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WO2019124151A1 - 成膜方法 - Google Patents

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Publication number
WO2019124151A1
WO2019124151A1 PCT/JP2018/045400 JP2018045400W WO2019124151A1 WO 2019124151 A1 WO2019124151 A1 WO 2019124151A1 JP 2018045400 W JP2018045400 W JP 2018045400W WO 2019124151 A1 WO2019124151 A1 WO 2019124151A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aerosol
substrate
film
film forming
liquid
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/045400
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌孝 長谷川
勇人 金沢
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN201880081409.7A priority Critical patent/CN111491746B/zh
Priority to JP2019560989A priority patent/JP7023985B2/ja
Publication of WO2019124151A1 publication Critical patent/WO2019124151A1/ja
Priority to US16/906,432 priority patent/US11318495B2/en

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    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles

Definitions

  • the present invention relates to a deposition method by aerosol deposition.
  • a raw material liquid containing a film forming material is aerosolized, and the generated aerosol is transported by a carrier gas to be supplied to a substrate to evaporate the solvent in the aerosol attached to the substrate.
  • the technique which forms film-forming material into a film is known. This film formation technique is also called aerosol deposition.
  • Aerosol deposition forms a film by means of an aerosol that is very small compared to droplets in film formation such as inkjet and spray coating. Therefore, according to the aerosol deposition, a film having a uniform thickness can be precisely formed with high followability (coverage) to the unevenness of the base material and the like.
  • droplets can be selectively landed at the target position.
  • a wiring pattern can be formed by landing ink droplets according to a target wiring pattern.
  • aerosol deposition basically, the aerosol is supplied almost uniformly over the entire surface of the substrate. That is, in aerosol deposition, it is not possible to selectively form a film on a desired position on a substrate.
  • aerosol deposition is formed by patterning a liquid repellent area having liquid repellency to the raw material liquid and a lyophilic area having lyophilic property to the raw material liquid on the base material. It has been proposed to form a film on a desired region of a substrate to form a film corresponding to a wiring pattern or the like.
  • Patent Document 1 discloses a process of forming a functional layer whose lyophobic property is modified by irradiation of light energy on the surface of a substrate (substrate), and light energy patterned in the functional layer on the substrate And a functional solution containing molecules or particles of the material for the electronic device are converted into an aerosol (mist), and the aerosol is used as a carrier gas. And C. depositing the mixed gas onto the surface of the substrate treated in the photo-patterning step.
  • the object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a film forming method capable of forming a target pattern with high accuracy by aerosol deposition. .
  • the present invention has the following configuration.
  • [1] In forming a film forming material on a substrate by aerosolizing a raw material liquid containing the film forming material and supplying the aerosol to the substrate,
  • the substrate has a liquid repellent area that is liquid repellent to the raw material liquid and a lyophilic area that is lyophilic to the raw material liquid on the film formation surface,
  • a film forming method characterized by satisfying “D ⁇ L / 2” when the width of the liquid repellent region is L and the diameter of the aerosol is D.
  • the film forming method according to [1] wherein the aerosol is supplied to the substrate while vibrating the substrate.
  • the lyophilic area and the lyophobic area of the substrate are formed by subjecting the entire surface of the film-forming surface of the substrate to lyophilic treatment, and then forming a pattern having liquid repellency to the raw material liquid
  • the film forming method according to any one of [1] to [7], wherein the lyophilic area and the liquid repellent area form a wiring pattern.
  • the film forming method according to [8], wherein the wiring pattern is a line and space wiring pattern.
  • the film formation method of the present invention it is possible to form a target pattern with high accuracy by aerosol deposition.
  • FIG. 1 is a conceptual view for explaining an example of the film forming method of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual view for explaining an example of the film forming method of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining an example of a method of forming a liquid repellent area and a lyophilic area on a substrate.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining another example of the film forming method of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual view for explaining another example of the film forming method of the present invention.
  • the film forming apparatus 10 shown in FIG. 1 is an apparatus for forming a film on the base material Z by the above-described aerosol deposition, and includes an aerosol generating unit 12 and a film forming unit 14.
  • the aerosol generating unit 12 and the film forming unit 14 are connected by a guiding pipe 16.
  • the film forming method of the present invention uses the base material Z having a lyophilic area that is lyophilic with respect to the raw material liquid M and a liquid repellent area that is liquid repellent with respect to the raw material liquid M. And, when the width of the liquid repellent area is L and the diameter of the aerosol A is D, “D ⁇ L / 2” is satisfied (see FIG. 2).
  • the film forming method of the present invention basically performs film formation similar to known aerosol deposition (mist deposition) except that this condition is satisfied. Therefore, the film forming apparatus 10 shown in FIG. 1 is basically a known apparatus for forming a film by aerosol deposition.
  • the film forming apparatus 10 also includes means for supplying the raw material liquid M, means for collecting the aerosol A (raw material liquid M) not used for film formation, and means for purifying the carrier gas, etc. You may have the various members which the well-known apparatus which forms into a film by deposition has.
  • the lyophilic area and the lyophobic area formed on the substrate Z are also referred to as a “lyophobic pattern” for convenience.
  • the aerosol generation unit 12 aerosolizes the raw material liquid M obtained by dissolving or dispersing the film forming material in a solvent or a dispersion medium, and supplies the generated aerosol A to the induction pipe 16.
  • the aerosol A is sent to the film forming unit 14 through the induction pipe 16.
  • the aerosol generating unit 12 includes a raw material container 20 for containing the raw material liquid M, a container 24 for containing a part of the raw material container 20, and an ultrasonic transducer 26 disposed on the bottom of the container 24. And gas supply means 28 for supplying a carrier gas for sending the aerosol A to the film forming unit 14 through the induction pipe 16.
  • Water W is contained in the container 24.
  • the water W is accommodated in the container 24 in order to transmit the ultrasonic waves generated by the ultrasonic transducer 26 to the raw material liquid M. Therefore, the ultrasonic transducer 26 is immersed in the water W. Further, at least a part of the container 24 accommodating the raw material container 20 is also immersed in the water W.
  • the ultrasonic transducer 26 vibrates, the water W propagates ultrasonic vibration to ultrasonically vibrate the raw material container 20 and ultrasonically vibrate the raw material liquid M accommodated in the raw material container 20.
  • the raw material liquid M is aerosolized, and an aerosol A of the raw material liquid M is generated. That is, the raw material container 20, the container 24, and the ultrasonic transducer 26 constitute a so-called ultrasonic atomizer.
  • the method of ultrasonically vibrating the raw material liquid M is not limited to the method of ultrasonically vibrating the raw material liquid M by propagating ultrasonic waves using water W, that is, an intermediate solution.
  • a method of arranging the ultrasonic transducer 26 on the lower surface of the raw material container 20 and ultrasonically vibrating the raw material liquid M through the raw material container 20, and arranging the ultrasonic transducer 26 on the bottom of the raw material container 20 A known method can be used which is used for ultrasonic vibration of the raw material liquid M in aerosol deposition, such as a method of ultrasonically vibrating the raw material liquid M directly.
  • the film forming material (film to be formed) is not limited, and various materials which can be formed by aerosol deposition can be used.
  • transparent electrode materials such as indium tin oxide, silver halide and metal nanoparticles, and conductive materials serving as wiring in substrates such as semiconductor devices such as carbon nanotubes can be suitably used as a film forming material in the present invention It is.
  • the solvent or dispersion medium used for preparation of the raw material liquid M there is no restriction on the solvent or dispersion medium used for preparation of the raw material liquid M, and various liquids can be used as long as the film forming material can be dissolved or dispersed depending on the film forming material.
  • examples include amides such as methyl ethyl ketone and N, N-dimethylformamide, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, heterocyclic compounds such as pyridine, hydrocarbons such as benzene and oxalic acid, alkyl halides such as chloroform and dichloromethane, methyl acetate and butyl acetate And esters such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ethers such as tetrahydrofuran and 1,2-dimethoxyethane, and organic solvents such as alkyl alcohols such as methanol, ethanol and
  • water is also illustrated as a solvent or a dispersing agent.
  • water it is preferable to use any of ion exchange water, distilled water and pure water.
  • the solvent and the dispersion medium may be used as a mixture of two or more.
  • the aerosol to the base material Z is performed, heating the base material Z as a preferable response for the purpose of the movement of the aerosol A on the base material Z by the Leidenfrost effect.
  • film formation is performed on the base material Z having the lyophilic pattern, but when drying of the aerosol A proceeds by heating, the effect of the lyophilic pattern is reduced.
  • the solvent (dispersion medium) used for preparation of the raw material liquid M preferably has a boiling point of 100 ° C. or less.
  • the raw material liquid M may contain various binders, coupling agents, and the like for the purpose of improving the adhesion of the film after film formation, improving the film strength, and the like, as necessary.
  • the raw material liquid M may contain a polymerizable monomer in order to increase the film hardness of the formed film, if necessary.
  • the ultrasonic transducer 26 is not limited, and various types of ultrasonic transducers (means for generating ultrasonic vibrations) used for aerosolizing (forming into mist) of the raw material liquid M can be used in aerosol deposition.
  • the frequency of the ultrasonic vibration by the ultrasonic transducer 26 is not limited, and the frequency of the ultrasonic vibration that can aerosolize the raw material liquid M may be appropriately set according to the composition of the raw material liquid M and the like.
  • the frequency of ultrasonic vibration for aerosolizing the raw material liquid M is about 15 kHz to 3 MHz.
  • the width L of the liquid repellent area in the hydrophilic pattern and the diameter D of the aerosol satisfy “D ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ L / 2”.
  • the diameter D of the aerosol A can be adjusted by adjusting one or more of the density (concentration) of the raw material liquid M, the surface tension of the raw material liquid M, and the frequency of ultrasonic vibration.
  • the aerosolization of the raw material liquid L is not limited to the ultrasonic vibration of the raw material liquid L, and various known aerosolization methods of the raw material liquid L used in aerosol deposition are used. It is possible.
  • a pressure type, a rotating disc type, an orifice vibration type and an electrostatic type are illustrated as an example.
  • the pressurized method is a method of aerosolizing by colliding a gas whose pressure is increased and the flow rate is increased with a liquid.
  • the rotating disc type is a method in which the liquid dropped onto the high speed rotating disc is aerosolized at the end of the disc by centrifugal force.
  • the orifice vibration type is a method of cutting and aerosolizing a droplet by applying vibration when passing the droplet through an orifice having fine holes.
  • the electrostatic type is a method of aerosolizing a liquid by applying a DC or AC voltage to a capillary through which a droplet passes.
  • the gas supply means 28 is for introducing a carrier gas into the raw material container 20 via the gas supply pipe 28a.
  • the aerosol A floating in the source container 20 is transported from the source container 20 by the carrier gas supplied from the gas supply means 28, and is transported to the film forming unit 14 through the induction pipe 16.
  • the gas supply means 28 is not limited, and various known gas supply means used for supply of carrier gas in aerosol deposition, such as fans, blowers, gas cylinders, and compressed air, can be used.
  • the carrier gas may be supplied to the raw material container 20 by suction from the discharge port 30 a of the film forming unit 14 described later.
  • the amount of gas supplied by the gas supply means 28 is also not limited.
  • the gas supply means 28 supply a carrier gas so that the gas flow in the raw material container 20, the induction piping 16, and the film forming unit 14 (in the casing 30 described later) becomes a laminar flow.
  • a film of uniform thickness can be formed on the surface of the substrate Z by making the gas flow containing the aerosol a laminar flow.
  • the amount of carrier gas supplied by the gas supply means 28 is preferably 3 ⁇ 10 -3 to 5 ⁇ 10 -3 m 3 / min, and more preferably 1 ⁇ 10 -3 to 3 ⁇ 10 -3 m 3 / min.
  • the carrier gas is also not limited, and inert gas such as argon and nitrogen, air, gas itself obtained by aerosolizing a film forming material, and gas formed by aerosolizing another film forming material
  • inert gas such as argon and nitrogen, air, gas itself obtained by aerosolizing a film forming material, and gas formed by aerosolizing another film forming material
  • gases are available, such as those used as carrier gases in aerosol deposition.
  • the film forming unit 14 includes a casing 30, a support 32 that supports the base material Z, and an excitation device 34.
  • the support 32 is disposed within the casing 30.
  • the vibration device 34 is provided as a preferred embodiment, and in the illustrated example, is fixed in contact with the lower surface of the casing 30.
  • the support 32 incorporates a heating means.
