(57)【要約】【課題】本発明は、カラーフィルタをはじめとして各種の用途に使用可能な、表面に特性の異なるパターンを有するパターン形成体の製造方法を提供する。【解決手段】上記目的を達成するために、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板と、前記光触媒含有層中の光触媒の作用により特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板とを、前記光触媒含有層および前記特性変化層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向から電子線を照射することにより、前記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成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ことにより上記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板と、前記光触媒含有層中の光触媒の作用により特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板とを、前記光触媒含有層および前記特性変化層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向から電子線を照射することにより、前記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成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２】
前記パターン形成体用基板が、基材と、前記基材上に形成された特性変化層とを有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項３】
前記光触媒含有層が、光触媒からなる層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項４】
前記光触媒含有層が、光触媒を真空成膜法により基体上に成膜してなる層であることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項５】
前記光触媒含有層が、光触媒とバインダとを有する層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項６】
前記光触媒が、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）から選択される１種または２種以上の物質であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項７】
前記光触媒が酸化チタン（ＴｉＯ２）であることを特徴とする請求項６に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項８】
前記特性変化層の表面に、電子線を照射する際に、前記光触媒含有層と、前記特性変化層表面との間隔を、０．２μｍ〜１０μｍの範囲内とすることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項９】
前記特性変化層が、光触媒を含まない層であることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１０】
前記特性変化層が、電子線の照射に伴う光触媒の作用により、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層であることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１１】
前記濡れ性変化層上における表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、電子線が照射されていない部分において１０°以上であり、電子線が照射された部分において９°以下であることを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１２】
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層であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１３】
前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ポリシロキサンであることを特徴とする請求項１２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１４】
前記オルガノポリシロキサンが、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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシ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を特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１５】
前記濡れ性変化層が、自己支持性を有することを特徴とする請求項１０から請求項１４までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１６】
前記特性変化層が、電子線の照射に伴う光触媒の作用により、分解除去される分解除去層であることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１７】
前記分解除去層に対する液体の接触角が、前記分解除去層が分解除去された際に露出する基材に対する液体の接触角と異なるものであることを特徴とする請求項１６に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１８】
前記分解除去層が、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、もしくは交互吸着膜のいずれかであることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項１９】
前記分解除去層の４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であり、前記基材上においては９°以下であることを特徴とする請求項１６から請求項１８までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項２０】
前記特性変化層が、電子線の照射に伴う光触媒の作用により、密着性が変化する密着性変化層であることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタをはじめとして各種の用途に使用可能な、表面に特性の異なるパターンを有するパターン形成体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基材上に図案、画像、文字、回路等の種々のパターンを形成するパターン形成体の製造方法としては、各種のものが製造されている。
【０００３】
このような、高精細なパターン形成体としては、本発明者等による光触媒を利用したパターン形成体およびその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１）。これによれば、パターン露光により特性の異なるパターンが形成されたパターン形成体を得ることが可能であるため、容易にかつ精度良くパターン形成体を得ることができる。このような特性の異なるパターンを有するパターン形成体の特性の差を利用して種々の機能性素子を製造することができるので、カラーフィルタやマイクロレンズ等の機能性素子を効率よくかつ高品質で得ることができるという効果を奏するものである。
【０００４】
しかしながら、上述したパターン形成体は、エネルギーの照射によりエネルギーが照射された部分の特性を光触媒の作用を利用することにより変化させて、特性の異なるパターンを形成するものであるので、特性の差を生じさせるのに所定の時間がかかる。この時間を短縮することができれば、さらなる効率化を図ることが可能である。
【０００５】
また、精度の良い機能性素子を得るためには、パターン形成体上に大きな特性の差を形成することが好ましいのであるが、効率上許される所定の時間内にこのような大きな特性の差を形成するためには、パターン形成体表面における露光による臨界表面張力の変化の速度を向上させる必要がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２４９８２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のことより、特性の異なるパターンが形成されるパターン形成体の効率的な製造方法の提供が望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載するように、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板と、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板とを、上記光触媒含有層および上記特性変化層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向から電子線を照射することにより、上記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成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。
