(57)【要約】【課題】  本発明は、容易に濡れ性の変化を検査することが可能なパターン形成用基板およびパターニング用基板を提供することを主目的とする。【解決手段】  本発明は、基材と、上記基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に形成された濡れ性阻害部と、上記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に形成された濡れ性阻害検査部とを有するパターン形成用基板であって、上記濡れ性阻害部および上記濡れ性阻害検査部の構成材料が同一であることを特徴とするパターン形成用基板を提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に形成された濡れ性阻害部と、前記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に形成された濡れ性阻害検査部とを有するパターン形成用基板であって、前記濡れ性阻害部および前記濡れ性阻害検査部の構成材料が同一であることを特徴とするパターン形成用基板。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成用基板と、前記パターン形成用基板の濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層とを有することを特徴とするパターニング用基板。
【請求項３】
前記濡れ性変化層が、オルガノポリシロキサンを含有することを特徴とする請求項２に記載のパターニング用基板。
【請求項４】
前記濡れ性変化層が、光触媒を含有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のパターニング用基板。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれかの請求項に記載のパターニング用基板と、前記パターニング用基板の濡れ性変化層上の機能性部形成領域に形成された機能性部とを有することを特徴とする機能性素子。
【請求項６】
請求項５に記載の機能性部が、少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセント層であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項７】
濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部が、絶縁層を含むことを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項８】
基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に濡れ性阻害部を形成し、前記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に濡れ性阻害検査部を形成する濡れ性阻害部形成工程と、
前記濡れ性阻害部および前記濡れ性阻害検査部が形成された前記基材上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
前記機能性部形成領域、および前記機能性部非形成領域の一部であり、液体との接触角を測定するための接触角測定領域の前記濡れ性変化層の濡れ性が変化するように前記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、前記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成するエネルギー照射工程と、
前記接触角測定領域の濡れ性変化層表面の液体との接触角を測定する検査工程と
を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法。
【請求項９】
前記エネルギー照射工程では、光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板の前記光触媒処理層と、前記濡れ性変化層とを所定の間隙となるように配置した後、前記機能性部形成領域および前記接触角測定領域の前記濡れ性変化層の濡れ性が変化するようにパターン状にエネルギーを照射することを特徴とする請求項８に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のパターン形成体の製造方法を用いたパターン形成体形成工程と、
前記パターン形成体形成工程で得られたパターン形成体の濡れ性変化層上の機能性部形成領域に機能性部を形成する機能性部形成工程と
を有することを特徴とする機能性素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の機能性素子の製造方法を用い、前記機能性素子の製造方法の機能性部形成工程が、少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセント層を形成する有機エレクトロルミネッセント層形成工程であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層など、様々な機能性部をパターニングするために用いられるパターン形成用基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パターン形成体の製造方法としては、親液性隔壁形成後に隔壁表面を撥液化処理する方法と、撥液性隔壁形成後にパターン形成部の親液化処理を行なう方法とがある。前者の方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、フッ素原子を含有するガスを導入してプラズマ照射を行なう方法があり、また後者の方法としては、例えば特許文献２に開示されているように、撥液性隔壁に保護膜を設けて、紫外線照射や酸素プラズマ等の親液化処理を行なう方法がある。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、フッ素ガスを用いた撥液化処理は有機物全てに付着するため、絶縁層を形成する材料の選択肢が狭くなるといった問題があった。また、特許文献２に開示された方法では、保護膜を形成する工程が追加されたため、生産性が悪いといった問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するため、例えば特許文献３には、光触媒を含有し、かつエネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成して、この濡れ性変化層にパターン露光することで濡れ性変化層表面に濡れ性の違いによるパターンを形成する方法が提案されている。この方法は、パターニングに要する手間を大幅に省略することができる点で有用である。しかしながら、濡れ性変化層の下地となる基材やその他の部材の種類によっては、エネルギー照射に伴う光触媒の作用による濡れ性変化が抑制され、パターニング特性が低下するという問題があった。
そこで、濡れ性変化層表面の濡れ性の変化を検査する方法が求められていた。
【０００５】
しかしながら、上記の濡れ性変化層は一般的に無色透明であるため、例えばカラーフィルタの着色層や有機エレクトロルミネッセント（以下、ＥＬと略すことがある。）素子の有機ＥＬ層等を形成する領域の濡れ性が変化したことを検査するのは困難であった。例えば、上記の着色層や有機ＥＬ層を形成するために用いられる塗工液を塗布してみないと、所望とする濡れ性の違いが得られたかを確認することができなかった。また、濡れ性の違いによるパターンは一般に精細であることから、検査が困難であった。さらに、上記の着色層や有機ＥＬ層等を形成した後に検査することになるため、欠陥品にも着色や有機ＥＬ層等を形成する無駄が生じ、製造コストがかかるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５３５９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９３３号公報
【特許文献３】特開２０００−２２３２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、容易に濡れ性の変化を検査することが可能なパターン形成用基板およびパターニング用基板を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、基材と、上記基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に形成された濡れ性阻害部と、上記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に形成された濡れ性阻害検査部とを有するパターン形成用基板であって、上記濡れ性阻害部および上記濡れ性阻害検査部の構成材料が同一であることを特徴とするパターン形成用基板を提供する。
【０００９】
本発明においては、濡れ性阻害検査部が機能性部非形成領域に形成されているので、パターン形成体に用いた際に濡れ性変化層の濡れ性変化に影響を及ぼすと考えられる濡れ性阻害部が形成されている場合に、機能性部非形成領域の濡れ性変化層表面の液体との接触角を予め測定することができる。これにより、パターン形成体を用いて機能性素子を作製する際、濡れ性変化層上に機能性部を形成する前に液体との接触角が適正であるかどうかを検査することが可能となる。また、精細なパターンにおける液体との接触角を測定するのではなく、それ以外の部分に設けられた濡れ性変化層表面が検査対象となるので、液体との接触角の測定が容易である。さらに、液体との接触角が不十分である場合等には、再度濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射することよって液体との接触角を低下させることができる。このように本発明のパターン形成用基板を用いることにより、濡れ性変化層上に機能性部を形成する前に液体との接触角が適正であるかどうかを検査することが可能となるので、機能性部を形成した後にパターン形成体が廃棄処分となるのを回避することができ、製造コストおよび廃棄物の低減を図ることができる。
【００１０】
また本発明は、上記のパターン形成用基板と、上記パターン形成用基板の濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層とを有することを特徴とするパターニング用基板を提供する。
【００１１】
本発明によれば、上記パターン形成用基板を用いることから、製造コストおよび廃棄物の低減を図ることができる。また、濡れ性変化層を有することから、エネルギーを照射することにより光触媒を励起させて、濡れ性変化層の濡れ性を変化させることができ、濡れ性変化パターンを容易に形成することができる。したがって、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等、様々な機能性部を形成することが可能なパターニング用基板とすることができる。
【００１２】
上記発明においては、上記濡れ性変化層が、オルガノポリシロキサンを含有することが好ましい。オルガノポリシロキサンを含むことにより、濡れ性変化層のエネルギー未照射部分の撥液性が大きく向上するので、本発明のパターニング用基板を用いて例えば有機ＥＬ素子とした場合に、この撥液性領域への有機ＥＬ層の成膜を妨げることでき、エネルギー照射部分である親液性領域のみに有機ＥＬ層を成膜することが可能となり、パターニング特性が向上するからである。
【００１３】
また本発明においては、上記濡れ性変化層が、光触媒を含有していてもよい。これにより、濡れ性変化層自体に含まれる光触媒の作用によって濡れ性変化層の濡れ性が変化することから、製造工程が少なく、効率的に濡れ性を変化させることができるからである。
【００１４】
さらに本発明は、上述したパターニング用基板と、上記パターニング用基板の濡れ性変化層上の機能性部形成領域に形成された機能性部とを有することを特徴とする機能性素子を提供する。
本発明によれば、上記パターニング用基板を用いることにより、濡れ性の変化した濡れ性変化パターンを形成することができ、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して容易に機能性部を形成することができる。また、上記パターニング用基板を用いているので、機能性部を形成する前に濡れ性変化パターンの親液性領域における液体との接触角を適正化でき、歩留まりの良好な機能性素子とすることができる。
【００１５】
また本発明は、上記の機能性部が、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層であることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。
本発明によれば、上記濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、容易に有機ＥＬ層の塗り分け等を行うことができ、高精細な有機ＥＬ層を形成することが可能となる。また本発明においては、有機ＥＬ層を形成する前に濡れ性変化パターンの親液性領域における液体との接触角を適正化できるので、有機ＥＬ層形成後に廃棄処分となるのを回避することが可能であり、コスト面で有利である。
【００１６】
上記発明においては、濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部が、絶縁層を含むことが好ましい。一般に有機ＥＬ素子においては、基材上に電極層が形成され、電極層の端部を覆うように絶縁層が形成される。この絶縁層上に形成された濡れ性変化層のエネルギー照射部分の濡れ性が十分に低下していないと、濡れ性変化層上に形成された有機ＥＬ層の端部の厚みが薄くなり、電極間で短絡が生じる要因となる。これに対し、本発明においては濡れ性変化層表面の液体との接触角を予め測定可能であるので、有機ＥＬ層の厚みが薄くなるのを回避することができ、電極間の短絡を防止することができる。
【００１７】
本発明は、また、基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に濡れ性阻害部を形成し、上記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に濡れ性阻害検査部を形成する濡れ性阻害部形成工程と、
上記濡れ性阻害部および上記濡れ性阻害検査部が形成された上記基材上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
上記機能性部形成領域、および上記機能性部非形成領域の一部であり、液体との接触角を測定するための接触角測定領域の上記濡れ性変化層の濡れ性が変化するように上記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成するエネルギー照射工程と、