  • the substrate Z is not limited, and various films used as a substrate can be used in film formation by aerosol deposition.
  • polyethylene PE
  • polyethylene naphthalate PEN
  • polyamide PA
  • polyethylene terephthalate PET
  • polyvinyl chloride PVC
  • polyvinyl alcohol PVA
  • polyacritonitrile PAN
  • polyimide PI
  • Transparent polyimide polymethyl methacrylate resin (PMMA), polycarbonate (PC), polyacrylate, polymethacrylate, polypropylene (PP), polystyrene (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), cycloolefin copolymer
  • a resin film comprising a resin material such as combined (COC), cycloolefin polymer (COP), triacetyl cellulose (TAC), and ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH);
  • Polylactic acid polyg
  • a microchannel chip substrate such as ⁇ -TAS (micro-Total Analysis Systems), various circuit substrates on a silicon wafer, a bio-template substrate, and the like can also be used. That is, in the film forming method of the present invention, various members having irregularities on the surface can also be used as the substrate Z.
  • surface treatment may be performed on the film formation surface of the base material Z, if necessary.
  • various treatments performed by aerosol deposition can be used depending on the solvent (dispersion medium) contained in the raw material liquid M, the type of the film forming material, and the like.
  • rubbing treatment for providing the substrate Z with orientation is exemplified.
  • a general method of rubbing treatment is described, for example, in "Liquid Crystal Handbook" (Maruzen, published on October 30, 2000).
  • the surface treatment of the substrate Z formation of an underlayer for the purpose of improving adhesion, securing surface smoothness, and the like can also be used.
  • the formation of the base layer may be performed by a known method such as a coating method and a printing method depending on the base layer to be formed.
  • the substrate Z has a lyophilic area that is lyophilic with respect to the raw material liquid M and a liquid repellent area that is liquid repellent with respect to the raw material liquid M on the film formation surface. And have a lyophobic pattern.
  • having lyophilic means that the contact angle between the film-forming surface of the base material Z and the raw material liquid M is less than 90 °.
  • having liquid repellency means that the contact angle between the film-forming surface of the substrate Z and the raw material liquid M is 90 ° or more.
  • the contact angle may be measured in accordance with JIS R 3257 using a commercially available device such as DropMaster 700 manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd., for example.
  • the lyophilic pattern formed on the substrate Z corresponds to, for example, a wiring pattern formed on a substrate such as a semiconductor device, as schematically shown in FIG. , So-called line and space pattern.
  • the upper part is a view of the base material Z as viewed from the plane direction of the main surface, and is a view as viewed in the same direction as FIG. 1.
  • the lower part is a view of the substrate Z as seen from the direction orthogonal to the main surface, and is a view showing a film formation surface of the substrate Z (a plan view of the substrate Z).
  • a main surface is the largest surface in a sheet-like thing (plate-like thing, a film-like thing).
  • the width of the liquid repellent area Za in the hydrophilic pattern is L and the diameter of the aerosol A is D
  • the width L of the liquid repellent area Za And the diameter D of the aerosol A satisfy “D ⁇ L / 2”.
  • the diameter of the aerosol A is, in other words, the particle diameter (particle diameter) of the aerosol particles.
  • the width L of the liquid repellent area Za is, in other words, the diameter of the largest inscribed circle inscribed in the liquid repellent area Za.
  • the width L of the liquid repellent area Za is, for example, a line-and-space pattern corresponding to the wiring pattern, in which the lyophilic pattern formed on the substrate Z conceptually shows in FIG.
  • the diameter of the largest inscribed circle inscribed in the liquid repellent area Za matches the line width of the linear liquid repellent area Za.
  • the width L of the liquid repellent area Za is The diameter of the largest inscribed circle inscribed in the liquid repellent area Za without overlapping with the lyophilic area Zb, that is, in the area surrounded by the plurality of lyophilic areas Zb, without overlapping with the lyophilic area Zb It is the diameter of the largest circle that can be formed.
  • the shape of the island in the sea-island-like lyophobic pattern is not limited, and various shapes such as a circle, an ellipse, a polygon such as a triangle and a square, and an irregular shape can be used.
  • the film forming method of the present invention having such a configuration enables adhesion of the aerosol A to the liquid repellent area Za and film formation in film formation by aerosol deposition on the base material Z on which the lyophilic pattern is formed.
  • the aerosol A is selectively attached to the lyophilic area Zb to suppress film formation of a target pattern (pattern) with high accuracy.
  • the aerosol A is uniformly supplied to the entire surface of the substrate Z, unlike the ink jet that can selectively land droplets on the desired position of the substrate. It is not possible to perform film formation patterned in a pattern.
  • region is suppressed by forming a lyophobic pattern in the to-be-film-formed surface of the base material Z, and a lyophilic area
  • the aerosol A can be selectively attached to the film to form a film patterned in a target pattern.
  • the aerosol A is very small compared to the droplets in the ink jet or the like. Further, in the aerosol deposition, the solvent (dispersion medium) is evaporated from the aerosol A attached to the base material Z, whereby a film forming material is formed on the base material Z. Therefore, in the aerosol deposition, when the aerosol A is significantly smaller than the width L of the liquid repellent area Za, the aerosol A attached to the liquid repellent area Za moves from the liquid repellent area Za to the lyophilic area Zb. The solvent is evaporated from the aerosol A which is a very small droplet, and the film forming material is formed in the liquid repellent area Za.
  • the width L of the liquid repellent area Za and the diameter D of the aerosol A satisfy “D ⁇ L / 2”. Therefore, when the aerosol A reaching the liquid repellent area Za rolls and makes one rotation, the aerosol A reaches the lyophilic area Zb, is held in the lyophilic area Zb, and is deposited. Therefore, according to the film forming method of the present invention, in the aerosol deposition, adhesion of the aerosol A to the liquid repellent area Za and film formation are suppressed, and the aerosol A is selectively adhered to the lyophilic area Zb,
  • the film formation patterned to the target pattern can be performed with high accuracy. That is, for example, in the case of a wiring pattern as shown in FIG. 4, the aerosol A can be properly attached only to the position to be a wiring, and a highly accurate wiring pattern can be formed.
  • the width L of the liquid repellent area Za and the diameter D of the aerosol A preferably satisfy “D ⁇ L”.
  • the width L of the liquid repellent area Za and the diameter D of the aerosol A satisfy “D ⁇ L”
  • the adhesion of the aerosol A to the liquid repellent area Za and the film formation are suppressed more suitably, and more reliably
  • the aerosol A is selectively attached to the lyophilic area Zb, and film formation patterned in a desired pattern can be performed with higher accuracy.
  • the upper limit of the diameter D of the aerosol A is not limited. However, if the diameter D of the aerosol A is too large, that is, if the aerosol A is too large, the aerosol A can not be retained in the lyophilic area Zb, and the aerosol A reaches the liquid repellent area Za, and the patterning accuracy decreases. There is also the possibility of In consideration of this point, the width L of the liquid repellent area Za and the diameter D of the aerosol A preferably satisfy “D ⁇ 2 L”. That is, in the film forming method of the present invention, it is preferable to satisfy “2L ⁇ D ⁇ L / 2”.
  • the hydrophilicity repellent pattern is a line and space like the wiring pattern shown in FIG. 4, it is preferable to satisfy “D ⁇ L + Lb”, where Lb is the width of the linear lyophilic area Zb. That is, in this case, it is preferable to satisfy “L + Lb ⁇ D ⁇ L / 2”.
  • the width L of the liquid repellent area Za is not limited to a configuration that is uniform over the entire area of the film forming area of the substrate Z.
  • the width L of the area Za may have different portions (areas).
  • the liquid repellent area Za may satisfy “D ⁇ L / 2”.
  • 70% or more of the total area of the liquid repellent area Za satisfy “D ⁇ L / 2”, and 80% or more “D ⁇ L / 2”. Is more preferable, and it is particularly preferable that 99% or more satisfy “D ⁇ L / 2”.
  • the method of forming the lyophilic pattern, ie, the lyophilic area and the lyophobic area, on the substrate Z is not limited, and the forming material of the substrate Z and the solvent (dispersion medium) etc. Known methods can be used depending on the composition of the raw material liquid M and the like.
  • the base material Z having liquid repellency and the base material Z having lyophilic property may be the base material Z which is made liquid repellent by subjecting the surface of the base material Z to liquid repellency, or the surface of the base material Z
  • the base material Z may be lyophilic treated to make it lyophilic.
  • a method of forming a lyophobic pattern on the substrate Z As a method of forming a lyophobic pattern on the substrate Z, as an example, when water is used as a solvent for the raw material liquid M, the entire surface of the substrate Z is subjected to a hydrophilization treatment, and then the lyophobic area Za is repelled.
  • a method of transferring a water repellent pattern formed by a liquid agent is exemplified. For example, the entire surface of the substrate Z is subjected to UV ozone treatment in advance to make it hydrophilic. Further, as conceptually shown in FIG. 3, a concavo-convex original plate 36 having concavities and convexities corresponding to the hydrophilicity repellent pattern is prepared.
  • the convex part 36a corresponds to the liquid repellent area Za
  • the concave part 36b corresponds to the lyophilic area Zb.
  • the water repellent H is deposited on the surface of the concavo-convex original plate 36 by, for example, vapor deposition.
  • the convex portion 36a of the concavo-convex original plate 36 on which the water repellent H is formed is brought into contact with the base material Z on which the entire surface is hydrophilized and pressed.
  • the water repellent H of the convex portion 36a is transferred to the base material Z, and the liquid repellent area Za and the lyophilic area Zb are formed on the base material Z. And form an affinity pattern comprising
  • the water repellent H include fluorine compounds and silicon compounds.
  • a commercially available water repellent may be used.
  • film forming methods such as a vapor phase film forming method such as sputtering and a coating method can be used other than vapor deposition.
  • the film of the water repellent H may be formed only on the front end surface of the convex portion 36 a by coating, transfer, and the like.
  • transfer of such a water repellent pattern may be performed using micro contact printing, gravure offset printing, gravure printing, letterpress printing, intaglio printing, offset printing, pad printing, or the like.
  • the method of measuring the diameter of the aerosol A is not limited, and various known methods of measuring the diameter (particle diameter (particle diameter)) of particles can be used.
  • the particle size of the aerosol A may be measured by visualizing the aerosol A using a commercially available microparticle visualization system.
  • a commercially available particulate matter visualization system for example, ViEST manufactured by Shin Nippon Air Conditioning Co., Ltd. is exemplified.
  • the diameter of the aerosol A is basically from generation of the aerosol A to movement in the induction pipe 16 to arrival to the substrate Z, except in the case where the diameter of the aerosol A unexpectedly changes due to collision of the aerosols A and the like. It is considered the same. Also, the diameter of the aerosol A arriving at the substrate Z is basically considered to be uniform over the entire surface of the substrate Z except when the diameter of the aerosol A changes unexpectedly.
  • the diameter D of the aerosol A is not limited, but is preferably 20 to 50 ⁇ m, more preferably 10 to 20 ⁇ m, and still more preferably 1 to 10 ⁇ m.
  • the diameter D of the aerosol can be adjusted by adjusting one or more of the density of the raw material liquid M, the surface tension of the raw material liquid M, and the frequency of ultrasonic vibration.
  • the support 32 is a support means for mounting and supporting the substrate Z.
  • the support means for the base material Z is not limited to the support 32 on which the base material Z is placed, and any known sheet such as a support means for holding the end of the sheet Various means for supporting the objects are available.
  • the roller for conveying the base material Z in the supply part (film forming part) of the aerosol A and the base material Z is wound and conveyed in the supply part of the aerosol A A drum (can) or the like acts as a support means for the substrate Z.
  • the roller which conveys the substrate Z is, for example, a conveyance roller, a conveyance roller pair, or the like.
  • the support 32 incorporates a heating means.
  • the aerosol A moves on the base material Z by the Leidenfrost phenomenon (Leidenfrost effect), so the liquid repellent area Za to the lyophilic area
  • the movement of the aerosol A to Zb can be promoted to further improve the patterning accuracy of the film formation.
  • the heating temperature of the substrate Z is not limited, and the temperature at which the Leidenfrost phenomenon occurs may be appropriately set according to the solvent used for the raw material liquid M.
  • the heating of the substrate Z is preferably performed so that the surface of the substrate Z is 100 ° C. or more, and more preferably 150 ° C. or more.
  • the heating of the base material Z is set to a temperature not causing damage to the base material Z depending on the forming material of the base material Z.
  • the surface temperature of the substrate Z by heating is preferably 300 ° C. or less, and more preferably 200 ° C. or less.
