JP6941939B2 - 検査部材、および検査部材の製造方法 - Google Patents
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Description
〔検査用カバーフィルム〕
図1には、第1の実施形態に係る検査用カバーフィルム1が示される。この検査用カバーフィルム1は、基材10と、基材10の片面側に積層された粘着剤層20とを備える。
(1)基材
本実施形態に係る検査用カバーフィルム1,2において、基材10の構成は、当該基材10を備える検査部材100を用いて検査を行うことが可能である限り、特に限定されない。しかしながら、良好な検査を可能とする観点から、基材10は、検査において使用される光(以下「検査光」という場合がある。)に対して透過性を有することが好ましい。
本実施形態に係る検査用カバーフィルム1,2において、粘着剤層20を構成する粘着剤は、検査用カバーフィルム1,2を基板3に対して良好に固定することができるとともに、検査に悪影響を与えないものである限り、特に限定されない。
R1aSiO(4−a)/2 …(1)
(式中、R1は互いに同一又は異種の炭素数1〜12、好ましくは1〜8の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.05の範囲の正数である。)
で示される化合物であって、かつ分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する化合物であることが好ましい。
本実施形態に係る検査用カバーフィルム1,2は、後述するような、レーザーエッチングにより粘着剤層20を形成する工程を含む方法により製造することができる。この場合、図2に示すように、基材10における粘着剤層20側の面上に、耐レーザーエッチング層40を設けることが好ましい。耐レーザーエッチング層40とは、上記レーザーエッチングに用いるレーザー光が照射されたとしても、全く損傷を受けないか、または殆ど損傷を受けない層をいう。換言すれば、耐レーザーエッチング層40は、レーザーエッチングに使用するレーザー光が照射されても、その影響を全く受けないか、または殆ど受けない層をいう。すなわち、耐レーザーエッチング層40は、レーザーエッチングに使用するレーザー光に対して所定の透過性を有する層をいう。
R2 nSi(OR3)4−n …(2)
〔式中、R2は非加水分解性基であって、アルキル基、置換アルキル基(置換基としては、ハロゲン原子、エポキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基などが挙げられる。)、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基であり、R3は低級アルキル基であり、nは0または1〜3の整数である。R2およびOR3がそれぞれ複数存在する場合、複数のR2は同一でも異なっていてもよく、また複数のOR3は同一でも異なっていてもよい。〕
で表されるアルコキシシラン化合物を、塩酸や硫酸などの無機酸、シュウ酸や酢酸などの有機酸を用いて部分または完全加水分解し、重縮合させる方法が好ましく用いられる。この場合、nが0の化合物、すなわちテトラアルコキシシランを完全加水分解すれば無機シリカ系のバインダーが得られるし、部分加水分解すれば、ポリオルガノシロキサン系バインダーまたは無機シリカ系とポリオルガノシロキサン系との混合系バインダーが得られる。一方、nが1〜3の化合物では、非加水分解性基を有するので、部分または完全加水分解により、ポリオルガノシロキサン系バインダーが得られる。この際、加水分解を均一に行うために、適当な有機溶媒を用いてもよい。
(式中のmは重合度を示し、R4は水素、ケイ素又はマグネシウムやアルミニウムなどの金属である。)
で表される鎖状構造のものが主体となる。このようにして、完全な無機シリカ系バインダーが得られる。なお、無機シリカ系バインダーとして、シリカゲル(SiOX・nH2O)を使用することもできる。
本実施形態に係る検査用カバーフィルム1,2では、基板3に積層されるまでの間、粘着剤層20を保護するために、粘着剤層20における基材10とは反対側の面に、剥離シートが積層されていてもよい。なお、剥離シートの平面視における形状は、基材10の平面視における形状と同一であることが好ましいものの、粘着剤層20の平面視における形状と同一であってもよい。
