(57)【要約】【課題】本発明は、伸縮性に優れ、かつ素子を配設し易く、生体センサー等の各種部品の製造用に好適に用いることができる基板の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、高分子材料を主成分とし、ヤング率の異なる複数の部位を備えるシートであって、上記複数の部位のヤング率の相違が、上記部位毎の架橋度の相違に由来することを特徴とする。上記高分子材料がエラストマー材料であるとよい。上記高分子材料が、ポリブタジエンユニット及びポリイソプレンユニットのうち少なくとも１種を有するとよい。上記複数の部位の境界領域においてヤング率が連続的に変化しているとよい。上記複数の部位の境界領域においてヤング率が面方向に連続的に変化しているとよい。当該シートは、上記複数の部位として、ヤング率が０．５ＭＰａ以上である部位（Ａ）と、ヤング率が０．５ＭＰａ未満である部位（Ｂ）とを備えるとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子材料を主成分とし、ヤング率の異なる複数の部位を備えるシートであって、
上記複数の部位のヤング率の相違が、上記部位毎の架橋度の相違に由来することを特徴とするシート。
【請求項２】
上記高分子材料がエラストマー材料である請求項１に記載のシート。
【請求項３】
上記高分子材料が、ポリブタジエンユニット及びポリイソプレンユニットのうち少なくとも１種を有する請求項１又は請求項２に記載のシート。
【請求項４】
上記複数の部位の境界領域においてヤング率が連続的に変化している請求項１、請求項２又は請求項３に記載のシート。
【請求項５】
上記複数の部位の境界領域においてヤング率が面方向に連続的に変化している請求項４に記載のシート。
【請求項６】
上記複数の部位として、
ヤング率が０．５ＭＰａ以上である部位（Ａ）と、
ヤング率が０．５ＭＰａ未満である部位（Ｂ）と
を備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のシート。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のシートにより形成される電子素子用又は光学素子用の基板。
【請求項８】
活性エネルギー線硬化性を有する高分子材料を主成分とする原料シートを用意する工程と、
この原料シートに、活性エネルギー線を部位毎に選択的に照射する工程と
を備えるシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート、基板及びシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体センサーは、例えばシート状の基板に、複数のセンサー素子と、このセンサー素子間を電気的に接続する配線とを配設することで形成される。この生体センサーを皮膚の表面に貼着して用いる場合等には、上記基板には、単に可撓性を有していて折り曲げ可能なだけでなく、皮膚の伸縮に追随できる伸縮性を有することが要求される。但し、上記基板として伸縮性及び可撓性に優れるシートを用いると、基板上に素子を配設し難いという別の不都合が生じるおそれがある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１ではフレキシブル基板の内部に素子を形成した生体センサーが提案され、特許文献２では素子をフィルムに埋設した生体センサーが提案され、特許文献３には伸縮性回路基板を用いた生体センサーが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１５／１１９２１７号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４９３６４号公報
【特許文献３】特開２０１４−２３６１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の生体センサーは、素子の形成が困難であり、かつ伸縮性についても皮膚の伸縮に十分追随できるものではない。
【０００６】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、伸縮性に優れ、かつ素子を配設し易く、生体センサー等の各種部品の製造用に好適に用いることができる基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた発明は、高分子材料を主成分とし、ヤング率の異なる複数の部位を備えるシートであって、上記複数の部位のヤング率の相違が、上記部位毎の架橋度の相違に由来することを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決するためになされた別の発明は、上述のシートにより形成される電子素子用又は光学素子用の基板である。
【０００９】
