CN106028650A - 衬底剥离装置及衬底剥离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能从支撑体良好地剥离树脂衬底的衬底剥离装置及衬底剥离方法。本发明涉及一种衬底剥离装置，所述衬底剥离装置是剥离在支撑体上形成的平面形状为矩形的树脂衬底的衬底剥离装置，其具有：插入部，所述插入部被配置在树脂衬底的至少1个角部，可插入到角部与支撑体的界面中；移动机构，所述移动机构在插入部被插入到界面中的状态下，使插入部与支撑体相对移动；和剥离机构，所述剥离机构保持树脂衬底，将通过插入部而在界面处形成的狭缝作为基点，从支撑体剥离树脂衬底。

Description

衬底剥离装置及衬底剥离方法
技术领域
本发明涉及衬底剥离装置及衬底剥离方法。
背景技术
近年来，存在具有柔性的树脂衬底代替玻璃衬底作为电子设备用的衬底的市场需求。作为制造这样的树脂衬底的制造装置，已知有包括下述工序的制造装置：在支撑衬底(支撑体)上形成树脂衬底后，从树脂衬底剥离支撑衬底的工序(例如，参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－247721号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，利用现有技术的制造装置，无法将树脂衬底从支撑体良好地剥离。因此，期望提供一种能从支撑体良好地剥离树脂衬底的新技术。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能从支撑体良好地剥离树脂衬底的衬底剥离装置及衬底剥离方法。
用于解决课题的手段
为了达成所述目的，本发明的第1方式涉及的衬底剥离装置是剥离在支撑体上形成的平面形状为矩形的树脂衬底的衬底剥离装置，其特征在于，具有：插入部，所述插入部被配置在所述树脂衬底的至少1个角部，可插入到所述树脂衬底的所述角部的与所述支撑体的界面中；移动机构，所述移动机构在所述插入部被插入到所述界面中的状态下，使所述插入部与所述支撑体相对移动；和剥离机构，所述剥离机构保持所述树脂衬底，将通过所述插入部而在所述界面处形成的狭缝作为基点，从所述支撑体剥离所述树脂衬底。
通过本方式涉及的构成，能以通过插入部而在界面处形成的狭缝为基点，简便且可靠地从支撑体剥离树脂衬底。
另外，上述衬底剥离装置中，优选上述插入部由刀具构成。优选上述刀具由平刀或圆刀构成。
通过该构成，能够简便且可靠地形成狭缝。
另外，上述衬底剥离装置中，优选上述插入部分别被配置在上述树脂衬底的四角的角部。
通过该构成，可将狭缝形成在树脂衬底的四角。因此，能以该狭缝为基点简便地进行树脂衬底的剥离作业。
另外，上述衬底剥离装置中，优选上述刀具分别被配置在上述树脂衬底的对角线上的一对角部。
通过该构成，能将狭缝形成在树脂衬底的一对角部。因此，能以该狭缝为基点简便地进行树脂衬底的剥离作业。
另外，上述衬底剥离装置中，优选进一步具有引导构件，所述引导构件被设置在上述支撑体的外周部，具有与上述支撑体的形成有上述树脂衬底的面为相同高度的面，并且引导上述插入部的插入动作。
通过该构成，即使在俯视状态下、支撑体和树脂衬底的大小大致相同时，由于可沿着引导构件引导插入部的插入动作，所以仍可良好地形成狭缝。
另外，上述衬底剥离装置中，优选上述移动机构使上述插入部沿上述树脂衬底的外周移动。
通过该构成，可沿树脂衬底的外周形成狭缝。因此，可良好地进行剥离动作。
另外，上述衬底剥离装置中，优选上述树脂衬底为聚酰亚胺衬底。
通过本发明，可将最适于用于电子设备用途的聚酰亚胺衬底从支撑体良好地剥离。
另外，上述衬底剥离装置中，作为上述支撑体，优选使用预先在形成上述树脂衬底的面上设置了预处理层的玻璃衬底，所述预处理层由硅烷偶联剂形成。
通过该构成，可通过预处理将支撑体表面的羟基进行甲硅烷基化，因此，例如树脂衬底由聚酰亚胺构成时，可抑制该树脂衬底与支撑体表面形成共价键。另外，由于形成来源于硅烷偶联剂的甲硅烷基，所以可提高树脂衬底的剥离性。
本发明的第2方式涉及的衬底剥离方法是剥离在支撑体上形成的平面形状为矩形的树脂衬底的衬底剥离方法，所述衬底剥离方法的特征在于，包括以下步骤：插入步骤，将被配置在所述树脂衬底的至少1个角部的插入部插入到所述树脂衬底的所述角部的与所述支撑体的界面中；移动步骤，在所述插入部被插入到所述界面中的状态下，使所述插入部与所述支撑体相对移动；和剥离步骤，将通过所述插入部而在所述界面处形成的狭缝作为基点，从所述支撑体剥离所述树脂衬底。
