JP2014115815A - 入力装置の製造方法、これに用いる導電膜付き基板、及び積層部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】耐熱性を有する耐熱性基板の片側にパターニングされた透明導電膜を備えた2つの導電膜付き基板をアニール処理した後、透明接着層を介して、これらを表示装置上に積層させて入力装置を製造する際、少なくとも一方の導電膜付き基板における耐熱性基板として、第1のポリイミド層2と第2のポリイミド層1とを有したポリイミド積層体10を用いて、第1及び第2のポリイミド層の界面で第2のポリイミド層側を分離して取り除き薄肉化する工程を含む入力装置の製造方法であり、また、これに使用する導電膜付き基板、及び2つの導電膜付き基板を貼り合せた積層部材である。
【選択図】図2
Description
・DMAc:N,N−ジメチルアセトアミド
・PDA:1,4−フェニレンジアミン
・TFMB:2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル
・DADMB:4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル
・1,3−BAB:1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン
・BPDA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
・6FDA:2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物
・PMDA:ピロメリット酸二無水物
ブルカー社製の原子間力顕微鏡(AFM)「Multi Mode8」を用いて表面観察をタッピングモードで行った。10μm角の視野観察を4回行い、それらの平均値を求めた。表面粗さ(Ra)は、算術平均粗さ(JIS B0601-1991)を表す。
東洋精機製作所社製ストログラフR−1を用いて、ポリイミド積層体を幅10mmの短冊状に切断したサンプルにおける第1のポリイミド層と第2のポリイミド層における界面について、T字剥離試験法によるピール強度を測定することにより評価した。
第1のポリイミド層からなるポリイミドフィルム(50mm×50mm)について、U4000形分光光度計を使って440nmから780nmにおける光透過率の平均値を求めた。
第1のポリイミド層からなるポリイミドフィルムのガラス転移温度を次のようにして測定した。粘弾性アナライザ(レオメトリックサイエンスエフィー株式会社製RSA−II)を使って、10mm幅のサンプルを用いて、1Hzの振動を与えながら、室温から400℃まで10℃/分の速度で昇温した際の、損失正接(Tanδ)の極大から求めた。
第1のポリイミド層からなるポリイミドフィルムを3mm×15mmのサイズに切り出し、熱機械分析(TMA)装置にて5.0gの荷重を加えながら一定の昇温速度(20℃/min)で30℃から260℃の温度範囲で引張り試験を行い、温度に対するポリイミドフィルムの伸び量から熱膨張係数(×10-6/K)を測定した。
窒素気流下で、300mlのセパラブルフラスコの中で攪拌しながらPDA8.00gを溶剤DMAcに溶解させた。次いで、この溶液BPDA22.00gを加えた。その後、溶液を室温で5時間攪拌を続けて重合反応を行い、一昼夜保持した。粘稠なポリアミド酸溶液が得られ、高重合度のポリアミド酸Aが生成されていることが確認された。
窒素気流下で、300mlのセパラブルフラスコの中で攪拌しながらTFMB12.08gを溶剤DMAcに溶解させた。次いで、この溶液にPMDA6.20gと6FDA4.21gを加えた。その後、溶液を室温で5時間攪拌を続けて重合反応を行い、一昼夜保持した。粘稠なポリアミド酸溶液が得られ、高重合度のポリアミド酸Bが生成されていることが確認された。
窒素気流下で、300mlのセパラブルフラスコの中で攪拌しながらTFMB13.30gを溶剤DMAcに溶解させた。次いで、この溶液にPMDA9.20gを加えた。その後、溶液を室温で5時間攪拌を続けて重合反応を行い、一昼夜保持した。粘稠なポリアミド酸溶液が得られ、高重合度のポリアミド酸Cが生成されていることが確認された。
