專利名稱:觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法。
技術(shù)背景光波導(dǎo)安裝于光波導(dǎo)器件、光集成電路、光配線基板等, 廣泛應(yīng)用于光通信、光信息處理、其他普通光學(xué)領(lǐng)域。另外, 作為這樣的光波導(dǎo),近年來(lái),通常采用紫外線固化性樹(shù)脂等感 光性樹(shù)脂來(lái)實(shí)施制造??闪信e例如一種方法,其在基板上形成下包層之后,在該下包層上形成感光性樹(shù)脂層;然后,通過(guò)規(guī) 定圖案的光掩模對(duì)由上述感光性樹(shù)脂形成的層面照射光以曝 光,并采用顯影液除去非曝光部分,從而顯影并形成規(guī)定圖案導(dǎo)的方法(例如參照專利文獻(xiàn)l)。在上述專利文獻(xiàn)l等中記載的光波導(dǎo)的制造方法中,在分別 形成上述下包層及上包層這兩個(gè)包層以及上述芯部的時(shí)候,進(jìn) 行了形成材料的涂布、曝光、顯影以及干燥各步驟。但是,對(duì) 于分別形成上述芯部、下包層及上包層而言,在進(jìn)行上述涂布、 曝光、顯影及干燥等各步驟時(shí),由于需要很多的工時(shí)量,所以 制造成本昂貴。其中,曝光和顯影的各步驟中,更是包括大量 細(xì)瑣的步驟,基于此,其存在需要改進(jìn)的地方。所以,為減少步驟數(shù),例如考慮采用將上包層如后所述進(jìn) 行模具成型的方法。即,如圖9之(a)所示,首先,在基板l上, 順次形成下包層2和芯部3。然后,準(zhǔn)備具有形成有對(duì)應(yīng)于上包 層4(參照?qǐng)D9之(b))的表面形狀的才莫具面21a的凹部21的成型 模具20,另外,作為上包層4的形成材料,采用熱固化性樹(shù)脂薄片40。然后,將該熱固化性樹(shù)脂薄片40定位于上述下包層2和芯 部3的上方。然后,如圖9之(b)所示,在下包層2上,用上述成 型模具20擠壓上述熱固化性樹(shù)脂薄片40,在該狀態(tài)下加熱使之 固化,從而形成上包層4。之后進(jìn)行脫模。采用該方法形成上包 層4時(shí),由于無(wú)需上述涂布、曝光、顯影等步驟,所以能夠降低 形成上包層4時(shí)所需要的工時(shí)數(shù)和成本。但是,用成型才莫具20擠壓熱固化性樹(shù)脂薄片40的上述方法 中,由于在下包層2與成型模具20之間夾持熱固化性樹(shù)脂薄片 40,所以在所形成的上包層4的端緣容易產(chǎn)生裂紋41。為此,需 要增加除去該裂紋41的步驟,降低工程量和降低成本不是很充 分。因此,在這樣制造的光波導(dǎo)用做觸摸屏?xí)r,對(duì)應(yīng)于芯部3 頂端部的上包層4的部分由于形成呈如圖示那樣的透鏡形狀(曲 面)4a,所以,如果在該透鏡形狀4a部分的端部存在上述裂紋 41的話,產(chǎn)生光的聚光等損害。為改善這樣的問(wèn)題,本申請(qǐng)人提出如后所述的光波導(dǎo)的制 造方法并申請(qǐng)。該制造方法為如下的方法,其特征在于,在基 板l的表面制造下包層2和規(guī)定圖案的芯部3和上包層4形成的光 波導(dǎo)(參照?qǐng)D10之(c))時(shí),對(duì)于上述上包層4的形成采用了特 殊的成型模具的方法。即,首先,在基板1面上,通過(guò)經(jīng)由與上 述同樣的涂布、曝光、顯影及干燥各步驟而形成下包層2和規(guī)定 圖案的芯部3 (參照?qǐng)DIO之(a))。然后,如圖10之(a)所示, 準(zhǔn)備光透過(guò)性材料制造的、形成有具有對(duì)應(yīng)于上包層4的表面形 狀的4莫具面的凹部和與該凹部連通的貫通孔12的成型才莫具10, 使該成型模具10的上述凹部的開(kāi)口面與下包層2的表面密合。然 后,在該狀態(tài)下,在上述凹部的模具面和上包層2的表面所圍成 的成型空間中,從上述貫通孔12注入上包層4的形成材料即液狀 樹(shù)脂之后,如圖10之(b)所示,通過(guò)照射紫外線等輻射線并透過(guò)成型模具曝光,使注入的成型材料固化。然后,通過(guò)使上述 成型模具10脫模,如圖10之(C)所示,在埋設(shè)規(guī)定圖案的芯部3的狀態(tài)下形成上包層4 (參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)JP2005-165138號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:曰本凈爭(zhēng)愿JP2007-123830號(hào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所解決的課題然而,在上述專利文獻(xiàn)2記載的制造方法中,需要通過(guò)在成 型模具10內(nèi)經(jīng)由貫通孔12注入上包層4形成材料,另外,在注入 上述形成材料之后到固化結(jié)束需要一定的時(shí)間,所以,不能充 分滿足生產(chǎn)效率方面的要求,尋求對(duì)其進(jìn)行改良。另外,在考 慮觸摸屏用光波導(dǎo)的情形中,在通過(guò)上述貫通孔12注入上包層4 形成材料的時(shí)候,可能在成型空間中帶入空氣而形成孔,產(chǎn)品 的可靠性方面也需要得到改善。