通过本方式涉及的衬底剥离方法，能以通过插入部而在界面处形成的狭缝为基点，简便且可靠地从支撑体剥离树脂衬底。
另外，上述衬底剥离方法中，优选使用平刀或圆刀作为上述插入部。
通过该构成，可简便且可靠地形成狭缝。
另外，对于上述衬底剥离方法而言，优选的是，在上述插入步骤中，将被配置在上述树脂衬底的四角的角部的上述插入部插入到上述角部与上述支撑体的界面中。
通过该构成，可在树脂衬底的四角形成狭缝。因此，能以该狭缝为基点简便地进行树脂衬底的剥离作业。
另外，对于上述衬底剥离方法而言，优选的是，在上述插入步骤中，将分别被配置在上述树脂衬底的对角线上的一对角部的上述插入部插入到上述角部与上述支撑体的界面中。
通过该构成，可在树脂衬底的一对角部形成狭缝。因此，能以该狭缝为基点简便地进行树脂衬底的剥离作业。
另外，对于上述衬底剥离方法而言，优选的是，在上述插入步骤中，使用引导构件来引导上述插入部的插入动作，所述引导构件被设置在上述支撑体的外周部，且具有与上述支撑体的形成有上述树脂衬底的面为相同高度的面。
通过该构成，即使在俯视状态下、支撑体和树脂衬底的大小大致相同时，由于可沿着引导构件引导插入部的插入动作，所以仍可良好地形成狭缝。
另外，对于上述衬底剥离方法而言，优选的是，在上述移动步骤中，上述插入部沿上述树脂衬底的外周移动。
通过该构成，可沿树脂衬底的外周形成狭缝。因此，可良好地进行剥离动作。
另外，上述衬底剥离方法中，优选上述树脂衬底为聚酰亚胺衬底。
通过本发明，可将最适于用于电子设备用途的聚酰亚胺衬底从支撑体良好地剥离。
另外，上述衬底剥离方法中，作为上述支撑体，优选使用预先在形成上述树脂衬底的面上设置了预处理层的玻璃衬底，所述预处理层由硅烷偶联剂形成。
通过该构成，可通过预处理将支撑体表面的羟基进行甲硅烷基化，因此，例如树脂衬底由聚酰亚胺构成时，可抑制该树脂衬底与支撑体表面形成共价键。另外，由于形成来源于硅烷偶联剂的甲硅烷基，所以可提高树脂衬底的剥离性。
发明的效果
通过本发明，能简便且可靠地从支撑体剥离树脂衬底。
附图说明
[图1]为表示树脂衬底的制造的工序图。
[图2]为表示预处理工序中发生的化学反应的图。
[图3]为显示出处理膜中的剥离性提高的效果的实验结果。
[图4]为表示第1实施方式涉及的衬底剥离装置的概略构成的图。
[图5]为表示基于衬底剥离装置的衬底剥离方法的流程图。
[图6]为表示衬底剥离工序的图。
[图7]为表示第2实施方式涉及的衬底剥离装置的概略构成的图。
[图8]为表示第2实施方式涉及的衬底剥离工序的图。
[图9]为表示变形例涉及的构成的图。
附图标记说明
1…支撑衬底(支撑体)，2…处理膜，3…树脂衬底，3A、3B、3C、3D…角部，20…插入部，21…移动机构，22…剥离机构，30A、31A、32A、33A、34A…刀具，80…引导构件，80a…引导面，100、200…衬底剥离装置，123…旋转机构，S…狭缝。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的一个实施方式。本实施方式中，举出制造可作为电子设备用的衬底使用的树脂衬底的情况为例进行说明。需要说明的是，对于在以下的说明中使用的附图，为了容易理解特征，方便起见，有时将作为特征的部分放大显示，各构成要素的尺寸比率等不一定与实际相同。
本实施方式的树脂衬底的制造方法包括以下工序：预处理工序，在支撑衬底上处理硅烷偶联剂；涂布工序，在支撑衬底的预处理面上涂布用于形成树脂衬底的材料；烧成工序，对支撑衬底进行加热，在支撑衬底上形成树脂衬底；和剥离工序，从支撑衬底上剥离树脂衬底。
(第一实施方式)
图1为表示本实施方式涉及的树脂衬底的制造工序的图。
首先，如图1(a)所示，进行在支撑衬底1的表面(至少一侧的面)1a上处理硅烷偶联剂的预处理(预处理工序)。本实施方式中，支撑衬底1由玻璃构成。
预处理中，通过将处理液涂布于支撑衬底(支撑体)1的表面1a而进行。此处，涂布包括喷涂。
预处理的处理时间优选为1～60秒。需要说明的是，也可代替涂布处理液，而利用蒸镀法对支撑衬底1进行基于硅烷偶联剂的处理。对于利用蒸镀法进行处理的时间而言，例如，在80℃～120℃的烘箱内进行1～15分钟是优选的。
本实施方式中，用于预处理的处理液含有硅烷偶联剂(在后文中，有时称为“甲硅烷基化剂”)及溶剂。以下，对各成分进行详细说明。
(甲硅烷基化剂)
