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TWI320875B - Method of producing pattern-formed structure and photomask used in the same - Google Patents

Method of producing pattern-formed structure and photomask used in the same Download PDF

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TWI320875B
TWI320875B TW091106337A TW91106337A TWI320875B TW I320875 B TWI320875 B TW I320875B TW 091106337 A TW091106337 A TW 091106337A TW 91106337 A TW91106337 A TW 91106337A TW I320875 B TWI320875 B TW I320875B
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TW
Taiwan
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layer
photocatalyst
pattern
substrate
forming body
Prior art date
Application number
TW091106337A
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English (en)
Inventor
Kobayashi Hironori
Original Assignee
Dainippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Description

1320875 ___MM 91106337 五、發明說明（Ο [發明所屬之技術領域] 本發明係關係圖案形成體之製造方法，其中在使用光觸 聲以使特性發生變化時，所形成之圖案形成體則由於未含 光觸媒而很少有可能發生經時劣質化者，以及亦可使用於 此項製造方法之光罩。 、 [先前之技術] 迄今為形成高精細之圖案之方法已知如下：即對塗覆於 基材上之光蝕刻層施行圖案曝光，曝光後使光蝕刻膠顯 像，然後施=蝕刻，或在使用一具有功能性之物質為光蝕 •膠之下，藉光蝕刻膠之曝光直接形成所想要之圖案等之 利用光蝕刻法（照相平版印刷術）之圖案形成體之製造 法。 利用 色滤光 型透鏡 模之製 同時， 施行姓 用一具 •液·等 亦有 圖案之 問題而 在另 成（方法）係被使用於彩 之彩色圖案之形成，微 造，圖案曝光用之鉻掩 形’需要使用光钱刻膠 顯像液來施行顯像，或 等之問題，再者，在使 之場合，亦有顯像用之 彩色濾光器等之高精細 案由於有位置精度等之 ’本案發明人等一直在 光蝕刻法之高精細圖案〜μ 器（被用於液晶顯示裝置等） 之形成，精細電路基板之製 造等，而依照此等方法之情 並且在曝光後需要使用液體 刻，因此造成必需處理廢液 有功能性之物質為光蝕刻膠 所引起之劣質化等之問題。 ::藉印刷等之手段來形成 :法：但藉印刷所形成之圖 難於形成向精度之圖案。 方面，為了解決此種問題
五、發明說明（2)
修正 物；5 :成ί ^到3 :媒之作用時會發生可濡性之變化之 圖案之圖案形成體之製造方法等。“，迄今 光觸Ξ之作用來圖案形成體之製造方法由於 圖案形成體之種類，有身含有光觸媒之構思’依 可能性之問題。有夺“由此項光觸媒引起劣質化之 [本發明所欲解決之問題] 2發：係鐘於上述問題所創案之發明，其主要目的在於 :- ®案形成體之製造方法’係在製造圖案形成體之 ^有可能以高精度形成圖案，曝光後不需要其後處理，而 所製成之圖案形成體内並未含有光觸媒，因此不必擔心 圖案形成體本身之劣質化者。 [解決問題之手段]
為了解決上述目的’本發明提供一種圖案形成體之製造 方法，其特徵為，具有下述步驟：圖案形成體用基板製備 步騾，在此製備一圖案形成體用基板，此基板具有受到光 觸媒之作用時發生表面特性變化之特性變化層；以及圖案 形成步驟，在此將一在基材上形成含有光觸媒之含光觸媒 層而成之含光觸媒層側基板之該含光觸媒層及上述特性變 化層以可得到2〇〇 /z m以下之間隙之方式予以隔開配置後， 對此從指定方向施加能量之照射，藉此在上述特性變化層 之表面上形成一發生特性變化之圖案者。 B 依照本發明，尤其在能量之照射後不需要其後處理，可 高精細形成具有各種特性之圖案。再者，由於在能 照
丄320875 Ά 一修正 曰 ΛΜ 91106337 五、發明說明（3) 二f :圖案形成體拆除含光觸側基 身不會含右人出餓诉a _茶形成體本
有3光觸媒層，從而不必擔心由光觸# t E ?丨起之圖案形成體之經時劣質化。此外，之作用所 與特性變化屏Μ阻枯7 *於含光觸媒層 精度之下得3 在上述範圍内，可在良好之效率及 在上2特？變化之圖案之圖案形成體 ^ ^ 1U π 1 較佳的疋，將該含光觸媒層與該特 =層：間隙可達到〇. 2"範圍内之方式；^性 -置。由於含光觸媒層與特性變化層之搞開 l〇//m範圍内，以赖主 阳值在0.2em〜 ♦特性變化之圖案之V案形γ體之照射即可得到-具有發 在上述之發明中，較佳的是， *基材與-以圖案狀形成於基材上；：=:侧基板為 因為，如此以圖宏 光觸媒層所構成。 ίϋ 特性不同之圖案形成於特性變Γ吏用 化，照射之能並對應之面發生特性變 士 a 士 / 並未特別限於平行之能，再去 饤旺變 方向亦未特別受到限制，因此且者，此1之照射 及配置自由度之優點。 ’、 曰增加能源之種類 在上述之發明中，較佳的是，上 -基材’形成於上述基材上之含光觸觸媒層側基板為 =成之遮光部所構成，且上述圖案形】牛驟=及以圖案狀 射係從含光觸媒層側基板施行者y 夕中之能量之照 旦=:若如此使含光觸媒層側基板具 里之…、射之際不必使用光罩 I 。卩，則在能 而不需要施行對光罩之 91106337(替換）-2.ptc 修正 號 9110M.T7 曰 五、發明說明（4) 對準等，而有可能達成步驟之簡化。 在上述之發明中，上述含 上述基材上形成有圖案狀側基板亦可以為，在 成有上述含光觸媒層者 遂^部且在該遮光部上形 可以為，在上述基材上形=含層側基板亦 媒層上形成有圖案狀之上述遮光部者。、S在上述含光觸 遮光部被配置於接近特性變 圖案之精度上可謂為較佳之=之位置者乃在所得特性 遮光部配置於上述位置1再J先;_卩二從而，較佳的是，將 光部之場合有下述優點：即在上f二先觸媒層上形成有遮 Γ 特化層之配置之際，可將該遮光部用作間隔 在上述之發明中，較枯的θ 層ΐ:之下内施V〗:光物’而在上述間隔物與上述特性變化 如此，在含光觸媒層上以圖案 :::::::::接觸之方式施行曝“有== 贫二:使該部份受到能量之照射，特性變化 :ί ί Ξ 會生變化。從而’有可能以與形成有間 物之圖案相同之圖案在特性變化層上形成不同特性之圖 第9頁 91106337(替換）-2.pt( 1320875
---案號 9iinfiM7 五、發明說明（5) 在上述之發明中，較佳的 料形成之遮光部。因為間隔 ，咐著於特性變化層上之狀態 -藉此形成更高精細之圖案。 是’上述間隔物為由遮光性材 物為遮光部，在使遮光部緊密 下施行能量之照射時，有可能 本發明亦提供一種圖案形成體之製造方法，其特徵為， 將一在透明基材上形成有圖案狀遮光部之光罩上，介隔底 塗層形成有含光觸媒層之含光觸媒層側基板以及一至少且 有受到含光觸媒層中之光觸媒之作用時發生特性變化之ς 化層之圖案形成體用基板以上述含光觸媒層與上述圖 _形成體用基板可互相接觸之方式予以配置，或按一上述 含光觸媒層中之光觸媒之作用可達到上述特性變化層之距 離隔開配置上述含光觸媒層側基板，然後施加能量之照 射以使所照射之部份之特性變化層之特性發生變化，其 次拆除含光觸媒層側基板，藉此形成一發生特性變化之圖 口13本發明，尤其在能量之照射後不需要其後處理，而 I製=一具有高感度且高精細度之圖案。再者，由於在能 直之照射後從圖案拆除含光觸媒層側基板，特性變化層側 $板本身不會含有含光觸媒層，從而不必擔心光觸媒之作 ▼所引起之經時劣質化。此外’由於底塗層之效果，在上 述遮光部之圖案化之際’存在於遮光部或遮光部間之開口 部之殘渣等不會影響到光觸媒之作用。從而，有可能提高 光觸媒之感度，以短時間之能量之照射即可得到發生特性 變化之圖案。
案號 91106337 五、發明說明（6) 在上述之發明中，較佳 媒之作用可達到上述特性變^展上述含光觸媒層中之光觸 …範圍内。因為含光=之：離為在。.2，〜1 : 0.2^4。口之範圍内J觸媒層與特性變化層之間隔在 >曰 固Μ時’以短時問夕处县々aa Μ即巧* 仔到發生特性變化之圖案形成體。 < 此1之’.、、射 在上述之發明中，較佳的θ 總 媒構成之層。因為，含光：二士觸媒層為由Ϊ 0± , 觸媒層為僅由光觸媒構成之層 ϋ亏’有可旎提冋特性變化居 牲 .- 製造圖案形成體。 之特性變化之效率，而“效 棋中’較佳的I，上述含光觸媒層為由光觸 直ii工製膜法在基材上成膜而成之層。㈤為，如此利用 j工i膜法來形成含光觸媒層時，有可能製成一種少有表 凹凸且膜厚均勻之均質含光觸媒層，可均句且高效 率施行特性變化層表面上之特性圖案之形成。 在上述之發明中’較佳的丨’上述含光觸媒層為含有光 ，媒及黏合劑（bmder)之層。因為，如此使用黏合劑時， $可能較容易形成含光觸媒層，最後可在低成本下施行圖 案形成體之製造。 在上述之發明中，較佳的是，上述光觸媒為選自氧化鈦 (Ji02)、氧化鋅（Zn0)、氧化錫（Sn〇2)、鈦酸鋇（SrTi〇3)、 氧化鎢（WO3)、氧化鉍（B^O3)、以及氧化鐵（Fe2〇3)中之一 種或二種以上之物質，尤其更佳的是，上述光觸媒為氧化 鈦（T1 〇2 )。如此選擇之理由為，二氧化鈦之譜帶間隙能量 很高，因此可有效充當光觸媒，並且二氧化鈦在化學^ &
1320875
_案號 91106337 五、發明說明（7) 安定並無毒性，又容易買得到。 在上述之發明中，較佳的是，上述圖案形成體用基 .少由基板與設在此基板上之上述特性變化層所形成:至 • · 如此 設計之理由為，通常使特性變化層具有各種特性，因 強度上，成本上’以及功能上’較佳的是，以壤描π 在 基板上。 罕父㈣&以溥膜形成於 在上述之發明中，較佳的是，上述特性變化層為—、 潤性變化層，其由於含光觸媒層中之光觸媒之作用，$ 2 到能量之照射時，以可減少其與液體之接觸角之方式雙 馨潤性之變化者。此特性變化層之特性包括各種特^發生 其中重要者，可舉出濕潤性之變化。因為，如此使特生為 化層成為濕潤性變化層時，有可能形成一具有由光觸變 作用引起濕潤性之變化之圖案之圖案形成體，而使油黑= 之功能性部用組成物附著於上述發生濕潤性之變化之^ 即可形成如後所述之各種功能性元件，例如彩色濾 微型透鏡等。 ^ 裔、 在上述之發明中，較佳的是，在上述濕潤性變化層上， 與表面張力40mN/in之液體所形成之接觸角係在未曝光部份 曰〇以上，而在曝光部分為9。以下者。因為，未受到习 雩量之照射之部份係被要求斥液性之部分，而受到照射之 部分係被要求親液性之部分，因此需要此種程度之濕潤 性0 在上述之發明中，較佳的是，上述濕潤性變化層為含有 有機多矽氧烷之層，而其中較佳的是，上述有機多矽氧烷