本發(fā)明鑒于上面的技術(shù)問(wèn)題而完成,其目的在于,提供一 種能夠抑制孔產(chǎn)生、生產(chǎn)效率提高的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方 法。解決該課題的手段為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的 構(gòu)成為包括如下步驟在基板面上形成下包層的步驟;在上述 下包層上形成規(guī)定圖案的芯部的步驟;在形成有上述芯部的下 包層面上,形成上包層形成材料用的未固化或半固化的光聚合 性樹(shù)脂組合物的涂布層的步驟;對(duì)上述上包層形成材料形成的 涂布層合上由光透過(guò)性材料形成的成型模具的規(guī)定模具面并加 壓的步驟;隔著上述成型模具對(duì)上述涂布層曝光的步驟;在曝 光之后,通過(guò)脫模成型模具而在埋設(shè)上述芯部的狀態(tài)下形成上包層的步驟。即,本發(fā)明人為得到了一種能夠抑制孔產(chǎn)生、而且能夠?qū)?現(xiàn)制造效率提高的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,進(jìn)行了刻苦鉆 研。其結(jié)果,在基板面上形成下包層和規(guī)定圖形的芯部之后, 在形成有上述芯部的下包層面上,設(shè)置由具有特定范圍的粘度 的上包層形成材料形成的樹(shù)脂部。然后,從上述樹(shù)脂部的上方, 對(duì)由光透過(guò)性材料形成的成型模具進(jìn)行加壓,在保持該加壓狀 態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行曝光,之后通過(guò)脫模成型模具而形成內(nèi)含上述 芯部的上包層,這樣,可以無(wú)需如上述方法那樣通過(guò)貫通孔在 成型模具內(nèi)填充樹(shù)脂材料而形成上包層,所以能夠防止孔生成。 而且,還發(fā)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)制造工程量的簡(jiǎn)化,并完成本發(fā)明。 發(fā)明的效果這樣,本發(fā)明在形成于基板面上的下包層上,形成規(guī)定圖 案的芯部。然后,在形成有上述芯部的下包層面上,形成上包 層形成材料用的未固化或半固化的光聚合性樹(shù)脂組合物的涂布 層之后,對(duì)上述上包層形成材料形成的涂布層合上由光透過(guò)性 材料形成的成型模具的規(guī)定模具面并加壓。然后,在隔著上述 成型模具對(duì)上述涂布層曝光之后,通過(guò)脫模成型模具而在埋設(shè) 上述芯部的狀態(tài)下形成上包層,從而制造觸摸屏用光波導(dǎo)的方 法。因此,在形成上包層時(shí)能夠抑制孔的產(chǎn)生。而且,由于上 包層的形成為模具成型,所以與現(xiàn)有的上包層的制造步驟相比, 無(wú)需曝光后的顯影步驟等,能夠?qū)崿F(xiàn)步驟數(shù)的減少,能夠有效 制造可靠性好的觸摸屏用光波導(dǎo),實(shí)現(xiàn)了制造成本的降低。而且,在這樣的情況下,即,在形成有上述芯部的下包層 面上,形成上包層形成材料用的未固化或半固化的光聚合性樹(shù)脂組合物的涂布層的步驟為在形成有芯部的下包層面上,形 成埋設(shè)上述芯部的半固化或未固化的上包層形成材料用光聚合性樹(shù)脂組合物的涂布層的步驟;在合上上述成型模具的規(guī)定模
具面并加壓的步驟為通過(guò)將成型才莫具整體加熱至120 18(TC 。C而進(jìn)行加熱加壓的步驟。在以上的情況下,與例如采用熱固 化性樹(shù)脂制造的薄片的步驟相比,能夠?qū)崿F(xiàn)延長(zhǎng)光聚合性樹(shù)脂 組合物的可使用時(shí)間、進(jìn)一步有效制造出可靠性優(yōu)良的觸摸屏 用光波導(dǎo),能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。
另外,在這樣的情況下,即,在形成有上述芯部的下包層 面上,形成上包層形成材料用的未固化或半固化的光聚合性樹(shù) 脂組合物的涂布層的步驟為在芯部形成部分之外的下包層面 上,滴加未固化的上包層形成材料用光聚合性樹(shù)脂組合物以形 成涂布層的步驟;在合上上述成型模具的規(guī)定模具面并加壓的 步驟為通過(guò)將成型才莫具整體設(shè)定為20 80。C來(lái)進(jìn)行加壓的步 驟。在以上的情況下,由于為低溫設(shè)定下的加壓步驟,成型物 的尺寸變化變小,能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn) 一 步有效制造出可靠性優(yōu)良的觸 摸屏用光波導(dǎo),能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。
圖l為示意示出本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的說(shuō) 明圖。
圖2為示意示出本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的說(shuō)明圖。