作为甲硅烷基化剂，没有特别限制，可使用现有已知的所有甲硅烷基化剂。具体而言，例如，可使用下式(1)～(3)表示的甲硅烷基化剂。本说明书中，烷基的碳原子数为1～5，环烷基的碳原子数为5～10，烷氧基的碳原子数为1～5，杂环烷基的碳原子数为5～10。
(式(1)中，R1表示氢原子、或者饱和或不饱和烷基，R2表示饱和或不饱和烷基、饱和或不饱和环烷基、或者饱和或不饱和杂环烷基。R1及R2可以相互键合而形成具有氮原子的饱和或不饱和杂环烷基。)
(式(2)中，R3表示氢原子、甲基、三甲基甲硅烷基或二甲基甲硅烷基，R4、R5各自独立地表示氢原子、烷基或乙烯基。)
(式(3)中，X表示O、CHR7、CHOR7、CR7R7、或NR8，R6、R7各自独立地表示氢原子、饱和或不饱和烷基、饱和或不饱和环烷基、三烷基甲硅烷基、三烷基甲硅烷氧基(trialkylsilyloxy)、烷氧基、苯基、苯乙基或乙酰基，R8表示氢原子、烷基或三烷基甲硅烷基。)
作为上式(1)表示的甲硅烷基化剂，可举出N，N－二甲基氨基三甲基硅烷、N，N－二乙基氨基三甲基硅烷、叔丁基氨基三甲基硅烷、烯丙基氨基三甲基硅烷、三甲基甲硅烷基乙酰胺、三甲基甲硅烷基哌啶、三甲基甲硅烷基咪唑、三甲基甲硅烷基吗啉、3－三甲基甲硅烷基－2－噁唑烷酮、三甲基甲硅烷基吡唑、三甲基甲硅烷基吡咯烷、2－三甲基甲硅烷基－1，2，3－三唑、1－三甲基甲硅烷基－1，2，4－三唑等。
另外，作为上式(2)表示的甲硅烷基化剂，可举出六甲基二硅氮烷、N－甲基六甲基二硅氮烷、1，2－二正辛基四甲基二硅氮烷、1，2－二乙烯基四甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、九甲基三硅氮烷、三(二甲基甲硅烷基)胺等。
另外，作为上式(3)表示的甲硅烷基化剂，可举出三甲基甲硅烷基乙酸酯(trimethylsilyl acetate)、三甲基甲硅烷基丙酸酯、三甲基甲硅烷基丁酸酯、三甲基甲硅烷基氧基－3－戊烯－2－酮等。
对于甲硅烷基化剂的含量而言，在表面处理液中，优选为0.1～50质量％，更优选为0.5～30质量％，进一步优选为1.0～20质量％。通过使甲硅烷基化剂的含量在上述范围内，可在确保表面处理液的涂布性的前提下，充分提高图案表面的疏水性。
(溶剂)
作为溶剂，只要是可溶解甲硅烷基化剂、并且对于作为表面处理对象的树脂图案或被蚀刻图案的损伤少的溶剂即可，没有特别限制，可使用现有已知的溶剂。
具体而言，可举出二甲基亚砜等亚砜类；二甲基砜、二乙基砜、双(2－羟乙基)砜、环丁砜(tetramethylene sulfone)等砜类；N，N－二甲基甲酰胺、N－甲基甲酰胺、N，N－二甲基乙酰胺、N－甲基乙酰胺、N，N－二乙基乙酰胺等酰胺类；N－甲基－2－吡咯烷酮、N－乙基－2－吡咯烷酮、N－丙基－2－吡咯烷酮、N－羟甲基－2－吡咯烷酮、N－羟乙基－2－吡咯烷酮等内酰胺类；1，3－二甲基－2－咪唑啉酮、1，3－二乙基－2－咪唑啉酮、1，3－二异丙基－2－咪唑啉酮等咪唑啉酮类；二甲基醚、乙醚、甲基乙基醚、二丙基醚、二异丙基醚、二丁基醚等二烷基醚类；乙二醇二甲醚(dimethylglycol)、二甘醇二甲醚(dimethyl diglycol)、三甘醇二甲醚(dimethyltriglycol)、二甘醇甲基乙基醚、乙二醇二乙醚(diethyl glycol)等二烷基二醇醚(dialkyl glycol ether)类；甲基乙基酮、环己酮、2－庚酮、3－庚酮等酮类；对薄荷烷、二苯基薄荷烷、柠檬烯、萜品烯、莰烷、降冰片烷、蒎烷等萜烯类；等。
通过上述的预处理，如图1(b)所示，在支撑衬底1的表面1a上，来源于硅烷偶联剂(甲硅烷基化剂)的处理膜2形成于整个表面1a。
此处，对在预处理工序中在处理膜2与支撑衬底1的表面1a之间发生的化学反应进行说明。图2为表示在预处理工序中在处理膜2与支撑衬底1的表面1a之间发生的化学反应的图。在以下的说明中，举出上式(2)表示的甲硅烷基化剂(HMDS(六甲基二硅氮烷))为例进行说明。
由玻璃形成的支撑衬底1在表面1a上存在OH基(羟基)。因此，在进行基于硅烷偶联剂的预处理时，HMDS发生分解，与2个羟基键合，产生氨(NH3)。由此，支撑衬底1的表面1a上的OH基(羟基)被甲硅烷基化，如图2所示，在表面1a上形成包含来源于甲硅烷基化剂的甲硅烷基的处理膜2。因此，对于支撑衬底1而言，通过在表面1a上形成处理膜2(甲硅烷基)，从而成为不存在或几乎不存在OH基(羟基)的状态。
