TW200915004A - Processed substrates having water-repellent areas in patterns, process for production thereof, and process for production of members having patterms made of functional material films - Google Patents
Processed substrates having water-repellent areas in patterns, process for production thereof, and process for production of members having patterms made of functional material films Download PDFInfo
- Publication number
- TW200915004A TW200915004A TW097107115A TW97107115A TW200915004A TW 200915004 A TW200915004 A TW 200915004A TW 097107115 A TW097107115 A TW 097107115A TW 97107115 A TW97107115 A TW 97107115A TW 200915004 A TW200915004 A TW 200915004A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- compound
- water
- substrate
- group
- film
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
Description
200915004 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關表面具有撥水性區域之圖型的處理基材 、該基材之製造方法、使用該處理基材製造形成由功能性 材料之膜所構成之圖型的構件的方法。 【先前技術】 在半導體元件、顯示器、發光元件等領域,有許多功 能性薄膜已被實際使用。功能性薄膜係在所要位置配置具 有所要特性之功能性材料形成圖型化者。該薄膜係作爲配 線、電極、絕緣層、發光層及光學薄膜等使用。 例如藉由光蝕刻所得之光阻圖型即爲一例。但是光蝕 刻步驟複雜,能源、材料等之利用效率低。在防塵室内進 行,因此有設備成本高昂的問題。 解決光蝕刻問題的方法,例如提案噴墨法。但是噴墨 法之位置精度低,很難形成高精細的圖型。因此,提案預 先在基材表面上形成具有不接受墨水之撥水性區域與接受 墨水之親水性區域之撥水•親水圖型的底層膜,提高位置 精度的方法。 例如專利文獻1中記載在基材之親水性表面以化學氣 相蒸著法形成由氟化烷基矽烷所構成之薄膜,藉著照射紫 外光,分解•除去由氟化烷基矽烷所構成之薄膜的方法。 該方法所得之基材之非光照射部成爲撥水性區域,光照射 部位成爲親水性區域。 200915004 〔專利文獻1〕日本特開2000-282240號公報 【發明內容】 〔發明之揭示〕 〔發明欲解決的課題〕 上述以往方法需要藉由200nm以下之高能量光的長時 間照射。該方法也需要大規模之設備、真空裝置、高能量 光源等特別的裝置。該方法因使用200nm以下之高能量光 ,因此圖型之薄膜中的有機物也產生分解,有時成爲親水 性區域與撥水性區域之對比較低的圖型。 形成以習知方法所得之撥水.親水圖型的基材在基材 上會殘留形成撥水性區域的材料。在此基材上將親水性之 功能性材料進行圖型化後,欲再於基材全面層合其他材料 時’其他材料有時在撥水性區域受排斥,無法固定。使用 此種基材製作裝置時,形成撥水性區域的材料有時會影響 裝置之運轉。 本發明之目的係提供表面具有對比較高之撥水性區域 之圖型的處理基材。本發明之目的係該處理基材不需要特 別的裝置及筒能量光、長時間之光照射,可以低光量、短 時間製造的方法。本發明之目的係使用該處理基材,製造 形成功能性材料之圖型之構件的方法。本發明之目的係製 造在形成功能性材料之圖型後’除去形成撥水性區域之材 料之構件的方法。 200915004 〔解決課題的手段〕 本發明係關於下述之處理基材、其製造方法、使用該 處理基材之功能性膜形成構件的製造方法。 <ι> —種處理基材,其係在基材表面具有撥水性區域 之圖型的處理基材,其特徵爲該撥水性區域係由含有下述 化合物(A1)或下述化合物(A2)與下述化合物(B), 再任意含有光硬化促進化合物(C)之硬化性組成物硬化 而成的撥水性硬化膜所構成者, 化合物(A1):具有與矽原子鍵結之氫原子與光硬化 性基的有機聚矽氧烷, 化合物(A2):具有與矽原子鍵結之氫原子,不具有 光硬化性基的有機聚矽氧烷, 化合物(B ):具有光硬化性基的化合物。 <2 >—種表面具有撥水性區域之圖型之處理基材的製 造方法,其特徵係藉由依序含有: 基材表面形成含有下述硬化性組成物之塗膜的步驟, 光照射於該塗膜表面之一部份,使被光照射之部分的 硬化性組成物硬化,形成撥水性硬化膜的步驟及 除去存在於基材表面之未硬化之硬化性組成物之步驟 的方法,製造表面具有由撥水性硬化膜所構成之撥水性區 域之圖型的處理基材。 <3 > —種形成功能性膜之構件的製造方法,其特徵係 藉由含有: 將含有功能性材料與溶劑之液體供給上述之處理基材 -6 - 200915004 的表面,使該液體附著於處理基材表面之撥水性區域以外 之區域的步驟及由附著之該液體除去溶劑’形成由功能性 材料之膜所構成之圖型之步驟的方法’在基材表面形成功 能性膜的圖型。 <4> 一種形成功能性膜之構件的製造方法,其特徵係 藉由含有: 將含有功能性材料與溶劑之液體供給上述之處理基材 的表面,使該液體附著於處理基材表面之撥水性區域以外 之區域的步驟及由附著之該液體除去溶劑,形成由功能性 材料之膜所構成之圖型的步驟及除去撥水性硬化膜之步驟 的方法,在基材表面形成功能性膜的圖型。 上述<1>之本發明之處理基材,其中可藉由光硬化之 官能基較佳爲丙烯醯基或甲基丙烯醯基,促進上述光硬化 之化合物(c)較佳爲藉由光產生自由基的聚合引發劑。 上述可藉由光硬化之官能基較佳爲1,2-環氧基,促進 上述光硬化之化合物(c)較佳爲藉由光產生陽離子的聚 合引發劑。 上述可藉由光硬化之官能基較佳爲乙烯基,促進上述 光硬化之化合物(c)較佳爲白金系觸媒。 上述<1>之本發明之處理基材,其中撥水性區域以外 之基材表面對水之接觸角爲50度以下,撥水性區域對水 之接觸角爲70度以上較佳。撥水性膜之膜厚較佳爲〇. ;!〜 1OOnm 〇 上述<1>之本發明之處理基材,其中該化合物(A1) 200915004 或該化合物(A2 )中,對於每1個矽原子,與矽原子鍵結 的平均氫原子數較佳爲0.1〜1.0個。 上述<2>之處理基材的製造方法,較佳爲照射具有 200nm以上之波長的光。 上述<4>之形成功能性膜之構件的製造方法,較佳爲 藉由使用鹼性溶液洗淨,除去撥水性硬化膜。 〔發明之效果〕 本發明之處理基材係表面具有對比高之撥水性區域。 依據本發明之處理基材之製造法時,可不需要大規模 設備、真空裝置及高能量光源,使用簡便裝置及光源,並 可以低光量、短時間製造處理基材。 使用本發明之處理基材可簡單得到形成由功能性材料 之膜所構成之圖型的構件,可用於許多用途。形成功能性 材料之圖型後,可除去撥水性硬化膜。 〔實施發明之最佳形態〕 以下表示選自丙烯醯基或甲基丙烯醯基之重合性官能 基的用語使用(甲基)丙烯醯基。(甲基)丙烯酸酯係指 丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。 <化合物(AI )、化合物(A 2 ) > 本發明之硬化性組成物係含有化合物(A 1 )或含有化 合物(A2 )與化合物(B )兩者的硬化性組成物。 200915004 化合物(A1)與化合物(A2)均爲有機聚矽氧烷。 有機聚矽氧烷係具有聚矽氧烷骨架與形成該骨架之矽原子 鍵結之有機基的化合物。與矽原子鍵結之有機基係以碳-矽鍵鍵結。換言之,此有機基係與矽原子鍵結之末端原子 爲碳原子的有機基。有機聚矽氧烷中之矽原子有1個以上 之有機基鍵結,較多的情形係末端矽原子除外,1個或2 個有機基鍵結,末端矽原子有3個以內之有機基鍵結。有 時,無有機基鍵結之矽原子也有少數存在。聚矽氧烷骨架 係具有無分支之線狀、有分支之線狀、環狀、或網目狀的 結構。骨架内之矽原子有1價有機基或1價原子等2個鍵 結,分支部有1價有機基或1價原子等1個鍵結的矽原子 或無這些鍵結之矽原子。 有機聚矽氧烷中,末端矽原子除外,矽原子有2個之 1價基或原子,其中至少1個爲有機基較佳。有機基以外 之基或原子例如有氫原子或羥基及鹵原子或烷氧基等之水 解性基等。末端矽原子較佳爲有3個有機基鍵結或2個有 機基與1個之1價基或原子鍵結。 上述1價有機基較佳爲烴基、含氟有機基、具有取代 基((甲基)丙烯醯基等)之烴基。烴基較佳爲烷基、烯 基、炔基、芳基。具有取代基之烴基中,取代基部分除外 之烴基(假設氫原子爲取代基所鍵結時的烴基)較佳爲上 述者。與砂原子鍵結之烴基除下述提高撥水性之有機基或 下述光硬化性基外’較佳爲碳數4以下之烷基、碳數4以 下之嫌基或炔基、碳數8以下之芳基。其中較佳爲甲基、 -9 - 200915004 乙基及苯基,特佳爲甲基。有機聚矽氧烷中之多個有機基 可彼此不同。例如1分子中可具有作爲有機基之甲基與苯 基之2種的有機基。 爲了提高撥水性硬化膜之撥水性時,可使提高撥水性 之有機基與化合物(A1 )或化合物(A 2 )鍵結。提高撥 水性之有機基有含氟有機基或長鏈烴基等,特佳爲含氟有 機基。長鏈烴基係碳數爲5〜20之直鏈狀之烷基或烯基, 特佳爲碳數6〜16之直鏈狀之烷基。含氟有機基較佳爲含 醚性氧原子之聚氟烷基。特佳爲具有二氟伸甲基連鏈之聚 氟烷基或具有全氟氧伸烷基之聚氟烷基。 化合物(A1)之光硬化性基係與矽原子鍵結之上述有 機基中所含有的基。光硬化性基較佳爲(甲基)丙烯醯基 、1,2·環氧基或不飽和烴基。具有(甲基)丙烯醯基或 1,2-環氧基的有機基較佳爲具有直接或介於連結基,與烷 基鍵結之構造的有機基。以下具有此等光硬化性基之有機 基也稱爲光硬化性有機基。(甲基)丙烯醯基較佳爲介於 氧原子與烷基鍵結。換言之,光硬化性有機基較佳爲(甲 基)丙烯醯氧基烷基。1,2-環氧基較佳爲介於連結基與烷 基鍵結,與烷基鍵結之含環氧基之基有縮水甘油氧基或 3,4-環氧環己基等。