1320875 月 a 修正 i號911仙泊7 五、發明說明（8) ，3有氟烷基之多矽氧烷。因為，此種濕潤性變化層在與 3光觸媒層接觸之狀態下受到能量之照射時，可藉此得到 -漁潤性之大幅度變化。 上述之發明中，較佳的是，該有機多矽氧烧為下述有 (矽t烷’即為一種或二種以上之Ynsix㈣（其中γ表示 二基、乙烯基'胺基、苯基、或環氧基，χ表示 基或幽素，而η為〇〜3之整數）所示矽化合物之水解 口物或共水解縮合物。因為，用此種有機材 =成濕湖性變化層時，可藉此形成一種圖案=材： 成有濕潤性之差異很大之濕潤性圖案者。 且Ϊΐΐΐί明中，上述圖案形成體用基板亦可以為-種 =自身支持性之薄膜，係以其至少一方之表面： 女、《中之光觸媒之作用在受到能量之照射時可減少其盘 =接=之方式發生濕润性之變化之薄膜狀濕润性變： :者。因為，此種圖案形成體例如在指定材質所構成 ΊΓ指，面上A所曰售）薄膜之一表面上與含光觸媒層接觸之狀離 下僅受到能量之照射即有可能得到濕潤性不同之 可成為低廉之圖案形成體。 _系’而 % 紹t上述之發明中，如上述特性變化層亦可以為，因含# 觸媒層中之光觸媒之作用而被分解除去之分解 先 此，使特性變化層成為因含光觸媒層中之光觸田如 被分解除去之分解去除層時，受到能量之照射之八而 光觸媒之作用而被分解除去。上述設計之理由°，刀α則因 照射之部分尤其不需要後處理而有可能完全被分解^ ^破
91106337(替換）-2.ptc 第13頁
1320875 曰 修正 案號91106337__年月 五、發明說明（9) Ϊ = 如使分解去除層充當光钱刻膠，… :先觸媒層基板接觸之下曝光時，不必施行迄今所 顧 谬步驟即可在光钱刻膠形成圖案。 ”、 在上述之發明中，較佳的是，使該分解去除 解去除層被分解除去時露出在I刀 同。 硌出之基板在液體接觸角上互相不 如此，使該分解去除層與因該分 露出之基板在丨體接觸角上互相^门^除廣被刀解除去而 之部分則由於光觸互：：：時，受到能量之照射 籲使基材露出於表面。在另—；：解：除層被分解除去， 部分則殘存有分解去除層。在：面丄之照射之 基板在液體接觸角上互相不同二解去除層-所露出之 來形成分解去除層且用親液形材料 -情況，預先對功能性部形成部八，，基材之场合等之 媒起作用即可除去該部分之分：二量：：：：使光觸 之部分為凹部且成為親淡料相^云除層經過此量之照射 部分為凸部且成為斥液性領域：藉而之照射之 成物精確且容易附著於設置該功邦：令:力此性部用組 領域之部分。於是，盥上述拉，陡°卩之凹°卩且係親液性 擎合相較，可更精確开;成功能d::'潤性變化層之 容易達到步驟之簡：像：===，，有可能 性部之功能性元件。 具有低廉且精確之功能 在上述之發明中’較佳的是，上述分解去除層為自身組 91106337(替換）-2.pt( 修正 Η 案號 91106^7 五、發明說明（1〇) _ 分子膜、藍牟耳_布勞傑（Langmuim 或父互吸附膜。因爲，士梦从丨丨 dgett)膜 ，光觸媒之作用時被；解除去受到含光觸媒層中之 •含光觸媒層之下：行η述能量之照射係在加熱 高光觸媒之感产#加熱光觸媒時，可藉此提 上之遮光d 以圖案狀形成於上述透明基材 :種：：：成=述底塗層上之含光』m 到特藉由該光罩所行之能量之照射即可得 再者，在太疏之圖案，而可有效得到圖案形成體。 心構::::中以罩==該光罩為 之含光觸媒層；以及；。2/材;n形成於上述透明基材上 成於上述含光觸媒層^夕2/m〜ι〇，之厚度以圖案狀形 罩，其特徵為光部圖案，以及提供-種光 材.按0 9 ‘” μ先罩為由下述構件所構成：透明之基 材上之逆V?〜10 之厚度以圖案狀形成於上述透明基 部圖案上之含媒二及=成於上述透明基材及上述遮光 板施冑述之具有特性變化層之圖案形成體用基 ΓΓ二照射即可得到各種發生特性變化之圖案，ΐ 可有效传到圖案形成體。 印 在本七明中’進一步提供—種功能性元件，其特徵為， 第15頁 91106337(替換）-2.ptc 造方法所製成之圖案形成體 用本發明之圖案形成體時， 丄3薦/:>
在依照上述之圖案形成體之製 配置有功能性部者。如此，使 .可藉此容易得到功能性元件。 為上述之功能性元件’可舉出上述功能性部為金屬者。 在此場合，例如有可能應用於高精細之電路某板等。 本發明又提供一種彩色濾光器，其特徵為，上述功能性 元件中之功能性部為像素部。此種彩色濾光器係以高精度 形成有高精細之像素部’而具有極高之品質者。 [發明之實施形態] ' 鲁首先，關於本發明之製造圖案形成體之方法加以説明， 其次，關於亦可使用於此項圖案形成體之製造方法之光單 加以說明。 A.製造圖案形成體之方法 本發明之圖案开）成體之製造方法之特徵為，具有下述少 驟：圖案形成體用基板製備步驟，在此製備一圖案形成贌 用基板，此基板具有受到光觸媒之作用時發生表面特性之 變化之特性變化層；以及 圖案形成步驟，在此將一在基材上形成含有光觸媒么含 g觸媒層而成之含光觸媒層側基板之該含光觸媒層及上述 W性變化層以可得到2 〇 〇 # m以下之間隙之方式予以隔開齡 置後，對此從指定方向施加能量之照射，藉此在上述特帙 變化層之表面上形成一發生特性變化之圖案者。 如此，在本發明之圖案形成體之製造方法中，將含光艄 媒層及特性變化層以可具有所指定之間隙之方式予以齡ί
I32〇875 案號 91106337 五、發明說明（12) 曰 修正 後，對此從指定方向施加能量之昭 層中之光觸媒之作用使面對含光觸嫌思藉以利用含光觸媒 部分之圖案。“，在形2 =變化層上之特性變化 (，嶋)則變為不需要4理曝=之= 上之圖案形成體。 此形成-種可用於各種用途 =外，在本發日月巾，利用含光觸媒層巾之光 :特性變化層上之特性發生變化冑，拆除含光觸媒層：： 2使圖案形成體侧基板成為圖案形成體，因此所得到之 圖案形成體不-定需要含有光觸媒。&而，可防 :圖案形成體因光觸媒之作用而發生經時劣質化之不良』 兹關於如上述之本發明之圖案形成體之製造方法， ^下，予以具體說日月。圖！為展示本發明之圖案形成體 之製造方法一例之圖。 杰在例中f先製備—在基材1上形成含光觸媒層2而 2之3光觸媒層側基板3 ’以及—在基板4上形成特 層5而成之圖案形成體用基板6(參照圖1(a) 用基板製備步驟）。 闽杀办成體 其次，如圖1(b)所示，將上述含光觸媒層側基板3及圖 案形成體用基板6以各自所含之含光觸媒層2與特性變化 5可具有一指定間隔之方式予以配置後，使用一繪有所需
91106337(替換）-2.pt 第17頁 曰 修正 _案號9]infi划7 五、發明說明（】3) 要之圖案之光罩7 ,以將紫外朵 層側基板3方面照射。於是，i厂先罩7從含光觸媒 層5之表面上形成一由^戀如圖KC)所示’在特性變化 形成步驟）。 、卜^化領域9所構成之圖案（圖案 再者’上述紫外線之昭射 者，但亦可以使用如在上述例子係藉由光罩7所行 :含光觸媒層側基板内形成狀媒層’ 使用光罩7等之類即可達成全㈣光。，不必 應從上述圖案形成體用基板6上拆除含光觸 籲層側基板3之步驟（圖“心），即可 先觸 化之圖案9之圓案形成體6。 、有發生特性變 一 ^::上述之本發明之製造圖案形成體之方法 要素β _人加以絆細說明。 1.含光觸媒層側基板之製備 觸’首先製備被用於後述圖案形成步驟之含光 = 此含光觸媒層側基板係擁有基材及形成於 此基材上之含有光觸媒之含光觸媒層者。 、二媒層側基板至少具有含光觸媒層及基材，而 上形成依照指定方法所形成之薄膜狀含光觸 、d而、再者，此含光觸媒層侧基板形成 形成之遮光部者，亦可以被使用。 回茶狀所 (含光觸媒層） 本發明使用之含光觸媒層若所含之光觸媒具有可令對象 特性變化層之特性發生變化之結構，則未特別受到限制， 第18頁 91106337(替換）-2.ptc 1320875 修正 索號911呢奶7 _年月 五、發明說明（14) 而此含光觸媒層為由光觸媒與黏合 為由光觸媒單獨成膜之物亦可。再：所=;物亦可，或 別屬於親液性或斥液性H 了 其表之濕潤性特 本發明使用之含光觸媒層例如上述 全面形成於基材1上之含光觸'、 /、為 干，八伞總Μ麻〇 先觸媒層亦可，但例如圖（2)所 、3先觸媒層2以圖案狀形成於基材〗上亦可。 如此以圖案狀形成含光觸媒層時，如 驟中所做之說明，將仝#錨 曼江圖案元成步 配置後對此施加能量及；性變化層按指定間隔 對圖案之照射，而G面、必施行使用光罩等之 性有變化之圖案 照射即可在特性變化層上形成特 此光觸媒處理層之圖荦仆古 有可能利用光蝕列、去口！1方法並未特別受到限制，例如 另此扪用尤蝕刻法等之類來施行圖案化。 再者，由於實際上僅有面對 之部分在特性上發生蠻仆，關 曰日心竹『玍ι化層上 光等之平行物，即有此種^射之能亦未特別限於如平行 如上所述，含光觸媒層中 # 觸媒之作用機構未必被明碟化，彳;二2，鈦所代表之光 照射所產生之載子與近旁之 β推測的是，由光之 於在氧氣、水之存在下所產口物之直接反應所致，或由 構造發生變化所致。在本路之活性氧種使有機物之化學 配置於含光觸媒層近旁之牲k中，可推測的是，此載子對 方之特性變化層中之化合物起作用。 91106337(替換）-2.ptc 第19頁 1320875
曰 修正 一為本發明使用之光觸媒，例如可舉出以光半導體習知之 二氧化欽（τ^ο2)、氧化鋅（Zn〇)、氧化錫（Sn〇2)、鈦酸鋸 (SrTi〇3)、氧化鎢（w〇3)、氧化鉍（μα)、以及氧化鐵 (F 4 〇3)’而從其中選出一種或二種以上之化合物以供單 或混合使合。 在本發明中，二氧化鈦較適於使用，因為二氧化鈦之譜 帶間隙ΐ量!!高，並且二氧化鈦在化學上很安定並無毒°曰 I" 又谷易貝知到。一氧化鈦包括銳鈦礦型及金紅石型， 兩者均可使用於本發明，不過以銳鈦礦型二氧化鈦較佳。 籲鈦礦二氧化鈦之激勵波長乃在38 Orim以下。 、為此種銳鈦礦型二氧化鈦，例如可舉出，鹽酸解膠型 銳鈦礦型二氧化鈦溶膠（石原產f(Ishiharasa 產fTS-〇2(平均粒徑7nm)，該石原產業公司產品“_^ ，硝I解膠型之銳鈦礦型二氧化鈦溶膠（日產化學 (NiSsankagaku)公司產品以_15(平均粒徑12nm))等。 #先Ϊ ί之粒徑愈小，光觸媒反應愈有效發生，因此較 佳，再者，平均粒徑以50nm以下較佳， 使用20ηιη以下之光觸媒。 ⑺。適的疋’ 本各月中之含光觸媒層乃如上所述由光 警=或者由光觸媒與黏合劑之混合所形成g獨所形成 在僅由光觸媒所構成之含光觸媒層之場合，合 變化層上之特性變化之效率，而在處理時間之寺性 f本上有利。在另-方面’由光觸媒與黏合剩：二專； 光觸媒層之場合，其優點為容易形成含光^斤構成之含 第20頁 91106337(替換）-2.ptc 丄 丄 月 曰 _Μ號 9ii〇fi：m_ 五、發明說明（16) ，，由光觸媒所構成之含光觸媒廣之形 用濺鍍法、CVD法、真空蒸積法(真；，例如可 ;之；空製臈法之方法。依照真空製膜法；3積法） 此有可能使特性變化層上之特光觸媒 、’觸媒所構成，與使用黏合劑之場合相，且由於 特性變化層上之特性發生變化。 ，，可有效使 f^，為僅由光觸媒所構成之含光觸 例如在光觸媒為二氧化鈦之場合，可舉出：^方法， 非=:氧:匕鈦，繼之經過燒製發生相變化St?: :氧化鈦之方法等。為在此使用之非晶形：：結曰曰性 利用欽之益機踏广丄 ^ 氧化欽’例如 二ί 化合物(如四乙氧欽、四異：氧：四 解、脫水四甲氧鈦等）在酸之存在下之水 ΙΪΠϋΓ得到。其次’可由400 t〜5oo°c之炮 7〇〇d 成為銳鈦礦型二氧化鈦，又可由6〇。。〇：〜 之&燒，使之變性而成為金紅石型二氧化鈦。 兮斑入力使用黏合劑之場合，較佳之黏合劑為具有可令 1 =之主骨架不致因光觸媒之光激勵而被分解之高結 5此1者，例如可舉出有機多矽氧烷等。 每 使用有機多矽氧烧為黏合劑之場合，使光觸媒及 ~，之有機多矽氧烷在必要時與其他添加劑一起分 = !中以製備一塗覆液，而將此塗覆液塗覆於基材上 y上述含光觸媒層。所需要之溶劑乃以乙醇、異丙 第21頁 91106337(替換）.2.ptc
