JP2007083723A - 同一表面上に異なる親水性及び親油性を呈する領域を有する基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、表面にぬれ性差異を有する可撓性基板に関する。当該ぬれ性差異は、異なる親水性及び/或は親油性を呈する隣接領域によって構成されている。また、本発明は、このような基板の製造方法、及びこのような基板に電気機能材料が堆積されたマイクロ電子部品の製造方法に関する。
本発明によれば、ぬれ性差異を有する可撓性基板の製造方法を提供する。当該製造方法は、基板を形成するため無機材料からなる第一の領域を基板前駆物質上に形成する工程を有し、前記無機材料は少なくともその一部が基板表面上で露出し、前記第一の領域は前記基板前駆物質上でパターンを形成していることを特徴とする。
【選択図】図4
Description
(ia)基板を形成するため、無機材料からなる第一の領域を基板前駆物質上に形成する工程を有し、前記無機材料は少なくともその一部が基板表面上で露出し、前記第一の領域は前記基板前駆物質上でパターンを形成していることを特徴とする。
(ib)第一の構成物を可撓性基板前駆物質上に堆積することにより、無機材料からなる第一の領域を形成する工程を有し、前記無機材料は少なくともその一部が基板表面上で露出し、
(ic)前記第一の領域と親水性及び/或は親油性が異なる第二の領域を形成するために、前記第一の領域上にポリマーからなる第二の構成物のパターンを形成する工程とを有することを特徴とする。
(id)少なくともその一部が表面で露出している無機材料からなる可撓性基板前駆物質を配置する工程と、
(ie)前記基板前駆物質と親水性及び/或は親油性が異なる構成物のパターンを前記基板前駆物質上に形成する工程とを有することを特徴とする。
(if)無機材料が表面にほぼ存在しないように、前記無機材料からなる層を可撓性基板前駆物質上に形成する工程と、
(ig)前記処理された前記基板前駆物質表面上に前記無機材料を露出させるように、前記層からなる前記基板前駆物質をパターニングする工程と、を有することを特徴とする。
(i)上記いずれかに記載の基板製造方法によって基板を製造する工程を有し、前記基板の表面は無機材料が存在する領域とポリマーが存在する領域とを有し、
(ii)前記改良された基板(A)を形成するために、前記基板表面を化学処理する工程を有し、前記改良された基板(A)の隣接する表面領域が、化学処理が行われる前の同領域と比較して大きな親水性及び/或は親油性差異を有することを特徴とする。
(i)上記いずれかに記載の製造方法によって基板または改良された基板(A)を製造する工程を有し、前記隣接する領域はそれぞれ疎水性及び親水性を呈し、
(ii)前記基板または前記改良された基板(A)をフッ化アルキルシランで処理する工程を有することを特徴とする。
(ii)第一の電気機能材料からなる領域を形成するために、第一の溶液を前記基板、改良基板(A)または改良基板(B)上に堆積する工程と、を有することを特徴とする。
[実施例]
<基板、基板前駆物質及び改良された基板>
<基板の可撓性>
<無機材料>
<堆積方法>
<化学処理>
(1)フッ素化処理
(2)酸化処理
(3)フッ化アルキルシラン処理
<親水性対疎水性及び疎油性のぬれ性コントラストを有する基板の製造>
<マイクロ電子部品の製造方法>
<実験例>
0.93gのポリメチルメタクリレート(PMMA)(Sigma:Aldrich社製)を30mlのブチルアセテートに溶解して、ブチルアセテートに溶解した3%PMMA溶液を用意する。次に、大気中で1500rpmのスピンコートを30秒間行い、0.5mlのこの溶液をガラス基板(12×12mm)前駆物質(7059:コーニング社製)にスピンコートする。そして、コーティングされた前駆物質に、大気中で100℃のアニール処理が10分間施され、参照基板が形成される。
0.028gのSiO2ナノ粒子(ヘキサメチルジシラザン処理された大きさ10−20nmのシリカ粒子:ABCR社製)を、1mlの6%PMMAが溶解されたブチルアセテート(Aldrich社製)と1mlのブチルアセテート(Aldrich社製)中に分散させる。そしてこの混合液は、磁気攪拌器によって攪拌された後、5分間の超音波浴で最終的に完全混合されて、17.3容量パーセントSiO2溶液となる。大気中で1600rpmのスピンコートを30秒間行い、0.5mlの前記溶液を、前記ガラス基板前駆物質(12×12mmの大きさの基板、7059ガラス:コーニング社製)にスピンコートする。スピンコートされた前駆物質に、大気中で100℃12分間のアニール処理を施し、基板1が形成される。