不飽和烴基較佳爲乙烯基或烯丙基等 之非鍵結末端(不與矽原子鍵結之側的末端)具有不飽和 雙鍵的烯基。具有(甲基)丙烯醯基之有機基較佳爲烷基 部分之碳數爲2〜6的(甲基)丙烯醯氧基烷基,特佳爲 (甲基)丙烯醯氧基三伸甲基。具有1,2-環氧基之有機基 -10- 200915004 較佳爲烷基部分之碳數爲2〜6之縮水甘油氧基烷基,特 佳爲3-縮水甘油氧基丙基。不飽和烴基較佳爲乙烯基。 化合物(A1)、化合物(A2)中,爲了發揮含有這 些化合物之組成物硬化所得之撥水性硬化膜的鹼可溶性, 必須有與矽原子鍵結的氫原子。具有此氫原子之撥水性硬 化膜可使用鹼性水溶液洗淨除去。但是光硬化性有機基爲 不飽和烴基時,其硬化反應需要與矽原子鍵結的氫原子, 因此化合物(A1 )、化合物(A2 )在硬化後也需要此氫 原子殘留數的氫原子。 化合物(A1)係具有與矽原子鍵結之氫原子與光硬化 性基的有機聚矽氧烷。此有機聚矽氧烷除氫原子與光硬化 性有機基外,具有烴基或含氟有機基,該烴基較佳爲烷基 或苯基,特佳爲甲基。化合物(A1)中,相對於每1個矽 原子,與矽原子鍵結的平均氫原子數爲〇.1〜1.0個,特佳 爲0.5〜0.9個。化合物(A1)中,相對於每1個矽原子 而言,光硬化性有機基之平均數爲〇·〇1〜〇.5個,特佳爲 0.05〜0.1個。與矽原子鍵結之氫原子之數、或光硬化性 有機基之數太少時,有時硬化性會降低’太多時,撥水性 會降低。 化合物(A1 )之重量平均分子量爲500以上,較佳爲 未達1,000,000,更佳爲未達10,000。重量平均分子量爲 5 00以上時,具有防止由基材表面蒸發的優點,重量平均 分子量未達1,〇〇〇,〇〇〇時,對溶劑之溶解性良好,因此具 有提高作業性的優點。重量平均分子量係藉由凝膠滲透層 -11 - 200915004 析法以聚苯乙烯爲標準物質進行測定。 化合物(A2)係具有與矽原子鍵結之氫原子,不具有 光硬化性基的有機聚矽氧烷。此有機聚矽氧烷具有光硬化 性有機基以外之有機基與氫原子,該有機基較佳爲烴基或 含氟有機基。烴基較佳爲烷基或苯基,特佳爲甲基。化合 物(A2)中,相對於每1個矽原子,與矽原子鍵結的平均 氫原子數爲〇·〗〜1.0個,特佳爲0.5〜0.9個。與砂原子 鍵結之氫原子數未達0.1個時,有時剝離性會降低。 化合物(Α2)之重量平均分子量爲5 00以上,較佳爲 未達1,000,000,更佳爲未達1 0,000。重量平均分子量爲 5 00以上時’具有防止由基材表面蒸發的優點,重量平均 分子量未達1,000,000時,對溶劑之溶解性良好,因此具 有提高作業性的優點。重量平均分子量之定義係與上述化 合物(A1 )的情形相同。 化合物(A1)、化合物(A2)均爲線狀構造之有機 聚矽氧烷或水解性矽烷化合物之水解縮合物爲佳。 線狀構造之有機聚矽氧烷較佳爲具有下述式(al)表 示之有機矽氧烷單位的化合物。下述式(al)中,η爲1 以上之整數的化合物(但是Wi爲Q1時,η可爲〇)相當 於化合物(Α1) ,11爲〇的化合物(但是W1不爲Q1)相 當於化合物(Α2)。下述式(al)之m、n、k係表示表 示各有機矽氧烷單位的數,不表示各有機矽氧烷單位形成 嵌段者°有機聚矽氧烷係表示通常各有機矽氧烷單位之無 規共聚物。 -12- 200915004 [化1] W (CHgJjSIO—· H I —Si—ΟΙ » · Q1 1 —SI—0— •鲁 _ _ R1 1 —SI—0- | -· —SKCHAW1 (a1) ch3 m 1 ch3 η ch3 k 但是 Q1係光硬化性有機基。 R1係光硬化性有機基以外之有機基。 W1係氫原子、Q1、或R1。 m、n、k係0以上之整數。但是W1不爲氫原子時,m 係1以上之整數。 上述式(al)中,W1爲氫原子時,m可爲0,但是 W1爲氫原子時,較佳爲!!!係1以上之整數。R1較佳爲烴 基或含氟有機基,較佳爲甲基或含氟有機基。R1有多個時 (k爲2以上及/或W1爲R1時)、多個的R1可不相同。 式(al)表示之化合物中,具有Q1之化合物(η爲1 以上的化合物、η爲0,且至少一個W1爲Q1的化合物) 爲化合物(Α1),不具有Q1之化合物爲化合物(Α2)。让 爲1以上之數時,R1爲烴基時,這些化合物容易溶解於烴 系之溶劑。R1爲含氟有機基時,使含有這些化合物之組成 物硬化的撥水性硬化膜除撥水性以外,尙具有撥油性。 Q1具有(甲基)丙烯醯基之有機基時,較佳爲Q11· Υ1-表示之基。但是Q11係表示(甲基)丙烯醯氧基。Υ1 係表不-(CH2) 3-、-(CH2) 4-、-(CH2) 5-、或 -(CH2 ) 6·,較佳爲-(CH2 ) 3-。Q1之具體例有 CH2 = CHCOO(CH2) 3- ' CH2 = C ( CH3 ) COO ( CH2 ) 3-。 -13- 200915004 Q1具有1,2-環氧基之有機基時,較佳爲以qU-y、表 示之基。但是Q12係表示縮水甘油基,Y1係表示上述之聚 伸甲基。較佳爲3 -縮水甘油氧基丙基。 Q1爲不飽和烴基時,較佳爲乙烯基或烯丙基,特佳爲 乙烯基。 R1爲烴基時,較佳爲碳數4以下之烷基,特佳爲甲基 。R1爲含氟有機基時,較佳爲以Rn-Z1-表示之基。但是 Rn係表示可含有碳數1以上之醚性氧原子之氟烷基,Z1 係表示不含氟原子之2價連結基。
Rfl基較佳爲可含有碳數1〜12之醚性氧原子之氟烷 基,更佳爲可含有碳數1〜12之醚性氧原子之全氟烷基, 特佳爲可含有碳數3〜12之醚性氧原子之全氟烷基。
Rfl基之結構例如有直鏈結構、分支結構、環結構、 或部分具有環的結構,較佳爲直鏈結構。
Rfl基之具體例有以下之基。 F ( CF2 ) 4- ' F ( CF2 ) 6- ' F ( CF2 ) 8- ' Η ( CF2 ) 4-、H ( CF2 ) 6- ' H ( CF2 ) 8-。 CF3CF2OCF2CF2OCF2-、CF3CF2OCF2CF2OCF2CF2-、 CF3CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2CF2〇CF2-、 CF3CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2CF2OCF2CF2-。 cf3cf2cf2ocf2-、cf3cf2cf2ocf2cf2-、 CF3CF2CF2OCF ( CF3 ) -、CF3CF2CF2OCF ( cf3 ) cf2-、 CF3CF2CF2OCF ( CF3 ) CF2OCF2CF2-、CF3CF2CF2OCF ( CF3 ) CF2OCF ( CF3 ) - ' CF3CF2CF2OCF ( cf3 ) CF2OCF ( -14- 200915004 cf3 ) cf2-。 z1 較佳爲以-(CH2 ) g- ' -SO2NR3- ( CH2 ) g-、 -(C = 0 ) -NR3- ( CH2 ) g-表示之基。但是g係表歹 之數,R3係表示氫原子、甲基、或乙基i Z1特佳爲 -((:112)2-。該基21之朝向係指右側鍵結3丨,左 Rfl。 W1較佳爲氫原子或甲基。 具有光硬化性有機基Q 1之有機矽氧烷單位可 中任一位置,但是存在於聚矽氧烷骨架(主鏈)之 佳。因爲存在於分子之末端時,反應性較高的緣故 本發明之化合物(A 1 )、化合物(A2 )可使 述式(a 1 )表示之直鏈結構之市販的化合物。化合 )之市販的化合物例如有以下所例示。 信越化學工業社製KF-99 (前述式(al )中, 上之數' n = 〇、k = 0、WLCHs之化合物)、
Gelest 社製 HMS-301 (前述式(al)中,m = l 數' n = 0、k=l以上之數、Ι^ = (:Η3 ' \^=(:Η3之化合
Gelest 社製 DMS-H21 (上述式(al )中,m = 、k=l以上、RkCHs、W〗=H之化合物)。 化合物(A1 )、化合物(A2 )爲水解性矽烷 之水解縮合物時,可藉由水解性矽烷化合物之水解 製造。水解性矽烷化合物使用具有與矽原子鍵結之 的水解性矽烷化合物、具有光硬化性有機基之水解 化合物、具有光硬化性有機基以外之有機基的水解 側鍵結 在分子 末端爲 〇 用以前 物(A1 m=l以 以上之 物)、 :0、η = 0 化合物 縮合來 氫原子 性矽烷 性矽烷 -15- 200915004 化合物等’適當組合這些水解性矽烷化合物,使共水解縮 合可製造化合物(A1 )、化合物(a 2 )。水解性矽烷化 合物較佳爲使用主要爲2官能之(即具有2個水解性基) 水解性矽烷化合物或3官能之(即具有3個水解性基)水 解性矽院化合物。有時這些可與1官能之水解性矽院化合 物或4官能之水解性矽烷化合物倂用。1官能之水解性矽 烷化合物係成爲末端有機矽氧烷單位之化合物,具有分子 量調節劑的功能。 與矽原子鍵結之水解性基係與水反應可成爲羥基的基 ’例如有氯原子等之鹵原子、具有羥基之化合物中除去羥 基之氫原子的基(院氧基等)、醜基、異氰酸醋基、由胺 類中去除胺基之氫原子的基等。水解性基較佳爲碳數4以 下之院氧基,特佳爲甲氧基或乙氧基。水解性基與水反應 成爲羥基後’羥基彼此進行脫水縮合產生矽氧烷鍵。 化合物(A1 )、化合物(A2 )可由3官能之水解性 矽烷化合物與1官能之水解性矽烷化合物製造。使用3官 能之水解性矽烷化合物時,產生交聯後之有機聚矽氧烷, 有時溶劑溶解性可能會降低,但是藉由倂用1官能之水解 性矽烷化合物,可壓低生成之有機聚矽氧烷之分子量,可 得溶劑可溶性的生成物。此生成物係具有交聯結構或分支 結構之有機聚矽氧烷,具有未反應之矽烷醇基(與矽原子 鍵結之羥基)。即使這種化合物(A 1 )、化合物(A2 ) ,具有與矽原子鍵結之氫原子者時,即使硬化後也可溶於 鹼水溶液。化合物(A1)、化合物(A2)也可由3官能 -16- 200915004 之水解性矽烷化合物、2官能之水解性矽烷化合物 能之水解性矽烷化合物來製造。 具有與矽原子鍵結之氫原子水解性矽烷化合衫 以下述式(a2-l )表示之化合物[以下稱爲化合物 ,以下相同]。具有光硬化性有機基之水解性矽娱 較佳爲以下述式(a2-2)表示之化合物。具有光瑪 機基以外之有機基的水解性矽烷化合物較佳爲T a2-3 )表示之化合物。1官能性之水解性矽烷化名 爲以下述式(a2-4)或下述式(a2-5)表示之化名 述化合物(a2-5)經水解成爲2個之1價有機矽壽 [化2] f· H-SIX㈣ 〇1b—SIX(4+<) R1d—SIX ㈣ (a2-1) (a2-2) (a2-3) R1 I1 | W1—SIX I w1—SI—0—s卜 w1 I I R1 R1 R1 (a2-4) (a2-5) 上述各式中’ X係表示水解性基,Q 1係光硬4 基,R1係光硬化性有機基以外之有機基,W1係盡 Q1或R1。a係表不〇或1’ b係表示1或2,c係| 1 (但是b+c係1或2) ’ d係表示〇、1或2。 上述化合物(a2 — 1 )〜(a2 - 5 )之Q1、R1 説明或具體例係如前述,較佳者也如前述。a較佳 及1官 J較佳爲 (a2-l ) :化合物 ΐ化性有 述式( 「物較佳 Γ物。下 ί烷單位 :性有機 ,原子、 :示0或 、wi之 爲0,b -17- 200915004 較佳爲l’c較佳爲O’d較佳爲1或2。(1爲2時, 1個爲含氟有機基,另外之R1係烷基較佳。 藉由上述水解性矽烷化合物之水解縮合生成下述式( a2)表示之有機聚矽氧烷。但是下述式(a2)係假設水解 性基全部水解縮合生成時所表示的化學式,實際爲水解性 基或矽烷醇基殘留之部分水解縮合生成物。 [化3]
