JP4905038B2 - Conductive pattern substrate and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子、太陽電池、有機半導体、有機薄膜トランジスタ等に適用され、ポリチオフェン誘導体を用いた導電性パターン基板およびその製造方法に関するものである。   The present invention is applied to, for example, an organic electroluminescence element, a solar cell, an organic semiconductor, an organic thin film transistor, and the like, and relates to a conductive pattern substrate using a polythiophene derivative and a method for manufacturing the same.

近年、ポリチオフェン誘導体に代表される導電性高分子は、様々な分野で用いられている。特に、導電性高分子は、有機エレクトロルミネッセンス(以下、エレクトロルミネッセンスをELと略す場合がある。)、有機半導体、有機薄膜トランジスタ(以下、薄膜トランジスタをTFTと略す場合がある。)、太陽電池などの電子デバイスへ導入するべく、多くの研究がなされている。   In recent years, conductive polymers represented by polythiophene derivatives have been used in various fields. In particular, the conductive polymer is an electron such as organic electroluminescence (hereinafter, electroluminescence may be abbreviated as EL), an organic semiconductor, an organic thin film transistor (hereinafter, the thin film transistor may be abbreviated as TFT), and a solar cell. Much research has been done to introduce it into devices.

導電性高分子を電子デバイスにおける電極等に用いる場合、導電性高分子をパターン状に成膜する必要がある。従来、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェットなどの印刷技術を用いて、導電性高分子膜のパターニングが検討されてきた。しかしながら、それらの印刷技術では、線幅10μm以下のような高精細なパターンを形成することは非常に困難であった。   When using a conductive polymer for an electrode or the like in an electronic device, it is necessary to form the conductive polymer in a pattern. Conventionally, patterning of a conductive polymer film has been studied using printing techniques such as screen printing, gravure printing, offset printing, flexographic printing, and inkjet. However, it has been very difficult to form a high-definition pattern having a line width of 10 μm or less with these printing techniques.

導電性高分子の中でも、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)などのポリチオフェン誘導体は、成膜しやすいため、有機EL素子における正孔注入層や、有機EL素子、太陽電池、有機半導体、有機TFT等における電極などに広く利用されている。   Among conductive polymers, polythiophene derivatives such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) are easy to form, so a hole injection layer in an organic EL element, organic Widely used for electrodes in EL elements, solar cells, organic semiconductors, organic TFTs, and the like.

ポリチオフェン誘導体の膜をパターニングする方法としては、例えば、基板の全面に可溶性のポリチオフェン誘導体を成膜し、ポリチオフェン膜に紫外線またはレーザーを照射してポリチオフェン膜の照射部分を不溶化させ、ポリチオフェン膜の未照射部分を除去してパターンを形成し、ポリチオフェン誘導体を鉄塩もしくは金塩で酸化させることによりパターンに導電性を付与する方法が開示されている(特許文献1参照)。しかしながら、この方法では、鉄塩、金塩といった酸化剤が高価であること、またレーザーを用いる場合には複雑な装置が必要であることなどの問題がある。   As a method of patterning the polythiophene derivative film, for example, a soluble polythiophene derivative is formed on the entire surface of the substrate, and the irradiated portion of the polythiophene film is insolubilized by irradiating the polythiophene film with ultraviolet rays or a laser. A method is disclosed in which a part is removed to form a pattern, and a polythiophene derivative is oxidized with an iron salt or a gold salt to impart conductivity to the pattern (see Patent Document 1). However, this method has problems that an oxidizing agent such as an iron salt and a gold salt is expensive, and that a complicated apparatus is required when a laser is used.

また、ポリチオフェン誘導体の膜をパターニングする方法としては、例えば、基板上にポリ(3,4−置換チオフェン)および光反応開始剤を含有する組成物を成膜し、ポリチオフェン膜に紫外線を照射してポリチオフェン膜の照射部分を硬化させ、ポリチオフェン膜の未照射部分を除去してパターンを形成する方法が開示されている(特許文献2参照)。この方法では、酸化剤およびレーザーを用いる必要がないため、上記の問題を解決することができる。しかしながら、この方法では、特殊な光反応開始剤が必要であるという問題がある。   As a method for patterning a polythiophene derivative film, for example, a composition containing poly (3,4-substituted thiophene) and a photoinitiator is formed on a substrate, and the polythiophene film is irradiated with ultraviolet rays. A method of forming a pattern by curing an irradiated portion of a polythiophene film and removing an unirradiated portion of the polythiophene film is disclosed (see Patent Document 2). In this method, since it is not necessary to use an oxidizing agent and a laser, the above problem can be solved. However, this method has a problem that a special photoinitiator is required.

さらに、上記いずれの方法においても、酸化剤や光反応開始剤を添加していること、および、パターンが形成される部分に紫外線等を照射していることから、ポリチオフェン誘導体の特性が劣化するおそれがある。   Furthermore, in any of the above methods, the characteristics of the polythiophene derivative may be deteriorated because an oxidizing agent or a photoreaction initiator is added and the portion where the pattern is formed is irradiated with ultraviolet rays or the like. There is.

米国特許第5561030号明細書US Pat. No. 5,561,030 特表2003−509869号公報Special table 2003-509869

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ポリチオフェン誘導体を用いた導電性パターンを有する導電性パターン基板およびその製造方法であって、ポリチオフェン誘導体の特性が劣化しにくい導電性パターン基板およびその製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a conductive pattern substrate having a conductive pattern using a polythiophene derivative and a method for manufacturing the same, and the conductive pattern substrate in which the characteristics of the polythiophene derivative are unlikely to deteriorate And a method for manufacturing the same.

本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意検討した結果、ポリチオフェン誘導体、例えばポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)に電磁波を照射すると、電磁波の照射によってPEDOT/PSSが光化学的に反応して、照射部分の溶剤に対する溶解性および導電性が変化することを見出した。具体的には、電磁波の照射によってPEDOT/PSSが光化学的に反応して変性し、PEDOT/PSSの照射部分が水、エタノール等より極性の低い溶剤にも溶解するようになること、および、PEDOT/PSSの照射部分の導電性が低くなることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have radiated electromagnetic waves to polythiophene derivatives such as poly (3,4-alkylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS). It was found that / PSS reacts photochemically to change the solubility and conductivity of the irradiated part in the solvent. Specifically, PEDOT / PSS is photochemically reacted and denatured by the irradiation of electromagnetic waves, and the irradiated part of PEDOT / PSS becomes soluble in solvents that are less polar than water, ethanol, etc., and PEDOT The present inventors have found that the conductivity of the irradiated part of / PSS is lowered and have reached the present invention.

すなわち、本発明は、基板と、上記基板上に形成され、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有するポリチオフェン層とを有し、上記ポリチオフェン層が、導電性を有する導電性部と、導電性を有さない非導電性部とを有することを特徴とする導電性パターン基板を提供する。   That is, the present invention includes a substrate and a polythiophene layer formed on the substrate and containing a conductive polythiophene derivative, and the polythiophene layer has a conductive portion having conductivity and a conductivity. There is provided a conductive pattern substrate characterized by having a non-conductive portion that does not.

本発明によれば、上述したような電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の導電性の変化を利用して、電磁波が照射されて導電性が低下した領域(導電性を有さない非導電性部)と、電磁波が照射されずに導電性が維持された領域(導電性を有する導電性部)とを有するポリチオフェン層を得ることができる。このポリチオフェン層では、導電性部が電気を伝導する導電性パターンを構成するので、添加剤を必要とすることなく、また導電性パターンが形成される部分に電磁波を照射することなく、導電性パターンを得ることができる。したがって、ポリチオフェン誘導体の特性の劣化を防ぐことができる。
また、基板上にポリチオフェン層が面一に形成されているため、導電性部と非導電性部とで段差が生じないので、段差のない導電性パターン基板とすることができる。したがって、本発明の導電性パターン基板を電子デバイス等に用いる場合には、ポリチオフェン層上に均一に他の層を形成することができる。
さらに、高分子材料であるポリチオフェン誘導体を含有するポリチオフェン層は可撓性を有するため、本発明の導電性パターン基板を用いることにより、フレキシブルな電子デバイスを得ることが可能である。
According to the present invention, by utilizing the change in the conductivity of the polythiophene derivative due to the irradiation of electromagnetic waves as described above, the region where the electromagnetic waves are irradiated and the conductivity is reduced (non-conductive portion having no conductivity) and Thus, it is possible to obtain a polythiophene layer having a region in which conductivity is maintained without being irradiated with electromagnetic waves (conductive portion having conductivity). In this polythiophene layer, since the conductive portion constitutes a conductive pattern that conducts electricity, the conductive pattern does not require an additive and does not irradiate an electromagnetic wave to a portion where the conductive pattern is formed. Can be obtained. Therefore, deterioration of the characteristics of the polythiophene derivative can be prevented.
In addition, since the polythiophene layer is formed flush with the substrate, there is no step between the conductive portion and the non-conductive portion, so that a conductive pattern substrate having no step can be obtained. Therefore, when the conductive pattern substrate of the present invention is used for an electronic device or the like, other layers can be uniformly formed on the polythiophene layer.
Furthermore, since the polythiophene layer containing a polythiophene derivative that is a polymer material has flexibility, a flexible electronic device can be obtained by using the conductive pattern substrate of the present invention.

上記発明においては、上記ポリチオフェン誘導体が、酸がドーピングされたポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)であることが好ましい。ポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)と酸との配合比を変えることによって、容易に導電性を変化させることができるからである。   In the above invention, the polythiophene derivative is preferably poly (3,4-alkylenedioxythiophene) doped with an acid. This is because the conductivity can be easily changed by changing the blending ratio of poly (3,4-alkylenedioxythiophene) and acid.

