CN105789116A - 柔软基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柔软基板的制造方法,更详细地说,涉及通过包含在载体基材上形成分离层的阶段;在上述分离层上形成电极图案层的阶段;在形成了上述电极图案层的分离层上形成高分子层的阶段;使上述载体基材与分离层的边界部的至少一部分与水系剥离液接触、将分离层从基材剥离的阶段,从而在从柔软基板的载体基板剥离时防止电极图案层等的损伤,能够容易地剥离的柔软基板的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及柔软基板的制造方法。
背景技术
随着触摸输入方式作为下一代输入方式受到关注,进行了要在多种电子设备中进一步导入触摸输入方式的尝试,因此,对于能够应用于多种环境、能够正确的触摸识别的触摸传感器的研究开发也活跃地进行着。
例如,具有触摸方式的显示器的电子设备的情形下,实现超轻量、低电力而且携带性提高的超薄膜的柔软性显示器作为下一代显示器受到关注,要求开发能够应用于这样的显示器的触摸传感器。
所谓柔软性显示器,意味着在无特性损失的情况下能够翘曲、弯曲或者卷绕的柔软的基板上制作的显示器,以柔软性LCD、柔软性OLED和电子纸的形态的技术开发在进行中。
为了将触摸输入方式应用于这样的柔软性显示器,要求翘曲和复原力优异、柔软性和伸缩性优异的触摸传感器。
关于用于这样的柔软性显示器制造的膜触摸传感器,提出了包含在透明树脂基材中埋设的配线的配线基板。
包含:在基板上形成金属配线的配线形成工序、以将上述金属配线覆盖的方式将透明树脂溶液涂布干燥而形成透明树脂基材的层叠工序、和从上述基板将透明树脂基材剥离的剥离工序。
对于这样的制造方法,为了顺利地进行剥离工序,使用在基板的表面预先形成硅树脂、氟树脂这样的有机剥离材料、类金刚石碳(DiamondLikeCarbon,DLC)薄膜、氧化锆薄膜等无机剥离材料的方法。
但是,利用无机剥离材料的情况下,从基板将基材和金属配线剥离时,无法顺利地进行配线和基材的剥离,存在金属配线和基材的一部分在基板的表面残留的问题,存在作为剥离材料使用的有机物质渗出到配线和基材的表面的问题。
即,存在即使利用剥离材料也不能将配线基板的金属配线从基板完全地剥离的问题。
为了解决这样的问题,在韩国注册专利第10-1191865号中提示的方法,通过在制造将金属配线埋入的形态的柔软基板的阶段,在基板上形成可用光、溶剂除去的牺牲层、金属配线和高分子物质(柔软基板)后,利用光、溶剂将牺牲层除去,从而将金属配线和高分子物质(柔软基板)从基板剥离。
但是,这样的方法,大型尺寸的牺牲层的除去工序困难,没有将牺牲层完全溶解的情况下,存在作为异物识别等问题。此外,不能进行高温工序,存在不能使用多种膜基材的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:韩国注册专利第1191865号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供能够抑制从载体基材剥离时的损伤的柔软基板的制造方法。
本发明的目的在于提供从载体基材的剥离容易的柔软基板的制造方法。
用于解决技术问题的技术手段
1.柔软基板的制造方法,其包含:
在载体基材上形成分离层的阶段;
在上述分离层上形成电极图案层的阶段;
在形成了上述电极图案层的分离层上形成高分子层的阶段;
使上述载体基材与分离层的边界部的至少一部分与包含50重量%以上的水的水系剥离液接触的阶段;和
将上述分离层从载体基材剥离的阶段。
2.上述1的柔软基板的制造方法,其中,上述分离层与剥离前相比,剥离后的剥离面的表面能增加5~20Nm/m。
3.上述1的柔软基板的制造方法,其中,上述分离层的剥离前的表面能为30~55Nm/m。
4.上述1的柔软基板的制造方法,其中,上述分离层的剥离后的剥离面的表面能为55~70Nm/m。