1* R1 Η_8ΙΟ(3-β)/2 Q、一SIO(地柳 • R'-SiO"仰2 « 1 W1—Si01/2 (a2) • - - Ρ • r L ^ J 上述式中,P係表示1以上之整數,q係0以上之整 數,r係0以上之整數,s係〇以上之整數。化合物(a i )係具有Q1之化合物,化合物(A2 )係不含有Q1之化合 物。 化合物(a2-l )之具體例較佳爲以下之例。 HSi ( OCH3 ) 3、 HSi ( OCH2CH3 ) 3。 化合物(a2-2 )之具體例較佳爲以下之例。 CH2 = C ( CH3) COO ( CH2) 3Si ( OCH3) 3、 ch2 = c ( ch3) COO ( CH2) 3Si ( OCH2CH3) 3 ' CH2 = CHCOO ( CH2 ) 3S1 ( OCH3 ) 3、 CH2 = CHCOO ( CH2) 3S1 ( OCH2CH3) 3、 [CH2 = C ( CH3) COO ( CH2 ) 3]CH3Si ( 〇CH3 ) 2、 [C H 2 = c ( C H 3 ) COO ( CH2 ) 3]CH3Si ( OCH2CH3) 2。 化合物(a2-3 )之具體例較佳爲以下之例。 -18- 200915004 F ( CF2 ) 4CH2CH2Si ( OCH3 ) 3 ' F ( CF2 ) 6CH2CH2Si ( OCH3 ) 3 ' F ( CF2) 8CH2CH2Si ( OCH3 ) 3 ' H ( CF2) 4CH2CH2Si ( OCH3 ) 3 ' H ( CF2 ) 6CH2CH2Si ( OCH3 ) 3 ' H ( CF2 ) 8CH2CH2Si ( OCH3 ) 3、 CF3CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CH2CH2Si(OCH3)3、
Si ( OCH3 ) 4 ' Si ( OCH2CH3 ) 4、 CH3 Si ( OCH3 ) 3 ' CH3Si ( OCH2CH3 ) 3、 CH3CH2Si ( OCH3 ) 3、CH3CH2Si ( OCH2CH3 ) 3、 (CH3 ) 2S1 ( OCH3 ) 2、( CH3 ) 2Si ( OCH2CH3 ) 2。 化合物(a2-4 )之具體例較佳爲以下之例。 Η ( CH3 ) 2Si ( OCH3 )、 (CH3 ) 3S1 ( OCH3 )、 ch2 = c ( ch3) COO ( CH2) 3 ( CH3) 2S1 ( OCH3 )、 F ( CF2 ) 6CH2CH2 ( CH3 ) 2S1 ( OCH3 )。 化合物(a2-5 )之具體例較佳爲以下之例。 H ( CH3 ) 2SiOSi ( CH3 ) 3H、 (CH3 ) 3SiOSi ( CH3 ) 3 。 以化合物(a2_ 1 )爲必須成分,藉由水解、縮合,在 式(a2 )中,p成爲1以上之數。關於化合物(a2-2 )、 化合物(a 2 - 3 )、化合物(a 2 - 4 )或化合物(a 2 - 5 )也相 同。 化合物(a2-4 )或化合物(a2-5 )爲成分,藉由水解 -19- 200915004 、縮合可調整化合物(a2)之分子量。 也可使用符合化合物(a2-1 )之2種以上之化合物。 關於化合物(a2-2 )、化合物(a2-3 )、化合物(a2-4 ) 或化合物(a2-5 )也相同。 水解、縮合之反應時,較佳爲以鹽酸、硫酸、硝酸等 之無機酸作爲觸媒使用。反應用之溶劑較佳爲組合溶解觸 媒之水溶性溶劑與溶解生成物之溶劑,而水溶性溶劑與溶 解生成物之溶劑相互混和較佳。例如異丙醇與己烷、異丙 醇與二氯五氟丙烷(.旭硝子社製AK-22 5 ; CF3CF2CHC12 與CC1F2CF2CHC1F之混合物)。反應較佳爲在室溫至溶 劑之沸點爲止的溫度下進行。 本發明之化合物(A1)、化合物(A2)各自可以單 一之化合物所構成,通常可作爲以聚合度等不同之多種化 合物所構成之混合物使用。此混合物中可共同存在上述一 般式之m、n、k、p、q、r、s中至少一個之値不在上述範 圍内者。但是混合物整體之平均値之m、n、k、p、q、r 、s之値各自在上述範圍内者較佳。這些之數係成爲前述 有機聚矽氧烷之重量平均分子量之較佳範圍的數。 <硬化性組成物> 本發明之硬化性組成物係以硬化性成分之前述化合物 (A1 )爲必須的組成物、或以前述化合物(a 2 )與化合 物(B )爲必須的組成物。化合物(B )可爲化合物(A1 )[換言之,硬化性組成物可爲含有前述化合物(A 1 )與 -20- 200915004 前述化合物(A2 )的組成物]。但是以下說明中,未 提及時,化合物(B )係前述化合物(A 1 )以外之化 。本發明之硬化性組成物可爲含有此化合物(B )與 化合物(A 1 )的組成物。此硬化性組成物可以光硬化 硬化,形成硬化物。 化合物(B )係具有光硬化性基之化合物。 化合物(B)可爲有機聚矽氧烷。換言之,可爲 與矽原子鍵結之氫原子,含有光硬化性有機基之有機 氧烷。這種有機聚矽氧烷例如有前述式(al)表示, 爲〇(但是W1非氫原子)有機聚矽氧烷、前述化合 a2_2)或前述化合物(a2-2)與前述化合物(a2-3) 述化合物(a2-4 )或前述化合物(a2-5 )(但是這些;^ 非氫原子)共同共水解縮合所得之有機聚矽氧烷等。 化合物(B )可爲有機聚矽氧烷以外之化合物。 可使用(甲基)丙烯酸酯、聚環氧化物、聚乙烯基化 等之有機聚矽氧烷以外之化合物。前述化合物(A 1 ) 之化合物(B)較佳爲不具有矽原子之(甲基)丙烯 、聚縮水甘油基化合物、或非鍵結末端具有具不飽和 烯基的化合物(以下稱爲烯基化合物)。 上述(甲基)丙烯酸酯爲具有2個以上,較佳爲 以上之(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸酯。1 中之(甲基)丙烯醯氧基之數無特別限定,但是8個 較佳。具體之(甲基)丙烯酸酯例如有以下之化合物 季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲 特別 合物 前述 產生 不含 聚矽 且 m 物( 與前 :W1 例如 合物 以外 酸酯 基之 3個 分子 以下 〇 基) -21 - 200915004 丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇 六(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯 、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯。 聚縮水甘油基化合物較佳爲具有2個以上之縮水甘油 基之脂肪族或脂環族的化合物。1分子中之縮水甘油基之 數較佳爲2〜8 ’特佳爲3〜6。例如較佳爲脂肪族之聚縮 水甘油基醚或聚縮水甘油基酯等,特佳爲聚縮水甘油醚。 具體例有三羥甲基丙烷之三縮水甘油醚、甘油之三縮水甘 油醚、季戊四醇之三縮水甘油醚或四縮水甘油醚等。 烯基化合物較佳爲碳數6以上之α-烯烴、具有前述含 氟有機基與烯基之化合物、具有與矽原子鍵結之烯基之( 且不具有與矽原子鍵結之氫原子)有機聚矽氧烷。烯基可 鍵結於分子末端之矽原子或可鍵結於非末端位置之矽原子 。與矽原子鍵結之烯基較佳爲乙烯基或烯丙基,特佳爲乙 烯基。α-烯烴較佳爲碳數6〜20之α-烯烴。具有前述含氟 有機基與烯基之化合物較佳爲下述式(a3-l)表示之化合 物。烯基鍵結於非末端位置之矽原子的有機聚矽氧烷較佳 爲下述式(a3-2 )表示之化合物。烯基鍵結於分子末端之 矽原子之有機聚矽氧烷較佳爲下述式(a3-3)表示之化合 物。 -22- 200915004 [化4] R^-Z^H-CHa (a3-1)
ch«ch2 R1 (CH3)3SiO- ·- -Si—0一 1 | —SI—Οι ---Si(CH3)3 (a3-2) ch3 t CHa II
(CHa-CH)(CH3)2SIO
* —SI(CH3)2(CH-CH2) (a3-3) 上述式(a3-l)〜(a3-3)中,Rn、Z1、R】係表示前 述之基,t、u、v係分別表示1以上之整數。上述式(a3-1)中’ Rfl較佳爲可含有碳數3〜12之醚性氧原子之全氟 院基 ’ Z1 較佳爲-(CH2) g-。上述式(a3-2) 、(a3-3) 中,R1較佳爲甲基。 化合物(B )對於化合物(A2 ) 1 〇〇質量份,較佳爲 使用0.1〜100質量份,特佳爲使用5〜50質量份。化合 物(B)之量未達0.1質量份時,光硬化性可能會降低。 化合物(B )之量超過1 00質量份時,撥水性可能會降低 。化合物(B)爲化合物(A1)時,對化合物(A2)之使 用量之上限無特別限定。 本發明之硬化性組成物較佳爲含有光硬化促進化合物 (C )。光硬化促進化合物(C )可依化合物(A1 )或化 合物(B)之光硬化性基的種類來適當選擇。光硬化性基 爲(甲基)丙烯醯基時,較佳爲藉由光產生自由基之自由 基產生劑(光自由基聚合引發劑)。光自由基聚合引發劑 係吸收光,產生自由基,使(甲基)丙烯醯基之光聚合反 -23- 200915004 應開始。光自由基聚合引發劑可單獨或混合二種以上來使 用。光自由基聚合引發劑之量係對於化合物(A 1 )、化合 物(A2 )及化合物(B )之總量’較佳爲0.1〜50質量% ,更佳爲1〜〗〇質量%。 具體的光自由基聚合引發劑例如有下述化合物。