また本発明においては、基板上に、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有する導電層を形成する導電層形成工程と、上記導電層にパターン状に電磁波を照射して、上記導電層の照射部分の導電性を低下させ、導電性を有する導電性部および導電性を有さない非導電性部を形成する電磁波照射工程とを有することを特徴とする導電性パターン基板の製造方法を提供する。   In the present invention, a conductive layer forming step of forming a conductive layer containing a conductive polythiophene derivative on a substrate, and irradiating the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern, There is provided a method for producing a conductive pattern substrate, characterized by having an electromagnetic wave irradiation step of forming a conductive part having conductivity and a non-conductive part not having conductivity, by reducing conductivity.

本発明によれば、上述したような電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の導電性の変化を利用して、添加剤を要することなく、導電層にパターン状に電磁波を照射することによって、導電性部をパターン状に形成することができる。また、導電層の未照射部分が導電性部となるので、導電性部に直接に電磁波を照射することがない。そのため、添加剤や電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の特性の劣化を回避することが可能である。   According to the present invention, by utilizing the change in conductivity of the polythiophene derivative due to the irradiation of electromagnetic waves as described above, the conductive portion is formed by irradiating the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern without requiring an additive. It can be formed in a pattern. Moreover, since the unirradiated portion of the conductive layer becomes a conductive portion, the conductive portion is not directly irradiated with electromagnetic waves. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the polythiophene derivative due to the irradiation of the additive or electromagnetic wave.

上記発明においては、上記電磁波照射工程後に、上記導電層を現像して上記導電層の照射部分を除去する現像工程を行ってもよい。上述したような電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の溶剤に対する可溶性の変化を利用して、導電層の照射部分である非導電性部のみを所定の溶剤を用いて現像することができ、これにより、導電層の未照射部分である導電性部のパターン間を完全に絶縁することができるからである。   In the said invention, you may perform the image development process which develops the said conductive layer and removes the irradiation part of the said conductive layer after the said electromagnetic wave irradiation process. By utilizing the change in the solubility of the polythiophene derivative in the solvent due to the electromagnetic wave irradiation as described above, only the non-conductive part, which is the irradiated part of the conductive layer, can be developed using a predetermined solvent. This is because it is possible to completely insulate between the patterns of the conductive portions which are unirradiated portions of the layer.

また本発明においては、上記ポリチオフェン誘導体が、酸がドーピングされたポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)であることが好ましい。上述したように、ポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)と酸との配合比を変えることによって、容易に導電性を変化させることができるからである。   In the present invention, the polythiophene derivative is preferably poly (3,4-alkylenedioxythiophene) doped with an acid. This is because, as described above, the conductivity can be easily changed by changing the blending ratio of poly (3,4-alkylenedioxythiophene) and acid.

さらに本発明においては、上記電磁波が、500nm以下の可視光、または紫外線であることが好ましい。このような電磁波を照射することにより、ポリチオフェン誘導体の光化学的な反応を良好に進行させることができるからである。   Furthermore, in the present invention, the electromagnetic wave is preferably visible light or ultraviolet light having a wavelength of 500 nm or less. This is because the photochemical reaction of the polythiophene derivative can be favorably progressed by irradiating such an electromagnetic wave.

また本発明においては、上記電磁波照射工程が、酸素雰囲気下で行われることが好ましい。これにより、ポリチオフェン誘導体の光化学的な反応、特に光分解反応が、酸化作用によって促進されるからである。   In the present invention, the electromagnetic wave irradiation step is preferably performed in an oxygen atmosphere. This is because the photochemical reaction of the polythiophene derivative, particularly the photodecomposition reaction, is promoted by the oxidation action.

本発明においては、上述したような電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の導電性の変化を利用することで、導電性パターン基板を得ることができ、添加剤や電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の特性の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。   In the present invention, a conductive pattern substrate can be obtained by utilizing the change in conductivity of the polythiophene derivative due to irradiation of electromagnetic waves as described above, and the characteristics of the polythiophene derivative can be deteriorated by irradiation of additives and electromagnetic waves. There is an effect that it can be prevented.

以下、本発明の導電性パターン基板および導電性パターン基板の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the conductive pattern substrate and the method for producing the conductive pattern substrate of the present invention will be described in detail.

A.導電性パターン基板
まず、本発明の導電性パターン基板について説明する。
本発明の導電性パターン基板は、基板と、上記基板上に形成され、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有するポリチオフェン層とを有し、上記ポリチオフェン層が、導電性を有する導電性部と、導電性を有さない非導電性部とを有することを特徴とするものである。
A. Conductive pattern substrate First, the conductive pattern substrate of the present invention will be described.
The conductive pattern substrate of the present invention includes a substrate, and a polythiophene layer formed on the substrate and containing a conductive polythiophene derivative. The polythiophene layer includes a conductive portion having conductivity, a conductive portion And a non-conductive portion having no property.

ポリチオフェン誘導体、例えば下記構造式(1)   Polythiophene derivatives such as the following structural formula (1)

Figure 0004905038
Figure 0004905038

に示すポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)は、電磁波が照射されると、照射部分の物性が変化し、例えば導電性が低下する。これは、電磁波の照射によって、PEDOT/PSSが光化学的に反応して変性し、導電性が変化するものと想定される。例えば、Synthetic Metals, 141 (2004) p67, S. Marciniak et al.には、チオフェン骨格が酸化分解されることが示されている。このことから、電磁波の照射によって、PEDOTのチオフェン骨格が光酸化、光分解等されて、導電性が変化するものと思料される。 When poly (3,4-alkylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) shown in FIG. 2 is irradiated with electromagnetic waves, the physical properties of the irradiated part change, for example, the conductivity decreases. It is assumed that PEDOT / PSS is photochemically reacted and denatured by electromagnetic wave irradiation, and the conductivity changes. For example, Synthetic Metals, 141 (2004) p67, S. Marciniak et al. Shows that the thiophene skeleton is oxidatively decomposed. From this, it is considered that the thiophene skeleton of PEDOT is photooxidized, photodegraded, etc. by the irradiation of electromagnetic waves, and the conductivity is changed.

このように、ポリチオフェン誘導体は、電磁波が照射されると、照射部分の導電性が低下するので、ポリチオフェン誘導体を含有する層にパターン状に電磁波を照射することにより、照射部分を、導電性が低下した領域(導電性を有さない非導電性部)、未照射部分を、導電性が維持された領域(導電性を有する導電性部)とすることができる。   As described above, when the polythiophene derivative is irradiated with electromagnetic waves, the conductivity of the irradiated portion is reduced. Therefore, by irradiating the layer containing the polythiophene derivative with electromagnetic waves in a pattern, the irradiated portion is reduced in conductivity. The region (non-conductive portion having no conductivity) and the non-irradiated portion can be made a region (conducting portion having conductivity) in which conductivity is maintained.

本発明の導電性パターン基板について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の導電性パターン基板の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、導電性パターン基板1は、基板2と、この基板2上に形成され、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有し、導電性部4および非導電性部5を有するポリチオフェン層3とを有している。
The conductive pattern substrate of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conductive pattern substrate of the present invention. As illustrated in FIG. 1, a conductive pattern substrate 1 includes a substrate 2, a polythiophene derivative formed on the substrate 2, containing a conductive polythiophene derivative, and having a conductive portion 4 and a nonconductive portion 5. Layer 3.

本発明においては、上述したように、ポリチオフェン誘導体を含有する層にパターン状に電磁波を照射することにより、導電性部および非導電性部を有するポリチオフェン層を得ることができる。導電性部は、導電性が維持された領域であり、導電性を有するのに対し、非導電性部は、導電性が低下した領域であり、導電性を有さない。すなわち、導電性部のみが良好に電気を伝導することができる。したがって、本発明の導電性パターン基板においては、ポリチオフェン層の導電性部が電気を伝導する導電性パターンとなる。   In the present invention, as described above, a polythiophene layer having a conductive portion and a nonconductive portion can be obtained by irradiating a layer containing a polythiophene derivative with electromagnetic waves in a pattern. The conductive portion is a region in which conductivity is maintained and has conductivity, whereas the non-conductive portion is a region in which conductivity is lowered and does not have conductivity. That is, only the conductive part can conduct electricity satisfactorily. Therefore, in the conductive pattern substrate of the present invention, the conductive portion of the polythiophene layer becomes a conductive pattern that conducts electricity.

本発明によれば、基板上に、導電性部および非導電性部を有するポリチオフェン層が面一に形成されているので、導電性部と非導電性部とで段差が生じることがなく、段差のない導電性パターン基板とすることができる。このため、導電性パターンを、例えば有機EL素子、太陽電池、有機半導体、有機TFT等の電子デバイスにおける電極として利用する場合には、ポリチオフェン層表面が平坦であるので、ポリチオフェン層上に、すなわち電極パターン上に、均一に他の層を形成することができる。また、導電性パターンを、例えば有機EL素子における正孔注入層として利用する場合には、上記の場合と同様に、ポリチオフェン層表面が平坦であるので、ポリチオフェン層上に、すなわち正孔注入層のパターン上に、均一に他の層を形成することができるとともに、正孔注入層のパターンによる段差がないので、段差によって電極が断線等するのを回避することができる。   According to the present invention, since the polythiophene layer having the conductive portion and the nonconductive portion is formed on the same plane on the substrate, no step is generated between the conductive portion and the nonconductive portion. It can be set as the electroconductive pattern board | substrate without this. For this reason, when the conductive pattern is used as an electrode in an electronic device such as an organic EL element, a solar cell, an organic semiconductor, or an organic TFT, the surface of the polythiophene layer is flat. Other layers can be formed uniformly on the pattern. Further, when the conductive pattern is used as, for example, a hole injection layer in an organic EL element, since the surface of the polythiophene layer is flat as in the above case, the polythiophene layer is formed on the polythiophene layer, that is, the hole injection layer. Other layers can be uniformly formed on the pattern, and since there is no step due to the pattern of the hole injection layer, it is possible to avoid disconnection of the electrode due to the step.