5.上述1的柔软基板的制造方法,其中,上述分离层用分离层形成用组合物制造,该分离层形成用组合物包含从聚酰亚胺(polyimide)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、聚酰胺酸(polyamicacid)、聚酰胺(polyamide)、聚乙烯(polyethylene)、聚苯乙烯(polystylene)、聚降冰片烯(polynorbornene)、苯基马来酰亚胺共聚物(phenylmaleimidecopolymer)、聚偶氮苯(polyazobenzene)、聚亚苯基邻苯二甲酰胺(polyphenylenephthalamide)、聚酯(polyester)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚芳酯(polyarylate)、肉桂酸酯(cinnamate)系高分子、香豆素(coumarin)系高分子、苯并[c]吡咯酮(phthalimidine)系高分子、查耳酮(chalcone)系高分子和芳香族乙炔系高分子物质中选择的1种以上的物质。
6.上述1的柔软基板的制造方法,其中,上述水系剥离液还包含低沸点溶剂。
7.上述1的柔软基板的制造方法,其中,还包含在上述高分子层上使柔软基材附着的阶段。
发明的技术效果
本发明在具备电极图案层的柔软基板的形成时通过在载体基材上进行工序,尽管使用薄的柔软基板,也能够容易地进行工序。
本发明在从柔软基板的载体基板剥离时防止电极图案层等的损伤,能够容易地剥离。
本发明能够使剥离面的残存异物最小化,不需要另外的剥离面的洗净工序,因此显著地改善工序效率。
附图说明
图1是概略地表示本发明的一具体例的柔软基板的制造方法的工序顺序的图。
图2是概略地表示本发明的一具体例的柔软基板的制造方法的工序顺序的图。
图3是表示本发明的柔软基板中载体基材与分离层的边界部的图。
图4是表示比较例1的柔软基板的剥离面的表面的图。
具体实施方式
本发明涉及柔软基板的制造方法,通过包含:在载体基材上形成分离层的阶段;在上述分离层上形成电极图案层的阶段;在形成了上述电极图案层的分离层上形成高分子层的阶段;使上述载体基材与分离层的边界部的至少一部分与包含50重量%以上的水的水系剥离液接触而将分离层从基材剥离的阶段,从而在从柔软基板的载体基板剥离时防止电极图案层等的损伤,能够容易地剥离。
图1和图2中概略地示出本发明的一具体例的柔软基板的制造工序,以下参照附图对本发明的一具体例详细说明。
首先,如图1(a)那样,在载体基材10上形成分离层20。
分离层20是为了与载体基材10的分离而形成的层,成为被覆电极图案层30、保护电极图案层30的层。
分离层20能够为将包含例如从聚酰亚胺(polyimide)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、聚酰胺酸(polyamicacid)、聚酰胺(polyamide)、聚乙烯(polyethylene)、聚苯乙烯(polystylene)、聚降冰片烯(polynorbornene)、苯基马来酰亚胺共聚物(phenylmaleimidecopolymer)、聚偶氮苯(polyazobenzene)、聚亚苯基邻苯二甲酰胺(polyphenylenephthalamide)、聚酯(polyester)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚芳酯(polyarylate)、肉桂酸酯(cinnamate)系高分子、香豆素(coumarin)系高分子、苯并[c]吡咯酮(phthalimidine)系高分子、查耳酮(chalcone)系高分子和芳香族乙炔系高分子物质中选择的1种以上的物质的分离层形成用组合物在载体基材10上涂布而形成的层。从后述的水接触角和表面能的观点出发,优选地,能够为包含聚芳酯、聚酰亚胺等高分子的层。
对涂布方法并无特别限定,能够使用例如狭缝涂布法、刮刀涂布法、旋涂法、流延法、微型凹印辊涂布法、凹印辊涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、凹版印刷法、凸版印刷法、胶版印刷法、喷墨涂布法、分配器印刷法、喷嘴涂布法、毛细管涂布法等本领域中公知的方法。
在分离层形成用组合物的涂布后,能够进一步实施追加的固化工序,能够使用光固化或热固化,或者能够使用全部上述2种方法。全部进行光固化和热固化时,对其顺序并无特别限定。
分离层20优选水接触角不到75゜。如果水接触角为75゜以上,有时后述的高分子层的形成时高分子层形成用组合物的涂布无法顺利地进行,或者与高分子层的密合力不足。
而且,将分离层20从载体基材10剥离时剥离面的水接触角降低,表面能能够提高,分离层20优选剥离后剥离面的水接触角为25゜以上~不到55゜。
如果水接触角不到25゜,后述的水系剥离液在分离层的表面残留,能够产生水斑、异物。如果为55゜以上,有时水系剥离液的界面浸透力变弱,剥离力的降低和损伤抑制效果不足。
