CN112123913A - 电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供节能性优异的电子器件的制造方法。一种电子器件的制造方法,准备带电子器件用部件的层叠体,该层叠体依次具备玻璃制的支承基材、作为有机硅树脂层或硅烷偶联剂层的粘合层、聚酰亚胺树脂基板和电子器件用部件,对上述带电子器件用部件的层叠体从上述支承基材侧照射激光,从而由上述带电子器件用部件的层叠体得到具有上述聚酰亚胺树脂基板和上述电子器件用部件的电子器件,上述激光的照射能量密度小于80mJ/cm2

Description

电子器件的制造方法
技术领域
本发明涉及电子器件的制造方法。
背景技术
以往,在太阳能电池(PV)、液晶面板(LCD)、有机EL面板(OLED)、检测电磁波、X射线、紫外线、可见光线、红外线等的接收传感器面板等电子器件中,使用聚酰亚胺树脂基板。
近年来,为了使聚酰亚胺树脂基板的操作性良好,提出了在玻璃制的支承基材上配置聚酰亚胺树脂基板的技术(专利文献1)。
该技术中,在聚酰亚胺树脂基板上形成电子器件用部件,其后,通过所谓的激光剥离方法,将电子器件(聚酰亚胺树脂基板和电子器件用部件)从支承基材剥离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-185807号公报
发明内容
本发明人等基于专利文献1中记载的技术,研究了激光剥离方法。
具体而言,首先,制成依次具备玻璃制的支承基材、聚酰亚胺树脂基板和电子器件用部件(薄膜晶体管)的带电子器件用部件的层叠体。接着,对制成的带电子器件用部件的层叠体从支承基材侧照射激光。由此,电子器件(聚酰亚胺树脂基板和电子器件用部件)从支承基材剥离。
然而,从节能性的观点考虑,期望使用低照射能量密度的激光。
本发明是鉴于以上的点而完成的,目的在于提供一种节能性优异的电子器件的制造方法。
本发明人等在反复深入研究之后,其结果发现能够通过以下的构成来实现上述目的。
[1]一种电子器件的制造方法,准备带电子器件用部件的层叠体,该层叠体依次具备玻璃制的支承基材、作为有机硅树脂层或硅烷偶联剂层的粘合层、聚酰亚胺树脂基板和电子器件用部件,通过对上述带电子器件用部件的层叠体从上述支承基材侧照射激光,从而由上述带电子器件用部件的层叠体得到具有上述聚酰亚胺树脂基板和上述电子器件用部件的电子器件,上述激光的照射能量密度小于80mJ/cm2
[2]根据上述[1]所述的电子器件的制造方法,其中,上述激光的照射能量密度小于55mJ/cm2
[3]根据上述[2]所述的电子器件的制造方法,其中,上述激光的照射能量密度为50mJ/cm2以下。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,上述激光的照射能量密度为20mJ/cm2以上。
[5]根据上述[4]所述的电子器件的制造方法,其中,上述激光的照射能量密度为25mJ/cm2以上。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,上述粘合层为上述有机硅树脂层。
[7]根据上述[6]所述的电子器件的制造方法,其中,上述有机硅树脂层的厚度为100μm以下。
[8]根据上述[6]或[7]所述的电子器件的制造方法,其中,在上述聚酰亚胺树脂基板形成上述有机硅树脂层,通过在所形成的上述有机硅树脂层层叠上述支承基材而得到层叠体,通过在上述层叠体的上述聚酰亚胺树脂基板形成上述电子器件用部件,从而得到上述带电子器件用部件的层叠体。
[9]根据上述[6]或[7]所述的电子器件的制造方法,其中,在上述支承基材形成上述有机硅树脂层,通过在所形成的上述有机硅树脂层上使用聚酰亚胺或聚酰亚胺前体溶解或分散于溶液中而得的溶液来形成上述聚酰亚胺树脂基板,由此得到层叠体,通过在上述层叠体的上述聚酰亚胺树脂基板形成上述电子器件用部件,从而得到上述带电子器件用部件的层叠体。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,上述支承基材的厚度为1.0mm以下。
[11]根据上述[1]~[10]中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,从准分子激光器产生上述激光。
