CN105984196B - 玻璃基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的玻璃基板的制造方法，包括：层叠体制作工序，使具有可挠性的玻璃膜与支撑该玻璃膜的支撑玻璃重叠而制作层叠体；处理工序，对于层叠体中的玻璃膜，伴随加热而形成有机EL元件；以及剥离工序，使已形成有机EL元件的玻璃膜从支撑玻璃上剥离而获得玻璃基板，所述玻璃基板的制造方法中，在执行层叠体制作工序之前，执行对玻璃膜与支撑玻璃进行加热的加热工序，并且在执行层叠体制作工序时，在玻璃膜与支撑玻璃已被加热的状态下使两者重叠，根据本方法，在形成电子元件材料的处理过程中，能防止玻璃膜从支撑玻璃上剥离，且在处理后，能从支撑玻璃上剥离玻璃膜。

Description

玻璃基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃基板的制造方法，其是通过在玻璃膜(glass film)上形成液晶元件或有机电致发光(Electroluminescence，EL)元件等电子元件(device)材料来制造玻璃基板。
背景技术
近年来急速普及的智能手机(smartphone)或平板(tablet)型个人计算机(Personal Computer，PC)等移动(mobile)设备被要求轻量，因此，现状是组装至这些产品中的玻璃基板的薄板化正被推进。而且，作为响应此种要求的玻璃膜，已开发出了使板玻璃变薄至膜状(例如厚度为300μm以下)而成的玻璃膜。该玻璃膜因为厚度极薄，所以具有富有可挠性的性质。
在对所述玻璃膜施加形成液晶元件或有机EL元件等电子元件材料的处理来制造玻璃基板时，为了容易对处理过程中的玻璃膜进行操作，有时利用由玻璃膜与支撑该玻璃膜的支撑玻璃重叠而成的层叠体(参照专利文献1)。若利用该层叠体，则能暂时排除与支撑玻璃重叠的玻璃膜的富有可挠性的性质。而且还有如下优点：因为密接力作用于重叠的两块玻璃之间，所以处理过程中的玻璃膜不易从支撑玻璃上剥离。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]：日本专利特开2012-30404号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
虽然层叠体具有如上所述的优异功能，但是在将处理后的玻璃膜(已形成电子元件材料的玻璃膜)作为玻璃基板而被组装至产品中的情况下，当使玻璃膜从支撑玻璃上剥离时，有时会产生如下所述的问题。即，在对玻璃膜实施了像将层叠体放置在高温环境下这样的伴随着加热的处理的情况下，在处理过程中作用于玻璃膜与支撑玻璃之间的密接力过分地增大。由此，存在难以使处理后的玻璃膜从支撑玻璃上剥离的问题。
鉴于所述情况而成的本发明的技术问题在于：在形成电子元件材料的处理过程中，能防止玻璃膜从支撑玻璃上剥离，且在处理后，能从支撑玻璃上剥离玻璃膜。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题而发明出的本发明的玻璃基板的制造方法包括：层叠体制作工序，使具有可挠性的玻璃膜与支撑玻璃膜的支撑玻璃重叠而制作层叠体；处理工序，对于层叠体中的玻璃膜，伴随加热而形成电子元件材料；以及剥离工序，使已形成电子元件材料的玻璃膜从支撑玻璃上剥离而获得玻璃基板，所述玻璃基板的制造方法的特征在于：在执行层叠体制作工序之前，执行对玻璃膜与支撑玻璃进行加热的加热工序，并且在执行层叠体制作工序时，在玻璃膜与支撑玻璃已被加热的状态下使两者重叠。