本実施形態に係る検査用カバーフィルム1,2の粘着剤層20側の面における、粘着剤層20が存在しない領域の算術平均粗さ(Ra)は、200nm以下であることが好ましく、特に100nm以下であることが好ましく、さらには50nm以下であることが好ましい。ここで、図1に示される検査用カバーフィルム1では、上記算術平均粗さ(Ra)は、基材10の粘着剤層20側の面における、粘着剤非存在部30によって露出した面の算術平均粗さ(Ra)をいい、図2に示される検査用カバーフィルム2では、上記算術平均粗さ(Ra)は、耐レーザーエッチング層40の粘着剤層20側の面における、粘着剤非存在部30によって露出した面の算術平均粗さ(Ra)をいう。上記算術平均粗さ(Ra)が200nm以下であることで、検査用カバーフィルム1,2の粘着剤層20側の面における粘着剤層20が存在しない領域において、検査光が乱反射することが抑制され、検査用カバーフィルム1,2が検査光に対して優れた透過性を有し易くなる。それにより、得られる検査部材100の検査精度が向上する。なお、上記算術平均粗さ(Ra)の下限値については、特に限定されないものの、通常、0.1nm以上であることが好ましく、特に0.5nm以上であることが好ましく、さらには1nm以上であることが好ましい。また、上記算術平均粗さ(Ra)の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
本実施形態に係る検査用カバーフィルム1,2は、以下に説明するような、レーザーエッチングによる粘着剤層の形成を含む方法、または印刷による粘着剤層の形成を含む方法により製造することが好ましい。
レーザーエッチングによる粘着剤層の形成を含む方法では、基材10の片面、または基材10と耐レーザーエッチング層40との積層体における耐レーザーエッチング層40側の面に、エッチング前粘着剤層20’を積層した後、当該エッチング前粘着剤層20’における所定の部分の粘着剤をレーザーエッチングにより除去することで、粘着剤非存在部30を形成し、その結果、粘着剤層20を形成することを含む。レーザーエッチングによる粘着剤層の形成を含む方法は、予め目的とする形状パターンを決めて、レーザー光を所定の位置に精密に照射することが容易であるため、エッチング前粘着剤層20’を複雑な形状に加工することが可能となる。それにより、所望の形状を有する粘着剤層20を備える検査用カバーフィルム1,2を製造することが容易となり、歩留りが向上して高いコストメリットを得られるとともに、少量生産にも対応することが可能となる。また、上記方法は、エッチング前粘着剤層20’の厚さに依存することなく、所望の形状に加工することも容易であり、換言すれば、深さ方向への加工自由度に優れる。さらに、上記方法では、レーザーエッチングの際、使用するガスの圧力、流量等の制御が容易であるため、加工時に発生する反応生成物の離脱(除去)が容易である。
印刷による粘着剤層の形成を含む方法は、基材10における、検査部材100を構成したときに平面視で溝5と重ならない領域に粘着剤を印刷し、粘着剤層20を形成する工程を備える。なお、当該方法では、前述したレーザーエッチングを行わないため、耐レーザーエッチング層40を設ける必要がない。そのため、当該方法は、基材10と粘着剤層20とを備える検査用カバーフィルム1を製造するのに適している。また、当該方法は、前述したレーザーエッチングを行う方法と比較して、より少ない工程にて、所望の形状を有する粘着剤層20を形成することが可能であるため、コストメリットの点でより優れるとともに、大量生産に好適である。また、印刷による粘着剤層の形成を含む方法は、粘着剤層20の厚さの制御も容易であるため、所望の厚さを有する粘着剤層20を備えた検査用カバーフィルム1,2を製造し易い。
図5には、本実施形態に係る検査部材100の断面図が示される。検査部材100は、少なくとも1つ以上の溝5が片面に設けられた基板3と、基板3における溝5が設けられた面側に積層された、第1の実施形態に係る検査用カバーフィルム1とを備える。検査部材100では、検査用カバーフィルム1における粘着剤非存在部30の位置と、基材3における溝5とが、平面視で重なっている。
(1)基板
本実施形態に係る検査部材100において、基板3は、当該基板3を備える検査部材100を用いて検査を行うことが可能である限り、特に限定されない。しかしながら、良好な検査を可能とする観点から、基板3は、検査光に対して透過性を有することが好ましい。
本実施形態に係る検査部材100は、検体を溝5に収容するための開口部を備えていてもよい。当該開口部は、検査用カバーフィルム1,2および基板3の少なくとも一方に設けてよいものの、特に検査用カバーフィルム1,2に設けることが好ましい。開口部の形状や大きさは、検体を溝5に収容するために用いる収容手段に適した形状とすることが好ましい。当該収容手段としては、注射器、ピペット等を使用することができるが、例えば、注射器を使用する場合には、開口部は、当該注射器が備える注射針の先端を溝5にまで到達させることができる形状および大きさを有することが好ましい。また、本実施形態に係る検査部材100が上記開口部を備える場合、エア抜け用の穴も備えることが好ましい。
本実施形態に係る検査部材100は、前述した検査用カバーフィルム1,2における粘着剤層20側の面(前述した剥離シートが積層されている場合には、当該剥離シートを剥離して露出する粘着剤層20の粘着面)と、基板3における溝5が存在する側の面とを貼り合わせることで製造することが好ましい。このとき、検査用カバーフィルム1,2における粘着剤非存在部30に、基板3における溝5が平面視で含まれるように貼合が行われる。
