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的制作方法

专利名称：：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的制作方法
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垸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l)。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l:日本专利特开2000-282240号公报专利文献2:日本专利特开平ll-344804号公报发明的揭示上述方法(l)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RF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，RF基表示可含有醚性氧原子的氟垸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)—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。5(7)—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O.1100nra。(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。(12)—种基材表面具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材的制造方法，该方法的特征在于，包括在具有亲水性表面的基材的该亲水性表面形成含有上述(5)或(6)中记载的组合物的涂膜的工序；接着，对该涂膜的部分表面照射光，使组合物固化，形成疏水性膜的工序；接着，除去存在于基材表面的未固化的组合物，使亲水性表面暴露的工序。(13)如上述(12)中记载的制造方法，具有亲水性表面的基材是通过表面的亲水化处理而得的基材。(14)如上述(13)中记载的制造方法，照射具有200rim以上的波长的光。(15)—种形成有功能性材料的图案的部件的制造方法，该方法的特征在于，包括在上述(ll)中记载的经处理的基材的表面涂布含有功能性材料的液体，使该液体附着于经处理的基材的形成有图案的亲水性区域的工序；接着，通过干燥形成功能性材料的图案的工序。(16)—种形成有功能性材料的图案的部件的制造方法，该方法的特征在于，包括在上述(ll)中记载的经处理的基材的表面涂布含有功能性材料的液体，使该液体附着于经处理的基材的形成有图案的亲水性区域的工序；6接着，通过干燥形成功能性材料的图案的工序；接着，除去疏水性膜的工序。(17)如上述(16)中记载的部件的制造方法，通过用碱性水溶液进行清洗来除去疏水性膜。通过使用本发明的聚合性含氟化合物，可在不使用大型设备、真空装置及高能光源的情况下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。g卩，可使用简便的装置及光源、以低光量在短时间内制造经处理的基材。此外，使用本发明的经处理的基材，可简便地得到形成有功能性材料的图案的部件，可用于多种用途。附图的简单说明图l是表示本发明的经处理的基材的制造方法的一种形态的截面模式图。图2是表示本发明的部件的制造方法的一种形态的截面模式图。图3表示实施例的形成有疏水亲水图案的经处理的基材的SEM照片。符号说明l:基材2:亲水性表面3:含有本发明的组合物的涂膜4:疏水性膜5:光掩模6:光7:亲水性区域8:疏水性区域9:经处理的基材IO:喷墨装置ll:含有功能性材料的液体12:功能性材料13:形成有功能性材料的图案的部件7实施发明的最佳方式下面，使用(甲基)丙烯酰基作为表示选自丙烯酰基及甲基丙烯酰基的聚合性官能团的用语。(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。〈聚合性含氟化合物〉本发明的聚合性含氟化合物是多元醇的衍生物。作为所述多元醇，可例举以下例子。乙二醇、丙二醇、1,3—丙二醇、1，4—丁二醇、2，3—丁二醇、1,5—戊二醇、1，6—己二醇、丙三醇、季戊四醇等脂肪族多元醇。二甘醇、三甘醇、四甘醇、二丙二醇、双甘油、三甘油、四甘油、二季戊四醇、三季戊四醇等脂肪族多元醇的脱水縮合物。单糖类(阿洛糖、阿拉伯糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、古洛糖、来苏糖、甘露糖、鼠李糖、核糖、山梨糖、塔格糖、塔罗糖、木糖等)、双糖类(纤维二糖、莴苣二糖、麦芽糖、蜜二糖(melbiose)、帕拉金糖(palatinose)、蔗糖、海藻糖等)、寡糖类(麦芽三糖、棉子糖、环糊精等)等糖类。