接下来，如图1(c)所示，在通过预处理工序实施了处理的处理面、即处理膜2上，涂布含有聚酰胺酸的溶液3a作为用于形成树脂衬底的材料。本实施方式中，例如，利用喷射法使溶液3a选择性地形成在处理膜2上。由此，如下文所述，能够使得在俯视状态下，支撑衬底1上的树脂衬底3的尺寸比支撑衬底1的尺寸小。
以下，对本实施方式中使用的聚酰胺酸进行说明。
(聚酰胺酸)
本实施方式中，对由聚酰亚胺形成的树脂衬底的生成中使用的聚酰胺酸没有特别限制，可从一直以来作为聚酰亚胺树脂的前体而为人所知的聚酰胺酸中适当选择。
作为优选的聚酰胺酸，例如，可举出包含下式(4)表示的结构单元的聚酰胺酸。
(式(4)中，R9为4价的有机基团，R10为2价的有机基团，n为式(1)表示的结构单元的重复数。)
式(4)中，R9为4价的有机基团，R10为2价的有机基团，它们的碳原子数优选为2～50、更优选为2～30。R1及R2分别可以是脂肪族基团，可以是芳香族基团，也可以是组合了这些结构的基团。R9及R10除了包含碳原子及氢原子之外，还可包含卤素原子、氧原子及硫原子。R9及R10包含氧原子、氮原子或硫原子时，氧原子、氮原子或硫原子可以以选自含氮杂环基、－CONH－、－NH－、－N＝N－、－CH＝N－、－COO－、－O－、－CO－、－SO－、－SO2－、－S－、及－S－S－中的基团的形式被包含在R9及R10中，更优选以选自－O－、－CO－、－SO－、－SO2－、－S－、及－S－S－中的基团的形式被包含在R9及R10中。
通过对包含上式(4)表示的结构单元的聚酰胺酸进行加热，可得到包含下式(5)表示的结构单元的聚酰亚胺树脂。
(式(5)中，R1及R2与式(4)中含义相同，n为式(5)表示的结构单元的重复数。)
以下，对可用于制备聚酰胺酸的四羧酸二酐成分、二胺成分、及N，N，N’，N’－四甲基脲、和聚酰胺酸的制造方法进行说明。
(四羧酸二酐成分)
作为聚酰胺酸的合成原料的四羧酸二酐成分，只要是可通过与二胺成分进行反应而形成聚酰胺酸的四羧酸二酐成分即可，没有特别限制。四羧酸二酐成分可从一直以来作为聚酰胺酸的合成原料使用的四羧酸二酐中适当选择。四羧酸二酐成分可以是芳香族四羧酸二酐，也可以是脂肪族四羧酸二酐，但从得到的聚酰亚胺树脂的耐热性方面考虑，优选芳香族四羧酸二酐。对于四羧酸二酐成分而言，可将2种以上组合而使用。
作为芳香族四羧酸二酐的优选的具体例，可举出均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’－联苯四甲酸二酐、2，3，3’，4’－联苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’－二苯甲酮四甲酸二酐、4，4’－氧双邻苯二甲酸酐、及3，3’，4，4’－二苯基砜四羧酸二酐等。这些芳香族四羧酸二酐中，从价格、获得容易性等考虑，优选3，3’，4，4’－联苯四甲酸二酐、及均苯四甲酸二酐。
(二胺成分)
作为聚酰胺酸的合成原料的二胺成分，只要是可通过与四羧酸二酐成分进行反应而形成聚酰胺酸的二胺成分即可，没有特别限制。二胺成分可从一直以来作为聚酰胺酸的合成原料使用的二胺中适当选择。二胺成分可以是芳香族二胺，也可以是脂肪族二胺，但从得到的聚酰亚胺树脂的耐热性方面考虑，优选芳香族二胺。对于二胺成分而言，可将2种以上组合而使用。
作为芳香族二胺的优选的具体例，可举出对苯二胺、间苯二胺、2，4－二氨基甲苯、4，4’－二氨基联苯、4，4’－二氨基－2，2’－双(三氟甲基)联苯、3，3’－二氨基二苯砜、4，4’－二氨基二苯砜、4，4’－二氨基二苯硫醚、4，4’－二氨基二苯基甲烷、4，4’－二氨基二苯醚、3，4’－二氨基二苯醚、3，3’－二氨基二苯醚、1，4－双(4－氨基苯氧基)苯、1，3－双(4－氨基苯氧基)苯、1，3－双(3－氨基苯氧基)苯、4，4’－双(4－氨基苯氧基)联苯、双[4－(4－氨基苯氧基)苯基]砜、双[4－(3－氨基苯氧基)苯基]砜、2，2－双[4－(4－氨基苯氧基)苯基]丙烷、及2，2－双[4－(4－氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷等。这些芳香族二胺中，从价格、获得容易性等考虑，优选对苯二胺、间苯二胺、2，4－二氨基甲苯、及4，4’－二氨基二苯醚。
(N，N，N’，N’－四甲基脲)
四羧酸二酐成分与二胺成分可使用N，N，N’，N’－四甲基脲作为溶剂进行合成。对使用N，N，N’，N’－四甲基脲作为溶剂而合成的聚酰胺酸进行加热从而生成聚酰亚胺树脂时，容易得到拉伸伸长率及耐热性优异的聚酰亚胺树脂。