上記接触角測定領域の濡れ性変化層表面の液体との接触角を測定する検査工程と
を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。
【００１８】
本発明によれば、検査工程を有するので、濡れ性変化層上に機能性部を形成する前に、エネルギー照射工程での露光量を適正化することができ、さらに露光ムラや濡れ性変化層の膜厚ムラ等を検査することができる。したがって、工程管理に優れ、さらには廃棄物の少ない安価な製造方法とすることができる。また、エネルギー照射工程にて得られた濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等、様々な機能性部を形成することが可能な、パターン形成体を容易に製造することができる。
【００１９】
上記発明における上記エネルギー照射工程では、光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板の上記光触媒処理層と、上記濡れ性変化層とを所定の間隙となるように配置した後、機能性部が設けられる機能性部形成領域および上記接触角測定領域の上記濡れ性変化層の濡れ性が変化するようにパターン状にエネルギーを照射してもよい。このような配置とすることにより、光触媒の感度が高く、効率的に濡れ性を変化させることができるからである。
【００２０】
また本発明は、上述したパターン形成体の製造方法を用いたパターン形成体形成工程と、
上記パターン形成体形成工程で得られたパターン形成体の濡れ性変化層上の機能性部形成領域に機能性部を形成する機能性部形成工程と
を有することを特徴とする機能性素子の製造方法を提供する。
【００２１】
本発明によれば、パターン形成体形成工程にて上述したように濡れ性パターンの親液性領域における液体との接触角を適正化することができるので、欠陥品に機能性部を形成する無駄がなく、コストダウンを行うことが可能となる。また、上記パターン形成体は、濡れ性の変化した濡れ性変化パターンが形成されていることから、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して容易に機能性部を形成することができる。
【００２２】
本発明は、また、上記の機能性素子の製造方法を用い、上記機能性素子の製造方法の機能性部形成工程が、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程であることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００２３】
本発明によれば、上記機能性素子の製造方法を用いているので、歩留まりを向上させることができる。また、上述したパターン形成体の濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、容易に有機ＥＬ層の塗り分け等を行うことができ、高精細な有機ＥＬ層が形成された有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、濡れ性変化層上に機能性部を形成する前に、濡れ性変化層表面の液体との接触角を適正化することができる。したがって、工程管理に優れ、さらには廃棄物が少なく、安価に有機ＥＬ素子やカラーフィルタなどの機能性素子を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明のパターン形成用基板、パターニング用基板、ならびにそれを用いた機能性素子および有機ＥＬ素子について詳細に説明する。さらに、パターン形成体の製造方法、ならびにそれを用いた機能性素子の製造方法および有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００２６】
Ａ．パターン形成用基板
本発明のパターン形成用基板は、基材と、上記基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に形成された濡れ性阻害部と、上記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に形成された濡れ性阻害検査部とを有するものであって、上記濡れ性阻害部および上記濡れ性阻害検査部の構成材料が同一であることを特徴とするものである。
【００２７】
まず、本発明のパターン形成用基板について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のパターン形成用基板の一例を示す概略平面図である。また、図２は図１に示したＡ−Ａ線矢視断面の概略断面図である。図２に示すように、本発明のパターン形成用基板１０は、基材１上に濡れ性阻害部３と濡れ性阻害検査部４とが形成されたものである。濡れ性阻害検査部４は機能性部非形成領域１２に形成され、濡れ性阻害部３は機能性部形成領域１１に形成されている。また、濡れ性阻害部３および濡れ性阻害検査部４の構成材料は同一となっている。このとき、濡れ性阻害検査部４が形成された領域およびその近傍の領域を、液体との接触角を測定するための接触角測定領域２とする。なお、図１において濡れ性阻害部および接触角測定領域は省略している。
【００２８】
このようなパターン形成用基板をパターン形成体に用いる場合には、例えば図３に示すように、パターン形成用基板の濡れ性阻害部３および濡れ性阻害検査部４上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層５を形成し、濡れ性変化層５表面に親液性領域１３、１３´と撥液性領域１４とからなる濡れ性変化パターンを形成する。
【００２９】
一般に、パターン形成体においては濡れ性変化層表面の機能性部を形成する領域のみを親液性領域とするが、本発明のパターン形成用基板を用いたパターン形成体においては、濡れ性変化層５表面の接触角測定領域２も親液性領域１３´とする。このような構成とすることにより、例えば図４に示すようにマイクロシリンジなどを用いて上記親液性領域１３´のみに検査液２１を付着させ、親液性領域１３´における液体との接触角を測定することができる。これにより、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等の機能性部を形成する前に親液性領域における液体との接触角が適正であるかどうかを検査することが可能となる。
【００３０】
また、上記親液性領域１３における液体との接触角を測定することによっても液体との接触角が適正であるかどうかを検査することができるが、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等は高精細なパターンを要するので、このように高精細なパターンとなる親液性領域にて液体との接触角を測定するのは困難である。本発明においては接触角測定領域を設け、その領域に形成された親液性領域における液体との接触角を測定することができるので、容易に液体との接触角を測定可能である。
さらに、親液性領域における液体との接触角が不十分である場合等には、再度濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射することよって親液性領域にて液体との接触角を低下させることができる。
【００３１】
このように本発明のパターン形成用基板を用いたパターン形成体では、濡れ性変化層の親液性領域における液体との接触角を適正化することができるので、機能性部を形成した後にパターン形成体が廃棄処分となるのを回避することができ、製造コストおよび廃棄物の低減を図ることができる。
【００３２】
また本発明においては、濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部の構成材料が同一である。例えば図３においては、上述したように濡れ性阻害部３の構成材料と、濡れ性阻害検査部４の構成材料とが同一となる。ここで、例えば図３に示すように本発明のパターン形成用基板を用いてパターン形成体２０とした場合、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性変化層５表面の濡れ性が変化する際に、下地となる基材１や濡れ性阻害部３が濡れ性の変化に影響を及ぼす場合がある。このため、液体との接触角を正確に検査するには、親液性領域１３の層構成と、接触角測定領域２の層構成とが同一であることが必要とされる。図３においては、親液性領域１３には基材１と濡れ性阻害部３と濡れ性変化層５とが積層されている領域、および、基材１と濡れ性変化層５とが積層されている領域があることから、接触角測定領域２においても基材１と濡れ性阻害部３の構成材料で構成された濡れ性阻害検査部４と濡れ性変化層５とが積層されている領域、および、基材１と濡れ性変化層５とが積層されている領域が設けられる必要がある。よって、濡れ性阻害部の構成材料と濡れ性阻害検査部の構成材料とは同一とされるのである。
以下、本発明のパターン形成用基板の各構成について説明する。
【００３３】
１．濡れ性阻害検査部
本発明に用いられる濡れ性阻害検査部は、基材上の機能性部非形成領域に形成されるものである。また、濡れ性阻害検査部が形成された領域は、液体との接触角を測定するための接触角測定領域とされる。
【００３４】
本発明においては、濡れ性阻害検査部は、濡れ性阻害部の構成材料と同一の材料で構成されるものであり、濡れ性阻害検査部に用いられる材料は、パターン形成用基板の種類や用途等に応じて適宜選択される。
例えば、本発明のパターン形成用基板を有機ＥＬ素子に用いた際に、例えば図３に示すように濡れ性阻害部３として電極層が形成された場合は、濡れ性阻害検査部４には電極層の構成材料が用いられる。
また例えば、本発明のパターン形成用基板をカラーフィルタに用いた際に、例えば図５に示すように濡れ性阻害部３として遮光部が形成された場合は、濡れ性阻害検査部４には遮光部の構成材料が用いられる。
【００３５】
上記濡れ性阻害検査部は、基材上の機能性部非形成領域に形成されるものであり、濡れ性阻害部の形成位置に応じて形成される。上述したように、液体との接触角を正確に検査するためには、親液性領域１３の層構成と、接触角測定領域２の層構成とが同一である必要があるからである。例えば図３や図５に示すように、濡れ性阻害部３が親液性領域１３の領域内に形成されている場合は、濡れ性阻害検査部４は接触角測定領域２の領域内に形成される。
【００３６】
また、本発明のパターン形成用基板を用いてパターン形成体とする際に、濡れ性変化層表面の親液性領域における液体との接触角が適正であるかどうかを検査することができればよいので、濡れ性阻害検査部は少なくとも一つ形成されていればよい。好ましくは、機能性部形成領域ごとに濡れ性阻害検査部が形成される。これにより、エネルギー照射時の露光ムラ等を検査することも可能となるからである。また、濡れ性阻害検査部が機能性部形成領域の周辺にいくつか形成されていてもよい。ただし、濡れ性阻害検査部の形成箇所が多すぎると、液体との接触角を測定する検査が煩雑となることから、検査の効率性を考慮して濡れ性阻害検査部を形成する数を選択するとよい。
【００３７】
さらに、濡れ性阻害検査部の大きさとしては、機能性部非形成領域の一部に形成可能な大きさであり、かつ本発明のパターン形成用基板を用いてパターン形成体とする際に、濡れ性変化層表面の親液性領域における液体との接触角を測定可能な大きさであれば、特に限定されるものではない。また、濡れ性阻害検査部の形状についても、特に限定されるものではない。
【００３８】
上記濡れ性阻害検査部の厚みとしては、濡れ性阻害部の厚みと同一とすることが好ましい。本発明においては例えば図４に示すように、親液性領域１３における液体との接触角が適正であるかどうかを確認する目的で、接触角測定領域２となる親液性領域１３´における液体との接触角を測定して検査するので、濡れ性阻害検査部４および濡れ性阻害部３の厚みを同一とした方が濡れ性変化時の条件を揃えることができ、より正確に検査することができるからである。また、濡れ性阻害検査部および濡れ性阻害部の厚みが同じであれば濡れ性阻害検査部および濡れ性阻害部の形成時に同時にパターニングすることができ、濡れ性阻害検査部を形成するための別工程が増えることがないからである。
【００３９】
２．接触角測定領域
本発明における接触角測定領域は、液体との接触角を測定するために設けられるものであり、機能性部非形成領域の一部に形成されていれば、その形成位置としては特に限定されるものではない。
【００４０】
また、本発明のパターン形成用基板を用いてパターン形成体とする際に、濡れ性変化層表面の親液性領域における液体との接触角が適正であるかどうかを検査することができればよいので、接触角測定領域は、機能性部非形成領域の一部に少なくとも一つ形成されていればよい。好ましくは、機能性部形成領域ごとに接触角測定領域が形成される。これにより、エネルギー照射時の露光ムラ等を検査することも可能となるからである。また、接触角測定領域が機能性部形成領域の周辺にいくつか形成されていてもよい。ただし、接触角測定領域の形成箇所が多すぎると、液体との接触角を測定する検査が煩雑となることから、検査の効率性を考慮して接触角測定領域を形成する数を選択するとよい。
【００４１】
さらに、接触角測定領域の大きさとしては、機能性部非形成領域の一部に形成可能な大きさであり、かつ本発明のパターン形成用基板を用いてパターン形成体とする際に、濡れ性変化層表面の親液性領域における液体との接触角を測定可能な大きさであれば、特に限定されるものではない。また、接触角測定領域の形状についても、特に限定されるものではない。
【００４２】
３．濡れ性阻害部
本発明に用いられる濡れ性阻害部は、基材上の機能性部形成領域に形成されるものである。濡れ性阻害部は、本発明のパターン形成用基板を用いてパターン形成体とする際に、濡れ性変化層の濡れ性に影響を及ぼす、またはそのおそれがあると考えられるものであれば特に限定されるものではない。また、濡れ性阻害部は、本発明のパターン形成用基板の種類や用途に応じて適宜選択される。
以下、濡れ性阻害部の具体例について説明する。
【００４３】
（１）遮光部
本発明においては、例えば上記基材が透明であり、上記基材上に濡れ性阻害部として遮光部が形成されていてもよい。これにより、本発明のパターン形成用基板を用いてパターン形成体とする際に、基材側からエネルギーを照射することができるからである。また、遮光部が形成された領域上の濡れ性変化層の濡れ性が変化することがないため、フォトマスク等を用いる必要がなく、遮光部が形成されていないパターン状に濡れ性変化パターンを形成することができる。
【００４４】
このような遮光部としては、照射されるエネルギーを遮蔽するものであれば、特に限定されるものではない。このような遮光部の形成方法は、必要とするエネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。
【００４５】
