防污層除去方法及防污層形成方法

防污層除去方法及防污層形成方法
【專利摘要】本申請所涉及的發明提供防污層除去方法及防污層形成方法，其是僅在對象構件的表面的特定區域形成防污層的優良的技術。上述防污層除去方法及防污層形成方法包括：浸漬在防污涂布劑溶液（21）中，進行養生工序，由此在對象構件（1）的整個表面上形成防污層（10），然后將對象構件（1）配置在相對濕度為50%以上的水蒸氣氣氛下，在該狀態下僅對對象構件（1）的表面上的非選擇區域照射真空紫外線（L）。將非選擇區域的防污層（10）除去，得到僅在選擇區域形成有防污層（10）的結構。
【專利說明】防污層除去方法及防污層形成方法
【技術領域】
[0001]本申請所涉及的發明涉及將在對象構件的表面上形成的防污層除去的方法，還涉及僅在對象構件的特定區域形成防污層的方法。
【背景技術】
[0002]構件的表面的潔凈對于各種制品的特性來說當然是必需的，在制品的制造工序中也經常需要。由于這樣的必要性，在構件的表面上要形成防止構件的表面污損的層(以下稱為防污層)。在多數情況下，防污層中使用富有防水性、防油性、潤滑性等的氟系涂布劑。以下，將形成防污層的對象的構件簡單稱為對象構件。
[0003]例如，對于以液晶顯示器為首的各種顯示器而言，如果在表面上附著污潰，則直接與顯示的圖像的視認性的變差相關，因此要求形成難以附著污潰的表面。這一點對于觸摸面板(觸摸屏顯示器)來說是特別顯著的。
[0004]觸摸面板是使顯示器具有信息的輸入功能的部件，近年來，被用于手機、便攜游戲機、平板PC、汽車導航裝置、銀行的ATM、自動售票機等多種信息設備，可見異常顯著地普及。對于這樣的觸摸面板而言，在顯示器表面上附著指紋、皮脂、汗等雜質是不可避免的。另夕卜，在手機或平板PC等便攜信息終端的情況下，也有時附著化妝品或食品等污潰。在這樣的污潰附著在顯示器表面上的情況下，顯示器的視認性降低。另外，觸摸面板具有靜電容量式或電阻膜式等幾個類型，在顯示器表面上附著污潰時，多數情況下對操作性產生不良影響。
[0005]因此，要求使顯示器表面為難以附著污潰的面、或者即使附著污潰也能夠容易除去的面。即，要求對顯示器表面賦予防污、防水、防油、防止指紋附著、潤滑性提高等功能。針對賦予這樣的功能的要求，通常使用防污涂布劑在顯示器表面上形成防污層。
[0006]例如，專利文獻I中記載了如下方法:對于具備由無機材料構成的密合層的透明構件蒸鍍由含氟樹脂形成的防污層。另外，專利文獻2中記載了，在顯示器表面上設置硬涂層，對該硬涂層表面用由全氟聚醚改性硅烷等含氟硅烷化合物構成的防污涂布劑進行處理而形成防污層。
[0007]另外，專利文獻3中，作為所形成的防污層表面的潤滑性優良的防污涂布劑，介紹了以含全氟聚氧亞烷基的聚合物作為主成分的表面處理劑。
[0008]在上述文獻中均是形成含有氟系化合物的防污層，利用氟系化合物的防水性來發揮防污功能。
[0009]再者，本說明書中，將用于形成防污層的材料、防污涂布劑、表面處理劑總稱為“防污涂布劑”或“氟系防污涂布劑”。
[0010]以往已知的防污涂布劑的組成是如上述各專利文獻中所公開的組成，作為形成方法，已知刷涂、噴霧、浸潰、真空蒸鍍等方法。這些形成方法之中，從均勻地形成品質良好的防污層的觀點考慮，經常采用浸潰法或真空蒸鍍法。也可以為專利文獻2和專利文獻3中的任意一種形成方法，而專利文獻I中采用真空蒸鍍法。[0011]浸潰法與真空蒸鍍法相比是能夠廉價地進行的方法，在對象構件的整個表面上形成防污層的情況下是實用的方法。作為在對象構件的整個表面上形成有防污層的對象構件，可以列舉出例如眼鏡片這樣的制品。
[0012]另一方面，根據對象構件的用途，有時僅在對象構件的表面上的特定區域形成防污層，在其以外的區域不能形成防污層。例如，對于觸摸面板用的保護玻璃(cover glass)而言，在操作的一側(以下稱為前面側)的表面上必須形成防污層，但在相反側(以下稱為背面側)的表面上不得形成防污層。這是因為，為了實現作為觸摸面板的功能，在背面側的表面上需要形成包含透明導電膜的多層膜，進行布圖而形成電路。如果在形成有防污層的狀態下在其上形成多層膜來進行布圖，則存在下述的問題:多層膜對保護玻璃的密合性差，或者防污層會對電路的功能產生障礙。因此，需要僅在保護玻璃的前面側的表面上形成防污層。
[0013]這樣僅在對象構件的表面的特定區域(以下稱為選擇區域)形成防污層的情況下，浸潰法不實用，采用使用了防粘片的真空蒸鍍法。即，將對象構件的表面的選擇區域以外的區域(以下稱為非選擇區域)用防粘片覆蓋，以不會對該區域附著防污涂布劑的狀態進行蒸鍍。
[0014]以上述的觸摸面板用的保護玻璃為例，更具體地進行說明:首先，將保護玻璃的背面側的表面用防粘片覆蓋。用粘接劑將防粘片粘接在背面側的表面上。將粘接有防粘片的保護玻璃投入真空蒸鍍裝置中，在前面側的表面上通過真空蒸鍍法形成防污層。然后，從真空蒸鍍裝置中取出保護玻璃，剝離防粘片。
[0015]現有技術文獻
[0016]專利文獻
[0017]專利文獻1:日本特開2010-106344號公報
[0018]專利文獻2:日本特開2011-93964號公報
[0019]專利文獻3:日本特開2010-31184號公報
[0020]非專利文獻
[0021]非專利文獻1:Κ.H.Welge, "Photolysis of Ox, H0x, COx, and SOxCompounds"，Can.J.Chem.Vol.52，1974，ppl424_1435