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、活性エネルギー線硬化性を有する高分子材料を主成分とする原料シートを用意する工程と、この原料シートに、活性エネルギー線を部位毎に選択的に照射する工程とを備えるシートの製造方法である。
【００１０】
ここで「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が５０質量％以上の成分を指す。「ヤング率」とは、ＪＩＳ−Ｋ６２５１：２０１０に準拠した方法により測定される値をいう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシート及びその製造方法並びに基板は、伸縮性に優れ、素子を配設し易い基板を提供できる。従って、当該シート及びその製造方法並びに基板は、生体センサー等の各種部品の製造用に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のシートを示す模式的平面図である。
【図２】本発明の一実施形態のシートの製造方法における一工程を示す模式的側面図である。
【図３】試験例のシートの製造方法の一工程を示す模式図である。
【図４】試験例でシート上に実装した有機薄膜トランジスタの構造を示す模式図である。
【図５】試験例で形成した有機薄膜トランジスタの伝達特性を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜シート＞
当該シートは、高分子材料を主成分とし、ヤング率の異なる複数の部位を備えるシートであって、上記複数の部位のヤング率の相違が、上記部位毎の架橋度の相違に由来することを特徴とする。すなわち、当該シートは、ヤング率の比較的高い硬質な部位と、ヤング率の比較的低い軟質な部位とを備え、上記硬質な部位及び軟質の部位では主成分である高分子材料の架橋度が相違する。当該シートにおいては、通常、架橋度が高い部位ほどヤング率が高く、架橋度が低い領域ほどヤング率が低い。
【００１４】
当該シートは、上記構成を具備することで、伸縮性に優れ、素子を配設し易い基板として用いることができ、特に電子素子用の基板又は光学素子用の基板として好適に用いることができる。当該シートが上記構成を具備することで上記効果を奏することができる理由は、以下の通りである。すなわち、当該シートは、ヤング率が比較的高い硬質な部位が存在するため、基板として用いる際に上記硬質な部位上に各種素子を容易に配設することができる。また、当該シートを用いた生体センサー等の各種部品は、上記素子が上記硬質な部位上に配設されているため、伸縮させたり折り曲げたりした際の上記素子の破損を抑制できる。さらに、当該シートは、ヤング率の比較的高い伸縮性のある部位が存在することで、シート全体としての伸縮性に優れる。さらに、当該シートは、上記ヤング率の相違が部位毎の架橋度の相違に由来する。このような部位毎の架橋度の相違は、架橋性を有する高分子材料により形成されるシートに対し、例えば後述する活性エネルギー線の選択的照射や、選択的加熱等を行うことで容易に形成することができる。そのため、当該シートは、容易かつ確実に製造することができる。
【００１５】
当該シートの平均厚さの下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、上記平均厚さの上限としては、２，０００μｍが好ましく、５００μｍがより好ましい。
【００１６】
当該シートは、単層シートであっても多層シートであってもよい。当該シートが多層シートである場合、当該シートの各層は、同一材料により形成されていても異なる材料により形成されていてもよい。
【００１７】
当該シートの主成分となる高分子材料としては、特に限定されず、プラスチック材料、エラストマー材料等を用いることができるが、これらの中で、エラストマー材料が好ましい。このように、上記高分子材料をエラストマー材料とすることで、当該シートの伸縮性をより向上することができる。上記高分子材料は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
上記高分子材料は、２個以上の重合性不飽和結合を有する単量体に由来する繰り返し単位を有することが好ましい。このような材料を用いることで、当該シートの架橋度を部位毎に調節し易くなる。
【００１９】
上記エラストマー材料としては、例えば天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００２０】
上記合成ゴムとしては、例えばイソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
【００２１】