【０００９】
本発明によれば、光触媒の作用により特性が変化する上記特性変化層に、上記光触媒含有層側基板を用いて電子線を照射することにより、電子線により効率的に活性化された光触媒の作用により、短時間で上記特性変化層上の特性を変化させることが可能となるのである。また、電子線は高いエネルギーを有しており、光触媒含有層側基板を透過した電子線自体によって、例えば上記特性変化層を構成する分子鎖を切断する等、上記特性変化層の特性を変化させることが可能となる。これにより、光触媒および電子線の両方の効果によって、効率的にパターン形成体を製造することが可能となるのである。
【００１０】
上記請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載するように、上記パターン形成体用基板が、基材と、上記基材上に形成された特性変化層とを有していてもよい。上記パターン形成体用基板は、特性変化層が自己支持性を有しており、基材を必要としないものであってもよいが、特性変化層が自己支持性を有しない場合や、パターン形成体用基板に強度が必要な場合等には、上記特性変化層が基材上に形成されたものであってもよい。
【００１１】
上記請求項１または請求項２に記載の発明においては、請求項３に記載するように、上記光触媒含有層が、光触媒からなる層であってもよい。上記光触媒含有層が、光触媒のみからなる層であることにより、上記電子線の照射に伴う光触媒の効果を高めることが可能となり、効率的にパターン形成体を製造することが可能となるからである。
【００１２】
上記請求項３に記載の発明においては、請求項４に記載するように、上記光触媒含有層が、光触媒を真空成膜法により基体上に成膜してなる層であることが好ましい。これにより、上記光触媒含有層を凹凸がなく、均一な膜とすることが可能となり、上記特性変化層の特性を均一に効率よく変化させることが可能となるからである。
【００１３】
上記請求項１または請求項２に記載の発明においては、請求項５に記載するように、上記光触媒含有層が、光触媒とバインダとを有する層であってもよい。このようにバインダを用いることにより、比較的容易に光触媒含有層を形成することが可能となり、結果的に低コストでパターン形成体の製造を行うことができるからである。
【００１４】
上記請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項６に記載するように、上記光触媒が、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）から選択される１種または２種以上の物質であってもよく、上記請求項７に記載するように、上記光触媒が酸化チタン（ＴｉＯ２）であることが好ましい。これは、二酸化チタンのバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易だからである。
【００１５】
上記請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項８に記載するように、上記特性変化層の表面に、電子線を照射する際に、上記光触媒含有層と、上記特性変化層表面との間隔を、０．２μｍ〜１０μｍの範囲内とすることが好ましい。上記電子線を照射する際に、上述した程度の微細な間隔を開けた状態で電子線が照射することにより、特性変化層の特性をより効果的に変化させることが可能となるからである。
【００１６】
上記請求項１から請求項８までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項９に記載するように、上記特性変化層が、光触媒を含まない層であることが好ましい。これにより、製造されたパターン形成体に光触媒が含まれず、経時的に光触媒の影響を受けることのない高品質なパターン形成体とすることが可能となるからである。
【００１７】
上記請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項１０に記載するように、上記特性変化層が、電子線の照射に伴う光触媒の作用により、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層であってもよい。上記特性変化層が濡れ性変化層であることにより、上記電子線の照射に伴う光触媒の作用により、電子線が照射された領域を親液性領域、電子線が照射されていない領域を撥液性領域とすることができ、こ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可能なパターン形成体とすることが可能となるのである。
【００１８】
また、上記請求項１０に記載の発明においては、請求項１１に記載するように、上記濡れ性変化層上における表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、電子線が照射されていない部分において１０°以上であり、電子線が照射された部分において９°以下であることが好ましい。上記濡れ性変化層の電子線が照射されていない部分の液体との接触角が、１０°以下である場合は、撥液性が不十分であり、電子線が照射された部分の液体との接触角が、１０°以上である場合には、例えばパターン形成体上に、上記濡れ性の差を利用して機能性素子を形成する場合に、機能性部を形成する機能性部用組成物等の広がりが劣る等の可能性があるからである。
【００１９】
上記請求項１０または請求項１１に記載の発明においては、請求項１２に記載するように、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層であることが好ましい。上記濡れ性変化層が、本発明において、濡れ性変化層に要求される特性としては、電子線が照射されていない場合は撥液性であり、電子線が照射された場合は接触する光触媒含有層中の光触媒の作用により親液性となるといった特性である。このような特性を濡れ性変化層に付与する材料として、オルガノポリシロキサンを用いることが好ましいからである。
【００２０】
上記請求項１２に記載の発明においては請求項１３に記載するように、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ポリシロキサンであることが好ましい。このようにフルオロアルキル基を含有するものであれば、電子線の照射部分と電子線の未照射部分との濡れ性の差を大きくすることが可能となるからである。
【００２１】
上記請求項１２または請求項１３に記載の発明においては、請求項１４に記載するように、上記オルガノポリシロキサンが、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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシ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。
【００２２】
このようなオルガノポリシロキサンを用いることにより、上述したような濡れ性の変化に対する特性を発揮することができるからである。
【００２３】
上記請求項１０から請求項１４までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項１５に記載するように、上記濡れ性変化層が、自己支持性を有していてもよい。上記濡れ性変化層が、自己支持性を有することにより、市販の樹脂性フィルム等を用いて、容易にパターン形成体用基板とすることが可能となることから、製造効率やコストの面で好ましいからである、
上記請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項１６に記載するように、上記特性変化層が、電子線の照射に伴う光触媒の作用により、分解除去される分解除去層であってもよい。上記特性変化層が分解除去層であることにより、パターン形成体用基板上に凹凸を形成することが可能となり、この凹凸を利用して容易に機能性部を形成することが可能なパターン形成体とすることが可能となるからである。
【００２４】
上記請求項１６に記載の発明においては、請求項１７に記載するように、上記分解除去層に対する液体の接触角が、上記分解除去層が分解除去された際に露出する基材に対する液体の接触角と異なるものであることが好ましい。これにより、上記パターン形成体上への機能性部の形成を、表面の凹凸だけでなく、濡れ性の差も利用することが可能なパターン形成体とすることが可能となるからである。
【００２５】
上記請求項１６または請求項１７に記載の発明においては、請求項１８に記載するように上記分解除去層が、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、もしくは交互吸着膜のいずれかであることが好ましい。上記分解除去層が、上記の層であることにより、比較的高い強度を有する欠陥のない層を容易に形成することが可能となるからである。
【００２６】
上記請求項１６から請求項１８までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項１９に記載するように、上記分解除去層の４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であり、上記基材上においては９°以下であることが好ましい。本発明においては、上記分解除去層は撥液性が要求される領域であることから、上記分解除去層上の上記液体との接触角が１０°以下である場合には、撥液性が十分ではないからである。また、上記電子線の照射に伴う光触媒の作用により上記分解除去層が分解除去されて露出する上記基材は、親液性が要求される領域であり、上記液体との接触角が１０°以上ある場合には、例えばパターン形成体上に機能性部を形成する際に、親液性領域に機能性部を形成する機能性部用組成物が塗れ広がらない可能性が高いからである。
【００２７】