【發明內容】

[0022]發明所要解決的課題
[0023]但是，利用防粘片來防止防污涂布劑的附著是不完全的。在真空蒸鍍裝置中，防污涂布劑通過加熱而發生氣化或升華，以氣相狀態存在。即使將防粘片粘接到保護玻璃上，也不能避免在兩者之間形成少許間隙。氣相狀態的防污涂布劑會進入該少許間隙。在保護玻璃的端面，防污涂布劑發生液化時，也有時由于毛細管現象而進入間隙，僅在選擇區域附著防污涂布劑是非常困難的。
[0024]如果從少許間隙中進入防污涂布劑，在非選擇區域部分地形成防污層，則對于觸摸面板這樣的要求高度功能的制品則可能會成為問題。即，繞到保護玻璃的背面側的表面來形成防污層時，會產生下述的問題:在該部分上述多層膜的密合性降低或對電路功能產生障礙。[0025]該問題是由在真空氣氛下進行的真空蒸鍍法產生的，因此對于浸潰法等其他方法而言更顯著，由毛細管現象引起防污涂布劑進入界面是不可避免的。因此，浸潰法等其他方法當然也不能采用。
[0026]使用防粘片的其他問題是生產率和成本上的問題。如上所述，需要防粘片的粘接、剝離這樣的形成防污層以外的工序，成為加工時間變長的主要原因。另外，需要對制品而言本來不需要的防粘片，其將被廢棄，因此也存在成本上的問題。從環境方面考慮，出現廢棄物不能說是上策。
[0027]再者，為了防止防污涂布劑進入界面，考慮將防粘片以更高的密合性粘接到保護玻璃上。但是，如果這樣做，則會產生下述的問題:在形成防污層后剝離防粘片的作業變困難、或者費事。另外，也可能產生下述的情況:粘接性高的粘接劑殘留下來，該粘接劑的除去還需要工夫和成本。
[0028]本申請的發明是為了解決這樣的課題而完成的，具有下述的意義:提供僅在對象構件的表面的特定區域形成防污層的優良的技術。
[0029]用于解決問題的手段
[0030]為了解決上述課題，本申請的發明人進行了深入的研究，結果想到:不是通過防粘片來選擇性地附著防污涂布劑以形成防污層的想法，而是在包含選擇區域和非選擇區域的區域內形成防污層，事后從非選擇區域除去防污層，由此結果得到僅在選擇區域形成防污層的狀態。關于實現這樣的能夠事后除去防污層的實用方法，進一步反復進行了深入的研究，從而想到了實現除去防污層的優良的技術。
[0031]S卩，本申請的發明I是將通過氟系防污涂布劑在對象構件的表面上形成的防污層從該對象構件上除去的防污層除去方法，其具有如下構成:將形成有防污層的對象構件配置在相對濕度為50%以上的水蒸氣氣氛下，在該狀態下對防污層照射真空紫外光，由此除去防污層。
[0032]另外，為了解決上述課題，發明2具有下述的構成:在上述發明I的構成中，上述防污層含有具有防污功能的氟系官能團和使氟系官能團鍵合到上述對象構件上的偶聯基，偶聯基為娃氧燒基或硫醇基。
[0033]另外，為了解決上述課題，發明3具有下述的構成:其是下述的方法:在上述發明I或2的構成中，在支撐基座上配置上述對象構件從而在上述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐上述對象構件，在該狀態下照射上述真空紫外光，由此除去防污層；并且，支撐基座不透射上述真空紫外光。
[0034]另外，為了解決上述課題，發明4具有下述的構成:其是下述的方法:在上述發明
1、2或3的構成中，在支撐基座上配置上述對象構件從而在上述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐上述對象構件，在該狀態下照射上述真空紫外光，由此除去防污層；并且，在支撐基座上將漿料狀的定位體延展設置成層狀，在該定位體上配置上述對象構件，利用上述對象構件的重量使定位體變形成凹部狀，通過該變形使上述對象構件的位置固定在支撐基座上。
[0035]另外，為了解決上述課題，發明5具有下述的構成:在上述發明4的構成中，上述定位體不會通過上述真空紫外光的照射而被分解除去。
[0036]另外，為了解決上述課題，發明6具有下述的構成:在上述發明I或2的構成中，使用具有與上述對象構件的形成了上述防污層的表面區域中的要除去防污層的區域相當的尺寸形狀的開口的掩模，使要除去防污層的區域處于通過上述開口而露出的狀態，在該狀態下照射上述真空紫外線。
[0037]另外，為了解決上述課題，發明7為一種僅在對象構件的表面的特定的選擇區域形成防污層的防污層形成方法，其具有下述的構成:
[0038]具有:在包含選擇區域和該選擇區域以外的區域即非選擇區域的區域內，使用氟系防污層涂布劑形成防污層的防污層形成工序；和在防污層形成工序后，在使選擇區域的防污層殘留的同時除去非選擇區域的防污層的防污層除去工序，
[0039]并且，防污層除去工序為如下工序:在相對濕度為50%以上的水蒸氣氣氛下配置在選擇區域和非選擇區域形成有防污層的對象構件，在該狀態下對非選擇區域照射真空紫外光，對選擇區域不照射該真空紫外光。
[0040]另外，為了解決上述課題，發明8具有下述的構成:在上述發明7的構成中，上述防污層含有具有防污功能的氟系官能團和使氟系官能團鍵合到上述對象構件上的偶聯基，偶聯基為娃氧燒基或硫醇基。
[0041]另外，為了解決上述課題，發明9具有下述的構成:在上述發明8的構成中，上述防污層除去工序為如下工序:以上述選擇區域為下側的方式將上述對象構件配置在支撐基座上從而在上述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐上述對象構件，在該狀態下照射上述真空紫外光，由此除去防污層；并且，支撐基座不透射上述真空紫外光。