例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成されてもよい。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
【００４６】
また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
【００４７】
さらに、遮光部が熱転写法により形成されたものとすることもできる。遮光部を形成する熱転写法とは、通常、透明なフィルム基材の片面に光熱変換層と遮光部転写層を設けた熱転写シートを基材上に配置し、遮光部を形成する領域にエネルギーを照射することによって、遮光部転写層が基材上に転写されて遮光部が形成されることとなるものである。このような熱転写法により形成される遮光部の膜厚としては、通常０．５μｍ〜１０．０μｍ、特に０．８μｍ〜５．０μｍ程度とすることができる。
【００４８】
熱転写法により転写される遮光部は、通常、遮光材料と結着剤により構成されるものであり、遮光性材料としては、カーボンブラック、チタンブラック等の無機粒子等を用いることができる。このような遮光性材料の粒子径としては、０．０１μｍ〜１．０μｍ、中でも０．０３μｍ〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４９】
結着剤としては、熱可塑性と熱硬化性とを有する樹脂組成とすることが好ましく、熱硬化性官能基を有し、かつ軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲内、中でも６０℃〜１２０℃の範囲内である樹脂材料および硬化剤等により構成されることが好ましい。このような材料として具体的には、１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ化合物またはエポキシ樹脂とその潜在性硬化剤との組み合わせ等が挙げられる。またエポキシ樹脂の潜在性硬化剤としては、ある一定の温度まではエポキシ基との反応性を有さないが、加熱により活性化温度に達するとエポキシ基との反応性を有する分子構造に変化する硬化剤を用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂との反応性を有する酸性または塩基性化合物の中性塩や錯体、ブロック化合物、高融点体、マイクロカプセル封入物が挙げられる。また、上記遮光部中に、上記の材料の他に、離型剤、接着補助剤、酸化防止剤、分散剤等を含有させることもできる。
【００５０】
（２）電極層
本発明のパターン形成用基板を例えば有機ＥＬ素子等に用いる場合には、基材上に濡れ性阻害部として電極層が形成されていてもよい。
【００５１】
このような電極層は、陽極であっても陰極であってもよい。また、電極層は透明性を有していても有していなくてもよく、光の取出し面もしくは受取り面、またはパターン形成体とする際のエネルギーの照射方向等によって適宜選択される。例えば、本発明のパターン形成用基板を用いて有機ＥＬ素子とした際に、電極層側から光を取り出す場合は、電極層は透明または半透明である必要がある。
【００５２】
陽極としては、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましく、具体的にはＩＴＯ、酸化インジウム、金のような仕事関数の大きい金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子等を挙げることができる。
【００５３】
また、陰極としては、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、例えばＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃａをはじめとするアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類、または、アルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金などが挙げられる。
【００５４】
さらに、電極層は抵抗が小さいことが好ましく、一般には金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
【００５５】
上記電極層の形成方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法や、ＣＶＤ法などを挙げることができる。また、電極層のパターニング方法としては、所望のパターンに精度よく形成することができる方法であれば特に限定されないが、具体的にはフォトリソグラフィー法等を挙げることができる。
【００５６】
（３）絶縁層
本発明のパターン形成用基板を例えば有機ＥＬ素子等に用いる場合には、例えば図６に示すように、上記基材１上であって上記電極層４１間に絶縁層４２が形成されていてもよい。一般に、絶縁層４２は電極層４１の端部を覆うように形成される。本発明においては上述したように、親液性領域１３の層構成と、接触角測定領域２の層構成とが同一であることが必要とされる。よって、図６においては、濡れ性阻害部として電極層４１および絶縁層４２が形成されており、親液性領域１３には基材１と電極層４１と絶縁層４２と濡れ性変化層５とが積層されている領域、および、基材１と絶縁層４２と濡れ性変化層５とが積層されている領域があることから、濡れ性検査阻害部として電極層４１および絶縁層４２が形成され、接触角測定領域２においても基材１と電極層４１と絶縁層４２と濡れ性変化層５とが積層されている領域、および、基材１と絶縁層４２と濡れ性変化層５とが積層されている領域が形成される。このように、親液性領域１３において電極層４１上に絶縁層４２が形成されていない領域もあるので、接触角測定領域２においてもそのような層構成とするのである。これにより、電極層４１上の濡れ性変化層５表面、および、絶縁層４２上の濡れ性変化層５表面の両方について、液体との接触角が適正であるかどうかを予め測定することが可能となる。
【００５７】
この絶縁層は、本発明のパターン形成用基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合に、電極層から有機ＥＬ層への電荷の供給を止めるために設けられるものである。また、絶縁層が形成された部分は、発光しないものとすることができる。
【００５８】
このような絶縁層としては、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、および無機材料等を用いることができる。
【００５９】
絶縁層の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
【００６０】
（４）その他
本発明においては、後述する基材自体が濡れ性変化層の濡れ性に影響を及ぼす場合がある。このため、基材の種類によって異なるものではあるが、基材も濡れ性阻害部となり得る。
【００６１】
４．基材
本発明に用いられる基材は、上記濡れ性阻害検査部、濡れ性阻害部、および後述する「Ｂ．パターニング用基板」の項に記載する濡れ性変化層が形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく、パターン形成用基板の種類や用途等に合わせて適宜選択される。また、透明性や可撓性についても適宜選択されることとなる。
【００６２】
基材としては、例えば紙基材の樹脂積層板、ガラス布・ガラス不織布基材の樹脂積層板、セラミック、金属等を用いることができる。
【００６３】
Ｂ．パターニング用基板
次に、本発明のパターニング用基板について説明する。本発明のパターニング用基板は、上述したパターン形成用基板と、上記パターン形成用基板の濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層とを有することを特徴とするものである。
【００６４】
図７（ｂ）は、本発明のパターニング用基板の一例を示す概略断面図である。図７（ｂ）に示すように、本発明のパターニング用基板３０は、図７（ａ）に示すパターン形成体１０の濡れ性阻害部３および濡れ性阻害検査部４上に濡れ性変化層５が形成されたものである。
【００６５】
本発明によれば、パターニング用基板が濡れ性変化層を有することから、エネルギーを照射することにより光触媒を励起させて、濡れ性変化層の濡れ性を変化させることができ、濡れ性変化パターンを容易に形成することができる。したがって、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等、様々な機能性部を形成することが可能なパターニング用基板とすることができる。
【００６６】
また、本発明のパターニング用基板は、上述したパターン形成体を用いていることから、機能性部を形成する前に濡れ性変化層の親液性領域における液体との接触角を適正化することができるので、機能性部を形成した後にパターン形成体が廃棄処分となるのを回避することができ、製造コストおよび廃棄物の低減を図ることができる。
以下、本発明のパターニング用基板の各構成について説明する。
【００６７】
１．濡れ性変化層
本発明に用いられる濡れ性変化層は、上記パターン形成用基板の濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化するものである。濡れ性変化層としては、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化するものであれば特に限定されるものではないが、好ましい態様として、濡れ性変化層が少なくとも光触媒およびバインダを含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層である場合（第１実施態様）と、濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、この光触媒処理層上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性可変層とを有する場合（第２実施態様）と、濡れ性変化層が、この濡れ性変化層と、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板の光触媒処理層とを所定の間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより濡れ性が変化する濡れ性可変層である場合（第３実施態様）とが挙げられる。
以下、各実施態様について説明する。
【００６８】
（１）第１実施態様
本実施態様の濡れ性変化層は、少なくとも光触媒およびバインダを含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層である。この光触媒含有層は、光触媒含有層自体に含有される光触媒の作用により濡れ性が変化することから、製造工程が少なく、効率的に濡れ性変化パターンを形成することができる点で有用である。
【００６９】
本実施態様の光触媒含有層は、照射されるエネルギーにより表面の液体との接触角が低下する層であれば、特に限定されるものではない。このような光触媒含有層を用いることによって、エネルギー照射により、液体との接触角の小さい親液性領域の濡れ性変化パターンを形成することが可能となる。これにより、例えば親液性領域に高精細に、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等の機能性部を形成するために用いられる機能性部形成用塗工液を付着させることができ、効率よく有機ＥＬ素子やカラーフィルタ等の機能性素子を作製することができる。
【００７０】
ここで、親液性領域とは、液体との接触角が小さい領域であり、作製されたパターン形成体上に機能性部を形成するために用いられる機能性部形成用塗工液に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。例えば機能性素子が有機ＥＬ素子であれば有機ＥＬ層を形成するための有機ＥＬ層形成用塗工液、また機能性素子がカラーフィルタであれば着色層を形成するための着色層形成用塗工液、さらに機能性素子が金属配線であれば、金属配線形成用塗工液等に対する濡れ性の良好な領域をいう。
また、撥液性領域とは、液体との接触角が大きい領域であり、上述した機能性部形成用塗工液に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【００７１】
本実施態様の光触媒含有層は中でも、エネルギー照射していない部分、すなわち撥液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、１０°以上、中でも表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であることが好ましい。これは、エネルギー照射していない部分が、撥液性が要求される部分であることから、上記液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層を形成するための有機ＥＬ層形成用塗工液をインクジェット法等により塗布し、硬化させて形成する場合等に、撥液性領域にも有機ＥＬ層形成用塗工液が付着する可能性がある等、高精細に有機ＥＬ層等の機能性部を形成することが困難となるからである。
【００７２】
また、上記光触媒含有層は、エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°未満、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となることが好ましい。エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高い場合は、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層を形成するための有機ＥＬ層形成用塗工液を、親液性領域においてもはじいてしまう可能性があり、例えばインクジェット法により有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布した際に、有機ＥＬ層形成用塗工液が十分に塗れ広がらない等、有機ＥＬ層等の機能性部を形成することが難しくなる可能性があるからである。
【００７３】
なお、ここでいう液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイクロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いた。
【００７４】
本実施態様に用いられる光触媒含有層は、この光触媒含有層中にフッ素が含有され、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように形成されていてもよく、またエネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる分解物質を含むように形成されていてもよい。