2-羥 基-2 -甲基-1-苯基丙院-1-酮(merck社製、Dalocure 1173 )、1-經基環己基苯基酮(CIBA-GEIGY Limited製、 IRGACURE1 84 ) 、1 - ( 4 ·異丙基苯基)-2 -羥基-2 -甲基丙 烷-卜酮(merck社製、Dalocure 1116)、苄基二甲基縮酮 (CIBA-GEIGY Limited 製、IRGACURE65 1 ) 、2-甲基-1- [4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮(CIBA-GEIGY Limited 製、IRGACURE 907) 、2-苄基-2-二甲基胺基-1-( 4-嗎淋基苯基)-丁嗣-1 (CIBA-GEIGY Limited 製、 IRGACURE3 69 ) 、2,4 -二乙基唾噸酮(日本化藥社製、 KAYACURE DETX)。 光硬化性基爲1 ,2-環氧基時,光硬化促進化合物(C )較佳爲藉由光產生陽離子之陽離子產生劑(光陽離子聚 合引發劑)。光陽離子聚合引發劑係吸收光,產生陽離子 ’使1,2-環氧基之光聚合反應開始。爲了促進光硬化性, 較佳爲倂用光陽離子聚合引發劑與增感劑。這些可單獨或 倂用二種以上。這些光陽離子聚合引發劑與增感劑之合計 量係對於化合物(A 1 )、化合物(A 2 )及化合物(B )之 總量’較佳爲0 _ 1〜5 0質量%,更佳爲1〜1 〇質量%。 光陽離子聚合引發劑例如有鎗鹽型光陽離子聚合引發 -24- 200915004 劑爲代表,有二苯基碘鎗六氟磷酸鹽或三苯毓六氟憐酸鹽 等。具體而言,例如較佳爲[CH3-ph-I + -ph-CH-(CH3)2][PF6·](但是ph係表示1,4-伸苯基),例如有 [CH3-ph-I + -ph-CH- ( CH3) 2][PF6·](但是 ph 係表示 1,4-伸苯基)與丙烯碳酸醋之3: 1之混合物(CIBA-GEIGY Limited製、IRGACURE250 )。增感劑有噻噸酮系增感劑 等。具體而言,例如較佳爲2,4·二乙基噻噸酮(日本化藥 社製、KAYACURE DETX)。 光硬化性基爲烯基時,光硬化促進化合物(C )較佳 爲白金系觸媒。白金系觸媒係促進烯基與矽原子鍵結之氫 原子之反應(氫化矽烷基化反應)的觸媒。白金系觸媒較 佳爲含有白金之金屬錯合物,更佳爲含有白金(II)之金 屬錯合物。白金系觸媒之量係對與矽原子鍵結之氫原子之 莫耳比較佳爲10·1〜10_6,較佳爲使用當含有硬化性組成 物與溶劑之溶液時之溶液中之濃度成爲 0.1 ppm〜 1 〇〇〇 Oppm的。具體的白金系觸媒例如有雙(乙醯基乙酮 )白金(Π)、二氯雙·(環己烯)-白金(II)二聚物、 二氯(1,5-環辛二烯)白金(II)、二氯雙(苯甲腈)白 金(II )等。 爲了形成撥水性硬化膜,而形成硬化性組成物之膜時 ’使用硬化性組成物之溶液形成該溶液之塗膜(濕潤膜) ’接著以蒸發等除去溶劑,形成含有硬化性組成物之塗膜 較佳。溶劑較佳爲例如有甲醇、乙醇、異丙醇等之醇類; 乙酸乙酯、乙酸丁酯等之酯類;己烷等之烴類;二氯五氟 -25- 200915004 丙烷(旭硝子社製ΑΚ-225 ; CF3CF2CHC12與 CC1F2CF2CHC1F 之混合物)、CF3CH2OCF2CHF2 (旭硝子 社製AE-3 000 )等之氟系溶劑。溶液中之固形分濃度較佳 爲0.01〜50質量%,更佳爲0.1〜10質量%。 <基材表面之撥水性區域> 使前述硬化性組成物硬化後之硬化物之表面呈現撥水 性’因此藉由形成薄膜狀之硬化物可得到表面爲撥水性之 硬化膜(即撥水性硬化膜)。以此撥水性硬化膜形成圖型 時’在基材上可形成撥水性區域(此撥水性硬化膜存在的 區域)之圖型。前述硬化性組成物因具有光硬化性,可以 微影法形成撥水性硬化膜之圖型。以印刷法形成硬化性組 成物之薄膜圖型後,該硬化性組成物經硬化也可形成撥水 性硬化膜之圖型。形成撥水性硬化膜後,以蝕刻等將膜部 分除去也可形成撥水性硬化膜之圖型。如此,形成撥水性 硬化膜之圖型的手段無限定,但是較佳爲如後述,以微影 法形成撥水性硬化膜之圖型。 基材表面上,由上述硬化物之表面所構成之撥水性區 域具有撥水性,該撥水性區域以外之表面(以下稱爲非撥 水性區域)具有更低的撥水性,該撥水性之差較大較佳。 本發明中,撥水性係指以對水之接觸角來表示之性質。非 撥水性區域只要是相對於撥水性區域具有較低之撥水性時 ’可爲撥水性或疏水性或親水性。撥水性區域之對水的接 觸角較佳爲70度以上,特佳爲8 5度以上。最佳之撥水性 -26- 200915004 區域之對水之接觸角爲1 00度以上。撥水性越高越佳,但 是通常其上限爲約150度。 非撥水性區域較佳爲對水之接觸角低於撥水性區域20 度以上,特佳爲對水之接觸角爲5 0度以下。撥水性區域 與非撥水性區域之對水之接觸角之差較佳爲4 0度以上, 更佳爲70度以上。此差越大,可得到對比越高的圖型。 非撥水性區域本身對水之接觸角較佳爲4 0度以下,特佳 爲20度以下。本發明中,撥水性係指對水之接觸角超過 6 〇度之表面的性質,疏水性係指對水之接觸角爲4 0度〜 6 〇度之表面的性質,親水性係指對水之接觸角未達4 0度 之表面的性質。本說明書之接觸角係指藉由實施例之靜滴 法所測定的値。 化合物(A1)、化合物(A2)或化合物(B)具有含 氟有機基時’撥水性區域對水之接觸角特別是設定爲8 5 度以上’可在撥水性區域發揮撥油性。具有撥油性之表面 可排斥親油性溶劑(烴系溶劑等),藉此形成功能性膜, 因使即使使用親油性溶劑作爲功能性材料之溶劑,也可防 止功能性材料附著於撥水性區域。而非撥水性區域即使對 於親油性溶劑也具有親和性。撥油性以對十六烷之接觸角 來表示時’化合物(A1)、化合物(A2)或化合物(B) 具有含氟有機基時之撥水性區域對十六烷之接觸角較佳爲 4〇度以上’特佳爲60度以上。非撥水性區域對十六烷之 接觸角較佳爲30度以下,特佳爲20度以下。 供給含有後述之功能性材料之液體時,撥水性區域與 -27- 200915004 非撥水性區域之接觸角之差越大越佳,橫跨撥水性 非撥水性區域之功能性材料之液體容易流入非撥水 ’使功能性材料之液體乾燥,所得之由功能性材料 構成之圖型可正確再現撥水性區域與非撥水性區域 型。 非撥水性區域之接觸角之絕對値越小越佳,功 料在非撥水性區域良好潤濕擴散,使功能性材料之 燥所得之功能性材料之膜所構成之圖型的膜厚能更i 撥水性區域之撥水性硬化膜之膜厚可依目適當 較佳爲0.1〜100nm。此膜厚未達O.lnm時,可能 揮充分的撥水性。形成功能性材料之膜所構成之圖 除去撥水性硬化膜時,從較容易除去的觀點,撥水 膜之膜厚越薄越佳。此時膜厚更佳爲0.1〜50nm, 0 _ 1 〜1 0nm。 非撥水性區域係通常形成功能性薄膜的表面, 材之表面。基材爲金屬氧化物等之金屬化合物或金 無機物所構成時,基材表面通常呈現親水性。基材 等之有機物所構成時,基材表面通常呈現疏水性。 非撥水性區域可成爲這些基材之表面。以薄膜等被 材料所構成之基體所成之基材可將該薄膜等之表面 與基體材料不同之非撥水性。基體係指具有薄膜之 薄膜以外的部分。 本發明之基材之材料較佳爲玻璃;矽(特別是 晶圓的材料);Pd、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu 區域與 性區域 之膜所 與之圖 能性材 液體乾 与勻。 選擇, 無法發 型後, 性硬化 特佳爲 通常基 屬等之 爲塑膠 因此, 覆這些 調整成 基材之 構成矽 、Cr、 -28- 200915004
Fe、Zn、Sn、Ta、W、或Pb等之金屬或這些之合金;Pd〇 、Sn02 ' In203、PbO、或 Sb2〇3 等之金屬氧化物;HfB2、 ZrB2、LaB6、CeB6、ΥΒ4、或 GdB4 等之硼化物;TiC、 ZrC、HfC、TaC、SiC、或 WC 等之碳化物;TiN、ZrN、 或HfN等之氮化物;Si或Ge等構成半導體的材料;碳; 聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、或聚四氟乙 烯等之樹脂:等之材料。更佳爲玻璃、構成矽晶圓的材料 、金屬氧化物或聚醯亞胺所構成之材料。這些材料係至少 構成基材之表面之材料爲佳,基材整體也可爲這些材料所 構成。 基材表面可爲蝕刻、硏磨、表面氧化' 表面光照射等 之表面處理所形成的材料。這些表面處理大多可使基材表 面形成親水化。基材表面被污染或被雜質污染時,洗淨後 使用較佳。上述表面處理有時對於此洗淨也有效。基材可 爲表面具有薄膜的基材。如前述之材料所構成之基體的表 面形成如前述之材料或其以外之材料所構成之薄膜者可作 爲基材使用。此薄膜較佳爲具有前述非撥水性區域之表面 特性的薄膜。特佳爲親水性化合物(親水性聚合物等)所 構成之薄膜或以親水化處理化合物(親水化處理用之水解 性矽烷等)處理形成之薄膜。 可採用在基材表面形成含有親水性化合物之硬化性組 成物之塗膜,藉由靜置將親水性化合物移至基材側的方法 ,取代使用預先將表面親水化的基材。親水性化合物係高 表面能之材料,因此具有配向於基材側,前述化合物(A 1 -29- 200915004 )或前述化合物(A 2 )等之顯示撥水性之化合物係低表面 能之材料’因此具有配向於氣相界面的性質。利用此性質 ’在硬化性組成物之塗膜中’可形成親水性化合物被配置 於基材表面的雙層構造。親水性化合物爲水解性矽烷化合 物等時’與基材表面反應,基材表面被親水化。 基材之形狀無特別限定’具有形成圖型之表面爲平面 '曲面、或部分具有曲面之平面的基材較佳,具有形成圖 型之表面爲平面形狀的基材較佳。特佳爲薄片狀或薄膜狀 之基材。薄片狀或薄膜狀之基材較佳爲在基材之單面形成 圖型。基材之面積也無特別限定,可採用具有可適用於以 往塗佈方法之大小之面的基材。基體之形狀係與這些基材 之形狀相同較佳。 本發明之在基材表面具有撥水性區域之圖型的處理基 材的圖型形狀無特別限定。圖型係在撥水性區域與非撥水 性區域形成,假如以非撥水性區域爲地,撥水性區域爲圖 (被描繪於地上者)時,圖係由點或線所構成。此點之面 積或形狀、線之寬或長不限定。本發明可形成微細圖型, 例如以線構成之圖型,可形成線寬爲1 Ομιη以下的圖型。 <基材之洗淨、親水化基材> 如前述,處理基材之製造時,預先將基材表面洗淨爲 佳。也可將基材表面進行親水化處理,較佳爲使用表面具 有親水性薄膜的基材。這些表面之處理可使用共通的方法 ,有時很難區別該處理爲這些處理中任一種。以下這些全 -30- 200915004 部當作基材之親水化處理,說明如下。 基材之親水化處理方法可使用將塑膠、金屬'玻璃、 陶瓷等之表面親水化處理之一般的方法。該方法例如有基 材表面進行濕式洗淨的方法、基材表面進行濕式氧化的方 法、基材表面進行光洗淨或光氧化的方法、基材表面塗佈 親水性化合物的方法、或組合這些方法的方法。基材之材 質爲親水性時,可直接使用,但是這種基材通常容易髒。 