脱氧糖(2—脱氧核糖、2—脱氧半乳糖、2—脱氧葡萄糖、盐藻糖等)、糖醛酸(抗坏血酸、葡糖酸、乳糖酸等)、氨基糖(氨基葡萄糖、葡糖胺等)、糖醇(阿拉伯糖醇、赤藓醇、半乳糖醇、山梨糖醇、肌醇、甘露糖醇、塔罗糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、阿东糖醇等)等糖衍生物。这些多元醇中，优选具有四个以上羟基、且在有机溶剂中的溶解性高的多元醇。如果多元醇在有机溶剂中的溶解性低，则合成多元醇的衍生物时的体积效率差，需要大量的溶剂。作为上述多元醇，优选环状多元醇。作为环状多元醇，优选糖类或糖衍生物，其中优选双糖类、寡糖类、糖醇。多元醇中，具有RF基和羧基的化合物通过酯键与该多元醇的一个羟基结合，具有乙烯性双键和羧基的化合物通过酯键与该多元醇的另一个羟基结合，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该多元醇的另一个羟基结合，因此多元醇的羟基数为2个以上，较好为4个以上，更好为6个以上。对羟基数的上限没有限制，较好为20个左右，更好为12个以下。此外，较好的是环状多元醇的羟基的大部分结合在环上。这是因为，可以认为上述羟基朝向分子的外侧，向该羟基导入的乙烯性双键易发生聚合反应。8本发明的聚合性含氟化合物具有一个以上的结构(A)，该结构(A)是具有Rp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。Rp基的碳数较好为112，更好为312。RF基的结构可例举直链结构、分支结构、环结构或部分具有环的结构，优选直链结构或分支结构。RF基优选可含有醚性氧原子的垸基或可含有醚性氧原子的链烯基的基团中存在的氢原子中的两个以上被氟取代而得的基团，更优选可含有醚性氧原子的全氟垸基或可含有醚性氧原子的全氟链烯基。作为Rp基的具体示例，可例举以下基团。F(CF2)3—、F(CF2)4—、F(CF2)5—、F(CF2)6-、F(CF2)厂、F(CF2)8-、CF3CF20CF2—、CF3CF20CF2CF20CF2—、CF3CF2CF2OCF2—、CF3CF2CF2CF20CF2—、CF3CF2CF20CF(CF3)—、CF3CF2CF20CF(CF3)CF20CF(CF3)-。为形成上述结构(A)，可使用具有RF基的羧酸、具有RF基的羧酸卤化物或具有RF基的酸酐。其中，从反应性和易得性的角度来看，优选使用具有RF基的羧酸齒化物，特优选使用具有RF基的羧酸氟化物。作为具有W基的羧酸氟化物，可例举以下化合物。F(CF2)3C0F、F(CF2)4C0F、F(CF2)5C0F、F(CF2)6C0F、F(CF2)7C0F、F(CF2)8C0F、CF3CF20CF2C0F、CF3CF20CF2CF20CF2C0F、CF3CF2CF20CF2C0F、CF3CF2CF2CF20CF2C0F、CF3CF2CF2OCF(CF3)COF、CF3CF2CF20CF(CF3)CF20CF(CF3)COF。上述结构(A)优选具有-CF2C00-键或-CF(CF3)C00-键的结构。艮卩，作为具有RF基的羧酸氟化物，与羧基结合的RF基的末端优选为-CF2-或-CF(CF3)-。如下所述，本发明的形成有功能性材料的图案的部件的制造中，较好的是结构(A)的酯键易水解，这是因为，如果酯键为-CF2C00-键或-CF(CF3)C00-键，则特别容易水解。本发明的聚合性含氟化合物具有一个以上的结构(B)，该结构(B)是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、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。为形成上述结构，可例举下面的方法(1)及(2)。(1)使用具有乙烯性双键的羧酸、具有乙烯性双键的羧酸氯化物、或具有乙烯性双键的酸酐作为具有乙烯性双键的化合物，与多元醇的羟基形成酯键的方法。(2)使用具有乙烯性双键和异氰酸酯基的化合物作为具有乙烯性双键的化合物，与多元醇的羟基形成氨基甲酸酯键的方法。作为具有乙烯性双键的羧酸，可例举丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、丁烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、肉桂酸。作为具有乙烯性双键的羧酸氯化物，可例举(甲基)丙烯酰氯。作为具有乙烯性双键的酸酐，可例举马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、甲基-5-降冰片烯-2，3-二羧酸酐、3，4，5,6-四氢化邻苯二甲酸酐、顺-1，2，3，6-四氢化邻苯二甲酸酑、2-丁烯基琥珀酸酐。