Mm 9imR^7 五、發明說明（17) 曰 修正 醇等之醇系有機溶劑較 法、浸塗法、i ^ Ϊ #覆#作可藉旋塗法、嗜塗 •在含有紫外線硬=之知塗覆方法施行之。 外=施;硬化處理即昜合，予以照射紫 形二氧化石可使用非晶形二氧化石夕先驅物。此非晶 瓜一乳化石夕先驅物為通式 X為鹵素、甲氧Α、Λ式】1X4所代表之矽化合物，式中之 石夕化人物^土乙虱基、或乙醯基等者，其中以此等 烷較i。 7解物即矽醇或平均分子量3〇〇〇以下之多矽氧 ：二了舉出四乙氧矽烷、四異丙氧矽烷、四正丙 使非曰％ :二ί、四甲氧石夕烧等。再者，☆此場合， 溶媒；H 及光觸媒粒子均勾分散於非水性 後，、在常溫ΐ祐亡藉空氣中之濕氣使之水解以形成石夕醇 1 00 t： a π /7脫水縮聚合即可形成含光觸媒層。若在 戶則二 施行矽醇之脫水縮聚合，石夕醇之聚合 度則a增加，而可提高膜表面之強 著劑可單獨或二種以上混合使用之。丹者此等一附 使用黏合劑時之含光觸媒層之光觸媒含量可設定於5〜 60wt% 範圍内，以 2〇 〜dnw + o/rrfirini—u 、 參e m λ/ 1圍内較佳。再者，光觸媒含 Ψ之厚度在0.05〜1〇 範圍内者較佳。 再者，含光觸媒層除了上述之光觸媒及黏合劑之外，亦 可含有界面活性劑。為此具體可舉出，如日光化學品 (NikkoChemicals)公司產品]nKK0L BL，Bc，B〇，抑°°各系 列等之烴系非離子界面活性劑，如杜邦⑶up〇nt)公司” 第22頁 91106337(替換）-2.pt( 1320875 _案號9110fi^7_本月日 修正 五、發明說明（18) ZONYL FSN，FS0、旭硝子（AsahiGlass)公司產品 safuron"S-141，145、大日本油墨化學工業 _(DainipponInkKagakuKogyo)公司產品MEGAFAC F-141， 144、NE0S 公司產品"Futazent"F-200，F251、大金工業 (Dai kinKogyo)公司產品"Unidyne" DS-401，402、"3M" (1'11厂66肘）公司產品||?111*〇『3(1〇||?0170，176等之氟系或聚 矽氧系非離子界面活性劑， 性劑、陰離子系界面活性劑 此外，在含光觸媒層中， 可以含有下述之低聚物、聚 酯、丙烯酸系樹脂、聚乙烯 烯單體、環氧樹脂、酚樹脂 脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、 二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、 聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚丁 腈、表氯醇、多硫化物、聚 (基材） 而亦可以使用陽離子系界面活 、兩性界面活性劑。 除了上述界面活性劑之外，亦 合物荨.聚乙稀醇、不飽和聚 、酞酸二烯丙酯、乙烯丙烯二 、聚胺甲酸酯、三聚氰胺樹 聚醯胺、聚醯亞胺、笨乙烯丁 聚丙烯、聚丁烯、聚笨乙稀、 二烯、聚笨并咪唑、聚丙烯 異戊二烯等。
在本發明中，如圖1所示，含 有基材1及形成於此基材1上之含 '層側基板3係至少具 此際，構成所需要之基材之觸媒層2者。
驟中之能量之照射方向如何或所尸乃根據後述圖案形成步 透明性等之情形適當選擇之。件之圖案形成體是否需要 即’例如在圖案形成體使用不 量之照射方向必然為從含光觸姐明物為基板之場合，能 ，媒層側基板方面照射之方
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修正 向，如圖1 (b)所示，必需將光罩7配置於含光觸媒層側基 板3方面，以施行能量之照射。再者，如後所述，在含光 ，媒層側基板預先按指定圖案形成遮光部後，利用此遮光 =來形成圖案之場合亦必需從含光觸媒層側基板方面照射 能。在此種場合，需要基材為具有透明性者。 在另一方面，在圖案形成體具有透明性之場合，亦有可 能將光罩配置於圖案形成體用基板方面，以施行能量之照
Ui人在此圖案形成體用基板内形成圖案形成體側遮 參種場合並未特別需要基材之透明性。 九此在 膜類ΪΓ月ί為具有可撓性之例如樹脂製薄 可。基材係依照之例如玻璃基板等之類亦 適當選擇者。 圖案形成步驟中之能量之照射方法 如此，在本發明由., 料上並未特別受到刮3 ·觸媒層側基板用之基材在其材 基板係反覆被使用^版，不過在本發明中此含光觸媒層侧 面與含光觸媒層之势^^此，具有所指定之強度且其表 為此，具體可舉著性良好之材料較適於使用。 •又按，為了提高i;;面金屬、塑膠等。 亦可以設法在基材上〔、3光觸媒層之緊密附著性， 舉出石夕烧系、鈦系+ 、底塗層。為此種底塗層，例如可 $ <偶合劑蓴。 (遮光部） ^ $ 為本發明用之含 光觸媒層側基板， 亦可以使用形成有圖
1320875 SE 91106337 五、發明說明（20) 修正 案狀遮光部者。如此使用擁有遮光部之含光觸媒層側 時，可藉此在能量之照射之際，不必使用光罩，或不二板 行利用雷射光之描繪照射。從而，不需要含光觸媒層2 板與光罩之位置對準，因此有可能設計成簡便之步騍，土 由於不需要在描繪照射上所需要之昂貴之裝置，具 又 本上有利之優點。 ，、’在成 具有此種遮光部之含光觸媒層侧基板，可依照遮光部之 形.成位置，予以設計成下述二個實施態樣（實施形態）。 其中之一個實施態樣為’例如圖3所示，在基材1上形成 遮光部13 ’在此遮光部13上形成含光觸媒層2，而製成含 光觸媒層側基板3者。另一個實施態樣為，例如圖4所示， 在基材1上形成含光觸媒層2，在其上形成遮光部Η，而製 成含光觸媒層侧基板3者。 任一實施態樣均同樣’與使用光罩之場合相較時，由於 遮光部被配置於上述含光觸媒層與特性變化層互相隔開定 位之部分之近旁，可減少基材内部等之能之散射之影響， 因此有可能極正確施行能之圖案照射。 此外’在上述之含光觸媒層上形成遮光部之實施態樣 中’將含光觸媒層及特性變化層按指定間隙予以配置之 際，預先若使遮光部之膜厚與此間隙之寬度一致，則具有 亦可將上述遮光部用作一種使上述間隙達到一定為目的之 間隙物之優點。 即’在設有指定間隙之下，以上述含光觸媒層與特性變 化層接觸之狀態予以配置之際，若在上述遮光部與特性變
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化層緊密附著之狀態下施行配 指定間隙，而在此狀態下從含 .有可能藉此在特性變化層上以 此種遮光部之形成方法並未 部形成面之特性或對所需要之 當選擇使用。 置’則有可能正確達成上述 光觸媒層側基板照射能時， 良好精度形成圖案。 ，別受到限制，而依照遮光 能之遮蔽性等之情形予以適 例如利用濺鍍法、真空蒸 A程度之金屬（如鉻等）薄膜 此形成遮光部亦可。為此圖 _之平常之圖案化方法。 積法等以形成厚度1000〜2〇〇〇 ’而施行此薄膜之圖案化，藉 案化之方法，可使用如濺鍍法 再者，亦可以為以圖案狀形成一由樹脂黏合劑包含碳微 粒、金屬氧化物、無機顏料、有機顏料等之遮光性粒子而 成之層之方法。為需要用之樹脂黏合劑，可使用聚醯亞胺 樹脂、丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、聚丙稀酿胺、聚乙稀 醇、明膠、酪蛋白、纖維素等之中之一種或二種以上混合 之物質，感光性樹脂，或0 / W乳液型樹脂組成物例如反應 性聚矽氧之乳液化物等。此種樹脂製遮光部之厚度可設定 於0.5〜10 之範圍内。為此種樹脂製遮光部之圖案化之 方法，可使用光蝕刻法、印刷法等之一般所用之方法。又 ί，在上述說明中，關於遮光部之形成位置，針對基材與 含光觸媒層之間及含光觸媒層表面之二個情況加以說β月， 不過此外亦有可能採取在基材未形成含光觸媒層之一方之 表面上形成遮光部之態樣。在此態樣中’可考慮例如使光 罩以有可能附著及脫除之程度與該表面緊密附著之情況
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91106337(替換）-2.ptc 第26頁 1320875 _ 案號 91106337____^^-9___修正—____ 五、發明說明（22) 等’俾可合適使用於以小批變更圖案形成體之場合。 (底塗層） -在本發明中，如上所述’在基材上以圖案狀形成遮光 部，而在該遮光部上形成含光觸媒層’以製成含光觸媒層 —側基板之場合，較佳的是’在上述遮光部與含光觸媒層之 間形成底塗層。 此底塗層之作用•功能未必被明確化，但可推測的是， 在遮光部與含光觸媒層之間形成底塗層時，底塗層則會對 不純物顯示一種防止其擴散之功能’該不純物為在光觸媒 之作用所引起之特性變化層之特性變化上之主要阻礙因 素，而係來自遮光部及遮光部間之開口部之不純物，尤其 疋’在遮光部之圖案化之際所產生之殘逢、金屬、金屬離 子等之不純物。從而，在形成有底塗層時，特性變化之處 理則會有高感度之進展，因而有可能得到高解像度之圖 案。 又按，在本發明中，設置底塗層之目的在於防止不僅存 在於遮光部亦存在於遮光部間所形成之開口部之不純物對 光觸媒之作用之影響’因此較佳的是，在包括開口部在内 之遮光部全面形成底塗層。 圖5為展示一形成有此種底塗層之含光觸媒層側基板之 一例之圖。在形成有遮光部13之基材1中，形成有遮光部 13之一方之表面上形成有底塗層1〇，而在此底塗層1〇之表 面上形成有含光觸媒層2。 上述基材上形成有圖案狀遮光部之結構係一般之光罩之
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案號- 五、發明說明（23) _ 結構。從而，此底塗層可謂為使 ^ ^ a 形成於光罩上者。 使各光觸媒層藉有該底塗層 '本發明u層若具有以不 罩 I以不致造成光罩之遮；:乂冓含=別受到=方， 形成有底塗層即可。 «輝層之按觸 構成此底塗層之材料並夫拉丨企， ， 伞繊财+ ^ ί 2丨如、， 特別党到限制，不過以難於由 ”作用引起刀解之無機材料較佳 :二ί切。在使用此種非晶形二氧化梦：；：此非晶 f為鹵素、甲氧基、乙 =物之水解物即…平均分子量丄以其下中心^^^^^ 倍再t底塗層之膜厚乃以〇. 001⑽至1 之範圍内者較 尤其以0·001以111至0.1以m之範圍内者較佳。 圖案形成體用基板製備步驟 在本發明之製造圖案形成體之方法中，如圖丨所示， 先準備一配置於與上述含光觸媒層侧基板 |案形成體用基板6。 對之位置之 此圖案形成體用基板若係至少具有特性變化屛 寺別受到限制，不過基於強度等之關传、，較佳二θ ’則未 J上形成有此特性變化層。再者，在必要時：二在基 ”他之保濩層等，不過必需使特性變化層 /成有 之面全面或—部分。 印於至少一方