  • the solvent (dispersion medium) used for preparation of the raw material liquid M is preferably a liquid having a boiling point of 100 ° C. or less, as described above.
  • a heating method of the support 32 various known heating methods such as a method using a heater or the like can be used.
  • various known methods of heating the sheet-like material such as heating with a lamp and direct heating with a heater, can be used as the heating method of the substrate Z.
  • the film forming apparatus 10 of the illustrated example is provided with a vibrating device 34 on the lower surface of the support 32.
  • the vibration device 34 is provided as a preferable embodiment, and vibrates the base material Z when supplying the aerosol A to the base material Z.
  • the support 32 is provided in contact with the bottom surface (inner wall surface) of the casing 30.
  • the excitation device 34 is provided in contact with the lower surface of the casing 30. Therefore, when the vibration device 34 vibrates the casing 30, the support 32 vibrates, and the substrate Z supported by the support 32 vibrates.
  • the film forming method of the present invention adheres the aerosol A only to the lyophilic area Zb using the base material Z having the lyophobic pattern (the liquid repellent area Za and the lyophilic area Zb) in the film formation by aerosol deposition.
  • film formation is performed in which the target pattern is patterned. Therefore, by supplying the aerosol A to the base material Z while vibrating the base material Z, the movement of the aerosol A attached to the liquid repellent area Za to the lyophilic area Zb is promoted, and the patterning accuracy of the film formation is It can improve more.
  • the film forming speed can be improved by supplying the aerosol A to the base material Z while vibrating the base material Z.
  • the aerosol A adheres to the substrate Z and is dried to form a film in a sea-island manner.
  • the aerosol A which has not been fixed to the base material Z is discharged from the base material Z as it falls. Therefore, in the conventional aerosol deposition, many aerosols A are not effectively used for film formation, and the film formation speed is slow.
  • by supplying the aerosol A while vibrating the base material Z it is possible to suppress that the aerosol A falls from the base material, and the aerosol A moves on the base material Z, and the aerosols A collide with each other. As a result, droplets of the aerosol A aggregate. As a result, the aerosol A is likely to be fixed on the substrate Z, and the film forming speed is considered to be improved.
  • the frequency of vibration of the substrate Z is not limited.
  • the frequency of vibration of the substrate Z is preferably 50 Hz or more, more preferably 100 Hz or more, and still more preferably 200 Hz or more.
  • the frequency of vibration of the substrate Z is preferably 10 kHz or less, more preferably 5 kHz or less, and still more preferably 1 kHz or less.
  • the aerosols A adhere to the base material Z, the aerosols A combine to become a liquid close to the raw material liquid M.
  • the base material Z is vibrated at a frequency of more than 10 kHz, the liquid close to the raw material liquid M attached to the base material Z is ultrasonically vibrated, and is again converted into an aerosol A, and from the surface of the base material Z
  • the deposition rate may be reduced due to detachment.
  • the speed of vibration of the substrate Z is not limited. However, in order to preferably obtain the effect of vibrating the substrate Z, it is preferable to vibrate the substrate Z at a certain speed or more.
  • the speed of vibration of the substrate Z is preferably 0.1 mm / sec or more, more preferably 0.5 mm / sec or more, and still more preferably 1 mm / sec or more.
  • the speed of vibration of the base material Z is too fast, the load on the device increases, the load on the base material Z increases, the aerosol A easily falls from the base material Z, and before the aerosol A moves Problems such as drying out may occur. Therefore, 10 mm / sec or less is preferable, as for the amplitude of a vibration of the base material Z, 8 mm / sec or less is more preferable, and 5 mm / sec or less is more preferable.
  • the vibrating device 34 is not limited, and various known vibrating means capable of vibrating the support 32 depending on the support 32 supporting the base material Z can be used.
  • the support (support means) for supporting the base material Z includes a roller and the like in roll-to-roll as described above.
  • the vibration device 34 may be, for example, a vibration unit using a piezo element, a vibration motor (eccentric motor), a vibration unit using a movable coil, a vibration unit using an air actuator, a hydraulic actuator or the like.
  • a commercially available vibration device (vibration device) can also be suitably used as the vibration device 34.
  • the method of vibrating the substrate Z is not limited to the method of vibrating the supporting means of the substrate Z.
  • the aerosol A to the substrate Z
  • the speaker Means etc. which irradiate a sound wave to substrate Z and vibrate it, etc., etc. are suitably usable as a vibration means of substrate Z.
  • the vibration of the substrate Z is It is preferable to start.
  • the driving of the ultrasonic transducer 26 is started. It is preferred to initiate aerosolization.
  • the substrate Z it is preferable to always vibrate the substrate Z in a state where the aerosol A is supplied to the substrate Z in order to suitably obtain the effect of the vibration.
  • the vibration of the base material Z may be in the plane direction of the main surface of the base material Z or in the direction orthogonal to the main surface of the base material Z. It may be vibration including both directions of the direction and the direction orthogonal to the main surface of the substrate Z. Further, the vibration of the base material Z may be a linear reciprocating motion or a vibration of a trace that draws a shape such as a circle, an ellipse, and a polygon.
  • the operation of the film forming apparatus 10 shown in FIG. 1 will be described.
  • the base material Z on which the liquid repellent pattern is formed is placed on the support 32.
  • the ultrasonic transducer 26 ultrasonically vibrates in a state where the raw material liquid M is stored in the raw material container 20
  • the ultrasonic wave is transmitted to the raw material liquid M via the water W
  • the raw material liquid M ultrasonically vibrates.
  • the raw material liquid M is aerosolized.
  • generated by aerosolization of the raw material liquid M will be in the state which floated above.
  • the carrier gas is supplied from the gas supply means 28 into the raw material container 20 via the gas supply pipe 28a.
  • the aerosol A floating in the raw material container 20 is conveyed from the raw material container 20 to the induction pipe 16 by the carrier gas, and is conveyed from the induction pipe 16 into the casing 30 of the film forming unit 14.
  • the aerosol A may be concentrated, for example, by heating the induction piping 16 as necessary.
  • the aerosol A is transported into the casing 30 of the film forming unit 14, the aerosol A is supplied to the substrate Z placed on the support 32.
  • the solvent is evaporated from the aerosol A supplied (adhered) to the substrate Z, and the film forming material contained in the aerosol A (raw material liquid M) is deposited on the substrate Z.
  • the aerosol A which has not been provided for film formation is discharged from the discharge port 30 a of the casing 30.
  • the hydrophilic pattern is formed on the substrate Z, and the width L of the liquid repellent area Za and the diameter D of the aerosol A satisfy “D ⁇ L / 2”. . Therefore, as described above, the aerosol A preferably selectively adheres to the lyophilic area Zb, and as a result, it is possible to form a film patterned in a target pattern with high patterning accuracy.
  • the substrate Z is vibrated by the vibration device 34, and by heating by the heating means incorporated in the support 32, it is possible to perform film formation patterned with higher accuracy.
  • UV, an electron beam, and radiation such as alpha rays, beta rays and gamma rays are applied to the deposited film. And the like may be irradiated with actinic radiation.
  • the film forming material is a polymerizable liquid crystal compound
  • the film may be formed on the substrate Z, and then the film may be irradiated with UV to cure (polymerize) the polymerizable liquid crystal compound.
  • produces an ultraviolet-ray
  • a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, LED etc. are illustrated, for example.
  • the film forming method of the present invention can also use roll-to-roll film formation.
  • roll-to-roll can be more suitably used by vibrating the substrate Z.
  • the roll-to-roll means that the base material Z is fed from the base material roll in which the long base material Z is wound in a roll, and the long base material Z is conveyed in the longitudinal direction.
  • This is a manufacturing method in which the substrate Z is continuously subjected to a treatment such as film formation, and the treated substrate Z is wound again in a roll shape.
  • productivity can be greatly improved.
  • roll-to-roll is also referred to as "RtoR".
  • FIG. 4 conceptually shows an example in which the film forming method of the present invention is used for RtoR.
  • the film-forming apparatus shown in FIG. 4 uses many members same as the film-forming apparatus 10 shown in FIG. 1, the same code
  • the long base material Z is transported by the transport roller 42 and the transport roller 46 in the longitudinal direction (arrow x direction in the figure). In addition, it may replace with a conveyance roller and may use a conveyance roller pair.
  • the casing 30A of the film forming unit 14A is a rectangular casing whose lower surface is open.
  • the vibration device 34 is disposed below the base material Z so as to sandwich the base material Z together with the casing 30A.
  • the casing 30A is provided between the transport roller 42 and the transport roller 46 in the transport direction of the substrate Z. Accordingly, in the film forming apparatus 40, the transport roller 42 and the transport roller 46 serve as a support for the substrate Z.
  • the substrate Z having the lyophilic pattern is supplied by the aerosol A when passing under the casing 30A while being conveyed in the longitudinal direction by the conveyance roller 42 and the conveyance roller 46. Be filmed.
  • the substrate Z is vibrated by a vibration device 34 disposed below the casing 30A.
  • a vibration device 34 disposed below the casing 30A.
  • an air blowing means for blowing and vibrating the base material Z and a means for irradiating and vibrating a sound wave to the base material Z such as a speaker are suitably usable as described above That's right.
  • the base material Z may be vibrated by vibrating the transport roller 42 and / or the transport roller 46 as the support means.
  • the vibration of the base material Z is preferably started before the supply of the aerosol A is started. Therefore, in the film forming apparatus 40 of the illustrated example using RtoR, it is preferable that the vibration applying apparatus 34 vibrate the base material Z from the upstream side of the casing 30A. It is preferable to vibrate the substrate Z from immediately downstream.
  • film formation patterned by aerosol deposition is performed on the base material Z having the lyophobic pattern.
  • an apparatus for forming a lyophilic pattern is provided upstream of the casing 30A, and the lyophobic pattern (liquid repellent area Za and lyophilic area Zb) is formed by RtoR.
  • deposition by aerosol deposition may be performed continuously.
  • a water repellent pattern transfer device 54 is provided upstream of the film forming device 40 (casing 30A), and a UV ozone treatment device 52 is provided upstream of the water repellent pattern transfer device 54.
  • a UV ozone treatment device 52 is provided upstream of the water repellent pattern transfer device 54.
  • water is used as a solvent of the raw material liquid M.
  • the whole surface of the base material Z is subjected to UV ozone treatment by the UV ozone treatment apparatus 52 to hydrophilize the whole surface of the base material Z Do.
  • a water repellent pattern formed by micro contact printing or the like is transferred from the transfer roller 54 a to the surface of the base material Z whose entire surface is hydrophilized by the water repellent pattern transfer device 54. Thereby, a lyophobic pattern is formed on the surface of the base material Z. Thereafter, while the base material Z is transported, a film is formed on the base material Z on which such a hydrophilic pattern is formed by the film forming apparatus 40 which performs the film forming method of the present invention. As a result, it is possible to pattern only the hydrophilic region and attach the aerosol A, and to pattern the film formation material to form a film.
  • a plurality of sheet-like (cut sheet-like) base materials Z as shown in FIG. 5 a plurality of sheet-like (cut sheet-like) base materials Z as shown in FIG.
  • the substrate Z to be conveyed is sequentially subjected to hydrophilization treatment by the UV / ozone treatment device 52 and transfer of a water repellent pattern by the water repellent pattern transfer device 54 while being arranged and conveyed by the conveying means.
  • the present invention is also applicable to a manufacturing method of forming a film by the film forming apparatus 40 which performs the film forming method of the present invention.
  • Example 1 The raw material liquid of the following composition was prepared.
  • the prepared raw material liquid had a density of 0.93 g / cm 3 and a surface tension of 24 mN / m.
  • the density of the raw material solution was measured in accordance with JIS Z 8804: 2012.
  • the surface tension of the raw material liquid was measured by the hanging drop method (pendant drop method).
  • LC-1-1 80 parts by mass Polymerizable liquid crystal compound (LC-2) 20 parts by mass Photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Japan, Irgacure 907) 3 parts by mass Alignment control agent 1 part by mass of FP2-0.4 part by mass of orientation auxiliary agent FP3-193 parts by mass of methyl ethyl ketone-50 parts by mass of cyclohexanone---------------------- ⁇
  • a 100 ⁇ m thick PET film (Cosmo Shine A4100 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was prepared. This PET film was cut into 50 ⁇ 50 mm to make a substrate. The surface of the substrate was irradiated with UV ozone for 10 seconds using UVO cleaner 144X (28 mW / cm 2 ) manufactured by Jelight to hydrophilize the entire surface of the substrate.