圖3為示意示出本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的說(shuō)明圖。
圖4為示意示出本發(fā)明的第l觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的
說(shuō)明圖。
圖5為示意示出本發(fā)明的第l觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的
說(shuō)明圖。圖6為示出由本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)制造方法得到的觸 摸屏用光波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖7為示意示出本發(fā)明的第2觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的
說(shuō)明圖。
圖8為示意示出本發(fā)明的第2觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的
說(shuō)明圖。
圖9之(a)、 ( b)為示意示出現(xiàn)有的光波導(dǎo)的制造方法的說(shuō) 明圖。
圖10之(a)、 (b)、 (c)為進(jìn)而示意示出現(xiàn)有的光波導(dǎo)的制 造方法的說(shuō)明圖。 附圖標(biāo)記i兌明
1基板2下包層3芯部4上包層4a涂布層 6成型模具
具體實(shí)施例方式
下面參照說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)4亍詳細(xì)說(shuō)明。 首先,對(duì)本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法之梗概進(jìn)行 說(shuō)明。本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)例如可以如下制造。即,與現(xiàn) 有技術(shù)一樣,在基板面上涂布下包層形成材料,采用紫外線曝 光等光照射使之固化形成下包層。然后,在上述下包層上涂布 芯部形成材料而形成芯部之后,隔著規(guī)定圖案的光掩模進(jìn)行紫 外線曝光等光照射,使芯部曝光固化為以規(guī)定圖案。然后,在 以將芯部曝光為規(guī)定圖案之后,采用顯影液,溶解上述芯層的 未曝光部分并進(jìn)行顯影,從而形成規(guī)定圖案的芯部。這樣經(jīng)過(guò) 與現(xiàn)有技術(shù)同樣的制造步驟,在基板面上形成下包層和規(guī)定圖 案的芯部。而且,在本發(fā)明中,在形成有上述芯部的下包層面 上,形成上包層形成材料用的未固化或半固化的光聚合性樹(shù)脂組合物之后,對(duì)上述涂布層合上由光透過(guò)性材料形成的成型模具的規(guī)定模具面并加壓。然后,在隔著上述成型模具對(duì)上述涂布層曝光之后,通過(guò)脫模成型模具,在埋設(shè)上述芯部的狀態(tài)下形成上包層。這樣制造出觸摸屏用光波導(dǎo),無(wú)需如上述現(xiàn)有的方法那樣通過(guò)成型模具的貫通孔向模具內(nèi)注入形成材料而形成上包層,該上包層的形成方法為本發(fā)明的特征。
而且,本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法根據(jù)所使用的上包層形成材料的種類和采用上包層形成材料的涂布層的形成步驟等,大致可以分成2個(gè)類別。
上述兩個(gè)類別的方法中,第l觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,經(jīng)過(guò)這樣的步驟,即,在形成有芯部的下包層面上,形成埋設(shè)上述芯部的半固化或未固化的上包層形成材料用的光聚合性樹(shù)脂組合物的涂布層的步驟。
下面參照說(shuō)明附圖對(duì)上述第1觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的其中一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)^f亍詳述。
即,首先,準(zhǔn)備基板l(參照?qǐng)Dl)。作為上述基板l,不做特別限定,作為其形成材料,可以為例如樹(shù)脂、玻璃、有機(jī)硅、金屬等。作為上述樹(shù)脂,可以是例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚
萘二甲酸乙二酯、聚酰亞胺等;作為金屬,例如為不銹鋼等,另外,作為基板l的厚度不做特別限定,但通常設(shè)定為50 200|iim的范圍內(nèi)。
接下來(lái),如圖1所示,在上述基板l的規(guī)定區(qū)域表面形成下包層2。作為該下包層2的形成材料,可列舉感光性環(huán)氧樹(shù)脂組合物、聚酰亞胺樹(shù)脂組合物等。而且,下包層2的形成可以如下進(jìn)行。即,首先,在基板l上涂布溶劑中溶解有上述樹(shù)脂組合物的清漆,該清漆的涂布例如可以采取i走涂法、浸涂法、澆涂法、注射法、噴墨法、復(fù)合涂法等使用涂布機(jī)輥對(duì)輥(roll to roll)連續(xù)涂布的方法等。然后使之固化。在其固化時(shí),采用感光性環(huán)氧樹(shù)脂組合物作為下包層2的形成材料的情況下,通過(guò)形成有對(duì)應(yīng)于所期望的下包層2的形狀的開(kāi)口圖案的光掩模而使用輻射線進(jìn)行曝光。該曝光的部分形成下包層2。另外,作為下包層