また、酸化剤や光反応開始剤のような添加剤を必要とすることなく、ポリチオフェン誘導体を含有する層にパターン状に電磁波を照射することにより、導電性部をパターン状に形成することができるので、添加剤によるポリチオフェン誘導体の特性の劣化を回避することができる。さらに、照射部分が非導電性部、未照射部分が導電性部となるので、導電性部においては、電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の特性の劣化も回避することができる。   In addition, the conductive portion can be formed in a pattern by irradiating the layer containing the polythiophene derivative with an electromagnetic wave in a pattern without requiring an additive such as an oxidizing agent or a photoreaction initiator. Therefore, deterioration of the properties of the polythiophene derivative due to the additive can be avoided. Furthermore, since the irradiated portion is a non-conductive portion and the non-irradiated portion is a conductive portion, deterioration of the characteristics of the polythiophene derivative due to irradiation of electromagnetic waves can be avoided in the conductive portion.

さらに、ポリチオフェン誘導体は高分子材料であるので、このポリチオフェン誘導体を含有するポリチオフェン層は可撓性を有している。このため、導電性パターンを、例えば電子デバイスにおける電極として用いることにより、フレキシブルな電子デバイスを得ることが可能である。   Furthermore, since the polythiophene derivative is a polymer material, the polythiophene layer containing the polythiophene derivative has flexibility. For this reason, a flexible electronic device can be obtained by using a conductive pattern as an electrode in an electronic device, for example.

以下、本発明の導電性パターン基板における各構成について説明する。   Hereinafter, each structure in the electroconductive pattern board | substrate of this invention is demonstrated.

1.ポリチオフェン層
本発明に用いられるポリチオフェン層は、基板上に形成され、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有するものであり、導電性を有する導電性部と導電性を有さない非導電性部とを有するものである。
1. Polythiophene layer The polythiophene layer used in the present invention is formed on a substrate and contains a conductive polythiophene derivative, and has a conductive portion having conductivity and a non-conductive portion having no conductivity. It is what you have.

本発明に用いられるポリチオフェン誘導体としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、通常は、酸がドーピングされたポリチオフェン誘導体が用いられる。酸がドーピングされていることによって、ポリチオフェン誘導体の導電性が向上するからである。   The polythiophene derivative used in the present invention is not particularly limited as long as it has electrical conductivity. Usually, a polythiophene derivative doped with an acid is used. This is because the conductivity of the polythiophene derivative is improved by doping the acid.

酸がドーピングされるポリチオフェン誘導体としては、ポリチオフェン単体、および、ポリチオフェン骨格に官能基が付加されている誘導体のいずれであってもよい。ポリチオフェン骨格に官能基が付加されている誘導体としては、例えば、ポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)が挙げられる。このポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)におけるアルキレン基としては、エチレン、1,2−シクロへキシレン、フェニルエチレン、プロピルエチレン、メチレン、1,3−プロピレン等を例示することができる。   The polythiophene derivative doped with an acid may be either a polythiophene simple substance or a derivative in which a functional group is added to the polythiophene skeleton. Examples of the derivative in which a functional group is added to the polythiophene skeleton include poly (3,4-alkylenedioxythiophene). Examples of the alkylene group in the poly (3,4-alkylenedioxythiophene) include ethylene, 1,2-cyclohexylene, phenylethylene, propylethylene, methylene, 1,3-propylene and the like.

また、ドーピングされる酸としては、例えば、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリパーフルオロスルホン酸等が挙げられる。   Examples of the acid to be doped include polystyrene sulfonic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyvinyl sulfonic acid, polyperfluorosulfonic acid, and the like.

酸がドーピングされたポリチオフェン誘導体としては、ポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)等が好ましく用いられる。このPEDOT/PSSは、市販されており、入手が容易であるからである。また、PEDOTおよびPSSの配合比を変えることによって、容易に導電性を変化させることができるからである。   As the polythiophene derivative doped with an acid, poly (3,4-alkylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) or the like is preferably used. This is because PEDOT / PSS is commercially available and is easily available. In addition, the conductivity can be easily changed by changing the blending ratio of PEDOT and PSS.

ポリチオフェン層は、導電性を有する導電性部と、導電性を有さない非導電性部とを有している。ここで、非導電性部とは、導電性部よりも導電性が低い領域をいう。   The polythiophene layer has a conductive portion having conductivity and a non-conductive portion not having conductivity. Here, the non-conductive portion refers to a region having lower conductivity than the conductive portion.

導電性部と非導電性部との導電性の差は、特に限定されるものではないが、導電性部における導電率(単位:S/cm)に対する非導電性部における導電率の割合が、導電性部における導電率を100としたときに、70以下であることが好ましく、より好ましくは50以下、さらに好ましくは30以下である。   The difference in conductivity between the conductive part and the non-conductive part is not particularly limited, but the ratio of the conductivity in the non-conductive part to the conductivity (unit: S / cm) in the conductive part is When the conductivity in the conductive portion is 100, it is preferably 70 or less, more preferably 50 or less, and still more preferably 30 or less.

非導電性部は、導電性部よりも導電性が低い領域であれば特に限定されるものではないが、所定の絶縁性を有することが好ましい。具体的には、非導電性部における電気抵抗が、10Ω・cm以上であることが好ましく、より好ましくは10Ω・cm以上、さらに好ましくは10Ω・cm以上である。非導電性部の電気抵抗が上記範囲であれば、導電性部のみに電気を伝導させることができ、導電性部から構成される導電性パターンを、例えば電子デバイスにおける電極や、有機EL素子における正孔注入層等として用いる場合に、その機能を十分に発揮させることができるからである。 The non-conductive portion is not particularly limited as long as it has a lower conductivity than the conductive portion, but preferably has a predetermined insulating property. Specifically, the electrical resistance in the non-conductive portion is preferably 10 4 Ω · cm or more, more preferably 10 5 Ω · cm or more, and further preferably 10 6 Ω · cm or more. If the electrical resistance of the non-conductive portion is in the above range, electricity can be conducted only to the conductive portion, and a conductive pattern composed of the conductive portion can be used in, for example, an electrode in an electronic device or an organic EL element. This is because the function can be sufficiently exerted when used as a hole injection layer or the like.

なお、上記の導電率および電気抵抗の測定方法としては、一般的な抵抗率計を用いて、導電性部および非導電性部を構成する材料自体を測定する方法や、層の全面が導電性部である素子と層の全面が非導電性部である素子とを作製し、これらの素子についてソースメーター等を用いて電流−電圧特性を測定して、得られた電流−電圧特性からそれぞれの導電率および電気抵抗を算出する方法を用いることができる。   In addition, as a method for measuring the above-described conductivity and electrical resistance, a general resistivity meter is used to measure the material itself constituting the conductive portion and the non-conductive portion, or the entire surface of the layer is conductive. Element and the entire surface of the layer are non-conductive parts, and the current-voltage characteristics of these elements are measured using a source meter or the like. Methods for calculating conductivity and electrical resistance can be used.

また、非導電性部は、上述したように、導電性部よりも導電性が低い領域であればよく、非導電性部内の導電性が均一であっても不均一であってもよい。   Further, as described above, the non-conductive portion may be a region having lower conductivity than the conductive portion, and the conductivity in the non-conductive portion may be uniform or non-uniform.

導電性部のパターン形状は、本発明の導電性パターン基板の用途等に応じて適宜選択される。
また、導電性部と非導電性部との面積比は、同様に、本発明の導電性パターン基板の用途等に応じて適宜選択される。
さらに、導電性部のパターンの幅も、同様に、本発明の導電性パターン基板の用途等に応じて適宜選択される。
The pattern shape of the conductive portion is appropriately selected according to the use of the conductive pattern substrate of the present invention.
Similarly, the area ratio between the conductive part and the non-conductive part is appropriately selected according to the use of the conductive pattern substrate of the present invention.
Furthermore, the width of the pattern of the conductive portion is also appropriately selected according to the use of the conductive pattern substrate of the present invention.

ポリチオフェン層の膜厚としては、電磁波の照射によって光化学的な反応が起こりうる厚みであれば特に限定されるものではなく、本発明の導電性パターン基板の用途等に応じて適宜選択される。具体的には、ポリチオフェン層の膜厚は、10nm〜1μm程度で設定することができる。ポリチオフェン層の膜厚が厚すぎると、電磁波がポリチオフェン層の深部まで到達せず、光化学的な反応が起こりにくくなったり、ポリチオフェン層の深部まで光化学的に反応させるために長時間を要し、生産効率が低下したりする可能性があるからである。また、ポリチオフェン層の膜厚が薄すぎると、例えば導電性部から構成される導電性パターンが電極等として機能しなくなったり、基板上に均一なポリチオフェン層を形成することが困難になったりするおそれがあるからである。   The film thickness of the polythiophene layer is not particularly limited as long as it can cause a photochemical reaction when irradiated with electromagnetic waves, and is appropriately selected according to the use of the conductive pattern substrate of the present invention. Specifically, the film thickness of the polythiophene layer can be set to about 10 nm to 1 μm. If the film thickness of the polythiophene layer is too thick, electromagnetic waves will not reach the deep part of the polythiophene layer, making it difficult for photochemical reaction to occur, or it takes a long time to react photochemically to the deep part of the polythiophene layer, producing This is because the efficiency may decrease. In addition, if the thickness of the polythiophene layer is too thin, for example, the conductive pattern composed of the conductive portion may not function as an electrode or the like, or it may be difficult to form a uniform polythiophene layer on the substrate. Because there is.

2.基板
本発明に用いられる基板としては、本発明の導電性パターン基板の用途等に応じて適宜選択されるものであり、一般的に、有機EL素子、太陽電池、有機半導体、有機TFT等の電子デバイスに用いられる基板を使用することができる。
2. Substrate The substrate used in the present invention is appropriately selected according to the use of the conductive pattern substrate of the present invention, and is generally an electron such as an organic EL element, a solar cell, an organic semiconductor, and an organic TFT. The substrate used for the device can be used.