  • the concavo-convex original plate has a striped concavo-convex pattern in which linear concave and convex portions are alternately arranged in parallel in the direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the width of the convex portion was 1 ⁇ m
  • the width of the concave portion was 3 ⁇ m (that is, one pitch of the concave and convex portions was 4 ⁇ m)
  • the depth of the concave portion was 2 ⁇ m.
  • a water repellent (Optool DSX, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was vapor-deposited on the asperity formation surface of this asperity original plate.
  • the film thickness of the water repellent was 30 nm.
  • the concavo-convex original plate on which the water repellent was formed into a film was pressed against the hydrophilized surface of the substrate, and the water repellent formed into a film on the tip surface of the convex part was transferred to the substrate.
  • the width of the liquid repellent area ie, the diameter of the largest inscribed circle of the liquid repellent area is 1 ⁇ m
  • the width of the recess ie, the width of the lyophilic area is 3 ⁇ m. Formed a lyophilic pattern.
  • the base material on which the lyophobic pattern was formed was placed on the support of the film forming unit of the film forming apparatus as shown in FIG.
  • a vibrating device of the film forming unit LW139.141-75 manufactured by Air Brown Ltd. was used.
  • the substrate (support) was vibrated at a frequency of 500 Hz and a vibration speed of 2 mm / sec by this vibration excitation device.
  • the support of the film forming unit was heated using a hot plate so that the surface of the substrate (the surface to be film-formed) became 100 ° C.
  • the ultrasonic transducer of the aerosol generation unit was vibrated at 1.7 MHz to start aerosolization of the raw material liquid.
  • IM4-36D manufactured by Hoshi Kogakuen Co., Ltd. was used.
  • generated aerosol was conveyed to the film-forming chamber from the raw material container through induction piping using air as carrier gas.
  • the flow rate of the carrier gas was 2.8 ⁇ 10 ⁇ 3 m 3 / min. Under such conditions, film formation was performed by supplying an aerosol to the substrate for 60 seconds.
  • the substrate was taken out of the film formation section, and heated at a temperature of 60 ° C. and a wind speed of 2 m / min by blowing for 60 seconds. Then, it was placed on a hot plate at 30 ° C., and irradiated with UV for 6 seconds with a UV irradiator (Fusion UV Systems, electrodeless lamp “D bulb”, illuminance 60 mW / cm 2 ) under an atmosphere of oxygen concentration 300 ppm The liquid crystal layer was fixed to form a liquid crystal film. The thickness of the formed liquid crystal film was 3.5 ⁇ m.
  • region was measured with the reflection spectroscopy film thickness meter (Otsuka Electronics, FE3000) for the film thickness of a liquid-crystal film.
  • the other examples are similar in this regard.
  • calculation of the diameter of the aerosol in the above equations (D 0.68 [( ⁇ * ⁇ ) / ( ⁇ * f 2)] 1/2), was 2 [mu] m.
  • Example 2 In the concavo-convex original plate, the width of the convex portion, that is, the width of the liquid repellent area is changed to 2 ⁇ m (Example 2), 3 ⁇ m (Example 3), and 4 ⁇ m (Example 4) as in Example 1. A liquid crystal film was formed.
  • Example 5 A liquid crystal film was formed in the same manner as in Example 1 except that the frequency of the ultrasonic transducer was changed to 0.7 MHz. It was 3.7 micrometers when the diameter of the aerosol was computed by the above-mentioned formula.
  • Example 6 A liquid crystal film was formed in the same manner as in Example 1 except that the frequency of the ultrasonic transducer was changed to 0.6 MHz, and the width of the convex portion in the concavo-convex original plate, that is, the width of the liquid repellent region was changed to 8 ⁇ m. It was 4.1 micrometers when the diameter of the aerosol was computed by the above-mentioned formula.
  • Example 7 A liquid crystal film was formed in the same manner as in Example 1 except that the base material was not heated and the width of the convex portion in the concavo-convex original plate, that is, the width of the liquid repellent region was changed to 4 ⁇ m.
  • Example 8 A liquid crystal film was formed in the same manner as in Example 1 except that the base material was not vibrated, and the width of the convex portion in the concavo-convex original plate, that is, the width of the liquid repellent region was changed to 4 ⁇ m.
  • Example 9 A liquid crystal film was formed in the same manner as in Example 1 except that the base was not heated and vibrated, and the width of the convex portion in the concavo-convex original plate, that is, the width of the liquid repellent region was changed to 4 ⁇ m.
  • Comparative Example 1 The liquid crystal film was formed in the same manner as in Example 1 except that the width of the convex portion in the concavo-convex original plate, that is, the width of the liquid repellent region was changed to 8 ⁇ m, and the vibration and heating of the substrate were not performed. Comparative Example 2 A liquid crystal film was formed in the same manner as in Example 1 except that the width of the convex portion in the concavo-convex original plate, that is, the width of the liquid repellent region was changed to 8 ⁇ m.
  • the liquid crystal film produced was observed and photographed with a microscope, the observation image was image analyzed, the area occupied by the liquid crystal in the liquid repellent area (water repellent area) was calculated, and the liquid crystal adhesion rate was calculated.
  • the image analysis uses ImageJ, which is free software (open source software).
  • ImageJ free software (open source software).
  • the area is calculated automatically by surrounding the outline of the image of the liquid crystal part, and the liquid crystal in the liquid repellent area The ratio of the area occupied was determined, and this was taken as the liquid crystal adhesion rate.
  • the aerosol adhering to the liquid repellent area ie
  • the amount of the film forming material to be formed in the liquid repellent region can be greatly suppressed, and the patterned film patterned with high accuracy can be formed.
  • the amount of liquid crystal (film forming material) attached to the liquid repellent area is The liquid crystal adhesion rate in the water repellent area was approximately 0%.