作为具有乙烯性双键和异氰酸酯基的化合物，可例举2-(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、1，1-(双(甲基)丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯、具有(甲基)丙烯酰氧基和羟基的化合物与二异氰酸酯的l:l反应物。从原料的易得性的角度来看，优选上述方法(l)，从易反应性的角度来看，特优选使用具有乙烯性双键的羧酸卤化物。在使用羧酸卤化物的情况下，通过使上述具有RF基的羧酸氟化物和该羧酸卤化物同时或连续地与多元醇反应，可同时或连续地形成结构(A)和结构(B)，因此可縮短制造工序。本发明的聚合性含氟化合物中的氟原子的含有率较好为2060质量%，更好为3050质量％。如后所述，使含有聚合性含氟化合物的组合物固化而成的膜不仅显示出疏水性，还显示出疏油性。如果氟原子的含有率过少，则使含有聚合性含氟化合物的组合物固化而成的膜的疏水性、疏油性可能会较差。如果氟原子的含有率过多，则虽然疏水性、疏油性优良，但是在有机溶剂中的溶解性可能会变差，难以涂布于基材。从上述角度来看，本发明的聚合性含氟化合物较好的是在一个分子内具有两个以上的结构(A)。本发明的聚合性含氟化合物较好的是在一个分子内具有三个以上的结构(B)，更好的是具有四个以上的结构(B)。聚合性含氟化合物具有其中的乙烯性双键数越多该化合物发生反应的几率越高、由光照引起固化的灵敏度越高的优点。从上述角度来看，本发明的聚合性含氟化合物较好的是在一个分子内具有两个以上的结构(A)和三个以上的结构(B)。另外，本发明的聚合性含氟化合物的分子内可残存有未反应的羟基。〈组合物〉本发明的组合物含有聚合性含氟化合物和光聚合引发剂。光聚合引发剂是吸收光并产生自由基、藉此引发聚合反应的物质，可从引发(甲基)丙烯酰基的聚合反应的物质中选择。作为优选例，例如可例举2-羟基-2-甲基-l-苯基丙垸-l-酮(默克(Merck)公司制，DAROCURE1173)、l-羟基环己基苯基酮(汽巴嘉基(Ciba-Geigy)公司制，IRGACURE184)、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙垸-1-酮(默克公司制，DAR0CURE1116)、苄基二甲基縮酮(汽巴嘉基公司制，IRGACURE651)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉丙烷-l-酮(汽巴嘉基公司制，IRGACURE907)、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁酮-l(汽巴嘉基公司制，IRGACURE369)、2，4-二乙硫基站吨酮(日本化药株式会社制，KAYACUREDETX)。它们可单独使用，也可两种以上混合使用。光聚合引发剂的量相对于聚合性含氟化合物的总量较好为O.150质量％，更好为110质量％。本发明的组合物对促进组合物的固化有效，因此较好的是含有具有四个以上的聚合性官能团的多官能化合物。这里，多官能化合物是上述聚合性含氟化合物以外的化合物。特别是在使用乙烯性双键数为3个以下的聚合性含氟化合物作为聚合性含氟化合物的情况下，较好的是含有上述多官能化合物。在使用乙烯性双键数为四个以上的聚合性含氟化合物作为聚合性含氟化合物的情况下，较好的也是含有上述多官能化合物。多官能化合物的聚合性官能团优选(甲基)丙烯酰基。作为该多官能化合物的优选例，可例举季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等。组合物中的多官能化合物的量相对于聚合性含氟化合物的总量较好为O.1100质量％，更好为550质量％。如果多官能化合物的量过多，则使组合物固化而成的膜所构成的疏水性区域的疏水性可能会降低。〈具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材〉用本发明的组合物可以制造基材表面具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材。本发明的经处理的基材可通过如下工序制造在具有亲水性表面的基材的该表面形成含本发明的组合物的涂膜；接着对该涂膜的部分表面照射光，使组合物固化，形成疏水性膜；接着除去存在于基材表面的未固化的组合物，使亲水性表面暴露。本发明的经处理的基材可如图l所示，通过下述的工序14来制造。工序l:对基材l的表面进行亲水化处理，将表面制成亲水性的表面2的工序(图l(a))。工序2:接着在该表面2形成含有本发明的组合物的涂膜3的工序(图l(b))。工序3:接着对涂膜3的部分表面照射光6，使组合物固化，形成疏水性膜4的工序(图l(c))。工序4:接着除去存在于基材表面的未固化的组合物，使亲水性表面2暴露的工序(图l(d))。工序l:在基材表面呈亲水性时可省略工序l，但较好的是对基材表面进行亲水化处理。