根据本发明,能够提供节能性优异的电子器件的制造方法。
附图说明
图1是示意性地表示带电子器件用部件的层叠体的截面图。
图2是示意性地表示对带电子器件用部件的层叠体照射激光的状态的截面图。
图3是示意性地表示分离成带粘合层的支承基材和电子器件的状态的截面图。
符号说明
10 层叠体
12 支承基材
14 粘合层
14a 粘合层的表面
16 聚酰亚胺树脂基板
16a 聚酰亚胺树脂基板的第一主面
16b 聚酰亚胺树脂基板的第二主面
18 带粘合层的支承基材
20 电子器件用部件
22 带电子器件用部件的层叠体
24 电子器件
30 激光
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式参照图1~图3进行说明。
但是,本发明并不限于以下的实施方式,在不脱离本发明的范围的情况下,可以对以下的实施方式施加各种变形和置换。
[电子器件的制造方法]
首先,如图1所示,准备带电子器件用部件的层叠体22。
带电子器件用部件的层叠体22依次具备玻璃制的支承基材12、作为有机硅树脂层或硅烷偶联剂层的粘合层14、聚酰亚胺树脂基板16和电子器件用部件20。
接下来,如图2所示,对带电子器件用部件的层叠体22从支承基材12侧照射激光30。激光30的照射能量密度如后所述。
激光30透过支承基材12和粘合层14照射到聚酰亚胺树脂基板16(聚酰亚胺树脂基板16与粘合层14的界面)。
激光30优选照射到聚酰亚胺树脂基板16(聚酰亚胺树脂基板16与粘合层14的界面)的整面。
通过激光30的照射,如图3所示,将聚酰亚胺树脂基板16与粘合层14剥离。即分离成由支承基材12和粘合层14构成的带粘合层的支承基材18、以及具有聚酰亚胺树脂基板16和电子器件用部件20的电子器件24。
认为这是因为:通过激光30的照射,构成聚酰亚胺树脂基板16的聚酰亚胺被破坏,从而聚酰亚胺树脂基板16和粘合层14的化学性或物理性键被消除。
如此,由带电子器件用部件的层叠体22得到具有聚酰亚胺树脂基板16和电子器件用部件20的电子器件24。
本实施方式中,激光30的照射能量密度小于80mJ/cm2,较低。因此,节能性优异。
如上所述,以往,没有粘合层14,聚酰亚胺树脂基板16与支承基材12直接接触(专利文献1)。
与此相对,本实施方式中,设置粘合层14,聚酰亚胺树脂基板16与粘合层14相接。由此,推测与以往相比,能够减少聚酰亚胺树脂基板16的剥离所需的激光30的照射能量密度。
然而,若对聚酰亚胺树脂基板16照射照射能量密度高的激光30,则有时在聚酰亚胺树脂基板16产生由烧蚀导致的着色。
因此,从抑制聚酰亚胺树脂基板16的着色(烧蚀)的观点考虑,优选激光30的照射能量密度低。
具体而言,激光30的照射能量密度根据粘合层14的种类而异,但优选为小于55mJ/cm2,更优选为50mJ/cm2以下,进一步优选为45mJ/cm2以下。
而且,通过使激光30的照射能量密度低,从而抑制激光30对电子器件用部件20的损伤。即,也抑制所得到的电子器件24的损伤。
可是,若激光30的照射能量密度过低,则有时聚酰亚胺树脂基板16的剥离变得困难。
从聚酰亚胺树脂基板16的剥离容易性的观点考虑,激光30的照射能量密度根据粘合层14的种类而异,例如为20mJ/cm2以上,优选为25mJ/cm2以上,更优选为30mJ/cm2以上,进一步优选为35mJ/cm2以上。
对于能够抑制聚酰亚胺树脂基板16的着色且能够将电子器件24完全剥离的激光30的照射能量密度,将上限值相对于下限值的比例称为能量有效率(单位:%)。
本实施方式中,能量有效率的值大。
能量有效率的值越大,意味着由激光30的输出波动带来的剥离性和着色性的变化越少,剥离性和着色性的位置依赖性小。
即,在能量有效率的值大的情况下,对带电子器件用部件的层叠体22(特别是大面积的带电子器件用部件的层叠体22)照射激光30时,激光30的每个照射位置的剥离性和着色性不同的情况少。
具体而言,能量有效率的值优选为120%以上,更优选为130%以上,进一步优选为140%以上。
激光30的照射能量密度(单位:mJ/cm2)是在产生激光30的装置中设定的值。
作为产生激光30的装置,例如可举出使用稀有气体、卤素等混合气体而产生激光的准分子激光器。