厚み18μmの電解銅箔上に、合成例1で得たポリアミド酸Aの樹脂溶液を塗布した後、130℃で加熱乾燥し溶剤を除去した。次に、160℃から360℃まで約15℃/分の昇温速度で熱処理することでイミド化し、厚み25μmの第2のポリイミド層(表面粗さRa=1.3nm、Tg=355℃)を有する銅張積層板を得た。
第2のポリイミド層として厚さ25μmのポリイミドフィルム(カプトンH、東レ・デュポン株式会社製:表面粗さRa=70nm、Tg=428℃)を使用し、この上に合成例2で得たポリアミド酸Bの樹脂溶液を硬化後の厚みが25μmとなるように均一に塗布し、その後、130℃で加熱乾燥することで樹脂溶液中の溶剤を除去した。次に、160℃から360℃まで約20℃/分の昇温速度で熱処理しポリアミド酸をイミド化させて第1のポリイミド層を形成し、第1及び第2のポリイミド層を有するポリイミド積層体IIを得た。得られたポリイミド積層体IIにおける第1及び第2のポリイミド層での界面における剥離強度、得られた透明ポリイミドフィルム(第1のポリイミド層)の透過率、及び熱膨張係数を測定した。結果を表1に示す。
第2のポリイミド層として厚さ25μmのポリイミドフィルム(ユーピレックスS、宇部興産株式会社製:表面粗さRa=15nm、Tg=359℃)を使用し、この上に合成例3で得たポリアミド酸Cの樹脂溶液を硬化後の厚みが25μmとなるように均一に塗布し、その後、130℃で加熱乾燥することで樹脂溶液中の溶剤を除去した。次に、160℃から360℃まで約20℃/分の昇温速度で熱処理しポリアミド酸をイミド化させて第1のポリイミド層を形成し、第1及び第2のポリイミド層を有するポリイミド積層体IIIを得た。得られたポリイミド積層体IIIにおける第1及び第2のポリイミド層での界面における剥離強度、得られた透明ポリイミドフィルム(第1のポリイミド層)の透過率、及び熱膨張係数を測定した。結果を表1に示す。
製造直後のポリイミド積層体I〜IIIにつき、第1及び第2のポリイミド層の界面を利用して、各ポリイミド層を人手により分離し、分離の容易性を確認したところ、いずれの積層体についても分離されるポリイミド層にダメージを与えることなく容易に分離することができ、良好な剥離性を示した。
厚み18μmの電解銅箔上に合成例2で得たポリアミド酸Bの樹脂溶液を硬化後の厚みが25μmとなるように均一に塗布した後、130℃で加熱乾燥し、樹脂溶液中の溶剤を除去した。次に、160℃から360℃まで約20℃/分の昇温速度で熱処理することでポリアミド酸をイミド化させてポリイミド層を形成して、ポリイミド層と銅箔とからなる比較参照用のポリイミド積層体IVを得た。得られた比較参照用ポリイミド積層体IVからポリイミド層を引き剥がそうとしたが、ポリイミド層と銅箔との界面の接着力が非常に強く、ポリイミド層を剥離することができなかった。
図1には、第2のポリイミド層1を形成するポリイミドフィルムの片側表面に第1のポリイミド層2を備えた長尺ロール状のポリイミド積層体10が示されている。また、図2には、このポリイミド積層体10にパターニングされた透明導電膜3が形成された導電膜付き基板20の縦断面図が示されている。
先ず、第2のポリイミド層1を形成するものとしてロール状に巻き取られた厚さ25μmの市販のポリイミドフィルム(ユーピレックスS、宇部興産株式会社製:表面粗さRa=15nm、Tg=359℃)を準備する。そして、ロール・ツー・ロールプロセスにより、このポリイミドフィルム上に予め合成した第1のポリイミド層2となるポリアミド酸Cの樹脂溶液を硬化後の厚みが25μmとなるように塗布し、その後、130℃で加熱乾燥することで樹脂溶液中の溶剤を除去する。次に、160℃から360℃まで約20℃/分の昇温速度で熱処理しポリアミド酸をイミド化させ、その後常温まで冷却すれば、第1ポリイミド層2の背面側に第2のポリイミド層1を備えた長尺状のポリイミド積層体10を得ることができる。
2 第1のポリイミド層
3 透明導電層
10 ポリイミド積層体
20 導電膜付き基板
31,32 信号取り出し配線
41,42 外部接続端子
51,52 パターン電極
60 タッチパネル(入力装置)