根据如上所述的方法，在处理工序的执行过程中，能够防止玻璃膜从支撑玻璃上剥离，并且在执行处理工序执行后的剥离工序时，能使已形成电子元件材料的玻璃膜从支撑玻璃上剥离。
再者，设想是因为如下所述的理由而能够获得所述效果。通过执行层叠体制作工序，使玻璃膜与支撑玻璃重叠后，密接力作用于两块玻璃之间。而且，在之后的处理工序的执行过程中，作用于两块玻璃之间的密接力的大小会从刚执行完层叠体制作工序之后的大小(以下表述为初始值)起逐渐增大。认为该密接力从初始值起增大的原因在于：由于在玻璃膜上形成电子元件材料时所伴随的加热，存在于两块玻璃各自的贴合面上的羟基(hydroxyl group)、水分引起脱水缩合。此处，在所述玻璃基板的制造方法中，在执行层叠体制作工序之前，执行对玻璃膜与支撑玻璃进行加热的加热工序。通过执行该加热工序，存在于两块玻璃各自的贴合面上的一部分的羟基、水分被去除。即，引起脱水缩合的一部分的羟基、水分消失。由此，一部分的羟基、水分已被去除，相应地在之后的处理工序的执行过程中，从初始值算起的密接力的增大受到抑制。另外，在所述玻璃基板的制造方法中，在执行层叠体制作工序时，在玻璃膜与支撑玻璃已被加热的状态下使两者重叠。此处，越是在高温下使两块玻璃重叠，作用于两块玻璃之间的密接力的初始值越变大。因此，通过在两块玻璃已被加热的状态下使两者重叠，密接力的初始值会以所述两块玻璃受到加热的程度而相应地增大。
根据以上的内容，设想在所述玻璃基板的制造方法中，通过执行层叠体制作工序之前的加热工序，处理工序执行过程中的从初始值算起的密接力的增大已被抑制到能在执行剥离工序时使玻璃膜从支撑玻璃上剥离的程度。而且，因为在执行层叠体制作工序时，两块玻璃已被加热，所以认为密接力的初始值已增大到能够防止玻璃膜在处理工序的执行过程中从支撑玻璃上剥离的程度。
在所述方法中，优选在加热工序中，将玻璃膜及支撑玻璃加热至100℃以上的温度。
由此，在执行剥离工序时，更容易使已形成电子元件材料的玻璃膜从支撑玻璃上剥离。
在所述方法中，优选在层叠体制作工序中，将使玻璃膜与支撑玻璃重叠时的两块玻璃的温度设为100℃以上。
由此，在处理工序的执行过程中，更容易防止玻璃膜从支撑玻璃上剥离。
[发明的效果]
根据本发明，在形成电子元件材料的处理过程中，能防止玻璃膜从支撑玻璃上剥离，且在处理后，能从支撑玻璃上剥离玻璃膜。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的玻璃基板的制造方法中的加热工序的剖视图。
图2是表示本发明实施方式的玻璃基板的制造方法中的层叠体制作工序的剖视图。
图3是表示本发明实施方式的玻璃基板的制造方法中的处理工序的剖视图。
图4是表示本发明实施方式的玻璃基板的制造方法中的剥离工序的剖视图。
附图标记说明：
1：玻璃膜；
1a、2a：贴合面；
1b：有效面；
2：支撑玻璃；
3：层叠体；
4：有机EL元件；
5：玻璃基板；
6：阳极层；
7：空穴输送层；
8：发光层；
9：电子输送层；
10：阴极层；
11：盖玻璃；
11a：外缘部；
A、B：部分。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明实施方式的玻璃基板的制造方法进行说明。