本実施形態に係る検査部材100は、検体の光学的な検査のために使用することができる。具体的には、検査部材100における溝5に検体を収容した後、検査部材100の外部から、収容された検体に対して光を照射し、それによって生じた光を検査部材100外で測定する。
(1)基板の作製
ポリカーボネート樹脂(帝人社製,製品名「パンライトAD−5503」,)を射出成型して、片面に3つの溝を有する基板(図5の基板3を参照)を形成した。当該基板は、直径12cm、厚さ1.2mmのディスク状の形状を有しており、平面視における中央には、外周と同心円となる直径1.5cmの円形の孔が設けられている。そして、3つの溝は、平面視で基板の外周と同心円状に0.25mm間隔で設けられており、それぞれ幅w1が200nm、深さd1が200nmとなっている。3つの溝のうち、基板の外周に最も近位な溝と、基板の外周との距離は、2cmとなっている。なお、当該基板における溝が存在する面とは反対側の面の算術平均粗さ(Ra)を測定したところ、120nmであり、検査光(波長:0.63μm)の透過率は92%であり、ヘイズ値は0.1%であった。
シロキサン結合を主骨格としビニル基を有するオルガノポリシロキサンおよびオルガノハイドロジェンポリシロキサンからなる付加型オルガノポリシロキサン(信越化学社製,製品名「KS−847H」)100質量部に白金触媒(信越化学社製,製品名「PL−50T」)1.0質量部を加え、更に、シリコーン樹脂成分(信越化学社製,製品名「KR3700」)100質量部を加え、メチルエチルケトンにて希釈して、固形分濃度約20質量%の粘着性組成物の塗工液を調整した。
基材としての、ポリカーボネートフィルム(帝人社製,製品名「ピュアエース」,厚さ:100μm、粘着剤層を形成する面とは反対側の面の算術平均粗さ(Ra):150nm,検査光(波長:0.63μm)の透過率:90%以上,ヘイズ値:0.3%以下)の片面上に、工程(2)において調製した粘着性組成物の塗工液をナイフコーターによって塗工し、得られた塗膜を120℃、1分間加熱乾燥して、硬化させ、厚さ3μmの粘着剤層を形成した。続いて、当該粘着剤層における基材とは反対側の面と、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET381031」)の剥離面と貼り合わせ、基材とエッチング前粘着剤層と剥離シートとがこの順に積層してなる積層体を得た。
上記工程(3)で得られた切り抜き後の積層体から剥離シートを剥離し、露出したエッチング前粘着剤層の所定の位置に対して、基材とは反対側の位置から、炭酸ガスレーザー(波長9.3μm)を光源とする光学系を用いて、レーザーを照射した。ここで、レーザーの照射は、平面視で外周と同心円となる直径80.5mmの円と、同様に同心円となる直径70mmの円との間に囲まれた領域に対して行った。これにより、当該領域における粘着剤が除去され、平面視で環状の粘着剤非存在部が形成された。以上より、粘着剤層と基材とからなる検査用カバーフィルムを得た。
続いて、工程(1)で作製した基板における溝が存在する面と、工程(4)で作製した検査用カバーフィルムにおける粘着剤層側の面とを貼り合わせた。この貼り合わせにより、基板における3つの溝は、平面視で、検査用カバーフィルムにおける粘着剤非存在部の内側に収まった。これにより、検査部材を製造した。
(1)耐レーザーエッチング層の形成
基材としての、ポリカーボネートフィルム(帝人社製,製品名「ピュアエース」,厚さ:100μm,粘着剤層を形成する面とは反対側の面の算術平均粗さ(Ra):150nm,検査光(波長:0.63μm)の透過率:90%以上,ヘイズ値:0.3%以下)の一方の面に、スパッタリング装置(アルバック社製)を用いて、以下のスパッタリング条件でSiO2層を形成し、基材と耐レーザーエッチング層との積層体を得た。
スパッタリング条件
・ターゲット:Si
・成膜ガス:Ar,O2
・ガス流量:Ar;100ml/分,O2;60ml/分
・成膜圧力:0.2Pa
・ターゲット電力:2500W
・スパッタ時間:300秒
工程(1)で得られた積層体における耐レーザーエッチング層側の面上に、実施例1の工程(2)において調製した粘着性組成物の塗工液をナイフコーターによって塗工し、得られた塗膜を120℃、1分間加熱乾燥して、硬化させ、厚さ3μmの粘着剤層を形成した。続いて、当該粘着剤層における基材とは反対側の面と、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET381031」)の剥離面と貼り合わせ、基材とエッチング前粘着剤層と剥離シートとがこの順に積層してなる積層体を得た。
工程(2)で得られた、切り抜き後の積層体を使用して、実施例1の工程(4)と同様にレーザーエッチングを行い、粘着剤層と耐レーザーエッチング層と基材とがこの順に積層してなる検査用カバーフィルムを得た。
上記工程(3)で得られた検査用カバーフィルムを使用して、実施例1の工程(5)と同様にして、検査部材を製造した。
(1)粘着剤の印刷