【００７５】
上述したような光触媒含有層における、後述するような酸化チタンに代表される光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光の照射によって生成したキャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。
【００７６】
また、光触媒含有層の厚みは、本発明のパターニング用基板の用途等によって異なるが、０．０１〜１０μｍの範囲内が好ましい。これにより、光触媒含有層中の光触媒の作用によって、効率的に濡れ性が変化する層とすることができるからである。
【００７７】
本実施態様に用いられる光触媒としては、光半導体として知られる例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、および酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００７８】
本実施態様においては、特に酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。酸化チタンには、正方晶系に属するアナターゼ型およびルチル型と、斜方晶系に属するブルッカイト型とがあり、本態様ではいずれも使用することができ、またこれらを混合して使用することもできる。本態様においてはこれらの中でも、アナターゼ型酸化チタンを用いることが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。
【００７９】
このようなアナターゼ型酸化チタンとしては、例えば塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））を挙げることができる。
【００８０】
また、ブルッカイト型酸化チタンも光触媒活性が高いことが知られており、好適に使用できる。
【００８１】
光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が２００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
【００８２】
本実施態様に用いられる光触媒含有層中の光触媒の含有量は、本発明のパターニング用基板の用途によって異なるものではあるが、通常５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。
【００８３】
なお、光触媒含有層中に光触媒が含有されていることは、Ｘ線光電子分光法、ラザフォード後方散乱分光法、核磁気共鳴分光法、または質量分析法を用いて、あるいはこれらの方法を組み合わせて確認することができる。
【００８４】
また、本態様に用いられるバインダとしては、光触媒の作用により劣化、分解されないような高い結合エネルギーを有する主鎖をもつバインダであれば特に限定されるものではなく、具体的にはオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。本実施態様においては、中でも上記オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
【００８５】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【００８６】
上記の（１）の場合、一般式：
ＹｎＳｉＸ（４−ｎ）
（ここで、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基もしくはエポキシ基、またはこれらを含む置換基であり、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、Ｘで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。また、Ｙで示される置換基全体の炭素数は１〜２０の範囲内、中でも５〜１０の範囲内であることが好ましい。
【００８７】
具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−ヘキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−ヘキシルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン、フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン、テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン、トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン��γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、およびそれらの部分加水分解物、およびそれらの混合物を挙げることができる。
【００８８】
これにより、上記光触媒含有層を形成した際に、オルガノポリシロキサンを構成するＹにより表面を撥液性とすることができ、またエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、そのＹが分解等されることによって、親液性とすることが可能となるからである。
【００８９】
また、特に上記オルガノポリシロキサンを構成するＹがフルオロアルキル基であるオルガノポリシロキサンを用いた場合には、エネルギー照射前の光触媒含有層を、特に撥液性の高いものとすることができることから、高い撥液性が要求される場合等には、これらのフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンを用いることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンとして、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
【００９０】
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
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（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）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（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；および
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ２Ｈ４ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３  。
【００９１】
なお、光触媒含有層中にフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンが含有されていることは、Ｘ線光電子分光法、ラザフォード後方散乱分光法、核磁気共鳴分光法、または質量分析法、あるいはこれらの方法を組み合わせて確認することができる。
【００９２】
また、上記の（２）の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化
合物を挙げることができる。
【００９３】
【化１】
2006140015.tif 000003
【００９４】
ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ１，Ｒ２がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が６０％以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有する。
【００９５】
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋
反応をしない安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合してもよい。
【００９６】
本実施態様においては、光触媒含有層に、光触媒の作用により分解し、かつ分解されることにより濡れ性を変化させる機能を有する界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【００９７】
また、界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を挙げることができる。
【００９８】
（２）第２実施態様
本実施態様の濡れ性変化層は、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、この光触媒処理層上に形成され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性可変層とを有するものである。この光触媒処理層と濡れ性可変層とを有する濡れ性変化層は、機能毎に層が分かれているので、層構成や材料の組み合わせ等を容易に変更することができる点で有用である。
以下、光触媒処理層および濡れ性可変層について説明する。
【００９９】
（ｉ）光触媒処理層
本実施態様に用いられる光触媒処理層は、エネルギーの照射によって励起される光触媒を少なくとも含有する層であれば、特に限定されるものではない。このような光触媒処理層は、上記第１実施態様で説明した光触媒含有層と同様とすることができる。
【０１００】
また、本実施態様においては、光触媒処理層表面の濡れ性は特に変化する必要がないことから、バインダ自体に光触媒が作用することによる濡れ性の変化が生じない場合であってもよく、第１実施態様のように濡れ性を変化させる材料を光触媒処理層中に含有させる必要がない。光触媒処理層が光触媒とバインダとを含有する場合は、光触媒処理層の形成が容易である。一方、光触媒処理層が光触媒のみからなる場合は、バインダを用いる場合と比較して効率的に濡れ性可変層表面の濡れ性を変化させることが可能となる。
【０１０１】
（ii）濡れ性可変層
本実施態様に用いられる濡れ性可変層は、エネルギー照射によって励起された上記光触媒処理層中の光触媒の作用によって、濡れ性が変化するものであれば特に限定されるものではなく、上述した第１実施態様の光触媒含有層中のバインダと同様の材料で形成することが好ましい。本実施態様において上述した成分の濡れ性可変層を用いることにより、隣接する光触媒処理層中の光触媒の作用により、上記成分の一部である有機基や添加剤の酸化、分解等の作用を用いて、エネルギー照射部分の濡れ性を変化させて親液性とし、エネルギー未照射部との濡れ性に大きな差を生じさせることができるからである。
【０１０２】
また、この濡れ性可変層には、上記第１実施態様と同様にしてフッ素を含有させることができる。またさらに、本実施態様においては、濡れ性可変層中に光触媒を含有する必要がなく、この場合には、経時的に機能性部が光触媒の影響を受ける可能性を少なくすることが可能である。なお、本実施態様に用いられる濡れ性可変層の材料等については、上記第１実施態様の光触媒含有層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１０３】
本実施態様に用いられる濡れ性可変層についても、エネルギー照射していない部分、すなわち撥液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、１０°以上、中でも表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であることが好ましい。これは、エネルギー照射していない部分が、撥液性が要求される部分であることから、上記液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層を形成するための有機ＥＬ層形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、硬化させて形成する場合等に、撥液性領域にも有機ＥＬ層形成用塗工液が付着する可能性がある等、有機ＥＬ層等の機能性部を高精細に形成することが困難となるからである。
【０１０４】
また、上記濡れ性可変層は、エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°未満、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となることが好ましい。エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高い場合は、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層を形成するための有機ＥＬ層形成用塗工液を、親液性領域においてもはじいてしまう可能性があり、例えばインクジェット法により有機ＥＬ層形成用塗工液を塗布した際に、有機ＥＬ層形成用塗工液が十分に塗れ広がらない等、有機ＥＬ層等の機能性部を形成することが難しくなる可能性があるからである。
なお、液体との接触角は、上述した方法により測定されたものである。
【０１０５】
また、本実施態様においては、上記濡れ性可変層の厚みが、０．００１μｍ〜１μｍであることが好ましく、特に０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲内であることが好ましい。これにより、上記光触媒処理層中の光触媒の作用によって、効率的に濡れ性が変化する層とすることができるからである。
【０１０６】
（３）第３実施態様
本実施態様の濡れ性変化層は、この濡れ性変化層と、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板の光触媒処理層とを所定の間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照射することにより濡れ性が変化する濡れ性可変層である。この濡れ性可変層は光触媒を含有しないため、本発明のパターン形成体を用いて機能性素子とした際に、機能性素子が経時的に光触媒の影響を受けることがないという利点を有する。
【０１０７】
本実施態様の濡れ性可変層は、照射されるエネルギーによって励起された光触媒の作用により、液体との接触角が低下する層であれば特に限定されるものではない。例えば、本実施態様の濡れ性可変層は、フッ素を含有しており、濡れ性可変層表面のフッ素含有量が濡れ性可変層に対しエネルギーを照射した際に、光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するようなものであってもよく、またエネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより濡れ性可変層表面の濡れ性を変化させることができる分解物質を含むものであってもよい。