基板は、透明性を有していてもよく有さなくてもよい。基板の透明性については、本発明の導電性パターン基板の用途や、後述する「B.導電性パターン基板の製造方法」の項に記載するように、電磁波照射工程における電磁波の照射方向等に応じて適宜選択される。
例えば、本発明の導電性パターン基板が有機EL素子に適用される場合であって、基板側から光を取り出す場合、基板には透明性が要求される。また、本発明の導電性パターンが太陽電池に適用される場合であって、基板側から受光する場合、基板には透明性が要求される。一方、本発明の導電性パターンが有機半導体や有機TFTに適用される場合、基板には透明性は要求されない。
また例えば、本発明の導電性パターン基板の製造過程にて、基板側から電磁波が照射される場合、基板には透明性が要求される。一方、ポリチオフェン層側(導電層側)から電磁波が照射される場合、基板には透明性は要求されない。
The substrate may or may not have transparency. About transparency of a board | substrate, as described in the use of the electroconductive pattern board | substrate of this invention, and the term of the "B. manufacturing method of an electroconductive pattern board | substrate" mentioned later, according to the electromagnetic wave irradiation direction in an electromagnetic wave irradiation process, etc. Are appropriately selected.
For example, when the conductive pattern substrate of the present invention is applied to an organic EL element and light is extracted from the substrate side, the substrate is required to be transparent. In addition, when the conductive pattern of the present invention is applied to a solar cell and receives light from the substrate side, the substrate is required to be transparent. On the other hand, when the conductive pattern of the present invention is applied to an organic semiconductor or an organic TFT, the substrate is not required to be transparent.
Further, for example, in the process of manufacturing the conductive pattern substrate of the present invention, when an electromagnetic wave is irradiated from the substrate side, the substrate is required to be transparent. On the other hand, when the electromagnetic wave is irradiated from the polythiophene layer side (conductive layer side), the substrate is not required to be transparent.

基板は、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く、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。中でも、基板は可撓性を有するものであることが好ましい。ポリチオフェン層は、高分子材料であるポリチオフェン誘導体からなるものであり、可撓性を有するので、基板が可撓性を有していれば、フレキシブルな導電性パターン基板とすることができるからである。これにより、本発明の導電性パターン基板を用いることによって、フレキシブルな電子デバイスを得ることが可能となる。   The substrate may be flexible, such as a resin film, or may be non-flexible, such as a glass substrate. Among these, the substrate is preferably flexible. This is because the polythiophene layer is made of a polythiophene derivative that is a polymer material and has flexibility, so that if the substrate has flexibility, a flexible conductive pattern substrate can be obtained. . Thereby, a flexible electronic device can be obtained by using the conductive pattern substrate of the present invention.

3.用途
本発明の導電性パターン基板は、例えば、有機EL素子、太陽電池、有機半導体、有機TFT、RFID(Radio Frequency Identification:電波方式認識)、コンピューター・メモリなどの電子デバイスに適用することができる。具体的には、導電性パターンは、有機EL素子、太陽電池、有機半導体、有機TFT等における電極、有機EL素子における正孔注入層、RFIDにおけるタグなどに利用することができる。
3. Applications The conductive pattern substrate of the present invention can be applied to electronic devices such as organic EL elements, solar cells, organic semiconductors, organic TFTs, RFID (Radio Frequency Identification), and computer memories. Specifically, the conductive pattern can be used for electrodes in organic EL elements, solar cells, organic semiconductors, organic TFTs, hole injection layers in organic EL elements, RFID tags, and the like.

4.その他の構成
本発明の導電性パターン基板を上述したような用途に用いる場合、基板とポリチオフェン層との間には、用途に応じて種々の層が形成される。
例えば、導電性パターンを有機EL素子における正孔注入層として用いる場合には、基板とポリチオフェン層との間に陽極(下部電極)が形成される。また、導電性パターンを有機EL素子における陰極(上部電極)として用いる場合には、基板とポリチオフェン層との間に、陽極(下部電極)および発光層等が形成される。さらに、導電性パターンを太陽電池における上部電極として用いる場合には、基板とポリチオフェン層との間に、下部電極および半導体層等が形成される。また、導電性パターンを有機TFTにおけるゲート電極、ソース電極およびドレイン電極として用いる場合には、基板とポリチオフェン層との間に、半導体層および絶縁層等が形成される。
4). Other Configurations When the conductive pattern substrate of the present invention is used for the above-described uses, various layers are formed between the substrate and the polythiophene layer depending on the use.
For example, when the conductive pattern is used as a hole injection layer in an organic EL element, an anode (lower electrode) is formed between the substrate and the polythiophene layer. When the conductive pattern is used as a cathode (upper electrode) in an organic EL element, an anode (lower electrode), a light emitting layer, and the like are formed between the substrate and the polythiophene layer. Further, when the conductive pattern is used as an upper electrode in a solar cell, a lower electrode, a semiconductor layer, and the like are formed between the substrate and the polythiophene layer. Further, when the conductive pattern is used as a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode in an organic TFT, a semiconductor layer, an insulating layer, and the like are formed between the substrate and the polythiophene layer.

図2は、本発明の導電性パターン基板を有機EL素子に用いた例であり、導電性パターンを有機EL素子における正孔注入層として利用する例である。図2に例示する有機EL素子11は、基板2と、基板2上にパターン状に形成された陽極(下部電極)12と、陽極12を覆うように基板2の全面に形成され、導電性部4および非導電性部5を有するポリチオフェン層3と、ポリチオフェン層3上に形成された発光層13と、発光層13上に形成された陰極(上部電極)14とを有している。この有機EL素子11では、ポリチオフェン層3における導電性部4を正孔注入層として機能させ、非導電性部5を絶縁層として機能させることができる。   FIG. 2 is an example in which the conductive pattern substrate of the present invention is used for an organic EL element, and is an example in which the conductive pattern is used as a hole injection layer in the organic EL element. The organic EL element 11 illustrated in FIG. 2 is formed on the entire surface of the substrate 2 so as to cover the substrate 2, the anode (lower electrode) 12 formed in a pattern on the substrate 2, and the anode 12. 4 and a non-conductive portion 5, a light emitting layer 13 formed on the polythiophene layer 3, and a cathode (upper electrode) 14 formed on the light emitting layer 13. In this organic EL element 11, the conductive portion 4 in the polythiophene layer 3 can function as a hole injection layer, and the nonconductive portion 5 can function as an insulating layer.

なお、本発明の導電性パターン基板の製造方法については、後述する「B.導電性パターン基板の製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。   In addition, since the manufacturing method of the conductive pattern board | substrate of this invention is described in detail in the term of the "B. manufacturing method of a conductive pattern board | substrate" mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

B.導電性パターン基板の製造方法
次に、本発明の導電性パターン基板の製造方法について説明する。
本発明の導電性パターン基板の製造方法は、基板上に、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有する導電層を形成する導電層形成工程と、上記導電層にパターン状に電磁波を照射して、上記導電層の照射部分の導電性を低下させ、導電性を有する導電性部および導電性を有さない非導電性部を形成する電磁波照射工程とを有することを特徴とするものである。
B. Next, a method for manufacturing a conductive pattern substrate of the present invention will be described.
The method for producing a conductive pattern substrate of the present invention includes a conductive layer forming step of forming a conductive layer containing a conductive polythiophene derivative on a substrate, and irradiating the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern, It has an electromagnetic wave irradiation step of reducing the conductivity of the irradiated portion of the conductive layer to form a conductive portion having conductivity and a non-conductive portion not having conductivity.

ポリチオフェン誘導体は、上記「A.導電性パターン基板」の項に記載したように、電磁波が照射されると、照射部分の導電性が低下するので、ポリチオフェン誘導体を含有する導電層にパターン状に電磁波を照射することにより、導電性が低下した領域(導電性を有さない非導電性部)と、導電性が維持された領域(導電性を有する導電性部)とを形成することができる。   As described in the above section “A. Conductive pattern substrate”, the polythiophene derivative is reduced in the conductivity of the irradiated portion when irradiated with an electromagnetic wave. Therefore, the polythiophene derivative has a pattern on the conductive layer containing the polythiophene derivative. By irradiating, it is possible to form a region with reduced conductivity (non-conductive portion having no conductivity) and a region with conductivity maintained (conductive portion with conductivity).

本発明の導電性パターン基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図3は、本発明の導電性パターン基板の製造方法の一例を示す工程図である。まず、基板2上に導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有する導電層3´を形成する(図3(a)、導電層形成工程)。次に、導電層3´側に、必要とされるパターンが描かれたフォトマスク21を配置し、このフォトマスク21を介して紫外線22を照射する(図3(b))。これにより、導電層の照射部分の導電性が低下して、導電性部4および非導電性部5が形成され、導電性部4から構成される導電性パターンを形成することができる(図3(c))。なお、図3(b)および(c)は電磁波照射工程である。
The manufacturing method of the conductive pattern board | substrate of this invention is demonstrated referring drawings.
FIG. 3 is a process diagram showing an example of a method for producing a conductive pattern substrate of the present invention. First, a conductive layer 3 ′ containing a conductive polythiophene derivative is formed on the substrate 2 (FIG. 3A, a conductive layer forming step). Next, a photomask 21 on which a required pattern is drawn is placed on the conductive layer 3 'side, and ultraviolet rays 22 are irradiated through the photomask 21 (FIG. 3B). Thereby, the electroconductivity of the irradiation part of a conductive layer falls, the electroconductive part 4 and the nonelectroconductive part 5 are formed, and the electroconductive pattern comprised from the electroconductive part 4 can be formed (FIG. 3). (C)). 3B and 3C show an electromagnetic wave irradiation process.