上記熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、官能基付与型ＳＥＢＳ（ｆ−ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、ランダムタイプの水素添加型スチレン−ブタジエン共重合体（ＨＳＢＲ）、シンジオタクチックポリブタジエン（ＲＢ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶＣ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）などが挙げられる。
【００２２】
上記高分子材料は、ポリブタジエンユニット及びポリイソプレンユニットのうち少なくとも１種を含むことが好ましい。ここで「ポリブタジエンユニット」及び「ポリイソプレンユニット」とは、複数のブタジエン又は複数のイソプレンに由来する連続した構造単位をいい、一部又は全部が架橋されていてもよい。
【００２３】
ポリブタジエンユニット及びポリイソプレンユニットのうち少なくとも１種を含む高分子材料、すなわちブタジエン又はイソプレンの単独重合体や、ブタジエン及び／又はイソプレンを用いたブロック共重合体は、活性エネルギー線等の照射により架橋度を調節することで、ヤング率を変化させ易い。そのため、上記高分子材料がポリブタジエンユニット及びポリイソプレンユニットのうち少なくとも１種を含むことで、当該シートにヤング率の異なる複数の部位を容易かつ確実に形成することができる。
【００２４】
ポリブタジエンユニット及びポリイソプレンユニットのうち少なくとも１種を含む高分子材料としては、例えばＳＢＳ、ＳＩＳ、ＲＢ等が挙げられる。
【００２５】
当該シートにおける上記高分子材料の含有量の下限としては、７０質量％が好ましく、８０質量％がより好ましい。
【００２６】
当該シートは、上記高分子材料以外に、他の成分を含有していてもよい。上記他の成分としては、例えばフィラー、可塑剤、顔料等の添加剤や、当該シートの製造時に用いられる増感剤等の任意成分の残留物などが挙げられる。
【００２７】
当該シートのヤング率の異なる複数の部位の境界領域においては、ヤング率が連続的に変化していることが好ましく、ヤング率が面方向に連続的に変化していることがより好ましい。このように、上記境界領域においてヤング率が連続的に変化していることで、当該シートや、当該シートを用いた基板、各種部品等を伸長した際に応力が分散されるため、破断し難くなる。
【００２８】
当該シートは、ヤング率が０．５ＭＰａ以上である部位（Ａ）と、ヤング率が０．５ＭＰａ未満である部位（Ｂ）とを備えるとよい。部位（Ａ）は、比較的硬質な部位であり、当該シートを基板として用いる際に素子等を配設する部位となる。部位（Ｂ）は、伸縮性に比較的優れる軟質な部位であり、当該シートの伸縮性の向上に寄与する。なお、当該シートは、部位（Ａ）及び部位（Ｂ）をそれぞれ複数備えていてもよい。また、部位（Ａ）は、全体が同一のヤング率であってもよく、各部位によってヤング率が異なっていてもよい。同様に、部位（Ｂ）は、全体が同一のヤング率であってもよく、各部位によってヤング率が異なっていてもよい。
【００２９】
部位（Ａ）のヤング率の下限としては、上述の通り０．５ＭＰａであり、１ＭＰａが好ましく、２．５ＭＰａがより好ましく、１０ＭＰａがさらに好ましく、１００ＭＰａが特に好ましい。一方、部位（Ａ）のヤング率の上限としては、１，０００ＭＰａが好ましく、５００ＭＰａがより好ましい。このように、部位（Ａ）のヤング率の下限を上記範囲とすること、すなわち比較的硬質とすることで、当該シートを基板として用いる際に、部位（Ａ）に素子をより容易に配設することができる。ここで、部位（Ａ）のヤング率が各部位によって異なる場合には、部位（Ａ）に一定応力を印加した際に伸びが最大となる領域におけるヤング率が上記範囲に含まれているとよい。
【００３０】
部位（Ｂ）のヤング率の下限としては、０．０００１ＭＰａが好ましく、０．００１ＭＰａがより好ましい。一方、部位（Ｂ）のヤング率は、上述の通り０．５ＭＰａ未満であり、その上限としては、０．１ＭＰａが好ましく、０．０１ＭＰａがより好ましい。このように、部位（Ｂ）のヤング率の下限を上記範囲とすること、すなわち比較的軟質とすることで、当該シートの伸縮性をより向上できる。ここで、部位（Ｂ）のヤング率が各部位によって異なる場合には、部位（Ｂ）における任意の１０箇所の平均値が上記範囲に含まれているとよい。
【００３１】
部位（Ｂ）のヤング率に対する部位（Ａ）のヤング率の比の下限としては、２．０が好ましく、５．０がより好ましい。一方、上記比の上限としては、２００が好ましく、５０がより好ましい。上記比を上記範囲とすることで、当該シートの伸縮性の向上と、素子の配設し易さとをバランスよく達成できる。なお、部位（Ａ）及び／又は部位（Ｂ）のヤング率が各部位によって異なる場合には、部位（Ｂ）における任意の１０箇所のヤング率の平均値と、部位（Ａ）において伸びが最大となる領域におけるヤング率との比が上記範囲に含まれているとよい。
【００３２】