作为本发明的基材，可从由如下材料构成的基材中选择玻璃，硅晶片，Pd、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W或Pb等金属，Pd0、Sn02、ln203、PbO或St)203等金属氧化物，HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、YB4或GdB4等硼化物，TiC、ZrC、HfC、TaC、SiC或WC等碳化物，TiN、ZrN或HfN等氮化物，Si或Ge等半导体，碳，聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚四氟乙烯等树脂等。优选玻璃、硅晶片、金属氧化物或聚酰亚胺。对基材的形状无特别限制，较好的是平面、曲面或部分具有曲面的平面，更好的是平面。此外，对基材的面积也无特别限制，可采用具有可使用现有的涂布方法的大小的面的基材。此外，对本发明的基材表面进行的处理较好的是在平面上的基材的一个面上进行。制造经处理的基材时，较好的是预先清洗基材表面。此外，较好的是对基材表面进行亲水化处理，更好的是使用表面具有亲水性薄膜的基材。这些表面处理可通过共通的方法来进行，此外，有时也会难以区分该处理是这些处理中的哪一个。本说明书中，将这些处理全都视作基材的亲水化处理，进行以下说明。作为对基材表面进行亲水化处理的方法，可使用对塑料、金属、玻璃、陶瓷等的表面进行亲水化处理的常规方法。作为该方法，可例举对基材表面进行湿式清洗的方法、对基材表面进行湿式氧化的方法、对基材表面进行光清洗或光氧化的方法、在基材表面涂布亲水性化合物的方法或将它们12组合而成的方法。基材的材质为亲水性的情况下，可直接使用，但这样的基材通常容易污染。因此，较好的是在使用前通过湿式清洗、光清洗或它们的组合来对基材进行亲水化处理。基材的材质为疏水性的情况下，较好的是通过湿式氧化、光氧化或亲水性化合物的涂布来对基材表面进行亲水化处理。基材的湿式清洗可使用水、水系洗涤剂或非水系洗涤剂(有机溶剂、氟系溶剂等)。特优选在用水或含有表面活性剂的水系洗涤剂清洗基材后，用异丙醇或乙醇等低沸点的有机溶剂除去表面的异物和水分并同时进行干燥的方法。还可根据基材的种类和污染物的种类、程度而追加工序或省略部分工序。附着有有机污染物的基材的湿式清洗较好的是如下所述进行首先，为除去该污染物，预先用二氯五氟丙烷(旭硝子株式会社制AK—225，CF3CF2CHC12和CC1F2CF2CHC1F的混合物)等氟系溶剂进行清洗，然后用水系洗涤剂或有机溶剂对基材进行浸渍清洗。进行浸渍清洗时，可并用超声波清洗。对于玻璃，也可采用如下方法来代替浸渍清洗，或与浸渍清洗共同使用用含有氧化铈系微粒的研磨剂进行研磨清洗，再用纯水洗涤，风干后使用。基材的湿式氧化是用过氧化物等氧化剂的水溶液对表面进行氧化。作为氧化剂无特别限制，可例举硫酸、硝酸、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵、高锰酸钾等。对基材进行湿式氧化的方法只要是能在基材表面涂布该水溶液的方法即可，无特别限制，可采用旋涂法、浸涂法、喷涂法、辊涂法等。作为对基材进行光清洗或光氧化的方法，有UV照射处理、UV/03处理、等离子体处理、电晕放电处理、火焰处理等，优选UV/03处理。此外，仅采用湿式清洗容易有微量的有机污染物(例如中性洗漆剂的表面活性剂的残渣，洁净室的悬浮物等)残留。与此相对，上述的光清洗没有此问题。因此，优选先通过湿式清洗除去较大的污染物，然后通过光清洗进行清洗的方法。作为可用于基材表面的亲水化处理的亲水性化合物，有聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等亲水性聚合物，丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇等多元醇等。此外，作为与基材表面反应、在表面形成硅垸醇基等亲水性残基的亲水化处理化合物，可例举Si(OCH丄、Si(0CH2CH3)4、[(CH3)3Si]2NH、13H-Si(0CH2CH3)3、NH2CH2CH2CH2-Si(0CH2CH3)3等具有水解性基团的硅烷化合物或该化合物部分或完全水解而得的化合物，或该化合物的水解缩合物。亲水性化合物较好的是溶解在溶剂中，以溶液的形式涂布。亲水性聚合物和多元醇较好的是溶解在水中，硅垸化合物较好的是溶解在异丙醇等醇系溶剂中。溶液中的亲水性化合物的浓度较好的是0.0110质量％，更好的是O.11质量％。对涂布于基材的方法无特别限制，可采用旋涂法、浸涂法、喷涂法、辊涂法、弯液面涂布法(meniscuscoating)、网版印刷法等。作为在基材表面由不同的材料形成的情况下进行的亲水化处理，如采用涂布亲水性化合物的方法，则可对不同材料的表面赋予相同的亲水性，因此较佳。