因此,使用基材前藉由濕式洗淨、光洗淨、或這些之組合 進行親水化處理爲佳。基材表面之材質爲疎水性,有時必 須進行親水性化,基材表面較佳爲藉由濕式氧化、光氧化 、或塗佈親水性化合物進行親水化處理較佳。 基材之濕式洗淨時,可使用水、水系洗淨劑、或非水 系洗淨劑(有機溶劑、氟系溶劑等)。特別是基材使用水 或含界面活性劑之水系洗淨劑洗淨後,使用異丙醇或乙醇 等之低沸點的有機溶劑,將表面之雜質或水分等除去、乾 燥的方法較佳。依據基材之種類或污染之種類•程度,可 追加步驟或減少步驟之一部份。有機系之污垢附著的基材 之濕式洗淨,首先爲了除去該污垢,可預先以二氯五氟丙 烷(旭硝子社製AK-225; CF3CF2CHC12與 CC1F2CF2CHC1F之混合物)等之氟系溶劑洗淨,接著以水 系洗淨劑或有機溶劑將基材浸漬洗淨爲佳。浸漬洗淨時, 可倂用超音波洗淨。對於玻璃可採用浸漬洗淨配合以含有 氧化铈系微粒子的硏磨劑硏磨洗淨,再以純水清洗、風乾 使用的方法取代浸漬洗淨。 -31 - 200915004 基材之濕式氧化係使用過氧化物等之氧化劑的水溶液 使表面氧化。氧化劑無特別限定,例如有硫酸、硝酸、過 氧化氫、過硫酸鉀、過硫酸銨、過錳酸鉀等。使基材濕式 氧化的方法只要是可將該水溶液塗佈於基材表面者時,即 無特別限定’可採用旋轉塗佈法、浸漬法、噴霧法、輥塗 佈法等。 將基材光洗淨或光氧化的方法有UV照射處理、 uv/o3處理(紫外光、臭氧、或兩者之組合之處理)、電 漿處理、電暈放電處理、火焰處理等,較佳爲uv/o3處理 〇 僅以濕式洗淨時,微小的有機物之污垢(例如中性洗 劑之界面活性劑之殘渣、潔淨室之浮游物等)容易殘留。 而上述之光洗淨無上述疑慮。因此,也可使用最先以濕式 洗淨除去比較大的污垢後,再以光洗淨進行洗淨的方法。 可用於基材表面之親水化處理的親水性化合物,例如 有聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙二醇) 等之親水性聚合物;甘油、季戊四醇、山梨糖醇等之多元 醇等。與基材表面反應,在表面形成親水性殘基之親水化 處理化合物,例如有Si ( OCH3 ) 4、Si ( OCH2CH3 ) 4 ' HSi ( OCH2CH3 ) 3、NH2CH2CH2CH2Si ( OCH2CH3 ) 3、
Si ( NCO ) 4等具有親水性基之水解性矽烷化合物、或該 化合物之一部份或全部被水解之化合物、或該化合物之水 解縮合物。使用H-Si ( 〇CH2CH3 ) 3時,與表面反應後, 必須以0.1 mo 1/L程度之氫氧化鈉水溶液洗淨。 -32- 200915004 親水性化合物或親水化處理化合物係以溶解於溶劑的 溶液形態進行塗佈較佳。親水性聚合物或多元醇較佳爲溶 解於水中,矽烷化合物較佳爲溶解於異丙醇等之醇系溶劑 。溶液中之這些化合物的濃度較佳爲〇.〇1〜1〇質量%,更 佳爲〇_1〜1質量%。 塗佈於基材之這些溶液之塗佈方法無特別限定,可使 用旋轉塗佈法、浸漬法' 噴霧法、輥塗佈法、彎月面塗佈 法、網板印刷法等。塗佈後除去溶劑,可得到親水化後之 表面。 基材之表面以不同之材料形成時的親水化處理採用以 親水性化合物或親水化處理化合物進行親水化的方法時, 對於不同之材料之表面可賦予相同的親水性,因此較理想 <處理基材之製造方法> 本發明之處理基材之製造方法無特別限定,如前述較 佳爲以微影法製造。以下說明微影法之處理基材的製造方 法。此方法之基礎步驟(例如塗膜之形成步驟等)也可適 用微影法以外之方法的方法,以下說明不僅限於微影法。 微影法之製造法係以下順序含有:在基材之表面形成 含有硬化性組成物之塗膜的步驟(以下稱爲塗膜形成步驟 )、將光照射於該塗膜之表面之一部份,使被光照射之部 分之硬化性組成物硬化,形成撥水性硬化膜的步驟(以下 稱爲硬化步驟)及除去存在於基材表面之未硬化之硬化性 -33- 200915004 組成物的步驟(以下稱爲顯影步驟)。含有這些步驟之製 造法之1例使用圖1具體說明。 圖1 ( a )係表示基材之1例。此基材(0 )係由基體 (1 )與其單面所形成之親水性薄膜(2 )所構成。圖1 ( b )係表示經塗膜形成步驟,在此基材之表面形成前述硬化 性組成物之塗膜(3 )者。圖1 ( c )係表示硬化步驟。將 光(6 )介於光罩(5 )照射於前述硬化性組成物之塗膜, 透過光罩(5 )之光透過部分的光使硬化性組成物之塗膜 硬化。被光照射之塗膜部分硬化成爲撥水性硬化膜(4 ) ,未被光照射之部分實質上不會硬化。圖1 ( d )係表示經 過顯影步驟所得之處理基材(9 )。處理基材(9 )之表面 具有由撥水性硬化膜之表面所構成之撥水性區域(8 )與 基材表面之非撥水性區域(7 )所形成之圖型。 塗膜形成步驟係如前述,使用硬化性組成物之溶液, 在基材表面上塗佈該溶液,形成該溶液之塗膜(濕潤膜) 接著除去溶劑形成硬化性組成物之塗膜。基材表面上塗佈 硬化性組成物之溶液的方法可採用例如旋轉塗佈法、浸漬 法、線棒塗佈法、混合塗佈法、輥塗佈法等。塗佈係在室 溫下或加熱下進行較佳。溶劑之除去較佳爲藉由蒸發除去 溶劑(以下也稱爲乾燥),在大氣中或氮氣流中等進行較 佳。乾燥係在室溫進行較佳。乾燥在加熱下進行時,可依 基材之材質之耐熱性適當改變溫度及時間。 硬化步驟係將光照射於塗膜之表面之一部份。光照射 所用的光較佳爲波長200nm以上之光,更佳爲波長300nm •34- 200915004 以上之光。又’較佳爲波長380nm以下之光,更佳爲波長 3 65nm以下之光。波長200nm以上之光具有基材分解之疑 慮較少的優點。藉由波長3 8Onm以下之光照射,開始硬化 反應之光硬化促進化合物(C )較容易取得,光源也廉價 。照射時間係依據光之波長、光之強度•光源之種類、組 成物之種類等可適當改變。超高壓水銀燈時,在2〜100 mw/cm2狀態下照射5〜1 20秒即可。高壓水銀燈時,一般 照射時間可比超高壓水銀燈更短。 光源例如有低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈 、氙燈、鈉燈、氮等之氣體雷射、有機色素溶液之液體雷 射、無機單結晶中含有稀土離子之固體雷射等。可得單色 光之雷射以外之光源可使用例如寬頻之線光譜、連續光譜 使用干涉過濾器、遮斷過濾器等之光學過濾器取出之特定 波長的光。因可一次較大面積照射,因此光源較佳爲高壓 水銀燈或超高壓水銀燈。 光之照射較佳爲藉由光罩進行光照射。藉由此方法可 僅在膜表面之所要區域產生硬化反應,可得到撥水性區域 與非撥水性區域形成所要之圖型的處理基材。 光照射之氣氛可任意選擇。形成使膜厚lOOnm以下之 硬化性組成物硬化的撥水性硬化膜時,有時會因氧阻礙硬 化,因此在氮氣體氣氛等惰性氣體氣氛下進行光照射較佳 。惰性氣體例如選自氮、氬、氦、二氧化碳等的氣體,氮 氣體較佳,因可廉價取得。 光照射只要是光照射用之光透過基材之波長的光時, -35- 200915004 從基材任一面側進行均可,通常由基材之含有組成物之膜 的面側進行光照射較佳。 使用介於光罩之光或雷射光進行光照射時,可得到撥 水性區域與非撥水性區域形成所要圖型所成的處理基材。 可形成撥水性區域或非撥水性區域之線寬爲1 0 μιη以下的 圖型。 本發明中,基材使用塑膠基板等之可撓性基板時,可 實施輥對輥法(Roll to Roll法)所設置之多數輕與多數 輥之間設置曝光機,對基板進行光照射,可以高產率得到 處理基材。 顯影步驟係除去存在於基材表面之未硬化的硬化性組 成物。藉由除去未硬化之硬化性組成物,使基材表面露出 。除去未硬化之硬化性組成物的方法係當前述化合物(A】 )、前述化合物(A2)、前述化合物(B)等爲低分子量 之化合物時’較佳爲吹送氮氣流除去的方法較佳。這些化 合物爲高分子量之化合物時,因容易蒸發,因此殘留未硬 化之硬化性組成物的表面以有機溶劑洗淨較佳。洗淨所用 之有機溶劑較佳爲溶解未硬化之硬化性組成物之各成分的 溶劑。該有機溶劑例如有甲醇、乙醇、異丙醇等之醇系溶 劑、乙酸乙酯 '乙酸丁酯等之酯系溶劑、己烷等之烴系溶 劑等。 <形成由功能性材料之膜所構成之圖型的構件> 本發明係形成由功能性材料之膜所構成之圖型之構件 -36- 200915004 (以下也稱爲功能膜形成構件)的製造方法。此製造方法 之特徵係含有:將含有功能性材料之液體供給上述本發明 之處理基材的表面,使撥水性區域以外之表面附著該液體 的步驟(以下稱爲功能性膜形成步驟1 )及由附著之該液 體中除去溶劑形成由功能性材料之膜所構成之圖型的步驟 (以下稱爲功能性膜形成步驟2)。功能性膜形成步驟2 之後追加除去撥水性硬化膜的步驟(以下稱爲硬化膜除去 步驟),也可製造除去前述撥水性硬化膜的構件。 使用圖2具體說明含有這些步驟之功能膜形成構件之 製造法之1例。 圖2(d)係表示與圖1(d)相同的處理基材。處理 基材(9)之表面具有由撥水性硬化膜之表面所構成之撥 水性區域(8 )與基材表面之非撥水性區域(7 )所形成的 圖型。圖2 ( e )係表示功能性膜形成步驟1。將含有功能 性材料的液體(U )由液供給裝置(1 〇 )供給處理基材之 表面’使液體(1 1 )附著於撥水性區域以外(非撥水性區 域(7))的表面。液體供給裝置(1〇)例如可使用噴墨 裝置等。液體(11)即使接觸撥水性區域(8)之表面也 可藉由撥水性區域表面之高撥水性(且高撥油性)排斥該 液體’因而液體(11)不會附著於撥水性區域(8)之表 面。圖2 ( f)係表示經過功能性膜形成步驟1的基材。液 體(1 1 )係塡滿非撥水性區域(7 )之表面,而不存在於 撥水性區域(8 )之表面。如圖所示,液體(η )即使高 於撥水性硬化膜之高度,也不會覆蓋撥水性區域(8 )之 -37- 200915004 表面。 圖2 ( g )係表示經過功能性膜形成步驟2所得之功能 膜形成構件(1 3 )。由含有功能性材料的液體(1 1 )中除 去溶劑,形成由功能性材料之膜(1 2 )與其以外之部分所 構成之圖型。圖2(h)係由圖2(g)所示之功能膜形成 構件(1 3 )經過硬化膜除去步驟所得之除去撥水性區域( 8 )之撥水性硬化膜的功能膜形成構件(1 3 )。 功能性材料例如有形成金屬配線之金屬粒子分散膏、 形成彩色濾光片之色素材料、形成電子裝置•有機顯示器 的陶瓷材料、有機半導體材料等。 含有功能性材料之液體係指將功能性材料溶解或分散 於水、有機溶劑、這些之混合物等之溶劑的液體或液狀體 。本發明之處理基材之撥水性區域中,如前述,也顯示撥 油性時,上述有機溶溶劑也可使用極性較低之有機溶劑。 