上記請求項１から請求項９までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項２０に記載するように、上記特性変化層が、電子線の照射に伴う光触媒の作用により、密着性が変化する密着性変化層であってもよい。上記特性変化層が、密着性変化層であることにより、パターン形成体用基板上に密着性の良好な密着性良好領域および、密着性の悪い密着性阻害領域を形成することが可能となり、この密着性の差を利用して、機能性部が形成可能なパターン形成体とすることが可能となるからである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明は、パターン形成体の製造方法に関するものであり、以下詳しく説明する。
【００２９】
本発明のパターン形成体の製造方法は、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板と、上記光触媒含有層中の光触媒の作用により特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板とを、上記光触媒含有層および上記特性変化層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向から電子線を照射することにより、上記特性変化層表面に特性の変化した特性変化パターンを形成することを特徴とする方法である。
【００３０】
本発明のパターン形成体の製造方法は、例えば図１に示すように、基体１および基体１上に形成された光触媒処理層２を有する光触媒含有層側基板３と、基材４および基材４上に形成された特性変化層５を有するパターン形成体用基板６とを調製する（図１（ａ））。次に、光触媒含有層２と特性変化層５とを所定の間隙をおいて配置した後、所定の方向から、例えばフォトマスク７等を用いて、電子線８を照射する（図１（ｂ））。これにより、特性変化層５の特性が変化した特性変化パターン９が形成されたパターン形成体とすることが可能となるのである（図１（ｃ））。
【００３１】
本発明によれば、上記特性変化層上に、上記光触媒含有層側基板を用いて、電子線を照射することにより、上記電子線のエネルギーにより光触媒含有層中の光触媒が励起され、上記特性変化層の特性を変化させることが可能となるのである。また、電子線は高いエネルギーを有しており、上記光触媒含有層側基板を透過して、例えば上記特性変化層を構成する分子鎖を切断する等、上記特性変化層に直接作用し、上記特性変化層の特性を変化させることが可能となるのである。これにより、上記光触媒の作用および電子線の両方の作用によって、効率的に特性変化層の特性を変化させることが可能となるのである。以下、本発明のパターン形成体の製造方法の各構成について説明する。
【００３２】
（パターン形成体用基板）
まず、本発明に用いられる特性変化層について説明する。本発明に用いられるパターン形成体用基板は、光触媒の作用により特性が変化する特性変化層を有するものであれば、その構造等は特に限定されるものではなく、特性変化層のみ有するものであってもよく、また例えば図１（ａ）に示すように、基材４上に特性変化層５が形成されるものであってもよく、さらに遮光部等を有するものであってもよい。
【００３３】
以下、このようなパターン形成体用基板の各構成ごとに説明する。
【００３４】
（１）特性変化層
本発明における特性変化層は、電子線の照射に伴う光触媒の作用または電子線自体の作用により、特性が変化する層であれば、その種類等は特に限定されるものではない。また、後述する光触媒特性変化パターンの形成の際に、パターン形成体用基板側からエネルギーが照射される場合には、特性変化層は、電子線を透過させる層であることが好ましい。
【００３５】
ここで、本発明においては特性変化層が、濡れ性が変化して濡れ性によるパターンが形成される濡れ性変化層である場合、特性変化層が分解除去され凹凸によるパターンが形成される分解除去層である場合、および特性変化層が密着性が変化して密着性の差を有するパターンが形成される密着性変化層である場合の三つの場合が好ましい。以下、これらの濡れ性変化層、分解除去層、および密着性変化層について説明する。
【００３６】
ａ．濡れ性変化層
本発明に用いられる濡れ性変化層は、上記電子線照射に伴う光触媒の作用または電子線自体の作用により表面の濡れ性が変化する層であれば特に限定されるものではないが、一般には電子線照射に伴う光触媒の作用により、その濡れ性変化層表面における液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層であることが好ましい。
【００３７】
このような濡れ性変化層は、電子線照射前には、撥液性を有する物質が表面に形成されており、電子線が照射されることにより、その表面の分子鎖、例えば撥液性を有する物質であるフッ素の結合が切断される。また同時に、電子線照射により活性化された光触媒の作用により、雰囲気下の酸素や水が活性酸素種とされており、この活性酸素種により容易に濡れ性変化層表面で酸化、分解等の反応が引き起こされ、親水性の基が導入されるのである。
【００３８】
通常、上記反応は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用のみによっても、引き起こされるものであるが、本発明においては、電子線を用いることにより、その分子鎖の切断を容易に行うことが可能となり、また効率的に光触媒が活性化されることから、短時間で反応を行うことが可能となる。
【００３９】
このように、電子線照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層とした場合、パターン状に電子線照射を行うことにより容易に濡れ性をパターン状に変化させ、液体との接触角の小さい親液性領域のパターンを形成することが可能となる。これにより、この親液性領域に機能性部用組成物等を付着させ、容易に機能性素子を形成することが可能なパターン形成体とすることが可能となるのである。
【００４０】
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、例えば機能性部用組成物等に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。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、上述した機能性部用組成物等に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【００４１】
なお、本発明においては、隣接する領域の液体との接触角より、液体との接触角が１°以上低い場合には親液性領域、隣接する領域の液体との接触角より、液体との接触角が１°以上高い場合には撥液性領域とすることとする。
【００４２】
ここで、上記電子線照射により形成される親液性領域と、電子線未照射の撥液性領域との特性が、その後塗布する機能性部用組成物が有する表面張力と同等の表面張力の液体に対する接触角において、少なくとも１°以上、好ましくは５°以上、特に１０°以上異なる親液性領域および撥液性領域から形成されたパターンであることが好ましい。
【００４３】
また、上記濡れ性変化層は、電子線照射していない部分、すなわち撥水性領域においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、好ましくは表面張力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°以上の濡れ性を示すことが好ましい。これは、電子線照射していない部分は、本発明においては撥液性が要求される部分であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、例えばパターン形成体上に、機能性部を形成する際に、機能性部用組成物が残存する可能性が生じるため好ましくないからである。
【００４４】
また、上記濡れ性変化層は、電子線照射すると液体との接触角が低下して、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°以下、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°以下となるような層であることが好ましい。電子線照射した部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高いと、例えばパターン形成体上に機能性部を形成する際に、機能性部用組成物の広がりが劣る可能性があり、機能性部の欠け等の問題が生じる可能性があるからである。
【００４５】
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。
【００４６】
また、本発明において上述したような濡れ性変化層を用いた場合、この濡れ性変化層中にフッ素が含有され、さらにこの濡れ性変化層表面のフッ素含有量が、濡れ性変化層に対し電子線照射した際に、上記光触媒の作用により電子線照射前に比較して低下するように上記濡れ性変化層が形成されていてもよい。
【００４７】
このような特徴を有する濡れ性変化層であれば、電子線をパターン照射することにより、容易にフッ素の含有量の少ない部分からなるパターンを形成することができる。ここで、フッ素は極めて低い表面エネルギーを有するものであり、このためフッ素を多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がより小さくなる。したがって、フッ素の含有量の多い部分の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少ない部分の臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、フッ素含有量の少ない部分はフッ素含有量の多い部分に比較して親液性領域となっていることを意味する。よって、周囲の表面に比較してフッ素含有量の少ない部分からなるパターンを形成することは、撥液性領域内に親液性領域のパターンを形成することとなる。
