圖案形成體的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有表面自由能不同的圖案的圖案形成體的制造方法。本申請以 2013年6月11日在日本申請的日本專利申請?zhí)柼卦?013 -122812為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)，通過 參照該申請而被引用到本申請中。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，半導(dǎo)體、顯示器、電子產(chǎn)品等的電子線路的微細(xì)圖案幾乎都是利用光刻 (photolithography)技術(shù)制作的，但光刻技術(shù)在廉價產(chǎn)品的制造上存在局限性。而且，在以 大面積化為目標(biāo)的電子產(chǎn)品的制造中，在采用光刻技術(shù)的制作方法中難以控制制造成本。
[0003] 基于這樣的現(xiàn)狀，研究了所謂的"印刷電子(Printed Electronics)"、即有效利用 印刷技術(shù)來制造電子線路、傳感器、元件等。該方法可望減少化學(xué)物質(zhì)的使用量，作為對地 球環(huán)境溫和的制造工藝而受到關(guān)注。另外，該方法的一部分已經(jīng)應(yīng)用于薄膜鍵盤的電極印 屆 1J、汽車的窗玻璃紅外線、射頻識別（Radio Frequency I dent if i cat ion，RFID)標(biāo)簽天線 等。
[0004] 專利文獻(xiàn)1中記載著使表面張力部分地降低的轉(zhuǎn)印用凹版，專利文獻(xiàn)2中記載著對 基材施行產(chǎn)生表面自由能差的表面改質(zhì)。
[0005] 然而，在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，每次轉(zhuǎn)印時必須使表面張力低的物質(zhì)在一部分 版面上偏析，另外，在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，由于是利用掩模圖案進(jìn)行基材的表面改質(zhì)， 所以制作方法繁雜。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2007 -164070號公報；
[0009] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2005 - 52686號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011] 本發(fā)明鑒于這樣的現(xiàn)有實(shí)情而提出，提供一種可以簡便地得到表面自由能不同的 圖案的圖案形成體的制造方法。
[0012] 解決課題的方法
[0013] 為了解決所述課題，本發(fā)明的圖案形成體的制造方法的特征在于，具備下述工序： 涂布工序，在基材上涂布樹脂組合物，所述樹脂組合物含有表現(xiàn)出低表面自由能的第1化合 物和表現(xiàn)出高于所述第1化合物的表面自由能的第2化合物；以及固化工序，使所述樹脂組 合物與原版接觸并被固化，所述原版上形成有基于表面自由能差的圖案，在所述基材上形 成轉(zhuǎn)印有所述原版圖案的固化樹脂層。
[0014] 另外，本發(fā)明的圖案形成體的特征在于:通過上述制造方法形成的。
[0015] 另外，本發(fā)明的表面自由能轉(zhuǎn)移用樹脂組合物的特征在于:含有表現(xiàn)出低表面自 由能的第1化合物、表現(xiàn)出高于所述第1化合物的表面自由能的第2化合物和光聚合引發(fā)劑， 其中，所述第1化合物是含有全氟聚醚的丙烯酸酯。
[0016] 發(fā)明效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，不需要光刻等復(fù)雜的工藝，可以簡便地得到轉(zhuǎn)印有原版圖案的表面 自由能不同的圖案。
【附圖說明】
[0018] 圖1是顯示涂布工序的概略的剖面圖。