本発明においては、上述したように、導電層にパターン状に電磁波を照射することにより、導電性部および非導電性部を形成することができる。これにより、導電性部をパターン状に形成する、すなわち導電性パターンを形成することができる。   In the present invention, as described above, the conductive portion and the nonconductive portion can be formed by irradiating the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern. Thereby, an electroconductive part can be formed in pattern shape, ie, an electroconductive pattern can be formed.

本発明によれば、酸化剤や光反応開始剤のような添加剤を要することなく、導電層にパターン状に電磁波を照射することによって、導電層の照射部分の導電性が低下することを利用して、導電性部をパターン状に形成することができる。また、導電層の照射部分が非導電性部、未照射部分が導電性部となるので、導電性部に直接に電磁波を照射することがない。そのため、添加剤や電磁波の照射によるポリチオフェン誘導体の特性の劣化を回避することが可能である。   According to the present invention, the conductivity of the irradiated portion of the conductive layer is reduced by irradiating the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern without requiring an additive such as an oxidizing agent or a photoreaction initiator. Thus, the conductive portion can be formed in a pattern. Further, since the irradiated portion of the conductive layer is a non-conductive portion and the non-irradiated portion is a conductive portion, the conductive portion is not directly irradiated with electromagnetic waves. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the polythiophene derivative due to the irradiation of the additive or electromagnetic wave.

また、高分子材料であるポリチオフェン誘導体を含有する導電層は可撓性を有しているので、フレキシブルな電子デバイスに適用可能な導電性パターン基板を得ることが可能である。   In addition, since the conductive layer containing the polythiophene derivative that is a polymer material has flexibility, it is possible to obtain a conductive pattern substrate that can be applied to a flexible electronic device.

さらに、一般に電子デバイスにおける電極等に用いられる金属材料では、成膜方法として真空蒸着法、スパッタリング法等のドライプロセスが用いられるのに対して、ポリチオフェン誘導体では、成膜方法としてスピンコート法や印刷法等のウェットプロセスを用いることができる。したがって、本発明においては、真空設備等の高価な設備を必要とすることなく、導電性パターン基板を量産することが可能である。   Furthermore, in general, metal materials used for electrodes and the like in electronic devices use dry processes such as vacuum deposition and sputtering as film formation methods, whereas polythiophene derivatives use spin coating and printing as film formation methods. A wet process such as a method can be used. Therefore, in the present invention, the conductive pattern substrate can be mass-produced without requiring expensive equipment such as vacuum equipment.

また、図3に例示するような導電性パターン基板の製造方法においては、非導電性部を除去せずに残存させるので、導電性部と非導電性部とで段差が生じることがなく、段差のない導電性パターン基板を得ることができる。このため、本発明の導電性パターン基板の製造方法を用いて電子デバイスを作製する場合には、導電性部および非導電性部の上に均一に他の層を形成することができる。また、本発明の導電性パターン基板の製造方法を用いて有機EL素子における正孔注入層を形成する場合には、正孔注入層のパターンによる段差がないので、段差によって電極が断線等するのを回避することも可能となる。   Further, in the method of manufacturing the conductive pattern substrate as illustrated in FIG. 3, the non-conductive portion is left without being removed, so that no step is generated between the conductive portion and the non-conductive portion. A conductive pattern substrate free from the above can be obtained. For this reason, when producing an electronic device using the manufacturing method of the conductive pattern board | substrate of this invention, another layer can be formed uniformly on a conductive part and a nonelectroconductive part. In addition, when forming the hole injection layer in the organic EL element using the method for manufacturing the conductive pattern substrate of the present invention, there is no step due to the pattern of the hole injection layer, and therefore the electrode is disconnected by the step. Can also be avoided.

また、ポリチオフェン誘導体、例えばPEDOT/PSSは、電磁波が照射されると、照射部分の物性が変化し、上述したような導電性だけでなく、例えば溶剤に対する可溶性も変化する。本来、PEDOT/PSSは、水、エタノール等の一部のアルコール類など、非常に極性の高い溶剤にのみ溶解する。しかしながら、PEDOT/PSSは、電磁波が照射されることによって、水、アルコール類より極性の低い溶剤に溶解するようになる。これは、電磁波の照射によって、PEDOT/PSSが光化学的に反応して変性し、溶剤に対する可溶性が変化するものと想定される。具体的には、PEDOTのチオフェン骨格が光酸化、光分解等されて、溶剤に対する可溶性が変化するものと思料される。   In addition, when a polythiophene derivative such as PEDOT / PSS is irradiated with an electromagnetic wave, the physical properties of the irradiated part change, and not only the conductivity as described above but also the solubility in a solvent changes. Originally, PEDOT / PSS is soluble only in very polar solvents such as water and some alcohols such as ethanol. However, PEDOT / PSS is dissolved in a solvent having a lower polarity than water and alcohols when irradiated with electromagnetic waves. It is assumed that PEDOT / PSS is photochemically reacted and denatured by irradiation with electromagnetic waves, and the solubility in a solvent is changed. Specifically, it is considered that the solubility of the thiophene skeleton of PEDOT is changed by photo-oxidation, photolysis, etc.

このように、ポリチオフェン誘導体は、電磁波が照射されると、照射部分の溶剤に対する可溶性が変化するので、照射部分と未照射部分とで溶剤の溶解度に差をつけることができる。これにより、所定の溶剤を用いて現像することによって、照射部分のみを除去することが可能となる。   As described above, when the polythiophene derivative is irradiated with electromagnetic waves, the solubility of the irradiated portion in the solvent changes, so that the solubility of the solvent can be made different between the irradiated portion and the unirradiated portion. Thereby, it becomes possible to remove only an irradiated part by developing using a predetermined solvent.

図4は、本発明の導電性パターン基板の製造方法の他の例を示す工程図である。まず、基板2上に導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有する導電層3´を形成する(図4(a)、導電層形成工程)。次に、導電層3´側に、必要とされるパターンが描かれたフォトマスク21を配置し、このフォトマスク21を介して紫外線22を照射する(図4(b))。これにより、導電層の照射部分の導電性が低下して、導電性部4および非導電性部5が形成される(図4(c))。このとき、導電層の照射部分の溶剤に対する可溶性も変化し、照射部分(非導電性部5)が、水やアルコール類より極性の低い溶剤に溶解するようになる。なお、図4(b)および(c)は電磁波照射工程である。次いで、現像液として例えばアセトンを用いて、照射部分である非導電性部5のみを溶解させる(図4(d)、現像工程)。   FIG. 4 is a process diagram showing another example of the method for producing a conductive pattern substrate of the present invention. First, a conductive layer 3 ′ containing a conductive polythiophene derivative is formed on the substrate 2 (FIG. 4A, a conductive layer forming step). Next, a photomask 21 on which a required pattern is drawn is disposed on the conductive layer 3 'side, and ultraviolet rays 22 are irradiated through the photomask 21 (FIG. 4B). Thereby, the electroconductivity of the irradiated part of a conductive layer falls and the electroconductive part 4 and the nonelectroconductive part 5 are formed (FIG.4 (c)). At this time, the solubility of the irradiated portion of the conductive layer in the solvent also changes, and the irradiated portion (nonconductive portion 5) is dissolved in a solvent having a lower polarity than water and alcohols. 4B and 4C show an electromagnetic wave irradiation process. Next, for example, acetone is used as a developing solution to dissolve only the non-conductive portion 5 that is the irradiated portion (FIG. 4D, developing step).

本発明においては、図4に例示するように、電磁波照射工程後に、導電層を現像して導電層の照射部分を除去する現像工程を行ってもよい。上述したように、照射部分と未照射部分とで溶剤の溶解度に差をつけることができるので、所定の溶剤を用いて現像することにより、照射部分のみを除去することができる。これにより、非導電性部を除去して、導電性部間を完全に絶縁することが可能となる。   In the present invention, as illustrated in FIG. 4, after the electromagnetic wave irradiation step, a development step of developing the conductive layer and removing the irradiated portion of the conductive layer may be performed. As described above, since the solubility of the solvent can be made different between the irradiated portion and the unirradiated portion, only the irradiated portion can be removed by developing with a predetermined solvent. Thereby, it is possible to completely insulate between the conductive parts by removing the non-conductive parts.

また、本発明においては、導電層にパターン状に電磁波を照射することによって、導電性部をパターン状に形成することができ、さらには、所定の溶剤を用いて電磁波照射後の導電層を現像することによって、非導電性部のみを除去することができる。すなわち、フォトリソグラフィー法を利用して、導電性パターンを得ることができる。したがって、従来のような印刷法等によるパターニングと比較して、高精細なパターニングが可能となる。   In the present invention, the conductive portion can be formed in a pattern by irradiating the conductive layer with an electromagnetic wave in a pattern, and further, the conductive layer after the electromagnetic wave irradiation is developed using a predetermined solvent. By doing so, only the non-conductive portion can be removed. That is, a conductive pattern can be obtained using a photolithography method. Therefore, high-definition patterning is possible as compared with conventional patterning by a printing method or the like.

以下、本発明の導電性パターン基板の製造方法における各工程について説明する。   Hereinafter, each process in the manufacturing method of the electroconductive pattern board | substrate of this invention is demonstrated.

1.導電層形成工程
本発明における導電層形成工程は、基板上に、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有する導電層を形成する工程である。
1. Conductive layer forming step The conductive layer forming step in the present invention is a step of forming a conductive layer containing a conductive polythiophene derivative on a substrate.

導電層の形成方法としては、ポリチオフェン誘導体を溶剤に溶解もしくは分散させて導電層形成用塗工液を調製し、この導電層形成用塗工液を基板上に塗布する方法、あるいは、ポリチオフェン誘導体を基板上に電着させる方法等を用いることができる。中でも、生産性の観点から、導電層形成用塗工液を塗布する方法が好ましく用いられる。   As a method for forming a conductive layer, a polythiophene derivative is dissolved or dispersed in a solvent to prepare a conductive layer forming coating solution, and this conductive layer forming coating solution is applied onto a substrate, or a polythiophene derivative is used. A method of electrodepositing on a substrate can be used. Among these, from the viewpoint of productivity, a method of applying a conductive layer forming coating solution is preferably used.