(聚酰胺酸的合成)
使用N，N，N’，N’－四甲基脲作为溶剂，使上文说明过的四羧酸二酐成分与二胺成分反应而合成聚酰胺酸。合成聚酰胺酸时的四羧酸二酐成分及二胺成分的使用量没有特别限制，相对于四羧酸二酐成分1摩尔，优选使用0.50～1.50摩尔二胺成分，更优选使用0.60～1.30摩尔二胺成分，特别优选使用0.70～1.20摩尔二胺成分。
N，N，N’，N’－四甲基脲的使用量只要在不妨碍本发明的目的的范围内即可，没有特别限制。典型地，对于N，N，N’，N’－四甲基脲的使用量而言，相对于四羧酸二酐成分的量和二胺成分的量的总计100质量份，优选为100～4000质量份，更优选为150～2000质量份。
另外，在合成聚酰胺酸时，最优选仅使用N，N，N’，N’－四甲基脲作为溶剂。但是，可在不妨碍本发明的目的的范围内，与N，N，N’，N’－四甲基脲同时地，使用N，N，N’，N’－四甲基脲之外的溶剂。N，N，N’，N’－四甲基脲之外的溶剂可从一直以来在聚酰胺酸的合成中使用的溶剂中适当选择。作为N，N，N’，N’－四甲基脲之外的溶剂的优选的例子，例如，可举出N－甲基－2－吡咯烷酮、N，N－二甲基甲酰胺、N，N－二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、及1，3－二甲基－2－咪唑啉酮等。在与N，N，N’，N’－四甲基脲同时地使用N，N，N’，N’－四甲基脲之外的溶剂时，对于其他溶剂的使用量而言，相对于用于合成聚酰胺酸的溶剂的总质量，优选为20质量％以下，更优选为10质量％以下，特别优选为5质量％以下。
对于使四羧酸二酐成分与二胺成分反应时的温度而言，只要反应良好进行即可，没有特别限制。典型地，四羧酸二酐成分与二胺成分的反应温度优选为－5～150℃，更优选为0～120℃，特别优选为0～70℃。另外，四羧酸二酐成分与二胺成分反应的时间根据反应温度的不同也不同，典型地，优选为1～50小时，更优选为2～40小时，特别优选为5～30小时。
利用上文说明过的方法，可得到聚酰胺酸溶液。需要说明的是，也可使用含有聚酰亚胺粉末的溶液形成聚酰亚胺。
接下来，如图1(d)所示，通过对涂布有溶液3a的支撑衬底1加热而进行烧成，从而形成在支撑衬底1上形成有树脂衬底3(由聚酰亚胺形成)的层叠体10(烧成工序)。
在烧成工序中，例如，将支撑衬底1加热至120℃～350℃、优选150℃～350℃。通过在这样的温度范围内进行加热，从而可通过抑制生成的聚酰亚胺(树脂衬底3)的热劣化、热分解来制造优质的产品。另外，在高温下进行聚酰胺酸的加热时，有时消耗大量的能量、高温下的处理设备的经时劣化被促进，因此，在略低的温度下进行聚酰胺酸的加热也是优选的。具体而言，优选使加热聚酰胺酸的温度的上限为250℃以下，更优选为220℃以下，特别优选为200℃以下。
本实施方式中，在支撑衬底1的表面1a与树脂衬底3之间，存在处理膜2。在表面1a上形成有由处理膜2带来的甲硅烷基，而不存在或几乎不存在OH基(羟基)，因此，可抑制其与构成树脂衬底3的聚酰亚胺形成共价键。另外，通过形成甲硅烷基，从而聚酰亚胺与处理膜2的密合性降低，树脂衬底3的剥离性提高。
图3为显示出处理膜2中的剥离性提高的效果的实验结果。图3中，横轴表示在支撑衬底上形成树脂衬底后所经过的时间(经过天数)，纵轴表示聚酰亚胺(树脂衬底)与支撑衬底的密合强度(单位：g)。另外，图3中，作为比较，将使用了未进行基于硅烷偶联剂的处理的支撑衬底的情况表示为“未处理”，将使用进行了基于硅烷偶联剂的处理的支撑衬底的情况记为“经处理1”、“经处理2”。需要说明的是，对于“经处理1”及“经处理2”而言，处理中使用的硅烷偶联剂不同，在“经处理1”中，使用了硅烷偶联剂OAP(东京应化工业株式会社制)，在“经处理2”中，使用了硅烷偶联剂OSRA(东京应化工业株式会社制)。
如图3所示，在进行了基于硅烷偶联剂的处理的情况(经处理1、2)或未进行基于硅烷偶联剂的处理的情况(未处理)中的任一情况下，在支撑衬底上形成树脂衬底之后，随着时间经过，密合强度均逐渐降低。经过天数超过3天时，在进行了基于硅烷偶联剂的处理的情况与未进行基于硅烷偶联剂的处理的情况之间，密合强度变得没有较大差异。其原因在于，随着时间的经过，构成树脂衬底的聚酰亚胺吸附水分，由此导致支撑衬底的界面处的密合强度降低。
通常，在刚刚形成树脂衬底后，立即进行从支撑衬底的剥离。因此，在经过时间短的情况下，使密合强度降低是重要的。