如图1～图4所示，本发明实施方式的玻璃基板的制造方法包括：加热工序(图1)，对具有可挠性的玻璃膜1与用以支撑该玻璃膜1的支撑玻璃2进行加热；层叠体制作工序(图2)，在两块玻璃1、2已被加热的状态下，使两者重叠而制作层叠体3；处理工序(图3)，对于层叠体3中的玻璃膜1，伴随加热而形成作为电子元件材料的有机EL元件4；以及剥离工序(图4)，使已形成有机EL元件4的玻璃膜1从支撑玻璃2上剥离而获得玻璃基板5。
在所述玻璃基板的制造方法中，能够使用具有各种组成的玻璃作为玻璃膜1及支撑玻璃2，在本实施方式中，两块玻璃1、2均使用了无碱玻璃。再者，即使在使用无碱玻璃以外的玻璃的情况下，也优选使用具有同一组成的玻璃膜1与支撑玻璃2。由此，能够防止由于两块玻璃1、2之间的热膨胀系数大小的差异，导致玻璃膜1在处理工序的执行过程中破损。
另外，能使用以各种成形方法而成形的玻璃作为玻璃膜1及支撑玻璃2，在本实施方式中，使用了利用溢流下拉法(overflow downdraw method)而成形的玻璃。玻璃膜1的厚度例如为100μm。另一方面，支撑玻璃2的厚度大于玻璃膜1的厚度，例如为500μm。
玻璃膜1的贴合面1a(与支撑玻璃2接触的一侧的面)及支撑玻璃2的贴合面2a(与玻璃膜1接触的一侧的面)的表面粗糙度Ra的值分别设为2.0nm以下。再者，Ra的值优选为1.0nm以下，更优选为0.5nm以下，最优选为0.2nm以下。该Ra的值越小，越能够使重叠的玻璃膜1与支撑玻璃2牢固地密接。
在加热工序中，不使玻璃膜1与支撑玻璃2重叠，而是将两块玻璃1、2分别从常温下的温度加热至100℃以上的温度。例如能够使用热板(hot plate)或闪光灯(flash lamp)等来对两块玻璃1、2进行加热。此处，在加热工序中，优选将两块玻璃1、2加热至150℃以上，更优选加热至200℃以上，最优选加热至300℃以上。作为加热的上限的温度是达到所使用的两块玻璃1、2各自的应变点的温度。加热至越高的温度，则在执行剥离工序时，越容易使已形成有机EL元件4的玻璃膜1从支撑玻璃2上剥离。再者，可以使两块玻璃1、2达到同一温度的方式，对所述两块玻璃1、2进行加热，也可以达到不同温度的方式进行加热。两块玻璃1、2各自的加热时间优选设为5min～60min，更优选设为10min～30min。再者，在两块玻璃1、2这两者之间，加热时间既可以相同，也可以不同。
通过执行所述加热工序，如玻璃膜1的贴合面1a及支撑玻璃2的贴合面2a的放大图(图1的A部分及B部分)所示，在之后的处理工序的执行过程中引起脱水缩合的一部分的羟基、水分被分别从两个贴合面1a、2a上去除。由此，一部分的羟基、水分已被去除，相应地在之后的处理工序的执行过程中，从初始值(刚执行完层叠体制作工序之后的密接力的大小)算起的密接力的增大受到抑制。鉴于该加热工序的作用，在想要进一步对从初始值算起的密接力的增大进行抑制的情况下，也可以在对两块玻璃1、2各自的周边的环境进行了减压(例如1kPa以下)的状态下，或在将两块玻璃1、2各自的周边的环境设为了低湿度(例如湿度40％以下)的状态下执行加热工序。由此，更容易去除羟基、水分。
在层叠体制作工序中，在玻璃膜1与支撑玻璃2的温度已被加热至100℃以上的状态下，直接使两块玻璃1、2重叠。此处，使玻璃膜1与支撑玻璃2重叠时的两块玻璃1、2的温度(以下表述为层叠温度)优选为150℃以上，更优选为200℃以上，最优选为300℃以上。层叠温度的上限为400℃。层叠温度越高，越容易防止玻璃膜1在处理工序的执行过程中从支撑玻璃2上剥离。再者，在两块玻璃1、2之间，玻璃膜1与支撑玻璃2的层叠温度既可以相同，也可以不同。