【００４８】
したがって、このような濡れ性変化層を用いた場合は、電子線をパターン照射することにより、撥液性領域内に親液性領域のパターンを容易に形成することができるので、この親液性領域のみに機能性部を形成することが可能なパターン形成体とすることが可能となるのである。
【００４９】
上述したような、フッ素を含む濡れ性変化層中に含まれるフッ素の含有量としては、電子線照射されて形成されたフッ素含有量が低い親液性領域におけるフッ素含有量が、電子線照射されていない部分のフッ素含有量を１００とした場合に１０以下、好ましくは５以下、特に好ましくは１以下であることが好ましい。
【００５０】
このような範囲内とすることにより、電子線照射部分と電子線未照射部分との濡れ性に大きな違いを生じさせることができる。したがって、このような濡れ性変化層に機能性部を形成することにより、フッ素含有量が低下した親液性領域のみに正確に機能性部を形成することが可能となり、精度良く機能性素子を得ることができるからである。なお、この低下率は重量を基準としたものである。
【００５１】
このような濡れ性変化層中のフッ素含有量の測定は、一般的に行われている種々の方法を用いることが可能であり、例えばＸ線光電子分光法（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）とも称される。）、蛍光Ｘ線分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量を測定できる方法であれば特に限定されるものではない。
【００５２】
このような濡れ性変化層に用いられる材料としては、上述した濡れ性変化層の特性、すなわち電子線照射により接触する光触媒含有層中の光触媒により濡れ性が変化する材料で、かつ光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するものであれば、特に限定されるものではないが、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のオルガノポリシロキサンを挙げることができる。
【００５３】
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、フェニル基またはエポキシ基を示し、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、ここでＹで示される基の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、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。
【００５４】
また、特に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が好ましく用いることができ、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。
【００５５】
2004252053.tif 000003
【００５６】
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダとして用いることにより、濡れ性変化層の電子線未照射部の撥液性が大きく向上し、例えばパターン形成体上に画素部を形成し、カラーフィルタとする場合に、画素部着色用のインクを画素部着色用のインクといった機能性部用組成物の付着を妨げる機能を発現する。
【００５７】
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。
【００５８】
【化１】
2004252053.tif 000004
【００５９】
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。
【００６０】
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ーン化合物を混合してもよい。
【００６１】
本発明においては、このようにオルガノポリシロキサン等の種々の材料を濡れ性変化層に用いることができるのであるが、上述したように、濡れ性変化層にフッ素を含有させることが、濡れ性のパターン形成に効果的である。したがって、光触媒の作用により劣化・分解しにくい材料にフッ素を含有させる、具体的にはオルガノポリシロキサン材料にフッ素を含有させて濡れ性変化層とすることが好ましいといえる。
【００６２】
本発明における濡れ性変化層には、さらに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。
【００６３】
また、濡れ性変化層には上記の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、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、ポリマー等を含有させることができる。
【００６４】
このような濡れ性変化層は、上述した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塗布液を調製し、この塗布液を基板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、ディッブコート、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。また、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濡れ性変化層を形成することができる。
【００６５】
また、本発明に用いられる濡れ性変化層は、表面の濡れ性が光触媒の作用により変化し得る材料で形成されたものであれば、自己支持性を有する材料であってもよく、また自己支持性を有さない材料であってもよい。なお、本発明でいう自己支持性を有するとは、他の支持材無しで有形な状態で存在し得ることをいうこととする。
【００６６】
また、上述したように、本発明の濡れ性変化層は自己支持性を有する材料であってもよく、自己支持性を有する材料としては、上述した材料を成膜したものが自己支持性を有するものであれば、これを用いることも可能であるが、例えば、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルフロライド、アセタール樹脂、ナイロン、ＡＢＳ、ＰＴＦＥ、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリ弗化ビニリデン、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、シリコーン等を挙げることができる。
【００６７】
本発明においては、自己支持性のない濡れ性変化層であることが好ましい。上述した特性が大幅に変化する材料で形成される濡れ性変化層は、通常自己支持性のある材料が少なく、基体上に形成することにより、強度等が増し、様々なパターン形成体として使用することが可能となるからである。
【００６８】
なお、本発明に用いられる濡れ性変化層は、上述したように光触媒の作用により濡れ性の変化する層であれば特に限定されるものではないが、特に、光触媒を含まない層であることが好ましい。このように濡れ性変化層内に光触媒が含まれなければ、その後パターン形成体を、経時的に影響を受ける心配をする必要がなく、長期間に渡り問題なく使用することが可能だからである。
【００６９】
ｂ．分解除去層
次に分解除去層について説明する。本発明に用いられる分解除去層は、電子線が照射された際に、光触媒含有層中の光触媒の作用または電子線自体の作用により、電子線が照射された部分の分解除去層が分解除去される層であれば、特に限定されるものではない。
【００７０】
このような分解除去層は、電子線が照射された際に、例えば光触媒含有層を透過した高いエネルギーを有する電子線自体の作用および電子線により励起された光触媒含有層中の光触媒の作用の両方の効果により、分解除去層中の分子鎖が切断され、水や二酸化炭素等となって分解除去されることから、現像工程や洗浄工程を行うことなく分解除去層のある部分と無い部分とからなるパターン、すなわち凹凸を有するパターンを形成することができる。
【００７１】
なお、この分解除去層は、電子線照射による光触媒の作用により酸化分解され、気化等されることから、現像・洗浄工程等の特別な後処理なしに除去されるものであるが、分解除去層の材質によっては、洗浄工程等を行ってもよい。
【００７２】
また、本発明に用いられる分解除去層は、凹凸を形成するのみならず、この分解除去層が、後述する基材と比較して、液体との接触角が高いことが好ましい。これにより、分解除去層が分解除去され、基材が露出した領域を親液性領域、上記分解除去層が残存する領域を撥液性領域とすることが可能となり、種々のパターンを形成することが可能となるからである。
【００７３】
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、例えばパターン形成体上に機能性部を形成する際の機能性部用組成物に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。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、上記機能性部用組成物に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【００７４】
また、本発明の分解除去層表面の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、好ましくは表面張力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°以上の値を示すことが好ましい。