此外,分离层20的表面能的情形下,与剥离前相比,优选剥离后的剥离面的表面能增加5~20Nm/m。这种情形下,在后述的分离层的剥离阶段中在表面能增加的部位水系剥离液能够容易地浸透。
此外,剥离前表面能太高的情形下,有可能在剥离后再附着,在剥离工序上异物容易吸附。此外,表面能太低的情形下,与水接触角同样地,难以在形成的分离膜上将有机层等成膜,在成膜后也有可能剥离,因此剥离前的表面能优选为30~55Nm/m。
作为载体基材10,如果是提供适当的强度以致能够在工序中不容易翘曲或扭曲地固定,对于热、化学处理几乎无影响的材料,则能够无特别限制地使用。能够使用例如玻璃、石英、硅片、SUS等,优选地,能够使用玻璃。
上述载体基材10优选在剥离后水接触角为8~20゜。这种情况下,在后述的剥离阶段中与分离层20的剥离面的水接触角之差大,能够容易地剥离,使水系剥离液不残留于分离层20,只残留于载体基材10上。
然后,如图1(b)那样,在上述分离层20上形成电极图案层30。
作为电极图案层30,如果是导电性物质,则能够无限制地使用,能够由例如从氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化铟锡-银-氧化铟锡(ITO-Ag-ITO)、氧化铟锌-银-氧化铟锌(IZO-Ag-IZO)、氧化铟锌锡-银-氧化铟锌锡(IZTO-Ag-IZTO)和氧化铝锌-银-氧化铝锌(AZO-Ag-AZO)选择的金属氧化物类;从金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钼(Mo)和APC中选择的金属类;从金、银、铜和铅中选择的金属的纳米丝;从碳纳米管(CNT)和石墨烯(graphene)中选择的碳系物质类;和从聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)和聚苯胺(PANI)中选择的导电性高分子物质类中选择的材料形成。这些能够单独使用或者将2种以上混合使用。
对电极图案层30的形成方法并无特别限定,能够使用物理蒸镀法、化学蒸镀法、等离子体蒸镀法、等离子体聚合法、热蒸镀法、热氧化法、阳极氧化法、簇离子束蒸镀法、丝网印刷法、凹版印刷法、凸版印刷法、胶版印刷法、喷墨涂布法、分配器印刷法等本领域中公知的方法。
接下来,如图1(c)、图2(d)那样,在形成了上述电极图案层30的分离层20上形成高分子层40。
高分子层40起到使电极图案层30的单位图案电绝缘、将电极图案层30被覆而保护的作用。
作为构成高分子层40的高分子,能够使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺(PI)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯甘油(PETG)、聚亚环己基二亚甲基对苯二甲酸酯(PCTG)、改性三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、双环戊二烯聚合物(DCPD)、环戊二烯聚合物(CPD)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、硅树脂、氟树脂、改性环氧树脂等。
对高分子层40的形成方法并无特别限定,能够采用例如与上述分离层20相同的方法形成。
接下来,如图2(f)那样,使上述载体基材10与分离层20的边界部的至少一部分与包含50重量%以上的水的水系剥离液接触,将分离层20从基材剥离。
载体基材10与分离层20的边界部意味着它们之间的边界部,例如如图3那样,将载体基材10与分离层20层叠的情况下,载体基材10与分离层20的边界部能够为包含红色(R)阴影部位的部位。
如果使载体基材10与分离层20的边界部的至少一部分与水系剥离液接触,则水系剥离液利用毛细管现象浸透到载体基材10与分离层20的界面,显著地降低剥离力。由此,能够容易地进行载体基材10与分离层20的剥离,能够使剥离时对电极图案层30施加的损伤最小化。
此外,能够抑制剥离时可产生的静电,通过在界面存在的异物的吸收而平滑地形成剥离面。
即使只使载体基材10与分离层20的边界部的至少一部分与水系剥离液接触,如上所述,由于水系剥离液在界面扩展,因此上述效果也能够显现,也能够使边界部全体与水系剥离液接触。
水系剥离液中水的含量能够为例如50重量%~100重量%。水的含量不到50重量%的情况下,由于水系剥离液的使用,载体基材10与分离层20间的剥离力增加,或者在剥离时能够诱发分离层、电极图案层、高分子层等的裂纹。