2的形成材料采用聚酰亞胺樹(shù)脂組合物時(shí),通常通過(guò)300 400。C 、 60 180分鐘的加熱處理而使其固化。下包層2的厚度通常設(shè)定在5 50ium的范圍內(nèi)。這樣,制作出下包層2。
然后,如圖2所示,在上述下包層2的表面采用芯部形成材料形成樹(shù)脂層3,。作為該芯部形成材料,通??闪信e感光性樹(shù)脂組合物,釆用比上述下包層2和后述的上包層4 (參照?qǐng)D6)的形成材料的折射率大的材料。該折射率的調(diào)整例如可以通過(guò)上述下包層2、芯部3、上包層4的各形成材料的種類的選擇和調(diào)整組成比率來(lái)進(jìn)行。另外,芯部3的形成如后所述進(jìn)行。即,首先,與上述下包層2—樣,在下包層2上涂布溶劑中溶解有感光性樹(shù)脂組合物的清漆。該清漆的涂布與上述一樣,例如可以采取旋涂法、浸涂法、澆涂法、注射法、噴墨法、復(fù)合涂法等使用涂布機(jī)輥對(duì)輥(rolltoroll)連續(xù)涂布的方法。然后將其干燥,形成樹(shù)脂層3'。該干燥通常通過(guò)50 120。C 、 10 30分鐘的加熱處理來(lái)進(jìn)行。
然后,如圖3所示,將上述樹(shù)脂層3'通過(guò)形成有對(duì)應(yīng)于所期望的芯部3圖案的開(kāi)口圖案的光掩模7利用輻射線曝光。該曝光的部分經(jīng)由未曝光部分的溶解除去步驟,形成芯部3 (參照?qǐng)D4 )。對(duì)此作出詳細(xì)的說(shuō)明,對(duì)于上述曝光,不做特別限定,例如采用接觸式曝光法,將光掩模7從樹(shù)脂層3 ,稍微離開(kāi) 一 點(diǎn)進(jìn)行接近式曝光法、投影曝光法等,從進(jìn)一步提高精度方面出發(fā),優(yōu)選采用接觸式曝光或接近式曝光等。另外,在采用上述輻射線的曝光時(shí),優(yōu)選使用濾光片等使用平行光進(jìn)行。作為上述曝光用輻射線,例如可以是可見(jiàn)光、紫外線、紅外線、X射線、a射線、(3射線、Y射線等。優(yōu)選采用紫外線。這是因?yàn)槿绻捎米贤饩€,則照射能量大,能夠得到很快的固化速度,而且照射裝置也小型且廉價(jià),能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)成本的降低。作為紫外線的光源,可列舉例如低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈等,紫外線的輻射量通常為10~10000mJ/cm2,優(yōu)選為50 3000mJ7cm2。
上述曝光之后,為結(jié)束光反應(yīng)而進(jìn)行加熱處理。該加熱處理在80 250。C、伊0選在100 200。C , 10秒 2小時(shí)、優(yōu)選在5分鐘 l小時(shí)的范圍內(nèi)進(jìn)行。之后,通過(guò)用顯影液進(jìn)行顯影,將樹(shù)脂層3,中的未曝光部分溶解而除去,將殘存的樹(shù)脂層3,形成為期望的芯部3的圖案。另外,上述顯影例如可以采用浸漬法、噴射法、槳式顯影法等。另外,作為顯影劑,例如使用Y-丁內(nèi)酯水溶液、四曱基氫氧化氨等這樣的有機(jī)堿水溶液、氫氧化鈉、氬氧化鉀等無(wú)機(jī)堿水溶液。堿濃度通常為2 5重量%,根據(jù)需要,在石成水溶液中可以添加曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等低級(jí)脂
肪族醇。另外,這樣的顯影劑和顯影條件根據(jù)感光性樹(shù)脂組合物的組成可以作出適宜的選擇。
然后,釆用加熱處理除去形成為上述芯部3的圖案的殘存樹(shù)脂層中的顯影液。該加熱處理通常在80 120。C 、 10 30分鐘的范圍內(nèi)進(jìn)行。由此,將形成為上述芯部3的圖案的殘存樹(shù)脂層形成為芯部3。另外,各芯部3的厚度通常設(shè)定在5 30n m的范圍內(nèi),其寬度通常設(shè)定在5 30 ja m的范圍內(nèi)。進(jìn)一步,從觸摸屏用途的觀點(diǎn)上看,防止才各芯部3的頂端射出的光的發(fā)散、或者使入射至各芯部3的頂端的光聚光,從進(jìn)一 步提高光傳送效率的觀點(diǎn)上看,優(yōu)選芯部3的頂端形成為透鏡形狀。
本發(fā)明中的上述第l觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,其最大特征在于,在上述步驟之后,經(jīng)由后述的圖4 圖6所示的步驟,形成上包層4 (擠壓成型)。即,如圖4所示,在形成有上述規(guī)定