  • the liquid repellent region can be further improved. It is possible to prevent the adhesion of the aerosol (film forming material) and to perform highly accurate patterning.
  • the width L of the liquid repellent area and the diameter D of the aerosol do not satisfy “D ⁇ L / 2”, many aerosols, that is, the film forming material adheres to the liquid repellent area. It is not possible to form a patterned film that has been patterned with accuracy.
  • it can be suitably used for the production of an optical element, the production of a semiconductor element, the production of an electric element, the production of a solar cell, and the like.

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Abstract

エアロゾルデポジションによる成膜において、高精度にパターニングした成膜が可能な成膜方法の提供を課題とする。成膜材料を含む原料液をエアロゾル化して、基材にエアロゾルを供給して、基材に成膜材料を成膜するに際し、基材が、被成膜面に、原料液に対して撥液性の撥液領域と親液性の親液領域とを有し、撥液領域の幅をＬ、エアロゾルの直径をＤとした際に、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たすことにより、課題を解決する。

Description

成膜方法
　本発明は、エアロゾルデポジションによる成膜方法に関する。
　薄膜の成膜技術として、成膜材料を含む原料液をエアロゾル化して、生成したエアロゾルをキャリアガスで搬送することで基材に供給して、基材に付着したエアロゾル中の溶媒を気化させることにより、成膜材料を成膜する技術が知られている。この成膜技術は、エアロゾルデポジションとも呼ばれている。
　エアロゾルデポジションは、インクジェットおよびスプレー塗布等の成膜における液滴に比して非常に小さいエアロゾルによって成膜を行う。
　そのため、エアロゾルデポジションによれば、基材の凹凸等に対して高い追従性（カバレッジ性）で、厚さが均一な膜を精密に成膜できる。
　ところで、インクジェットによる成膜では、目的とする位置に選択的に液滴を着弾できる。例えば、インクジェットでは、目的とする配線パターンに応じてインク液滴を着弾させることにより、配線パターンを形成できる。
　これに対して、エアロゾルデポジションでは、基本的に、基材の全面に、ほぼ均一にエアロゾルが供給される。すなわち、エアロゾルデポジションでは、基材上の所望する位置に対して、選択的に成膜を行うことはできない。
　これに対して、基材に、原料液に対して撥液性を有する撥液領域と、原料液に対して親液性を有する親液領域とをパターン化して形成することで、エアロゾルデポジションによって、基材の所望の領域に成膜を行って、配線パターン等に応じた膜を形成することが提案されている。
　例えば、特許文献１には、光エネルギーの照射によって親撥液性が改質する機能層を基材（基板）の表面に形成する工程と、基材上の機能層にパターン化された光エネルギーを照射して、親撥液性によるコントラストを付与したパターンを生成する光パターニング工程と、電子デバイスの為の材料物質の分子または粒子を含む機能性溶液をエアロゾル（ミスト）にし、エアロゾルをキャリアガスに混合した気体を、光パターニング工程で処理された基材の表面に噴霧する堆積工程と、を備えるデバイス製造方法が記載されている。
国際公開第２０１３／１７６２２２号
　特許文献１に記載されるように、基材に、親液領域と撥液領域とを形成することで、撥液領域へのエアロゾルの付着を抑制して、親液領域のみに選択的にエアロゾルを付着させることができる。
　従って、目的とする膜のパターンに応じて、基材に撥液領域と親液領域とを形成することによって、エアロゾルデポジションによって、目的とするパターンの膜を成膜できる。
　しかしながら、前述のように、エアロゾルデポジションで成膜に供されるエアロゾルは、インクジェット等の液滴に比して、非常に小さい。
　そのため、基材に撥液領域と親液領域とをパターン化して形成しても、必ずしも、目的とするパターンを高精度に成膜できない場合も多い。
　本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、エアロゾルデポジションによって、目的とするパターンの成膜を高精度に行うことができる成膜方法を提供することにある。
　この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
　［１］　成膜材料を含む原料液をエアロゾル化して、基材にエアロゾルを供給して、基材に成膜材料を成膜するに際し、
　基材が、被成膜面に、原料液に対して撥液性の撥液領域と、原料液に対して親液性の親液領域とを有し、
　撥液領域の幅をＬ、エアロゾルの直径をＤとした際に、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たすこと特徴とする成膜方法。
　［２］　基材を振動しつつ、基材にエアロゾルを供給する、［１］に記載の成膜方法。
　［３］　基材を加熱しつつ、基材にエアロゾルを供給する、［１］または［２］に記載の成膜方法。
　［４］　基材を、基材の表面の温度が１００℃以上となるように加熱する、［３］に記載の成膜方法。
　［５］　原料液に含まれる溶剤または分散媒の沸点が１００℃以下である、［３］または［４］に記載の成膜方法。
　［６］　基材の親液領域および撥液領域が、基材の被成膜面の全面に親液化処理を行い、その後、原料液に対する撥液性を有するパターンを形成することにより、形成されたものである、［１］～［５］のいずれかに記載の成膜方法。
　［７］　『Ｄ≧Ｌ』を満たす、［１］～［６］のいずれかに記載の成膜方法。
　［８］　親液領域および撥液領域が、配線パターンを形成する、［１］～［７］のいずれかに記載の成膜方法。
　［９］　配線パターンが、ラインアンドスペースの配線パターンである、［８］に記載の成膜方法。
　［１０］　成膜材料が導電性材料である、［１］～［９］のいずれかに記載の成膜方法。
　本発明の成膜方法によれば、エアロゾルデポジションによって、目的とするパターンを高精度に成膜できる。
図１は、本発明の成膜方法の一例を説明するための概念図である。 図２は、本発明の成膜方法の一例を説明するための概念図である。 図３は、基材に撥液領域および親液領域を形成する方法の一例を説明するための概念図である。 図４は、本発明の成膜方法の別の例を説明するための概念図である。 図５は、本発明の成膜方法の別の例を説明するための概念図である。
　以下、本発明の成膜方法について、添付の図面に示される好適な実施形態を基に、詳細に説明する。
　なお、以下に示す実施形態は本発明の一例を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。また、各構成部材の説明を明確に行うために、図中の各構成部材の寸法は、適宜、変更している。このため、図中の縮尺は実際とは異なっている。
　さらに、本明細書において「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
　図１に、本発明の成膜方法を実施する成膜装置の一例を概念的に示す。
　図１に示す成膜装置１０は、前述のエアロゾルデポジションによって基材Ｚに成膜を行う装置であって、エアロゾル生成部１２と、成膜部１４とを有する。エアロゾル生成部１２と成膜部１４とは、誘導配管１６によって接続されている。
　後に詳述するが、本発明の成膜方法は、原料液Ｍに対して親液性の親液領域と、原料液Ｍに対して撥液性の撥液領域とを有する基材Ｚを用い、かつ、撥液領域の幅をＬ、エアロゾルＡの直径をＤとした際に、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たす（図２参照）。本発明の成膜方法は、この条件を満たす以外は、基本的に、公知のエアロゾルデポジション（ミストデポジション）と同様の成膜を行うものである。
　従って、図１に示す成膜装置１０等は、基本的に、エアロゾルデポジションによる成膜を行う公知の装置である。また、成膜装置１０は、図示した部材以外にも、原料液Ｍの供給手段、成膜に供されなかったエアロゾルＡ（原料液Ｍ）の回収手段、および、キャリアガスの浄化手段等、エアロゾルデポジションによって成膜を行う公知の装置が有する各種の部材を有してもよい。
　以下の説明では、基材Ｚに形成された親液領域および撥液領域を、便宜的に『親撥パターン』ともいう。
　エアロゾル生成部１２は、溶剤または分散媒に、成膜材料を溶解または分散してなる原料液Ｍをエアロゾル化して、生成したエアロゾルＡを誘導配管１６に供給する。エアロゾルＡは、誘導配管１６を通って、成膜部１４に送られる。
　成膜装置１０において、エアロゾル生成部１２は、原料液Ｍを収容する原料容器２０と、原料容器２０の一部を収容する容器２４と、容器２４の底面に配置される超音波振動子２６と、エアロゾルＡを誘導配管１６を経て成膜部１４に送るためのキャリアガスを供給するガス供給手段２８と、を有する。
　容器２４内には、水Ｗが収容されている。水Ｗは、超音波振動子２６が発生した超音波を原料液Ｍに伝達するために、容器２４に収容される。従って、超音波振動子２６は、水Ｗに浸漬されている。また、原料容器２０を収容する容器２４も、少なくとも一部が水Ｗに浸漬される。
　超音波振動子２６が振動すると、水Ｗが超音波振動を伝播して、原料容器２０を超音波振動させて、原料容器２０に収容される原料液Ｍを超音波振動させる。原料液Ｍが超音波振動することにより、原料液Ｍがエアロゾル化され、原料液ＭのエアロゾルＡが生成される。すなわち、原料容器２０、容器２４および超音波振動子２６は、いわゆる超音波噴霧器（Ultrasonic Atomizer）を構成する。
　本発明の成膜方法において、原料液Ｍを超音波振動する方法は、水Ｗすなわち中間溶液を使って超音波を伝播して原料液Ｍを超音波振動する方法に制限はされない。例えば、原料容器２０の下面に超音波振動子２６を配置して、原料容器２０を介して原料液Ｍを超音波振動させる方法、原料容器２０の底面に超音波振動子２６を配置して、原料液Ｍを、直接、超音波振動させる方法等、エアロゾルデポジションにおける原料液Ｍの超音波振動に利用される公知の方法が利用可能である。
　本発明の成膜方法において、成膜材料（成膜する膜）には制限はなく、エアロゾルデポジションによって成膜が可能な材料が、各種、利用可能である。
　一例として、液晶化合物、有機エレクトロルミネッセンス材料、金属アルコキシド化合物、二酸化ケイ素（シリカ）およびテトラエトキシシラン等のケイ素化合物、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）および酸化アルミニウム（アルミナ）等のセラミック粉、亜鉛系、アルミナ系、ジルコニア系、シリカ系およびプロブスカイト系などの金属酸化物、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ハロゲン化銀および金属ナノ粒子等の透明電極材料、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルプロリドンおよび澱粉等の多糖類、セルロースおよびその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸およびカルボキシセルロース等の水溶性樹脂、酸化物半導体および有機半導体となる分子、ならびに、カーボンナノチューブ等が例示される。
　中でも、酸化インジウムスズ、ハロゲン化銀および金属ナノ粒子等の透明電極材料、ならびに、カーボンナノチューブ等の半導体装置等の基板において配線となる導電性材料は、本発明における成膜材料として好適に利用可能である。
　原料液Ｍの調製に用いられる溶剤または分散媒にも制限はなく、成膜材料に応じて、成膜材料を溶解または分散できるものであれば、各種の液体が利用可能である。
　一例として、メチルエチルケトン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等のアミド、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド、ピリジン等のヘテロ環化合物、ベンゼンおよび塀酸等の炭化水素、クロロホルムおよびジクロロメタン等のアルキルハライド、酢酸メチルおよび酢酸ブチル等のエステル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノン等のケトン、テトラヒドロフランおよび１，２－ジメトキシエタン等のエーテル、ならびに、メタノール、エタノールおよびプロパノール等のアルキルアルコール等の有機溶剤が例示される。また、溶剤または分散剤としては、水も例示される。なお、水は、イオン交換水、蒸留水および純水のいずれかを用いるのが好ましい。
　溶剤および分散媒は、２種以上を混合して使用して用いてもよい。
　なお、後述するが、本発明の成膜方法においては、ライデンフロスト効果による基材Ｚ上におけるエアロゾルＡの移動を目的として、好ましい対応として、基材Ｚを加熱しつつ、基材Ｚへのエアロゾルの供給を行う。
　一方、本発明の成膜方法は、親撥パターンを有する基材Ｚに成膜を行うが、加熱によってエアロゾルＡの乾燥が進むと、親撥パターンの効果が低減してしまう。
　この点を考慮すると、原料液Ｍの調製に用いられる溶剤（分散媒）は、沸点が１００℃以下の液体であるのが好ましい。
　原料液Ｍは、必要に応じて、成膜後の膜の密着性の向上および膜強度の改善等を目的として、各種のバインダーおよびカップリング剤等を含んでもよい。