优选地,为了使将水系剥离液干燥后能够产生的水斑最小化,能够混合低沸点溶剂。
本说明书中低沸点溶剂为沸点不到100℃、作为至少一部分可与水混合的溶剂,能够为例如甲醇、乙醇等。这些能够单独使用或者将2种以上混合使用。
根据需要,水系剥离液能够进一步包含表面活性剂。
表面活性剂起到使水系剥离液向界面的浸透更为容易、将剥离面的异物除去的作用。
作为表面活性剂,能够使用例如硅系表面活性剂或氟系表面活性剂。
对硅系表面活性剂并无特别限定,可列举例如作为市售品的DowCorningToraySilicon公司的DC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA、SH8400等;GEToshibaSilicone公司的TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460、TSF-4452等。
对氟系表面活性剂并无特别限定,可列举例如作为市售品的Dai-NipponInkKagakuKogyo公司的MegafacF-470、F-471、F-475、F-482、F-489等。
表面活性剂的含量能够为水系剥离液的全体重量中的10重量%以下。
对使上述边界部与水系剥离液接触的方法并无特别限定,作为上述方法,能够使用浸渍于水系剥离液、喷射水系剥离液、或者使涂布了水系剥离液的刷子、辊、垫等接触等方法。
本发明的柔软基板的制造方法还包含在将上述分离层20从载体基材10剥离的阶段之前或之后在上述高分子层40上使柔软基材50附着的阶段。
即,在形成了电极图案层30的分离层20上形成高分子层40,在高分子层40上附着柔软基材50后,可将分离层20从基材剥离,也可在将分离层20从基材剥离后,在高分子层40上附着柔软基材50。图2例示了首先附着柔软基材50后将分离层20从基材剥离的工序。
柔软基材50能够使用本领域中公知的水系压敏粘合剂、粘接剂或者光固化性或热固化性的压敏粘合剂或粘接剂附着。
柔软基材50能够无限制地使用由本领域中广泛使用的原料制造的透明膜,能够是例如由从纤维素酯(例如,三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、和硝基纤维素)、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚-1,4-环己烷二甲醇对苯二甲酸酯、聚1,2-二苯氧基乙烷-4,4′-二羧酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯(例如,间同立构(syndiotactic)聚苯乙烯)、聚烯烃(例如,聚丙烯、聚乙烯和聚甲基戊烯)、聚砜、聚醚砜、聚芳酯、聚醚-酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚酮、聚乙烯醇和聚氯乙烯中选择的单独或者这些的混合物制造的膜。
此外,本发明提供采用上述方法制造的柔软基板。
采用上述方法制造的柔软基板原样地包含分离层20,上述分离层20保护电极图案层30,具备未损伤的电极图案层30等。
本发明的柔软基板能够在图像显示装置、太阳能电池等应用各种柔软基板的领域中无限制地应用。
此外,本发明提供具备上述柔软基板的图像显示装置。
本发明的柔软基板不仅能够应用于通常的液晶显示装置,而且能够应用于电致发光显示装置、等离子体显示装置、场致发射显示装置等各种图像显示装置。
以下为了有助于本发明的理解而给出优选的实施例,但这些实施例只不过是对本发明进行例示,并不限制所附的专利权利要求,能够在本发明的范畴和技术思想的范围内对于实施例进行多种变形和修正,这对于本领域技术人员是清楚的,这样的变形和修正属于所附的专利权利要求也是理所当然的。
实施例和比较例
1.实施例1
将玻璃基板用异丙醇洗净后,为了将基板的表面改性为亲水性,实施了O2等离子体处理(1sccm的O2气、10mTorr的工序压力、500W的DC功率下300秒处理)后,使用上述玻璃基板作为载体基材。
利用刮刀(Doctorblading)方法在上述载体基材上以厚7μm涂布聚芳酯(unifiner社:22wt%),用90℃的热板(hot-plate)热处理5分钟后,用150℃烘箱后烘焙20分钟,形成了分离层。
在上述分离层上,利用棒涂布装备涂布Ag纳米丝(cambrios社),在蚀刻工序中形成图案,从而形成了厚20μm的线宽20μm的电极图案层。