圖案的芯部3的下包層2面上,以覆蓋上述芯部3的方式,通過(guò)涂 布上包層4形成材料即半固化或未固化的光聚合性樹(shù)脂組合物 而形成涂布層4a。作為上述涂布層4a的形成方法,可列舉,在 涂布上述上包層4形成材料之后,例如,以具有所期望的粘性的 方式,在曝光照射之后,通過(guò)加熱成半固化狀態(tài)(B級(jí))而形 成上述涂布層4a (半固化狀態(tài))的方法。另一方面,作為涂布 層4a的形成方法,作為上包層4形成材料,例如采用高分子量的 環(huán)氧樹(shù)脂調(diào)制高粘度的上包層4形成材料,進(jìn) 一 步采用有機(jī)溶劑 等稀釋劑調(diào)整粘度并將其涂布,之后,通過(guò)加熱干燥使上述溶
劑揮發(fā)而形成為未固化狀態(tài)的薄膜層狀的方法。作為上述高分 子量的環(huán)氧樹(shù)脂,例如優(yōu)選采用數(shù)均分子量(Mn)為1000~5000 左右的環(huán)氧樹(shù)脂。另外,作為上述調(diào)整后的粘度(25。C下的粘 度),優(yōu)選例如在40重量% 丁基卡必醇溶液中,設(shè)定為 300 2000mPa s的范圍。這樣形成的涂布層4a的厚度優(yōu)選設(shè)定 為100 500idm的范圍。即,原因在于,通過(guò)設(shè)定在上述范圍內(nèi), 能夠抑制后述的成型模具加壓成型時(shí)涂布層4a從成型模具的成 型區(qū)域側(cè)面溢出。
下面,如圖5所示,對(duì)半固化狀態(tài)或未固化狀態(tài)的涂布層4a 合上由石英玻璃制等的光透過(guò)性形成材料形成的成型模具6的 模具面、從上方加壓并進(jìn)行加熱。然后,繼續(xù)保持該狀態(tài),隔 著成型模具6用輻射線進(jìn)行曝光。用輻射線曝光之后,通過(guò)進(jìn)一 步加熱,涂布層4a完全固化,形成上包層4。另外,如圖6所示, 通過(guò)脫模上述成型模具6,從而在埋設(shè)芯部3的狀態(tài)下,覆蓋上 述芯部3頂端部的部分得到形成有期望表面形狀的曲面(透鏡曲 面)8的上包層4。該上包層4的厚度通常設(shè)定為50 2000pm的范 圍內(nèi)。觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的實(shí)施方式 中,在上述成型模具6的模具面中,對(duì)應(yīng)于芯部3頂端部的部分
形成為透4竟曲面。
作為上述成型模具6的加壓條件,為2 10MPa的壓強(qiáng),優(yōu)選 設(shè)定為真空壓強(qiáng)(例如1.33 x 1(T2 1.33 x i(T4kPa)。另夕卜,作為 上述加壓和加熱條件,優(yōu)選將上述整個(gè)成型模具6設(shè)定為 120 180°C的范圍內(nèi)。進(jìn)一步,作為上述加熱方法,可以采用 使加熱板與成型模具6的上部接觸并隔著成型模具6進(jìn)行加熱的 方法、用上下加熱^反整體夾持并用上下兩加熱;fel加熱的方法、 或者僅用設(shè)置于基板1下部側(cè)的加熱板加熱的方法等。
作為由這種制造步驟得到的觸摸屏用光波導(dǎo)的一個(gè)例子, 例如如圖6所示的結(jié)構(gòu)。該觸摸屏用光波導(dǎo)在基板l上層疊形成 有下包層2,進(jìn)一步在上述下包層2上形成規(guī)定圖案的芯部3,在 埋設(shè)該芯部3的狀態(tài)下形成上包層4 。
下面,在本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的2個(gè)方法 中,針對(duì)第2觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的一實(shí)施方式,參照說(shuō) 明書附圖進(jìn)行詳述。上述第2觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,其特 征在于,經(jīng)由下面的步驟,即,在芯部形成部分之外的下包層 面上,滴加未固化的上包層形成材料用光聚合性樹(shù)脂組合物而 形成涂布層。
在上述第2觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法中,在基板l面上形 成下包層2、進(jìn)而在上述下包層2的表面形成規(guī)定圖案的芯部3 的結(jié)構(gòu)的中間產(chǎn)品經(jīng)由如下步驟而制作出來(lái),即,采用與上述 第l觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法相同的步驟的步驟、即在上述基 板1的規(guī)定區(qū)域表面上形成下包層2的步驟以及在上述下包層2 表面形成芯部3的步驟(參照?qǐng)D1 圖3)。
然后,第2觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,其最大特征在于,在上述步驟之后,經(jīng)由后述的圖7 圖8所示的步驟,形成上包
層4(擠壓成型)。即,如圖7所示,在形成有上述規(guī)定圖案的芯 部3的下包層2面上的、上述芯部3形成部分之外的下包層2面上, 滴加上包層4形成材料即光聚合性樹(shù)脂組合物,從而形成涂布層 (樹(shù)脂部)4a。上述涂布層4a的形成材料即光聚合性樹(shù)脂組合 物為呈現(xiàn)可滴加的液狀即可,具體地il,優(yōu)選4吏用無(wú)溶劑型且 25°C下的津占度為500~3000mPa s的范圍的凈勿質(zhì)。即,通過(guò)l吏用 具有上述范圍內(nèi)的粘度的物質(zhì),可以抑制后述成型模具加壓成 型時(shí)涂布層4a/人成型區(qū)域側(cè)面溢出。