導電層形成用塗工液に使用される溶剤としては、ポリチオフェン誘導体を溶解もしくは分散させることが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、水、および、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類を挙げることができる。水およびアルコール類は混合して用いてもよい。   The solvent used in the coating liquid for forming the conductive layer is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the polythiophene derivative. For example, water and alcohols such as ethanol and isopropanol There can be mentioned. Water and alcohols may be mixed and used.

この導電層形成用塗工液の固形分濃度としては、導電層形成用塗工液の塗布方法等に応じて適宜調整される。   The solid content concentration of the conductive layer forming coating solution is appropriately adjusted according to the method of applying the conductive layer forming coating solution.

また、導電層形成用塗工液の塗布方法としては、基板の全面に導電層形成用塗工液を塗布することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、使用されるポリチオフェン誘導体や、導電層形成用塗工液の粘度等に応じて適宜選択される。具体的には、導電層形成用塗工液の塗布方法としては、スピンコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷等を挙げることができる。   The method for applying the coating liquid for forming the conductive layer is not particularly limited as long as it is a method capable of applying the coating liquid for forming the conductive layer to the entire surface of the substrate, and the polythiophene derivative used Or, it is appropriately selected according to the viscosity of the coating liquid for forming the conductive layer. Specifically, examples of the method for applying the conductive layer forming coating liquid include spin coating, screen printing, gravure printing, offset printing, flexographic printing, and the like.

導電層形成用塗工液は、基板の全面に塗布してもよく、基板上にパターン状に塗布してもよいが、後述する電磁波照射工程にて導電層にパターン状に電磁波を照射することによって、導電性部をパターン状に形成することができるため、通常は、基板の全面に導電層形成用塗工液を塗布する。   The conductive layer forming coating solution may be applied to the entire surface of the substrate, or may be applied in a pattern on the substrate, but the conductive layer is irradiated with electromagnetic waves in a pattern in an electromagnetic wave irradiation step described later. Thus, the conductive part can be formed in a pattern, and therefore, a conductive layer forming coating solution is usually applied to the entire surface of the substrate.

導電層の膜厚としては、電磁波の照射によって光化学的な反応が起こりうる厚みであれば特に限定されるものではなく、導電性パターン基板の用途等に応じて適宜選択される。具体的には、導電層の膜厚は、10nm〜1μm程度で設定することができる。導電層の膜厚が厚すぎると、電磁波が導電層の深部まで到達せず、光化学的な反応が起こりにくくなったり、導電層の深部まで光化学的に反応させるために長時間を要し、生産効率が低下したりする可能性があるからである。また、導電層の膜厚が薄すぎると、例えば導電性部から構成される導電性パターンが電極等として機能しなくなったり、基板上に均一な導電層を形成することが困難になったりするおそれがあるからである。   The thickness of the conductive layer is not particularly limited as long as a photochemical reaction can occur upon irradiation with electromagnetic waves, and is appropriately selected according to the use of the conductive pattern substrate. Specifically, the film thickness of the conductive layer can be set to about 10 nm to 1 μm. If the conductive layer is too thick, the electromagnetic wave will not reach the deep part of the conductive layer, making it difficult for photochemical reactions to occur, or it takes a long time to react photochemically to the deep part of the conductive layer. This is because the efficiency may decrease. Further, if the conductive layer is too thin, for example, the conductive pattern composed of the conductive portion may not function as an electrode or the like, or it may be difficult to form a uniform conductive layer on the substrate. Because there is.

なお、ポリチオフェン誘導体および基板については、上記「A.導電性パターン基板」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   The polythiophene derivative and the substrate are the same as those described in the above section “A. Conductive pattern substrate”, and thus description thereof is omitted here.

2.電磁波照射工程
本発明における電磁波照射工程は、導電層にパターン状に電磁波を照射して、導電層の照射部分の導電性を低下させ、導電性を有する導電性部および導電性を有さない非導電性部を形成する工程である。
2. Electromagnetic wave irradiation process The electromagnetic wave irradiation process in this invention irradiates an electroconductive layer with electromagnetic waves in a pattern shape, reduces the electroconductivity of the irradiation part of an electroconductive layer, and has the electroconductive part which has electroconductivity, and non-conductivity This is a step of forming a conductive portion.

本発明における電磁波とは、導電層の導電性を変化させることが可能な、いかなる電磁波をも含む概念であり、紫外線および可視光に限定されるものではない。   The electromagnetic wave in the present invention is a concept including any electromagnetic wave that can change the conductivity of the conductive layer, and is not limited to ultraviolet rays and visible light.

電磁波としては、500nm以下の可視光、または紫外線であることが好ましい。すなわち、電磁波の波長としては、100nm〜500nm程度であることが好ましい。電磁波の波長が上記範囲であれば、ポリチオフェン誘導体の光化学的な反応が良好に進行するからである。中でも、電磁波の波長としては、100nm〜350nmの範囲内または400nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、特に200nm〜300nmの範囲内であることが好ましい。ポリチオフェン誘導体は、これらの波長の光に対して特に感度が高いからである。   The electromagnetic wave is preferably visible light having a wavelength of 500 nm or less, or ultraviolet light. That is, the wavelength of the electromagnetic wave is preferably about 100 nm to 500 nm. This is because when the wavelength of the electromagnetic wave is within the above range, the photochemical reaction of the polythiophene derivative proceeds well. Among these, the wavelength of the electromagnetic wave is preferably in the range of 100 nm to 350 nm or in the range of 400 nm to 500 nm, and particularly preferably in the range of 200 nm to 300 nm. This is because polythiophene derivatives are particularly sensitive to light of these wavelengths.

電磁波の照射方法としては、導電層にパターン状に電磁波を照射することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、フォトマスクを介してパターン状に電磁波を照射する方法であってもよく、レーザーで描画照射する方法であってもよい。   The method for irradiating electromagnetic waves is not particularly limited as long as it can irradiate the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern, and even if the method irradiates the electromagnetic waves in a pattern through a photomask. A method of drawing irradiation with a laser may be used.

電磁波の照射の際に使用される光源としては、ポリチオフェン誘導体を劣化させるおそれがないものであれば特に限定されるものではなく、電磁波の照射方法に応じて適宜選択される。フォトマスクを用いる場合は、光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等を挙げることができる。また、描画照射する場合は、光源としては、エキシマ、YAG等のレーザーを用いることができる。レーザーを使用する場合は、ポリチオフェン誘導体を劣化させないように、比較的低いエネルギーで描画照射することが好ましい。   The light source used for electromagnetic wave irradiation is not particularly limited as long as there is no possibility of degrading the polythiophene derivative, and is appropriately selected according to the electromagnetic wave irradiation method. When using a photomask, examples of the light source include a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and an excimer lamp. In the case of drawing irradiation, a laser such as excimer or YAG can be used as the light source. In the case of using a laser, it is preferable to perform drawing irradiation with relatively low energy so as not to deteriorate the polythiophene derivative.

電磁波の照射量としては、導電層の導電性や溶剤に対する可溶性を変化させるのに必要な照射量であればよい。   The irradiation amount of the electromagnetic wave may be an irradiation amount necessary for changing the conductivity of the conductive layer and the solubility in a solvent.

また、電磁波の照射時間としても、導電層の導電性や溶剤に対する可溶性を変化させるのに必要な時間であればよい。例えば、導電層の膜厚が比較的厚い場合には、電磁波の照射時間を比較的長くすることにより、導電層の深部までポリチオフェン誘導体の光化学的な反応を起こさせることができる。   Further, the electromagnetic wave irradiation time may be a time required to change the conductivity of the conductive layer and the solubility in a solvent. For example, when the film thickness of the conductive layer is relatively large, the photochemical reaction of the polythiophene derivative can be caused to a deep portion of the conductive layer by relatively increasing the irradiation time of the electromagnetic wave.

電磁波の照射方向としては、基板側および導電層側のいずれの方向であってもよい。   The electromagnetic wave irradiation direction may be either the substrate side or the conductive layer side.

また、電磁波の照射は、通常、大気下(酸素雰囲気下)で行われる。大気下(酸素雰囲気下)であれば、ポリチオフェン誘導体の光化学的な反応、特に光分解反応が、酸化作用によって促進されるからである。   In addition, irradiation with electromagnetic waves is usually performed in the air (in an oxygen atmosphere). This is because, under the atmosphere (under an oxygen atmosphere), the photochemical reaction of the polythiophene derivative, particularly the photolysis reaction, is promoted by the oxidation action.

本工程においては、導電層にパターン状に電磁波を照射することにより、導電層の照射部分の導電性を低下させ、導電性を有する導電性部および導電性を有さない非導電性部を形成する。すなわち、導電層にパターン状に電磁波を照射することにより、導電性を変化させ、導電性部をパターン状に形成することができる。   In this step, by irradiating the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern, the conductivity of the irradiated part of the conductive layer is lowered, and a conductive part having conductivity and a non-conductive part having no conductivity are formed. To do. That is, by irradiating the conductive layer with electromagnetic waves in a pattern, the conductivity can be changed and the conductive portion can be formed in a pattern.

本発明においては、電磁波の照射によって導電層の照射部分の導電性が低下するので、導電層の照射部分が非導電性部となり、導電層の未照射部分が導電性部となる。
なお、導電性部および非導電性部については、上記「A.導電性パターン基板」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。ただし、後述の現像工程にて非導電性部を除去する場合には、非導電性部における電気抵抗が上記「A.導電性パターン基板」の項に記載した範囲外であってもかまわない。
In the present invention, since the conductivity of the irradiated portion of the conductive layer is reduced by the irradiation of electromagnetic waves, the irradiated portion of the conductive layer becomes a nonconductive portion, and the non-irradiated portion of the conductive layer becomes a conductive portion.
The conductive portion and the non-conductive portion are the same as those described in the section “A. Conductive pattern substrate”, and thus the description thereof is omitted here. However, when the non-conductive portion is removed in the development step described later, the electric resistance in the non-conductive portion may be outside the range described in the section “A. Conductive pattern substrate”.