另外，玻璃膜1与支撑玻璃2的层叠温度既可以与刚执行完加热工序之后的两块玻璃1、2的温度(以下表述为预加热温度)相同，也可以与该温度不同。例如，在两块玻璃1、2的层叠温度与预加热温度相同的情况下，也可以在刚执行完加热工序之后执行层叠体制作工序，使两块玻璃1、2重叠。由此，能在执行层叠体制作工序时，不浪费地利用两块玻璃1、2在加热工序的执行过程中所获得的热能。另外，在两块玻璃1、2的层叠温度与预加热温度相同的情况下，也可以在执行加热工序后，使两块玻璃1、2的温度暂时下降，然后再次加热至与预加热温度相同的温度，接着执行层叠体制作工序，使两块玻璃1、2重叠。另一方面，在两块玻璃1、2的层叠温度与预加热温度不同的情况下，也可以在执行加热工序后，将两块玻璃1、2加热至更高的温度，然后执行层叠体制作工序，使两块玻璃1、2重叠(使层叠温度高于预加热温度的情况)。另外，也可以在刚执行完加热工序之后，在两块玻璃1、2的温度下降后执行层叠体制作工序，使两块玻璃1、2重叠(使层叠温度低于预加热温度的情况)。
通过执行所述层叠体制作工序来制作层叠体3，并且玻璃膜1与支撑玻璃2已被加热，作用于两块玻璃1、2之间的密接力的初始值相应地增大。再者，也可以与执行加热工序时同样地，在对两块玻璃1、2各自的周边的环境进行了减压(例如1kPa以下)的状态下，或在将所述两块玻璃1、2各自的周边的环境设为低湿度(例如湿度40％以下)的状态下，执行层叠体制作工序。由此，容易防止已通过执行加热工序而从两个贴合面1a、2a各自上去除的部分的羟基或水分在两个贴合面1a、2a上再生。另外，当使密接力的初始值增大时，也可以在使玻璃膜1与支撑玻璃2重叠后，沿着厚度方向对层叠体3施加压力(例如在0.0001MPa～1MPa的范围内加压)。
在处理工序中，将阳极层6、空穴输送层7、发光层8、电子输送层9、阴极层10依次层叠到层叠体3中的玻璃膜1的有效面1b上而形成有机EL元件4，并且利用盖玻璃(coverglass)11来覆盖形成在有效面1b上的有机EL元件4。能使用以化学气相沉积(ChemicalVapor Deposition，CVD)法或溅射(sputtering)法等为代表的各种成膜方法来形成各层6～层10。再者，在执行处理工序时，层叠体3的温度被加热至例如300℃左右。在直接使盖玻璃11的外缘部11a与玻璃膜1重叠后，将激光(laser)照射至两者的重叠部位，由此，使盖玻璃11粘合于玻璃膜1。优选使用具有与玻璃膜1相同的组成的玻璃(在本实施方式中，该玻璃为无碱玻璃)作为该盖玻璃11。由此，能够防止由于与玻璃膜1之间的热膨胀系数大小的差异，导致玻璃膜1或盖玻璃11在处理工序的执行过程中破损。
此处，在本实施方式中，直接使盖玻璃11的外缘部11a与玻璃膜1重叠，但也可以隔着玻璃粉(glass frit)或间隔件(spacer)等来使盖玻璃11的外缘部11a与玻璃膜1重叠。另外，在本实施方式中，在玻璃膜1的有效面1b上形成有机EL元件4作为电子元件材料，但不限于此。例如，也可以形成液晶元件、触摸屏(touchpanel)元件、太阳电池元件、压电元件、光接收元件、锂离子(lithium ion)二次电池等电池元件、微机电系统(MicroElectromechanical System，MEMS)元件、半导体元件等作为电子元件材料。