然后,如圖8所示,在上述滴加形成的未固化狀態(tài)的涂布層 4a與由石英玻璃制等光透過(guò)性形成材料形成的成型模具6的模 具面接合并加壓。然后,原樣保持該狀態(tài),隔著成型模具6用輻 射線曝光。在輻射線曝光之后,通過(guò)進(jìn)一步加熱,涂布層4a完 全固化,形成上包層。然后,通過(guò)脫模上述成型模具6,在埋設(shè) 芯部3的狀態(tài)下,覆蓋上述芯部3頂端部的部分得到形成為期望 表面形狀的曲面(透鏡曲面)8的上包層4 (參照?qǐng)D6)。該上包 層4的厚度與上述一樣,通常設(shè)定在50 2000iim的范圍內(nèi)。
另夕卜,在上述第2觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法中的實(shí)施方式 中,與上述第l觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法的情形相同,在上述 成型模具6的模具面中,對(duì)應(yīng)于芯部3頂端部的部分形成為透鏡 曲面。
作為上述成型模具6的加壓條件,為0.5 2Mpa的壓強(qiáng),優(yōu) 選設(shè)定為常壓下(101.3kPa左右)。另外,在上述加壓時(shí),將整 個(gè)上述成型模具6設(shè)定在20 80。C的范圍內(nèi)。
作為通過(guò)這樣的制造步驟得到的觸摸屏用光波導(dǎo)的 一 個(gè)例 子,例如圖6所示的結(jié)構(gòu)。該觸摸屏用光波導(dǎo)在基板l上層疊形 成下包層2,進(jìn)一步在上述下包層2上形成規(guī)定圖案的芯部3,在埋設(shè)該芯部3的狀態(tài)下形成上包層4。
另外,在上述實(shí)施方式中,對(duì)應(yīng)于芯部3頂端部的上包層4 的部分形成為透鏡形狀(曲面)8,但是并非僅限于此,還可以 形成平面狀等非透鏡形狀。
在本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法中,作為上述下包 層2和上包層4的形成材料,優(yōu)選釆用兩者相同的形成材料。另 外,作為上述形成材料,例如采用熱固化性樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂 等各種高分子材料,其中,尤其適用光聚合性樹(shù)脂組合物。
另外,作為上述芯部形成材料,與上述同樣,優(yōu)選采用光 聚合性樹(shù)脂組合物。并且,無(wú)論對(duì)于上述哪種形成材料,作為 其配合成分,可列舉例如配合了各種環(huán)氧化合物和光酸產(chǎn)生劑 的物質(zhì)。進(jìn)一步,通過(guò)于其中配合各種稀釋溶劑,可以適當(dāng)進(jìn) 行粘度的調(diào)整。
并且,上述包層(下包層2、上包層4)需要折射率比芯部3 小。具體地說(shuō),上述下包層2和上包層4各自的折射率與芯部3 的折射率之差在波長(zhǎng)830nm時(shí)優(yōu)選i殳定為1 7%。進(jìn)一步優(yōu)選在 波長(zhǎng)830nm時(shí)的下包層2和上包層4各自的折射率設(shè)定為 1.50 1.54,并且芯部3的折射率設(shè)定為1.56 1.60。
而且,如上得到的觸摸屏用光波導(dǎo)用于觸摸屏用途的情況 下,通常將芯部形成部分之外的中央部區(qū)域的凹部采用激光進(jìn) 行裁剪,在模具中進(jìn)行沖裁等,從而切斷來(lái)使用?;蛘撸€可 在原樣保持該狀態(tài)下供于使用。另外,所得到的觸摸屏用光波 導(dǎo)還可以將基板l從下包層2剝離來(lái)用于觸摸屏用光波導(dǎo),或者 可以不剝離基板l而原樣保持該狀態(tài)下用于作為觸摸屏用光波 導(dǎo)。
這樣得到的觸摸屏用光波導(dǎo)作為在觸摸屏中具有光的出射 和入射作用的光波導(dǎo)使用。下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,其中,本發(fā)明并非僅限 于這些實(shí)施例中。
(1 )基于第l觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法針對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
將100重量份的雙苯氧基乙醇芴二縮水甘油醚、30重量份的 1,3,3_三{4-[2- (3-氧雜環(huán)丁烷基)]丁氧苯基}丁烷、30重量份 的雙酚藥四縮水甘油醚、0.5重量份的4,4-雙[二 ( P羥乙氧基) 苯基锍]苯硫-雙-六氟銻酸鹽的50%的碳酸亞丙酯溶液(光酸產(chǎn) 生劑SAN-APRO Ltd.制、CP-200K)溶解于20重量份的稀釋 溶劑即乳酸乙酯中,從而調(diào)制芯部形成材料。
通過(guò)混合IOO重量份的具有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹(shù)脂(旭電化社 制、EP-4080E)、 l重量份的作為光酸產(chǎn)生劑(光聚合引發(fā)劑) 的上述SAN-APRO Ltd.制的CP-200K,從而調(diào)制下包層和上包 層的形成材料。