【０１０８】
なお、濡れ性可変層のその他の点については、上記第２実施態様の濡れ性可変層と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、光触媒処理層側基板およびパターニング用基板の製造方法については、後述する「Ｅ．パターン形成体の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
【０１０９】
Ｃ．機能性素子
次に、本発明の機能性素子について説明する。本発明の機能性素子は、上述したパターニング用基板と、上記パターニング用基板の濡れ性変化層上の機能性部形成領域に形成された機能性部とを有することを特徴とするものである。
【０１１０】
本発明によれば、上記パターニング用基板を用いることにより、濡れ性の変化した濡れ性変化パターンを形成することができ、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して容易に機能性部を形成することができる。また、上記パターニング用基板を用いているので、機能性部を形成する前に濡れ性変化パターンの親液性領域における液体との接触角を適正化でき、歩留まりの良好な機能性素子とすることができる。
【０１１１】
ここで、機能性とは、光学的（光選択吸収、反射性、偏光性、光選択透過性、非線形光学性、蛍光あるいはリン光等のルミネッセンス、フォトクロミック性等）、磁気的（硬磁性、軟磁性、非磁性、透磁性等）、電気・電子的（導電性、絶縁性、圧電性、焦電性、誘電性等）、化学的（吸着性、脱着性、触媒性、吸水性、イオン伝導性、酸化還元性、電気化学特性、エレクトロクロミック性等）、機械的（耐摩耗性等）、熱的（伝熱性、断熱性、赤外線放射性等）、生体機能的（生体適合性、抗血栓性等）のような各種の機能を意味するものである。
【０１１２】
本発明に用いられる機能性素子としては、上記の機能性の中でも、有機ＥＬ素子、カラーフィルタ、導電性パターン等であることが好ましい。また、機能性部としては、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層、カラーフィルタの着色層、導電性パターンの金属配線等であることが好ましい。これらの機能性素子の機能性部は、上述した濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、容易に形成することが可能となるからである。
【０１１３】
例えば、本発明の機能性素子がカラーフィルタである場合は、濡れ性変化層表面の濡れ性の差を利用してインクジェット法等により着色層を容易に形成することが可能となり、高精細な着色層を有するカラーフィルタとすることができる。
カラーフィルタの着色層は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。この着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
なお、着色層については、一般的なカラーフィルタの着色層に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１１４】
また例えば、本発明の機能性素子が導電性パターンである場合は、濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、例えば電界ジェット法等をより金属ペースト等を塗布することにより、高精細な金属配線が形成された導電性パターンを得ることができる。
この場合、上記濡れ性変化層上に金属配線が形成されることから、濡れ性変化層の電気抵抗が、１×１０８Ω・ｃｍ〜１×１０１８Ω・ｃｍ、中でも１×１０１２Ω・ｃｍ〜１×１０１８Ω・ｃｍの範囲内とすることが好ましい。これにより、優れた導電性パターンとすることが可能となるからである。
なお、導電性パターンに用いられる各部材の材料や形成方法等については、一般的な導電性パターンにおけるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１５】
Ｄ．有機ＥＬ素子
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、上述した機能性素子における機能性部が、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層であることを特徴とするものである。
【０１１６】
本発明によれば、上記濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、容易に有機ＥＬ層の塗り分け等を行うことができ、高精細な有機ＥＬ層を形成することが可能となる。また本発明においては、有機ＥＬ層を形成する前に濡れ性変化パターンの親液性領域における液体との接触角を適正化できるので、有機ＥＬ層形成後に廃棄処分となるのを回避することが可能であり、コスト面で有利である。
【０１１７】
また、濡れ性変化パターンの親液性領域での液体との接触角が十分に低下していないと、厚みの薄い有機ＥＬ層、特に発光層を形成するための発光層形成用塗工液がはじかれ、発光層の膜厚がかなり薄くなったり、発光層が成膜されなかったりする。また、このように発光層の膜厚が薄すぎたり、発光層が成膜されなかったりすると、対向する電極間で短絡が生じてしまうという不具合がある。これに対し、本発明においては上述したように発光層形成用塗工液の塗布前に濡れ性変化パターンの親液性領域における液体との接触角を適正化できるので、このような不具合を回避することが可能である。
【０１１８】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、濡れ性阻害部としての第１電極層と濡れ性阻害検査部とが形成された基材上に濡れ性変化層が形成され、濡れ性変化層の濡れ性変化パターンを利用して有機ＥＬ層が形成され、この有機ＥＬ層の上に第２電極層が形成されたものである。
【０１１９】
この際、例えば図６に示すように、第１電極層４１の端部を覆うように絶縁層４２が形成されていることが好ましい。また図６においては親液性領域１３に第１電極層４１と絶縁層４２とが形成されているが、このような場合、第１電極層４１上の濡れ性変化層５のエネルギー照射部分と、絶縁層４２上の濡れ性変化層５のエネルギー照射部分と、の液体との接触角に差が生じる場合がある。これは、第１電極層と絶縁層とでは、その構成材料等が異なるので、濡れ性変化層の濡れ性変化に与える影響が異なると考えられるからである。このため、例えば第１電極層４１上の濡れ性変化層５のエネルギー照射部分における液体との接触角が十分に低下している場合であっても、絶縁層４２上の濡れ性変化層５のエネルギー照射部分における液体との接触角が不十分である場合は、絶縁層４２上の濡れ性変化層５上に形成された発光層の膜厚が目的とする膜厚より薄くなったり、発光層が成膜されなかったりする。また、このように発光層の膜厚が薄すぎたり、発光層が成膜されなかったりすると、電極間で短絡が生じる原因となる。したがって、第１電極層４１上の濡れ性変化層５のエネルギー照射部分においても、絶縁層４２上の濡れ性変化層５のエネルギー照射部分においても、液体との接触角が適正であるかどうかを検査することは重要である。
【０１２０】
また、このような場合、例えば図６に示すように、接触角測定領域２において基材１上の第１電極層４１の端部を覆うように絶縁層４２が形成され、その上に濡れ性変化層が形成されていてもよいが、接触角測定領域において基材上に第１電極層のみを形成し、また接触角測定領域において基材上に絶縁層のみを形成し、その上に濡れ性変化層が形成されていてもよい。上述したように、第１電極層上の濡れ性変化層のエネルギー照射部分および絶縁層上の濡れ性変化層のエネルギー照射部分の液体との接触角が適正であるかどうかを測定することができればよいからである。
【０１２１】
また、本発明の有機ＥＬ素子における濡れ性変化層は、通常、対向する第１電極層と第２電極層との間に形成されているので、正孔もしくは電子を輸送する機能を有することが好ましい。
【０１２２】
本発明においては、濡れ性変化層が上述したように光触媒含有層である場合（第１実施態様）、光触媒含有層中の光触媒の含有量は、上述した「Ｂ．パターニング用基板  １．濡れ性変化層  （１）第１実施態様」の項に記載した中でも、正孔または電子の輸送を阻害しない程度の量であることが好ましい。光触媒の含有量によっては有機ＥＬ素子の電気特性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
またこの場合、光触媒含有層の厚みは、上述した中でも、０．０１μｍ〜１μｍであることが好ましく、中でも０．０１μｍ〜０．５μｍ、特に０．０１μｍ〜０．２μｍの範囲内であることが好ましい。光触媒含有層が薄すぎると濡れ性の違いが明確に発現しなくなり、濡れ性変化パターンの形成が困難になるからである。逆に、光触媒含有層が厚すぎると正孔または電子の輸送を阻害し、有機ＥＬ素子の電気特性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
【０１２３】
また、濡れ性変化層が、上述したように光触媒処理層と濡れ性可変層とを有する場合（第２実施態様）、光触媒処理層の厚みは０．０１μｍ〜１μｍであることが好ましく、中でも０．０１μｍ〜０．５μｍ、特に０．０１μｍ〜０．２μｍの範囲内であることが好ましい。光触媒処理層が薄すぎると、濡れ性可変層の濡れ性を変化させることが困難になる場合があるからである。逆に、光触媒処理層が厚すぎると正孔または電子の輸送を阻害し、有機ＥＬ素子の電気特性に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
この場合、濡れ性可変層には、電子もしくは正孔を輸送する電荷輸送性を向上させる目的で、電荷輸送性向上物質を含有させてもよい。
また、濡れ性可変層の厚みは、上述した「Ｂ．パターニング用基板  １．濡れ性変化層  （２）第２実施態様」の項に記載した中でも、正孔または電子の輸送を阻害しないような厚みであることが好ましい。
【０１２４】
さらに、濡れ性変化層が上述したような濡れ性可変層である場合（第３実施態様）、濡れ性可変層には、電子もしくは正孔を輸送する電荷輸送性を向上させる目的で、電荷輸送性向上物質を含有させてもよい。
この場合、濡れ性可変層の厚みは、正孔または電子の輸送を阻害しないような厚みであることが好ましい。
【０１２５】
なお、有機ＥＬ素子の各部材の材料や形成方法等については、一般的な有機ＥＬ素子におけるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１２６】
Ｅ．パターン形成体の製造方法
次に、本発明のパターン形成体の製造方法について説明する。本発明のパターン形成体の製造方法は、濡れ性変化層の構成およびエネルギー照射工程により二つの実施態様に分けることができる。具体的には、上述した「Ｂ．パターニング用基板  １．濡れ性変化層」の項に記載した第１実施態様および第２実施態様の濡れ性変化層を形成する場合は、本発明のパターン形成体の製造方法の第４実施態様または第５実施態様を適用することが好ましい。一方、第３実施態様の濡れ性変化層を形成する場合は、本発明のパターン形成体の製造方法の第５実施態様を適用することが好ましい。
以下、各実施態様について説明する。
【０１２７】
１．第４実施態様
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に濡れ性阻害部を形成し、上記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に濡れ性阻害検査部を形成する濡れ性阻害部形成工程と、
上記濡れ性阻害部および上記濡れ性阻害検査部が形成された上記基材上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
上記機能性部形成領域、および上記機能性部非形成領域の一部であり、液体との接触角を測定するための接触角測定領域の上記濡れ性変化層の濡れ性が変化するように上記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成するエネルギー照射工程と、
上記接触角測定領域の濡れ性変化層表面の液体との接触角を測定する検査工程と
を有することを特徴とするものである。
【０１２８】
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、例えば図７に示すように、基材１上の機能性部形成領域１１に濡れ性阻害部３を形成し、上記基材１上の機能性部非形成領域１２に濡れ性阻害検査部４を形成する濡れ性阻害部形成工程（図７（ａ））と、その濡れ性阻害部３および濡れ性阻害検査部４が形成された基材１上に濡れ性変化層５を形成する濡れ性変化層形成工程（図７（ｂ））と、機能性部形成領域１１および機能性部非形成領域１２の一部である接触角測定領域２の濡れ性変化層５の濡れ性が変化するように、濡れ性変化層５にフォトマスク３１を介してパターン状にエネルギー３２を照射し（図７（ｃ））、親液性領域１３、１３´および撥液性領域１４からなる濡れ性変化パターンを形成する（図７（ｄ））エネルギー照射工程と、接触角測定領域２の濡れ性変化層５表面の親液性領域１３´に検査液２１を付着させて、液体との接触角を測定する検査工程（図７（ｅ））とを有するものである。
【０１２９】
本実施態様によれば、濡れ性変化層の親液性領域における液体との接触角を測定する検査工程を有するので、濡れ性変化層上に機能性部を形成する前に、エネルギー照射工程での露光量を適正化することができ、さらに露光ムラや濡れ性変化層の膜厚ムラ等を検査することができる。よって、工程管理に優れた製造方法とすることができる。
【０１３０】
また、機能性部を形成した後に機能性部の欠如等の欠陥が検出されたパターン形成体を廃棄処分とした場合は、用いる基板や機能性部等のコストにもよるが、一般にコスト高となる。本実施態様においては、親液性領域における液体との接触角が不十分である場合等には、再度エネルギー照射工程を行うことよって親液性領域にて液体との接触角を低下させることができる。これにより、コストおよび廃棄物の低減を図ることができる。
【０１３１】
さらに、本実施態様においては、エネルギー照射工程でエネルギーを照射することにより、濡れ性変化層中の光触媒を励起させて、濡れ性変化層の濡れ性を変化させることができ、濡れ性変化パターンを容易に形成することができる。したがって、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等、様々な機能性部を形成することが可能なパターン形成体を容易に製造することができる。
以下、本実施態様のパターン形成体の製造方法の各工程について詳しく説明する。
【０１３２】