3.現像工程
本発明においては、上記電磁波照射工程後に、導電層を現像して導電層の照射部分を除去する現像工程を行ってもよい。例えば、導電層の照射部分である非導電性部の絶縁性が比較的低い場合には、導電性部だけでなく非導電性部にも電気が伝導される可能性がある。このような場合には、現像工程を行って非導電性部を除去することで、電子デバイスにおける電極等に好適に利用できる導電性パターン基板を得ることができる。
3. Development process In this invention, you may perform the image development process which develops a conductive layer and removes the irradiation part of a conductive layer after the said electromagnetic wave irradiation process. For example, when the insulating property of the non-conductive portion that is the irradiated portion of the conductive layer is relatively low, electricity may be conducted not only to the conductive portion but also to the non-conductive portion. In such a case, a conductive pattern substrate that can be suitably used for an electrode or the like in an electronic device can be obtained by performing a development step to remove the nonconductive portion.

現像方法としては、導電層の照射部分を除去することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、電磁波の照射後の導電層が形成された基板を現像液に浸漬する方法、電磁波の照射後の導電層が形成された基板に現像液をスプレー状に噴出させる方法等を用いることができる。   The developing method is not particularly limited as long as it can remove the irradiated portion of the conductive layer. For example, a method of immersing the substrate on which the conductive layer after irradiation of electromagnetic waves is formed in a developer. For example, a method of spraying a developer in a spray form on a substrate on which a conductive layer after irradiation with electromagnetic waves is formed can be used.

また、現像時間としては、導電層の未照射部分が溶解されずに、導電層の照射部分のみが溶解されるのに必要な時間であればよい。   The development time may be a time required for dissolving only the irradiated portion of the conductive layer without dissolving the unirradiated portion of the conductive layer.

現像の際に使用される現像液としては、導電層の未照射部分を溶解せずに、導電層の照射部分のみを溶解するものであれば特に限定されるものではなく、用いられるポリチオフェン誘導体等に応じて適宜選択される。具体的には、現像液としては、導電層形成用塗工液に使用される溶剤よりも極性の低い溶剤が用いられ、例えば、水、および、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類よりも極性の低い溶剤が用いられる。このような現像液としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル等のエステル系溶剤などを挙げることができる。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。   The developer used in the development is not particularly limited as long as it dissolves only the irradiated portion of the conductive layer without dissolving the unirradiated portion of the conductive layer, such as a polythiophene derivative used. It is appropriately selected depending on. Specifically, as the developer, a solvent having a polarity lower than that of the solvent used in the conductive layer forming coating solution is used. For example, water and an alcohol such as ethanol and isopropanol are lower in polarity. A solvent is used. Examples of such a developer include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and ethyl lactate. These solvents may be used alone or in combination.

本発明においては、上述したように高精細なパターニングが可能である。具体的には、線幅10μm以下、例えば線幅5μmの導電性パターン(導電性部のパターン)を得ることも可能である。   In the present invention, high-definition patterning is possible as described above. Specifically, it is possible to obtain a conductive pattern (pattern of conductive portion) having a line width of 10 μm or less, for example, a line width of 5 μm.

4.その他の工程
本発明においては、導電性パターン基板の用途に応じて、導電層形成工程前に、種々の層を形成する工程を行ってもよい。
なお、導電性パターン基板の用途等については、上記「A.導電性パターン基板」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
4). Other Steps In the present invention, depending on the use of the conductive pattern substrate, a step of forming various layers may be performed before the conductive layer forming step.
In addition, since the use etc. of a conductive pattern board | substrate are the same as that of what was described in the term of the said "A. conductive pattern board | substrate", description here is abbreviate | omitted.

また、本発明において、例えば図3に示すように、導電層形成工程および電磁波照射工程を行うことにより、上記「A.導電性パターン基板」の項に記載した導電性パターン基板を得ることができる。この場合、図3(c)に示すような、電磁波照射工程後の導電層が、上記「A.導電性パターン基板」の項でいうポリチオフェン層となる。   Moreover, in this invention, as shown, for example in FIG. 3, the conductive pattern board | substrate described in the term of the said "A. conductive pattern board | substrate" can be obtained by performing a conductive layer formation process and an electromagnetic wave irradiation process. . In this case, the conductive layer after the electromagnetic wave irradiation step as shown in FIG. 3C is a polythiophene layer referred to in the above section “A. Conductive pattern substrate”.

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

以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

[実験例1]
(評価用素子1の作製)
透明電極としてITO膜がパターン状に形成された、1インチ□、板厚1.1mmの基板を洗浄した。次に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)の水分散体(スタルク社製、Baytron P CH8000)を0.5mlとり、基板の中心部に滴下して、2500rpmで20秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800ÅのPEDOT/PSS層を形成した。
次に、PEDOT/PSS層に、石英ガラスを介して、高圧水銀灯にて254nmの紫外線を照射した。
次いで、紫外線照射後のPEDOT/PSS層上に、Agを3000Åの厚みで蒸着して、金属電極を形成した。
このようにして、評価用素子を作製した。
[Experimental Example 1]
(Production of Evaluation Element 1)
A 1 inch square substrate having a thickness of 1.1 mm, on which an ITO film was formed in a pattern as a transparent electrode, was washed. Next, 0.5 ml of an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) (manufactured by Starck, Baytron P CH8000) is taken and dropped onto the center of the substrate. Spin coating was performed at 2500 rpm for 20 seconds. Thereby, a PEDOT / PSS layer having a thickness of 800 mm was formed.
Next, the PEDOT / PSS layer was irradiated with ultraviolet light of 254 nm with a high-pressure mercury lamp through quartz glass.
Subsequently, Ag was vapor-deposited on the PEDOT / PSS layer after ultraviolet irradiation with a thickness of 3000 mm to form a metal electrode.
In this way, an evaluation element was produced.

(評価用素子2の作製)
上記の評価用素子1の作製にて、PEDOT/PSS層に紫外線を照射しなかった以外は、同様にして評価用素子を作製した。
(Preparation of evaluation element 2)
An evaluation element was produced in the same manner as in the production of the evaluation element 1 except that the PEDOT / PSS layer was not irradiated with ultraviolet rays.

(電流−電圧特性の評価)
評価用素子1,2について、ITO電極側を正極、Ag電極側を負極に接続し、ソースメーターにより、直流電流を印加した。0Vから10Vまで電圧を印加し、電流−電圧特性を評価した。結果を図5に示す。
図5より、評価用素子1(照射)と比較して、評価用素子2(未照射)では、電流−電圧特性が高くなった。このことから、紫外線照射によって、PEDOT/PSS層の導電性が低下することがわかった。
(Evaluation of current-voltage characteristics)
About the evaluation elements 1 and 2, the ITO electrode side was connected to the positive electrode, the Ag electrode side was connected to the negative electrode, and a direct current was applied by a source meter. A voltage was applied from 0 V to 10 V, and current-voltage characteristics were evaluated. The results are shown in FIG.
From FIG. 5, the current-voltage characteristics were higher in the evaluation element 2 (unirradiated) than in the evaluation element 1 (irradiation). From this, it was found that the conductivity of the PEDOT / PSS layer was lowered by ultraviolet irradiation.

[実験例2]
100mm□、板厚0.7mmのガラス基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)の水分散体(スタルク社製、Baytron P CH8000)をスピンコーティングにより成膜し、PEDOT/PSS層を形成した。
次いで、分光照射装置(分光計器株式会社製、IUV−25CP)を用いて、240nmから480nmまでの電磁波をPEDOT/PSS層に照射した。照射後、PEDOT/PSS層をアセトンにて処理したところ、240nm〜350nm付近および420nm〜470nm付近の電磁波が照射された部分のPEDOT/PSS層が除去された。
このことから、上記のPEDOT/PSSは、240nm〜350nm付近および420nm〜470nm付近の電磁波に対して感度が高く、そのような電磁波の照射部分のアセトンに対する可溶性が変化することがわかった。
[Experiment 2]
Spin coating of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) in water dispersion (Stark, Baytron P CH8000) on a glass substrate of 100mm □ and 0.7mm thick. To form a PEDOT / PSS layer.
Next, the PEDOT / PSS layer was irradiated with electromagnetic waves from 240 nm to 480 nm using a spectral irradiation device (manufactured by Spectrometer Co., Ltd., IUV-25CP). After the irradiation, the PEDOT / PSS layer was treated with acetone, and the PEDOT / PSS layer in the portion irradiated with the electromagnetic waves of 240 nm to 350 nm and 420 nm to 470 nm was removed.
From this, it was found that the above PEDOT / PSS is highly sensitive to electromagnetic waves in the vicinity of 240 nm to 350 nm and 420 nm to 470 nm, and the solubility of acetone in the irradiated part of such electromagnetic waves changes.

[実施例1]
(導電性パターンの形成)
6インチ□、板厚1.1mmの絶縁性基板を準備した。ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)の水分散体(スタルク社製、Baytron P CH8000)を、基板の中央部に滴下し、2500rpmで30秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚80nmの導電層を形成した。次いで、この導電層を150℃で10分間乾燥させた。次に、導電層に、10μmのライン&スペースを有するフォトマスクを介して、高圧水銀灯にて254nmの紫外線を照射した。続いて、導電層をアセトンを用いてスピン現像機にて5秒間処理した。得られた導電性パターンを光学顕微鏡で観察したところ、フォトマスクのパターン通りに10μmのライン&スペースが形成されていた。
[Example 1]
(Formation of conductive pattern)
An insulating substrate having a size of 6 inches and a thickness of 1.1 mm was prepared. An aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) (Stark, Baytron P CH8000) is dropped onto the center of the substrate and spin coated at 2500 rpm for 30 seconds. Went. Thereby, a conductive layer having a thickness of 80 nm was formed. Next, this conductive layer was dried at 150 ° C. for 10 minutes. Next, the conductive layer was irradiated with ultraviolet light of 254 nm with a high-pressure mercury lamp through a photomask having a 10 μm line and space. Subsequently, the conductive layer was treated with acetone for 5 seconds using a spin developing machine. When the obtained conductive pattern was observed with an optical microscope, a 10 μm line and space were formed according to the pattern of the photomask.