[0019] 圖2是顯示固化工序的概略的剖面圖。
[0020]圖3是顯示圖案形成體之一例的剖面圖。
[0021 ]圖4是顯示實(shí)施例中的原版A的概略的立體圖。
[0022]圖5是顯示使用原版A使樹脂組合物A固化的固化工序的概略的剖面圖。
[0023]圖6是涂膜A表面的光學(xué)顯微鏡照片。
[0024]圖7是利用油性筆涂抹涂膜A表面時的光學(xué)顯微鏡照片。
[0025]圖8是在涂膜A表面涂布樹脂組合物B并使其固化時的光學(xué)顯微鏡照片。
[0026] 圖9是在涂膜A表面涂布樹脂組合物B并使其固化時的AFM觀察圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下，參照附圖，按照下述順序?qū)Ρ景l(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028] 1.圖案形成體的制造方法
[0029] 2.圖案形成體
[0030] 3.實(shí)施例
[0031] <1.圖案形成體的制造方法>
[0032] 本發(fā)明的一個實(shí)施方式所涉及的圖案形成體的制造方法具備下述工序：涂布工 序，在基材上涂布樹脂組合物，所述樹脂組合物含有表現(xiàn)出低表面自由能的第1化合物和表 現(xiàn)出高于第1化合物的表面自由能的第2化合物；固化工序，使樹脂組合物與形成有基于表 面自由能差的圖案的原版接觸并使其固化，在基材上形成轉(zhuǎn)印有原版圖案的固化樹脂層。
[0033] 以下，利用圖1和圖2對各工序進(jìn)行說明。此外，圖1、圖2中雖然例示氟樹脂類化合 物作為第1化合物，但并不限于此。
[0034]圖1是顯示涂布工序的概略的剖面圖。在該涂布工序中，在基材11上涂布樹脂組合 物12。涂布可以使用刮條涂布機(jī)、噴涂機(jī)、旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)等。
[0035] 對基材11沒有特別限定，可以使用TOT(聚對苯二甲酸乙二醇酯，Polyethylene terephthalate)、玻璃、聚酰亞胺等。另外，還可以使用透明材料或不透明材料中的任一種。 在使用紫外線固化型樹脂組合物作為樹脂組合物12時，通過使用透過紫外線的透明材料， 可以從基材11側(cè)進(jìn)行紫外線照射。
[0036]樹脂組合物12含有:表現(xiàn)出低表面自由能的第1化合物、和表現(xiàn)出高于第1化合物 的表面自由能的第2化合物。
[0037]第1化合物可以使用所謂的"防粘連劑"、"平滑劑"、"流平劑"、"防污劑"等表面調(diào) 節(jié)劑，優(yōu)選使用氟樹脂類化合物、或有機(jī)硅樹脂類化合物。作為氟樹脂類化合物，可以舉出： 含全氟聚醚基的化合物、含全氟烷基的化合物等，作為有機(jī)硅樹脂類化合物，可以列舉:含 聚二甲基硅氧烷的化合物、含聚烷基硅氧烷的化合物等。
[0038] 第2化合物只要是表現(xiàn)出高于第1化合物的表面自由能的化合物即可，例如，在使 用含全氟烷基的丙烯酸酯作為第1化合物時，優(yōu)選使用三丙烯酸季戊四醇酯、聚乙二醇單丙 烯酸酯等含羥基的丙烯酸酯作為第2化合物。
[0039] 樹脂組合物12優(yōu)選使用快速固化的自由基聚合型或陽離子聚合型樹脂組合物，除 第1化合物和第2化合物以外，還含有聚合性樹脂和聚合引發(fā)劑。
[0040] 在自由基聚合型樹脂組合物中，含有丙烯酸酯和自由基聚合引發(fā)劑。作為丙烯酸 酯，例如可以列舉:三丙烯酸季戊四醇酯、丙二醇改性三丙烯酸甘油酯、二丙烯酸乙二醇酯、 二丙烯酸二甘醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等，這些丙烯酸酯可以單獨(dú)使用一種，也可以 并用兩種以上。另外，作為自由基聚合引發(fā)劑，例如可以列舉:苯烷基酮(alkylphenone)類 光聚合引發(fā)劑、酰基氧化膦類光聚合引發(fā)劑、二茂鈦類光聚合引發(fā)劑等，這些聚合引發(fā)劑可 以單獨(dú)使用一種，也可以并用兩種以上。