当該シートにおける部位（Ａ）の総面積ＳＡに対する部位（Ｂ）の総面積ＳＢの比（ＳＢ／ＳＡ）の下限としては、０．１が好ましく、０．３がより好ましい。一方、上記比（ＳＢ／ＳＡ）の上限としては、０．９が好ましく、０．７がより好ましい。
【００３３】
当該シートは、透明であることが好ましい。このように、当該シートが透明であることで、当該シートの製造時に活性エネルギー線の選択的照射を行う場合に照射効率が向上すると共に、当該シートを光学素子用の基板として好適に用いることができる。ここで「透明」とは、無色透明だけでなく、有色透明及び半透明を含む概念である。
【００３４】
当該シートの全光線透過率の下限としては、５０％が好ましく、７０％がより好ましく、９０％がさらに好ましい。ここで「全光線透過率」とは、ＪＩＳ−Ｋ７３７５：２００８に準拠して測定される値をいう。
【００３５】
以下、当該シートについて、図面を用いてより詳細に説明する。図１の当該シートは、平面形状が格子状である部位（Ｂ）（以下、「軟質部１」ともいう）と、平面形状が正方形状であり、上記格子の格子目に相当する複数の部位（Ａ）（以下、「硬質部２」ともいう）とにより構成される。すなわち、図１の当該シートは、平面視において、軟質部１中に複数の正方形状の硬質部２が等間隔で形成されている。図１の当該シートは、例えば生体センサー等として好適に用いることができる。
【００３６】
［軟質部］
軟質部１は、比較的ヤング率の低い部位であり、当該シートの伸縮性を向上すると共に、生体センサーとして用いる場合には配線等を配設する部位となる。軟質部１の平面形状は、図１においては格子状であるが、これに限定されず、例えばストライプ状、菱形網目状等とすることができる。
【００３７】
［硬質部］
硬質部２は、比較的ヤング率の高い部位であり、生体センサーとして用いる場合にセンサー素子等の電子素子を配設する部位となる。硬質部２の平面形状は、図１においては正方形状であるが、これに限定されず、例えば長方形状、円状、楕円状等の様々な形状とすることができる。
【００３８】
硬質部２の一箇所当たりの面積としては、例えば０．１ｍｍ２以上１，０００ｍｍ２以下とすることができる。上記面積を上記範囲とすることで、当該シートの伸縮性の向上と、素子の配設し易さとをバランスよく達成できる。
【００３９】
当該シートの一定面積当たりの硬質部２の数としては、例えば０．１個／ｃｍ２以上１０個／ｃｍ２以下とすることができる。
【００４０】
なお、図１の当該シートにおいては、平面視において、軟質部１中に複数の硬質部２が等間隔で形成されているが、これに限定されない。具体的には、当該シートにおいては、平面視において、軟質部中に複数の硬質部が非等間隔で形成されていてもよく、また硬質部中に複数の軟質部が等間隔又は非等間隔で形成されていてもよい。
【００４１】
＜シートの製造方法＞
当該シートの製造方法は、活性エネルギー線硬化性を有する高分子材料を主成分とする原料シートを用意する工程（用意工程）と、この原料シートに、活性エネルギー線を部位毎に選択的に照射する工程（選択的照射工程）とを備える。当該シートの製造方法は、上記選択的照射工程前又は選択的照射工程後に、上記原料シートの全面に活性エネルギー線を照射する工程（一括照射工程）をさらに備えてもよい。
【００４２】
（用意工程）
本工程では、活性エネルギー線硬化性を有する高分子材料を主成分とする原料シートを用意する。この原料シートを用意する方法としては、例えば活性エネルギー線硬化性を有する高分子材料を含有する原料シート形成用組成物をキャスト法、押出成形法等によりシート状に成形する方法などが挙げられる。本工程で上述の成形を行う場合、イエロークリーンブース等によって紫外線を遮光した環境下にて行うことが好ましい。
【００４３】
活性エネルギー線硬化性を有する高分子材料としては、当該シートにおいて例示した高分子材料のうち、２個以上の重合性不飽和結合を有する単量体に由来する繰り返し単位を有するものを好適に用いることができる。
【００４４】
原料シートの形成に用いる原料シート形成用組成物は、上記高分子材料以外に、必要に応じて溶媒や、増感剤、光ラジカル開始剤等の感光成分などを含有していてもよい。
【００４５】
上記溶媒としては、上記高分子材料及び必要に応じて添加される他の成分を溶解又は分散可能であれば特に限定されないが、例えばアルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒等の有機溶媒などが挙げられる。上記溶媒としては、これらの中で、炭化水素系溶媒が好ましい。上記溶媒は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４６】