0.056gのSiO2が使用されることを除いて、前記基板1と同様の処理が行われる。得られる溶液は、29.5容量パーセントのSiO2溶液となる。そして、例1と同様、この溶液が前駆物質上にスピンコートされるが、その回転速度は2000rpmである。
0.085gのSiO2が使用されること、及び1mlではなく1.5mlのブチルアセテートが用いられる点を除いて、前記基板1と同様の処理が行われる。得られる溶液は、38.6容量パーセントのSiO2溶液となる。そして、例1と同様、この溶液が前駆物質上にスピンコートされるが、その回転速度は2000rpmである。
0.110gのSiO2が使用されること、及び1mlではなく2mlのブチルアセテートが用いられる点を除いて、前記基板1と同様の処理が行われる。得られる溶液は、44.9容量パーセントのSiO2溶液となる。そして、例1と同様、この溶液が前駆物質上にスピンコートされるが、その回転速度は2000rpmである。
0.136gのSiO2が使用されること、及び1mlではなく2mlのブチルアセテートが用いられる点を除いて、前記基板1と同様の処理が行われる。得られる溶液は、50.4容量パーセントのSiO2溶液となる。そして、例1と同様、この溶液が前駆物質上にスピンコートされるが、その回転速度は2000rpmである。
参照基板及び基板1−5を上記の実験例1と同様な方法で準備する。
その結果を以下表2に示す
2、4・・・ポリマー
3・・・フォトレジスト剤
Claims (27)
- 異なる親水性及び/或は親油性を有する隣接する領域からなる表面を有する可撓性基板の製造方法であって、
(ia)基板を形成するため、無機材料からなる第一の領域を基板前駆物質上に形成する工程を有し、前記無機材料は少なくともその一部が基板表面上で露出し、前記第一の領域は前記基板前駆物質上でパターンを形成していることを特徴とする可撓性基板の製造方法。 - 異なる親水性及び/或は親油性を有する隣接する領域からなる表面を有する可撓性基板の製造方法であって、
(ib)第一の構成物を可撓性基板前駆物質上に堆積することにより、無機材料からなる第一の領域を形成する工程を有し、前記無機材料は少なくともその一部が基板表面上で露出し、
(ic)前記第一の領域と親水性及び/或は親油性が異なる第二の領域を形成するために、前記第一の領域上にポリマーからなる第二の構成物のパターンを形成する工程とを有する可撓性基板の製造方法。 - 異なる親水性及び/或は親油性を有する隣接する領域を有する可撓性基板の製造方法であって、
(id)少なくともその一部が表面で露出している無機材料からなる可撓性基板前駆物質を配置する工程と、
(ie)前記基板前駆物質と親水性及び/或は親油性が異なる構成物のパターンを前記基板前駆物質上に形成する工程とを有する可撓性基板の製造方法。 - 異なる親水性及び/或は親油性を有する隣接する領域を有する可撓性基板の製造方法であって、
(if)無機材料が表面にほぼ存在しないように、前記無機材料からなる層を可撓性基板前駆物質上に形成する工程と、
(ig)前記処理された前記基板前駆物質表面上に前記無機材料を露出させるように、前記層からなる前記基板前駆物質をパターニングする工程と、を有する可撓性基板の製造方法。 - 前記第一の構成物はポリマー基質中の無機粒子を含むことを特徴とする前記請求項1、2または4のいずれかに記載の可撓性基板の製造方法。
- 前記無機粒子はその平均粒子サイズが0.2mmよりも小さいことを特徴とする請求項5に記載の可撓性基板の製造方法。
- 前記第一の構成物は、前記基板前駆物質上に蒸着法によって堆積されることを特徴とする請求項1または2に記載の可撓性基板の製造方法。
- 前記第一の領域は、前記基板前駆物質の表面上に材料を化学堆積することによって形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の可撓性基板の製造方法。
- 前記無機材料は、二酸化シリコンであり、当該無機材料は前記基板前駆物質の表面上に堆積された有機シリコンを酸化することにより形成されていることを特徴とする請求項8に記載の可撓性基板の製造方法。
- 前記無機材料は、二酸化シリコンであり、当該無機材料は堆積されたオルトケイ酸化合物を水酸化することにより形成されていることを特徴とする請求項8に記載の可撓性基板の製造方法。
- 前記無機材料は、無機酸化物であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の可撓性基板の製造方法。
- 前記隣接する領域間の親水性及び/或は親油性の差異は、ヘキサン接触角が60°以上及び/或は水接触角が80°以上異なるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の可撓性基板の製造方法。