【００７５】
また、本発明において、特性変化層が分解除去層である場合には、後述する基材が親液性であることが好ましく、具体的には、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角として９°以下であることが好ましく、さらに好ましくは、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角として５°以下、特に好ましくは１°以下であることである。
【００７６】
分解除去層および基材の濡れ性が、上記範囲内であることにより、基材が露出した領域を親液性領域、分解除去層が残存する領域を撥液性領域とすることが可能となり、高精細なパターンの形成が容易となるからである。ここで、液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【００７７】
この場合、後述する基材は表面を親液性となるように、表面処理したものであってもよい。材料の表面を親液性となるように表面処理した例としては、アルゴンや水などを利用したプラズマ処理による親液性表面処理が挙げられ、基材上に形成する親液性の層としては、例えばテトラエトキシシランのゾルゲル法によるシリカ膜等を挙げることができる。
【００７８】
上記のような分解除去層に用いることができる膜としては、具体的にはフッ素系や炭化水素系の撥液性を有する樹脂等による膜を挙げることができる。これらのフッ素系や炭化水素系の樹脂は、撥液性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、これらの樹脂を溶媒に溶解させ、例としてスピンコート法等の一般的な成膜方法により形成することが可能である。
【００７９】
また、本発明においては、機能性薄膜、すなわち、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、および交互吸着膜等を用いることにより、欠陥のない膜を形成することが可能であることから、このような成膜方法を用いることがより好ましいといえる。
【００８０】
ここで、本発明に用いられる自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、および交互吸着膜について具体的に説明する。
【００８１】
▲１▼自己組織化単分子膜
自己組織化単分子膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）の公式な定義の存在を発明者らは知らないが、一般的に自己組織化膜として認識されているものの解説文としては、例えばＡｂｒａｈａｍ  Ｕｌｍａｎによる総説“Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ”，  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ，  ９６，  １５３３−１５５４  （１９９６）が優れている。本総説を参考にすれば、自己組織化単分子膜とは、適当な分子が適当な基板表面に吸着・結合（自己組織化）した結果生じた単分子層のことと言える。自己組織化膜形成能のある材料としては、例えば、脂肪酸などの界面活性剤分子、アルキルトリクロロシラン類やアルキルアルコキシド類などの有機ケイ素分子、アルカンチオール類などの有機イオウ分子、アルキルフォスフェート類などの有機リン酸分子などが挙げられる。分子構造の一般的な共通性は、比較的長いアルキル鎖を有し、片方の分子末端に基板表面と相互作用する官能基が存在することである。アルキル鎖の部分は分子同士が２次元的にパッキングする際の分子間力の源である。もっとも、ここに示した例は最も単純な構造であり、分子のもう一方の末端にアミノ基やカルボキシル基などの官能基を有するもの、アルキレン鎖の部分がオキシエチレン鎖のもの、フルオロカーボン鎖のもの、これらが複合したタイプの鎖のものなど様々な分子から成る自己組織化単分子膜が報告されている。また、複数の分子種から成る複合タイプの自己組織化単分子膜もある。また、最近では、デンドリマーに代表されるような粒子状で複数の官能基（官能基が一つの場合もある）を有する高分子や直鎖状（分岐構造のある場合もある）の高分子が一層基板表面に形成されたもの（後者はポリマーブラシと総称される）も自己組織化単分子膜と考えられる場合もあるようである。本発明は、これらも自己組織化単分子膜に含める。
【００８２】
▲２▼ラングミュア−ブロジェット膜
本発明に用いられるラングミュア−ブロジェット膜（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ  Ｆｉｌｍ）は、基板上に形成されてしまえば形態上は上述した自己組織化単分子膜との大きな相違はない。ラングミュア−ブロジェット膜の特徴はその形成方法とそれに起因する高度な２次元分子パッキング性（高配向性、高秩序性）にあると言える。すなわち、一般にラングミュア−ブロジェット膜形成分子は気液界面上に先ず展開され、その展開膜がトラフによって凝縮されて高度にパッキングした凝縮膜に変化する。実際は、これを適当な基板に移しとって用いる。ここに概略を示した手法により単分子膜から任意の分子層の多層膜まで形成することが可能である。また、低分子のみならず、高分子、コロイド粒子なども膜材料とすることができる。様々な材料を適用した最近の事例に関しては宮下徳治らの総説“ソフト系ナノデバイス創製のナノテクノロジーへの展望”  高分子  ５０巻  ９月号  ６４４−６４７
（２００１）に詳しく述べられている。
【００８３】
▲３▼交互吸着膜
交互吸着膜（Ｌａｙｅｒ−ｂｙ−Ｌａｙｅｒ  Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｆｉｌｍ）は、一般的には、最低２個の正または負の電荷を有する官能基を有する材料を逐次的に基板上に吸着・結合させて積層することにより形成される膜である。多数の官能基を有する材料の方が膜の強度や耐久性が増すなど利点が多いので、最近ではイオン性高分子（高分子電解質）を材料として用いることが多い。また、タンパク質や金属や酸化物などの表面電荷を有する粒子、いわゆる“コロイド粒子”も膜形成物質として多用される。さらに最近では、水素結合、配位結合、疎水性相互作用などのイオン結合よりも弱い相互作用を積極的に利用した膜も報告されている。比較的最近の交互吸着膜の事例については、静電的相互作用を駆動力にした材料系に少々偏っているがＰａｕｌａ  Ｔ．  Ｈａｍｍｏｎｄによる総説“Ｒｅｃｅｎｔ  Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ”Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ＆  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ４，  ４３０−４４２  （２０００）に詳しい。交互吸着膜は、最も単純なプロセスを例として説明すれば、正（負）電荷を有する材料の吸着−洗浄−負（正）電荷を有する材料の吸着−洗浄のサイクルを所定の回数繰り返すことにより形成される膜である。ラングミュア−ブロジェット膜のように展開−凝縮−移し取りの操作は全く必要ない。また、これら製法の違いより明らかなように、交互吸着膜はラングミュア−ブロジェット膜のような２次元的な高配向性・高秩序性は一般に有さない。しかし、交互吸着膜及びその作製法は、欠陥のない緻密な膜を容易に形成できること、微細な凹凸面やチューブ内面や球面などにも均一に成膜できることなど、従来の成膜法にない利点を数多く有している。
【００８４】
また、分解除去層の膜厚としては、後述する特性変化パターン形成工程において照射される電子線により分解除去される程度の膜厚であれば特に限定されるものではない。具体的な膜厚としては、照射される電子線の種類や分解除去層の材料等により大きく異なるものではあるが、一般的には、０．００１μｍ〜１μｍの範囲内、特に０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲内とすることが好ましい。
【００８５】
ｃ．密着性変化層
次に、本発明に用いられる密着性変化層について説明する。本発明に用いられる密着性変化層は、電子線の照射に伴う光触媒の作用、または電子線自体の作用により密着性が変化する層であれば、特に限定されるものではないが、一般には電子線の照射に伴う光触媒の作用により、その密着性変化層表面における物との密着性が向上するように密着性が変化する層であることが好ましい。
【００８６】
このように、電子線照射により物との密着性が向上するように密着性が変化する密着性変化層とすることにより、電子線が照射された部分を密着性良好領域、電子線が照射されていない部分を密着阻害領域とすることが可能となるのである。この密着性の差を利用して、例えば、パターン形成体上に機能性部を形成する際に、機能性部用組成物を蒸着した場合に、密着性良好領域のみに機能性部用組成物が密着し、密着阻害領域には機能性部用組成物が密着しないことから、密着阻害領域における機能性部用組成物を容易に除去することが可能となるのである。
【００８７】
ここで、密着性良好領域とは、物との密着性が良好な領域であり、パターン形成体上に機能性部を形成する際の機能性部用組成物に対する密着性の良好な領域をいうこととする。また、密着阻害領域とは、物との密着性が悪い領域であり、機能性部用組成物に対する密着性が悪い領域をいうこととする。
【００８８】
本発明における密着性変化層は、密着性阻害物質を含有し、電子線照射により密着性阻害物質が除去される層である場合（第一の態様）と、電子線照射により密着性変化層上に凹凸が形成され、物理的に密着性が向上する場合（第二の態様）とがある。
【００８９】
