、8時間攪拌した。これをイソプロピルアルコールにより10倍に希釈しプライマー層用組成物とした。上記プライマー層用組成物をフォトマスク基板上にスピンコーターにより塗布し、150℃で10分間の乾燥処理を行うことにより、透明なプライマー層(厚み0.2μm)を形成した。次に、イソプロピルアルコール30gとトリメトキシメチルシラン(GE東芝シリコーン(株)製、TSL8113)3gと光触媒無機コーティング剤であるST−K03(石原産業(株)製)20gとを混合し、100℃で20分間撹拌した。これをイソプロピルアルコールにより3倍に希釈し光触媒含有層用組成物とした。
[Example 5]
5 g of trimethoxymethylsilane (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., TSL8113) and 2.5 g of 0.5 N hydrochloric acid were mixed and stirred for 8 hours. This was diluted 10 times with isopropyl alcohol to obtain a primer layer composition. The primer layer composition was applied onto a photomask substrate by a spin coater and dried at 150 ° C. for 10 minutes to form a transparent primer layer (thickness 0.2 μm). Next, 30 g of isopropyl alcohol, 3 g of trimethoxymethylsilane (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., TSL8113) and 20 g of ST-K03 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), which is a photocatalytic inorganic coating agent, are mixed at 100 ° C. Stir for 20 minutes. This was diluted 3 times with isopropyl alcohol to obtain a composition for a photocatalyst-containing layer.
上記光触媒含有層用組成物を、プライマー層が形成されたフォトマスク基板上にスピンコーターにより塗布し、150℃で10分間の乾燥処理を行うことにより、透明な光触媒含有層(厚み0.15μm)を形成した。 A transparent photocatalyst-containing layer (thickness: 0.15 μm) is obtained by applying the composition for a photocatalyst-containing layer onto a photomask substrate on which a primer layer has been formed using a spin coater and performing a drying treatment at 150 ° C. for 10 minutes. Formed.
次に、カチオン性高分子であるポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(PDDA、平均分子量100,000-200,000、アルドリッチ)、アニオン性高分子であるポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩(PSS、平均分子量70,000、アルドリッチ)をガラス基材上に交互吸着させ厚さを約2nmとし、パターン形成用基板を形成した。 Next, polydiallyldimethylammonium chloride (PDDA, average molecular weight 100,000-200,000, Aldrich), a cationic polymer, polystyrene sulfonate sodium salt (PSS, average molecular weight 70,000, Aldrich), an anionic polymer, is used as a glass substrate. A pattern forming substrate was formed by alternately adsorbing on the substrate to a thickness of about 2 nm.
上記光触媒含有層側基板と上記分解除去層とを、アライメントをとり50μmのギャップを設けて対向させて、フォトマスク側から超高圧水銀灯(波長365nm)により40mW/cm2の照度で120秒間露光し、分解除去層を分解除去して露出したガラス基材からなる分解除去パターンをパターン状に形成した。
このとき、未露光部及び分解除去パターンと銀コロイド溶液(濃度20%)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)した結果、それぞれ、62°と6°であった。
The photocatalyst-containing layer side substrate and the decomposition removal layer are aligned and face each other with a gap of 50 μm, and exposed from the photomask side with an ultrahigh pressure mercury lamp (wavelength 365 nm) at an illuminance of 40 mW / cm 2 for 120 seconds. Then, the decomposition / removal pattern composed of the glass substrate exposed by decomposing and removing the decomposition / removal layer was formed in a pattern.
At this time, the contact angle between the unexposed part and the decomposition / removal pattern and the silver colloid solution (concentration 20%) was measured using a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). As a result of dropping a droplet 30 seconds later, they were 62 ° and 6 °, respectively.
次に、インクジェット装置を用いて、銀コロイド溶液(濃度20%)を、上記分解除去パターンに付着させ、これに300℃60分の処理を行い硬化させ、導電性パターン形成体を得た。 Next, using an ink jet apparatus, a silver colloid solution (concentration 20%) was attached to the decomposition removal pattern, and this was treated by curing at 300 ° C. for 60 minutes to obtain a conductive pattern forming body.