工序2:为了在具有亲水性表面的基材的表面形成含有本发明的组合物的涂膜，较好的是在将组合物涂布于基材后进行干燥。组合物较好的是以含有溶剂的溶液的形式涂布。作为溶剂，优选甲醇、乙醇、异丙醇等醇类，乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类，己烷等烃类。溶液中的固态成分的浓度较好的是0.0150质量％，更好的是O.110质量％。作为涂布方法，可采用旋涂、浸涂、线棒涂布(wire-barcoating)、刮刀涂布、辊涂等方法。涂布较好的是在室温下或在加热下进行。此外，涂布后的基材较好的是在大气中或在氮气流中等进行干燥。该干燥较好的是在室温下进行。在加热下进行干燥时，较好的是根据基材的材质的耐热性适当地改变温度及时间。工序3:形成涂膜后，对涂膜的部分表面照射光。光照所用的光优选波长为200nm以上的光，更优选波长为300nm以上的光。此外，优选波长为380mn以下的光，更优选波长为365nm以下的光。波长为200nm以上的光具有分解基材的可能性低的优点。此外，通过照射波长为380nm以下的光而引发聚合的光聚合引发剂易于获得，光源也廉价。照射时间可根据光的波长、光的强度，光源的种类、组合物的种类等作适当改变。光源为超高压水银灯时，以2100iw/cni2照射5120秒即可。光源为高压水银灯时，一般来说照射比超高压水银灯更短的时间即可。14作为光源，可例举低压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、氤灯、钠灯、氮气等的气体激光器、有机色素溶液的液体激光器、使无机单晶体中含有稀土离子而得的固体激光器等。此外，作为除可得到单色光的激光器以外的光源，可使用利用带通滤波器、带阻滤波器等光学滤波器从宽频带的线状光谱、连续光谱中获取的特定波长的光。由于可以一次照射较大的面积，因此作为光源优选高压水银灯或超高压水银灯。光的照射较好的是介以光掩模来照射光。通过该方法，可仅在膜表面的所要的区域内引发固化反应，可得到亲水性区域和疏水性区域形成为所要的图案的经处理的基材。本发明的所要的图案根据其用途的不同而不同，例如为线状、点状、环状、格子状、蜂窝状等的重复图案，或与用途相对应的配线、电极、绝缘层、发光层等的图案等，其间隔例如为0.5umlcra。光照的气氛可任意选择。在形成膜厚为100nm以下的使组合物固化而成的疏水性膜时，可能会受到因氧气引起的固化阻碍，因此较好的是在氮气气氛等惰性气体气氛下进行光照。作为惰性气体，可例举选自氮、氩、氦、二氧化碳等的气体，由于可廉价地获得，因此最好的是氮气。如果光照所用的光是会透射过基材的波长的光，则光照可以从基材的任一面侧进行，通常，较好的是从基材的含有组合物的膜的面侧进行光照。介以光掩模用光或激光进行光照的情况下，可得到亲水性区域和疏水性区域形成为所要的图案而成的经处理的基材。此外，可形成亲水性区域和疏水性区域的线宽为10nm以下的图案。工序4:形成使组合物固化而成的疏水性膜后，除去存在于基材表面的未固化的组合物。通过除去未固化的组合物，可使亲水性表面暴露。作为除去未固化的组合物的方法；在聚合性含氟化合物为低分子量化合物的情况下，优选喷射氮气流进行除去的方法。在聚合性含氟化合物为高分子量化合物的情况下，由于不易蒸发，因此优选用有机溶剂对残存有聚合性含氟化合物的表面迸行清洗的方法。作为清洗所用的有机溶剂，优选可溶解聚合性含氟化合物的溶剂。作为该有机溶剂，可例举甲醇、乙醇、异丙醇等醇系溶剂，乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶剂，己烷等烃系溶剂等。如上所述，可提供基材表面具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材。亲水性区域和疏水性区域可通过与水的接触角来区分。本说明书中，该接触角表示实施例中记载的静滴法的测定值。亲水性区域与水的接触角较好为50度以下，更好为40度以下，特好为20度以下。疏水性区域与水的接触角较好为80度以上，更好为100度以上，特好为110度以上。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较好为50度以上，更好为70度以上，特好为80度以上。本发明的经处理的基材中的疏水性区域由使含有本发明的聚合性含氟化合物的组合物固化而成的疏水性膜形成，因此不仅对水，对有机溶剂也具有疏液性。疏水性区域对有机溶剂具有疏液性，因此相对地，亲水性区域对有机溶剂具有亲液性。亲水性区域与十六垸的接触角较好为40度以下，更好为30度以下，特好为20度以下。疏水性区域与十六烷的接触角较好为40度以上，更好为50度以上，特好为60度以上。亲水性区域与十六烷的接触角和疏水性区域与十六垸的接触角的差较好为20度以上，更好为30度以上，特好为40度以上。