1320875 修正 曰 案號 91106337 五、發明說明（24) __^ 在本發明中，圖案形成體用基板之意義 層保持尚未形成由特性變化部位所產生之圖下特性變化 -基板，而對此圖案形成體用基板施加曝光，二==態時之 層上形成特性變化部位之圖案者予以稱為圖#性變化 ·( 1)特性變化層 ’、也成體。 本發明中之特性變化層若係屬於因光觸媒 特性變化之層，則為任何之層均可，例如使而發生 (致）變色材料或受到光觸媒之作用時會分解之2等之光 混合於特性變化層中，以將特性變化声# 有機色素等 媒之作用而著色之層亦可。 種因光觸 再者，例如亦可以將下述層作為特性變化屛· 烯烴（如聚乙埽、聚丙料）等之聚合物材料等，】用如聚 光部分由於光觸媒之作用而導人有極性基， 1曝 變成粗糙狀態，而提高對各種物質之黏著性/ 狀態 (fesjveness)之層。如此將特性變化層設定 =之黏著性變化層•’有可能藉圖案有Ί 性良好之圖案。關於此種具有含黏著性良好部分之 圖案形成體，例如使金屬成分蒸積（蒸氣殿積， 案1 於此種圖案形成體，而形成金屬薄下Ί 差異，例如藉感壓黏著劑 π用黏者性之 (Br,e!Tre:ansUl!eadhesive)、藥劑等將金屬薄膜剝開 寺，有可忐藉此形成金屬薄膜之圖案。依照此一方法， 必形成光蝕刻膠之圖案即有可能形成金屬薄膜之圖案而 可形成一具有比印刷法所得者更高精細之圖案之印刷基板
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案號？m〇633_L 曰 五、發明說明（25) (印刷電路板）或電子電路元件等。 再者，在本發明中，此種特性變化層為由乾式法（ ，空蒸積法等）所形成之特性變化層亦可，再者，豆 視 式法（即旋塗法、浸塗法等之方法） 〃 濕 -可。 < 乃沄）所形成之特性變化層亦 如此，特性變化層若為具有可因光觸媒之作用 :匕之各種特性之層，則未特別受到限制，不過：支 ，尤其有二種情況，即在特性 = 用時發生濕潤性之變化而形成片^ 1為又到光觸媒之作 iM匕層之情況，以及特性變化=濕潤性之圖案之濕潤性 分解除去而形成依照凹凸之圖;到光觸媒之作用時被 其基於所得之功能性元件；分解去除層之情況，尤 導本發明之有效性，因此較佳。系，此等二種情況更可引 (濕潤性變化層） 本發明中之濕潤性變化層 發生表面濕潤性之變化之層，目、i上述光觸媒之作用而 般而言，較佳之濕潤性變化 ，別爻到限制，不過一 發生之光觸媒之作用，以可1為’利用隨著能量之照射所 I體接觸角之方式使濕潤性===變化層之表面之 •如此’設計-種以可由 I化之層。 之照設”’亦意指"受到能量二ί發明不僅意指”受到光 行藉由上述遮光部所淵:生變化層日寺，由於藉此施 案狀發生變化，有可犯=里之照射’容易使濕潤性以圖 有了月“成液體接觸角小之親液性領域之 91106337(替換）-2.pt( 第30頁 ⑤ 1320875 曰 一修正 案號91〗06337 五、發明說明（26) 圖案，而使功能性部用組成物附著於該親性領域即可容易 形成功能性元件。從而，上述設計之理由為，可有效J造 功能性元件，在成本上變得有利。 在此，親液性領域之意義為，與液體形成之接觸角小之 -領域，係對功能性部用組成物（例如在功能 元件為微型透鏡時，係微型透鏡形成用組成物等）之甚 性良好之㈣。再者，斥液性領域之意義為，與液體形0成 之ί ΐ角大之領域，係對功能性部用組成物之濕潤性不'值 之領域。 間性變化層之未曝光部分即斥液性領域中，與 表面張力4〇mN/m之液體所形成之接觸角為1〇。以上，佳 mi:張力3〇mN/m之液體所形成之接觸角為1〇。以 上較佳的是，與表面張力20mN/m 觸角為10。以上。如此設定之理由為，未=== 液性之部☆’據此在液體接二之場 二丄 =斥::::適而有可能發生上述功能性部用組 再者’上述濕潤性變化層最 ^ 觸角則變小m稱六4n t 為，經過曝光時液體接 為9。以下，較估的3鱼^ m之液體所形成之接觸角變 ^ ^ ^ ^50mN/m ^ ^ 11 ^ ^ ^ mN/m之液體所犯 其較佳的是，與表面張力60 由為，ίΓ】:成:之接觸角變為1〇、下。如此設定之理 。刀即親液性領域中之液體接觸角大，此部 1 第31頁 91106337(替換）-2.ptc 1320875 案號 91106337 年
五 、發明說明（27) ____ 分之功能性部用組成物之擴散狀則有惡 可能造成功能性部破損等之問題。 b庄’而有 、又按，在此所說之液體接觸角（邀 係使用一接觸角測定器（協和界面科學 成之接觸角） (接ky〇UWaKaimenkagaku)公司產品^?于型）以測定 種表面張力之液體所形成之接觸角 二有各 秒)後，由其…以其結果繪液， Ά疋之際κ，為广、有各種表面張力之液體，使用'純正2 司所製造之濕潤性指數標準ϊ。 使此濕潤性變化層含有氟且在對濕潤性變：層’ :?時以可由光觸媒之作用使該濕潤性變層‘：里之 照射前為少之方式形成該濕潤性氣 即可容易形成由含氟量少之部份 ：m照射 臨界表面張力iidr:氟之物質之表面： 面之臨界表面張力相：：含=少以量t之部分之表 i大。此意指，盥氟含量夕 邻刀之l界表面張力 成親㈣領i ^圖^所構成之®案係在斥液性領域内形 從而’在使用此種渴 射即可容易在斥液“=變化層之場合，由能之圖案照 汴液丨生領域内形成親液性領域之圖案，因此
第32頁 ⑤ 1320875 __宏摅 91106337_____年月 p 修正___ 五、發明說明（28) 可容易僅在此親液性領域形成功能性部，而可在低成本下 製成品質良好之功能性元件。 .關於如上所述之含氟濕潤性變化層之氟含量’將未受到 能量之照射之部分之氟含量當作1 〇 〇時，由能量之照射所 -形成之低含氟親液性領域之I含量最好能為1 0以下，以5 以下較佳，尤其以1以下較佳。 設定於上述範圍内時，可令能量之照射部分與未照射部 分互相在濕满性上產生很大之差異。從而如上述設定之理 由為’在此種濕潤性變化層形成功能性部時’有可能僅在 氟含量降低之親液性領域正確形成功能性部，而可在良好 之精度下得到功能性元件。又按，此項降低之比率乃以重 量為基準。 此種濕潤性變化層之氟含量之測定，有可能使用一般所 行之各種方法’其若屬於例如X射線光電子分光法（x_ray
Photoelectron Spectroscopy，亦稱為ESCA(Electr〇n
Spectroscopy for Chemical Analysis))、螢光χ 射線分 析法、質量分析法等之可施行表面氟量之定量測定之方 法，則未特別受到限制。 乂 Ϊ 2 種濕潤性變化層之材'料，若該材料為具有 ^ H間性變化層之特性（即由於曝光接觸之含光觸媒層 中之光觸媒之作用而發生濕潤性之變化)之材料 一種即使受到光觸據夕你介雜认，少# « ft 1係具有 本，糾去a 觸媒作用亦難於劣質化、分解之主鏈 者則未特別受到限制，而為其例子可舉中n彳ά & 脒及廍、耸伯名 ν穴⑺丁 J举出（1)由溶膠凝 ，心，使氟石夕貌或院氧石夕烧等經過水解、、縮聚合而得到
1320875 索號 91106337 修正 五、發明說明（29) :發揮高強度之有機^矽氧烷，（2)交聯有優於 斥油性之反應性聚矽氧之有機多矽氧 、斥水性或 院。 70寻之有機多石夕氧 在上述之（1)之場合，以下述有機 一種或二種以上之由通式： ^氧烷較佳，即為
YnSiX(4.n) (在其中’γ表示烧基、氟烧基、乙 t所基示…、乙醢基、或…二A、整 ^ , 匕合物之水解縮合物或共水解縮合物。又 f圊二e 所示之基(其中之含碳基)之碳數在卜20之 其 产上’再者，χ所示之烷氧基乃以甲氧基、乙氧 基'丙氧基、或丁氧基較佳。 再者’尤其含有氟烷基之有機聚矽氧烷可合適被使用， 二=具體可舉出—種或二種以上之下述氟烷基矽烷之水解 、广δ物”水解縮合物，而可使用一般以氟系石夕炫偶合劑 已知之物。 CF3(CF2)3CH2CH2Si(〇CH ), CF3(CF2)5CH2CH2si(〇CH353 , ^(CF2)7CH2CH2Si(〇CH:):, »3(CF2)9CH2CH2Si(〇CH3)3 , (cf3)2cF(cf2)4Ch “ (CF3)2CF(CF2)6CH2CH2Si(〇cH3)3 · (CF3)2CF(CF2)8CH2CH2Si(〇CH3)3 , C F3 (C6 H4 ) C2 H4 S i ( 。h ),
91106337(替換）-2.ptc 第34頁 1320875
CF3(CF2)3(C6H4)C2H4Si(OCH3)3， CF3(CF2)5(C6H4)C2H4Si(OCH3)3 * .CF3(CF2)7(C6H4)C2H4Si(OCH3)3， CF3(CF2)3CH2CH2SiCH3(OCH3)2， CF3(CF2)5CH2CH2SiCH3(OCH3)2， CF3(CF2)7CH2CH2SiCH3(0CH3)2，
CF3(CF2)9CH2CH2SiCH3(0CH3)2， (CF3)2CF(CF2)4CH2CH2SiCH3(OCH3)2， (CF3)2CF(CF2)6CH2CH2SiCH3(OCH3)2 > (CF3)2CF(CF2)8CH2CH2SiCH3(OCH3)2， CF3(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2， CF3(CF2)3(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2， CF3(CF2)5(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2 > CF3(CF2)7(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2 > CF3(CF2)3CH2CH2Si(OCH2CH3)3， CF3(CF2)5CH2CH2Si (0CH2CH3)3 » CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH2CH3)3 > CF3(CF2)9CH2CH2Si(OCH2CH3)3，以及 CF3(CF2)7S02N(C2H5)C2H4CH2Si (0CH3)3。
由於使用如上所述之含有氟烷基之多矽 大幅提高濕潤性變化層之未曝光部之斥 元-黏令 在功能性部用纽成物（例如在功能 ，而顯項 場合之像素部著色用之油墨)之附著上色濾光 爯去，或， i上有妨礙之劢合t 再者為上述（2)之反應性聚矽氧，力月b 刊 』舉出具有下 1320875 修正 案號 91106337 五、發明說明（31) 式所示之骨架之化合物 (R1 〇 R2 在此，η為2以上之整數，Ri、RZ各別為碳數卜1〇之取代 未取代之烧I、烯m、或氰燒基，以莫耳比而 言’全體之40%以下為乙烯基、苯基、齒苯基。、 在 R、R2為甲基時表面能量則變得最小，因此較佳，耳 比而言，較佳的是，甲基為6〇%以 、 -侧鍵擁有至少丨個之經基等之反應性基=子=末端或 再者’與上述之有機多矽氧烷土在：子鏈中。 烧等之不發生交聯反應之安定之n〇 一甲基多石夕氧 在本發明中，如此可將有機多c合物亦可。 於濕潤性變化層，而如上所述，氧况寺之各種材料使用 基的是，使濕潤性變化層含^氟。，潤性圖案之形成上有 冒難於由光觸媒之作用發生 從而，可謂較佳的是， 具體上使有機多矽氧烷材料 、•分解之材料含有氟， 為如此使有機多矽氧烷材料八右=作為濕潤性變化層。 之—症量結合之氟化合物混