（１）濡れ性阻害部形成工程
本実施態様における濡れ性阻害部形成工程は、基材上の機能性部形成領域に濡れ性阻害部を形成し、上記基材上の機能性部非形成領域に濡れ性阻害検査部を形成する工程である。
【０１３３】
本実施態様における濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部は、上述した「Ａ．パターン形成用基板」の項に記載したように、パターン形成体の種類や用途等に応じて適宜選択されて形成される。なお、濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部のその他の点、ならびに接触角測定領域については、上述した「Ａ．パターン形成用基板」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１３４】
（２）濡れ性変化層形成工程
本実施態様における濡れ性変化層形成工程は、上記濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部が形成された基材上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する工程である。この濡れ性変化層は、濡れ性変化層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。
【０１３５】
例えば、上記濡れ性変化層が光触媒含有層である場合（第１実施態様）、光触媒とオルガノポリシロキサン等のバインダとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して光触媒含有層形成用塗工液を調製し、この光触媒含有層形成用塗工液を塗布することにより光触媒含有層を形成することができる。
使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布方法としては、例えばスピンコート、スプレーコート、ディッブコート、ロールコート、ビードコート等の一般的な塗布方法を用いることができる。
また、バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより、光触媒含有層を形成することができる。
【０１３６】
一方、例えば上記濡れ性変化層が光触媒処理層と濡れ性可変層とを有する場合（第２実施態様）、バインダを有しない光触媒処理層は、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等の真空製膜法を用いて形成することができる。真空製膜法により光触媒処理層を形成することにより、均一な膜でかつ光触媒のみを含有する光触媒処理層とすることが可能である。また、これにより濡れ性可変層表面の濡れ性を均一に変化させることが可能である。
また、光触媒のみからなる光触媒処理層の他の形成方法としては、例えば光触媒が酸化チタンの場合は、濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部が形成された基材上に無定形チタニアを形成し、次いで焼成により結晶性チタニアに相変化させる方法等が挙げられる。用いられる無定形チタニアとしては、例えば四塩化チタン、硫酸チタン等のチタンの無機塩の加水分解、脱水縮合、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシチタン等の有機チタン化合物を酸存在下において加水分解、脱水縮合によって得ることができる。次いで、４００℃〜５００℃における焼成によってアナターゼ型チタニアに変性し、６００℃〜７００℃の焼成によってルチル型チタニアに変性することができる。
【０１３７】
さらに、光触媒とバインダを有する光触媒処理層の形成方法は、上記光触媒含有層の形成方法と同様である。
また、濡れ性可変層は、バインダを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して濡れ性可変層形成用塗工液を調製し、この濡れ性可変層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。なお、濡れ性可変層の形成方法のその他の点については、上記光触媒含有層の形成方法と同様である。
【０１３８】
（３）エネルギー照射工程
本実施態様におけるエネルギー照射工程は、機能性部形成領域および接触角測定領域の濡れ性変化層の濡れ性が変化するように上記濡れ性変化層にパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成する工程である。
【０１３９】
なお、本発明でいうエネルギー照射（露光）とは、光触媒を励起することが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、紫外線、可視光線、赤外線の他、これらの光線よりもさらに短波長または長波長の電磁波、放射線も含まれる。
【０１４０】
エネルギーの照射方法は、濡れ性変化層の濡れ性を変化させることが可能な方法であれば、特に限定されるものではない。また、エネルギーの照射は、目的とするパターンが形成された、例えばフォトマスク等のマスクを用いて行ってもよい。これにより、目的とするパターン状にエネルギーを照射することが可能となり、濡れ性変化層の濡れ性をパターン状に変化させることができるからである。この際、用いられるマスクの種類としては、目的とするパターン状にエネルギーが照射可能であれば、特に限定されるものではなく、エネルギーを透過する素材に遮光部が形成されたフォトマスク等であってもよく、また目的とするパターン状に孔部が形成されているシャドウマスク等であってもよい。また、これらのマスクの材料として、具体的には金属、ガラスやセラミック等の無機物、またはプラスチック等の有機物等を挙げることができる。
【０１４１】
さらに、用いる基板上に遮光部が形成されている場合には、エネルギーの照射は、この遮光部を利用して、基板側から全面に露光を行うものであってもよい。これにより、上記遮光部が形成されていない位置の濡れ性変化層にのみエネルギーを照射することができ、この濡れ性変化層の濡れ性を変化させることができるからである。この場合、上記マスクやレーザー等による描画の必要がないことから、位置合わせや高価な描画装置等が必要としないという利点がある。
【０１４２】
エネルギー照射には通常、紫外線が用いられ、具体的な光の波長としては４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは１５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内から設定される。これは、上述したように濡れ性変化層に用いられる好ましい光触媒が酸化チタンであり、この酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。
【０１４３】
このようなエネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。また、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザーを用いてエネルギー照射を行ってもよい。レーザーを用いてエネルギー照射を行うことにより、上述したフォトマスク等の位置合わせ等が必要なく、また基板上に遮光部を形成することなく、高精細に濡れ性変化層の濡れ性を変化させることができるのである。
【０１４４】
また、光触媒としてアナターゼ型酸化チタンを用いた場合は、アナターゼ型酸化チタンの励起波長が３８０ｎｍ以下にあるので、エネルギー照射は紫外線により行うことができる。このような紫外線を発する光源としては、高圧水銀ランプ（１５４、３１３、３６５、４０５、４３６、５４６、５７７ｎｍ）、超高圧水銀ランプ（２５０〜６００ｎｍ）、メタルハライドランプ（２５０〜６００ｎｍ）、キセノンランプ（３００〜１１００ｎｍ）、エキシマレーザー、およびその他の紫外線光源を使用することができる。
【０１４５】
エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、濡れ性変化層中の光触媒の作用により濡れ性変化層の濡れ性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
【０１４６】
この際、濡れ性変化層を加熱しながらエネルギー照射することにより、感度を上昇させることが可能となり、効率的な濡れ性の変化を行うことができる点で好ましい。具体的には３０℃〜８０℃の範囲内で加熱することが好ましい。
【０１４７】
（４）検査工程
本実施態様における検査工程は、上記接触角測定領域の濡れ性変化層表面の液体との接触角を測定する工程である。具体的には、接触角測定領域の濡れ性変化層の親液性領域に検査液を付着させ、液体との接触角を測定する。
【０１４８】
上記検査液としては、パターン形成体上の濡れ性パターンの親液性領域のみに付着することができるものであれば、特に限定されるものではないが、表面張力が所定の値より高く、かつ非汚染性である検査液が好適に用いられる。すなわち、本実施態様においては、検査液を親液性領域のみに付着させ、これにより液体との接触角を測定するものである。ここで、撥液性領域の臨界表面張力よりも小さい表面張力の検査液を用いると、検査液との接触角が親液性領域および撥液性領域のいずれもが０°となってしまい、親液性領域のみに検査液を付着させることができなくなってしまう。また、検査液が、親液性領域の臨海表面張力よりも小さい表面張力の検査液を用いると、検査液の親液性領域に対する接触角と撥液性領域に対する接触角との差が十分にとれない場合がある。したがって、本実施態様においては、所定の表面張力以上の表面張力を有する検査液であることが好ましいのである。
【０１４９】
具体的には、２０ｍＮ／ｍ以上、特に３０ｍＮ／ｍ以上、中でも５０ｍＮ／ｍ以上の表面張力を有する検査液を用いることが好ましい。また、この検査液の表面張力の上限に関しては、特に限定されるものではないが、７５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましいといえる。
【０１５０】
また、本実施態様で用いる検査液は非汚染性であることが好ましい。これは、検査に際しては、検査に供したパターン形成体をそのまま製品として用いることが望ましいが、パターン形成体を汚染する検査液を用いた場合は、完全に除去することが困難であり、そのまま製品として用いることができない場合があるからである。またこのような汚染性の検査液を用いて検査した後、検査液を完全に除去するためには、除去に際して何等かの処理を行う必要がある。このような処理を施すと、パターン形成体上の濡れ性パターンを破壊する可能性があるからである。
【０１５１】
このような非汚染性の検査液としては、水、水とアルコールの混合溶液、グリセリンやＮ−メチル−２−ピロリドン等の水と相溶性のある溶剤と水との混合溶液等が挙げられる。水を含む系以外の溶液においても上記表面張力を有しパターン形成が可能なものであれば用いることが可能である。
【０１５２】
また、視認性を向上させることを目的として上記溶液を溶媒として染料等の着色剤を溶解した溶液を用いてもよい。ただし、染料等の着色材料を混合する場合、パターン形成体の非汚染性を考慮した濃度とすることが必要となる。
【０１５３】
着色染料としてはアゾ系染料、アントラキノン系染料、インジコイド系染料、フタロシアニン系染料、カルボニウム系染料、キノンイミン系染料、メチン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、ナフタルイミド系染料、ペリノン系染料、ピリリウム系染料、チアピリリウム系染料、アズレニウム系染料、スクアリリウム塩系染料等が挙げられるがこれに限定されず、パターン形成体の非汚染性の条件を満たすものであれば用いることができる。
【０１５４】
本実施態様においては、中でも水を用いることが最も好ましい。水は表面張力が高く、かつ非汚染性であり、さらには安価であり、コスト的に有利だからである。本実施態様においては、検査液として用いる水に対して、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよい。
【０１５５】
このような検査液の付着方法としては、例えばノズル吐出法を用いることができる。ノズル吐出法としては、例えばマイクロシリンジ、ディスペンサー、インクジェット、針先より検査液を電界などの外部刺激により飛ばす方法、外部刺激により振動するピエゾ素子などの振動素子を用いて素子より検査液を飛ばす方法、針先に付着させた検査液を濡れ性変化層表面に付着させる方法等を挙げることができる。
【０１５６】
本工程において、液体との接触角は、上記検査液との接触角を接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイクロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。
【０１５７】
また本実施態様においては、液体との接触角を測定した後は、付着した検査液を除去する除去処理が行われる。この検査液の除去方法等は、付着する検査液をパターン形成体上の濡れ性パターンを傷つけることなく除去することができる方法であれば特に制限されるものではない。具体的には、検査液が容易に蒸発するものであれば、加熱する方法、スピンコーティング法に用いられるようなスピン装置上に取り付けて高速回転により除去する方法、高圧エアーにより吹き飛ばす方法等を挙げることができる。また、検査液が着色している場合等においては、例えば同じ物質等の相溶性を有する洗浄液で洗浄する方法等を挙げることができる。
【０１５８】
（５）その他
本実施態様のパターン形成体の製造方法においては、上記濡れ性阻害部形成工程、濡れ性変化層形成工程、エネルギー照射工程および検査工程以外に、必要に応じて適宜、他の工程を有していてもよい。
【０１５９】
２．第５実施態様
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、基材上の機能性部が設けられる機能性部形成領域に濡れ性阻害部を形成し、上記基材上の機能性部が設けられない機能性部非形成領域に濡れ性阻害検査部を形成する濡れ性阻害部形成工程と、
上記濡れ性阻害部および上記濡れ性阻害検査部が形成された上記基材上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板の上記光触媒処理層と、上記濡れ性変化層とを所定の間隙となるように配置した後、機能性部が設けられる機能性部形成領域、および上記機能性部非形成領域の一部であり、液体との接触角を測定するための接触角測定領域の上記濡れ性変化層の濡れ性が変化するようにパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成するエネルギー照射工程と、