　また、原料液Ｍは、必要に応じて、成膜した膜の膜硬度を高めるために、重合性のモノマーを含んでもよい。
　超音波振動子２６には制限はなく、エアロゾルデポジションにおいて、原料液Ｍのエアロゾル化（ミスト化）に用いられる超音波振動子（超音波振動の発生手段）が、各種、利用可能である。
　超音波振動子２６による超音波振動の周波数にも、制限はなく、原料液Ｍの組成等に応じて、原料液Ｍをエアロゾル化できる超音波振動の周波数を、適宜、設定すればよい。原料液Ｍをエアロゾル化するための超音波振動の周波数は、１５ｋＨｚ～３ＭＨｚ程度である。
　後に詳述するが、本発明の成膜方法では、親撥パターンにおける撥液領域の幅Ｌと、エアロゾルの直径Ｄとが、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たす。
　エアロゾルデポジションでは、原料液Ｍの密度（濃度）、原料液Ｍの表面張力、および、超音波振動の周波数の、１以上を調節することによって、エアロゾルＡの直径Ｄを調節できる。
　本発明の成膜方法において、原料液Ｌのエアロゾル化は、原料液Ｌの超音波振動に制限はされず、エアロゾルデポジションで用いられる、公知の原料液Ｌのエアロゾル化方法が、各種、利用可能である。
　エアロゾル化方法としては、一例として、加圧式、回転ディスク式、オリフィス振動式および静電式当が例示される。加圧式とは、圧力を加え流速を増加させたガスを液体と衝突させることによりエアロゾル化する方法である。回転ディスク式とは、高速回転している円盤上に滴下された液体が遠心力で円盤の端でエアロゾル化する方法である。オリフィス振動式とは、微細な孔を持つオリフィスに液滴を通す際に振動を加えることで液滴を切断しエアロゾル化する方法である。静電式とは、液滴を通す細管に直流あるいは交流の電圧を負荷して液体をエアロゾル化する方法である。
　ガス供給手段２８は、ガス供給管２８ａを介してキャリアガスを原料容器２０に導入するものである。ガス供給手段２８から供給されるキャリアガスによって、原料容器２０内を浮遊しているエアロゾルＡが原料容器２０から搬送され、誘導配管１６を通って成膜部１４に搬送される。
　ガス供給手段２８には制限はなく、ファン、ブロワ、ガスボンベ、および、圧縮空気等、エアロゾルデポジションにおいてキャリアガスの供給に用いられる公知のガス供給手段が、各種、利用可能である。あるいは、後述する成膜部１４の排出口３０ａからの吸引によって、キャリアガスを原料容器２０に供給してもよい。
　ガス供給手段２８によるガスの供給量にも制限はない。ここで、ガス供給手段２８は、原料容器２０、誘導配管１６および成膜部１４（後述するケーシング３０内）におけるガス流が層流になるように、キャリアガスを供給するのが好ましい。エアロゾルを含むガス流を層流とすることにより、基材Ｚの表面に均一な厚さの膜を成膜できる。
　ガス供給手段２８によるキャリアガスの供給量は、３×１０-3～５×１０-3ｍ3／分が好ましく、１×１０-3～３×１０-3ｍ3／分がより好ましい。
　本発明の成膜方法においては、キャリアガスにも制限はなく、アルゴンおよび窒素等の不活性ガス、空気、成膜材料をエアロゾル化したガスそのもの、および、別の成膜材料をエアロゾル化したガス等、エアロゾルデポジションにおいてキャリアガスとして用いられる公知のガスが、各種、利用可能である。
　一方、成膜部１４は、ケーシング３０と、基材Ｚを支持する支持体３２と、加振装置３４とを有する。支持体３２は、ケーシング３０内に配置される。
　加振装置３４は、好ましい態様として設けられるものであり、図示例においては、ケーシング３０の下面に当接して固定される。また、好ましい態様として、支持体３２は、加熱手段を内蔵している。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚには制限はなく、エアロゾルデポジションによる成膜において、基材として用いられている各種のものが利用可能である。
　一例として、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリトニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、透明ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ）、シクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、および、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等の樹脂材料からなる樹脂フィルム、ならびに、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、キチン、および、キトサン等からなる生分解性フィルム等が例示される。
　また、基材Ｚとしては、μＴＡＳ（micro-Total Analysis Systems）等のマイクロ流路チップ基材、シリコンウェハー上の各種回路基材、および、バイオテンプレート基材等も利用可能である。すなわち、本発明の成膜方法は、表面に凹凸を有する各種の部材も、基材Ｚとして利用可能である。
　本発明の成膜方法においては、基材Ｚへの成膜に先立ち、必要に応じて、基材Ｚの被成膜面に表面処理を行ってもよい。
　基材Ｚの表面処理は、原料液Ｍが含有する溶剤（分散媒）および成膜材料の種類等に応じて、エアロゾルデポジションで行われている各種の処理が利用可能である。例えば、液晶化合物を成膜する場合には、基材Ｚに配向性を付与するためのラビング処理が例示される。ラビング処理の一般的な方法については、例えば、「液晶便覧」（丸善社発行、平成１２年１０月３０日）に記載されている。
　さらに、基材Ｚの表面処理としては、密着性の改善、および、表面平滑性の確保等を目的とする、下地層の形成も利用可能である。下地層の形成は、形成する下地層に応じて、塗布法および印刷法等の公知の方法で行えばよい。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚは、被成膜面に、原料液Ｍに対して親液性の親液領域と、原料液Ｍに対して撥液性の撥液領域とが形成された、親撥パターンを有する。
　なお、本発明において、親液性を有するとは、基材Ｚの被成膜面と原料液Ｍとの接触角が９０°未満であることを示す。他方、撥液性を有するとは、基材Ｚの被成膜面と原料液Ｍとの接触角が９０°以上であることを示す。
　なお、接触角は、例えば、共和界面化学社製のＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ７００等の市販の装置を用いて、ＪＩＳ　Ｒ　３２５７に準拠して測定すればよい。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚに形成される親撥パターンは、一例として、図２に概念的に示すように、半導体装置等の基板に形成される配線パターンに対応するものであり、いわゆるラインアンドスペースのパターンである。
　図２において、上段は、基材Ｚを主面の面方向から見た図であり、図１と同方向に見た図である。また、下段は、基材Ｚを主面と直交する方向から見た図であり、基材Ｚの被成膜面を示す図（基材Ｚの平面図）である。なお、主面とは、シート状物（板状物、フィルム状物）における最大面である。
　本発明の成膜方法においては、図２に概念的に示すように、親撥パターンにおける撥液領域Ｚａの幅をＬ、エアロゾルＡの直径をＤとした際に、撥液領域Ｚａの幅ＬとエアロゾルＡの直径Ｄとが、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たす。なお、エアロゾルＡの直径とは、言い換えれば、エアロゾル粒子の粒子直径（粒子径）である。
　なお、本発明において、撥液領域Ｚａの幅Ｌとは、言い換えれば、撥液領域Ｚａに内接する最大の内接円の直径である。
　具体的には、撥液領域Ｚａの幅Ｌは、例えば、基材Ｚに形成される親撥パターンが、図２に概念的に示す、配線パターンに対応するようなラインアンドスペースのパターンである場合には、基本的に、撥液領域Ｚａに内接する最大の内接円の直径は、ライン状の撥液領域Ｚａのライン幅に一致する。
　また、親撥パターンが、撥液領域Ｚａの中に島状の親液領域Ｚｂを有するような、いわゆる海島状（海島構造）のパターンである場合には、撥液領域Ｚａの幅Ｌは、親液領域Ｚｂに重複せずに撥液領域Ｚａに内接する最大の内接円の直径であり、すなわち、複数の親液領域Ｚｂに囲まれた領域において、親液領域Ｚｂに重複せずに形成可能な最大の円の直径である。なお、この際において、海島状の親撥パターンにおける島の形状には制限はなく、円形、楕円形、三角形および四角形などの多角形、ならびに、不定形等、各種の形状が利用可能である。
　本発明の成膜方法は、このような構成を有することにより、親撥パターンを形成した基材Ｚへのエアロゾルデポジションによる成膜において、撥液領域ＺａへのエアロゾルＡの付着および成膜を抑制して、親液領域Ｚｂに選択的にエアロゾルＡを付着して、目的とするパターン（絵柄）の成膜を高精度に行える。
　前述のように、基材の所望の位置に選択的に液滴を着弾できるインクジェットとは異なり、エアロゾルデポジションでは、基材Ｚの全面にエアロゾルＡが均一に供給され、基本的に、目的のパターンにパターニングした成膜を行うことはできない。
　これに対して、特許文献１にも示されるように、基材Ｚの被成膜面に親撥パターンを形成することにより、撥液領域へのエアロゾルＡの付着を抑制して、親液領域に選択的にエアロゾルＡを付着させて、目的のパターンにパターニングした成膜を行うことができる。
　ところが、エアロゾルＡは、インクジェット等における液滴に比して非常に小さい。また、エアロゾルデポジションでは、基材Ｚに付着したエアロゾルＡから、溶剤（分散媒）が蒸発することで、基材Ｚに成膜材料が成膜される。
　そのため、エアロゾルデポジションでは、撥液領域Ｚａの幅Ｌに対して、エアロゾルＡが大幅に小さいと、撥液領域Ｚａに付着したエアロゾルＡが撥液領域Ｚａから親液領域Ｚｂまで移動する間に、非常に小さな液滴であるエアロゾルＡから溶剤が蒸発してしまい、撥液領域Ｚａに成膜材料が成膜されてしまう。
　これに対し、本発明の成膜方法では、撥液領域Ｚａの幅Ｌと、エアロゾルＡの直径Ｄとが、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たす。
　そのため、撥液領域Ｚａに到達したエアロゾルＡが転がって、１回転すれば、エアロゾルＡは親液領域Ｚｂに到達し、親液領域Ｚｂに保持され、成膜される。従って、本発明の成膜方法によれば、エアロゾルデポジションにおいて、撥液領域ＺａへのエアロゾルＡの付着および成膜を抑制して、親液領域Ｚｂに選択的にエアロゾルＡを付着して、目的とするパターンにパターニングした成膜を、高精度に行える。すなわち、例えば、図４に示すような配線パターンであれば、配線となる位置のみに適正にエアロゾルＡを付着して、高精度な配線パターンを形成できる。
　本発明の成膜方法においては、撥液領域Ｚａの幅ＬとエアロゾルＡの直径Ｄとは、好ましくは『Ｄ≧Ｌ』を満たす。
　撥液領域Ｚａの幅Ｌと、エアロゾルＡの直径Ｄとが『Ｄ≧Ｌ』を満たすことにより、より好適に撥液領域ＺａへのエアロゾルＡの付着および成膜を抑制して、より確実に親液領域Ｚｂに選択的にエアロゾルＡを付着して、所望のパターンにパターニングした成膜を、より高精度に行える。
　本発明の成膜方法において、エアロゾルＡの直径Ｄの上限には、制限はない。しかしながら、エアロゾルＡの直径Ｄが大きすぎると、すなわち、エアロゾルＡが大きすぎると、親液領域ＺｂにエアロゾルＡを保持しきれずに、エアロゾルＡが撥液領域Ｚａに至ってしまい、パターニング精度が低下してしまう可能性も有る。
　この点を考慮すると、撥液領域Ｚａの幅ＬとエアロゾルＡの直径Ｄとは、『Ｄ≦２Ｌ』を満たすのが好ましい。すなわち、本発明の成膜方法においては、『２Ｌ≧Ｄ≧Ｌ／２』を満たすのが好ましい。
　特に、親撥パターンが、図４に示す配線パターンのようなラインアンドスペースの場合には、ライン状の親液領域Ｚｂの幅をＬｂとして、『Ｄ≦Ｌ＋Ｌｂ』を満たすのが好ましい。すなわち、この際においては、『Ｌ＋Ｌｂ≧Ｄ≧Ｌ／２』を満たすのが好ましい。
　なお、本発明の成膜方法において、撥液領域Ｚａの幅Ｌは、基材Ｚの成膜領域の全域で均一である構成に制限はされず、基材Ｚの１箇所以上で、撥液領域Ｚａの幅Ｌが異なる部分（領域）を有してもよい。
　本発明の成膜方法においては、撥液領域Ｚａの少なくとも一部が、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たせば良い。
　しかしながら、パターニングした成膜を高精度に行うためには、撥液領域Ｚａの全面積の７０％以上が『Ｄ≧Ｌ／２』を満たすのが好ましく、８０％以上が『Ｄ≧Ｌ／２』を満たすのがより好ましく、９９％以上が『Ｄ≧Ｌ／２』を満たすのが特に好ましい。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚに親撥パターンすなわち親液領域および撥液領域を形成する方法には、制限はなく、基材Ｚの形成材料、および、溶剤（分散媒）などの原料液Ｍの組成等に応じて、公知の方法が利用可能である。
　例えば、撥液性を有する基材Ｚを用い、基材Ｚの表面に、転写、プラズマ処理、オゾン照射、ＵＶ（Ultra Violet（紫外線））照射、ＵＶオゾン照射、電子線（ＥＢ（Electron Beam））照射、および、フォトリソグラフィー等によって親液パターンを形成する方法、親液性を有する基材Ｚを用い、基材Ｚの表面に、転写、グラビア印刷、インクジェット、および、フォトリソグラフィー等等によって撥液パターンを形成する方法等が例示される。
　なお、撥液性を有する基材Ｚおよび親液性を有する基材Ｚは、基材Ｚの表面を撥液化処理して撥液性にした基材Ｚでもよく、あるいは、基材Ｚの表面を親液化処理して親液性にした基材Ｚでもよい。
　基材Ｚに親撥パターンを形成する方法としては、一例として、原料液Ｍの溶剤として水を用いる場合には、基材Ｚの表面全面を親水化処理し、その後、撥液領域Ｚａに撥水剤で形成した撥水パターンを転写する方法が例示される。
　例えば、予め、基材Ｚの表面全面をＵＶオゾン処理して親水化処理しておく。また、図３に概念的に示すように、親撥パターンに応じた凹凸を有する凹凸原版３６を用意する。この凹凸原版３６においては、凸部３６ａが撥液領域Ｚａに、凹部３６ｂが親液領域Ｚｂに対応する。