91106337(替換）-2.ptc 第36頁 3，對具有高結合能量之主劑：氟仆：方法，通常可舉 量結合之方法，使一以較二物以較低之結 1320875 _ 案號 91106沿7____^ ^ g_修正 五、發明說明（32) 入濕淵性變化層之方法等。因為，依照此種方法將氟導入 時，在受到能量之照射之場合，結合能量較低之氟結合部 _首先被分解，藉此可從濕潤性變化層中除去氟。 為上述第一之方法即對一具有高結合能量之黏合劑使氟 化合物以較低之結合能量結合之方法’可舉出將氟烷基以 取代基導入上述有機多妙氧坑之方法等。 例如’為得到有機多石夕氧统之方法，如前面之（1 )所 述’由溶膠凝膠反應等使氯矽烷或烷氧矽烷等經過水解、 縮聚合而得到可發揮高強度之有機多矽氧烷。又按，在此 一方法中’如上所述，使一種或二種以上之由通式： Y„SiX(4-n) (^在·其中，¥表示烷基、氟烷基、乙烯基、胺基、苯基、▲ 衣氣基_ X表示規氧基、乙醯基、或鹵素’而η為〇〜3之整 數）所示之石夕化合物經過水解縮合物或共水解縮合即可得 到有Τ多矽氧烷，1755在該通式中之取代基Υ為氟烷基時之 = 用以施行合成時，可藉此得到一具有氟烧基^
^ ^ ^機多矽氧烷。在使用此種具有氟烷基為取代J 際，由ΐ:i烷為黏合劑之場合，在受到能量之照射之 之π含光觸媒層中之光觸媒之作用，引起病 受：丄之減低濕潤性變化層表“ 二物:Πΐϊ:之㈡rr物’主” 具有至少-個氣烧基且此氟烧基之=4到二制，不過， 乳玩丞 <碳數為4至3〇(以6至20
1320875 __案號91106337__年月 日 铬π：_ 五、發明說明（33) 較佳’而以6至1 6特佳）時之矽化合物較適於使用。此種石夕 化合物之具體例乃如上所述，其中以具有碳數6至8之上述 $夕化合物即I烧基石夕烧較佳。 在本發明中’將此種具有氟烧基之石夕化合物與上述未具 氟烷基之矽化合物混合使用，而將此等混合物之共水解縮 合物用作上述之有機多矽氧烷亦可，使用一種或二種以上 之上述具有I烧基之碎化合物而將此等石夕化合物之水解縮 合物或共水解縮合物用作上述之有機多矽氧烷亦可。 關於如此得到之具有氟烷基之有機多矽氧烷，較佳的 _，在構成此項有機多矽氧烷之矽化合物中含有上述具有 氟院基之石夕化合物〇.〇lm〇l%以上，以以上較佳。 上述推荐之理由為，以此種程度含有氟烷基時，可藉此 提高濕潤性變化層上之斥液性’可將由能量之照射所形成 之親液性領域部分與其他部分在濕潤性上之差異擴大。 再者’上述（2)所示之方法係由具有優異之斥液性之反 應性聚石夕氧之交聯而得到有機多矽氧烷者，在此場合亦同 樣，將上述通式中之R1及/ 4R2設定為氟烷基等之含氟取代 基時，有可能藉此使濕潤性變化層含有氟，再者在能 暴^，射之場合，由於結合能量上比矽氧烷鍵為低之氟烷 土部分破分解，施行能量之照射即可減低濕潤性變化層表 面之氟含量。 在另方面’為後者之例子，即以比黏合劑之結合能量 為低之，量所結合之氟化合物之導入方法，例如在使低分 子量之氟化合物導入之場合，可舉出例如使氟系界面活性
91106337(替換）-2.ptc 第38頁 1320875 案號 91106337 Λ_η 修正 五、發明說明（34) 劑混入之方法等’再者’為使高分子量氟化合物導入之場 合，可舉出例如使一種對黏合劑樹脂顯示高相溶性之含氟 樹脂混合等之方法。 在本發明之濕潤性變化層可進一步含有界面活性劑。為 •此具體可舉出，如日光化學品（NikkoChemicals)公司產品 NIKKOL BL ’ BC ’ BO，BB各系列等之烴系非離子界面活性 劑’如杜邦（〇1^〇111;)公司2(^丫1^?8^}"50、旭硝子 (AsahiGlass)公司產品"safuron"S-141，145、大日本油 墨化學工業（DainipponlnkKagakuKogyo)公司產品MEGAFAC F-141 ，144、NE0S 公司產品"Futazent" F-20 0，F251、大 金工業（DaikinKogyo)公司產品UnidyneDS-401，402、 π 3M" (ThreeM)公司產品"Furorado"FC-170，176 等之氟系 或聚矽氧系非離子界面活性劑，而亦可以使用陽離子系界 面活性劑、陰離子系界面活性劑、兩性界面活性劑。 此外’在濕潤性變化層中，除了上述界面活性劑之外， 亦可以含有下述之低聚物、聚合物等：聚乙烯醇、不飽和 聚醇、丙烯酸系樹脂、聚乙烯、酞酸二烯丙酯、乙烯丙烯 二烯單體、環氧樹脂、酚樹脂、聚胺甲酸酯、三聚氰胺樹 脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、苯乙烯丁 二稀橡膠、氣丁二烯橡膠、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、 聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚丁二烯、聚苯并咪唑、聚丙烯 腈、表氯醇、多硫化物、聚異戊二烯等。 關於此種濕潤性變化層，使上述成分依照需要與其他添 加劑一起在溶劑中分散以製備一塗覆液，而在基板上塗覆
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第39頁 1320875 案號 91106337 五、發明說明（35) 此塗覆液即可形成該濕潤 醇、異丙醇等之醇系有機 笋、喷塗法、浸塗法、滾 之。再者，在含有紫外線 紫外線以施行硬化處理即 在本發明中，此濕潤性 起之濕潤性之變化速度等 佳，尤其在0.01 至0.1 在本發明中，使用上述 _用由所接觸之含光觸媒 上述成分之一部分之有機 用，使曝光部發生濕潤性 光部在濕潤性上發生很大 性組成物例如像素部著色 排斥性（斥液性），因而可 功能性元件如彩色濾光器 又按’本發明使用之濕 可由光觸媒之作用而發生 g限制者’而尤其以未含 曹潤性變化層内未含有光 件之場合不必擔心經時劣 期被使用。 通常上述濕潤性變化層 中，此濕潤性變化層係由 性變化層。所用之溶劑乃以乙 溶劑較佳。上述塗覆可利用旋塗 塗法、珠塗法等之習知方法施行 硬化型之成分之場合，予以照射 可形成濕潤性變化層。 變化層之厚度乃根據光觸媒所引 之關係，以0，〇 〇 1 # m至1仁m較 β m之範圍内者較佳。 成分之濕潤性變化層時，可藉此 中之光觸媒之作用所引起之屬於 基或添加劑之氧化、分解等之作 之變化以致呈親液性，而與未曝 之差異。於是，提高該層對功能 用之油墨等之受容性（親液性）及 得到品質良好且在成本上有利之 等。 潤性變化層係主要屬於如上所述 濕潤性之變化之層時並未特別受 光觸媒之層較佳。因為，如此在 觸媒時，在其後被用作功能性元 質化而有可能在不成問題之下長 係形成於基板上者’但在本發明 具有自身支持性之材料所形成，
1320875 -----案號91106337_年月曰 ί·^ 五、發明說明（36) 而不含基板亦可。 又按，本發明所說之"具有自身支持性"意指可在未含其 _他支持材料之下以有形狀態存在》 為此種使用於本發明之濕潤性變化層之材料，具體可舉 •出如下：在含光觸媒層與此種材料之表面接觸之下予以照 射能時，對一具有與其後塗覆之功能性部用組成物所具表 面張力同等之表面張力之液體所形成之接觸角則發生i。 上（以5。以上較佳，尤其是1〇。以上）之變化之材"料。 再者，此濕潤性變化層必需由可容許所照射之能（線）透 過之材料所形成。 b 取，此種材料，例如可舉出聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、 聚苯乙烯、聚酯、聚氟乙烯、縮醛樹脂、耐綸、abs、 PTFE、甲基丙烯酸系樹脂、酚樹脂、聚偏二 亞甲、聚乙稀"氯乙烯、聚對敗酸乙二：乙U氧 (分解去除層） 之兒明。此分解去除層係由於曝光 光觸媒之作用，5丨起其中屬於曝光 口Ρ刀之；7解去除層被分解除去者。 被除：解=由於其曝光部分受到光觸媒之作用時 ί1f Τ 施行顯像步驟或洗滌步驟即可形成由且 案，即具有凹凸之圖案。從：解分所構成之； 要凹凸圖案之構件係可容易由：原；需 々古形成者。再者，若 1320875 曰 修正 案號 91106337 五'發明說明（37) 在網板上塗覆此分解去除層而在鱼 之下施行圖案曝光時，曝光部八觸媒層侧基板接觸 .去，因此可在不施行顯像先洗去除層則被分解除 項分解去除韻刻膠特性之素材來形成此 行圖案曝光即可容易形成光蝕 基板接觸之下鈀 充當-不需要顯像.洗滌步驟：=。從：，有可能 體製程等。 ”邵之先蝕刻膠’以使用於半導 ”解去除層係在受到曝光所引起之光觸媒之作 1之特別之後處理即二:者因：=洗蘇步驟 情形，施行洗蘇步：；：；“依分解去除層之材質之 亦：二此分解去除層之場合，不僅可形成凹凸’ 吐之步：r a y刀解去除而露出之基板與分解去除層在特 。為此種特性’可舉出黏著性、發色 $專之各種特1生’但在本發明中尤其可舉出濕潤性， 必濕潤性之差異來形成圖案之設計乃在最後形 有效性上較佳。 & ^什时之 即在本發明中，較佳的是，以分解去除層與露出之 Λι分解去除層被分解除去而露出者）可形成互相二 體接觸角之方式所構成，尤其較佳的是，分解去除声 體所形成之接觸角為大於基板表面與液體所形成之接 為此種分解去除層表面被要求之斥液性，較佳的是，對 第42頁 91106337(替換）-2.pt( 1320875
修正 一 ^有與其後塗覆之功能性部用組成物所具表面張力同等 之表面張力之液體所形成之接觸角為3。以上，尤其4〇。 -以上（特別是5 0 以上）較佳。 為可用於此種分解去除層之材料，具體可合適使用功能 ，薄膜即自身組織化單分子膜、藍牟耳〜布勞傑膜、以及 父互吸附膜等’此外亦可使用氟系樹脂等。 在此，關於本發明使用之自身組織化單分子膜 '藍牟耳 -布勞傑膜、以及交互吸附膜加以具體說明。 a.自身組織化單分子膜
本案發明人等並未知悉此自身組織化單分子膜（s e丨f _ AssembledMonolayer)之正式定義之存在，不過，為關於 一般所認知之自身組織化單分子膜之解說，例如以
AbrahamUlman所寫之總說"Formation and Structure of Se1f-Assemb1edMono1 ayers" 1 Chemica1 Review >96 >
1 5 3 3 - 1 5 5 4 ( 1 9 9 6 )較優。參考此總說時，自身組織化單分 子膜之意義可謂為’由適當之分子吸附.結合（自身組織 化）於適當之基板上之結果所產生之單分子層。為具有自 身組織化膜形成性能之材料，例如可舉出脂肪酸等之界面 活性劑分子，烷基三氯矽烷類、烷基烷氧化物類等之有機 矽分子’烷硫醇類等之有機硫之分子，磷酸烷酯等之有機 磷酸分子等。分子構造之一般共通性為，具有較長之烷基 鏈且在一方之分子末端有與基板表面互相起作用之官能基 之存在。烧基鏈之部分為分子與分子之二次元性填充時之 分子間力之來源。然而’在此所示之例子為最單純之構