由图3可以确认：在进行了基于硅烷偶联剂的处理的情况(经处理1、2)下，即使经过时间短、即未发生聚酰亚胺的水分吸附，也能以低密合力从支撑衬底剥离树脂衬底。
接下来，在树脂衬底3的上表面上层叠根据用途的电子设备(未图示)。例如，通过在树脂衬底3上形成TFT元件，进而层叠或贴合显示元件，从而可形成液晶显示器、有机EL显示器、电子纸等显示设备、尤其是柔性显示设备。
在形成了未图示的电子设备后，如图1(e)所示，从支撑衬底1上剥离树脂衬底3(剥离工序)。通过在从支撑衬底1上剥离树脂衬底3时，使用本实施方式的衬底剥离装置，从而可将树脂衬底3从支撑衬底1良好地剥离。
图4为表示本实施方式的衬底剥离装置100的概略构成的图。
如图4所示，衬底剥离装置100具有插入部20、移动机构21、和剥离机构22。
插入部20被配置在树脂衬底3的至少1个角部，被插入到树脂衬底3的角部与支撑衬底1的界面中。本实施方式中，插入部20包括第1插入部30、第2插入部31、第3插入部32、和第4插入部33。
第1插入部30、第2插入部31、第3插入部32及第4插入部33分别对应于平面形状为矩形的树脂衬底3的4个角部3A、3B、3C、3D而配置。
上述第1插入部30、第2插入部31、第3插入部32及第4插入部33具有相同的构成。本实施方式中，第1插入部30具有刀具30A和按压部30B。第2插入部31具有刀具31A和按压部31B。第3插入部32具有刀具32A和按压部32B。第4插入部33具有刀具33A和按压部33B。
作为刀具30A、31A、32A、33A，优选使用平刀或圆刀中的任意刀具。本实施方式中，作为刀具30A、31A、32A、33A，例如使用了由切割刀(cutter blade)构成的平刀。
按压部30B、31B、32B、33B例如由驱动器(actuator)等构成，通过将刀具30A、31A、32A、33A分别向规定方向按压，可插入至支撑衬底1与树脂衬底3的界面中。
对于移动机构21而言，在插入部20(各刀具30A、31A、32A、33A)被插入到树脂衬底3与支撑衬底1的界面中的状态下，使该插入部20与支撑衬底1相对移动。移动机构21例如由驱动器等驱动装置构成。移动机构21可使第1插入部30、第2插入部31、第3插入部32及第4插入部33各自独立地沿树脂衬底3的外周移动，由此，可在树脂衬底3和支撑衬底1的界面处形成狭缝。
本实施方式中，通过使第1插入部30、第2插入部31、第3插入部32及第4插入部33各自沿着树脂衬底3的外周独立地移动，从而可在树脂衬底3和支撑衬底1的界面处，通过以框状包围该树脂衬底3的外周的方式形成狭缝。
剥离机构22保持树脂衬底3，将通过第1插入部30及第2插入部31而在界面处形成的狭缝作为基点，从支撑衬底1上剥离树脂衬底3。
剥离机构22具有保持树脂衬底3的保持部40。保持部40的保持树脂衬底3的方法没有特别限制，例如，可采用吸附树脂衬底3而进行保持的吸附保持方式、粘接树脂衬底3而进行保持的粘接方式、直接把持树脂衬底3的狭缝部分的把持方式、将狭缝部分卷绕至辊构件的卷绕方式等。
此处，对于基于衬底剥离装置100的衬底剥离方法，基于图5所示的流程图进行说明。
本实施方式的衬底剥离方法包括插入步骤S1、移动步骤S2、和剥离步骤S3。
在插入步骤S1中，插入部20被插入到树脂衬底3的角部的与支撑衬底1的界面中。具体而言，对于第1插入部30、第2插入部31、第3插入部32及第4插入部33而言，利用各按压部30B、31B、32B、33B，将刀具30A、31A、32A、33A从角部3A、3B、3C、3D缓缓地按入，由此插入到界面中。
本实施方式中，如图4所示，第1插入部30例如以由平刀构成的刀具30A的刀面相对于角部3A成大致45度的角度的方式被配置。
本实施方式中，按压部30B沿刀面的正交方向按压刀具30A，使其插入至角部3A的界面中。
另外，第2插入部31也如图4所示，以由平刀构成的刀具31A的刀面相对于角部3B成大致45度的角度的方式被配置。按压部31B沿刀面的正交方向按压刀具31A，使其插入至角部3B的界面中。
另外，第3插入部32也如图4所示，以由平刀构成的刀具32A的刀面相对于角部3C成大致45度的角度的方式被配置。按压部32B沿刀面的正交方向按压刀具32A，使其插入至角部3C的界面中。
另外，第4插入部33也如图4所示，以由平刀构成的刀具33A的刀面相对于角部3D成大致45度的角度被配置。按压部33B沿刀面的正交方向按压刀具33A，使其插入至角部3D的界面中。