在剥离工序中，能使用各种方法来使已形成有机EL元件4的玻璃膜1从支撑玻璃2上剥离。例如，可以将刀状物插入至两块玻璃1、2之间，使所述玻璃膜1从所述支撑玻璃2上剥离，也可以利用吸附垫等进行吸附，由此，使所述玻璃膜1从所述支撑玻璃2上剥离。所述剥离工序完成后，获得已形成有机EL元件4的玻璃膜1作为玻璃基板5。
根据以上所说明的玻璃基板的制造方法，在形成有机EL元件4的处理过程中，能够防止玻璃膜1从支撑玻璃2上剥离，且在处理后，能使玻璃膜1从支撑玻璃2上剥离。
此处，本发明的玻璃基板的制造方法并不限定于所述实施方式中所说明的方式。例如，在所述实施方式中，在执行层叠体制作工序时，直接使玻璃膜1与支撑玻璃2重叠，但也可以在玻璃膜1的贴合面1a或支撑玻璃2的贴合面2a上形成由有机膜或无机膜构成的中间层，隔着该中间层来使两块玻璃1、2重叠。在此情况下，优选在执行加热工序之前形成中间层，并在加热工序的执行过程中，与玻璃膜1或支撑玻璃2一起对中间层进行加热。由此，存在于中间层的表面的一部分的水分被去除，从而能够抑制处理工序执行过程中的从初始值算起的密接力的增大。
另外，在所述实施方式中，在加热工序的执行过程中，将玻璃膜1与支撑玻璃2加热至100℃以上的温度，在执行层叠体制作工序时，在玻璃膜1与支撑玻璃2的温度已设为100℃以上的状态下，使两块玻璃1、2重叠，但不限于此。只要在加热工序中，进行加热以使玻璃膜1与支撑玻璃2的温度变为比常温下的温度更高的温度即可，可以将两块玻璃1、2仅加热至不足100℃的温度，也可以仅将两块玻璃1、2中的一块玻璃加热至100℃以上的温度。另外，在层叠体制作工序中，只要使玻璃膜1与支撑玻璃2在已被加热得比常温下的温度更高的状态下重叠即可，可以在两块玻璃1、2的温度不足100℃的状态下，使所述两块玻璃1、2重叠，也可以在仅两块玻璃1、2中的一块玻璃的温度为100℃以上的状态下，使所述两块玻璃1、2重叠。
[实施例]
作为本发明的实施例，在与所述实施方式相同的方式下，对层叠体中的玻璃膜实施形成有机EL元件的处理，并且从支撑玻璃上剥离已形成有机EL元件的玻璃膜而制造玻璃基板。接着，验证玻璃膜是否在处理过程中从支撑玻璃上剥离，及可否在处理后从支撑玻璃上剥离玻璃膜。再者，本验证是在不同的五个条件(实施例1～实施例3及比较例1、比较例2)下进行。
首先，对实施例1～实施例3及比较例1、比较例2共同的实施条件进行说明。
使用了日本电气硝子公司(Nippon Electric Glass Co.，Ltd.)制造的无碱玻璃(产品名：OA-10G)作为玻璃膜及支撑玻璃。玻璃膜的厚度为100μm，纵×横的尺寸为678mm×878mm。另一方面，支撑玻璃的厚度为500μm，纵×横的尺寸为680mm×880mm。
在使玻璃膜与支撑玻璃重叠而制作出层叠体后，对层叠体中的玻璃膜实施了使用溅射法来形成透明导电膜(氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)膜)的处理。所形成的透明导电膜的厚度为150nm。再者，成膜时的层叠体的处理温度设为了300℃。在玻璃膜上形成透明导电膜后，使用真空蒸镀法，将空穴注入层、发光层、电子输送层、电子注入层、阴极电极依次层叠到透明导电膜上而形成了有机EL元件。