有機溶劑無特別限定,例如有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等 之醇類;正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、癸烷、十二 烷、十四烷、十六烷、十八烷、環己烷、甲苯、二甲苯、 四氫化萘、十氫化萘等之烴類;乙二醇二甲醚、乙二醇 二乙醚、乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二 乙醚、四氫呋喃、二噁烷等之醚系化合物;丙烯碳酸酯、 γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、二甲基亞 碾、環己酮等之極性化合物。這中當中,較佳爲選擇溶解 性、分散性、安定性等較佳的溶劑。這些有機溶劑可單獨 或混合二種以上之混合物來使用。 -38- 200915004 功能性膜形成步驟1之液體的塗佈方法例如有旋轉塗 佈法、浸漬法、線棒塗佈法、刮刀塗佈法、輥塗佈法等之 塗佈方法、網版印刷、噴墨法等對特定區域之印刷方法。 這些中,從可選擇性塗佈於由撥水性區域與非撥水性區域 所構成之圖型上的非撥水性區域的觀點,較佳爲網版印刷 、噴墨法。 功能性膜形成步驟2之溶劑之除去係與前述相同,溶 劑之蒸發除去(也稱乾燥)較佳。乾燥係在大氣中或氮氣 流中等進行較佳。乾燥係在室溫進行較佳。乾燥在加熱下 進行時,可依基材之材質之耐熱性適當改變溫度及時間。 電子元件等中’除去撥水性硬化膜後之功能膜形成構 件是有用的。除去撥水性硬化膜係因該構件作爲電子元件 使用時’撥水性硬化膜可能會影響元件的作動的緣故。硬 化膜除去步驟中,撥水性硬化膜除去時,構件使用鹼性溶 液洗淨較佳。構件可浸漬於鹼性溶液中洗淨。鹼性溶液例 如有鹼金屬氫氧化物(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)之水溶液 或甲醇溶液、四甲銨氫氧化物之水溶液或甲醇溶液。鹼金 屬氫氧化物或四甲銨氫氧化物溶液之濃度較佳爲0.05〜 1.0mol/L。洗淨或浸漬之溫度較佳爲在10〜50°C下0.5分 鐘〜1.0小時。 構件可藉由UV/03處理除去撥水性硬化膜。例如使用 UV/03 產生裝置 PL7-200 ( Cenegineering 社製),將構件 照射〗〜3分鐘。 撥水性硬化膜之除去時,從較容易除去的觀點,撥水 -39- 200915004 性硬化膜之膜厚越薄越佳。如前述’該膜厚較佳爲0.1〜 50nm,更佳爲 0.1 〜l〇nm。 【實施方式】 〔實施例〕 以下舉例(例1〜4、6 (實施例)、例5 (比較例) )具體說明本發明,但是本發明不受此限定。 (溶液(1 )之調製) 樣品瓶中採取異丙醇(2.5g)。添加分子之兩末端具 有三甲基矽烷基之甲基氫聚矽氧油(KF-99、信越化學工 業社製、相當於前述式(al )中,m=l以上之數、n = 〇、 k = 0、WkCHs之化合物、分子量 1400、化合物(A2)) 之10質量%異丙醇溶液(O.lg)。再添加二季戊四醇六丙 烯酸酯(相當於化合物(B ))之異丙醇1質量%溶液( 〇.2g )、光自由基聚合引發劑:IRGACURE 907 ( CIBA· GEIGY Limited社製)之1質量%異丙醇溶液(0.06g)。 將樣品瓶數次搖晃使溶液混合得到硬化性組成物之溶液。 以下此溶液作爲溶液(1 )。 (溶液(2 )之調製) 樣品瓶中採取異丙醇(2.5g )。添加分子之兩末端具 有三甲基矽烷基之甲基氫聚矽氧油(KF-99、信越化學工 業社製、相當於前述化合物(A2 ))之1 0質量%異丙醇 -40- 200915004 溶液(o.lg)。再添加(ch2 = ch) ( CH3) 2SiO ·[ (CH3 ) 2SiO]n * Si ( CH3 ) 2 ( CH = CH2 ) ( DMS-V21、
Gelest社製、分子量6000、相當於化合物(B))之異丙 醇1質量%溶液(〇.2g )、雙(乙醯基乙酸)白金(II) (sigma-aldrich社製)之1質量%四氫呋喃溶液(0.07g) 。將樣品瓶數次搖晃使溶液混合得到硬化性組成物之溶液 。以下此溶液作爲溶液(2 )。 (溶液(3 )之調製) 樣品瓶中採取異丙醇(2.5g)。添加分子之兩末端具 有三甲基矽烷基之甲基氫聚矽氧油(KF-99、信越化學工 業社製、相當於前述化合物(A2 ))之1 0質量%異丙醇 溶液(O.lg)。再添加季戊四醇聚縮水甘油醚(EX-411、 長瀨Chemtex社製、相當於化合物(B))之異丙醇1質 量%溶液(〇.2g )、光陽離子聚合引發劑:IRGACURE 250 (CIBA-GEIGY Limited社製)之1質量%異丙醇溶液( 0.06g )、增感劑·· DETX (日本化藥社製)之1質量%異 丙醇溶液(〇.〇3g )。將樣品瓶數次搖晃使溶液混合得到 硬化性組成物之溶液。以下此溶液作爲溶液(3 )。 (溶液(4 )之調製) 具備攪拌器之l〇〇ml的三口燒瓶中投入 HSi ( OC2H5 ) a ( 3.2g ) 、CH2 = C ( CH3 ) COO ( CH2 ) 3Si (OCH3)3(東京化成工業社製、〇.16g)、 •41 - 200915004 CF3 ( CF2 ) 5CH2CH2S1 ( 〇CH3 ) 3 ( TSL825 7、GE 東芝 silicone 社製、lg) 、H ( CH3 ) 2SiOSi ( CH3) 2H ( LS-7040、信越化學工業社製、4.3g )。接著添加己烷(28g )、異丙醇(12g)。 攪拌狀態下滴加1 .28%鹽酸水溶液1 .8g。滴加結束後 ,再攪拌1小時。然後除去溶劑得到液狀生成物(相當於 化合物(A 1 ))。所得之液狀生成物溶解於異丙醇中,製 作液狀生成物之1 0質量%異丙醇溶液。 除了使用上述液狀生成物之1 0質量%異丙醇溶液取代 溶液(1)之調製之甲基氫聚矽氧油之10質量%異丙醇溶 液外,以相同方法得到硬化性組成物之溶液。以下此溶液 爲溶液(4 )。 (溶液(5 )之調製) 除了使用二甲基聚矽氧油(KF-96-5 0cs、信越化學工 業社製、前述式(al )中,m = 0、n = 0 ' k=l以上之數' R】=CH3、W^CHs之化合物)取代溶液(1 )之調製中之分 子之兩末端具有三甲基矽烷基之甲基氫聚矽氧油外,其餘 相同得到硬化性組成物之溶液。以下此溶液爲溶液(5 ) [例1]處理基材1之製作 (基板之洗淨) 5cm四方之矽晶圓以甲醇洗淨後,再以uV/03洗淨。 -42- 200915004 (溶液之塗佈) 將製作之溶液(1 )旋轉塗佈(3 000rpm、20秒)於 矽晶圓。 (光照射) 對於製得之塗膜表面,由塗膜側介由具有開孔圖型( 2.5 cm X 5 cm )之光罩,以超高壓水銀燈之紫外線(波長 300 〜450nm) 100mw/cm2 照身寸 30 秒。 (基材之洗淨) 將基材以異丙醇清洗後,以乙醇清洗,使用氮氣流乾 燥得到處理基材1。 [例2]處理基材2之製作 例1之處理基材之製作中,除了溶液(1)改爲溶液 (2 ),光照射之條件改爲lOOmw/cm2 ' 60秒外,其餘同 樣得到處理基材2。 [例3]處理基材3之製作 例1之處理基材之製作中,除了溶液(1)改爲溶液 (3 ),光照射之條件改爲l〇〇mW/Cm2、60秒外,其餘同 樣得到處理基材3。 -43- 200915004 [例4]處理基材4之製作 例1之處理基材之製作中,除了溶液(〗)改爲溶液 (4)外,其餘同樣得到處理基材4。 [例5]處理基材5之製作 例1之處理基材之製作中,除了溶液(1 )改爲溶液 (5 )外,其餘同樣得到處理基材5。 對於例1〜5所製作之處理基材進行以下之評價。 (膜厚之測定) 藉由 atomic force microscope (AFM)測定撥水性之 薄膜的膜厚。例1之處理基材爲8nm。 (接觸角之測定) 測定處理基材之表面對水的接觸角。對水之接觸角係 藉由靜滴法依據JIS R3 2 5 7「基板玻璃表面之潤濕性試験 方法」,將水滴載至於基材上之測定表面之3處,測定各 水滴。液滴係2μί/滴,測定係在2(TC下進行。接觸角係 以3測定値之平均値(n = 3 )表示。對十六烷之接觸角也 以相同方法測定。結果如表1所示。例1〜5中確認形成 具有親水性區域與撥水性區域之處理基材。 (撥水性之膜之除去) 將上述步驟所得之處理基材浸漬於〇.lmol/L之氫氧 -44- 200915004 化鈉水溶液中1分鐘後,使用蒸餾水清洗,以氮氣流在室 溫乾燥。測定基材之表面對水的接觸角。結果如表〗所示 。雖確認例1〜4中,可除去撥水性之膜,但是例5中, 未能除去撥水性之膜》 [表1〕 例 處理基材之接觸角(度) 撥水膜除去後之接觸角( 度) 7 C 十六烷 7 光照射部 遮光部 光照射部 遮光部 光照射部 遮光部 1 100 14 30 10 9 5 2 103 12 31 11 10 5 3 101 10 28 11 8 5 4 107 9 46 11 7 5 5 102 12 [例6]撥水親水圖型之形成後之處理基材之製作 除了光照射時,使用lOpinL/S之光罩外,與例1同樣 操作得到具有親水性區域與撥水性區域之圖型的處理基材 。基材表面藉由SEM觀察。相片如圖3 (左)所示。確認 形成寬ΙΟμιη之明暗圖型。 處理基材浸漬於〇.lmol/L之氫氧化鈉水溶液(25°C ) 中1分鐘後,使用蒸餾水清洗,以氮氣流在室溫乾燥。基 材表面藉由SEM觀察。相片如圖3 (右)所示。確認撥水 性之膜被除去,明暗圖型消失。 〔產業上之利用可能性〕 -45- 200915004 依據本發明時,不須使用大規模設備、真空裝置及光 源,可形成由撥水性區域與非撥水性區域所構成之微細撥 水-非撥水圖型。利用噴墨在該圖型面噴射含有功能性材 料之墨水時,僅在非撥水性區域保持含有功能性材料之墨 水,而撥水性區域未保持墨水,因此含有功能性材料之墨 水可將基材圖型化。本發明也可用於形成電子裝置之電路 。因此,本發明之功能性膜形成構件適用於噴墨方式之液 晶用彩色濾光片、有機EL顯示器、半導體裝置或電路之 配線圖型之製造等。 具有撥水-非撥水圖型之處理基材之非撥水性區域含 有具功能性材料之墨水,也可將功能性材料轉印至別的基 材上。 本發明之基材表面具有撥水-非撥水圖型之處理基材 也可用於醫療領域。例如製作具有毛細血管之血管部成爲 非撥水性區域(特別是親水性區域)之圖型的光罩,將毛 細血管之圖型轉印至基材。其上散佈血管皮細胞,僅在非 撥水性區域使細胞增殖,可使毛細血管之圖型再生。 本發明之基材表面具有撥水-非撥水圖型的處理基材 係利用存在於非撥水性區域(特別是親水性區域)之表面 的羥基等之反應性,使該非撥水性區域之表面與具有其他 性質之化合物反應,也可形成具有撥水性與其他性質的基 材。 在此引用2007年3月1日申請之日本專利申請2007· 05 1 623號之說明書、申請專利範圍、圖面及摘要之全内容 -46- 200915004 ,作爲本發明之說明書之揭示內容。 【圖式簡單說明】 〔圖1〕係表示本發明之處理基材之製造方法的剖面 模式圖。 〔圖2〕係表示本發明之構件之製造方法的剖面模式 圖。 〔圖3〕係表示實施例之形成撥水親水圖型的處理基 材及浸漬於氫氧化鈉水溶液後之處理基材的SEM相片( 倍率3 0 0倍)。 【主要元件符號說明】 〇 :基材 1 :基體 2 :親水性薄膜 3 :硬化性組成物之塗膜 4 :撥水性硬化膜 5 :光罩 6 :光 7 :非撥水性區域 8 :撥水性區域 9:處理基材 I 〇 :液供給裝置 II :含有功能性材料的液體 -47- 200915004 1 2 :功能性材料之膜 1 3 :功能性膜形成構件 -48