ポリカーボネートフィルム(帝人社製,製品名「ピュアエース」,厚さ:100μm,粘着剤層を形成する面とは反対側の面の算術平均粗さ(Ra):150nm,検査光(波長:0.63μm)の透過率:90%以上,ヘイズ値:0.3%以下)を、平面視で、実施例1の工程(1)で作製した基板と同じ形状に切り抜き、基材とした。具体的には、直径12cmであり、中央には外周と同心円となる直径1.5cmの円形の孔が設けられたディスク状に切り抜いた。
上記工程(1)で得られた検査用カバーフィルムを使用して、実施例1の工程(5)と同様にして、検査部材を製造した。
実施例1の工程(3)で作製した、ディスク状に切り抜いた後の、基材とエッチング前粘着剤層と剥離シートとの積層体から、剥離シートを剥離し、露出したエッチング前粘着剤層の粘着面と、実施例1の工程(1)で作製した基板における溝が存在する面とを貼り合わせた。これにより、検査部材を製造した。
実施例で作製した検査用カバーフィルムについて、以下のようにして、検査用カバーフィルムの粘着剤層側の面における、粘着剤非存在部の算術平均粗さ(Ra)をそれぞれ測定した。まず、検査用カバーフィルムの基材側の面がガラス板側となるように、両面テープを介してガラス板に固定した。次に、測定する面における算術平均粗さ(Ra)(nm)を、表面粗さ測定機(ミツトヨ社製,製品名「SV−3000S4」,触針式)を使用し、JIS B0601:2013に準拠して測定した。結果を表1に示す。
実施例および比較例で製造した検査部材について、基板を固定した状態で、検査用カバーフィルムに指を押し当て、平面方向に力を加え、次の基準に基づいて密着性を評価した。
○:基板と検査用カバーフィルムとの界面でズレが生じなかった。
×:基板と検査用カバーフィルムとの界面でズレが生じた。
実施例および比較例で製造した検査部材の溝の断面を、電子顕微鏡(キーエンス社製,製品名「VE−9800」)を用いて観察し、次の基準に基づいて、粘着剤層を構成する粘着剤の溝への入り込みについて評価した。
○:入り込みが溝の断面の20%未満であった。
×:入り込みが溝の断面の20%以上であった。
10…基材
20…粘着剤層
20’…エッチング前粘着剤層
30…粘着剤非存在部
40…耐レーザーエッチング層
100…検査部材
3…基板
5…溝
Claims (8)
- 少なくとも1つ以上の溝が片面に設けられた基板と、前記基板における前記溝が設けられた面側に積層された検査用カバーフィルムとを備え、前記溝に収容された検体に対して光学的な検査を行うための検査部材であって、
前記検査用カバーフィルムが、基材と、前記基材の片面側に積層された粘着剤層とを備え、
前記検査用カバーフィルムは、平面視で前記粘着剤層が存在しない領域を有し、
前記粘着剤層の厚さは、0.5μm以上、20μm以下であり、
前記検査用カバーフィルムにおける、平面視で前記粘着剤層が存在しない領域が、平面視で、前記基板の溝と重なり、
前記検査部材が、ディスク状であり、
前記溝が、前記検査部材の外周と平面視で同心円状となる円形に配置されている
ことを特徴とする検査部材。 - 前記検査用カバーフィルムの前記粘着剤層側の面における、前記粘着剤層が存在しない領域の算術平均粗さ(Ra)が、0.1nm以上、200nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の検査部材。
- 前記基材が、検査において使用される光に対して透過性を有することを特徴とする請求項1または2に記載の検査部材。
- 前記基材の厚さが、30μm以上、300μm以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の検査部材。
- 前記検査用カバーフィルムが、前記基材における前記粘着剤層側の面上に積層された耐レーザーエッチング層をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の検査部材。
- 前記基板が、前記検査において使用される光に対して透過性を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の検査部材。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の検査部材の製造方法であって、
前記基材の片面に粘着剤を積層する工程と、
少なくとも、前記検査部材を構成したときに平面視で前記溝と重なる領域に位置する前記粘着剤をレーザーエッチングにより除去し、前記粘着剤層を形成することで前記検査用カバーフィルムを得る工程と、
前記検査用カバーフィルムにおける前記粘着剤層側の面と、前記基板における前記溝が存在する側の面とを貼り合わせる工程と
を備えることを特徴とする検査部材の製造方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の検査部材の製造方法であって、
前記基材の片面側に粘着剤を印刷し、前記粘着剤層を形成することで前記検査用カバーフィルムを得る工程と、
前記検査用カバーフィルムにおける前記粘着剤層側の面と、前記基板における前記溝が存在する側の面とを貼り合わせる工程と
を備えることを特徴とする検査部材の製造方法。
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