91106337(替換）-2.ptc 第43頁 1320875 案號 91106337 五、發明說明（39) 造，此外亦有下述各種分子所構成之自身組織化單分子膜 被報告：在分子之另一端具有胺基、羧基等之官能基者； -伸烷基（包括亞甲基）鏈部分為氧伸乙鏈者；屬於氟碳鏈 者；屬於此等鏈複合之型式之鏈者等等。再者，亦有由複 數分子種所構成之複合型式之自身組織化單分子膜。最近 似乎發生，由樹枝狀聚合物（dendr imer，在芯部具有樹枝 狀重覆構造（dendron)之單分散高分子）所代表之具有複數 官能基（亦有僅具一個官能基）之粒狀高分子或直鏈狀（亦 有形成分歧構造者）高分子以一層形成於基板表面者（後者 參統稱為聚合物刷子）亦被視為自身組織化單分子膜之情 况。本發明亦將此等物質包括在自身組織化單分子膜内。 b.藍牟耳-布勞傑膜 、 本發明使用之藍牟耳_布勞傑膜（Langmuir_ 一旦形成於基板上，則在形態上與上述自 ί f織化單分子膜並無很大之差異。藍牟耳-布勞傑膜之 特徵可謂A，存在於其形成方法及起因於該方法之高度之 一次=分子填充性（高取向性、高秩序性）。即，一般而 i s Γ布勞傑膜形*分子首先展開於氣液界面上， •，：ί = ΐ槽凝縮而變為高度填充之凝縮膜。實際 略敘ϋ之丰本ΐ於基板上而予以使用。有可能利用在此概 之形成。再者子膜直到任選分子層之多層膜 例， =二，材料。關於應用各種材料之最近之事 下^ /0專之總說"向軟系N a η 〇 d e b a i s u創製之 91106337(替換）-2.Ptc 第44頁
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Nanotekunorozi的展望）高分子第5〇 ( 200 1 )中有詳細之敘述。 c.交互吸附臈 卷9月號644-647
又互吸附膜（Layer-by-Layer Self-Assembled Film)在
、般係使具有最低2個之各具正或負電荷之官能基之材料 璉-人吸附。結合於基板上以使積層時所形成之膜。由於擁 有多數之官能基之材料具有很乡可提高㈣度或财久性等 之優點在最近使用離子性高分子（高分子電解質）為材料 之情況較多。再者，蛋白質或金屬或氧化物等之粒子具有 表面電荷者，即所謂之"膠體粒子"亦被多用以充作膜^成 物貝此外，在最近亦有人報告，積極利用比離子鍵（如 氫鍵、配位鍵、疏水性相互作用等）為弱之相互作用之 膜。關於較晚期之交互吸附膜之前例，在Pau丨a T, Hammond 所寫之總說"Recent Explorations in
Electrostatic Multilayer Thin Film Assembly" Current Opinion in Colloid & Interface Science >
4 ’ 430-442( 2000 )中有詳細之敘述，雖然稍微偏於以靜電 相互作用為驅動力之材料系統。關於交互吸附膜，以最單 純之步驟為例子加以說明時，交互吸附膜係由按指定次數 反覆施行具有正（負）電荷之材料之吸附-洗滌-具有負（正） 電荷之材料之吸附-洗滌之循環所形成之膜。其完全不需 要如藍牟耳-布勞傑膜之展開-凝縮-移出之操作。再者， 由此等製法上之差異顯然得知，交互吸附膜在一般未具有 如藍牟耳-布勞傑膜所具之二次元性高取向性.高秩性。
丄/J
丄/J
然而’交互吸附膜及其 優點，如可容易形成未且ϋ有S知成膜法所未具之很多 -面、管子内面、球面等；i之緻密之膜，在細微之凹凸 -至去as N甸荨亦可均勻成膜等。 之照射步驟mi，層之膜厚’若具有可在後述之能量 厚，則未特以去之程度之膜 類或分解去除層之材料“有很大==== 〇·謝《〜^之範圍内，尤其以〜不^又範在 圍内較佳。 之fe 0)基板 2發明之圖案形成體之製造方法中，&於特性變化層 〃強度之關係或與最後之功能性元件之關係，較佳的是， 如圖1所示，使特性變化層形成於基板4上。為此種基板， 乃依圖案形成體或功能性元件（藉圖案形成體所形成者）之 用途之情形，可舉出玻璃、金屬（如鋁、鋁合金等）、塑 膠、織物、不織布等之材料。 3.圖案形成步驟 在本發明中’繼之施行圖案形成步驟，在此將含光觸媒 層及特性變化層按200 # m以下之間隙以不致造成此等二層 接觸之方式予以配置後，對此從指定方向照射能。 如此將含光觸媒層及特性變化層按指定間隔予以隔開配 置時’由氧氣、水、以及光觸媒作用所產生之活性氧種則 可藉此變得容易脱離及附著。即，在含光觸媒層與特性變 化層之間隔比上述範圍為窄之場合，上述活性氧種則變得
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五、發明說明（42) _ 難於脫離及附著，於是有可能減低 合適’另在含光觸媒層與特性 居，化速度，因此不 -寬之場合，所產生之活性氧種則難上述範圍為 此場合亦有可能減低特性變 ' 1特性&化層’在 -在本發明中，對於圖案精度極良好因 高，從而特性變化之效率_ 先觸媒之感度亦 的是，將上述間隙尤1 點加以考慮時，較佳 〜5 "之範圍内較佳。此種’以1 高精度控制間隙之小而接園安t ϋ固兀其對一有可能按 在另-方面，積圖案形成體用基板特別有效。 « , _ 面積（例如3〇〇mmx300min)圖荦开）杰髀 用基板；仃處理之場合，若要以不致造成接觸 光觸媒層與特性變化層之間設置如上述之細微間 仗而在圖案形成體用基板具有較大之面艢夕 場合，較佳的I，將1述間隙設在 Η ::面：之 内，；Μ丨n之範圍 之範圍内。此項設定之理，成， 將間隙設在此種範图& 〇士 π，去Λ、π、+. μ里.B m ^ 莹#声21^彳(^4圍時達成述果.即不會造成圖 案精度降低（如圖案之朦朧化等）之問題或光觸媒之咸度 惡化所致之特性變化效率惡化等之問題，且不會發生二性 變化層上之特性變化不均句之情況。 發生特〖生 如f 在較大面積之圖案形成體用基板之曝光之際，關 於曝光裝置内之块定含光觸媒層侧基板及圖案形成體用基 板之位置之定位巢置所做之間隙設定，較佳的是，設定於 10/zm〜200 /ζιη之範圍内，尤其是25/zm〜75"m之範圍 内。因為，使設定值達到此種範圍内時，不會招致圖案精
91106337(替換）-2.ptc 第47頁 案號 91106337 五 發明說明（43) ^之大幅降低或光觸媒感度之大幅惡化，且有可 觸媒層御J基板及圖案形成體用基板以互相 .以配置。 呀嘴 2本發明中’此種隔著間隙之配置 被維持即可。 7 & 仆ί均勾形成此種極窄之間隙以配置含光觸媒層 佶；5方法’例如可舉出使用間隔物之方法。# 間隔物時，可藉此形成均句之間隙 再 ^ ;觸之部分’由於光觸媒之作用未達到特 S:時ΐ間隔物設定為具有與上述圖案相同之 :有可能藉此在特性變化層上形成所指定 但為了 t:中：此種間隔物雖然可形成以作為- 做i說二，2簡化？ ’如上述含光觸媒層側基板 表面1祀占交佳的是在含光觸媒層側基板之含 表面上形成間隔物。又按， 各 步驟之說明中，以涉朵邱I在上述3先觸媒層側 種間隔物* i 遮先邛做過說明，不過在本發 式且有Μ ί之作用未達到特性變化層 遮蔽所照射之能：’即使是未特 施：：曰ί維持如上所述之接觸狀之狀態下，對 光)係包含任何有了二本發明所說之"能量之用 於可見2 =化之能射線之照射在内之概念， 月巨將含光 之方式予 曝光期間 及特性變 者，如此 關於此間 性變化層 圖案之間 之圖案。 個構件， 之攔中所 光觸媒層 基板製備 明中，此 表面之方 別具有可 可。 接觸部分 (射"（曝 ^化層表 並未限定 1320875 -- 案號. 五、發明說明（44) 通常將使用 (以380nm以下 為，如上所述 化鈦，而為藉 •波長之光較佳 為可用於此 燈，氙燈，激 除了在使用 方法可予以使 等之雷射以圖 再者，曝光 層中之光觸媒 需要之照射量 此際，若在 南感度，而可 以 3 0 〇C 〜8 0 〇C 在本發明中 形成有遮光部 或圖案形成體 即，在含光 從含光觸媒層 側基板必需對 場合，若在含 側遮光部以可 91106337
於此種曝光之光之波長從4〇 之範圍較佳）起予以抓宏 u卜之I巳圍 丁以6又疋β此項設定之理由 此使用：I ί觸媒層之較佳之光觸媒為二氧 此-乳化鈦使光觸媒作用活化之能，以上述 種曝光之光源，可與φ千收 . ^ Γ舉出水燈，金屬齒化物 勵一聚物燈，其他各種光源。 $上逑之光源之下藉由光罩施行圖案照射之 之外，亦有可能使用由激勵二聚物、YAG 案狀描繪照射之方法。 之際之能量之照射量係設定為，由含光觸媒 之作用使特性變化層表面之特性發生變化所 〇 、σ熱含光觸媒層之下施行曝光，則有可能提 ，行有效之特性變化，因此較佳。具體上， 範圍内之加熱較佳。 ’曝光方向乃取決於含光觸媒層側基板是否 等之形成圖案之方法以及含光觸媒層側基板 用基板是否透明。 觸媒層側基板形成有遮光部之場合，有必 倒基板施行曝光，且在此場合該含光觸媒 所照射之能（射線）具有透明性。又按，在 光觸媒層上形成遮光部，且將此含光觸媒 具有如上述之間隔物之功能之方式予以使
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第49頁 1320875 ___銮號 91106337 五、發明說明（45) 之場合’曝光方向為從含光觸媒層側基板方面照射之方向 或從圖案形成體用基板方面照射之方向均可。 %再者，在以圖案狀形成有含光觸媒層時之曝光方向乃如 上所述，若屬於使含光觸媒層與特性變化層接觸之部分受 到能量之照射之設計，則從任何方向照射均可。 在使用上述間隔物之場合亦同樣地，若屬於使所接觸之 部分受到能量之照射之設計’則從任何方向照射均可。 在使用光罩之場合乃從配置有光罩之一方照射能。在此 場合’配置有光罩之一方之基板即含光觸媒層側基板或圖 馨形成體用基板必需具有透明性。 當完成如上所述之能景之照射時’含光觸媒層側基板則 從其與特性變化層接觸之位置脫離’因此如圖1 ( d )所示， 得到由特性有變化之特性變化領域9所構成之圖案形成於 -特性變化層5上。 此種圖案形成步驟中之特性變化層表面之特性變化乃有 可能粗略分為二種型式，其中之一種型式係使該層表面之 性質發生變化之型式，而另一種型式為除去該層之型式。 即，使表面之性質發生變化之場合之意義為，特性變化 |表面之化合物因光觸媒之作用而變性，使其化學性質、 理丨生貝發生變化。例如包括，使表面之電阻值發生變化 之場合，使表面之化學活性發生變化之場合，使表面之黏 :性發生變化之場合等。具體而言’上述 層為 其代表例。
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五、發明說明（46) 光觸媒之作用’使特性戀儿a、 發明所說之特性變化層之二2除去之場合亦被包括在本 特性變化層僅以受心二$化在内：例如，基板上之 特性變化層表面中僅以成二丄之部分被除去之場合，在 -場合，以及在特性變化；：：：之照射之部分形成凹部之 一部分之去除以致產生二，面=於受到能量之照射而發生 為上述分解去除；I。 之场合等。1^種場纟之代表例 4.功能性元件 可开成：：基板上形成特性有變化之圖案時， VL 1 - 0* 。然後，使功能性部形成用組成物 沿者此項圖案附者時，可获 心鍤餉处咕-从 τ藉此付到各種功能性元件。 此種功此性TL件之特徵在於坌技丄 * si安报占,^ 在於其係由沿著上述圖案形成體 之圖案形成一功此性部而成者。 在此，功能性之意義為#與μ ,企陕 .,,#w u马先千上（先選吸收，反射性，偏 光性，光選透過性，非線飛#與沾 光、光變色性等） 透磁性等）、電學. 電性、介電性等）、 水性、離子傳導性 深仏先學性’螢光或磷光等之發 ’磁性上（硬磁性、軟磁性、非磁性、 電子上（導電性、絕緣性、壓電性、焦 化學上（吸附性、脫附性、觸媒性、吸 氧化還原性、電化電特性、電變色性 等）、機械上（耐磨耗性等）、埶戽μ r推电竹1电艾巴1 ^ ^ ^ ^ X 熱干上（傳熱性、斷熱性、紅 專 及生體功能上（生體適合性、抗血拴性 等）之各種功能。 此種功能性部之在與圖案形成體之圖案相對應之部位之 配置係可藉利用，親液性領域與斥&性領域在濕潤性上之差