[実施例2]
(有機EL素子の作製)
透明電極としてITO膜がパターン状に形成された、1インチ□、板厚1.1mmの基板を洗浄した。次に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)の水分散体(スタルク社製、Baytron P CH8000)を0.5mlとり、基板の中心部に滴下して、2500rpmで20秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの正孔注入層を形成した。
[Example 2]
(Production of organic EL element)
A 1 inch square substrate having a thickness of 1.1 mm, on which an ITO film was formed in a pattern as a transparent electrode, was washed. Next, 0.5 ml of an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) (manufactured by Starck, Baytron P CH8000) is taken and dropped onto the center of the substrate. Spin coating was performed at 2500 rpm for 20 seconds. As a result, a hole injection layer having a thickness of 800 mm was formed.

次に、正孔注入層に、発光領域が遮光されたフォトマスクを介して、高圧水銀灯にて254nmの紫外線を照射した。続いて、正孔注入層をアセトンにて現像した。これにより、発光領域にのみ正孔注入層を形成した。   Next, the hole injection layer was irradiated with ultraviolet light of 254 nm with a high-pressure mercury lamp through a photomask whose light emitting region was shielded from light. Subsequently, the hole injection layer was developed with acetone. Thereby, the hole injection layer was formed only in the light emitting region.

次に、赤色発光層形成用塗工液(ポリビニルカルバゾール 70重量部、オキサジアゾール 30重量部、ジシアノメチレンピラン誘導体 1重量部、モノクロロベンゼン 4900重量部)を1mlとり、正孔注入層が形成された基板の中心部に滴下して、2000rpmで10秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの発光層を形成した。続いて、100℃で1時間乾燥させた。   Next, 1 ml of red light emitting layer forming coating solution (polyvinylcarbazole 70 parts by weight, oxadiazole 30 parts by weight, dicyanomethylenepyran derivative 1 part by weight, monochlorobenzene 4900 parts by weight) is taken to form a hole injection layer. The solution was dropped on the center of the substrate and spin coating was performed at 2000 rpm for 10 seconds. Thereby, a light emitting layer having a thickness of 800 mm was formed. Subsequently, it was dried at 100 ° C. for 1 hour.

次いで、発光層上に、Caを500Åの厚みで蒸着し、さらにAgを2500Åの厚みで蒸着して、金属電極を形成した。
このようにして、有機EL素子を作製した。
Subsequently, Ca was vapor-deposited with a thickness of 500 mm on the light emitting layer, and Ag was vapor-deposited with a thickness of 2500 mm to form a metal electrode.
In this way, an organic EL element was produced.

(有機EL素子の発光特性の評価)
ITO電極側を正極、Ag電極側を負極に接続し、ソースメーターにより、直流電流を印加した。10V印加時に発光層より発光が認められた。紫外線照射工程(電磁波照射工程)を含む全パターニング工程を経ても、素子特性の劣化は見られなかった。
(Evaluation of light emission characteristics of organic EL elements)
The ITO electrode side was connected to the positive electrode, the Ag electrode side was connected to the negative electrode, and a direct current was applied by a source meter. Light emission was observed from the light emitting layer when 10 V was applied. Even after the entire patterning process including the ultraviolet irradiation process (electromagnetic wave irradiation process), no deterioration of the element characteristics was observed.

[実施例3]
(有機EL素子の作製)
透明電極としてITO膜がパターン状に形成された、1インチ□、板厚1.1mmの基板を洗浄した。次に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)の水分散体(スタルク社製、Baytron P CH8000)を0.5mlとり、基板の中心部に滴下して、2500rpmで20秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの正孔注入層を形成した。
[Example 3]
(Production of organic EL element)
A 1 inch square substrate having a thickness of 1.1 mm, on which an ITO film was formed in a pattern as a transparent electrode, was washed. Next, 0.5 ml of an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) (manufactured by Starck, Baytron P CH8000) is taken and dropped onto the center of the substrate. Spin coating was performed at 2500 rpm for 20 seconds. As a result, a hole injection layer having a thickness of 800 mm was formed.

次に、正孔注入層に、発光領域が遮光されたフォトマスクを介して、高圧水銀灯にて254nmの紫外線を照射した。   Next, the hole injection layer was irradiated with ultraviolet light of 254 nm with a high-pressure mercury lamp through a photomask whose light emitting region was shielded from light.

次に、赤色発光層形成用塗工液(ポリビニルカルバゾール 70重量部、オキサジアゾール 30重量部、ジシアノメチレンピラン誘導体 1重量部、モノクロロベンゼン 4900重量部)を1mlとり、正孔注入層が形成された基板の中心部に滴下して、2000rpmで10秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの発光層を形成した。続いて、100℃で1時間乾燥させた。   Next, 1 ml of red light emitting layer forming coating solution (polyvinylcarbazole 70 parts by weight, oxadiazole 30 parts by weight, dicyanomethylenepyran derivative 1 part by weight, monochlorobenzene 4900 parts by weight) is taken to form a hole injection layer. The solution was dropped on the center of the substrate and spin coating was performed at 2000 rpm for 10 seconds. Thereby, a light emitting layer having a thickness of 800 mm was formed. Subsequently, it was dried at 100 ° C. for 1 hour.

次いで、発光層上に、Caを500Åの厚みで蒸着し、さらにAgを2500Åの厚みで蒸着して、金属電極を形成した。
このようにして、有機EL素子を作製した。
Subsequently, Ca was vapor-deposited with a thickness of 500 mm on the light emitting layer, and Ag was vapor-deposited with a thickness of 2500 mm to form a metal electrode.
In this way, an organic EL element was produced.

(有機EL素子の発光特性の評価)
ITO電極側を正極、Ag電極側を負極に接続し、ソースメーターにより、直流電流を印加した。10V印加時に発光層より発光が認められた。このとき、正孔注入層が紫外線照射されなかった領域では発光が認められたが、正孔注入層が紫外線照射された領域では発光が認められなかった。また、紫外線照射工程(電磁波照射工程)を含む全パターニング工程を経ても、素子特性の劣化は見られなかった。
(Evaluation of light emission characteristics of organic EL elements)
The ITO electrode side was connected to the positive electrode, the Ag electrode side was connected to the negative electrode, and a direct current was applied by a source meter. Light emission was observed from the light emitting layer when 10 V was applied. At this time, light emission was observed in the region where the hole injection layer was not irradiated with ultraviolet rays, but no light emission was observed in the region where the hole injection layer was irradiated with ultraviolet rays. Moreover, even if it went through all the patterning processes including an ultraviolet irradiation process (electromagnetic wave irradiation process), deterioration of element characteristics was not seen.

本発明の導電性パターン基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the electroconductive pattern board | substrate of this invention. 本発明の導電性パターン基板を用いた有機EL素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the organic EL element using the electroconductive pattern board | substrate of this invention. 本発明の導電性パターン基板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the electroconductive pattern board | substrate of this invention. 本発明の導電性パターン基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the electroconductive pattern board | substrate of this invention. 実験例1における素子の電流−電圧特性を示すグラフである。3 is a graph showing current-voltage characteristics of elements in Experimental Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 導電性パターン基板
2 … 基板
3 … ポリチオフェン層
3´ … 導電層
4 … 導電性部
5 … 非導電性部
21 … フォトマスク
22 … 紫外線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive pattern board | substrate 2 ... Board | substrate 3 ... Polythiophene layer 3 '... Conductive layer 4 ... Conductive part 5 ... Nonconductive part 21 ... Photomask 22 ... Ultraviolet

Claims (4)

基板上に、導電性を有するポリチオフェン誘導体を含有する導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層にパターン状に電磁波を照射して、前記導電層の照射部分の導電性を低下させ、導電性を有する導電性部および導電性を有さない非導電性部を形成する電磁波照射工程と
前記電磁波照射工程後に、前記導電層を現像して前記導電層の照射部分を除去する現像工程とを有することを特徴とする導電性パターン基板の製造方法。
A conductive layer forming step of forming a conductive layer containing a conductive polythiophene derivative on the substrate;
An electromagnetic wave irradiation step of irradiating the conductive layer with an electromagnetic wave in a pattern to reduce the conductivity of the irradiated portion of the conductive layer, thereby forming a conductive portion having conductivity and a non-conductive portion having no conductivity. and,
And a developing step of developing the conductive layer to remove the irradiated portion of the conductive layer after the electromagnetic wave irradiation step .
前記ポリチオフェン誘導体が、酸がドーピングされたポリ(3,4−アルキレンジオキシチオフェン)であることを特徴とする請求項に記載の導電性パターン基板の製造方法。 The method for producing a conductive pattern substrate according to claim 1 , wherein the polythiophene derivative is poly (3,4-alkylenedioxythiophene) doped with an acid. 前記電磁波が、500nm以下の可視光、または紫外線であることを特徴とする請求項1または請求項に記載の導電性パターン基板の製造方法。 The method for producing a conductive pattern substrate according to claim 1 or 2 , wherein the electromagnetic wave is visible light or ultraviolet light of 500 nm or less. 前記電磁波照射工程が、酸素雰囲気下で行われることを特徴とする請求項から請求項までのいずれかに記載の導電性パターン基板の製造方法。 The electromagnetic wave irradiation step, the conductive pattern method for manufacturing a substrate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is carried out in an oxygen atmosphere.
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