上記炭化水素系溶媒としては、例えばｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｉｓｏ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉｓｏ−ヘプタン、２，２，４−トリメチルペンタン、ｎ−オクタン、ｉｓｏ−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒や、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられ、これらの中で、シクロヘキサン及びトルエンが好ましい。
【００４７】
キャスト法により原料シートを製造する場合、原料シート形成用組成物の固形分濃度としては、例えば５質量％以上５０質量％以下とすることができる。ここで「固形分」とは、原料シート形成用組成物における溶媒以外の成分をいう。
【００４８】
上記増感剤や光ラジカル開始剤は、後述する選択的照射工程の際に、上記高分子材料の架橋を促進する。上記増感剤としては、例えば４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−ジエチルアミノアセトフェノン、４−ジメチルアミノプロピオフェノン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、２，５−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、７−ジエチルアミノ−３−（４−ジエチルアミノベンゾイル）クマリン、４−（ジエチルアミノ）カルコン等が挙げられる。上記増感剤としては、これらの中で、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンが好ましい。上記増感剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４９】
上記光ラジカル開始剤としては、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１，４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、オリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン）等を挙げることができる。上記光ラジカル開始剤の市販品としては、例えば、ＢＡＳＦジャパン社製のイルガキュア１２７、１８４、３６９、３７９、６５１、５００、８１９、９０７、７８４、２９５９、ＯＸＥ０１、ＯＸＥ０２、ＣＧＩ１７００、ＣＧＩ１７５０、ＣＧＩ１８５０、ＣＧ２４−６１、ダロキュア  １１１６、１１７３、ルシリンＴＰＯ、８８９３；ＵＣＢ社製のユベクリルＰ３６；フラテツリ・ランベルティ社製のエザキュアーＫＩＰ１５０、ＫＩＰ６５ＬＴ、ＫＩＰ１００Ｆ、ＫＴ３７、ＫＴ５５、ＫＴＯ４６、ＫＩＰ７５／Ｂ等を挙げることができる。上記光ラジカル発生剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
原料シート形成用組成物が上記感光成分を含有する場合、上記高分子材料に対する上記感光成分の含有割合の下限としては、０．５質量％が好ましく、１．５質量％がより好ましい。一方、上記含有割合の上限としては、１０質量％が好ましく、５質量％がより好ましい。上記含有割合を上記範囲とすることで、選択的照射工程時の上記高分子材料の架橋をより効果的に促進できる。
【００５１】
原料シート形成用組成物は、必要に応じて６０℃以上１２０℃以下で加熱しながら、上述の各成分を混合することで調製することができる。なお、原料シート形成用組成物の調製は、遮光下で行うことが好ましい。
【００５２】
（選択的照射工程）
本工程では、上記原料シートに、活性エネルギー線を部位毎に選択的に照射する。これにより、上記原料シートの照射部における架橋を促進することができ、その結果、原料シートにおけるヤング率及び架橋度を部位毎に相違させることができる。本工程は、１回のみ行ってもよく、複数回繰り返し行ってもよい。本工程を複数回繰り返し行う場合、各回によって照射量や照射部位を変更してもよい。
【００５３】
本工程で照射する活性エネルギー線としては、例えば可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、γ線等の電磁波；電子線、分子線、イオンビーム等の粒子線などが挙げられる。これらの中で、紫外線及び電子線が好ましい。
【００５４】
本工程において、照射部に照射する活性エネルギー線の照射量の下限としては、５Ｊ／ｃｍ２が好ましく、３０Ｊ／ｃｍ２がより好ましく、１００Ｊ／ｃｍ２がさらに好ましく、２００Ｊ／ｃｍ２が特に好ましい。一方、上記照射量の上限としては、１，０００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、５００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。なお、本工程を複数回繰り返し行う場合、上記照射量とは、合計照射量を意味するものとする。