作为准分子激光器的具体例,可举出ArF准分子激光器(振荡波长:193nm)、KrF准分子激光器(振荡波长:248nm)、XeCl准分子激光器(振荡波长:308nm),优选为XeCl准分子激光器。
激光30的照射条件没有特别限定,例如激光30的重复频率优选为5~400Hz,激光30的照射形状的重叠率(叠加率)优选为5~90%。
本实施方式中,也可得到使产生激光30的装置的运行成本减少的效果。例如,即使激光30的输出是相同的,由于增加1次发射的照射面积,所以发射数减少,其结果,能够减少气体交换的次数,或减少停机时间(优化节拍时间)。
[带电子器件用部件的层叠体]
接下来,基于图1,详细说明带电子器件用部件的层叠体22。
如图1所示,带电子器件用部件的层叠体22包括层叠体10。
层叠体10依次具备支承基材12、粘合层14和聚酰亚胺树脂基板16。换言之,层叠体10包括支承基材12和聚酰亚胺树脂基板16、以及配置于它们之间的粘合层14。
粘合层14的一个面与支承基材12相接,另一个面(表面14a)与聚酰亚胺树脂基板16的第一主面16a相接。
由支承基材12和粘合层14构成的带粘合层的支承基材18作为加强聚酰亚胺树脂基板16的加强板发挥功能。
带电子器件用部件的层叠体22在层叠体10的聚酰亚胺树脂基板16的第二主面16b上具有电子器件用部件20。
从上面观察包括层叠体10在内的带电子器件用部件的层叠体22时的形状例如为四边形。此时,带电子器件用部件的层叠体22的大小优选为短边850mm以上、长边1100mm以上,更优选为短边1200mm以上、长边1300mm以上,进一步优选为短边1400mm以上、长边1700mm以上。带电子器件用部件的层叠体22的大小的上限例如为3000mm×3000mm。
<支承基材>
支承基材12是支承并加强聚酰亚胺树脂基板16的玻璃制的部件。
玻璃的种类没有特别限定,优选为无碱硼硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、碱石灰玻璃、高硅玻璃、其它的以氧化硅为主成分的氧化物系玻璃。作为氧化物系玻璃,优选为基于氧化物换算的氧化硅的含量为40~90质量%的玻璃。
玻璃板的制造方法没有特别限定,通常使玻璃原料熔融,将熔融玻璃成型为板状而得到。这样的成型方法可以是通常的方法,例如也可举出浮法、熔融法、流孔下引法等。
支承基材12的厚度可以比聚酰亚胺树脂基板16厚,也可以比聚酰亚胺树脂基板16薄。从层叠体10的操作性的观点考虑,支承基材12的厚度优选比聚酰亚胺树脂基板16厚。
支承基材12优选为非可挠性。因此,支承基材12的厚度优选为0.3mm以上。
另一方面,支承基材12的厚度优选为1.0mm以下。
<聚酰亚胺树脂基板>
聚酰亚胺树脂基板16是由聚酰亚胺树脂构成的基板,例如可使用聚酰亚胺膜,作为其市售品,可举出东洋纺株式会社制的“XENOMAX”、宇部兴产株式会社制的“UPILEX 25S”等。
从操作性的观点考虑,聚酰亚胺树脂基板16的厚度优选为1μm以上,更优选为5μm以上,进一步优选为10μm以上。从柔软性的观点考虑,优选为1mm以下,更优选为0.2mm以下。
为了在聚酰亚胺树脂基板16上形成高精细的布线等,优选聚酰亚胺树脂基板16的表面是平滑的。具体而言,聚酰亚胺树脂基板16的表面粗糙度Ra优选为50nm以下,更优选为30nm以下,进一步优选为10nm以下。
从能够抑制层叠体10翘曲的理由考虑,聚酰亚胺树脂基板16与支承基材12的热膨胀系数之差优选为0~90×10-6/℃,更优选为0~30×10-6/℃。
聚酰亚胺树脂基板16的面积(第一主面16a和第二主面16b的面积)没有特别限定,从电子器件24的生产率的观点考虑,优选为300cm2以上。
聚酰亚胺树脂基板16的形状也没有特别限定,可以是矩形,也可以是圆形。
<粘合层>
粘合层14是有机硅树脂层或硅烷偶联剂层。
以下,依次说明有机硅树脂层和硅烷偶联剂层。
《有机硅树脂层》
有机硅树脂层的厚度优选为100μm以下,更优选为50μm以下,进一步优选为30μm以下。另一方面,关于下限,有机硅树脂层的厚度优选为1μm以上,更优选为超过1μm,进一步优选为4μm以上。
上述厚度是通过使用接触式膜厚测定装置测定5点以上的任意位置的有机硅树脂层的厚度,并将它们进行算术平均而得到的值。
(有机硅树脂)
有机硅树脂层主要由有机硅树脂构成。