形成于玻璃膜上的有机EL元件由盖玻璃覆盖。与玻璃膜及支撑玻璃同样地使用了日本电气硝子公司制造的无碱玻璃(产品名：OA-10G)作为盖玻璃。盖玻璃的厚度为500μm，纵×横的尺寸为678mm×878mm。然后，使已形成有机EL元件的玻璃膜从支撑玻璃上剥离而获得玻璃基板。
其次，对实施例1～实施例3及比较例1、比较例2之间的不同的实施条件进行说明。
在实施例1～实施例3及比较例2中，在使玻璃膜与支撑玻璃重叠而制作层叠体之前，从常温下的温度(25℃)起对两块玻璃进行了加热。在实施例1及实施例2中，将两块玻璃加热至300℃，在实施例3及比较例2中，将两块玻璃加热至100℃。另一方面，在比较例1中，在制作层叠体之前未对两块玻璃进行加热，而是使所述两块玻璃保持常温下的温度(25℃)。再者，以下将这些温度表述为预加热温度。
另外，在实施例1～实施例3中，当使玻璃膜与支撑玻璃重叠而制作层叠体时，在两块玻璃已被加热的状态下使两者重叠。在实施例1中，将重叠时的两块玻璃的温度设为了300℃，在实施例2及实施例3中，将重叠时的两块玻璃的温度设为了100℃。另一方面，在比较例1及比较例2中，将重叠时的两块玻璃的温度设为常温下的温度(25℃)，使两块玻璃在未进行加热的状态下重叠。再者，以下将这些温度表述为层叠温度。
以下，对实施例1～实施例3及比较例1、比较例2各自的验证结果进行说明。
在实施例1(预加热温度：300℃、层叠温度：300℃)中，玻璃膜与支撑玻璃的密接力牢固，可防止玻璃膜在处理过程中从支撑玻璃上剥离。另外，在处理后，能从支撑玻璃上剥离玻璃膜。
在实施例2(预加热温度：300℃、层叠温度：100℃)中，虽然逊色于实施例1，但是玻璃膜与支撑玻璃的密接力牢固，可防止玻璃膜在处理过程中从支撑玻璃上剥离。另外，在处理后，能从支撑玻璃剥离玻璃膜。
在实施例3(预加热温度：100℃、层叠温度：100℃)中，虽然逊色于实施例1，但是玻璃膜与支撑玻璃的密接力牢固，可防止玻璃膜在处理过程中从支撑玻璃上剥离。另外，在处理后，能从支撑玻璃上剥离玻璃膜。
在比较例1(预加热温度：25℃、层叠温度：25℃)中，虽然能够防止玻璃膜在处理过程中从支撑玻璃上剥离，但是处理后的玻璃膜与支撑玻璃的密接力变得过于牢固，无法从支撑玻璃上剥离玻璃膜。
在比较例2(预加热温度：100℃、层叠温度：25℃)中，虽然在处理后，能从支撑玻璃上剥离玻璃膜，但是处理过程中的玻璃膜与支撑玻璃的密接力弱，已确认一部分的玻璃膜已从支撑玻璃上剥离。

Claims (2)

1.一种玻璃基板的制造方法，包括：层叠体制作工序，使具有可挠性的玻璃膜与支撑所述玻璃膜的支撑玻璃直接重叠而制作层叠体；处理工序，对于所述层叠体中的所述玻璃膜，伴随加热而形成电子元件材料；以及剥离工序，使已形成所述电子元件材料的所述玻璃膜从所述支撑玻璃上剥离而获得玻璃基板，所述玻璃基板的制造方法的特征在于：
在执行所述层叠体制作工序之前，执行分别对所述玻璃膜与所述支撑玻璃进行加热的加热工序，并且在执行所述层叠体制作工序时，将通过所述加热工序的已被加热的状态的所述玻璃膜与所述支撑玻璃重叠，
在所述层叠体制作工序中，将使所述玻璃膜与所述支撑玻璃重叠时的两块玻璃的温度设为100℃以上。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板的制造方法，其特征在于：
在所述加热工序中，将所述玻璃膜及所述支撑玻璃加热至100℃以上的温度。
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