首先,在聚萘二甲酸乙二酯薄膜(基4反100mmxl00mm x厚100pm)表面,采用旋涂法涂布上述下包層的形成材料之 后,隔著形成有與所形成的下包層相同形狀的開(kāi)口圖案的光掩 模,采用1000mJ/cn^的紫外線照射進(jìn)行曝光。然后,通過(guò)進(jìn)行 80°C、 5分鐘的加熱處理,形成下包層。該下包層的厚度用接觸 式膜厚計(jì)測(cè)量為2(Him。另外,固化后的下包層的折射率為1.510 (830誰(shuí))。
然后,在上述下包層的表面,通過(guò)旋涂法涂布芯部形成材 料之后,進(jìn)行100。C、 5分鐘的干燥處理(千燥后的涂布厚度50pm)。然后,在其上方,設(shè)置形成有與芯部圖案相同形狀的開(kāi) 口圖案的合成石英系的光掩模。然后,從其上方采用接近式曝 光法(間隙為50jum)用3000mJ/cm2W紫外線照射進(jìn)行曝光,然 后,進(jìn)行100。C、 IO分鐘的加熱處理。然后,用y-丁內(nèi)酯水溶 液進(jìn)行顯影(浸漬方式、2分鐘),在溶解除去未曝光部分之后, 用蒸餾水洗滌,進(jìn)一步進(jìn)行100。C、 5分鐘的加熱干燥處理,形 成具有期望圖案形狀的芯部。固化后的芯部的折射率為1.593 (830謹(jǐn))。
然后,在形成有上述芯部的下包i表面,采用; 走涂法以厚 度400pm涂布上包層形成材料。然后,對(duì)該涂布層用200mJ/cm2 的紫外線照射進(jìn)行曝光,然后進(jìn)行80。C、 IO分鐘的加熱處理, 從而使上述涂布層(上包層形成材料)呈半固化狀態(tài)(B級(jí)狀)。 然后,準(zhǔn)備定位用的進(jìn)行了對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的石英制成型模具(周邊 厚度5mm、中央附近厚度5mm),對(duì)上述涂布層合上該成型 模具的模具面(對(duì)應(yīng)于芯部頂端部的部分形成為透鏡曲面)而 從上方加壓。然后,將成型才莫具加熱至15(TC ,以5MPa的壓強(qiáng) 進(jìn)行真空擠壓(1.33Pa),將涂布層加壓成型。之后,隔著上述 成型模具利用1000mJ/cm、々紫外線照射進(jìn)行曝光,從而形成對(duì) 應(yīng)于上述芯部頂端部的部分呈透鏡形狀(曲面)的上包層(固 化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度85°C )。之后,將成型模具整體冷卻至 8(TC之后,脫模成型模具。用接觸式膜厚計(jì)測(cè)定該上包層的厚 度為400^m (芯部埋-沒(méi)部分的厚度)。
這樣,能夠?qū)崿F(xiàn)在基板上,下包層、芯部和上包層按照該 順序?qū)盈B而形成的觸摸屏用光波導(dǎo)的制作(參照?qǐng)D6)。在該觸 摸屏用光波導(dǎo)中,在上包層沒(méi)有形成孔。將40重量份的雙苯氧基乙醇芴二縮水甘油醚、30重量份的 1,3,3-三{4-[2[ (3-氧雜環(huán)丁烷基)]丁氧苯基]}丁烷、30重量份 的雙酚藥四縮水甘油醚、0.5重量份的4,4-雙[二 ( (3羥乙氧基) 苯基4危]苯碌u-雙-六氟銻酸鹽的50%的^友酸亞丙酯溶液(光酸產(chǎn) 生劑SAN-APRO Ltd.制、CP-200K )溶解于30重量份的稀釋 溶劑即乳酸乙酯中,從而調(diào)制芯部形成材料。
通過(guò)將IOO重量份的具有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹(shù)脂(數(shù)均分子量 (Mn): 2395、東都化成社制、ST-4100D)、 l重量份的作為光 酸產(chǎn)生劑(光聚合引發(fā)劑)的上述SAN-APRO Ltd.制的 CP-200K,溶解于80重量份的稀釋溶劑即環(huán)己酮中,從而調(diào)制 下包層和上包層的形成材料。
將40重量份的雙苯氧基乙醇芴二縮水甘油醚、30重量份的 1,3,3-三{4-[2[ ( 3-氧雜環(huán)丁烷基)]丁氧苯基]}丁烷、30重量份 的雙酚藥四縮水甘油醚、0.5重量份的4,4-雙[二 ( P羥乙氧基)苯基锍]苯硫-雙-六氟銻酸鹽的50%的碳酸亞丙酯溶液(光酸產(chǎn)
生劑SAN-APRO Ltd.制、CP-200K )溶解于20重量份的稀釋 溶劑即乳酸乙酯中,從而調(diào)制芯部形成材料。 [下包層和上包層形成材料的調(diào)制]
通過(guò)混合IOO重量份的具有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹(shù)脂(旭電化社 制、EP-4080E)、 l重量份的作為光酸產(chǎn)生劑(光聚合引發(fā)劑) 的上述SAN-APRO Ltd.制的CP-200K,從而調(diào)制下包層和上包 層的形成材料。
首先,在聚萘二曱酸乙二酯薄膜(基板100mmxi00mm x厚100jum)表面,采用旋涂法涂布上述下包層的形成材料使 得厚度為20pm之后,隔著形成有與所形成的下包層相同形狀的 開(kāi)口圖案的光掩模,采用1000mJ/cm2的紫外線照射進(jìn)行曝光。 然后,通過(guò)進(jìn)行80。C、 5分鐘的加熱處理,形成下包層。用接觸 式膜厚計(jì)測(cè)定該下包層的厚度為20ium。另外,固化后的下包層 的折射率為1.510 ( 830nm)。