[0042]另外，為了解決上述課題，發明10具有下述的構成:在上述發明7、8或9的構成中，上述防污層除去工序為如下工序:以上述選擇區域為下側的方式將上述對象構件配置在支撐基座上從而在上述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐上述對象構件，在該狀態下照射上述真空紫外光，由此除去防污層；并且，在支撐基座上將漿料狀的定位體延展設置成層狀，在該定位體上以上述選擇區域為下側的方式配置上述對象構件，利用上述對象構件的重量使定位體變形成凹部狀，通過該變形使支撐基座上的上述對象構件的位置固定。
[0043]另外，為了解決上述課題，發明11具有下述的構成:在上述發明10的構成中，上述定位體不會通過上述真空紫外光的照射而被分解除去。
[0044]另外，為了解決上述課題，發明12具有下述的構成:在上述發明7或8的構成中，使用具有與上述對象構件的表面中的非選擇區域相當的尺寸形狀的開口的掩模，使僅上述對象構件的非選擇區域處于通過該開口而露出的狀態，在該狀態下照射上述真空紫外線。
[0045]發明效果
[0046]以下，如下述所說明的那樣，根據本申請的發明1，能夠通過真空紫外線照射來除去氟系的防污層，因此容易選擇性地除去防污層、或者將暫時形成的防污層在之后除去。因此，能夠在各種用途和方面利用防污層形成的效果。
[0047]另外，根據發明3，除了上述效果之外，由于支撐基座不透射真空紫外線，因此可以將支撐基座兼用作掩模。
[0048]另外，根據發明4，除了上述效果之外，由于在支撐基座上的對象構件的位置固定時使用漿料狀的定位體，因此在支撐基座上無需設置凹部，對于尺寸形狀不同的對象構件可以通用支撐基座。
[0049]另外，根據發明5，除了上述效果之外，由于定位體不會通過真空紫外線而被分解除去，因此能夠在保持利用支撐基座對對象構件進行支撐的狀態的同時進行后續工序。
[0050]另外，根據發明6，除了上述效果之外，由于掩模遮蔽真空紫外線，因此可以僅在所期望的區域內除去防污層。
[0051]另外，根據發明7，可以得到僅在選擇區域形成防污層的狀態。此時，無需粘貼防粘片，因此成本變廉價,而且能夠提高生產率。
[0052]另外，根據發明9，除了上述效果之外，由于支撐基座不透射真空紫外線，因此可以將支撐基座兼用作掩模。
[0053]另外，根據發明10，除了上述效果之外，由于在支撐基座上的對象構件的位置固定時使用漿料狀的定位體，因此在支撐基座上無需設置凹部，對于尺寸形狀不同的對象構件可以通用支撐基座。
[0054]另外，根據發明11，除了上述效果之外，由于定位體不會通過真空紫外線而被分解除去，因此能夠在保持利用支撐基座對對象構件進行支撐的狀態的同時進行后續工序。
[0055]另外，根據發明12，除了上述效果之外，由于掩模遮蔽真空紫外線，因此容易僅對非選擇區域照射真空紫外線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]圖1是本申請所涉及的發明的第一實施方式的防污層形成方法的示意圖。
[0057]圖2是示意地顯示關于實施方式的方法中的除去防污層的機理的圖。
[0058]圖3是顯示關于第二實施方式的防污層形成方法的主要部分的正視示意圖。
[0059]圖4是概略地顯示應用了第二實施方式的防污層形成方法的觸摸面板制造方法的圖。
[0060]圖5是顯示防污層選擇性除去工序(實施方式的防污層除去方法)的變形例的正視截面示意圖。
[0061]圖6是顯示關于防污層選擇性除去工序的實驗結果的圖。
[0062]符號說明
[0063]I 對象構件
[0064]10防污層
[0065]21氟系防污涂布劑溶液
[0066]22 容器
[0067]31真空紫外線光源
[0068]32 腔室
[0069]35支撐基座
[0070]36定位體
[0071]4 觸摸傳感器
[0072]40保護玻璃
【具體實施方式】
[0073]接著，對用于實施本申請所涉及的發明的方式(以下稱為實施方式)進行說明。
[0074]圖1是本申請所涉及的發明的第一實施方式的防污層形成方法的示意圖。圖1中所示的防污層形成方法包含實施方式的防污層除去方法。在以下的說明中，與【背景技術】的說明同樣，作為一個例子來說，采用觸摸面板用的保護玻璃作為對象構件I。
[0075]實施方式的防污層形成方法具有:在對象構件I的表面上非選擇性地形成防污層10的防污層非選擇性形成工序；和在防污層非選擇性形成工序后，僅非選擇區域除去防污層10的防污層選擇性除去工序。
[0076]本實施方式中，防污層非選擇性形成工序是通過浸潰來在對象構件I的表面的整個區域上形成防污層10的工序。防污層非選擇性形成工序中，如圖1(a)所示，將氟系防污涂布劑通過氟溶劑稀釋而成的防污涂布劑溶液21充滿容器22，在該防污涂布劑溶液21中浸潰對象構件I。然后，將浸潰狀態保持規定時間后，以規定的速度將對象構件I從防污涂布劑溶液21中提起。
[0077]關于防污涂布劑，由各公司市售各種防污涂布劑，根據用途和需要的防污性能來適當選擇使用防污涂布劑。另外，溶劑的組成、對象構件I的浸潰時間和提起速度設定為與使用的防污涂布劑相應的推薦值。
[0078]例如，在從株式會社信越化學工業的氟系防污涂布劑KY-100系列中選擇使用防污涂布劑的情況下，使用氫氟醚等氟系溶劑，將防污涂布劑以相對于溶劑為0.1?0.3重量％的量進行稀釋。浸潰時間設定為5?10秒，提起速度設定為100?600mm/分鐘。