　その上で、図３に概念的に示すように、凹凸原版３６の凹凸形成面に、撥水剤Ｈを例えば蒸着によって成膜する。次いで、撥水剤Ｈを成膜した凹凸原版３６の凸部３６ａを、表面全面を親水化処理した基材Ｚに当接して、押圧する。その後、凹凸原版３６の凸部３６ａを基材Ｚから離間することで、凸部３６ａの撥水剤Ｈを基材Ｚに転写して、基材Ｚに、撥液領域Ｚａと親液領域Ｚｂとからなる親撥パターンを形成する。
　撥水剤Ｈは、フッ素系化合物およびシリコン系化合物等が例示される。さらに、市販の撥水剤を用いてもよい。
　凹凸原版３６への撥水剤Ｈの膜の形成は、蒸着以外にも、スパッタリング等の気相成膜法および塗布法等、公知の各種の成膜方法が利用可能である。また、塗布および転写等によって、凸部３６ａの先端面のみに、撥水剤Ｈの膜を形成してもよい。
　また、このような撥水パターンの転写は、マイクロコンタクトプリント、グラビアオフセット印刷、グラビア印刷、凸版印刷、凹版印刷、オフセット印刷、および、パッド印刷
等を利用して行ってもよい。
　本発明の成膜方法において、エアロゾルＡの直径の測定方法には、制限はなく、公知の粒子の直径（粒径（粒子径））の測定方法が、各種、利用可能である。
　一例として、エアロゾルＡが存在している空間に、可視化用レーザーシート光源を用いてレーザーシート光を入射し、高速カメラで撮像して画像を解析することで、エアロゾルＡの直径を測定する方法が例示される。また、市販の微粒子可視化システムを用いて、エアロゾルＡを可視化して、エアロゾルＡの粒径を測定してもよい。市販の微粒子可視化システムとしては、例えば、新日本空調社製のＶｉＥＳＴなどが例示される。なお、エアロゾルＡを可視化して直径を測定（算出）する際には、必要に応じて画像処理を行ってもよい。
　エアロゾルＡの直径の測定位置には制限はないが、エアロゾルＡが流動している位置で測定するのが好ましい。従って、一例として、誘導配管１６においてエアロゾルＡの直径を測定するのが好ましい。
　また、原料液Ｍのエアロゾル化を超音波振動で行う場合には、エアロゾルＡの直径Ｄを、下記の式で求めてもよい。なお、下記式において、ρは原料液Ｍの密度を、σは原料液Ｍの表面張力を、ｆは超音波振動の周波数を、それぞれ示す。
　　　Ｄ＝０．６８［（π＊σ）／（ρ＊ｆ2）］1/2
　なお、この式に関しては、J.Accousticai Sot.Amer.34(1962) 6.に記載されている。
　なお、エアロゾルＡの直径は、エアロゾルＡ同士の衝突等によって不意にエアロゾルＡの直径が変わった場合を除き、エアロゾルＡの生成～誘導配管１６内の移動～基材Ｚに到着するまで、基本的に、同じと考えられる。
　また、基材Ｚに到着するエアロゾルＡの直径は、同様に不意にエアロゾルＡの直径が変わった場合を除き、基本的に、基材Ｚの全面で均一であると考えられる。
　本発明の成膜方法において、エアロゾルＡの直径Ｄには制限はないが、２０～５０μｍが好ましく、１０～２０μｍがより好ましく、１～１０μｍがさらに好ましい。
　前述のように、エアロゾルの直径Ｄは、原料液Ｍの密度、原料液Ｍの表面張力、および、超音波振動の周波数の、１以上を調節することで、調節できる。
　支持体３２は、基材Ｚを載置して支持する支持手段である。
　なお、本発明の成膜方法において、基材Ｚの支持手段は、基材Ｚを載置する支持体３２に制限はされず、シート状物の端部を挟持する支持手段等、公知のシート状物の支持手段が、各種、利用可能である。
　なお、後述するロール・トゥ・ロールの場合には、エアロゾルＡの供給部（成膜部）において基材Ｚを搬送するローラ、および、エアロゾルＡの供給部において基材Ｚを巻き掛けて搬送するドラム（キャン）等が、基材Ｚの支持手段として作用する。基材Ｚを搬送するローラとは、例えば、搬送ローラおよび搬送ローラ対などである。
　本発明の成膜方法では、エアロゾルＡを供給している際に、基材Ｚを加熱するのが好ましい。これに対応して、成膜装置１０は、支持体３２は加熱手段を内蔵している。
　基材Ｚを加熱しつつ、エアロゾルＡを基材Ｚに供給することにより、ライデンフロスト現象（ライデンフロスト効果）によって、エアロゾルＡが基材Ｚ上を移動するので、撥液領域Ｚａから親液領域ＺｂへのエアロゾルＡの移動を促進して、成膜のパターニング精度を、より向上できる。
　基材Ｚの加熱温度には、制限はなく、原料液Ｍに用いる溶剤に応じて、ライデンフロスト現象が生じる温度を、適宜、設定すればよい。基材Ｚの加熱は、基材Ｚの表面が１００℃以上となるように行うのが好ましく、１５０℃以上となるように行うのがより好ましい。
　基材Ｚの加熱は、基材Ｚの形成材料に応じて、基材Ｚが損傷しない温度以下とするのが好ましい。
　ここで、加熱によってエアロゾルＡの乾燥が進むと、基材Ａに形成した親撥パターンの効果が低減してしまう。この点を考慮すると、加熱による基材Ｚの表面温度は、３００℃以下とするのが好ましく、２００℃以下とするのがより好ましい。
　さらに、この点を考慮して、原料液Ｍの調製に用いる溶剤（分散媒）は、沸点が１００℃以下の液体であるのが好ましいのは、前述のとおりである。
　支持体３２の加熱方法は、ヒータ等を用いる方法等、公知の加熱方法が、各種、利用可能である。
　また、基材Ｚの加熱方法は、支持体３２の加熱以外にも、ランプによる加熱およびヒータによる直接的な加熱等、公知のシート状物の加熱方法が、各種、利用可能である。
　図示例の成膜装置１０は、支持体３２の下面に加振装置３４を備える。加振装置３４は、好ましい態様として設けられるもので、基材ＺにエアロゾルＡを供給する際に、基材Ｚを振動させるためのものである。
　成膜部１４において、支持体３２は、ケーシング３０の底面（内壁面）に当接して設けられている。加振装置３４は、ケーシング３０の下面に当接して設けられている。従って、加振装置３４がケーシング３０を振動することで、支持体３２が振動し、支持体３２に支持された基材Ｚが振動する。
　本発明の成膜方法は、エアロゾルデポジションによる成膜において、親撥パターン（撥液領域Ｚａおよび親液領域Ｚｂ）を有する基材Ｚを用いて、親液領域ＺｂのみにエアロゾルＡを付着することで、目的とするパターンにパターニングした成膜を行うものである。
　そのため、基材Ｚを振動しつつエアロゾルＡを基材Ｚに供給することで、撥液領域Ｚａに付着したエアロゾルＡの親液領域Ｚｂへの移動を促進して、成膜のパターニング精度を、より向上できる。
　また、基材Ｚを振動しつつエアロゾＡルを基材Ｚに供給することで、成膜速度も向上できる。
　エアロゾルデポジションでは、エアロゾルＡが基材Ｚに付着して、乾燥して海島状に成膜が行われる。ここで、基材Ｚに固定されなかったエアロゾルＡは、そのまま、転げ落ちるようにして、基材Ｚから排出される。そのため、従来のエアロゾルデポジションでは、多くのエアロゾルＡが有効に成膜に供されず、成膜速度が遅い。これに対して、基材Ｚを振動しつつエアロゾルＡを供給することにより、エアロゾルＡが基材から転げ落ちることを抑制できると共に、エアロゾルＡが基材Ｚ上で移動して、エアロゾルＡ同士が衝突することで、エアロゾルＡの液滴が凝集する。その結果、エアロゾルＡが基材Ｚ上に固定されやすくなり、成膜速度が向上すると考えられる。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚを振動させる場合において、基材Ｚの振動の周波数には制限はない。
　基材Ｚを振動することの効果を好適に得るためには、基材Ｚの振動の周波数は５０Ｈｚ以上が好ましく、１００Ｈｚ以上がより好ましく、２００Ｈｚ以上がさらに好ましい。
　また、本発明の成膜方法において、基材Ｚを振動させる場合には、基材Ｚの振動の周波数は、１０ｋＨｚ以下が好ましく、５ｋＨｚ以下がより好ましく、１ｋＨｚ以下がさらに好ましい。
　エアロゾルＡが基材Ｚに付着すると、エアロゾルＡ同士が結合して原料液Ｍに近い液体となる。ここで、基材Ｚを１０ｋＨｚ超の周波数で振動すると、基材Ｚに付着した原料液Ｍに近い液体が超音波振動された状態になり、再度、エアロゾルＡ化して、基材Ｚの表面から離脱して、成膜速度が遅くなってしまう可能性がある。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚを振動させる場合には、基材Ｚの振動の速度にも制限はない。
　しかしながら、基材Ｚを振動することの効果を好適に得るためには、ある程度の速度以上で、基材Ｚを振動するのが好ましい。基材Ｚの振動の速度は、０．１ｍｍ／秒以上が好ましく、０．５ｍｍ／秒以上がより好ましく、１ｍｍ／秒以上がさらに好ましい。
　逆に、基材Ｚの振動の速度が速すぎると、装置にかかる負担が大きくなる、基材Ｚにかかる負担が大きくなる、エアロゾルＡが基材Ｚから転げ落ちやすくなる、エアロゾルＡが移動する前に乾燥してしまう等の問題が生じる可能性がある。従って、基材Ｚの振動の振幅は、１０ｍｍ／秒以下が好ましく、８ｍｍ／秒以下がより好ましく、５ｍｍ／秒以下がさらに好ましい。
　加振装置３４には制限はなく、基材Ｚを支持する支持体３２に応じて、支持体３２を振動可能な公知の加振手段が、各種、利用可能である。なお、本発明において、基材Ｚを支持する支持体（支持手段）には、ロール・トゥ・ロールにおけるローラ等を含むのは、前述のとおりである。
　加振装置３４としては、一例として、ピエゾ素子を用いる振動手段、振動モータ（偏心モータ）、可動コイルを用いる振動手段、ならびに、空気アクチュエーターおよび油圧アクチュエーター等を用いる振動手段等が例示される。また、加振装置３４は、市販の加振器（加振装置）も好適に利用可能である。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚの振動方法は、基材Ｚの支持手段を振動する方法に制限はされない。
　例えば、端部を挟持する支持手段で基材Ｚが支持されている場合、および、後述するロール・トゥ・ロールにおいて搬送ローラ対で基材Ｚを搬送する場合など、基材ＺへのエアロゾルＡの供給位置すなわち成膜位置において、基材Ｚが単体で振動可能な状態になっている場合には、基材Ｚの振動手段として、基材Ｚに送風して振動させる送風手段、および、スピーカーなどの基材Ｚに音波を照射して振動させる手段等も、基材Ｚの振動手段として、好適に利用可能である。
　本発明の成膜方法において、基材Ｚを振動する場合における、振動を開始するタイミングには制限はないが、基材ＺへのエアロゾルＡの供給を開始する前に、基材Ｚの振動を開始するのが好ましい。例えば、図１に示す成膜装置１０であれば、加振装置３４による基材Ｚ（支持体３２）の振動を開始した後に、超音波振動子２６の駆動を開始して、原料液Ｍのエアロゾル化を開始するのが好ましい。
　基材Ｚを振動する場合には、振動の効果を好適に得るためには、基材ＺにエアロゾルＡを供給している状態では、常に、基材Ｚを振動しているのが好ましい。基材ＺへのエアロゾルＡの供給を開始する前に、基材Ｚの振動を開始することで、エアロゾルＡの供給時には、確実に基材Ｚが振動している状態にできる。
　なお、本発明の成膜方法において、基材Ｚの振動は、基材Ｚの主面の面方向でもよく、基材Ｚの主面と直交する方向でもよく、基材Ｚの主面の面方向と基材Ｚの主面と直交する方向との両方向を含む振動でもよい。
　また、基材Ｚの振動は、直線的な往復動でもよく、円、楕円および多角形等の形状を描くような軌跡の振動でもよい。
　以下、図１に示す成膜装置１０の作用を説明する。
　図１に示す成膜装置１０において、撥液パターンを形成した基材Ｚを支持体３２に載置する。
　その後、原料容器２０に原料液Ｍを収容した状態で超音波振動子２６が超音波振動すると、超音波が水Ｗを介して原料液Ｍに伝達され、原料液Ｍが超音波振動する。
　原料液Ｍが超音波振動することにより、原料液Ｍがエアロゾル化する。これにより、原料容器２０の内部では、原料液Ｍのエアロゾル化で生成されたエアロゾルＡが上方で浮遊した状態になる。
　次いで、原料容器２０内に、ガス供給管２８ａを介して、ガス供給手段２８からキャリアガスが供給される。原料容器２０内を浮遊しているエアロゾルＡは、キャリアガスによって原料容器２０から誘導配管１６に搬送され、誘導配管１６から成膜部１４のケーシング３０内に搬送される。なお、必要に応じて、例えば、誘導配管１６を加熱することにより、エアロゾルＡを濃縮してもよい。
　成膜部１４のケーシング３０内にエアロゾルＡが搬送されると、支持体３２に載置された基材ＺにエアロゾルＡが供給される。さらに、基材Ｚに供給（付着）されたエアロゾルＡから、溶剤が蒸発して、エアロゾルＡ（原料液Ｍ）に含まれる成膜材料が基材Ｚに成膜される。なお、成膜に供されなかったエアロゾルＡは、ケーシング３０の排出口３０ａから排出される。
　ここで、本発明の成膜方法では、基材Ｚに親撥パターンが形成されており、さらに、撥液領域Ｚａの幅ＬとエアロゾルＡの直径Ｄとが『Ｄ≧Ｌ／２』を満たす。
　そのため、前述のように、エアロゾルＡは好適に親液領域Ｚｂに選択的に付着し、その結果、高いパターニング精度で、目的とするパターンにパターニングされた膜を成膜できる。好ましくは、基材Ｚを加振装置３４で振動し、また、支持体３２が内蔵する加熱手段で加熱することで、より高精度にパターニングした成膜を行うことができる。
　なお、本発明の成膜方法では、必要に応じて、基材Ｚに成膜を行った後、成膜した膜に、ＵＶ、電子線、ならびに、α線、β線およびγ線などの放射線等の活性放射線を照射してもよい。
　例えば、成膜材料が重合性液晶化合物である場合には、基材Ｚに成膜を行った後、膜にＵＶを照射して、重合性液晶化合物の硬化（重合）を行ってもよい。紫外線を発生する光源としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、および、ＬＥＤ等が例示される。
　本発明の成膜方法は、ロール・トゥ・ロールによる成膜も利用可能である。特に、前述のように、基材Ｚを振動することで成膜速度を向上できるので、基材Ｚを振動することで、より好適にロール・トゥ・ロールが利用できる。
　周知のように、ロール・トゥ・ロールとは、長尺な基材Ｚをロール状に巻回した基材ロールから基材Ｚを送り出し、長尺な基材Ｚを長手方向に搬送しつつ、連続的に基材Ｚに成膜等の処理を行い、処理済の基材Ｚを、再度、ロール状に巻回する製造方法である。ロール・トゥ・ロールを利用することにより、生産性を大幅に向上できる。
　以下の説明では、ロール・トゥ・ロールを『ＲｔｏＲ』ともいう。
　図４に、本発明の成膜方法をＲｔｏＲに利用した一例を概念的に示す。なお、図４に示す成膜装置は、図１に示す成膜装置１０と同じ部材を多用するので、同じ部材には同じ符号を付し、説明は異なる部位を主に行う。
　図４に示す成膜装置４０において、長尺な基材Ｚは、搬送ローラ４２および搬送ローラ４６によって、長手方向（図中矢印ｘ方向）に搬送される。なお、搬送ローラに代えて、搬送ローラ対を用いてもよい。