Claims (1)
- 200915004 十、申請專利範圍 1·—種處理基材,其係在基材表面具有撥水性區域 之圖型的處理基材,其特徵爲該撥水性區域係由含有下述 化合物(A1 )或下述化合物(A2 )與下述化合物(B ), 再任意含有光硬化促進化合物(C )之硬化性組成物硬化 而成的撥水性硬化膜所構成者, 化合物(A1):具有與矽原子鍵結之氫原子與光硬化 * 性基的有機聚矽氧烷, 化合物(A2):具有與矽原子鍵結之氫原子,不具有 光硬化性基的有機聚矽氧烷, 化合物(B ):具有光硬化性基的化合物。 2. 如申請專利範圍第1項之處理基材,其中光硬化 性基爲丙烯醯基或甲基丙烯醯基,光硬化促進化合物(C )爲藉由光產生自由基的自由基產生劑。 3. 如申請專利範圍第1項之處理基材,其中光硬化 ί 性基爲1,2·環氧基,光硬化促進化合物(C )爲藉由光產 生陽離子的陽離子產生劑。 4. 如申請專利範圍第1項之處理基材,其中光硬化 性基爲乙烯基,光硬化促進化合物(C)爲白金系觸媒。 5. 如申請專利範圍第1〜4項中任一項之處理基材, 其中撥水性區域以外之基材表面對水之接觸角爲5 0度以 下,撥水性區域對水之接觸角爲7〇度以上。 6. 如申請專利範圍第1〜5項中任一項之處理基材, 其中撥水性硬化膜之膜厚爲0.1〜]OOnm。 -49- 200915004 7. 如申請專利範圍第1〜6項中任一項之處理基材, 其中該化合物(A1 )或該化合物(A2 )中,相對於每1 個矽原子,與矽原子鍵結的平均氫原子數爲0.1〜1.0個。 8. —種表面具有撥水性區域之圖型之處理基材的製 造方法,其特徵係藉由依序含有: 基材表面形成含有下述硬化性組成物之塗膜的步驟, 光照射於該塗膜表面之一部份,使被光照射之部分的 硬化性組成物硬化,形成撥水性硬化膜的步驟及 除去存在於基材表面之未硬化之硬化性組成物之步驟 的方法,製造表面具有由撥水性硬化膜所構成之撥水性區 域之圖型的處理基材, 硬化性組成物:含有下述化合物(A 1 )或下述化合物 (A2)與下述化合物(B),再任意含有光硬化促進化合 物(C)之硬化性組成物硬化的撥水性硬化膜所構成者, 化合物(A1):具有與砂原子鍵結之氫原子與光硬化 性基的有機聚矽氧烷, 化合物(A2):具有與矽原子鍵結之氫原子,不具有 光硬化性基的有機聚矽氧烷, 化合物(B ):具有光硬化性基的化合物。 9. 如申請專利範圍第8項之製造方法,其係照射具 有200nm以上之波長的光。 1 0· —種形成功能性膜之構件的製造方法,其特徵係 藉由含有: 將含有功能性材料與溶劑之液體供給申請專利範圍第 -50- 200915004 1〜7項中任一項之處理基材的表面,使該液體附著於處理 基材表面之撥水性區域以外之區域的步驟及由附著之該液 體除去溶劑,形成由功能性材料之膜所構成之圖型之步驟 的方法,在基材表面形成功能性膜的圖型。 1 1 · 一種形成功能性膜之構件的製造方法,其特徵係 藉由含有: 將含有功能性材料與溶劑之液體供給申請專利範圍第 1〜7項中任—項之處理基材的表面,使該液體附著於處理 基材表面之撥水性區域以外之區域的步驟及由附著之該液 體中除去溶劑,形成由功能性材料之膜所構成之圖型的步 驟及除去撥水性硬化膜之步驟的方法,在基材表面形成功 能性膜的圖型。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之形成功能性膜之構件的 製造方法,其係藉由使用鹼性溶液洗淨,除去撥水性硬化 膜。 -51 -
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007051623 | 2007-03-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200915004A true TW200915004A (en) | 2009-04-01 |
Family
ID=39721327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW097107115A TW200915004A (en) | 2007-03-01 | 2008-02-29 | Processed substrates having water-repellent areas in patterns, process for production thereof, and process for production of members having patterms made of functional material films |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090317608A1 (zh) |
EP (1) | EP2116900A4 (zh) |
JP (1) | JP5177129B2 (zh) |
KR (1) | KR20090123851A (zh) |
CN (1) | CN101622579B (zh) |
TW (1) | TW200915004A (zh) |
WO (1) | WO2008105503A1 (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4784646B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2011-10-05 | 旭硝子株式会社 | 親水性領域と撥水性領域を有する処理基材およびその製造方法 |
WO2012077727A1 (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-14 | 旭硝子株式会社 | 粘着層付き透明面材、表示装置およびそれらの製造方法 |
CN103460135B (zh) * | 2011-03-29 | 2017-03-01 | 道康宁公司 | 用于设备制造的可曝光成像和可显影的倍半硅氧烷树脂 |
US8586397B2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-11-19 | Sunpower Corporation | Method for forming diffusion regions in a silicon substrate |
JP5767615B2 (ja) * | 2011-10-07 | 2015-08-19 | 富士フイルム株式会社 | インプリント用下層膜組成物およびこれを用いたパターン形成方法 |
JPWO2014034688A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2016-08-08 | 東京応化工業株式会社 | 基板表面の改質方法、改質膜、及び基板表面の改質に用いられる被覆溶液 |
TWI481858B (zh) * | 2013-06-05 | 2015-04-21 | Ind Tech Res Inst | 拉曼散射增強基板 |
WO2019073878A1 (ja) * | 2017-10-11 | 2019-04-18 | 株式会社ニコン | 化合物、パターン形成用基板、光分解性カップリング剤、パターン形成方法及びトランジスタの製造方法 |
JP7121505B2 (ja) | 2017-10-11 | 2022-08-18 | 株式会社ニコン | 化合物、パターン形成用基板、光分解性カップリング剤、パターン形成方法及びトランジスタの製造方法 |
JPWO2019177120A1 (ja) * | 2018-03-16 | 2021-03-25 | Agc株式会社 | 膜付き基材 |
KR20210005001A (ko) * | 2018-04-24 | 2021-01-13 | 다우 실리콘즈 코포레이션 | 포지티브 톤 광패턴화가능한 실리콘 |
JP7185067B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2022-12-06 | 富士フイルム株式会社 | 画像記録方法 |
KR102502849B1 (ko) * | 2020-11-24 | 2023-02-23 | 창원대학교 산학협력단 | 패턴 제조장치 및 이를 이용한 패턴의 제조방법 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2507608A1 (fr) * | 1981-06-15 | 1982-12-17 | Rhone Poulenc Spec Chim | Compositions organopolysiloxaniques liquides photopolymerisables pour enduction de materiaux |
FR2597110A1 (fr) * | 1986-04-14 | 1987-10-16 | Rhone Poulenc Multi Tech | Composition organopolysiloxane, potentiellement reticulable et utilisable notamment en microlithographie, et son procede d'application |
US5238787A (en) * | 1991-04-22 | 1993-08-24 | Dow Corning Corporation | Photodelineable coatings from hydrogen silsesquioxane resin |