接下来,采用刮刀(Doctorblading)方法在形成了上述电极图案层的分离层上以厚3μm涂布包含聚芳酯系树脂的高分子层形成用组合物,以200mJ照射UVA356nm波长后,在130℃下热处理40分钟,形成了高分子层。
接下来,在上述分离层上利用层压机将OCA(3M社:8146-2厚度50um)膜接合,进而将厚50μm的PET柔软基材层合,形成了柔软基板。然后,向载体基材与分离层的边界面喷射水系分离液,将分离层从载体基材分离,制造柔软基板。
2.实施例2-3和比较例1-3
除了如下述表1所示使用了分离层的组成和向边界面喷射的溶剂以外,采用与实施例1相同的方法制造柔软基板。
【表1】
实验例
(1)剥离力的测定
在实施例和比较例的柔软基板制造工序中,使用Dong-ilSHIMADZU社的Auto-graph(UTM)装备测定了溶剂喷射前后的90゜剥离时(0.3m/min)的剥离力。
(2)有无裂纹的产生
使用Auto-graph90゜夹具确认将实施例和比较例中制造的柔软基板从载体基材剥离时有无裂纹的产生(样品尺寸:25mmX150mm)。具体的评价方法如下所述。
在柔软基板上将接合了压敏粘合剂的透明聚碳酸酯膜(25mmX150mm)接合。然后,利用Auto-graph装备,进行90゜剥离,确认柔软基板的状态,按照下述基准进行评价。
○:没有看到裂纹
△:看到5个以下的裂纹
X:看到超过5个的裂纹
(3)剥离面的表面状态确认
确认实施例和比较例中制造的柔软基板的剥离面(分离层)的微细裂纹的产生有无和表面异物的存在有无。
微细裂纹产生有无采用光学显微镜(X150)反射模式观察剥离面而确认。
将柔软基板从载体基材剥离时,起因于不均一剥离,在分离面异物能够存在。目视观察这样的异物的残部,如果异物没有利用透射光或反射光被视认,则用○评价,如果被视认,则用X评价。
【表2】
参照上述表2,实施例1~3的柔软基板在水系剥离液接触后,载体基板与分离层间的剥离力降低,剥离时没有发生裂纹,剥离面的表面状态也良好。
但是,比较例1~3的柔软基板,由于剥离液的接触,剥离力增加,发生裂纹,剥离面的表面状态也不良好。
图4表示比较例1的表面状态,能够确认由于裂纹发生,光透过度降低。
附图标记的说明
10载体基材
20分离层
30电极图案层
40高分子层
50柔软基材
Claims (7)
1.柔软基板的制造方法,其包含:
在载体基材上形成分离层的阶段;
在上述分离层上形成电极图案层的阶段;
在形成了上述电极图案层的分离层上形成高分子层的阶段;
使上述载体基材与分离层的边界部的至少一部分与包含50重量%以上的水的水系剥离液接触,将分离层从基材剥离的阶段。
2.权利要求1所述的柔软基板的制造方法,其中,上述分离层与剥离前相比,剥离后的剥离面的表面能增加5~20Nm/m。
3.权利要求1所述的柔软基板的制造方法,其特征在于,上述分离层的剥离前的表面能为30~55Nm/m。
4.权利要求1所述的柔软基板的制造方法,其特征在于,上述分离层的剥离后的剥离面的表面能为55~70Nm/m。
5.权利要求1所述的柔软基板的制造方法,其特征在于,上述分离层用分离层形成用组合物制造,该分离层形成用组合物包含从聚酰亚胺(polyimide)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、聚酰胺酸(polyamicacid)、聚酰胺(polyamide)、聚乙烯(polyethylene)、聚苯乙烯(polystylene)、聚降冰片烯(polynorbornene)、苯基马来酰亚胺共聚物(phenylmaleimidecopolymer)、聚偶氮苯(polyazobenzene)、聚亚苯基邻苯二甲酰胺(polyphenylenephthalamide)、聚酯(polyester)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚芳酯(polyarylate)、肉桂酸酯(cinnamate)系高分子、香豆素(coumarin)系高分子、苯并[c]吡咯酮(phthalimidine)系高分子、查耳酮(chalcone)系高分子和芳香族乙炔系高分子物质中选择的1种以上的物质。
6.权利要求1所述的柔软基板的制造方法,其特征在于,上述水系剥离液还包含低沸点溶剂。
7.权利要求1所述的柔软基板的制造方法,其特征在于,还包含在上述高分子层上附着柔软基材的阶段。
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