涂布了后述的含有功能性材料的液体的情况下，亲水性区域和疏水性区域的接触角的差越大，则跨越疏水性区域和亲水性区域的含有功能性材料的液体越容易流入亲水性区域，通过使含有功能性材料的液体干燥而得的功能性材料的图案可更准确地再现疏水性区域和亲水性区域的图案。此外，亲水性区域的接触角的绝对值越小，则含有功能性材料的液体越是可在亲水性区域内良好地浸润扩散，使含有功能性材料的液体干燥而得的功能性材料的图案的膜厚更为均一。本发明中，在使用塑料基板等柔性基板作为基材的情况下，通过设置多个轧辊和在多个轧辊之间设置曝光机来对基板进行光照，能以高生产量得到经处理的基材，所述多个轧辊以能够实施成巻法(RolltoRollmethod)的形态设置。〈形成有功能性材料的图案的部件〉用亲水性区域和疏水性区域形成为所要的图案而成的经处理的基材，可制造形成有功能性材料的图案的部件。本发明的部件可通过如下工序制造在经处理的基材的表面涂布含有功能性材料的液体，使该液体附着于经处理的基材的形成有图案的亲水性区域；接着通过干燥形成功能性材料的图案；根据需要除去疏水性膜。本发明的形成有功能性材料的图案的部件如图2所示，可通过下述的工序5、6和根据需要进行的工序7来制造。工序5:在经处理的基材9的表面涂布含有功能性材料的液体11(图2(e))，使该液体11附着于经处理的基材的形成有图案的亲水性区域7的工序(图2(f))。工序6:接着通过干燥形成功能性材料12的图案的工序(图2(g))。工序7:接着除去由疏水性膜4构成的疏水性区域8的工序(图2(h))。工序5:作为功能性材料，可例举形成金属配线的金属粒子分散糊料、形成滤色片的色素材料、形成电子设备有机显示器的陶瓷材料、有机半导体材料等。含有功能性材料的液体是指使功能性材料溶解或分散于水、有机溶剂或它们的混合物而得的液体或液状体。本发明的经处理的基材的疏水性区域如上所述呈疏油性，因此作为上述有机溶剂，也可使用极性较低的有机溶剂。作为有机溶剂无特别限制，可例举甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类，正戊垸、正己烷、正庚垸、正辛垸、癸烷、十二垸、十四垸、十六烷、十八烷、环己垸、甲苯、二甲苯、四氢化萘、十氢化萘等烃类，乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、四氢呋喃、二噁垸等醚类化合物，碳酸异丙烯酯、Y-丁内酯、N-甲基-2-吡咯垸酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环己酮等极性化合物。较好的是从溶解性、分散性、安定性等方面考虑来选择合适的溶剂。这些有机溶剂可单独使用或以两种以上的混合物的形式使用。作为液体的涂布方法，可例举旋涂、浸涂、线棒涂布、刮刀涂布、辊涂等涂布方法，网版印刷、喷墨法等对特定区域的印刷方法。其中，在可选择性地对由亲水性区域和疏水性区域构成的图案上的亲水性区域进行涂布方面，优选网版印刷、喷墨法。工序6:使涂布后的基材干燥，除去工序5中使用的溶剂，藉此可得到形成有功能性材料的图案的部件。干燥较好的是在大气中或在氮气流中等进行。此外，干燥较好的是在室温或在加热下进行。在加热下进行干燥的情况下，17较好的是根据基材的材质的耐热性适当地改变温度及时间。工序7:对于形成有功能性材料的图案的部件，进一步除去疏水性膜而成的部件作为电子元件有用。除去疏水性膜是因为将该部件用作电子元件时，疏水性膜可能会影响元件的工作。疏水性膜的除去较好的是用碱性水溶液进行清洗。可利用碱性水溶液除去疏水性膜的原因不明，但本发明者是基于如下考虑。本发明中，疏水性膜中存在聚合性含氟化合物的聚合物。该聚合物有具有RF基和羧基的化合物通过酯键结合而成的结构(A)，该酯键在碱性条件下被水解，生成具有RF基的羧酸的盐及醇。具有RF基的羧酸的盐溶于水。醇虽然是聚合物的一部分，但由于是多元醇，因此可溶于水。作为碱性水溶液，可例举碱金属氢氧化物(氢氧化钠、氢氧化钾等)的水溶液或甲醇溶液、四甲基铵氢氧化物的水溶液或甲醇溶液，其中优选氢氧化钠的水溶液。如上所述从易于除去的角度来看，疏水性膜的厚度越薄越好。其厚度较好的是O.1100nra，更好的是O.150nm，特好的是O.110nra。实施例以下，例举实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不局限于这些实施例。聚合性含氟化合物(a)的合成在200mL的三口烧瓶中将蔗糖(1.0g)、三乙胺(3.0g)及作为阻聚剂的氢醌(10rag)溶于50mL的二甲基甲酰胺。在冰浴下，相对于l当量的蔗糖，缓慢滴加4当量的丙烯酰氯。在室温下搅拌l小时后，在冰浴下，相对于l当量的蔗糖，缓慢滴加4当量的全氟羧酸氟化物CF3CF2CF20CF(CF3)C0F。进一步在室温下搅拌3小时，添加100raL的蒸馏水，添加50rnL的二氯五氟丙垸(旭硝子株式会社制，商品名AK—225，下面简称为R225)进行萃取。