本实施方式中，将树脂衬底3形成为比支撑衬底1小。因此，刀具30A、31A、32A、33A成为与支撑衬底1的表面滑动接触的状态。因此，支撑衬底1能够引导刀具30A、31A、32A、33A插入至树脂衬底3的界面中的插入动作。
在移动步骤S2中，如图6所示，移动机构21使被插入到界面中的刀具30A、31A、32A、33A独立地沿树脂衬底3的外周移动。刀具30A、31A、32A、33A以与支撑衬底1的表面滑动接触的状态移动，由此可良好地形成狭缝S。
本实施方式中，通过精度良好地进行刀具在各角部3A、3B、3C、3D中的插入方向、插入量的控制，从而能够以包围树脂衬底3的外周的方式均匀地形成狭缝S。
在形成狭缝S后，执行剥离步骤S3。
在剥离步骤S3中，剥离机构22保持保持部40中的树脂衬底3的形成有狭缝S的部分(狭缝形成部分)。本实施方式中，保持部40吸附保持狭缝形成部分。
剥离机构22以通过插入部20而在界面处形成的狭缝S为基点，将树脂衬底3从支撑衬底1缓缓剥离。
通过本实施方式，可在支撑衬底1的表面1a上形成处理膜2，因此，如上所述，聚酰亚胺与处理膜2的密合性降低。因此，能够以上述狭缝S为起点，简便且可靠地将形成了电子设备的树脂衬底3从支撑衬底1上剥离。
因此，能够以在剥离时不对树脂衬底3造成损伤的方式容易地从支撑衬底1剥离。
(第二实施方式)
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。
本实施方式与第一实施方式的区别是插入部的设置数量。因此，在下文中，对与第一实施方式共通的构成及构件标注相同符号，省略其详细说明。
图7为表示本实施方式的衬底剥离装置200的概略构成的图。
如图7所示，衬底剥离装置200具有插入部120、移动机构121、剥离机构22、旋转机构123。
如图7所示，本实施方式的插入部120包含第1插入部130及第3插入部132，所述第1插入部130及第3插入部132分别被配置在矩形的树脂衬底3的对角线上的一对角部3A、3C。
第1插入部130及第3插入部132具有相同的构成。本实施方式中，第1插入部130具有刀具130A和按压部130B。第3插入部132具有刀具132A和按压部132B。
移动机构121在第1插入部130及第3插入部132被插入到树脂衬底3与支撑衬底1的界面中的状态下，使第1插入部130及第3插入部132沿着图7中的左右方向(X方向)移动。
旋转机构123被设定在图7的纸面贯穿方向，使支撑衬底1围绕旋转轴O(其通过该支撑衬底1的中心)进行旋转。
接下来，参照图8说明基于本实施方式的衬底剥离装置200的衬底剥离方法。
首先，插入部120被插入到树脂衬底3的角部3A、3C的与支撑衬底1的界面中。如图8(a)所示，对于第1插入部130而言，将刀具130A从角部3A缓缓按入而插入到界面中。另一方面，对于第3插入部132而言，将刀具132A从角部3C缓缓按入而插入到界面中。
移动机构121使刀具130A移动至角部3B侧(图8(a)所示的+X侧)，同时使刀具132A移动至角部3D侧(图8(a)所示的－X侧)。由此，可沿树脂衬底3的外周形成2条狭缝S。
接下来，如图8(b)所示，移动机构121使刀具130A及132A返回至初始位置。然后，旋转机构123以旋转轴O为基准，使支撑衬底1沿逆时针方向旋转90度。由此，成为第1插入部130与树脂衬底3的角部3B相对、第3插入部132与树脂衬底3的角部3D相对的状态。
接下来，如图8(c)所示，对于第1插入部130而言，将刀具130A缓缓按入至角部3B的界面。另一方面，对于第3插入部132而言，将刀具132A缓缓按入至角部3D的界面。
接下来，移动机构121使刀具130A移动至角部3C侧(图8(c)所示的+X侧)，同时使刀具132A移动至角部3A侧(图8(c)所示的－X侧)。由此，可沿着树脂衬底3的外周形成2条狭缝S。
如上所述地，可形成将树脂衬底3的外周包围的4条狭缝S。
在形成狭缝S后，剥离机构22保持保持部40中的树脂衬底3的形成有狭缝S的部分(狭缝形成部分)。剥离机构22以通过插入部120而在界面处形成的狭缝S为基点，将树脂衬底3从支撑衬底1缓缓剥离。
以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但并不限于上述内容，可在不超出发明的主旨的范围内进行适当变更。例如，在上述实施方式中，举出了在支撑衬底1的整个表面1a上形成处理膜2的情况作为例子，但本发明不限于此。