まず、第一の態様について説明する。本態様の密着性変化層は、電子線の照射前において、密着性を阻害する物質が含有されている場合である。この場合、この密着性阻害物質により、電子線が照射されていない密着阻害領域においては、例えば蒸着法等により塗布された機能性部用組成物が密着することを阻害することが可能となるのである。また、電子線が照射されることにより、例えば光触媒含有層を透過した高いエネルギーを有する電子線の作用、および電子線により活性化された光触媒の作用の両方の効果により、密着性変化層表面の密着性阻害物質の分子鎖が切断されるのである。これにより、密着性阻害物質が除去され、密着性が向上した密着性良好領域を形成することが可能となるのである。
【００９０】
この密着性変化層の第一の態様として、具体的には、上記濡れ性変化層で説明したものと同様のものを用いることが可能である。
【００９１】
次に、第二の態様について説明する。本態様の密着性変化層は、電子線が照射された際に、例えば高いエネルギーを有する電子線の作用、および電子線により活性化された光触媒の作用の両方の効果により、表面に微細な凹凸が形成される。これにより、物理的なアンカー効果が働き、例えばパターン形成体上に機能性部を形成する際に、機能性部用組成物の密着性を向上させることが可能となるのである。また、電子線が照射されていない密着阻害領域においては、上記微細な凹凸が形成されていないことから、機能性部用組成物が密着することが困難であり、この密着性の差を利用して、特性変化パターンを容易に形成することが可能となるのである。
【００９２】
この密着性変化層の第二の態様として、具体的には上記分解除去層で説明したものと同様のもの等を用いることが可能である。
【００９３】
（２）基材
次に、基材について説明する。本発明においては、例えば上述した特性変化層が自己支持性のない場合や、分解除去層である場合、パターン形成体用基板に強度が必要な場合等に基材が用いられ、例として図１（ａ）に示すように、基材４上に特性変化層５が設けられる。
【００９４】
このような基材としては、最終的に得られるパターン形成体の用途等に応じて適宜選択されるものであり、可撓性を有するものであっても、可撓性を有さないものであってもよく、また透明なものであっても不透明なものであってもよい。
【００９５】
また、後述する特性変化パターンの形成の際に、パターン形成体用基板側からエネルギーが照射される場合には、基体が電子線を透過させるものであることが好ましい。
【００９６】
ここで、本発明に用いられる基体は、特に材料等は限定されるものではなく、必要に応じて種々の材料を用いることができる。具体的には、ガラス、アルミニウム、およびその合金等の金属、プラスチック、織物、不織布等を挙げることができる
（３）その他
また、本発明におけるパターン形成体用基板には、最終的に得られるパターン形成体の用途に応じて、遮光部等が設けられていてもよい。
【００９７】
この遮光部の形状や、形成位置は特に限定されるものではなく、例えば上記基材と上記特性変化層との間に形成されていてもよく、また上記特性変化層上に形成されていてもよい。さらには、パターン形成体用基板における特性変化パターンが形成される側と反対側の特性変化層上、または基材上に形成されていてもよい。
【００９８】
このような遮光部は、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。
【００９９】
本発明に用いられる遮光部とは、後述する電子線を遮蔽するものであれば、その材料等は特に限定されるものではなく、具体的には、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。
【０１００】
（光触媒含有層側基板）
次に、本発明に用いられる光触媒含有層側基板について説明する。本発明に用いられる光触媒含有層側基板は、少なくとも光触媒含有層と基体とを有するものであり、通常は基体上に所定の方法で形成された薄膜状の光触媒含有層が形成されてなるものである。また、この光触媒含有層側基板には、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部やプライマー層が形成されたものも用いることができる。以下、この光触媒含有層側基板の各構成について説明する。
【０１０１】
（１）光触媒含有層
本発明に用いられる光触媒含有層は、光触媒含有層中の光触媒が、特性変化層の特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く、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、その表面の特性は、特に親液性であっても撥液性であってもよい。また、後述する特性変化層上に特性変化パターンを形成する際に、エネルギーが光触媒含有層側基板側から照射される場合には、上記光触媒含有層は、電子線を透過させることが可能な層であることが好ましい。
【０１０２】
このような光触媒含有層における、後述するような二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、電子線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。本発明においては、このキャリアが光触媒含有層上で特性変化層中の化合物に作用を及ぼすものであると思われる。
【０１０３】
本発明で使用する光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン（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。
【０１０４】
本発明においては、特に二酸化チタンが、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。二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。
【０１０５】
このようなアナターゼ型二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））等を挙げることができる。
【０１０６】
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５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
【０１０７】
本発明における光触媒含有層は、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含有層の場合は、特性変化層上の特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含有層の場合は、光触媒含有層の形成が容易であるという利点を有する。
【０１０８】
光触媒のみからなる光触媒含有層の他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含有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含有層とすることが可能であり、これにより特性変化層上の特性を均一に変化させることが可能であり、かつ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特性変化層上の特性を変化させることが可能となる。
【０１０９】
また、光触媒のみからなる光触媒含有層の形成方法としては、例えば光触媒が二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。
【０１１０】
また、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、例えば後述する特性変化層の中の濡れ性変化層の説明の欄で詳しく説明するオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【０１１１】
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、上記光触媒含有層は、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塗布液を調製し、この塗布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、ディッブコート、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含有層を形成することができる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。また、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含有層を形成できる。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。
【０１１４】
バインダを用いた場合の光触媒含有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。また、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【０１１５】
また、光触媒含有層には上記の光触媒、バインダの他に、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。
【０１１６】
さらに、光触媒含有層には上記の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、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、ポリマー等を含有させることができる。
【０１１７】
（２）基体
本発明においては、図１に示すように、光触媒含有層側基板３は、少なくとも基体１とこの基体１上に形成された光触媒含有層２とを有するものである。
【０１１８】
