[发明专利]聚合性含氟化合物、具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材

说明书

技术领域

本发明涉及可用于制造表面具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材的聚合性含氟化合物，含有该化合物的组合物，该经处理的基材和使用该经处理的基材来制造形成有功能性材料的图案的部件的方法。

背景技术

在半导体元件、显示器、发光元件等领域内，多种功能性薄膜正逐渐实用化。功能性薄膜是将具有所要的特性的材料配置于所要的位置并将其图案化而成的薄膜。该薄膜可用作配线、电极、绝缘层、发光层及光学薄膜等。

例如，通过光刻得到的光致抗蚀层图案是其一例。但是，光刻的工序复杂，能量、材料等的利用效率低。此外，由于在洁净室内实施，因此存在设备成本高的问题。

作为解决光刻的问题的方法，提出了喷墨法。但是，喷墨法的位置精度低，难以形成高精细的图案，因此提出了下述的方法(1)及(2)，这些方法是预先在基材表面上形成具有不吸墨的疏水性区域和吸墨的亲水性区域的基底膜，从而提高位置精度的方法。

(1)作为在基材表面形成亲水性区域和疏水性区域的方法，具体可例举如下方法：在亲水性的表面涂布含氟硅烷偶联剂等疏水性物质，形成疏水性薄膜，通过光照使该疏水性物质分解，然后除去(参照专利文献1)。通过该方法得到的基材只有光照部位是亲水性表面。

(2)作为使用长波长的紫外线的方法，已知使用氧化钛之类的光催化剂来分解疏水性薄膜的方法(参照专利文献2)。

专利文献1：日本专利特开2000-282240号公报

专利文献2：日本专利特开平11-344804号公报

发明的揭示

上述方法(1)需要波长不足200nm的高能光，需要长时间的光照。此外，该方法需要大型设备、真空装置、高能光源等特别的装置。此外，该方法使用波长为200nm以下的高能光，因此存在连图案的薄膜中的有机物也分解，形成亲水性区域和疏水性区域的对比度低的图案的情况。上述方法(2)中，也存在会分解薄膜中的有机物的问题。

本发明的目的是提供一种聚合性含氟化合物，该化合物可用于以低光量在短时间内制造表面具有对比度高的亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材，无需特别的装置、高能光和长时间的光照。此外，本发明的目的是提供该经处理的基材。此外，本发明的目的是提供使用该经处理的基材来制造形成有功能性材料的图案的部件的方法。

本发明具有以下技术内容。

(1)一种聚合性含氟化合物，该化合物是多元醇的衍生物，其特征在于，在一个分子内具有一个以上的下述结构(A)和一个以上的下述结构(B)；

结构(A)：具有R^F基和羧基的化合物通过酯键与多元醇的一个羟基结合而成的结构；这里，R^F基表示可含有醚性氧原子的氟烷基或可含有醚性氧原子的氟链烯基；

结构(B)：具有乙烯性双键和羧基的化合物通过酯键与多元醇的一个羟基结合而成的结构，或具有乙烯性双键和异氰酸酯基的化合物通过氨基甲酸酯键与多元醇的一个羟基结合而成的结构。

(2)如上述(1)中记载的聚合性含氟化合物，多元醇为糖类或糖衍生物。

(3)如上述(1)或(2)中记载的聚合性含氟化合物，结构(A)具有-CF₂COO-键或-CF(CF₃)COO-键。

(4)如上述(1)～(3)中的任一项记载的聚合性含氟化合物，该化合物具有三个以上的结构(B)。

(5)一种组合物，该组合物的特征在于，含有上述(1)～(4)中任一项记载的聚合性含氟化合物和光聚合引发剂。

(6)如上述(5)中记载的组合物，该组合物含有具有四个以上的聚合性官能团的多官能化合物，该多官能化合物是所述聚合性含氟化合物以外的化合物。

(7)一种经处理的基材，该基材表面具有亲水性区域和疏水性区域，该基材的特征在于，所述疏水性区域由使上述(5)或(6)中记载的组合物固化而成的疏水性膜构成。

(8)如上述(7)中记载的经处理的基材，亲水性区域与水的接触角和疏水性区域与水的接触角的差为50度以上。

(9)如上述(7)或(8)中记载的经处理的基材，亲水性区域与十六烷的接触角和疏水性区域与十六烷的接触角的差为20度以上。

(10)如上述(7)～(9)中任一项记载的经处理的基材，疏水性膜的厚度为0.1～100nm。

(11)如上述(7)～(10)中任一项记载的经处理的基材，该经处理的基材在亲水性区域和疏水性区域中形成有所需的图案。