上記接触角測定領域の濡れ性変化層表面の液体との接触角を測定する検査工程と
を有することを特徴とするものである。
【０１６０】
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、例えば図８に示すように、基材１上の機能性部形成領域１１に濡れ性阻害部３を形成し、上記基材１上の機能性部非形成領域１２に濡れ性阻害検査部４を形成する濡れ性阻害部形成工程（図８（ａ））と、その濡れ性阻害部３および濡れ性阻害検査部４が形成された基材１上に濡れ性変化層５を形成する濡れ性変化層形成工程（図８（ｂ））と、光触媒処理層３４および基体３３を有する光触媒処理層側基板３５を準備し、この光触媒処理層側基板３５の光触媒処理層３４と、パターニング用基板３０の濡れ性変化層５とを所定の間隙となるように配置し、機能性部形成領域１１および機能性部非形成領域１２の一部である接触角測定領域２の濡れ性変化層５の濡れ性が変化するように、フォトマスク３１を介して所定の方向からエネルギー３２を照射し（図８（ｃ））、親液性領域１３、１３´および撥液性領域１４からなる濡れ性変化パターンを形成する（図８（ｄ））エネルギー照射工程と、接触角測定領域２の濡れ性変化層５表面の親液性領域１３´に検査液２１を付着させて、液体との接触角を測定する検査工程（図８（ｅ））とを有するものである。
【０１６１】
本実施態様によれば、上記第４実施態様と同様に、検査工程を有するので、エネルギー照射工程での露光量を適正化することができ、工程管理に優れた製造方法とすることができる。また、コストおよび廃棄物の低減を図ることができる。
【０１６２】
さらに本実施態様においては、エネルギー照射工程において、濡れ性変化層と光触媒処理層側基板の光触媒処理層とを対向させてエネルギーを照射することにより、光触媒処理層中の光触媒の作用により、濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成することができる。したがって、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、例えば有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層やカラーフィルタの着色層等、様々な機能性部を形成することが可能な、パターン形成体を容易に製造することができる。
【０１６３】
なお、濡れ性阻害部形成工程および検査工程については、上記第４実施態様の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様のパターン形成体の製造方法の濡れ性変化層形成工程およびエネルギー照射工程について詳しく説明する。
【０１６４】
（１）濡れ性変化層形成工程
本実施態様における濡れ性変化層形成工程は、上記濡れ性阻害部および濡れ性阻害検査部が形成された基材上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する工程である。この濡れ性変化層は、上述した「Ｂ．パターニング用基板」の項に記載した濡れ性変化層の第３実施態様（濡れ性可変層）に用いられる成分を必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して濡れ性可変層形成用塗工液を調製し、この濡れ性可変層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。
なお、濡れ性可変層の形成方法については、上記第４実施態様の項に記載した濡れ性変化層の第１実施態様（光触媒含有層）の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１６５】
（２）エネルギー照射工程
本実施態様におけるエネルギー照射工程は、光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板の上記光触媒処理層と、上記濡れ性変化層とを所定の間隙となるように配置した後、機能性部形成領域および接触角測定領域の上記濡れ性変化層の濡れ性が変化するようにパターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成する工程である。
以下、エネルギーの照射方法、および本工程に用いられる光触媒処理層側基板について説明する。
【０１６６】
（ｉ）エネルギーの照射方法
本実施態様においては、後述する光触媒処理層側基板の光触媒処理層と、上記濡れ性変化層とを対向させて配置し、エネルギーを照射する。この配置とは、実質的に光触媒の作用が濡れ性変化層表面に及ぶような状態で配置された状態をいうこととし、実際に物理的に接触している状態の他、所定の間隔を隔てて光触媒処理層と濡れ性変化層とが配置された状態とする。この間隙は、２００μｍ以下であることが好ましい。
【０１６７】
本発明において上記間隙は、パターン精度が極めて良好であり、光触媒の感度も高く、したがって濡れ性変化層の濡れ性変化の効率が良好である点を考慮すると特に０．２μｍ〜１０μｍの範囲内、好ましくは１μｍ〜５μｍの範囲内とすることが好ましい。このような間隙の範囲は、特に間隙を高い精度で制御することが可能である小面積の濡れ性変化層に対して特に有効である。
【０１６８】
一方、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍ以上といった大面積の濡れ性変化層に対して処理を行う場合は、接触することなく、かつ上述したような微細な間隙を光触媒処理層側基板と濡れ性変化層との間に形成することは極めて困難である。したがって、濡れ性変化層が比較的大面積である場合は、上記間隙は、１０〜１００μｍの範囲内、特に５０〜７５μｍの範囲内とすることが好ましい。間隙をこのような範囲内とすることにより、パターンがぼやける等のパターン精度の低下の問題や、光触媒の感度が悪化して濡れ性変化の効率が悪化する等の問題が生じることなく、さらに濡れ性変化層表面の濡れ性変化にムラが発生しないといった効果を有するからである。
【０１６９】
このように比較的大面積の濡れ性変化層をエネルギー照射する際には、エネルギー照射装置内の光触媒処理層側基板と濡れ性変化層との位置決め装置における間隙の設定を、１０μｍ〜２００μｍの範囲内、特に２５μｍ〜７５μｍの範囲内に設定することが好ましい。設定値をこのような範囲内とすることにより、パターン精度の大幅な低下や光触媒の感度の大幅な悪化を招くことなく、かつ光触媒処理層側基板と濡れ性変化層とが接触することなく配置することが可能となるからである。
【０１７０】
また、光触媒処理層と濡れ性変化層表面とを所定の間隔で離して配置することにより、酸素と水および光触媒作用により生じた活性酸素種が脱着しやすくなる。すなわち、上記範囲より光触媒処理層と濡れ性変化層との間隔を狭くした場合は、上記活性酸素種の脱着がしにくくなり、結果的に濡れ性変化速度を遅くしてしまう可能性がある。また、上記範囲より間隔を離して配置した場合は、生じた活性酸素種が濡れ性変化層に届き難くなり、この場合も濡れ性変化の速度を遅くしてしまう可能性がある。
【０１７１】
本発明においては、このような配置状態は、少なくともエネルギー照射の間だけ維持されればよい。
【０１７２】
このような極めて狭い間隙を均一に形成して光触媒処理層と濡れ性変化層とを配置する方法としては、例えばスペーサを用いる方法を挙げることができる。そして、スペーサを用いることにより、均一な間隙を形成することができると共に、このスペーサが接触する部分は、光触媒の作用が濡れ性変化層表面に及ばないことから、このスペーサを上述した濡れ性変化パターンと同様のパターンを有するものとすることにより、濡れ性変化層表面に所定の濡れ性変化パターンを形成することが可能となる。また、スペーサを用いることにより、光触媒の作用により生じた活性酸素種が拡散することなく、高濃度で濡れ性変化層表面に到達することから、効率よく高精細な濡れ性変化パターンを形成することができる。
【０１７３】
なお、上記光触媒処理層が可撓性を有する樹脂フィルム等の可撓性を有する基体上に形成された光触媒処理層側基板を用いる場合においては、上述したような間隙を設けることが難しく、製造効率等の面から、上記光触媒処理層と濡れ性変化層とが接触するように配置されていることが好ましい。
【０１７４】
この際、光触媒処理層を加熱しながら露光することにより、感度を上昇させることが可能となり、効率的な濡れ性変化を行うことができる点で好ましい。具体的には３０℃〜８０℃の範囲内で加熱することが好ましい。
【０１７５】
また、上記エネルギーの照射方向は、上記パターニング用基板が遮光部を有しているか、または後述する光触媒処理層側基板が光触媒処理層側遮光部を有しているか等により、適宜選択される。
【０１７６】
すなわち、後述する光触媒処理層側基板に、光触媒処理層側遮光部が形成されている場合は、光触媒処理層側基板側から露光が行なわれる必要があり、かつこの場合は光触媒処理層側基板が照射されるエネルギーに対して透明である必要がある。なお、光触媒処理層上に光触媒処理層側遮光部が形成され、かつこの光触媒処理層側遮光部を後述するように、スペーサとしての機能を有するように用いた場合においては、露光方向は光触媒処理層側基板側からでもパターニング用基板側からであってもよい。
【０１７７】
一方、パターニング用基板に遮光部が形成されている場合は、パターニング用基板側から露光を行うことが可能であり、この場合は、パターニング用基板が照射されるエネルギーに対して透明である必要がある。
【０１７８】
また、後述する光触媒処理層がパターン状に形成されている場合における露光方向は、上述したように、光触媒処理層と濡れ性変化層とが対向する部分にエネルギーが照射されるのであればいかなる方向から照射されてもよい。
【０１７９】
さらに、フォトマスクを用いる場合は、フォトマスクが配置された側からエネルギーが照射される。この場合は、フォトマスクが配置された側の基板、すなわち光触媒処理層側基板もしくはパターニング用基板のいずれかが透明である必要がある。
【０１８０】
上述したようなエネルギー照射が終了すると、光触媒処理層側基板が濡れ性変化層との接触位置から離され、これにより図８（ｄ）に示すように濡れ性変化層５の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンが形成される。
【０１８１】
なお、エネルギーについては、上記第４実施態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１８２】
（ii）光触媒処理層側基板
本工程に用いられる光触媒処理層側基板は、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有するものであり、通常、基体と、その基体上に光触媒処理層が形成されているものである。この光触媒処理層側基板は、例えばパターン状に形成された光触媒処理層側遮光部等を有していてもよい。
以下、光触媒処理層側基板の各構成について説明する。
【０１８３】
（光触媒処理層）
光触媒処理層側基板に用いられる光触媒処理層は、光触媒処理層中の光触媒が、隣接する濡れ性変化層の濡れ性を変化させるような構成であれば、特に限定されるものではない。例えば、光触媒とバインダとから構成されているものであってもよく、光触媒単体で製膜されたものであってもよい。また、その表面の濡れ性は特に親液性であっても撥液性であってもよい。
【０１８４】
また、光触媒処理層は、基体全面に形成されたものであってもよいが、基体上にパターン状に形成されたものであってもよい。
【０１８５】
このように光触媒処理層をパターン状に形成することにより、光触媒処理層を濡れ性変化層と所定の間隔をおいて配置させてエネルギーを照射する際に、フォトマスク等を用いるパターン照射をする必要がなく、全面に照射することにより、濡れ性変化層表面の濡れ性が変化したパターンを形成することができる。この光触媒処理層のパターニング方法は、特に限定されるものではないが、例えばフォトリソグラフィー法等により行うことが可能である。
【０１８６】
また、実際に光触媒処理層に面する濡れ性変化層上の部分のみの、濡れ性が変化するものであるので、エネルギーの照射方向は上記光触媒処理層と濡れ性変化層とが面する部分にエネルギーが照射されるものであれば、いかなる方向から照射されてもよく、さらには、照射されるエネルギーも特に平行光等の平行なものに限定されないという利点を有するものとなる。
【０１８７】
上記光触媒処理層は、上述したように光触媒単独で形成されたものであってもよく、またバインダと混合して形成されたものであってもよい。光触媒のみからなる光触媒処理層の場合は、濡れ性変化層表面の濡れ性の変化に対する効率が向上し、処理時間の短縮化等のコスト面で有利である。一方、光触媒とバインダとからなる光触媒処理層の場合は、光触媒処理層の形成が容易であるという利点を有する。
【０１８８】
光触媒のみからなる光触媒処理層の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等の真空製膜法を用いる方法を挙げることができる。真空製膜法により光触媒処理層を形成することにより、均一な膜でかつ光触媒のみを含有する光触媒処理層とすることが可能であり、これにより濡れ性変化層上の濡れ性を均一に変化させることが可能である。また、光触媒処理層が光触媒のみからなることから、バインダを用いる場合と比較して効率的に濡れ性変化層上の濡れ性を変化させることが可能となる。
【０１８９】
また、光触媒のみからなる光触媒処理層の形成方法の他の例としては、例えば光触媒が酸化チタンの場合は、基体上に無定形チタニアを形成し、次いで焼成により結晶性チタニアに相変化させる方法等が挙げられる。ここで用いられる無定形チタニアとしては、例えば四塩化チタン、硫酸チタン等のチタンの無機塩の加水分解、脱水縮合、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシチタン等の有機チタン化合物を酸存在下において加水分解、脱水縮合によって得ることができる。次いで、４００℃〜５００℃における焼成によってアナターゼ型チタニアに変性し、６００℃〜７００℃の焼成によってルチル型チタニアに変性することができる。
【０１９０】
一方、バインダを用いる場合は、バインダの主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものが好ましく、例えばオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
このようにオルガノポリシロキサンをバインダとして用いた場合は、上記光触媒処理層は、光触媒とバインダであるオルガノポリシロキサンとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して光触媒処理層形成用塗工液を調製し、この光触媒処理層形成用塗工液を基体上に塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより光触媒処理層を形成することができる。