　成膜部１４Ａのケーシング３０Ａは、下面が開放された矩形の筐体である。また、加振装置３４は、ケーシング３０Ａと共に基材Ｚを挟むように、基材Ｚの下方に配置される。ケーシング３０Ａは、基材Ｚの搬送方向において、搬送ローラ４２と搬送ローラ４６との間に設けられる。従って、成膜装置４０においては、搬送ローラ４２および搬送ローラ４６が、基材Ｚの支持手段となる。
　成膜装置４０において、親撥パターンを有する基材Ｚは、搬送ローラ４２および搬送ローラ４６によって、長手方向に搬送されつつ、ケーシング３０Ａの下方を通過する際に、エアロゾルＡを供給されて、成膜される。
　好ましくは、基材Ｚは、ケーシング３０Ａの下方に配置される加振装置３４によって振動される。これにより、より高精度にパターニングした成膜が可能になり、かつ、成膜速度を向上できる。
　ＲｔｏＲでは、加振装置３４として、基材Ｚに送風して振動させる送風手段、および、スピーカーなどの基材Ｚに音波を照射して振動させる手段が好適に利用可能であるのは、前述のとおりである。また、支持手段である搬送ローラ４２および／または搬送ローラ４６を振動させることにより、基材Ｚを振動させてもよい。
　なお、前述のように、基材Ｚの振動は、エアロゾルＡの供給を開始する前に開始するのが好ましい。
　従って、ＲｔｏＲを利用する図示例の成膜装置４０では、加振装置３４は、ケーシング３０Ａよりも上流から、基材Ｚを振動させるのが好ましく、具体的には、上流側の搬送ローラ４２の直下流から、基材Ｚを振動させるのが好ましい。
　前述のように、本発明の成膜方法は、親撥パターンを有する基材Ｚに、エアロゾルデポジションによってパターニングした成膜を行う。
　ここで、本発明をＲｔｏＲに利用する場合には、ケーシング３０Ａの上流に、親撥パターンを形成する装置を設けて、ＲｔｏＲによって、親撥パターン（撥液領域Ｚａおよび親液領域Ｚｂ）の形成およびエアロゾルデポジションによる成膜を連続的に行ってもよい。
　例えば、図５に概念的に示すように、成膜装置４０（ケーシング３０Ａ）の上流に、撥水パターン転写装置５４を設け、さらに、撥水パターン転写装置５４の上流にＵＶオゾン処理装置５２を設ける。また、原料液Ｍの溶剤として、水を用いる。
　この際には、基材Ｚを長手方向（矢印ｘ方向）に搬送しつつ、まず、ＵＶオゾン処理装置５２によって基材Ｚの全面にＵＶオゾン処理を施して、基材Ｚの全面を親水化する。次いで、撥水パターン転写装置５４によって、マイクロコンタクトプリント等によって形成した撥水パターンを、転写ローラ５４ａから全面を親水化した基材Ｚの表面に転写する。これにより、基材Ｚの表面に親撥パターンが形成される。
　その後、基材Ｚを搬送しつつ、このような親撥パターンが形成された基材Ｚに、本発明の成膜方法を行う成膜装置４０によって、成膜を行う。これにより、親水領域のみにパターン化してエアロゾルＡを付着して、成膜材料をパターン化して成膜できる。
　なお、図５に示すような製造方法は、ベルトコンベアおよびローラコンベア等の搬送手段を用い、図１に示すような枚葉型（カットシート状）の基材Ｚを、搬送方向に、複数枚、配列して、搬送手段で搬送しつつ、搬送される基材Ｚに、順次、ＵＶオゾン処理装置５２による親水化処理、撥水パターン転写装置５４による撥水パターンの転写を行って、本発明の成膜方法を行う成膜装置４０で成膜を行う製造方法にも、利用可能である。
　以上、本発明の成膜方法について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
　以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
　［実施例１］
　下記の組成の原料液を調製した。
　調製した原料液の密度は０．９３ｇ／ｃｍ3、表面張力は２４ｍＮ／ｍであった。なお、原料液の密度はＪＩＳ　Ｚ　８８０４：２０１２に準拠して測定した。また、原料液の表面張力は、懸滴法（ペンダント・ドロップ法）によって測定した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
　・重合性液晶化合物（ＬＣ－１－１）　　　　　　　　　　　８０質量部
　・重合性液晶化合物（ＬＣ－２）　　　　　　　　　　　　　２０質量部
　・光重合開始剤（チバ・ジャパン社製、イルガキュア９０７）　３質量部
　・配向制御剤ＦＰ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１質量部
　・配向補助剤ＦＰ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．４質量部
　・メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　１９３質量部
　・シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５０質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
　重合性液晶化合物（ＬＣ－１－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　重合性液晶化合物（ＬＣ－２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　配向制御剤ＦＰ２
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　配向補助剤ＦＰ３
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、コスモシャインＡ４１００）を用意した。このＰＥＴフィルムを５０×５０ｍｍに切断して、基材とした。
　基材の表面に、Ｊｅｌｉｇｈｔ社製のＵＶＯクリーナー１４４Ｘ（２８ｍＷ/ｃｍ2）を用いて、ＵＶオゾンを１０秒間照射して、基材の表面全面を親水化処理した。
　図３に示すような凹凸原版を用意した。凹凸原版は、直線状の凹部と凸部とが、長手方向と直交する方向に交互に平行に配列された、ストライプ状の凹凸パターンを有する。凹凸原版は、凸部の幅は１μｍ、凹部の幅は３μｍ（すなわち凹凸の１ピッチは４μｍ）とし、凹部の深さは２μｍとした。
　この凹凸原版の凹凸形成面に、撥水剤（ダイキン工業社製、オプツールＤＳＸ）を蒸着した。撥水剤の膜厚は、３０ｎｍであった。
　基材の親水化処理面に、撥水剤を成膜した凹凸原版を押圧して、凸部の先端面に成膜された撥水剤を、基材に転写した。
　これにより、基材の表面に、撥液領域の幅すなわち撥液領域の最大の内接円の直径が１μｍ、凹部の幅すなわち親液領域の幅が３μｍである、ラインアンドスペース（ストライプ状）の親撥パターンを形成した。
　親撥パターンを形成した基材を、図１に示すような成膜装置の成膜部の支持体に載置した。
　成膜部の加振装置は、エア・ブラウン社製のＬＷ１３９．１４１－７５を用いた。この加振装置によって、基材（支持体）を、周波数５００Ｈｚ、振動速度２ｍｍ／秒で振動した。
　また、成膜部の支持体は、ホットプレートを用い、基材の表面（被成膜面）が１００℃となるように加熱した。
　基材の振動および加熱を開始した後、エアロゾル生成部の超音波振動子を１．７ＭＨｚで振動させて、原料液のエアロゾル化を開始した。超音波振動子は、星光技研社製のＩＭ４－３６Ｄを用いた。
　生成したエアロゾルを、キャリアガスとして空気を用いて、原料容器から誘導配管を経て成膜室に搬送した。キャリアガスの流速は２．８×１０-3ｍ3／分とした。
　このような条件の下、６０秒間、基材にエアロゾルを供給して、成膜を行った。
　６０秒間の成膜を行った後、基材を成膜部から取り出し、温度６０℃、風速２ｍ／分の熱風を６０秒、吹き付けて、加熱した。
　その後、３０℃のホットプレート上に置き、酸素濃度３００ｐｐｍの雰囲気下でＵＶ照射器（フュージョンＵＶシステムズ社製、無電極ランプ「Ｄバルブ」、照度６０ｍＷ/ｃｍ2）によってＵＶを６秒間、照射して、液晶層を固定し、液晶膜を形成した。
　形成した液晶膜の厚さは、３．５μｍであった。なお、液晶膜の膜厚は、反射分光膜厚計（大塚電子製、ＦＥ３０００）によって、親液領域の膜厚を測定した。この点に関しては、他の例も同様である。
　また、前述の式（Ｄ＝０．６８［（π＊σ）／（ρ＊ｆ2）］1/2）でエアロゾルの直径を算出したところ、２μｍであった。
　［実施例２～実施例４］
　凹凸原版において、凸部の幅すなわち撥液領域の幅を２μｍ（実施例２）、３μｍ（実施例３）、および、４μｍ（実施例４）、に変更した以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　［実施例５］
　超音波振動子の周波数を０．７ＭＨｚに変更した以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　前述の式でエアロゾルの直径を算出したところ、３．７μｍであった。
　［実施例６］
　超音波振動子の周波数を０．６ＭＨｚに変更し、かつ、凹凸原版における凸部の幅すなわち撥液領域の幅を８μｍに変更した以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　前述の式でエアロゾルの直径を算出したところ、４．１μｍであった。
　［実施例７］
　基材の加熱を行わず、かつ、凹凸原版における凸部の幅すなわち撥液領域の幅を４μｍに変更した以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　［実施例８］
　基材の振動を行わず、かつ、凹凸原版における凸部の幅すなわち撥液領域の幅を４μｍに変更した以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　［実施例９］
　基材の加熱および振動を行わず、かつ、凹凸原版における凸部の幅すなわち撥液領域の幅を４μｍに変更した以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　［比較例１］
　凹凸原版における凸部の幅すなわち撥液領域の幅を８μｍに変更し、かつ、基材の振動および加熱を行わなかった以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　［比較例２］
　凹凸原版における凸部の幅すなわち撥液領域の幅を８μｍに変更した以外は、実施例１と同様に液晶膜を形成した。
　［評価］
　作製した液晶膜を顕微鏡で観察および撮影して、観察像を画像解析して、撥液領域（撥水領域）で液晶が占める面積を計算して、液晶付着率を算出した。
　画像解析は、無償で公開されているソフトウエア（オープンソースソフトウェア）であるＩｍａｇｅＪを用い、撥液領域において、液晶部の像の輪郭を取り囲むことで面積を自動演算し、撥液領域において液晶が占める面積の割合を求め、これを液晶付着率とした。
　液晶付着率が１％未満の場合を、非常に良好、
　液晶付着率が１％以上５％以下の場合を、良好、
　液晶付着率が５％超１０％以下の場合を、やや良好、
　液晶付着率が１０％超の場合を不良、と評価した。
　結果を下記の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表１に示されるように、撥液領域の幅Ｌとエアロゾルの直径Ｄとが『Ｄ≧Ｌ／２』を満たす本発明の成膜方法によれば、撥液領域に付着するエアロゾル、すなわち、撥液領域に成膜される成膜材料の量を大幅に抑制して、高い精度でパターニングしたパターン膜を成膜できる。特に、撥液領域の幅Ｌとエアロゾルの直径Ｄとが『Ｄ≧Ｌ』を満たす実施例１、実施例２および実施例５では、撥液領域に付着する液晶（成膜材料）の量を非常に好適に抑制でき、撥水領域における液晶付着率は、ほぼ０％であった。
　実施例７～９と、他の実施例との比較より、基材を振動しつつエアロゾルを供給することにより、また、基材を加熱しつつエアロゾルを供給することにより、より撥液領域へのエアロゾル（成膜材料）の付着を防止して、高精度なパターニングが可能になる。
　これに対して、撥液領域の幅Ｌとエアロゾルの直径Ｄとが『Ｄ≧Ｌ／２』を満たさない比較例では、多くのエアロゾルすなわち成膜材料が撥液領域に付着してしまい、高精度にパターニングしたパターン膜を成膜することができない。
　例えば、光学素子の製造、半導体素子の製造、電気素子の製造および太陽電池の製造等に、好適に利用可能である。
　　１０，４０　成膜装置
　　１２　エアロゾル生成部
　　１４，１４Ａ　成膜部
　　１６　誘導配管
　　２０　原料容器
　　２４　容器
　　２６　超音波振動子
　　２８　ガス供給手段
　　２８ａ　ガス供給管
　　３０，３０Ａ　ケーシング
　　３２　支持体
　　３４　加振装置
　　３６　凹凸原版
　　３６ａ　凸部
　　３６ｂ　凹部
　　４２，４６　搬送ローラ
　　５２　ＵＶオゾン処理装置
　　５４　撥水パターン転写装置
　　Ａ　エアロゾル
　　Ｍ　原料液
　　Ｗ　水
　　Ｚ　基材
　　Ｚａ　撥液領域
　　Ｚｂ　親液領域

Claims (10)

  1. 　成膜材料を含む原料液をエアロゾル化して、基材に前記エアロゾルを供給して、前記基材に前記成膜材料を成膜するに際し、
    　前記基材が、被成膜面に、前記原料液に対して撥液性の撥液領域と、前記原料液に対して親液性の親液領域とを有し、
    　前記撥液領域の幅をＬ、前記エアロゾルの直径をＤとした際に、『Ｄ≧Ｌ／２』を満たすこと特徴とする成膜方法。
  2. 　前記基材を振動しつつ、前記基材に前記エアロゾルを供給する、請求項１に記載の成膜方法。
  3. 　前記基材を加熱しつつ、前記基材に前記エアロゾルを供給する、請求項１または２に記載の成膜方法。
  4. 　前記基材を、前記基材の表面の温度が１００℃以上となるように加熱する、請求項３に記載の成膜方法。
  5. 　前記原料液に含まれる溶剤または分散媒の沸点が１００℃以下である、請求項３または４に記載の成膜方法。
  6. 　前記基材の前記親液領域および前記撥液領域が、前記基材の被成膜面の全面に親液化処理を行い、その後、前記原料液に対する撥液性を有するパターンを形成することにより、形成されたものである、請求項１～５のいずれか１項に記載の成膜方法。
  7. 　『Ｄ≧Ｌ』を満たす、請求項１～６のいずれか１項に記載の成膜方法。
  8. 　前記親液領域および前記撥液領域が、配線パターンを形成する、請求項１～７のいずれか１項に記載の成膜方法。
  9. 　前記配線パターンが、ラインアンドスペースの配線パターンである、請求項８に記載の成膜方法。
  10. 　前記成膜材料が導電性材料である、請求項１～９のいずれか１項に記載の成膜方法。
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