1 … 基材
2 … 光触媒含有層
3 … 光触媒含有層側基板
4 … 基体
5 … 特性変化層
6 … パターン形成体用基板
7 … 非画線部
9 … 特性変化領域
10 …特性未変化領域
12 …導電性パターン形成体
13 …光触媒含有層側遮光部
14 …プライマー層
DESCRIPTION OF
Claims (27)
前記光触媒含有層中の光触媒の作用により表面の特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板を調製するパターン形成体用基板調製工程と、
前記光触媒含有層および前記特性変化層が接触するように配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより、前記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン形成工程と、
前記特性変化パターンが形成されたパターン形成体用基板表面に、金属コロイド溶液を塗布することにより、パターン状に金属コロイド溶液を付着させる金属コロイド溶液塗布工程と、
前記特性変化パターンにパターン状に付着した金属コロイド溶液を固化させて導電性パターンとする導電性パターン形成工程とを有する導電性パターン形成体の製造方法であって、
前記光触媒含有層側基板調製工程において調製される前記光触媒含有層側基板が、基材と、前記基材上に形成された光触媒含有層と、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部とからなり、
前記特性変化パターン形成工程におけるエネルギーの照射が、光触媒含有層側基板から行なわれるものであり、
前記光触媒含有層側基板において、前記光触媒含有層側遮光部が前記基材上にパターン状に形成され、さらにその上に前記光触媒含有層が形成されていることを特徴とする導電性パターン形成体の製造方法。 A photocatalyst containing layer side substrate preparation step of preparing a photocatalyst containing layer side substrate comprising a base material and a photocatalyst containing layer formed in a pattern on the base material;
A pattern forming body substrate preparation step of preparing a pattern forming body substrate having a characteristic change layer in which the surface characteristics change by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer;
A characteristic change pattern forming step of forming a characteristic change pattern having a changed characteristic on the surface of the characteristic change layer by irradiating energy from a predetermined direction after the photocatalyst-containing layer and the characteristic change layer are arranged to contact each other When,
A metal colloid solution coating step of depositing the metal colloid solution in a pattern by applying the metal colloid solution to the surface of the substrate for the pattern forming body on which the characteristic change pattern is formed;
A method for producing a conductive pattern forming body comprising a conductive pattern forming step of solidifying a metal colloid solution adhering to the characteristic change pattern in a pattern to form a conductive pattern,
The photocatalyst containing layer side substrate prepared in the photocatalyst containing layer side substrate preparing step includes a base material, a photocatalyst containing layer formed on the base material, and a photocatalyst containing layer side light shielding portion formed in a pattern. Consists of
The irradiation of energy in the characteristic change pattern forming step is performed from the photocatalyst containing layer side substrate,
In the photocatalyst containing layer side substrate, the photocatalyst containing layer side light shielding portion is formed in a pattern on the substrate, and the photocatalyst containing layer is further formed thereon. Manufacturing method.
前記特性変化パターンが形成されたパターン形成体用基板表面に、金属コロイド溶液を塗布することにより、パターン状に金属コロイド溶液を付着させる金属コロイド溶液塗布工程と、
前記特性変化パターンにパターン状に付着した金属コロイド溶液を固化させて導電性パターンとする導電性パターン形成工程とを有する導電性パターン形成体の製造方法であって、
前記特性変化パターン形成工程で用いられる前記光触媒含有層側基板が、基材と、前記基材上に形成された光触媒含有層と、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部とからなり、
前記特性変化パターン形成工程におけるエネルギーの照射が、光触媒含有層側基板から行なわれるものであり、
前記光触媒含有層側基板において、前記光触媒含有層側遮光部が前記基材上にパターン状に形成され、さらにその上に前記光触媒含有層が形成されていることを特徴とする導電性パターン形成体の製造方法。 A pattern forming body having a photocatalyst containing layer side substrate comprising a base material, a photocatalyst containing layer formed in a pattern on the base material, and a property changing layer whose properties are changed by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer The substrate is disposed with a gap so that the photocatalyst-containing layer and the property change layer are 200 μm or less, and then the energy is irradiated from a predetermined direction, whereby the property changes on the surface of the property change layer. A characteristic change pattern forming step for forming a characteristic change pattern;
A metal colloid solution coating step of depositing the metal colloid solution in a pattern by applying the metal colloid solution to the surface of the substrate for the pattern forming body on which the characteristic change pattern is formed;
A method for producing a conductive pattern forming body comprising a conductive pattern forming step of solidifying a metal colloid solution adhering to the characteristic change pattern in a pattern to form a conductive pattern,
The photocatalyst containing layer side substrate used in the characteristic change pattern forming step is composed of a base material, a photocatalyst containing layer formed on the base material, and a photocatalyst containing layer side light shielding portion formed in a pattern,
The irradiation of energy in the characteristic change pattern forming step is performed from the photocatalyst containing layer side substrate,
In the photocatalyst containing layer side substrate, the photocatalyst containing layer side light shielding portion is formed in a pattern on the substrate, and the photocatalyst containing layer is further formed thereon. Manufacturing method.
前記特性変化層が前記パターン形成体用基板表面に露出している部分である非画線部を除去する非画線部除去工程を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の導電性パターン形成体の製造方法。 After the conductive pattern forming step,
The non-image area removing step of removing the non-image area, which is a portion of the characteristic change layer exposed on the surface of the pattern forming substrate, according to claim 1 or 2. A method for producing a conductive pattern forming body.
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