JP5843784B2 - 加圧ローラーを使用するマイクロコンタクトプリンティングのための装置及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2009年12月22日に出願された米国特許仮出願第61/288,945号の利益を主張し、その開示内容の全体を参照として本明細書に援用する。
本開示は、基材上に自己組織化単層をパターン化するために使用されるマイクロコンタクト印刷プロセス及びデバイスに関する。
HS(CH2)nX
式中、nはメチレン単位の数であり、Xはアルキル鎖の末端基(例えば、X=−CH3、−OH、−COOH、−NH2など)である。好ましくは、X=−CH3であり、n=15、16、又は17であり、それぞれ16、17、又は18の鎖長に対応する。他の有用な鎖長には、19及び20が含まれる。金属への連結のための硫黄含有先端基を有する直鎖分子の場合、鎖長は、硫黄原子に結合した原子(これを含む)と直鎖配列における最終炭素原子との間の結合原子の直鎖配列に沿った原子の数として決定される。単層形成分子は、その分子がエッチレジストとして機能する自己組織化単層を形成するのに好適であれば、他の末端基を含んでもよく、又は分枝状(例えば、側基を有する)であってもよい。またSAM形成分子は、例えば、米国特許仮出願第61/121605号(Zuら)に記載されているように、部分フッ素化又は過フッ素化されてもよい。
(−CF(CF3)−CF2O−)を含む。好ましいペルフルオロポリエーテルセグメントとしては、F[CF(CF3)CF2O]aCF(CF3)−(式中、aは約4〜約20の平均値を有する)、及び
−CF(CF3)(OCF2CF(CF3)bOCF2CF2CF2CF2O(CF(CF3)CF2O)cCF(CF3)−(式中、b+cは約4〜約15の平均値を有する)が挙げられる。このようなペルフルオロポリエーテルセグメントは、ヘキサフルオロプロピレンオキシドのオリゴマー化により得ることができ、比較的環境に優しい性質のために好ましい場合がある。
Rf−[Q−(SH)x]y (I)
により表すことができるものであり、
式中、Rfは、一価又は二価のペルフルオロポリエーテル基であり、Qは、二価、三価、又は四価の有機連結基であり、xは、1〜3の整数(好ましくは1)であり、yは1又は2の整数(好ましくは1)である。Rf及びQに更に好ましいものとしては、式II及びIIIに関して下記に述べられるものが挙げられる。
Rf−[C(=O)−N(R)−Q−(SH)x]y (II)
により表すことができるものであり、
式中、Rfは、一価又は二価のペルフルオロポリエーテル基であり、Rは、水素又はアルキルであり、Qは、二価、三価、又は四価の有機連結基であり、xは、1〜3の整数(好ましくは1)であり、yは1又は2の整数(好ましくは1)である。好ましくは、Rは水素又は1〜約4個の炭素原子(より好ましくは水素)を有するアルキル基であり、及び/又はQはアルキレン、シクロアルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレン、及びこれらの組み合わせ(好ましくは、アルキレン、ヘテロアルキレン、及びこれらの組み合わせ、より好ましくは、アルキレン)から選択される二価基であり、所望によりカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルチオ、カルボニルイミノ、スルホンアミド、及びこれらの組み合わせ(好ましくはカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、カルボニルチオ、及びこれらの組み合わせ、より好ましくは、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、及びこれらの組み合わせ)から選択され、所望によりアルキル、シクロアルキル、アリール、ハロ、及びこれらの組み合わせから選択され、少なくとも1つの部分により置換された、少なくとも1つの二価基を更に含む。
−CH2CH2CH2−[NH−C(=O)]−CH2CH2CH2−、
−CH2CH2CH2−[N(CH3)−C(=O)]−CH2CH2CH2−、
−CH2CH2CH2−[N(CH3)−C(=O)]−CH2CH2CH2−S−C(=O)−CH2CH2CH2−、
−CH2CH2−[NH−C(=O)]−CH2CH2CH2−、−CH2CH2−[O−C(=O)]−CH2CH2−、
−(CH2CH2O)2−[C(=O)]−CH2CH2−、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
Rf’−(O[CF(CF3)CF2O]aCF(CF3)−[C(=O)−N(R)−Q−(SH)x])y (III)
により表すことができるのもであり、式中、Rf’は、線状又は分岐のペルフルオロアルキル又はペルフルオロアルキレン基(好ましくは、1〜約6個の炭素原子を有する)であり、aは、約4〜約20の平均値を有し、R、Q、x、及びyは、一般式IIに関して上記に定義したとおりのものである。
F[CF(CF3)CF2O]aCF(CF3)−C(=O)−NH−(CH2)3−N(CH3)C(=O)−(CH2)3−SH、
F[CF(CF3)CF2O]aCF(CF3)−C(=O)−NH−(CH2)2SH、
HS−(CH2)2−NH−C(=O)−CF(CF3)(OCF2CF(CF3)b−OCF2CF2CF2CF2O(CF(CF3)CF2O)c−
CF(CF3)−C(=O)−NH−(CH2)2SH、
HS−(CH2)3−C(=O)−NH−(CH2)2−NH−C(=O)−CF(CF3)(OCF2CF(CF3)b−
OCF2CF2CF2CF2O(CF(CF3)CF2O)c−CF(CF3)−C(=O)−NH−(CH2)2−
NHC(=O)−(CH2)3−SH、
F[CF(CF3)CF2O]aCF(CF3)−C(=O)NH−CH2CH2−O−C(=O)−CH2CH2SH、
F[CF(CF3)CF2O]aCF(CF3)−C(=O)NH−(CH2CH2−O)2−C(=O)−CH2CH2SH、
HS−(CH2)3−C(=O)−N(CH3)−(CH2)3−NH−C(=O)−CF(CF3)(OCF2CF(CF3)b−
OCF2CF2CF2CF2O(CF(CF3)CF2O)c−CF(CF3)−C(=O)−NH−(CH2)3−
N(CH3)C(=O)−(CH2)3−SH、
等(式中、aは約4〜約20の平均値を有し、b+cは約4〜約15の平均しを有する)及びそれらの組み合わせが挙げられる。ペルフルオロポリエーテル有機硫黄化合物及びそのような化合物を製造するためのプロセスは、米国特許仮出願第61/121605号(Zuら)に更に説明されている。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.4mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.5psi(10.3kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。図16は、空隙欠陥がある印刷済み試料の領域の光学顕微鏡写真(透過モード)である。暗い領域はパターン付きの銀であり、より明るい領域は、銀がエッチングにより除去された場所であることに留意する。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.4mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.8psi(12.4kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.4mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.0psi(13.8kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.4mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.2psi(15.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.25mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.6psi(11.0kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、いくつかの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにB評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.25mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.8psi(12.4kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.25mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.0psi(13.8kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、いくつかの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにB評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.25mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.2psi(15.