【００５５】
本工程で上記活性エネルギー線を部位毎に選択的に照射する方法としては、例えばフォトマスクを介して上記活性エネルギー線を上記原料シートに照射する方法等が挙げられる。以下、上述のフォトマスクを用いる方法の一例について、図面を用いて説明する。
【００５６】
図２は、フォトマスクＭを介して活性エネルギー線Ａを原料シートＦに照射している様子を示す。活性エネルギー線Ａは、フォトマスクＭに設けられた透過部を透過して原料シートＦの一部に照射され、この部分に含まれている上記高分子材料を架橋する。これにより、原料シートＦには、架橋度の高い照射部Ｆｅと、架橋度の低い未照射部Ｆｕとが形成される。
【００５７】
なお、フォトマスクＭ及び原料シートＦの間には、図示しないカバーフィルムを配設することで適度なギャップを形成させてもよい。このようなギャップを形成することで、原料シートＦの照射部Ｆｅに照射した活性エネルギー線Ａの一部が照射部Ｆｅの外縁から未照射部Ｆｕに向けて徐々に減衰しながら拡散するため、未照射部Ｆｕにおける照射部Ｆｅとの界面付近がある程度硬化する。その結果、照射部Ｆｅ及び未照射部Ｆｕの境界領域におけるヤング率を照射部Ｆｅから未照射部Ｆｕにかけて漸減させることができる。これにより、形成される当該シートや、当該シートを用いた基板、各種部品等を伸長した際に、上記境界領域にかかる応力を分散させることができ、その結果、破断を抑制できる。なお、上記ギャップは、カバーフィルムの配設以外の方法で形成してもよい。
【００５８】
上記カバーフィルムの平均厚さ、すなわちフォトマスクＭ及び原料シートＦの間のギャップ距離としては、例えば１μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。上記カバーフィルムの平均厚さを上記範囲とすることで、未照射部Ｆｕにおける照射部Ｆｅとの界面付近をより適度に硬化させることができる。
【００５９】
（一括照射工程）
本工程では、選択的照射工程前又は選択的照射工程後に、上記原料シートの全面に活性エネルギー線を照射する。これにより、選択的照射工程において活性エネルギー線を照射しない部位についても架橋度を増大させることができる。
【００６０】
本工程で照射する活性エネルギー線としては、例えば上記選択的照射工程において例示した活性エネルギー線と同様のもの等を用いることができる。
【００６１】
本工程における活性エネルギー線の照射量としては、特に限定されないが、５Ｊ／ｃｍ２が好ましく、３０Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。一方、上記照射量の上限としては、１，０００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、３００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。
【００６２】
（シートのその他の製造方法）
当該シートは、上述の製造方法以外にも、熱硬化性を有する高分子材料を主成分とする原料シートを用意する工程（用意工程）と、この原料シートを部位毎に選択的に加熱する工程（選択的加熱工程）とを備える方法によっても製造することができる。
【００６３】
＜基板＞
当該基板は、上述の当該シートにより形成される電子素子用又は光学素子用の基板である。当該基板は、上述の当該シートにより形成されるため、伸縮性に優れ、かつ素子を配設し易い。
【００６４】
当該基板を生体センサー等の電子部品の材料として用いる場合には、当該基板のヤング率が高い部位等に電子素子を配設する。また、当該基板を液晶モニター等の光学部品の材料として用いる場合には、当該基板のヤング率が高い部位等に光学素子を配設する。上記電子素子及び光学素子を電気的に接続する配線は、当該基板のヤング率が低い部位等に配設するとよい。
【００６５】
当該基板に素子や配線を配設する方法としては、特に限定されず従来公知の方法を採用することができるが、例えば当該基板表面に対してスパッタリングする方法や、別途用意した素子や配線を当該基板上に直接又は接着剤等を介して載置する方法等が挙げられる。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限を受けるものではない。
【００６７】
［試験例１］
（原料シートの作製）
１Ｌ容量のフラスコに、溶媒としてのトルエン１４０ｇ及び高分子材料としてのスチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体（ＪＳＲ社の「ＴＲ２７２８」）６０ｇを加え、８０℃に加熱しながら高分子材料を溶解させた。その後、室温、遮光下にて増感剤としての４，４’−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを１．８ｇ（高分子材料に対する含有割合３質量％）加え、原料シート形成用組成物としてのポリマー溶液を得た。得られたポリマー溶液を用いて、イエロークリーンブース内でのキャスト法により約１００μｍ厚の原料シートを、ＰＥＴフィルム基材（東京フィルムサービス社の「Ｘ１−ＳＶ」）の上に作製した。これにより、ＰＥＴフィルム基材及び原料シートからなる二層構造体を得た。