91106337(替換）-2.ptc 第51頁 1320875 一案號 91106337 年 月 __曰_ 修正 五、發明說明（47) 異之方法或利 之差異之方法 例如，在利 性上之差異之 耆功能性部用 僅於緊密附著 金屬之圖案。 再者，在利 之差異之場合 籲’可藉此使 親液性領域， 功能性部。 本發明使用 元件之功能， 例如在上述之 場合，此功能 濕潤性之差異 單體等所代表 釋之液體狀組 籲在經過溶劑 溶劑為顯示高 能性部用組成 低，愈可縮短 體狀組成物之 之功能性部用組成物 功能性元件之形成方 利用緊密附著性之差 性部用組成物則被換 來形成圖案之場合， 之未經過溶劑稀釋之 成物。 稀釋之液體狀組成物 表面張力之溶劑如水 物具有低黏度者特別 形成圖案之時間。但 場合，由於在形成圖 用親液性領域與斥液性領域在緊密附著性上 等之方法施行者。 用濕潤性變化層上之濕潤性圖案在堅密附著 場合，在濕潤性變化層全面蒸積以金屬（充 組成物），然後利用黏著劑等予以剝開即可 性良好之親液性領域形成一充當功能性部之 藉此，可容易形成印刷基板等。 用濕潤性變化層上之濕潤性圖案在濕潤性上 ，在圖案形成體上塗覆一功能性部用組成物 該功能性部用組成物僅附著於濕潤性良好之 而可谷易僅於圖案形成體之親液性領域配置 乃如上所述，依功能性 法專而有很大之差異， 異來形成金屬之圖案之 以金屬，再者，在利用 可使用由紫外線硬化型 組成物，或經過溶劑稀 之場合，較佳的是，該 、乙二醇等。再者，功 合適，因為其黏度愈 ，在經過溶劑稀釋之液 案時會發生溶劑之揮發 91106337(替換）_2.ptc 第52頁
修正 高及表面張力之變化，較…，溶劑 '本發明使用之功能性部用組成物 等之手段來配置於圖案形成體上而、可以為’由利用附著 -可以為，被配置於圖案形成體上之成為功能性部者，又亦 過紫外線、熱等之處理，然後成後’經過藥劑處理或經 合，在功能性部用組成物之結人附^旎性部者。在此場 熱、電子線等而硬化之成分之^況者劑，有可藉紫外線、 速形成功能性部，因此較佳。/ ,施行硬化處理即可迅
為此種功能性元件之形成方 功能性部用組成物利用浸塗法 等之手段，包含喷墨等之噴嘴 覆，藉此在圖案形成體表面之 性部。 去 具體說明如下：例如將 、滾塗法、刮塗法、旋塗法 吐出手段等之手段予以塗 親液性領域圖案上形成功能 此外，將本發明之圖案形成體使用於依照非電解鍍之金 屬膜形成方法時’藉此可得到一具有充當功能性部之金屬 膜圖案之功能性元件。具體而言，利用濕潤性之差異，藉 此僅對圖案形成體之濕潤性變化層表面之親液性領域施行 一使用化學鑛前處理液之處理，其次使所處理之圖案形成 體浸潰於化學鍍液中，藉此可得到一功能性元件，在濕潤 性變化層上具有所想要之金屬圖案者。依照此一方法，不 必形成光蝕刻膠圖案即可形成金屬圖案，因此可製造充當 功能性元件之印刷基板或電子電路元件。 再者，亦可以在全面配置功能性部用組成物後，利用斥
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液性領域與親液性領域在濕潤性之差異來除去不需要之部 分，以便沿著圖案形成功能性部。關於功能性部，在利用 ·.濕潤性變化層之親液性領域與斥液性領域在緊密附著性上 之差異之下，例如藉感壓黏著帶緊密附著後之拉開剝離， 空氣之喷射’用溶劑之處理等之後處理來除去 分即可得到功能性部之圖案。 ^ ^ P 在此場合，有必要在本發明之圖案形成體之濕潤性變化 層表面上全面配置功能性部用組成物，而為此項配置之方 法，例如可舉出PVD、CVD等之真空製膜手段。 鲁為如此得到之功能性元件，具體可舉出彩色濾光器、微 型透鏡、印刷基板、電子電路元件等。 5.彩色濾光器 彩色濾光器係被使用於液晶顯示裝置等之元件，係在玻 -璃基板等之表面上以高精細之圖案形成有紅、綠、藍等之 複像素部者。將本發明之圖案形成體使用於此項彩色濾 光器之製造時’可藉此在低成本下製成高精細之彩色濾光 器。 即’在如上述之圖案形成體之親液性領域，例如藉喷墨 &置等之類使油墨（功能性部用組成物）附著·硬化時，可 冒此容易形成像素部（功能性部），因而以較少之步驟數即 可得到高精細之彩色濾光器。 再者，在本發明中，有可能將上述圖案形成體之遮光部 直接用作彩色濾光器之黑體。從而，主要在上述之本發明 之圖案形成體上形成充當功能性部之像素部（著色層）時，
91106337(替換）_2. 第54頁 五 '發明說明（50) 有可能在不必另外形忐$ B光罩 小成…'體之下付到彩色濾光器。 其’關於本發明之f g , Μ -Χϋ ,κ . ^ .+. ^ 货月之先罩，加以說明。本發明之光罩至 >包括下述之三個態樣（形態）。 V 0第2一 "之態：之光罩之特徵在於該光罩係由透明之基材， 之遮光部圖案，以及开广乂圖案Λ形成於上述透明基材上 宰上之含光觸^ ;上述透明基材及上述遮光部圖 所構成者，而其具體例乃示於圖3中。 發明中’關於上述圖案形成體製 有……觸媒層側基板此 基：者形=該光罩係由透明之 "〜1〇_之厚声以Λ基材上之含光觸媒層’以及按0.2 光部圖案所構/者，而/形成於上述含光觸媒層上之遮 此外1 其具體例乃示於圓4中。 基材，“ 軍之特徵在於該光罩係由透明之 上述之透明基材及遮光述透明基材上之遮光部，形成於 塗層上之含光觸媒之底塗層，以及形成於上述底 t 〇 媒層所構成者’而其具體例乃示於圖5 任一光罩之各構株 之欄中所說明者相间上，「圖案形成體之製造方法」 述「圖案形成體之^、生$ ^態樣所達成之作用效果亦與上 省略有關之說明。&方法」之欄中所說明者相同，因此 1320875 __案號91106337 年月 η 修正 五、發明說明（51) 又按，本發明並未被限定於上述實施形態。上述實施形 態係屬於例示者，即，任可具有與本案發明之申請專利範 -圍所載述之技術思想實質相同之構思而可達成相同之作用 效果者均被包括在本發明之技術範圍内。 [-實施例] 以下，關於本發明’藉由實施例進一步加以詳述。 [實施例1 ] 對於按100 之線寬及線間形成有厚度0. 4 之鉻製遮 光部圖案之石英玻璃基板上，施行敦咖（Tayca)公司所製 參之光觸媒用氧化鈦塗覆劑TK301之塗覆，使之在35〇溫 度下乾燥3小時，而完成一具有含光觸媒層之光罩（含光觸 媒層側基板）之製造。 ，其次，將0.1N鹽酸水溶液3g加入曱基三甲氧基矽烷“ 後在至/显下予以攪拌1小時，而將所得之溶液塗覆於玻 璃基板上，使之在150艺溫度下乾燥10分鐘，於是成一 濕潤性變化層。 又 ，上述光罩緊密附著於此含有濕潤性變化層之基板上 ^後從光罩方面使用超高壓汞燈按20mw/ cm2 ( 3 6 5nm)之昭 卷照，外J而在濕潤性變化層表面上形成濕潤性之圖、 :角)為B;2，。未曝光部之水接觸角(未曝光部與水形成之接 觸角）為72 ’而為了使曝光部之水接觸角達 ;=了12°:鐘。再者’…變化層表面上之未曝光 邛為95 Am ’曝光部為1〇5 。 [實施例2 ]
1320875 ---案號91106337 年月日 修·$ _ 五、發明說明（52) 除了為實施例1之鉻製圖案形成體使用厚度〇.1之該 形成體之外，均與實施例1 一樣施行圖案之形成。其結果 疋’為了使曝光部之水接觸角達到1 〇。以下，花了 3 7 〇秒 鐘0 -[實施例3 ] 除了將實施例1之圖案形成體中之遮光部圖案設定為分 散有碳黑之樹脂黏合劑所製之厚度2 〇 # m之圖案之外，均 與實施例1 一樣施行圖案之形成◊其結果是，為了使曝光 部之水接觸角達到1 〇 °以下，花了 5 6 〇秒鐘。
[實施例4 ] 除了為光罩與濕潤性變化層不緊密附著之曝光而將遮光 部圖案上之含光觸媒層與濕潤性變化層之間隙設定為丨〇以 m之外’均與實施例1 一樣施行圖案之形成。其結果是，為 了使曝光部之水接觸角達到1 0。以下，花了 1 2 0秒鐘。再 者’濕潤性變化層表面上之未曝光部為8 〇 μ m，曝光部為 1 2 0 仁 m。 [實施例5 ]
對於按50 之線寬及線間形成有厚度〇. 4 之鉻製遮 光部圖案之石英玻璃製之光罩上，塗覆一底塗層用塗覆 液’係由下述組成之成分混合後經過25。(：溫度下之24小時 授拌所製成者，然後在120 °C溫度下予以加熱20分鐘，而 形成一具有厚度〇.1 之底塗層。 <底塗層用塗覆液之組成> • 0. 1N鹽酸水溶液 50g
91106337(替換）-2.ptc 第57頁 1320875 案號 91106337 五、發明說明（53) l〇〇g •四甲氧矽烷 其次’將石原產業（Ishihara-Sangy〇)公司所製造之光 觸媒無機用塗覆劑ST-K01塗覆於底塗層上，然後在15〇。〇 溫度下予以加熱20分鐘以形成一具有厚度之含光 巧媒層。而形成一含有光觸媒之光罩（含光觸媒層側基 板）。 其次，在玻璃基板上塗覆一氟系聚矽氧用塗覆液，係由 下述組成之成分》昆合後經過2 5 °c溫度下之2 4小時擾拌所製 成者，然後在1 2 0 C溫度下予以加熱1 5分鐘，於是形成一 具有厚度0.05 之特性變化層。 傷氟系聚矽氧用塗覆液之組成> • 0. 2N鹽酸水溶液 25g •氣烧基石夕院 1 5g •四曱氧矽烷 50g 使上述光罩緊密附著於此含有特性變化層之基板上，缺 後從光罩方面使用超高壓汞燈按2〇mW/cni2 ( 3 6 5nm)之昭度、、 照射紫外線而在特性變化層表面上形成濕潤性之圖案广此 時，未曝光部之水接觸角為1〇6。，而為了使曝光部之水 接觸角達到10。以下，花了12〇秒鐘。再者，此時之未曝 蠢部位之寬度為49❹，曝光部之寬度為S1 [參考例] 在實施例5中，除了在未形成底塗層之下形成一含 觸媒之^罩之外，與上述實施例5 一樣施行圖案之形成。 其結果是’為了使曝光部之水接觸角達到i Q。&下，花了 第58頁 91106337(替換）-2.pt( 1320875 --龍91106337_年月 q 條正_ 五、發明說明（54) 240秒鐘。再者，此時之未曝光部位之寬度為“"^，曝光 部之寬度為60 。 [實施例6] 對於按50 之線寬及線間形成有厚度0.4 //m之鉻製遮 •光部圖案之石英玻璃製之光罩上’塗覆一底塗層用塗覆 液’係由下述組成之成分混合後經過2 5 °c溫度下之2 4小時 攪拌所製成者，然後在1 2 0 °C溫度下予以加熱2 〇分鐘，而 形成一具有厚度0.1 #πι之底塗層。 <底塗層用塗覆液之組成> .0. 1Ν鹽酸水溶液 50g •四甲氧矽烷 l〇〇g 其次，將石原產業（I shihara-Sangy〇)公司所製造之光 觸媒無機用塗覆劑ST-K03塗覆於底塗層上，然後在150 °C 溫度下予以加熱20分鐘以形成一具有厚度〇. 15 之含光 觸媒層’而完成一含有光觸媒之光罩（含光觸媒層側基板） 之製造。
其次’在370x 470 mm之玻璃基板上塗覆一氟系聚矽氧用 塗覆液’係由下述組成之成分混合後經過2 5 t溫度下之2 4 小時授拌所製成者’然後在丨2〇 °c溫度下予以加熱丨5分 鐘’而是形成一具有厚度〇 〇5 之特性變化層。 <氟系聚矽氧用塗覆液之組成> 25g 1 5g 50g • 0. 2N鹽酸水溶液 •氣烧基碎烧 .四甲氧矽烷