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた。欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。図17は、欠陥がない印刷済み試料の領域の光学顕微鏡写真(透過モード)である。暗い領域はパターン付きの銀であり、より明るい領域は、銀がエッチングにより除去された場所であることに留意する。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.1mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.6psi(11.0kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、いくつかの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにB評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.1mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.8psi(12.4kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.1mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.0psi(13.8kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた。欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが0.1mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.2psi(15.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた。欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.03mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.6psi(11.0kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、いくつかの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにB評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.03mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が1.8psi(12.4kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、いくつかの空隙欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにB評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図16に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.03mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.0psi(13.8kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた。欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.03mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.2psi(15.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた。欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.18mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.0psi(13.8kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた。欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.18mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.2psi(15.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.18mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.5psi(17.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、欠陥なしを特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにA評価を受けた。欠陥のないそのような試料の特徴的画像を図17に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.33mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.0psi(13.8kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの崩壊欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図18に示す。図18は、崩壊欠陥がある印刷済み試料の領域の光学顕微鏡写真(透過モード)である。暗い領域はパターン付きの銀であり、より明るい領域は、銀がエッチングにより除去された場所であることに留意する。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.33mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.2psi(15.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの崩壊欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図18に示す。
パターン付きの銀でコーティングされたPETフィルムは、上述の技術を使用して作製された。使用された印刷条件は、スタンプの上面とローラーの底面との間のギャップが−0.33mm(±0.15mm)、及び袋内の圧力が2.5psi(17.2kPa)であった。印刷時間は5秒であり、この後印刷済み試料は1.5分間エッチングされた。これは、多くの崩壊欠陥を特徴とする試料をもたらし、そのため、表1に示されるようにC評価を受けた。そのような欠陥領域の特徴的画像を図18に示す。
Claims (3)
- マイクロコンタクトプリンティングの方法であって、
レリーフパターンを表面上に備える平面インク付着スタンプであって、前記レリーフパターンが隆起特色を有するとともに前記レリーフパターンの前記隆起特色上に存在する官能基化分子を含む、平面インク付着スタンプを提供する工程と、
基材の第1の表面を前記インク付着スタンプの表面に向かって配向させる工程と、
前記基材の前記第1の表面を前記インク付着スタンプの表面に接触させる工程と、
加圧ローラーを前記基材の第2の表面上で転動させる工程と、
前記平面インク付着スタンプの前記表面から前記基材の前記第1の表面に前記官能基化分子の少なくとも一部分を転写させる工程と、
を含み、
前記加圧ローラーが流体によって加圧される膨張可能な袋を含み、
前記転動させる工程において、前記膨張可能な袋が20psi(137.9kPa)未満に加圧される、方法。 - マイクロコンタクトプリンティング装置であって、
隆起特色を有するレリーフパターンを表面上に備える平面スタンプと、
加圧ローラーであって、流体によって加圧されるように構成される膨張可能な袋を備える、加圧ローラーと、
前記加圧ローラーが前記平面スタンプに圧力を適用する間、前記スタンプの表面に実質的に平行な方向に、前記加圧ローラーと前記スタンプとの間の相対的移動を提供するように構成される、作動装置と、
を備え、
前記膨張可能な袋が20psi(137.9kPa)未満に加圧されるように構成される、装置。 - 長手方向軸線を有するマイクロコンタクトプリンティングローラーであって、
流体によって加圧されるように構成される膨張可能な袋であって、前記膨張可能な袋が20psi(137.9kPa)未満に膨張されるとき、前記ローラーの外表面が、前記長手方向軸線に沿った少なくとも5cmの幅に対して1cmの幅当たり1mm未満の高さの変動を有するように構成される、膨張可能な袋を備え、
前記膨張可能な袋が、エラストマー壁と、内部容積とを備え、
i)前記エラストマー壁が拡張可能な発泡体を備えるか、または、
ii)前記エラストマー壁が、拡張可能な発泡体層と、前記拡張可能な袋が加圧されたときに前記エラストマー壁から離れて拡張する外壁と、の間に配置される、
ローラー。
Applications Claiming Priority (3)
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