用100mL蒸馏水清洗3次，蒸馏除去溶剂，得到生成物。生成物中的丙烯酰基和CF3CF2CF20CF(CF3)CO-基的比率(摩尔比)通过^H-醒R及，-醒R的内标分析如下所述算出。使用1，3-双(三氟甲基)苯作为内部标准物质。丙烯酰基的含量通过^-丽R由与内部标准物质的苯环结合的质子(4H)和5.96.5ppm的丙烯酰基的质子(3H)的积分比求出。此外，CF3CF2CF2OCF(CF3)CO-基的含量通过19F-NMR由内部标准物质的氟(6F)和CF3CF2CF20CF(CF3)CO-基的氟的积分比求出各自的比率。将比率的总和看作是作为原料的多元醇的羟基数，其值示于表l。[例26]聚合性含氟化合物(b)(f)的合成除如表l所示改变聚合性含氟化合物(a)的合成中的多元醇的种类、丙烯酰氯的量、全氟羧酸氟化物的种类及量以外，与聚合性含氟化合物(a)的合成同样地得到聚合性含氟化合物(b)(f)。表l例化合物多元醇CH2=CHC0C1RFC0F生成物中的CH^CHC0C1基当量种类当量和lf基的比率(摩尔比)1蔗糖4X44.2:3.82b蔗糖5X35.3:2.73c蔗糖6X26.1:1.94d蔗糖3y53.4:4.65蔗糖6y26.0:2.06f山梨糖醇3X32.9:3.1另外，表1中，全氟羧酸氟化物的含义如下所示。x:CF3CF2CF2OCF(CF3)COF，y:CF3CF2CF20CF(CF3)CF20CF(CF3)COF。组合物的调制在样品瓶中取异丙醇(下面简称为IPA)(2.5g)作为溶剂，添加光聚合引发剂(IRGACURE907，汽巴嘉基公司帝ij)的1XIPA溶液(0.06g)。向其中添加聚合性含氟化合物")的10%溶液(0.lg，溶剂IPA)。将样品瓶振动数次，使溶液混合，调制成组合物(al)。将其作为涂布溶液在以下工序中使用。组合物的调制除如表2所示改变组合物1的配制中的聚合性含氟化合物的种类及溶剂、有无添加二季戊四醇六丙烯酸酯溶液以外，与组合物1的配制同样地得到表2中记载的各组合物。另外，添加二季戊四醇六丙烯酸酯溶液是指在调制组合物时进一步添加二季戊四醇六丙烯酸酯(下面简称为DPHA)的l%IPA溶液(0.2g)。19<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>[例17]经处理的基材的制作(基板的清洗)用乙醇清洗5cm见方的硅晶片后，进行UV/03清洗。(组合物的涂布)将例7中制作的组合物al旋涂(3000rpm，20秒)于清洗后的硅晶片，形成涂膜。(光照)在氮气气氛下从膜侧介以具有开孔图案(2.5cmX5cm)的光掩模用超高压水银灯对所得涂膜的表面进行照射。如下所示的光照条件中，采用了条件l。条件l:以85mW/cW的强度照射365nm波长的光30秒。条件2:以50mW/cn/的强度照射365mn波长的光10秒。(基材的清洗)用IPA冲洗光照后的基材后，用乙醇冲洗，用氮气流干燥，将所得基材作为经处理的基材。经处理的基材的制作除如表3所示改变例17的经处理的基材的制作中所涂布的组合物和光照条件以外，与例17的经处理的基材的制作同样地得到各经处理的基材。对例1728中制作的经处理的基材进行以下评价。(接触角的测定)测定经处理的基材的表面与水及十六烷的接触角。与水的接触角是通过静滴法，以JISR3257"基板玻璃表面的浸润性试验方法"为基准，在基材上的测定表面的3处载置水滴，对各水滴进行测定。液滴为2"L/滴，测定在2(TC下进行。接触角以3个测定值的平均值(n二3)表示。与十六烷的接触角也用相同的方法进行。结果示于表3。(利用碱性水溶液的疏水性膜的除去)用氢氧化钠水溶液清洗经处理的基材，对疏水性膜的除去程度如下所述进行评价。结果示于表3。用O.lmol/L的氢氧化钠水溶液清洗，与水的接触角达到10度以下的情况，〇用1.0mol/L的氢氧化钠水溶液清洗，与水的接触角达到10度以下的情况，X:用1.0mol/L的氢氧化钠水溶液清洗，与水的接触角未达到10度以下的情况。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>例1728中可以确认形成了具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材。可知，组合物中未添加DPHA的例17和例18，光照量较多的例17与光照量较少的例18相比，光照部位与十六院的接触角大，组合物中添加了DPHA的例19和例20，光照量的影响较小。(比较例)除用CH2=C(CH3)COOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF34t替例17中的组合物a1进行涂布以外，通过与例17相同的方法制作经处理的基材。测定了该经处理的基材的接触角，但完全未发现有疏水性。