[0079]在這樣進行浸潰工序后，進行養生工序。養生工序為如下工序:將在表面上附著有防污涂布劑的對象構件I放置規定時間，使防污層10在對象構件I的表面上穩定地形成。在多數情況下，在養生工序中防污涂布劑發生自身組織化，在與對象構件I的界面上形成偶聯基，得到下述的狀態:發揮防污功能的基團通過該偶聯基來結合在對象構件I的表面上。
[0080]養生工序中，為了縮短時間和提高防污層的穩定性等，也有很多情況是將在表面附著有防污涂布劑的對象構件I投入加熱爐中，配置在高溫高濕氣氛下來進行養生。例如，在從上述株式會社信越化學工業的氟系防污涂布劑KY-100系列中選擇使用防污涂布劑的情況下，在浸潰工序后，在溫度為40?80°C左右、相對濕度為40?80%左右的氣氛下配置對象構件I約I小時至約24小時來進行養生工序。通過養生工序，如圖1 (b)所示，得到在對象構件I的整個表面上形成了防污層10的狀態。
[0081]再者，關于上述例子中的防污層形成的機理稍微加以說明:在防污涂布劑溶解在氟系溶劑中時，通過水解反應使防污涂布劑中的甲硅烷基末端變成羥基。另外，在利用浸潰向對象構件I上附著后，在養生工序中，在對象構件I的表面上發生氫末端與上述羥基的脫水縮合反應，由此在防污涂布劑中的氟改性基與對象構件I的表面之間構筑由硅氧烷基產生的鍵合(硅氧烷鍵合)。通過該硅氧烷鍵合，具有防污功能的特性基團(在此為氟改性基)被固定在對象構件I的表面上。通過這樣的也稱為自身組織化的機理，得到在對象構件I的表面上形成了防污層的狀態。
[0082]在這樣的防污層非選擇性形成工序后，進行防污層選擇性除去工序。防污層選擇性除去工序為如下工序:將形成有防污層的對象構件I配置在高濕度氣氛下，在該狀態下對對象構件I選擇性地照射真空紫外線。
[0083]具體地說，如圖1(c)所示，在內部具備真空紫外線光源31的腔室32內配置對象構件I。在該腔室32上連接有CDA(潔凈的干燥空氣)導入用的配管33和水蒸氣導入用的配管34。
[0084]腔室32處于預先導入并充滿CDA的狀態，在腔室32內配置非選擇性地形成有防污層的對象構件I后，導入水蒸氣以達到規定的濕度。再者，水蒸氣處于略微地對CDA進行沖洗(凈化；purge)的狀態，而且導入的水蒸氣處于從未圖示出的排氣管或排氣用開口等一點一點地漏出的狀態。另外，腔室32內的壓力與大氣壓相同。
[0085]作為真空紫外線光源31,可以使用準分子燈(excimer lamp)等。例如,使用能釋放出中心波長為172nm的真空紫外光的Xe準分子燈。
[0086]另外，為了僅對對象構件I的選擇區域照射真空紫外線，使用掩模。掩模在該實施方式中被兼用作在腔室32內在規定位置支撐對象構件I的支撐基座35。
[0087]如圖1(c)所示，使支撐基座35具有與對象構件I的形狀相適合的凹部，在凹部內能夠嵌入對象構件I。支撐基座35的設置位置、凹部的形成位置處于腔室32內的規定位置，通過在凹部內嵌入對象構件1，使得對象構件I在腔室32內被定位于規定位置。再者，如果并不特別需要對象構件I的定位，則可以僅僅使支撐基座35為單純的平板狀，在其上配置對象構件I。
[0088]支撐基座35的材質只要是對照射的真空紫外線進行吸收或反射的材質即可，沒有特別限定。例如，合成石英由于能透射真空紫外線，因此不能使用，如果為其以外的材料，則有很多材料能夠使用。
[0089]再者，多數情況下對象構件I自身也是吸收真空紫外線的材質，因此如果從選擇區域一側照射真空紫外線，則真空紫外線在對象構件I內部被吸收，沒有到達相反側的非選擇區域的表面。因此，也認為支撐基座35的材質沒有特別限定(可以為透射真空紫外線的材質)。另外，也認為可以是不使用支撐基座35而僅僅例如用兩端保持對象構件I。但是，從光源31釋放出的真空紫外線反射到腔室32的內壁面，從而也會繞到支撐基座35的相反側。因此，如果在相反側沒有配置遮蔽真空紫外線的掩模構件，則真空紫外線照射在對象構件I的相反側的表面(選擇區域)上。因此，支撐基座35需要為吸收或反射真空紫外線的材質(掩模)。但是，如果能夠僅從對象構件I的非選擇區域一側照射真空紫外光、真空紫外光沒有繞到相反側的話，則支撐基座35可以為透射真空紫外線的材質，另外也可以是用兩端保持構件并懸空的結構。
[0090]這樣，在高濕度氣氛的腔室32內僅對對象構件I的表面的非選擇區域照射真空紫外線L時，僅在接受真空紫外線L的照射的區域內，防污層10被除去。因此，如圖1(d)所示，在照射后從腔室32取出的對象構件I處于下述的狀態:僅在選擇區域形成防污層10、在相反側的非選擇區域沒有形成防污層10。
[0091]關于通過高濕度氣氛下的真空紫外線照射來除去防污層的機理，尚不清楚，但可以例如考慮為如下。
[0092]圖2是示意地顯示關于實施方式的方法中的除去防污層的機理的圖。圖2中的(a)是顯示在對象構件I上形成的防污層的結構和對該防污層照射真空紫外線的狀態的示意圖。另外，圖2中的(b)是示意地顯示通過真空紫外線照射來除去防污層的狀態的圖。
[0093]通過紫外線能夠使氣體分子活化是廣泛已知的，利用通過紫外線照射而生成的臭氧或原子狀氧這樣的活性種來分解物質這一事項在光清洗等領域中已經被實用化。關于紫外線照射，在波長為200nm以下的真空紫外區域內，出現與200nm以上的近紫外區域不同的現象。例如，根據非專利文獻 I (K.H.Welge, “Photolysis of Ox, HOx, COx, and SOxCompounds” , Can.J.Chem.Vol.52, 1974, ppl424_1435)，對氧分子照射紫外線時，發生以下的[I]~[5]所示的分解。[I]~[5]中，O內是指閥值波長。