【００６８】
（照射）
得られた二層構造体の原料シート側の表面をカバーフィルムとしてのＰＥＴフィルム（藤森工業社の「ＤＧ−３／ＢＤ」、５０μｍ厚）で被覆し、ＰＥＴフィルム基材、原料シート及びカバーフィルムの順に積層される三層構造体を形成した。紫外線照射装置（サンエナジー社の「ＨＤＴ１０００１Ｎ−０１）を用いて、上記三層構造体のカバーフィルムの上面側から原料シート全面に紫外線を照射した。紫外線照射量は、０Ｊ／ｃｍ２（未照射）、３７．５Ｊ／ｃｍ２、７５Ｊ／ｃｍ２、１５０Ｊ／ｃｍ２、又は３００Ｊ／ｃｍ２とし、計５枚の紫外線照射済み三層構造体を得た。その後、上記５枚の紫外線照射済み三層構造体から、原料シートに由来する試験例１のシートを基材から手動でそれぞれ剥離した。この５枚の試験例１のシートについて、引張試験機（島津製作所の「ＥＺ−ＬＸ」）を用い、以下の方法によりシート単体でのヤング率を算出した。
【００６９】
（引張試験）
試験例１のシートを厚さ０．１ｍｍのダンベル状７号形（ＪＩＳ−Ｋ６２５１：２０１０に記載のダンベル状７号形に則した形状のもの）にカットし、得られた試験片を上記引張試験機の所定のジグにセットした。試験片を引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎで伸長させ、２．５％伸長時までの引張応力の値をＹ軸に、２．５％伸長時までの伸びの値をＸ軸にとることで得られたグラフの傾きの値からヤング率を算出した。測定結果を下記表１に示す。
【００７０】
（トランジスタ実装用シート基板の作製）
上述した手法と同様に操作し、上記三層構造体を形成した。この三層構造体を２ｃｍ×６ｃｍの短冊形状にカットし、得られた試験片のカバーフィルム上にフォトマスク（ニラコ社製のＮｉ板、厚さ０．５ｍｍ）を乗せ、フォトマスク上から上記紫外線照射装置を用いて三層構造体中央の１ｃｍ角領域のみに紫外線を照射した（図３参照）。フォトマスクは、１０ｃｍ×１０ｃｍ×０．５ｍｍのサイズで、中央部分が１ｃｍ×１ｃｍサイズに開口した形状とした。紫外線照射の際は、上記フォトマスクの１ｃｍ角の開口部が、上記試験片の平面視で中央付近に配置されるように位置合わせをした状態で紫外線照射を行った。紫外線照射量は、０Ｊ／ｃｍ２（未照射）、３７．５Ｊ／ｃｍ２、７５Ｊ／ｃｍ２、１５０Ｊ／ｃｍ２、又は３００Ｊ／ｃｍ２とし、５枚の紫外線照射済み試験片を作成した。その後、上記５枚の紫外線照射済み試験片からカバーフィルムを剥離し、選択的照射済みの原料シート（以下、「トランジスタ実装用シート基板」ともいう）及びＰＥＴフィルム基材からなる二層構造体を得た。以下の方法で、トランジスタ実装用シート基板における紫外線の照射領域（平面視で中央の１ｃｍ角内）の表面上に有機トランジスタ（有機ＴＦＴ）を実装した。
【００７１】
（有機薄膜トランジスタの実装）
まず、トランジスタ実装用シート基板上に、真空蒸着法にてＡｕ電極を５０ｎｍ厚で製膜し、ゲート電極（図４のＧ）を形成した。次に、真空スパッタ法にてＳｉＮｘ膜を３００ｎｍ厚で製膜し、ゲート絶縁膜を形成した。次に、真空蒸着法にて有機半導体ＤＮＴＴ（ｄｉｎａｐｈｔｈｏ［２，３−ｂ：２’，３’−ｆ］ｔｈｉｅｎｏ［３，２−ｂ］ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）膜を３０ｎｍ厚で製膜し、チャネル層を形成した。次に、真空蒸着法にてＡｕ電極を５０ｎｍ厚で製膜し、ソース電極（図４のＳ）及びドレーン電極（図４のＤ）を形成した。使用した各種材料の説明を以下に示す。
Ａｕ電極：ニラコ社製
ＳｉＮｘ膜：高純度化学社製
有機半導体ＤＮＴＴ：アルドリッチ社製
【００７２】
上記各層の平面サイズは、ゲート電極を３ｍｍ×８ｍｍ、ゲート絶縁膜を８ｍｍ×４ｍｍ、チャネル層を７ｍｍ×３ｍｍとし、チャネル長Ｌ（図４におけるＳ／Ｄ電極間距離）を５０μｍ、チャネル幅Ｗ（図４におけるＳ／Ｄ電極オーバラップ幅）を５ｍｍとした。
【００７３】
上記各層は、Ｎｉ板（ニラコ社製、０．２ｍｍ厚）を所望のサイズ及び形状に開口させたメタルマスクをトランジスタ実装用シート基板上に配置することで、開口部のみに堆積させた。また、真空蒸着装置及び真空スパッタ装置としては、ＡＬＳ社の「Ｅ−２００ＬＬ（蒸着−スパッタ連結）」を用いた。
【００７４】
（有機ＴＦＴ特性の測定）
得られた有機ＴＦＴ実装済みシート基板について、両端をクリップで挟み、長辺方向にシート基板全体を１２ｃｍ幅まで伸長させ（伸長前の６ｃｍを基準に２倍伸長）、その状態を保持したまま、マニュアルプローバー（ベクターセミコン社の「ＭＸ−４００Ｂ」）及びトランジスタ測定装置（ケースレー社の「４２００−ＳＣＳ」）を用いて有機ＴＦＴ特性を以下の通り測定した。