80 透明接着層
90 透明絶縁体(誘電体)シート
100 透明保護板
110 プロセス処理部
120 送出機構
130 巻取機構
140 送出側ロール巻機構
150 巻取側ロール巻機構
Claims (14)
- 液晶ディスプレイ等の表示装置上に配される投影型静電容量結合方式の入力装置を製造する方法であって、
耐熱性を有する耐熱性基板の片側にパターニングされた透明導電膜を備えた2つの導電膜付き基板をアニール処理した後、透明接着層を介して、これらを表示装置上に積層させて入力装置を製造する際、
少なくとも一方の導電膜付き基板における耐熱性基板が、透明導電膜側に配される第1のポリイミド層と、この第1のポリイミド層の背面側に配される第2のポリイミド層とを有したポリイミド積層体からなり、該ポリイミド積層体を有した導電膜付き基板を積層する過程において、第1及び第2のポリイミド層の界面で第2のポリイミド層側を分離して取り除き、薄肉化する工程を含むことを特徴とする入力装置の製造方法。 - 透明導電膜側を対向させるようにして、透明接着層を介して2つの導電膜付き基板を貼り合せた後、ポリイミド積層体を有した導電膜付き基板から第2のポリイミド層を分離して取り除くことを特徴とする請求項1に記載の入力装置の製造方法。
- 2つの導電膜付き基板のいずれもが、ポリイミド積層体からなる耐熱性基板を備えており、これらを貼り合せた後に、それぞれの第2のポリイミド層を分離して取り除く請求項2に記載の入力装置の製造方法。
- 2つの導電膜付き基板の間に透明絶縁シートを介在させて貼り合せる請求項2又は3に記載の入力装置の製造方法。
- 透明導電膜側を表示装置に向けて、透明接着層を介してポリイミド積層体からなる耐熱性基板を備えた導電膜付き基板を貼り合せた後、第2のポリイミド層を分離して取り除き、更に透明接着層を介して他方の導電膜付き基板の透明導電膜側を貼り合せることを特徴とする請求項1に記載の入力装置の製造方法。
- 透明導電膜側を透明保護板に向けて、透明接着層を介してポリイミド積層体からなる耐熱性基板を備えた導電膜付き基板を貼り合せた後、第2のポリイミド層を分離して取り除き、更に透明接着層を介して、他方の導電膜付き基板の透明導電膜側を貼り合せ、更にまた透明接着層を介して、表示装置に貼り合せることで、透明保護板を備えた入力装置を得ることを特徴とする請求項1に記載の入力装置の製造方法。
- 2つの導電膜付き基板のいずれもが、ポリイミド積層体からなる耐熱性基板を備えており、他方の導電膜付き基板の透明導電膜側を貼り合せた後に第2のポリイミド層を分離して取り除く請求項5又は6に記載の入力装置の製造方法。
- 第1及び第2のポリイミド層の界面での接着強度が1N/m以上500N/m以下である請求項1〜7のいずれかに記載の入力装置の製造方法。
- 第1のポリイミド層が含フッ素ポリイミドからなり、440nmから780nmの波長領域での透過率が70%以上である請求項1〜8のいずれかに記載の入力装置の製造方法。
- 第1のポリイミド層の熱膨張係数が25ppm/K以下である請求項9に記載の入力装置の製造方法。
- 第1及び第2のポリイミド層の界面を形成する第2のポリイミド層の表面は、表面粗さ(Ra)が100nm以下であると共に、ガラス転移温度(Tg)が300℃以上の耐熱性ポリイミド面を有する請求項1〜10のいずれかに記載の入力装置の製造方法。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の方法に用いられる導電膜付き基板であって、透明導電膜側に配される第1のポリイミド層と、この第1のポリイミド層の背面側に配される第2のポリイミド層とを有したポリイミド積層体からなる耐熱性基板を備えており、第1及び第2のポリイミド層の界面で第2のポリイミド層を分離して取り除くことで、薄肉化できることを特徴とする入力装置形成用導電膜付き基板。
- 請求項13に記載の導電膜付き基板を2つ用いて、それぞれアニール処理した後に、透明接着層を介して、各々の透明導電膜側を対向させるようにして貼り合せたことを特徴とする入力装置形成用積層部材。
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