[0094][l]02+hv — 0+0(242.4nm)
[0095][2]0+0 (1D)(175.0nm)
[0096][3]O(1D) +O(1D) (137.0nm)
[0097][4]0+0 (1S)(133.0nm)
[0098][5]O(1D) +O(1S) (109.8nm)
[0099]即，通過242nm的近紫外線僅分解成基態的原子狀氧O (3P)，但照射175nm或比其波長更短的真空紫外線時，得到作為激發態的原子狀氧的單態氧O(1D)或比其能級更高的單態氧O(1S)。
[0100]另外，上述非專利文獻I也提及發明人所關注的水分子通過紫外線進行的分解。根據該非專利文獻1，對水分子照射紫外線時，發生以下的[I]~[6]所示的分解。O內同樣為閥值波長。
[0101][I] H20+hv — H2+0(247nm)
[0102][2]Η+0Η(242nm)
[0103][3]H2+0 (1D) (176nm)
[0104][4]Η+0Η(Α2Σ+) (136nm)
[0105][5]HfO(1S) (132nm)
[0106][6]H+H+0(130nm)
[0107]即，在照射200nm以上的近紫外范圍的光的情況下，僅基態的原子狀氧O(3P)或基態的羥基分子OH發生離解，但在照射200nm 以下的真空紫外線時得到單態氧O(1D)或O(1S)、激發態的羥基0Η(Α2Σ+)。這樣，真空紫外區域的光能夠產生通過近紫外區域的光不能得到的激發種。
[0108]再者，閥值波長應該被理解為:不是當不在該波長以下時就完全不會生成上述激發種的波長、而是這樣的激發種的生成變得顯著的波長。例如關于單態氧O(1D)，可以理解為:從比176nm略長的約200nm的波長開始生成，在176nm處生成變得顯著。
[0109]另一方面，如圖2 (a)所示，防污層10具有:發揮防污功能的特性基團(官能團)11和使官能團11與構件的表面鍵合的偶聯基12。偶聯基12通常為通過防污涂布劑的自身組織化形成的末端基，但也有時為通過預先進行的表面處理而形成的基團(例如專利文獻2的娃醇基)。
[0110]通過耐候性優良的性質可知，官能團11為氟改性有機基團的防污層(使用氟系防污涂布劑形成的防污層)對于紫外線也具有耐久性，通常難以通過紫外線來分解除去。但是，關于偶聯基12，據認為能夠通過紫外線照射來分解。
[0111]例如，在株式會社信越化學工業的氟系防污涂布劑KY-100系列那樣的具有氟改性有機基團和反應性甲硅烷基的氟系防污涂布劑的情況下，如上所述，通過脫水縮合使得對象構件I與官能團11發生硅氧烷鍵合(偶聯基=硅氧烷基)。據認為，在該情況下，通過高濕度氣氛下的真空紫外線照射，發生了在近紫外線的照射或低濕度氣氛下的紫外線照射的情況下沒有發生的水解，發生了硅氧烷基12的離解。[0112]更具體而言，認為，關于圖2 (b)所示的A的部分，硅氧烷鍵合的Si與羥基OH發生鍵合，氟改性有機基團與原子狀氫H鍵合，結果防污層被除去。另外，也認為，關于圖2 (b)的B的部分，硅氧烷鍵合的Si與原子狀氫H鍵合，與Si鍵合的對象構件I的結合鍵與羥基OH鍵合，結果依然使防污層被除去。再者，認為從B的部分脫離出的氟改性有機基團的末端如圖2(b)所示為OH基。
[0113]羥基和原子狀氫通過H2CHh V — Η+0Η(閥值波長為242nm)生成，激發羥基0Η(Α2Σ+)通過H20+h V — Η+0Η(Α2Σ+)(閥值波長為136nm)生成。通過與這些羥基和原子狀氫反應的形式，硅氧烷鍵合發生水解，由此能夠從構件上除去防污層。
[0114]再者，僅通過照射200nm以上的近紫外區域的光，不能得到充分的除去防污層效果，因此認為，在上述模型中，通過真空紫外光的照射最初生成的化學種的存在受到影響。作為有力的候補可列舉出的是單態氧O(1D)。即，據推測，為通SH2CHh V —HfO(1D)(閥值波長為176nm)生成的單態氧O(1D)具有高能量，以任意形式作用于水解，就會發生圖2 (b)的A的部分和B的部分中的硅氧烷基的離解。
[0115]另外，在圖2(b)所示的防污層除去的模型中，也有可能通過真空紫外線的作用來使官能團(氟改性有機基團)自身被分解除去。即，本申請所涉及的發明不排除同時進行偶聯基兩端的鍵合的解除和官能團自身的分解。
[0116]在任何一種情況下，本實施方式中，不是通過防粘片選擇性地防止防污涂布劑的附著而僅在選擇區域形成防污層的方法，而是達到如下狀態:使防污涂布劑附著在整個面上從而在整個面上形成防污層，然后通過除去非選擇區域的防污層而僅在選擇區域形成防污層。因此，能夠僅在所需要的區域精度良好地形成防污層，作為在觸摸面板這樣的要求高功能的制品用的構件上的防污層形成方法是非常適合的。
[0117]另外，關于防污層的形成方法沒有限制，也能如上所述通過采用比較廉價的浸潰法來降低制造成本。當然，也能夠利用實施方式的方法除去通過真空蒸鍍法在整個面上形成的防污層，并不排除真空蒸鍍法。
[0118]再者，實施方式的方法中增加了在水蒸氣氣氛下的真空紫外線照射工序，但取消了防粘片的貼附工序及剝離工序。防粘片的貼附及剝離所需要的工夫大，總體上來看實施方式的方法會提高生產率。
[0119]接著，對本申請所涉及的發明的第二實施方式的防污層形成方法進行說明。