【００７５】
有機ＴＦＴ特性の測定では、まずマニュアルプローバーに搭載された電気測定プローブをゲート電極（Ｇ）、ソース電極（Ｓ）及びドレーン電極（Ｄ）にそれぞれ接続した（図４参照）。ソース電極（Ｓ）はグランドに繋ぎ、ドレーン電圧（Ｖｄ）として−２０Ｖの一定電圧を印加した状態で、ゲート電圧（Ｖｇ）を＋２０Ｖから−２０Ｖまでスイープさせ、その時にドレーン電極（Ｄ）に流れる電流Ｉｄを測定した。本測定のデータを横軸がＶｇ（単位：Ｖ）、縦軸がＩｄ（単位：Ａ）であるグラフで表示したものをトランジスタの伝達特性と呼ぶ。ここで得られた伝達特性から、閾値電圧Ｖｔｈ及び電界効果移動度μを算出した。具体的には、ドレーン電流Ｉｄの立ち上がり領域で最大傾きを示す点に接線を引いたときのこの接線におけるＶｇ切片（ｘ切片）の値を閾値電圧Ｖｔｈ（単位：Ｖ）とした（図５）。電界効果移動度μ（単位：ｃｍ２／Ｖｓ）は、下記式から算出した。下記式中、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長、Ｃｏｘはゲート絶縁膜の静電容量（ＳｉＮｘの比誘電率を７．０として計算）、Ｉｄｓａｔは伝達特性のＩｄ最大値である。測定結果を下記表１に示す。
【００７６】
【数１】
2017110217.tif 000003
【００７７】
（有機ＴＦＴ特性の評価）
上述の有機ＴＦＴ実装済みシート基板について、２倍伸長時におけるＴＦＴの閾値電圧（Ｖｔｈ）変化量、電界効果移動度（μ）の３つの評価パラメータにより、以下のように有機ＴＦＴ特性を総合的に評価した。
○（良好）      ：Ｖｔｈ変化量≦１０％かつμ≧０．１ｃｍ２／Ｖｓ
△（やや良好）  ：○及び×のいずれにも該当しない
×（良好でない）：（１）動作しない、（２）３０％＜Ｖｔｈ変化量、及び（３）μ＜０．００１ｃｍ２／Ｖｓのうち少なくとも１つを満たす
【００７８】
［試験例２］
１Ｌ容量のフラスコに溶媒としてのトルエン１４０ｇ及び高分子材料としてのシンジオタクチックポリブタジエン（ＪＳＲ社の「ＲＢ８１０」）６０グラムを加え、８０℃に加熱しながら高分子材料を溶解させた。その後、室温、遮光下にて増感剤としての４，４’−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを１．８ｇ（高分子材料に対する含有割合３質量％）加え、原料シート形成用組成物としてのポリマー溶液を得た。このポリマー溶液を用い、試験例１と同様にして、試験例２のシートの製造及び測定を行った。
【００７９】
［試験例３］
１Ｌ容量のフラスコに溶媒としてのトルエン１４０ｇと、高分子材料としてのシンジオタクチックポリブタジエン（ＪＳＲ社の「ＲＢ８１０」）３６ｇ及びスチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体（ＪＳＲ社の「ＳＩＳ５２２９」）２４ｇとを加え、８０℃に加熱しながら高分子材料を溶解させた。その後、室温、遮光下にて増感剤としての４，４’−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを１．８ｇ（高分子材料に対する含有割合３質量％）加え、原料シート形成用組成物としてのポリマー溶液を得た。以下、試験例１と同様にして、試験例３のシートの製造及び測定を行った。
【００８０】
【表１】
2017110217.tif 000004
【００８１】
表１から明らかなように、試験例１〜３のシートは、いずれも一定量以上の紫外線を照射することで照射部を十分に硬質化させることができた。また、試験例１〜３のシートは、上記照射部に有機ＴＦＴを実装した場合、２倍伸長時においても良好な有機ＴＦＴ特性を発揮させることができた。さらに、上記シートは、照射部以外は柔軟性が維持されているため、全体として伸縮可能であると判断される。このことから、当該シート及びその製造方法によれば、伸縮性に優れ、素子を配設し易い基板を提供することができると判断される。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明のシート及びその製造方法並びに基板は、伸縮性に優れ、素子を配設し易い基板を提供できる。従って、当該シート及びその製造方法並びに基板は、生体センサー等の各種部品の製造用に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  軟質部
２  硬質部
Ａ  活性エネルギー線
Ｆ  原料シート
Ｆｅ  照射部
Ｆｕ  未照射部
Ｍ  フォトマスク
Ｓ  ソース電極
Ｄ  ドレイン電極
Ｇ  ゲート電極
【図１】
2017110217.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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