需要说明的是，在上述实施方式中，举出了通过形成为树脂衬底3的尺寸小于支撑衬底1的尺寸，从而将支撑衬底1的表面用作插入部20、120的引导部(guide)的情况作为例子，但本发明不限于此。
例如，也可如图9(a)所示，利用配置在支撑衬底1的外周部的引导构件80。引导构件80具有与支撑衬底1的形成有树脂衬底3的面(表面1a)为相同高度的引导面80a。
通过利用这样的引导构件80，即使在俯视状态下、支撑衬底1及树脂衬底3的大小大致相同的情况下，也可如图9(b)所示的那样，沿着引导构件80的引导面80a引导插入部20、120的插入动作，因此，可在界面处良好地形成狭缝S。
需要说明的是，本实施方式中，举出了为变更插入部120在树脂衬底3中的插入位置而使用旋转机构123使支撑衬底1旋转的情况作为例子，但本发明不限于此。例如，也可以通过利用旋转机构123使插入部120自身旋转90度，并且将由移动机构121设定的插入部120的移动方向变更90度，从而以不使支撑衬底1旋转的方式形成狭缝S。

Claims (17)

1.一种衬底剥离装置，所述衬底剥离装置是剥离在支撑体上形成的平面形状为矩形的树脂衬底的衬底剥离装置，其具有：
插入部，所述插入部被配置在所述树脂衬底的至少1个角部，可插入到所述树脂衬底的所述角部的与所述支撑体的界面中，
移动机构，所述移动机构在所述插入部被插入到所述界面中的状态下，使所述插入部与所述支撑体相对移动，和
剥离机构，所述剥离机构保持所述树脂衬底，将通过所述插入部而在所述界面处形成的狭缝作为基点，从所述支撑体剥离所述树脂衬底。
2.如权利要求1所述的衬底剥离装置，其中，所述插入部由刀具构成。
3.如权利要求2所述的衬底剥离装置，其中，所述刀具由平刀或圆刀构成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的衬底剥离装置，其中，所述插入部分别被配置在所述树脂衬底的四角的角部。
5.如权利要求1～3中任一项所述的衬底剥离装置，其中，所述刀具分别被配置在所述树脂衬底的对角线上的一对角部。
6.如权利要求1～3中任一项所述的衬底剥离装置，其进一步具有引导构件，所述引导构件被设置在所述支撑体的外周部，具有与所述支撑体的形成有所述树脂衬底的面为相同高度的面，并且引导所述插入部的插入动作。
7.如权利要求1～3中任一项所述的衬底剥离装置，其中，所述移动机构使所述插入部沿所述树脂衬底的外周移动。
8.如权利要求1～3中任一项所述的衬底剥离装置，其中，所述树脂衬底为聚酰亚胺衬底。
9.如权利要求1～3中任一项所述的衬底剥离装置，其中，作为所述支撑体，使用预先在形成所述树脂衬底的面上设置了预处理层的玻璃衬底，所述预处理层由硅烷偶联剂形成。
10.一种衬底剥离方法，所述衬底剥离方法是剥离在支撑体上形成的平面形状为矩形的树脂衬底的衬底剥离方法，其包括以下步骤：
插入步骤，将被配置在所述树脂衬底的至少1个角部的插入部插入到所述树脂衬底的所述角部的与所述支撑体的界面中，
移动步骤，在所述插入部被插入到所述界面中的状态下，使所述插入部与所述支撑体相对移动，和
剥离步骤，将通过所述插入部而在所述界面处形成的狭缝作为基点，从所述支撑体剥离所述树脂衬底。
11.如权利要求10所述的衬底剥离方法，其中，使用平刀或圆刀作为所述插入部。
12.如权利要求10或11所述的衬底剥离方法，其中，在所述插入步骤中，将被配置在所述树脂衬底的四角的角部的所述插入部插入到所述角部与所述支撑体的界面中。
13.如权利要求10或11所述的衬底剥离方法，其中，在所述插入步骤中，将分别被配置在所述树脂衬底的对角线上的一对角部的所述插入部插入到所述角部与所述支撑体的界面中。
14.如权利要求10或11所述的衬底剥离方法，其中，在所述插入步骤中，使用引导构件来引导所述插入部的插入动作，所述引导构件被设置在所述支撑体的外周部，且具有与所述支撑体的形成有所述树脂衬底的面为相同高度的面。
15.如权利要求10或11所述的衬底剥离方法，其中，在所述移动步骤中，所述插入部沿所述树脂衬底的外周移动。
16.如权利要求10或11所述的衬底剥离方法，其中，所述树脂衬底为聚酰亚胺衬底。
17.如权利要求10或11所述的衬底剥离方法，其中，作为所述支撑体，使用预先在形成所述树脂衬底的面上设置了预处理层的玻璃衬底，所述预处理层由硅烷偶联剂形成。
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