[0120]圖3是顯示關于第二實施方式的防污層形成方法的主要部分的正視示意圖。第二實施方式的方法也具有防污層非選擇性形成工序、養生工序和防污層選擇性除去工序。第二實施方式的方法中僅僅防污層選擇性除去工序不同，其他工序相同。第二實施方式中的防污層選擇性除去工序相當于第二實施方式的防污層除去方法。
[0121]如圖3所示，在第二實施方式中的防污層選擇性除去工序中也將在整個面上形成了防污層的對象構件I配置在支撐基座35上。第二實施方式中，得到下述的結構:不是在支撐基座35上形成凹部、而是在支撐基座35上設置能形成凹部的定位體36。
[0122]在該實施方式中定位體36為漿料狀，其以在支撐基座35上薄薄地延展成層狀的狀態設置。在薄薄地延展成層狀的漿料狀的定位體36上載置對象構件I。此時，對象構件I被設置為以選擇區域為下側、選擇區域的表面與定位體36接觸的狀態。定位體36由于對象構件I的重量而發生變形，形成凹部。當然凹部為與對象構件I的平面形狀相當的形狀，結果得到在凹部內嵌入了對象構件I的狀態。由此，進行對象構件I的定位。
[0123]定位體36的材質優選是不會通過用于除去防污層的真空紫外線的波長的光而被分解除去。作為這樣的材料，可以列舉出PPS(聚苯硫醚:polyphenylenesulfide)、PEEK(聚醚醚酮:Polyetheretherketone)、PI (聚酸亞胺:polyimide)等。
[0124]在這樣地在支撐基座35上定位了對象構件I (使之不活動)后，與支撐基座35 —起將對象構件I搬入腔室32內。另外，腔室32被設置為規定的高濕度氣氛，在該狀態下對對象構件I照射真空紫外線。由于對象構件I的下側的表面通過支撐基座35或定位體36覆蓋，因而不會被真空紫外線照射，僅上側的表面被真空紫外線照射。因此，僅上側的表面防污層被除去。
[0125]這樣，如果采用將漿料狀的定位體36在支撐基座35上延展成層狀并在其上配置對象構件I的結構，則支撐基座35可以為簡單的平板狀，無需根據對象構件I的尺寸形狀來形成凹部。即，可以通用相同的支撐基座35。因此，對于尺寸形狀不同的各種對象構件I來說，作為除去防污層的方法是合適的。
[0126]接著，對該第二實施方式的防污層形成方法的應用例進行說明。該應用例是將第二實施方式的方法應用于觸摸面板的制造工序的例子。圖4是概略地顯示應用了第二實施方式的防污層形成方法的觸摸面板制造方法的圖。
[0127]如上所述，觸摸面板為下述的結構:在保護玻璃的表側設置防污層、在背面側層疊有多層膜。多層膜包括對第1、第2透明電極(ΙΤ0電極)和對由兩ITO電極檢測的觸摸位置信息等進行處理的觸摸控制部。在這樣用防污層及多層膜夾持的保護玻璃(這些整體稱為觸摸傳感器)的背面側，隔著偏振膜來設置LCD模塊等圖像顯示面板。由此，構成兼具信息的顯示功能和輸入功能的顯示器(觸摸面板)。
[0128]在制造這樣的觸摸面板時，以往，作為保護玻璃用的玻璃，準備大面積玻璃(以下稱為母玻璃)，在一片母玻璃中植入多個觸摸傳感器，將玻璃根據各保護玻璃的大小來切害I]，由此得到觸摸傳感器。
[0129]但是，保護玻璃具有因微小裂紋就發生破損的性質。在構筑多個觸摸傳感器后進行切割時會產生裂紋，因此在后續工序中有時發生破損，成為成品率變差的主要原因。因此，近年來，預先根據保護玻璃的大小來切割母玻璃，進行端面的研磨等，從而得到各個保護玻璃，然后進行防污層的形成和多層膜的形成等工序。圖3所示的應用例的方法屬于該類型的制造方法。
[0130]更具體地說，切割母玻璃而得到的保護玻璃40如圖4(a)所示被浸潰到防污涂布劑溶液21中。接著，經過必要的養生工序形成防污層10后，如圖4(b)所示在支撐基座35上進行載置，定位。此時，與圖3所示同樣地使用漿料狀的定位體36。再者，保護玻璃40以前面側在下方的方式載置于定位體36上。因此，為背面側的表面露出的狀態。在這樣定位結束后，如圖4(c)所示，搬入腔室32內，照射高濕度氣氛下的真空紫外線L。其結果，如圖4(d)所示，在背面側的表面上防污層10被除去。
[0131]接著，在背面側的表面上防污層10被除去了的保護玻璃40以在載置于支撐基座35上的狀態下移至接下來的工序。即，保護玻璃40以載置于支撐基座35上的狀態被投入薄膜形成裝置或光刻裝置，進行多層膜的形成工序、形成各ITO電極和觸摸控制部的光刻工序。由此，如圖4(e)所示，得到以黑色矩陣41、第IITO電極42、第I基板43、第2IT0電極44、第2基板45、觸摸控制部46的順序層疊而成的觸摸傳感器4。然后，如圖4(f)、(g)所示，進行從支撐基座35上卸下觸摸傳感器4、隔著偏振膜5安裝到顯示面板6上的工序，最終完成觸摸面板7。再者，圖4中，為了使觸摸傳感器4等的層疊結構容易理解，適當省略了構成要素，另外，圖示的各層疊要素的厚度也被適當夸張。
[0132]上述應用例中，第IITO電極42和第2IT0電極44通常通過蒸鍍法設置。蒸鍍溫度達到例如240°C的高溫，因此優選定位體36的材質對這樣的高溫也具有耐熱性。在使用PPS、PEEK、PI作為定位體36的情況下，由于PPS的耐熱溫度為約280°C、PEEK的耐熱溫度為約300°C、PI的耐熱溫度為約500°C，因此作為這樣的定位體36的材質是適合的。
[0133]再者，在觸摸傳感器4完成后，將保護玻璃40從支撐基座35上卸下時，與支撐基座35上的定位體36接觸的是防污層10，防污層10的脫模性良好，因此卸下時不麻煩。