91106337(替換）-2.ptc 第59頁 1320875 案號 91106337 五、發明說明（55) 對此使用大型自動曝光機MA-600 0系列r + α丄 小、犬日本科研 (DaimpponKaken)公司所製造）’將含有特性 板與光罩之間隙設定為6 0 y m，然後從光罩方面—曰 土 2 0mW/cm2 ( 36 5nm)之照度照射紫外線而在特性變化戶 土形成濕潤性之圖案。此時，面内4點之間隙之實^則^ 在53〜64 /im之範圍内。再者，未曝光部之濕潤性標準試劑 (40mN/m)接觸角為75° ，而為了使曝光部之濕潤性標 劑（40mN/m)接觸角達到9 °以下’花了 15〇秒鐘。再^，此 時之未曝光部位之寬度為49//ιη，曝光部之寬度為〖I m。 f施例7 ] & ” 除了將實施例6之間隙設定為1 5 0 a m之外，均與實施例6 一樣施行圖案之形成。此時，面内4點之間隙之實測值乃 在1 4 5 // m〜1 5 2以m之範圍内。因此，為了使曝光部之濕满 性標準試劑（40mN/m)接觸角達到9 °以下，花了 230秒鐘。 再者’此時之未曝光部位之寬度為47 ，曝光部之寬度 為 5 3 # m。 [比較例1 ] 除了將實施例6之間隙設定為2 5 0 // m之外，均與實施例6 一樣施行圖案之形成。其結果是，為了使曝光部之濕潤性 眷1準試劑（4 0mN/m >接觸角達到9 °以下，花了 3 6 0秒鐘。再 者’此時之未曝光部位之寬度為15#ιη，曝光部之寬度為 8 5 /z m。 [比較例2 ] 除了將實施例6之間隙設定為5 μ m之外，均與實施例6 —
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1320875 _ 案號 91106337 年 月 修正 五、發明說明（56) $虼行圖案之形成。於是，產生了含光觸媒層與特性變化 曰接觸之部分，因此在面内濕潤性之變化上發生差異，而 無法得到均勻之圖案。 [實施例8 ] • j於按50 之線寬及線間形成有厚度〇.4以^之鉻製遮 光部圖案之石英玻璃製之光罩上，塗覆一底塗層用塗覆 液γ係由下述組成之成分混合後經過25 I溫度下之24小時 攪拌所製成者，然後在120 t溫度下予以加熱2〇分鐘，而 开’成一具有厚度0.1 之底塗層。 <底塗層用塗覆液之組成> • 0. 1 N鹽酸水溶液 5 〇 g .四甲氧矽烷 l〇〇g 其-人，將石原產業（Ishihara-Sangyo)公司所製造之光 ，媒無機用塗覆劑ST_K〇3塗覆於底塗層上，然後在15〇。〇 派度下予以加熱2〇分鐘以形成一具有厚度〇 15之含光 觸媒層，而完成一含有光觸媒之光罩（含光觸媒層侧基板 之製造。 /、人使由玻璃基板上蒸積金而成之基板在一藉己烷 溶有十八烷硫醇之自身組織化膜組成物中浸潰24小時，而 在玻璃基板上藉由金形成分解去除層。 使亡述光罩緊密附著於此含有分解去除層之基板上，然 後從光罩方面使用超高壓汞燈按2〇mW/cm2 ( 3 6 5nm)之照度 照射紫外線而在特性變化層表面上形成濕潤性之圖案。此 時，為了自身組織化膜之分解除去，花了丨5 〇秒鐘。再
91106337(替換）-2.ptc 第61頁 1320875 案號 91106337 五、發明說明（57) 者，此時之未曝光部位之寬度 5 1 β m 〇 j：發明之效果] 依照本發明，尤其在能量之 理’而可高精細形成具有各種 照射能後從圖案形成體拆除含 本身不會含有光觸媒，從而不 起之圖案形成體之經時劣質化 特性變化層之間隔在上述範圍 •好之效率可得到一具有精度 圖案之圖案形成體。 [元件編號之說明] 1 基材 2 含光觸媒層 含光觸媒層側基板 基板 特性變化層 圖案形成體用基板 光罩 特性變化領域 底塗層 遮光部 修正 為49em，曝光部之寬度為 照射後不需要施行其後處 特性之圖案。再者’由於在 光觸媒側基板，圖案形成體 必擔心由光觸媒之作用所引 。此外’由於含光觸媒層與 内。可達成下述效果：即以 良好之在特性上發生變化之 3 91106337(替換）-2.ptc 第62頁 案號 9110^37 圖式簡單說明 --1_逢主_ 之:^圖)：U)為展示本發明圖案形成體之製造方法一例 略斷面為圖展纟發明使用之含光觸媒層侧基板之-例之概 之概&為 I展不本發明使用之含光觸媒層側基板之其他例子 、慨略斷面圖。 =4為展不本發明使用之含光觸媒層側基板之其他例子 之概略斷面圖。 + f 5為展不本發明使用之含光觸媒層側基板之其他例子 之概略斷面圖。
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Claims (1)

1320875 案號 91106337 六、申請專利範圍 1. 一種圖案形成體 驟； .圖案形成體用基板 % 基板，此基板具有受 ‘之特性變化層；以及 圖案形成步驟，在 光觸媒層而成之含光 特性變化層，以可得 後，對此從指定方向 編|層之表面上形成一 2.如申請 中，將上述 // m 〜1 0 # m 3 ·如申請 中，上述含 述基材上之 4. 如申請 中，上述含 之含光觸媒 鲁上述圖案 板施加。 5. 如申請 中，在上述 形成於上述 專利範圍 含光觸媒 範圍内之 專利範圍 光觸媒層 含光觸媒 專利範圍 光觸媒層 層、以及 形成步驟 專利範圍 含光觸媒 基材上， 之製造方法，其特徵為’具有下述步 製備步驟，在此製備一圖案形成體用 到氧化鈦之作用而發生表面特性變化 此將一在基材上形成含有氧化鈦之含 觸媒層侧基板之該含光觸媒層及上述 到2 0 0 // m以下之間隙之方式予以配置 施加能量之照射，藉此在上述特性變 發生特性變化之圖案。 第1項之圖案形成體之製造方法，其 層與上述特性變化層以間隙達到〇. 2 方式予以配置。 第1項之圖案形成體之製造方法，其 側基板具有基材及以圖案狀形成於上 層。 第1項之圖案形成體之製造方法，其 側基板具有基材、形成於上述基材上 以圖案狀形成之遮光部， 中之能量之照射係從含光觸媒層侧基 第4項之圖案形成體之製造方法，其 層側基板中，使上述遮光部以圖案狀 進而在該遮光部上形成該含光觸媒
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1320875 -1號 9110RM7_年月日_修正 六、申請專利範圍 層。 6·如申請專利範圍第4項之圖案形成體之製造方法，其 中’在上述含光觸媒層側基板中，在上述基材上形成該含 光觸媒層’而在上述含光觸媒層上以圖案狀形成上述遮光 部。 7. 如申請專利範圍第2項之圖案形成體之製造方法，其 中，在上述含光觸媒層側基板中，在上述含光觸媒層上'以 圖案狀形成具有厚度在0.2 _〜1〇心範圍内之間隔物，使 上述間隔物與上述特性變化層接觸而施行曝光。
8. 如申請專利範圍第7項之圖案形成體之製造方法，其 中，上述間隔物為由遮光性材料形成之遮光部。 、 IL 3 Ξ案形成體之製造方法，其特徵為，將-在透明 基材上圖案狀形成有遮光部之光罩上， 含光觸媒声之合冰組Λ甘Ryiu ’丨隔成有 3九觸Μ之3先觸媒層侧基板，以及 述ί光中之氧化鈦之作用而發生特性 化層之圖案形成體用基板，以 釔 特！·生k 之作用可達到_L述特性變化層之^光觸媒層+之氧化鈦 觸媒層侧基板，然後施加能量 而隔開配置上述含光 之特性變化層之特性發生變化，以使所照射之部分
板，藉此形成一發生特性轡各、人拆除含光觸媒層侧基 夂1匕之圖案。 10. 如申請專利範圍第9項之圖案开; 中，上述含光觸媒層中之氧化鈦〃成體之製造方法，其 化層之距離為在〇.2 =作用可達到上述特性變 11. 如申請專利範圍第丨或^貞^胃内。 貝之圖案形成體之製造方
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法，其中，上述含光觸媒層為由氧化鈦構成之声。 12·如申請專#範圍第U項之圖案形成體之製曰造方法， f t，Ϊ Ϊ光觸媒層為由氧化鈦藉真空製膜法在基材上 成膜而成之層。 :13.如申請專利範圍第丨或9項之圖案形成體之製造方 法其中，上述含光觸媒層為含有氧化鈦及黏合劑之層。 14.如申請專利範圍第丨或9項之圖案形成體之製造方 法，其中，上述圖案形成體用基板至少由基板與設在此基 板上之上述特性變化層所形成。 籲15.如申請專利範圍第14項之圖案形成體之製造方法， 其中’上述特性變化層為一種濕潤性變化層，其由於含光 觸媒層中之氧化鈦之作用，在受到能量之照射時，以可減 少其與液體之接觸角之方式發生濕潤性之變化。 1 6.如申請專利範圍第丨5項之圖案形成體之製造方法， 其中’在上述濕潤性變化層上，與表面張力4〇mN/m之液體 所形成之接觸角係在未曝光部分為丨〇。以上，而在曝光部 分為9 °以下。 17·如申請專利範圍第15項之圖案形成體之製造方法， g中’上述濕潤性變化層為含有有機多矽氧烷之層。 18. 如申請專利範圍第17項之圖案形成體之製造方法， 其中’上述有機多矽氧烷為含有氟烷基之多矽氧烷。 19. 如申請專利範圍第17項之圖案形成體之製造方法， 其中’上述有機多矽氧烷為下述有機多矽氧烷，即為 其中Y表示C1〜C2〇之烷基、氟烷基、乙烯基、胺
第66頁
修正 曰 上 號 9110HT7 六、申請專利範圍 基、笨基或環氧基，X表示C1〜c 0〜3之整數)所示石夕化合物 =而η為 .物或共水解縮合物。 種次一種以上之水解縮合 •法2〇.二"專利範圍第1或9項之圖案形成體之製造方 忐，其中，該圖案形成體用基板為 氣以方 在受到能量之照射時可減少= 鈦之作 發生濕潤性之變化之薄膜狀濕潤性變化層。 之方式 其中1圖案形“之製造方法， 而被八ίίΓ 為因含光觸媒層中之氧化鈦之作用 叩破分解除去之分解去除層。 心仰用 其2令2·，如上申Λ气利範圍第21項之圖案形成體之製造方法， 板ΐΐ 層與在該分解去除層被分解除去時露 出爻基板，在與液體之接觸角方面互相不同。 予路 其中’如上申/八m圍第21項之圖案形成體之製造方法， 布勞r膜ί 為自身組織化單分子膜、藍牟耳' —=膜aangIDUlr-BlQdgett FUm)、或交互吸附膜之任 苴2:.如申請專利範圍第23項之圖案形成 "，上述自身組織化單分子臈係由有機矽八# & # ^ Μ.如申請專利範圍第23項之圖 機夕，子所構成。 其中，上述自身組織化單分子膜係荦由有成機體上製,方广， 法，其中，上述能量之照射係在加熱含光成觸體媒之層製之造下方進 ι·η 第67頁 91106337(替換）-2.ptc 1320875 案號 91106337 六、申請專利範ϊ 行。 27. —種光罩，其特徵為，該光罩為由下述構件所構 ,·、成：透明之基材；以圖案狀形成於上述透明基材上之遮光 部；形成於上述透明基材及遮光部上之底塗層；以及形成 於上述底塗層上之含有氧化鈦的含光觸媒層。 28. —種光罩，其特徵為，該光罩為由下述構件所構 成：透明之基材；形成於上述透明基材上之含光觸媒層； 以及按0.2 〜10 /zm之厚度以圖案狀形成於上述含曰 媒層上之遮光部圖案。 _29. —種光罩，其特徵為，該光罩為由下述構件 成.透明之基材，按之厚度以圖案 於上述透明基材上之遮光部圖案；以及形成於上' 材及上述遮光部圖案上之含有氧化鈦的含光觸媒=边月基
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