- 異なる親水性及び/或は親油性を有する隣接する領域を有する表面を有する改良された基板(A)を製造する方法であって、
(i)上記請求項1乃至12のいずれかに記載の基板製造方法によって基板を製造する工程を有し、前記基板の表面は無機材料が存在する領域とポリマーが存在する領域とを有し、
(ii)前記改良された基板(A)を形成するために、前記基板表面を化学処理する工程を有し、前記改良された基板(A)の隣接する表面領域が、化学処理が行われる前の同領域と比較して大きな親水性及び/或は親油性差異を有することを特徴とする基板の製造方法。 - 前記化学処理は、基板の表面フッ化処理を含むことを特徴とする請求項13に記載の基板の製造方法。
- 前記フッ化処理は、基板表面をCF4プラズマまたはSF6プラズマ処理することにより行われることを特徴とする請求項14に記載の基板の製造方法。
- 前記化学処理は、前記表面のフッ化処理以前に、表面を酸化パターニングする工程を含むことを特徴とする請求項14に記載の基板の製造方法。
- 前記酸化処理は、表面に前記無機材料を含む前記基板の一部をO2プラズマ処理、UV‐オゾン処理、或はコロナ処理することによって行われることを特徴とする請求項16に記載の基板の製造方法。
- 前記化学処理は、表面に前記無機材料を含む前記基板の一部をフッ化アルキルシランで処理する工程を含むことを特徴とする請求項13乃至17のいずれかに記載の基板の製造方法。
- 前記化学処理は、前記フッ化アルキルシランで処理する工程の前に、前記表面を選択的に酸化する工程をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の基板の製造方法。
- 前記フッ化アルキルシランで処理する工程の前に行われる前記酸化処理は、O2プラズマ処理、UV‐オゾン処理、或はコロナ処理のいずれかによって行われることを特徴とする請求項19に記載の基板の製造方法。
- 前記基板または前記改良された基板(A)の表面の一部は親水性であり、一部は疎水性及び/或は疎油性であることを特徴とする請求項1乃至20のいずれかに記載の基板の製造方法。
- 疎水性及び親油性を呈する第一の領域と、隣接する疎水性及び疎油性を呈する第二の領域とを有する表面を有する改良された基板(B)を製造する方法であって、
(i)上記請求項1乃至20のいずれかに記載の製造方法によって基板または改良された基板(A)を製造する工程を有し、前記隣接する領域はそれぞれ疎水性及び親水性を呈し、
(ii)前記基板または前記改良された基板(A)をフッ化アルキルシランで処理する工程を有することを特徴とする基板の製造方法。 - (i)前記請求項1乃至20に記載された方法によって、異なる親水性及び/或は親油性を呈する隣接領域を同一表面に有する基板、改良基板(A)または改良基板(B)を製造する工程と、
(ii)第一の電気機能材料からなる領域を形成するために、第一の溶液を前記基板、改良基板(A)または改良基板(B)上に堆積する工程と、を有することを特徴とするマイクロ電子部品の製造方法。 - 前記マイクロ電子部品は薄膜トランジスタであって、
前記第一の電気機能材料は半導体材料であるマイクロ電子部品の製造方法であって、
(iii)前記(ii)の工程で形成された領域の下にソース及びドレイン電極を形成するために、前記(ii)の工程の前に、第二の溶液を前記基板、改良基板(A)または改良基板(B)上に堆積する工程と、
(iv)前記半導体材料の上に絶縁層を形成するために第三の溶液を堆積する工程と、
(v)前記ソース及びドレイン電極と適切な位置関係となるようゲート電極を前記絶縁層上に形成する工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項23に記載のマイクロ電子部品の製造方法。 - 前記マイクロ電子部品は発光ダイオードであって、
前記第一の電気機能材料は電荷注入層を構成する半導体材料であって、
前記基板、前記改良された基板(A)、または前記改良された基板(B)が陽極を有するマイクロ電子部品の製造方法であって、
(iii)第2の発光半導体材料を含む領域を形成するために、前記第一の半導体材料の上に第四の溶液を堆積する工程と、
(iv)前記第二の半導体材料の上に陰極を形成する工程と、をさらに有することを特徴とする請求項23に記載のマイクロ電子部品の製造方法。 - 前記溶液の堆積は、インクジェット印刷によっておこなわれることを特徴とする請求項23乃至25のいずれかに記載のマイクロ電子部品の製造方法。
- 前記製造は、リール ツー リール生産方式によって実施されることを特徴とする請求項23乃至26のいずれかに記載のマイクロ電子部品の製造方法。
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