[0134]根據上述的應用例，在將用于除去防污層的保護玻璃40的支撐結構(支撐基座35上夾著并保持漿料狀的定位體36而成的結構)直接維持的同時進行后續工序來構筑觸摸傳感器4，因此工序被簡化，生產率顯著提高。
[0135]接著，對防污層選擇性除去工序(實施方式的防污層除去方法)的進一步變形例進行說明。圖5是顯示防污層選擇性除去工序(實施方式的防污層除去方法)的變形例的正視截面示意圖。
[0136]防污層選擇性除去工序中，需要僅對非選擇區域照射真空紫外線，但也可以并不是像通過在支撐基座35上設置的凹部中嵌入對象構件I而形成的結構那樣將支撐基座35兼用作掩模，而是采用如圖5所示與支撐基座35分開地設置掩模37而成的結構。掩模37具有與對象構件I的平面形狀相當的開口，以插入該開口的狀態配置對象構件I。當然，掩模37被設置為吸收或反射真空紫外線。
[0137]圖5的掩模37也兼用于定位，為了定位，可以為在支撐基座35上設置框體而成的構成。框體被設置為形成與對象構件I的平面形狀相當的開口，并且其是同樣由遮蔽真空紫外線的材料形成。例如如果對象構件I為方形的板狀構件，則在支撐基座35上設置方形的框體，得到在其中嵌入對象部材I的構成。
[0138]再者，實施方式中的防污層除去技術除了用于上述的在保護玻璃上選擇性形成防污層的用途之外，可以應用于各種部件或制品中形成的防污層。例如，在某些制品的制造工序中必須臨時在整個面上形成防污層、但需要在之后的工序中除去的情況下，可以采用實施方式的方法。另外，在某些制品中防污層發生經時劣化，需要在某個時刻將已有的防污層全部除去后再形成的情況下也可以使用實施方式的防污層除去技術。
[0139]上述各實施方式中，作為氟系防污涂布劑，除了使用株式會社信越化學工業的氟系防污涂布劑KY-100系列之外,還可以使用大金工業株式會社的0PT00L系列、株式會社哈維斯的Durasurf系列等。另外，偶聯基除了為娃氧燒基之外也有時為硫醇基。
[0140]另外，作為真空紫外線光源31，除了準分子燈之外還可以使用氘燈等，也有時使用ArF準分子激光(193nm)或F2激光(157nm)等激光光源。
[0141]實施例
[0142]以下，作為實施例及參考例的說明，對不同的條件下進行防污層選擇性除去工序的實驗的結果進行說明。該實驗中，作為對象構件1，使用載玻片(slide glass)。因此，對象構件I的材質為硼硅酸玻璃。當然，載玻片是作為觸摸面板用的保護玻璃的模擬來采用的。
[0143]作為氟系防污涂布劑，使用信越化學工業株式會社制KY-164。制作將該氟系防污涂布劑通過作為氟溶劑的氫氟醚劑稀釋而成的防污涂布劑溶液。相對于氟溶劑的防污涂布劑的濃度為0.2重量％。在該防污涂布劑溶液中浸潰作為對象構件I的載玻片10秒，將該載玻片以150mm/分鐘的提起速度提起，在溫度為40°C、相對濕度為80%的高溫高濕氣氛中放置8小時，由此進行養生，在載玻片的整個面上形成防污層。
[0144]對這樣在整個面上形成了防污層的載玻片的前面側的表面照射真空紫外線，嘗試進行防污層的除去。作為真空紫外線光源，使用釋放出中心波長為172nm的真空紫外線的Xe準分子燈。
[0145]照射條件如下。
[0146][條件I]真空紫外線照射面的輻射照度:8.8mW/cm2、相對濕度:56%(容積絕對濕度為9.67g/m3)、照射氣氛:大氣、溫度為18°C。
[0147][條件2]真空紫外線照射面的輻射照度:87mW/cm2、相對濕度:56%(容積絕對濕度為9.67g/m3)、照射氣氛:大氣、溫度為18°C。
[0148][條件3]真空紫外線照射面的輻射照度:59mW/cm2、相對濕度:45.5%(容積絕對濕度為7.43g/m3)、照射氣氛:用潔凈的干燥空氣沖洗、溫度為19°C。
[0149][條件4]真空紫外線照射面的輻射照度:13.5mW/cm2、相對濕度:15%(容積絕對濕度為2.59g/m3)、照射氣氛:用潔凈的干燥空氣沖洗、溫度為18°C。
[0150][條件5]真空紫外線照射面的輻射照度:59mW/cm2、相對濕度:69.3% (容積絕對濕度為1.07g/m3)、照射氣氛:用相對濕度81%的潔凈空氣沖洗、溫度為20.7V。
[0151 ][條件6]真空紫外線照射面的輻射照度:184mW/cm2、相對濕度:6.2% (容積絕對濕度為1.07g/m3)、照射氣氛:用氮氣沖洗、溫度為18°C。
[0152]防污層的除去狀態的判定通過測定真空紫外線照射后的載玻片表面上的水的接觸角來進行。具體而言，在上述照射了真空紫外線的表面上的接觸角為15°以下的狀態時，視為防污層被除去的狀態。包括信越化學工業株式會社制造的KY-164的情況在內，用氟系防污涂布劑形成的防污層的防水性極高，接觸角超過90°。因此，15°以下的接觸角可以被視為防污層被完全除去的狀態。
[0153]圖6是顯示關于防污層選擇性除去工序的實驗結果的圖。圖6的縱坐標表示載玻片表面上的水的接觸角，橫坐標表示各條件下的真空紫外線照射的累積光量(曝光量'Vcm2)。
[0154]如圖6所示，在照射條件為條件1、條件2、條件5的情況下，隨著累積光量的增加，接觸角減少，接觸角的減少至接觸角略低于10°的值后保持穩定。因此可以判斷，在這些條件下防污層被完全除去了。