この際、用いられる基体を構成する材料は、後述する特性変化パターン形成工程における電子線の照射方向や、得られるパターン形成体が電子線を透過させるものであるかを等により適宜選択される。
【０１１９】
すなわち、例えばパターン形成体が電子線を透過させない基材を用いる場合においては、電子線照射方向は必然的に光触媒含有層側基板側からとなり、図１（ｂ）に示すように、フォトマスク７を光触媒含有層側基板３側に配置して、電子線照射をする必要がある。また、後述するように光触媒含有層側基板に光触媒含有層側遮光部を予め所定のパターンで形成しておき、この光触媒含有層側遮光部を用いて特性変化パターンを形成する場合においても、光触媒含有層側基板側から電子線を照射する必要がある。このような場合、基体は電子線を透過させるものであることが必要となる。
【０１２０】
一方、パターン形成体の基材が例えば透明樹脂フィルムである場合等、電子線を透過させるものであれば、パターン形成体用基板側にフォトマスクを配置して電子線を照射することも可能である。また、上述したようにこのパターン形成体用基板内に遮光部を形成する場合は、パターン形成体用基板側から電子線を照射する必要がある。このような場合においては、基体の電子線の透過性は特に必要とされない。
【０１２１】
また本発明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、後述する特性変化パターン形成工程における電子線照射方法により適宜選択されるものである。
【０１２２】
このように、本発明における光触媒含有層側基板に用いられる基体は特にその材料を限定されるものではないが、本発明においては、この光触媒含有層側基板は、繰り返し用いられるものであることから、所定の強度を有し、かつその表面が光触媒含有層との密着性が良好である材料が好適に用いられる。
【０１２３】
具体的には、ガラス、セラミック、金属、プラスチック等を挙げることができる。
【０１２４】
なお、基体表面と光触媒含有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。
【０１２５】
（３）光触媒含有層側遮光部
本発明に用いられる光触媒含有層側基板には、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部が形成されたものを用いても良い。このように光触媒含有層側遮光部を有する光触媒含有層側基板を用いることにより、電子線照射に際して、フォトマスクを用いたり、レーザ光による描画照射を行う必要がない。したがって、光触媒含有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。
【０１２６】
このような光触媒含有層側遮光部を有する光触媒含有層側基板は、光触媒含有層側遮光部の形成位置により、下記の二つの実施態様とすることができる。
【０１２７】
一つが、例えば図２に示すように、基体１上に光触媒含有層側遮光部１０を形成し、この光触媒含有層側遮光部１０上に光触媒含有層２を形成して、光触媒含有層側基板とする実施態様である。もう一つは、例えば図３に示すように、基体１上に光触媒含有層２を形成し、その上に光触媒含有層側遮光部１０を形成して光触媒含有層側基板とする実施態様である。
【０１２８】
いずれの実施態様においても、フォトマスクを用いる場合と比較すると、光触媒含有層側遮光部が、上記光触媒含有層と特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、基体内等における電子線の散乱の影響を少なくすることができることから、電子線のパターン照射を極めて正確に行うことが可能となる。
【０１２９】
さらに、上記光触媒含有層上に光触媒含有層側遮光部を形成する実施態様においては、光触媒含有層と特性変化層とを所定の位置に配置する際に、この光触媒含有層側遮光部の膜厚をこの間隙の幅と一致させておくことにより、上記光触媒含有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。
【０１３０】
すなわち、所定の間隙をおいて上記光触媒含有層と特性変化層とを対向させた状態で配置する際に、上記光触媒含有層側遮光部と特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、そしてこの状態で光触媒含有層側基板から電子線を照射することにより、特性変化層上に特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。
【０１３１】
このような光触媒含有層側遮光部の形成方法は、特に限定されるものではなく、光触媒含有層側遮光部の形成面の特性や、必要とする電子線に対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
なお、上記説明においては、光触媒含有層側遮光部の形成位置として、基体と光触媒含有層との間、および光触媒含有層表面の二つの場合について説明したが、その他、基体の光触媒含有層が形成されていない側の表面に光触媒含有層側遮光部を形成する態様も採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、特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。
【０１３５】
（４）プライマー層
次に、本発明の光触媒含有層側基板に用いられるプライマー層について説明する。本発明において、上述したように基体上に光触媒含有層側遮光部をパターン状に形成して、その上に光触媒含有層を形成して光触媒含有層側基板とする場合においては、上記光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層との間にプライマー層を形成してもよい。
【０１３６】
このプライマー層の作用・機能は必ずしも明確なものではないが、光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層との間にプライマー層を形成することにより、プライマー層は光触媒の作用による特性変化層の特性変化を阻害する要因となる光触媒含有層側遮光部および光触媒含有層側遮光部間に存在する開口部からの不純物、特に、光触媒含有層側遮光部をパターニングする際に生じる残渣や、金属、金属イオン等の不純物の拡散を防止する機能を示すものと考えられる。したがって、プライマー層を形成することにより、高感度で特性変化の処理が進行し、その結果、高解像度のパターンを得ることが可能となるのである。
【０１３７】
なお、本発明においてプライマー層は、光触媒含有層側遮光部のみならず光触媒含有層側遮光部間に形成された開口部に存在する不純物が光触媒の作用に影響することを防止するものであるので、プライマー層は開口部を含めた光触媒含有層側遮光部全面にわたって形成されていることが好ましい。
【０１３８】
図４はこのようなプライマー層を形成した光触媒含有層側基板の一例を示すものである。光触媒含有層側基板３の光触媒含有層側遮光部１０が形成された基体１の光触媒含有層側遮光部１０が形成されている側の表面にプライマー層１１が形成されており、このプライマー層１１の表面に光触媒含有層２が形成されている。
【０１３９】
本発明におけるプライマー層は、光触媒含有層側基板の光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層とが接触しないようにプライマー層が形成された構造であれば特に限定されるものではない。
【０１４０】
このプライマー層を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、光触媒の作用により分解されにくい無機材料が好ましい。具体的には無定形シリカを挙げることができる。このような無定形シリカを用いる場合には、この無定形シリカの前駆体は、一般式ＳｉＸ４で示され、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であり、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。
【０１４１】
また、プライマー層の膜厚は、０．００１μｍから１μｍの範囲内であることが好ましく、特に０．００１μｍから０．１μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１４２】
（特性変化パターンの形成）
次に、特性変化パターンの形成について説明する。本発明の特性変化パターンの形成においては、上記光触媒含有層および上記特性変化層を所定の位置に配置した後、所定の方向から電子線を照射することにより、上記特性変化層表面にパターンを形成する工程が行われる。以下、この特性変化パターンの形成について説明する。
【０１４３】
（１）光触媒含有層および特性変化層の配置
本発明の特性変化パターン形成工程においては、まず電子線照射時に光触媒含有層と特性変化層とを光触媒の作用が及ぶように所定の間隔をおいて配置する必要があり、本発明においては、上述した光触媒含有層および特性変化層を２００μｍ以下の間隙をおいて配置した後、所定の方向から電子線を照射する。この際、光触媒含有層および特性変化層を密着させてもよい。
【０１４４】
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、したがって特性変化層の特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パターン形成体用基板に対して特に有効である。
【０１４５】
一方、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍといった大面積のパターン形成体用基板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含有層側基板とパターン形成体用基板との間に形成することは極めて困難である。したがって、パターン形成体用基板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特性変化の効率が悪化する等の問題が生じることなく、さらに特性変化層上の特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。