[0041] 在陽離子聚合型樹脂組合物中，含有環(huán)氧樹脂和陽離子聚合引發(fā)劑。作為環(huán)氧樹 月旨，例如可以列舉:雙酚型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)型環(huán)氧樹脂、雜環(huán)型環(huán)氧樹脂、 縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂等，這些環(huán)氧樹脂可以單獨(dú)使用一種，也可以并用兩種以上。另外， 作為陽離子聚合引發(fā)劑，例如可以列舉:芳族锍鹽、芳族重氮鹽、碘鑰鹽、磷鹽、硒鹽等鑰鹽， 這些陽離子聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用一種，也可以并用兩種以上。
[0042] 此外，在樹脂組合物12中，可以任意包含粘度調(diào)節(jié)劑、稀釋劑、表面調(diào)節(jié)劑等作為 其他的化合物。
[0043] 圖2是顯示固化工序的概略的剖面圖。在該固化工序中，使樹脂組合物12與形成有 基于表面自由能差的圖案的原版20接觸并使其固化，在基材11上形成轉(zhuǎn)印有原版20的圖案 的固化樹脂層。
[0044] 原版20在其表面具有高表面自由能區(qū)21和低表面自由能區(qū)22。高表面自由能區(qū)21 例如是玻璃、金屬、硅等的區(qū)域，低表面自由能區(qū)22例如是氟涂層、硅涂層、氮、二氧化碳、 氬、空氣(空間）等的區(qū)域。
[0045]原版20的基材優(yōu)選為容易涂氟等的玻璃。另外，原版20的表面優(yōu)選為平滑。由此， 第1化合物和第2化合物的表面移動變得容易，同時可以使固化樹脂層的表面變得平滑。 [0046]如圖2所示，在使原版20與樹脂組合物12接觸時，原版20與樹脂組合物11的界面狀 態(tài)如下：為了使下述式（1)的Α γ變小，樹脂組合物12表面的第1化合物在原版20的低表面 自由能區(qū)22移動、而第2化合物在高表面自由能區(qū)22移動。
[0047] [數(shù)式 1]
[0048] Δ γ = ym- γ i (1)
[0049] 上述式（1)中，為原版20表面的表面自由能，γι為樹脂組合物12表面的表面自 由能。
[0050] 因此，如圖2所示，例如氟樹脂類化合物在例如涂氟區(qū)等低表面自由能區(qū)22移動， 被高表面自由能區(qū)21的界面排斥。而且，通過使樹脂組合物12在使原版20與樹脂組合物12 接觸的狀態(tài)下固化，可以在基材11上形成轉(zhuǎn)印原版20的圖案的固化樹脂層。樹脂組合物12 的固化方法可以根據(jù)樹脂的種類適當(dāng)選擇，可以采用熱、紫外線等能量線照射。
[0051]另外，優(yōu)選在固化工序后還具有如下的加工工序:在固化樹脂層上涂布油墨組合 物并使其固化。作為油墨組合物，例如可以使用：從樹脂組合物12的組成中除去了第1化合 物而得到的組合物。
[0052]通過如此地使用原版20,可以反復(fù)轉(zhuǎn)印原版20的表面自由能差的圖案。另外，所轉(zhuǎn) 印的表面自由能差的圖案的細(xì)間距及尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異。另外，其固化被膜的透明性優(yōu)異。 [0053] <2.圖案形成體>
[0054]接下來，對通過上述的制造方法形成的圖案形成體進(jìn)行說明。圖3是顯示圖案形成 體之一例的剖面圖。圖案形成體在基材11上具備:表面具有高表面自由能區(qū)a和低表面自由 能區(qū)b的固化樹脂層13。
[0055] 基材11與上述的圖案形成體的制造方法中使用的基材相同，固化樹脂層13是上述 的圖案形成體的制造方法中使用的樹脂組合物12固化而得到的層。
[0056] 本實(shí)施方式的圖案形成體，通過使原版20的轉(zhuǎn)印面變得平滑，可以得到平滑的圖 案表面。而且，通過在平滑的圖案表面上利用油墨組合物等進(jìn)行加工，可以得到細(xì)間距及尺 寸穩(wěn)定性優(yōu)異的加工