[0155]另一方面，在條件3、條件4、條件6的情況下，也隨著累積光量的增加，使接觸角減少，但判斷接觸角的減少止于接觸角大幅超過15°的值。即，在條件3和條件4的情況下，接觸角的減少止于30?35°左右，在條件6下接觸角的減少止于45°左右。據認為，在這些條件下，防污層被一定程度除去，但處于相當量的防污層依然殘留的狀態。在這些條件下，相對濕度為45.5%、15%、6.2%，為低于50%的低濕度。在這樣低濕度的狀態下即使照射真空紫外線，也沒有以足夠的量生成上述原子狀氫H、羥基0H、單態氧O(ID)這樣的激發種，因此認為防污層的除去是在未完全完成的狀態下終止。
[0156]再者，條件I與條件2僅照度不同，但接觸角減少時的傾斜角(斜率)不同。即，在照度高的條件2時，隨著累積光量的增加，接觸角急劇減少。因此，推測，關于接觸角減少的效率(防污層除去的效率)，照度是一大主要原因。
[0157]另外，將條件3、條件4、條件6進行對比可知，如果將濕度增高，則接觸角減少的達到值不斷降低。如條件1、條件2、條件5的結果所示，并不是通過濕度的增高就會使接觸角不論怎樣均減少，略低于10°的程度的值為臨界值。從相對濕度為45.5%下的接觸角的下限達到值為約25%、相對濕度為56%下的接觸角的下限達到值為約9%這一事項來看，推測如果設定為相對濕度為50%以上，則接觸角的下限達到值為15%以下。因此，由這些實驗的結果判斷，相對濕度為50%以上即可。
【權利要求】
1.一種防污層除去方法，其是將通過氟系防污涂布劑在對象構件的表面上形成的防污層從該對象構件上除去的防污層除去方法，其特征在于，將形成有防污層的對象構件配置在相對濕度為50%以上的水蒸氣氣氛下，在該狀態下對防污層照射真空紫外光，由此除去防污層。
2.根據權利要求1所述的防污層除去方法，其特征在于，所述防污層含有具有防污功能的氟系官能團和使氟系官能團鍵合到所述對象構件上的偶聯基，偶聯基為硅氧烷基或硫醇基。
3.根據權利要求1或2所述的防污層除去方法，其特征在于，其是下述的方法:在支撐基座上配置所述對象構件從而在所述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐所述對象構件，在該狀態下照射所述真空紫外光，由此除去防污層； 并且，支撐基座不透射所述真空紫外光。
4.根據權利要求1或2所述的防污層除去方法，其特征在于，其是下述的方法:在支撐基座上配置所述對象構件從而在所述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐所述對象構件，在該狀態下照射所述真空紫外光，由此除去防污層； 并且，在支撐基座上將漿料狀的定位體延展設置成層狀，在該定位體上配置所述對象構件，利用所述對象構件的重量使定位體變形成凹部狀，通過該變形使所述對象構件的位置固定在支撐基座上。
5.根據權利要求4所 述的防污層除去方法，其特征在于，所述定位體不會通過所述真空紫外光的照射而被分解除去。
6.根據權利要求1或2所述的防污層除去方法，其特征在于，使用具有與所述對象構件的形成所述防污層的表面區域中的要除去防污層的區域相當的尺寸形狀的開口的掩模，使要除去防污層的區域處于通過所述開口而露出的狀態，在該狀態下照射所述真空紫外線。
7.一種防污層形成方法，其是僅在對象構件的表面的特定的選擇區域形成防污層的防污層形成方法，其特征在于，其具有: 在包含選擇區域和該選擇區域以外的區域即非選擇區域的區域內，使用氟系防污層涂布劑形成防污層的防污層形成工序；和 在防污層形成工序后，在使選擇區域的防污層殘留的同時除去非選擇區域的防污層的防污層除去工序， 并且，防污層除去工序為如下工序:在相對濕度為50%以上的水蒸氣氣氛下配置在選擇區域和非選擇區域形成有防污層的對象構件，在該狀態下對非選擇區域照射真空紫外光，對選擇區域不照射該真空紫外光。
8.根據權利要求7所述的防污層形成方法，其特征在于，所述防污層含有具有防污功能的氟系官能團和使氟系官能團鍵合到所述對象構件上的偶聯基，偶聯基為硅氧烷基或硫醇基。
9.根據權利要求7或8所述的防污層形成方法，其特征在于，所述防污層除去工序為如下工序:以所述選擇區域為下側的方式將所述對象構件配置在支撐基座上從而在所述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐所述對象構件，在該狀態下照射所述真空紫外光，由此除去防污層； 并且，支撐基座不透射所述真空紫外光。
10.根據權利要求7或8所述的防污層形成方法，其特征在于，所述防污層除去工序為如下工序:以所述選擇區域為下側的方式將所述對象構件配置在支撐基座上從而在所述水蒸氣氣氛下通過支撐基座支撐所述對象構件，在該狀態下照射所述真空紫外光，由此除去防污層； 并且，在支撐基座上將漿料狀的定位體延展設置成層狀，在該定位體上以所述選擇區域為下側的方式配置所述對象構件，利用所述對象構件的重量使定位體變形成凹部狀，通過該變形來使支撐基座上的所述對象構件的位置固定。
11.根據權利要求10所述的防污層形成方法，其特征在于，所述定位體不會通過所述真空紫外光的照射而被分解除去。
12.根據權利要求7或8所述的防污層形成方法，其特征在于，使用具有與所述對象構件的表面的非選擇區域相當的尺寸形狀的開口的掩模，使僅所述對象構件的非選擇區域處于通過所述開口而露出的狀·態，在該狀態下照射所述真空紫外線。
【文檔編號】B08B7/00GK103817111SQ201310573477
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2012年11月16日
【發明者】森田金市 申請人:優志旺電機株式會社, 崇越電通股份有限公司