【０１９１】
また、バインダとして無定形シリカ前駆体を用いることができる。この無定形シリカ前駆体は、一般式ＳｉＸ４で表され、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物、それらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量３０００以下のポリシロキサンが好ましい。具体的には、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン等が挙げられる。
この場合には、無定形シリカの前駆体と光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、基体上に空気中の水分により加水分解させてシラノールを形成させた後、常温で脱水縮重合することにより光触媒処理層を形成できる。シラノールの脱水縮重合を１００℃以上で行えば、シラノールの重合度が増し、膜表面の強度を向上できる。また、これらの結着剤は、単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。
【０１９２】
バインダを用いた場合の光触媒処理層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。
【０１９３】
また、光触媒処理層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【０１９４】
さらに、光触媒処理層には光触媒およびバインダの他に、分解物質を含有させることができる。
【０１９５】
なお、光触媒、バインダ、および分解物質については、上述した「Ｂ．パターニング用基板  １．濡れ性変化層」の第１実施態様の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１９６】
（基体）
光触媒処理層側基板に用いられる基体を構成する材料は、エネルギーの照射方向や、得られるパターン形成体が透明性を必要とするか等により適宜選択される。
【０１９７】
また、本実施態様に用いられる基体は、可撓性を有するもの、例えば樹脂製フィルム等であってもよいし、可撓性を有さないもの、例えばガラス基板等であってもよい。これは、エネルギー照射方法により適宜選択されるものである。
【０１９８】
さらに、基体表面と光触媒処理層との密着性を向上させるために、基体上にアンカー層を形成するようにしてもよい。このようなアンカー層としては、例えば、シラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。
【０１９９】
（光触媒処理層側遮光部）
光触媒処理層側基板に用いられる光触媒処理層側基板には、パターン状に形成された光触媒処理層側遮光部が形成されたものを用いてもよい。このように光触媒処理層側遮光部を有する光触媒処理層側基板を用いることにより、エネルギー照射に際して、フォトマスクを用いたり、レーザー光による描画照射を行う必要がない。したがって、光触媒処理層側基板とフォトマスクとの位置合わせが不要であることから、簡便な工程とすることが可能であり、また描画照射に必要な高価な装置も不必要であることから、コスト的に有利となるという利点を有する。
【０２００】
このような光触媒処理層側遮光部を有する光触媒処理層側基板は、光触媒処理層側遮光部の形成位置により、下記の二つの態様とすることができる。
【０２０１】
一つが、基体上に光触媒処理層側遮光部を形成し、この光触媒処理層側遮光部上に光触媒処理層を形成して、光触媒処理層側基板とする態様である。もう一つは、基体上に光触媒処理層を形成し、その上に光触媒処理層側遮光部を形成して光触媒処理層側基板とする態様である。
【０２０２】
いずれの態様においても、フォトマスクを用いる場合と比較すると、光触媒処理層側遮光部が、上記光触媒処理層と濡れ性変化層との配置部分の近傍に配置されることになるので、基体内等におけるエネルギーの散乱の影響を少なくすることができることから、エネルギーのパターン照射を極めて正確に行うことが可能となる。
【０２０３】
また、光触媒処理層上に光触媒処理層側遮光部を形成する態様である場合には、光触媒処理層と濡れ性変化層とを所定の位置に配置する際に、この光触媒処理層側遮光部の厚みをこの間隙の幅と一致させておくことにより、上記光触媒処理層側遮光部を上記間隙を一定のものとするためのスペーサとしても用いることができるという利点を有する。
【０２０４】
すなわち、所定の間隙をおいて上記光触媒処理層と濡れ性変化層とを対向させた状態で配置する際に、上記光触媒処理層側遮光部と濡れ性変化層とを密着させた状態で配置することにより、上記所定の間隙を正確とすることが可能となり、そしてこの状態でエネルギーを照射することにより、濡れ性変化層と光触媒処理層側遮光部とが接触している部分の濡れ性変化層は、濡れ性が変化せず、濡れ性変化パターンを精度良く形成することが可能となるのである。また、この際、エネルギーの照射方向は上記基体側からに限定されず、例えば基体の側面からであってもよい。
【０２０５】
このような光触媒処理層側遮光部の形成方法は、特に限定されるものではなく、光触媒処理層側遮光部の形成面の特性や、必要とするエネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜
選択されて用いられる。なお、具体的な光触媒処理層側遮光部の形成方法については、上記「Ｂ．パターニング用基板  １．濡れ性変化層」の第１実施態様に記載した遮光部の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２０６】
また、上記説明においては、光触媒処理層側遮光部の形成位置として、基体と光触媒処理層との間、および光触媒処理層表面の二つの場合について説明したが、その他、基体の光触媒処理層が形成されていない側の表面に光触媒処理層側遮光部を形成する態様もとることが可能である。この態様においては、例えばフォトマスクをこの表面に着脱可能な程度に密着させる場合等が考えられ、濡れ性変化パターンを小ロットで変更するような場合に好適に用いることができる。
【０２０７】
（３）その他
本実施態様のパターン形成体の製造方法においては、上記濡れ性阻害部形成工程、濡れ性変化層形成工程、エネルギー照射工程および検査工程以外に、必要に応じて適宜、他の工程を有していてもよい。
【０２０８】
Ｆ．機能性素子の製造方法
次に、本発明の機能性素子に製造方法について説明する。本発明の機能性素子に製造方法は、上述したパターン形成体の製造方法を用いたパターン形成体形成工程と、上記パターン形成体形成工程で得られたパターン形成体の濡れ性変化層上の機能性部形成領域に機能性部を形成する機能性部形成工程とを有することを特徴とするものである。
【０２０９】
本発明によれば、パターン形成体形成工程にて上述したように濡れ性パターンの親液性領域における液体との接触角を適正化することができるので、欠陥品に機能性部を形成する無駄がなく、コストダウンを行うことが可能となる。
【０２１０】
また本発明においては、上記パターン形成体は、濡れ性の変化した濡れ性変化パターンが形成されていることから、この濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して容易に機能性部を形成する機能性部形成工程を行うことができる。
【０２１１】
なお、機能性については、上述した「Ｃ．機能性素子」の項に記載したものと同様である。
【０２１２】
本発明における機能性部形成工程に用いられる機能性部形成用塗工液としては、機能性素子の種類、機能性素子の作製方法等によって大きく異なるものであるが、例えば、紫外線硬化型モノマー等に代表される溶剤で希釈されていない組成物や、溶剤で希釈した液体状の組成物等を用いることができる。また、機能性部形成用塗工液としては粘度が低いほど短時間にパターンが形成できることから特に好ましい。ただし、溶剤で希釈した液体状組成物の場合には、パターン形成時に溶剤の揮発による粘度の上昇、表面張力の変化が起こるため、溶剤が低揮発性であることが望ましい。
【０２１３】
また本発明に用いられる機能性部形成用塗工液としては、上記濡れ性変化パターンに付着等させて配置されることにより機能性部となるものであってもよく、また濡れ性変化パターン上に配置された後、薬剤により処理され、もしくは紫外線、熱等により処理された後に機能性部となるものであってもよい。この場合、機能性部形成用塗工液の結着剤として、紫外線、熱、電子線等で硬化する成分を含有している場合には、硬化処理を行うことにより素早く機能性部が形成できることから好ましい。
【０２１４】
本発明における機能性部形成工程は、例えばインクジェット、電界ジェット、ディスペンサーを用いる方法等を含むノズル吐出手段を用いて行われることが好ましい。この方法を用いることにより、機能性部を均一かつ高精細に形成することが、可能となるからである。
【０２１５】
本発明の機能性素子の製造方法は、特に機能性部が有機ＥＬ層である有機ＥＬ素子の製造方法、機能性部が着色層であるカラーフィルタの製造方法、または、機能性部が金属配線である導電性パターンの製造方法であることが好ましい。これらの機能性素子の機能性部は、上述したパターン形成体の濡れ性の差を利用して、容易に形成することが可能となるからである。
【０２１６】
Ｇ．有機ＥＬ素子の製造方法
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、上述した機能性素子の製造方法を用い、上記機能性素子の製造方法の機能性部形成工程が、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程であることを特徴とするものである。
【０２１７】
本発明によれば、上記機能性素子の製造方法を用いているので、歩留まりを向上させることができる。また、上述したパターン形成体の濡れ性変化パターンの濡れ性の差を利用して、容易に有機ＥＬ層の塗り分け等を行うことができ、高精細な有機ＥＬ層が形成された有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。
【０２１８】
なお、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に用いられる各部材の形成方法等については、一般的な有機ＥＬ素子におけるものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２１９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０２２０】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
１５０ｍｍ角ガラス基板上に、ＩＴＯ膜を成膜してパターニングし、ストライプパターンの透明電極層と濡れ性阻害検査部とを形成した。この際、濡れ性阻害検査部は機能性部非形成領域の一部に設け、接触角測定領域とした。上記透明電極層および濡れ性阻害検査部が形成された基板上に、フルオロアルキルアルコキシシランのイソプロピルアルコール溶液とチタニアゾル液とからなる濡れ性変化層形成用塗工液をスピンコータを用いて塗布し、乾燥させて膜厚が７０ｎｍになるように濡れ性変化層を成膜した。次に、パターンマスクを介してＵＶ照射することで、濡れ性変化層表面に濡れ性変化パターンを形成し、同時に接触角測定領域の濡れ性変化層にもＵＶ照射を行なった。この状態では目視で濡れ性の変化を認識することはできなかった。
【０２２１】
接触角測定領域の濡れ性変化層上に純水を滴下し、純水との接触角を測定したところ、５°以下であることを確認した。
【０２２２】
このようにして得られたパターン形成体の濡れ性変化層の接触角測定領域以外のＵＶ照射領域に、インクをインクジェット法により塗布したところ、良好に濡れ広がった。これにより、様々な機能性部のパターニングが可能な、撥液性領域および親液性領域からなる濡れ性変化パターンを有するパターン形成体が得られたことが確認できた。
【０２２３】
［実施例２］
図６に示すように、１５０ｍｍ角ガラス基板１上に、透明電極層（ＩＴＯ膜）４１をパターン状に形成し、そのＩＴＯ膜４１の端部を覆うように絶縁層４２（ＴＦＲ−Ｈ  東京応化社製  ポジ型感光性樹脂）を形成した。このとき、機能性部形成領域１１だけでなく、機能性部非形成領域１２にもＩＴＯ膜４１および絶縁層４２が形成されるようにして、接触角測定領域２とした。上記の透明電極層４１および絶縁層４２が形成されたガラス基板１上に、フルオロアルキルアルコキシシランのイソプロピルアルコール溶液とチタニアゾル液とからなる濡れ性変化層形成用塗工液をスピンコータを用いて塗布し、乾燥させて膜厚が７０ｎｍになるように濡れ性変化層５を成膜した。さらに、パターンマスクを介してＵＶ照射することで、濡れ性変化層５上に親液性領域１３、１３´および撥液性領域１４からなる濡れ性変化パターンを形成した。この際、接触角測定領域２における透明電極層４１上の濡れ性変化層５および絶縁層４２上の濡れ性変化層５表面での純水との接触角が５°以下となるまで、ＵＶ照射を行った。
【０２２４】
このようにして得られたパターン形成体を用いて有機ＥＬ素子を作製したところ、発光層の膜厚が目的とする膜厚より薄くなったり、また発光層が成膜されないなどの不具合がなく、電極間の短絡を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】本発明のパターン形成用基板の一例を示す概略平面図である。
【図２】図１に示したＡ−Ａ線矢視断面の概略断面図である。
【図３】本発明のパターニング用基板を用いたパターン形成体の一例を示す概略断面図である。
【図４】濡れ性阻害検査部を説明するための説明図である。
【図５】本発明のパターン形成用基板を用いたパターン形成体の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明のパターン形成用基板を用いたパターン形成体の他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。
【図８】本発明のパターン形成体の製造方法の他の例を示す工程図である。
【符号の説明】
【０２２６】
１  …  基材
２  …  接触角測定領域
３  …  濡れ性阻害部
４  …  濡れ性阻害検査部
５  …  濡れ性変化層
１０  …  パターン形成用基板
１１  …  機能性部形成領域
１２  …  機能性部非形成領域
１３、１３´  …  親液性領域
１４  …  撥液性領域
２０  …  パターン形成体
３０  …  パターニング用基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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