JP3022101B2 (ja) * | 1993-10-19 | 2000-03-15 | 信越化学工業株式会社 | 剥離性オルガノポリシロキサン組成物及び剥離紙 |
US5981679A (en) * | 1996-11-18 | 1999-11-09 | Toagosei Co., Ltd. | Organopolysiloxane |
JP2002179795A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Sumitomo Chem Co Ltd | 感光性樹脂、レジスト組成物およびパターン形成方法 |
EP1225187B1 (en) * | 2001-01-19 | 2009-05-27 | 3M Innovative Properties Company | Fluorovinyl oligomer component having silane groups, liquid compositions thereof and method of coating |
JP5000072B2 (ja) * | 2002-04-04 | 2012-08-15 | 株式会社カネカ | 発光ダイオード |
JP2006241462A (ja) * | 2002-04-04 | 2006-09-14 | Kaneka Corp | 光学材料用組成物、光学材料、その製造方法、およびそれを用いた液晶表示装置 |
JP4404049B2 (ja) * | 2003-03-07 | 2010-01-27 | 旭硝子株式会社 | 感光性樹脂組成物及びその塗膜硬化物 |
JP4559048B2 (ja) * | 2003-07-24 | 2010-10-06 | ダウ・コーニング・コーポレイション | 硬化性シリコーン組成物、及びこれを用いたパターン形成方法 |
WO2005028537A1 (ja) * | 2003-09-18 | 2005-03-31 | Kaneka Corporation | 末端にエポキシ基および/またはオキセタン基含有ケイ素基を有する有機重合体を含む光硬化型樹脂組成物およびその製造方法 |
JP4997765B2 (ja) * | 2003-12-04 | 2012-08-08 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素化合物、撥水性組成物および薄膜 |
JP4371220B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2009-11-25 | 信越化学工業株式会社 | 微細パターン転写用原版及びその作製方法 |
JP4661785B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-03-30 | 旭硝子株式会社 | 撥水親水膜を表面に有する基材の製造方法 |
JP2006143835A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 放射線硬化性樹脂組成物、これを用いた光導波路、及び光導路の製造方法 |
JP4660182B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2011-03-30 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 活性化エネルギー線硬化性シリコーン組成物及びそれを用いたネガ型パターン形成方法 |
WO2006076603A2 (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Cabot Corporation | Printable electrical conductors |
JP4784646B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2011-10-05 | 旭硝子株式会社 | 親水性領域と撥水性領域を有する処理基材およびその製造方法 |
US7407710B2 (en) * | 2006-04-14 | 2008-08-05 | 3M Innovative Properties Company | Composition containing fluoroalkyl silicone and hydrosilicone |
CN101501081B (zh) * | 2006-08-11 | 2011-08-17 | 旭硝子株式会社 | 聚合性含氟化合物、具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材 |
-
2008
- 2008-02-28 EP EP08712104A patent/EP2116900A4/en not_active Withdrawn
- 2008-02-28 KR KR1020097011439A patent/KR20090123851A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-02-28 JP JP2009501300A patent/JP5177129B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-28 WO PCT/JP2008/053533 patent/WO2008105503A1/ja active Application Filing
- 2008-02-28 CN CN2008800065333A patent/CN101622579B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-29 TW TW097107115A patent/TW200915004A/zh unknown
-
2009
- 2009-09-01 US US12/551,863 patent/US20090317608A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2116900A1 (en) | 2009-11-11 |
US20090317608A1 (en) | 2009-12-24 |
EP2116900A4 (en) | 2012-06-27 |
WO2008105503A1 (ja) | 2008-09-04 |
CN101622579A (zh) | 2010-01-06 |
JPWO2008105503A1 (ja) | 2010-06-03 |
KR20090123851A (ko) | 2009-12-02 |
JP5177129B2 (ja) | 2013-04-03 |
CN101622579B (zh) | 2012-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200915004A (en) | Processed substrates having water-repellent areas in patterns, process for production thereof, and process for production of members having patterms made of functional material films | |
JP4784646B2 (ja) | 親水性領域と撥水性領域を有する処理基材およびその製造方法 | |
JP4661785B2 (ja) | 撥水親水膜を表面に有する基材の製造方法 | |
JP5534246B2 (ja) | ナノインプリント用レジスト下層膜形成組成物 | |
JP6756729B2 (ja) | 新規シロキサンポリマー組成物及びそれらの使用 | |
JP4834866B2 (ja) | ナノパターニング方法、硬化されたレジストフィルム及び該レジストフィルムを含有する物品 | |
JP2005051222A (ja) | 半導体及び/又はシリコンを含む薄膜を形成するための組成物と方法、および形成された構造体 | |
WO2015120025A1 (en) | Cross-linkable fluorinated photopolymer | |
KR102289199B1 (ko) | 친액부와 발액부를 갖는 기재의 제조 방법, 조성물 및 도전막의 형성 방법 | |
CN113015940A (zh) | 用于高分辨率图案化的含硅烷醇有机-无机杂化涂层 | |
CN105573053B (zh) | 具有亲液部与疏液部的基材的制造方法及其应用及组合物 | |
TWI588610B (zh) | 用於裝置製造的可光圖案化及可顯影之倍半矽氧烷樹脂 | |
JP2008189836A (ja) | 撥水性領域のパターンを有する処理基材、その製造方法、および機能性材料の膜からなるパターンが形成された部材の製造方法 | |
WO2015089062A1 (en) | Patterning functional materials | |
WO2005119367A1 (ja) | 撥水性組成物、撥水性薄膜および撥水性親水性パターンを有する薄膜 | |
Son et al. | Photo-cleavable perfluoroalkylated copolymers for tailoring quantum dot thin films | |
JP2007248726A (ja) | 親水性領域と撥水性領域を有する処理基材およびその製造方法 | |
TW202041599A (zh) | 官能性聚氫倍半矽氧烷樹脂組成物、產生其的方法及其用途 | |
JP2022123159A (ja) | 重合体、組成物、処理基材、処理基材の製造方法及び部材の製造方法 | |
JP2008004303A (ja) | 導電性パターン形成方法、及びワイヤグリッド型偏光子 | |
Ramli et al. | Synthesis and fidelity study of ultraviolet-curable hydrogen silsesquioxane analogue as an elastomeric stamp |