【０１４６】
このように比較的大面積のパターン形成体用基板に電子線を照射する際には、電子線照射装置内の光触媒含有層側基板とパターン形成体用基板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、かつ光触媒含有層側基板とパターン形成体用基板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。
【０１４７】
このように光触媒含有層と特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含有層と特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、結果的に特性変化速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。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特性変化層に届き難くなり、この場合も特性変化の速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。
【０１４８】
本発明においては、このような配置状態は、少なくとも電子線の照射の間だけ維持されればよい。
【０１４９】
このような極めて狭い間隙を均一に形成して光触媒含有層と特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、このように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、光触媒の作用が特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特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、特性変化層上に所定の特性変化パターンを形成することが可能となる。
【０１５０】
本発明においては、このようなスペーサを一つの部材として形成してもよいが、工程の簡略化等のため、上記光触媒含有層側基板の欄で説明したように、光触媒含有層側基板の光触媒含有層表面に形成することが好ましい。なお、上記光触媒含有層側基板における説明においては、光触媒含有層側遮光部として説明したが、本発明においては、このようなスペーサは特性変化層表面に光触媒の作用が及ばないように表面を保護する作用を有すればよいものであることから、特に照射されるエネルギーを遮蔽する機能を有さない材料で形成されたものであってもよい。
【０１５１】
（２）電子線照射
次に、上述したような配置を維持した状態で、対向する部分への電子線照射が行われる。なお、本発明でいう電子線照射（露光）とは、光触媒含有層による特性変化層表面の特性を変化させることが可能であり、また電子線の作用により特性変化層表面の特性を変化させることが可能ないかなる電子線の照射をも含む概念である。
【０１５２】
通常このような電子線の照射とは、高真空中でタングステンフィラメントからなる陰極を加熱して、発生した熱電子を、荷電することにより高速に加速して照射するものである。
【０１５３】
このような電子線は、高いエネルギーを有しており、上述した特性変化層に照射することにより、物理的に凹凸を形成することや、表面の分子鎖を切断すること等を短時間に高効率で行うことが可能となるのである。
【０１５４】
また電子線は、上述した光触媒含有層中に含有される光触媒を励起させることが可能であり、この光触媒の作用によっても、上記特性変化層の特性を変化させることが可能となるのである。
【０１５５】
ここで、本発明における電子線照射方向は、光触媒含有層側遮光部もしくはパターン形成体用基板側に遮光部が形成されているか否か等の特性変化パターンの形成方法や、光触媒含有層側基板もしくはパターン形成体用基板が電子線透の過が可能であるか否かにより決定される。
【０１５６】
すなわち、光触媒含有層側遮光部が形成されている場合は、光触媒含有層側基板側から電子線照射が行なわれる必要があり、かつこの場合は光触媒含有層側基板が照射される電子線を透過させる必要がある。なお、この場合、光触媒含有層上に光触媒含有層側遮光部が形成され、かつこの光触媒含有層側遮光部を上述したような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、エネルギー照射方向は光触媒含有層側基板側からでもパターン形成体用基板側からであってもよい。
【０１５７】
一方、パターン形成体用基板側に遮光部が形成されている場合は、パターン形成体用基板側からエネルギー照射が行われる必要があり、かつこの場合は、パターン形成体用基板が照射される電子線が透過する必要がある。なお、この場合も、特性変化層上に遮光部が形成され、この遮光部が上述したようなスペーサとしての機能を有するように用いられた場合、エネルギー照射方向は光触媒含有層側基板側からでもパターン形成体用基板側からであってもよい。
【０１５８】
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、すなわち光触媒含有層側基板もしくはパターン形成体用基板のいずれかが透明である必要がある。
【０１５９】
（３）光触媒含有層側基板の取り外し
上述したようなエネルギー照射が終了すると、光触媒含有層側基板が特性変化層との配置位置から離され、これにより図１（ｃ）に示すように特性変化層５の特性が変化した特性変化パターン９が形成される。
【０１６０】
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。
【０１６１】
【実施例】
以下、本実施態様について、実施例を通じてさらに詳述する。
【０１６２】
＜実施例１＞
合成石英ガラス上にクロムパターンが形成されたマスク上に光触媒無機コーティング液（ＳＴ−Ｋ０３石原産業製）を塗布後、１５０℃にて乾燥し厚さ０．０１μｍの光触媒含有層を形成した。
【０１６３】
次いで、フルオロアルキルシラン（ＴＳＬ８２３３ＧＥ東芝シリコーン製）５ｇと０．１規定塩酸水１．５ｇとを混合した組成物にガラス基板を２４時間浸漬後、ＩＰＡにて洗浄し、１５０℃にて乾燥しガラス基板上に濡れ性変化層を得た。この表面の水の接触角は、１０５°であった。
【０１６４】
次いで、前記光触媒含有層と濡れ性変化層とをギャップ１０μｍの間隙をおいて対向させ、電子線照射装置（日新ハイボルテージ製）を用いて、光触媒含有層側基板側から加速電圧１７５ＫｅＶ、照射線量５Ｍｒａｄ．の条件にて電子線を照射した。
【０１６５】
その結果、光触媒作用により、電子線が照射された濡れ性変化層表面は、水との接触角が１０°以下となった。
【０１６６】
＜実施例２＞
合成石英ガラス上にクロムパターンが形成されたマスク上に光触媒無機コーティング液（ＳＴ−Ｋ０３石原産業製）を塗布後、１５０℃にて乾燥し厚さ０．０１μｍの光触媒含有層を形成した。
【０１６７】
次いで、ポリカーボネートが主成分のユーピロンＺ４００（三菱ガス化学製）２ｇをジクロロメタン３０ｇと１１２トリクロロエタン７０ｇとに溶解し分解除去層用組成物とした。この組成物を、ガラス基板上にスピンコーターにより塗布し、１００℃で６０分間の乾燥処理を行うことにより、分解除去層（厚み０．１μｍ）を得た。この表面の水の接触角は、７１°であった。
【０１６８】
次いで、前記光触媒含有層と分解除去層とをギャップ１０μｍの間隙をおいて対向させ、電子線照射装置（日新ハイボルテージ製）を用いて、光触媒含有層側基板側から加速電圧１７５ＫｅＶ、照射線量５Ｍｒａｄ．の条件にて電子線を照射した。
【０１６９】
その結果、光触媒作用により、電子線が照射された分解除去層は分解除去されてガラス基板が露出し、水との接触角が１０°以下となった。
【０１７０】
【発明の効果】
本発明によれば、光触媒の作用により特性が変化する上記特性変化層に、上記光触媒含有層側基板を用いて電子線を照射することにより、電子線により効率的に活性化された光触媒の作用により、短時間で上記特性変化層上の特性を変化させることが可能となるのである。また、電子線は高いエネルギーを有しており、光触媒含有層側基板を透過した電子線自体によって、例えば上記特性変化層を構成する分子鎖を切断する等、上記特性変化層の特性を変化させることが可能となる。これにより、光触媒および電子線の両方の効果によって、効率的にパターン形成体を製造することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】本発明のパターン形成体の製造方法に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のパターン形成体の製造方法に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明のパターン形成体の製造方法に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  …  基体
２  …  光触媒含有層
３  …  光触媒含有層側基板
４    …  基材
５    …  特性変化層
６    …  パターン形成体用基板
７    …  フォトマスク
８    …  電子線
９    …  特性変化パターン
１０  …  光触媒含有層側遮光部
１１  …  プライマー層
【図１】
2004252053.tif 000005
【図２】
2004252053.tif 000006
【図３】
2004252053.tif 000007
【図４】
2004252053.tif 000008