形成有疏水亲水图案的经处理的基材的制作除在光照时用10umL/S的光掩模以外，进行与例17相同的操作，得到具有亲水性区域和疏水性区域的图案的处理基板。用SEM观察样品表面。照片示于图2。确认有宽10wm的明暗图案的形成。用AFM测定疏水性区域的膜厚，结果为6llnm，IO个点的平均值为8.3nm。产业上利用的可能性利用本发明，可在不使用大型设备、真空装置及高能光源的情况下形成由亲水性区域和疏水性区域构成的精细的图案。在利用喷墨法对该图案表面喷射功能性墨时，功能性墨仅保持于亲水性区域，不保持于疏水性区域，因此可用功能性墨在基材上形成图案。此外，本发明也可用于电子器件的电路形成。此外，具有疏水亲水图案的薄膜也可在亲水性区域含有功能性墨，然后转印至其它基材。另外，在这里引用2006年8月11日提出申请的日本专利申请2006-219780号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。权利要求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RF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，其中，RF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.如权利要求l所述的聚合性含氟化合物，其特征在于，多元醇为糖类或糖衍生物。3.如权利要求1或2所述的聚合性含氟化合物，其特征在于，结构(A)具有-CF2C00-键或-CF(CF3)C00-键。4.如权利要求13中任一项所述的聚合性含氟化合物，其特征在于，具有三个以上的结构(B)。5.—种组合物，其特征在于，含有权利要求14中任一项所述的聚合性含氟化合物和光聚合引发剂。6.如权利要求5所述的组合物，其特征在于，含有具有四个以上的聚合性官能团的多官能化合物，其中，多官能化合物是所述聚合性含氟化合物以外的化合物。7.—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，其特征在于，所述疏水性区域由使权利要求5或6所述的组合物固化而成的疏水性膜构成。8.如权利要求7所述的经处理的基材，其特征在于，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.如权利要求7或8所述的经处理的基材，其特征在于，亲水性区域与十六烷的接触角和疏水性区域与十六垸的接触角的差为20度以上。10.如权利要求79中任一项所述的经处理的基材，其特征在于，疏水性膜的厚度为O.1100nm。11.如权利要求710中任一项所述的经处理的基材，其特征在于，在亲水性区域和疏水性区域中形成有所需的图案。12.—种基材表面具有亲水性区域和疏水性区域的经处理的基材的制造方法，其特征在于，包括在具有亲水性表面的基材的该亲水性表面形成含有权利要求5或6所述的组合物的涂膜的工序；接着，对该涂膜的部分表面照射光，使组合物固化，形成疏水性膜的工序；接着，除去存在于基材表面的未固化的组合物，使亲水性表面暴露的工序。13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，具有亲水性表面的基材是通过表面的亲水化处理而得的基材。14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，照射具有200nra以上的波长的光。15.—种形成有功能性材料的图案的部件的制造方法，其特征在于，包括在权利要求ll所述的经处理的基材的表面涂布含有功能性材料的液体，使该液体附着于经处理的基材的形成有图案的亲水性区域的工序；接着，通过干燥形成功能性材料的图案的工序。16.—种形成有功能性材料的图案的部件的制造方法，其特征在于，包括在权利要求ll所述的经处理的基材的表面涂布含有功能性材料的液体，使该液体附着于经处理的基材的形成有图案的亲水性区域的工序；接着，通过干燥形成功能性材料的图案的工序；接着，除去疏水性膜的工序。17.如权利要求16所述的部件的制造方法，其特征在于，通过用碱性水溶液进行清洗来除去疏水性膜。全文摘要本发明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。本发明的聚合性含氟化合物是多元醇的衍生物，该化合物的特征在于，在一个分子内具有一个以上的结构(A)(具有氟烷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)和一个以上的结构(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)。文档编号C08F20/24GK101501081SQ20078002943公开日2009年8月5日申请日期2007年8月10日优先权日2006年8月11日发明者古川丰,星野泰辉申请人:旭硝子株式会社