然后,在上述下包層的表面,通過(guò)旋涂法涂布芯部形成材 料之后,進(jìn)行100。C、 5分鐘的干燥處理(千燥后的涂布厚度 50pm)。然后,在其上方設(shè)置形成有與芯部圖案相同形狀的開(kāi) 口圖案的合成石英系的光掩模。然后,從其上方釆用接近式曝 光法(間隙為50)im)用3000mJ/cm2的紫外線照射進(jìn)行曝光,然 后,進(jìn)行100。C、 IO分鐘的加熱處理。然后,用Y-丁內(nèi)酯水溶 液進(jìn)行顯影(浸漬方式、2分鐘),在溶解除去未曝光部分之后, 用蒸餾水洗滌,進(jìn)一步進(jìn)行100。C、 5分鐘的加熱干燥處理,從 而形成具有期望圖案形狀的芯部。固化后的芯部的折射率為 1.593 ( 830腿)。
然后,在形成有上述芯部的下包層表面的除了芯部形成部分之外的下包層面上,滴加液狀的上包層形成材料(未固化)
lOrnl。然后,提供定位用的進(jìn)行了對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的石英制成型模具 (周邊厚度5mm、中央附近厚度5mm),對(duì)上述滴加的上包 層形成材料合上該成型模具的模具面(對(duì)應(yīng)于芯部頂端部的部 分形成為透鏡曲面)而從上方加壓。然后,將成型模具加熱至 40°C,以0.5MPa的壓強(qiáng)進(jìn)行真空擠壓(1.33Pa),將上包層形成 材料加壓成型。之后,隔著上述成型模具利用1000mJ/cn^的紫 外線照射進(jìn)行曝光,/人而形成對(duì)應(yīng)于上述芯部頂端部的部分呈
透鏡形狀(曲面)的上包層(固化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度70°C )。 之后,脫模成型模具。用接觸式膜厚計(jì)測(cè)定該上包層的厚度為 50pm (芯部埋設(shè)部分的厚度)。
這樣,能夠?qū)崿F(xiàn)在基板上,下包層、芯部和上包層按照該 順序?qū)盈B而形成的觸摸屏用光波導(dǎo)的制作(參照?qǐng)D6)。在該觸 摸屏用光波導(dǎo)中,在上包層沒(méi)有形成孔。
由本發(fā)明的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法得到的光波導(dǎo)可用 于觸摸屏用途。
權(quán)利要求
1. 一種觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,包括如下步驟在基板面上形成下包層的步驟;在上述下包層上形成規(guī)定圖案的芯部的步驟;在形成有上述芯部的下包層面上,形成上包層形成材料用的未固化或半固化的光聚合性樹(shù)脂組合物的涂布層的步驟;對(duì)上述上包層形成材料形成的涂布層合上由光透過(guò)性材料形成的成型模具的規(guī)定模具面并加壓的步驟;隔著上述成型模具對(duì)上述涂布層曝光的步驟;在曝光之后,通過(guò)脫模成型模具而在埋設(shè)上述芯部的狀態(tài)下形成上包層的步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,上 述涂布層形成步驟為以埋設(shè)上述芯部的方式形成上述涂布層 的步驟;上述加壓步驟為通過(guò)將整個(gè)成型才莫具加熱至120 180 。C而加熱加壓的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,上 述涂布層形成步驟為在除了芯部形成部分之外的下包層面上, 滴加未固化的上包層形成材料用光聚合性樹(shù)脂組合物以形成涂 布層的步驟;上述加壓步驟為將整個(gè)成型模具設(shè)定為20 80 。C來(lái)進(jìn)行加壓的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的觸摸屏用光波導(dǎo)的制造 方法,上述成型模具的模具面中,對(duì)應(yīng)于芯部頂端部的部分形 成為透4竟曲面。
全文摘要
提供一種觸摸屏用光波導(dǎo)的制造方法,其能夠抑制孔的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升。上包層的形成為在形成有芯部3的下包層2面上,形成上包層形成材料用的未固化或半固化的光聚合性樹(shù)脂組合物的涂布層4a。然后,對(duì)上述涂布層4a合上由光透過(guò)性材料形成的成型模具6的規(guī)定模具面并進(jìn)行加壓,之后,通過(guò)上述成型模具6對(duì)上述涂布層4a進(jìn)行曝光。在曝光之后,通過(guò)脫模成型模具,從而在埋設(shè)上述芯部3的狀態(tài)下形成上包層。
文檔編號(hào)G02B6/13GK101533127SQ20091013464
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月7日
發(fā)明者清水裕介 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社