一般而言,有机甲硅烷氧基单元有M单元(单官能有机甲硅烷氧基单元)、D单元(二官能有机甲硅烷氧基单元)、T单元(三官能有机甲硅烷氧基单元)、和Q单元(四官能有机甲硅烷氧基单元)。Q单元是不具有与硅原子键合的有机基团(具有与硅原子键合的碳原子的有机基团)的单元,本发明中视为有机甲硅烷氧基单元(含硅键合单元)。
全部有机甲硅烷氧基单元是指M单元、D单元、T单元和Q单元的合计。M单元、D单元、T单元和Q单元的数量(摩尔量)的比例可以根据由29Si-NMR得到的峰面积比的值计算。
M单元是指(R)3SiO1/2所示的有机甲硅烷氧基单元。
D单元是指(R)2SiO2/2(R表示氢原子或有机基团)所示的有机甲硅烷氧基单元。
T单元是指RSiO3/2(R表示氢原子或有机基团)所示的有机甲硅烷氧基单元。
Q单元是指SiO2所示的有机甲硅烷氧基单元。
作为有机基团,例如可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环己基、庚基等烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基;苄基、苯乙基等芳烷基;卤代烷基(例如、氯甲基、3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基)等卤素取代的一元烃基;等。作为有机基团,优选为碳原子数1~12(优选为碳原子数1~10左右)的、非取代或卤素取代的一元烃基。
有机硅树脂优选含有选自M单元和T单元中的至少1种有机甲硅烷氧基单元(以下,也称为“特定有机甲硅烷氧基单元”)。
特定有机甲硅烷氧基单元的比例相对于全部有机甲硅烷氧基单元优选为60摩尔%以上,更优选为80摩尔%以上。上限没有特别限定,但100摩尔%以下的情况很多。
(固化性有机硅)
有机硅树脂通过将固化性有机硅固化(交联固化)而得到。即,有机硅树脂相当于固化性有机硅的固化物。
作为固化性有机硅,可举出缩合反应型有机硅、加成反应型有机硅、紫外线固化型有机硅、电子束固化型有机硅,任一种均可以使用。
以下,代表性地说明缩合反应型有机硅和加成反应型有机硅。
作为缩合反应型有机硅,可以适宜地使用作为单体的水解性有机硅烷化合物或其混合物(单体混合物)、或者使单体或单体混合物部分水解缩合反应而得到的部分水解缩合物(有机聚硅氧烷)。
通过使用缩合反应型有机硅进行水解·缩合反应(溶胶凝胶反应),能够形成有机硅树脂。
作为缩合反应型有机硅,从反应的控制、操作的方面考虑,优选为由水解性有机硅烷化合物得到的部分水解缩合物(有机聚硅氧烷)。作为水解性有机硅烷化合物,可适宜举出烷氧基硅烷。
加成反应型有机硅含有主剂和交联剂,在铂催化剂等催化剂的存在下下进行固化。即,通过主剂与交联剂的交联点进行加成反应而固化。加成反应型有机硅的固化通过加热而促进。
加成反应型有机硅中的主剂优选为具有与硅原子键合的烯基(乙烯基等)的有机聚硅氧烷(即有机烯基聚硅氧烷。优选为直链状)。
加成反应型有机硅中的交联剂优选为具有与硅原子键合的氢原子(氢甲硅烷基)的有机聚硅氧烷(即,有机氢聚硅氧烷。优选为直链状)。
有机氢聚硅氧烷的与硅原子键合的氢原子相对于有机烯基聚硅氧烷的烯基的摩尔比优选为0.5~2。
从向溶剂的溶解性、涂布性的观点考虑,固化性有机硅的重均分子量(Mw)优选为5000~60000,更优选为5000~30000。
(固化性组合物)
作为有机硅树脂层的制造方法,优选在聚酰亚胺树脂基板16的第一主面16a涂布含有固化性有机硅的固化性组合物,根据需要除去溶剂而形成涂膜,使涂膜中的固化性有机硅固化而形成有机硅树脂层的方法。
使用加成反应型有机硅作为固化性有机硅的情况下,固化性组合物可以含有铂催化剂作为金属化合物。
固化性组合物中可以含有溶剂。此时,固化性组合物中的固化性有机硅的含量优选为1~80质量%,更优选为1~50质量%。
作为溶剂,具体而言,例如可举出乙酸丁酯、2-庚酮、1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯、二乙二醇二乙醚等。
另外,作为溶剂,也可使用“Isoper G”(东燃通用石油株式会社制)等市售品。
固化性组合物中可以含有流平剂等添加剂。
固化性组合物中可以含有金属化合物作为添加剂。
作为金属化合物中含有的金属元素,可举出3d过渡金属、4d过渡金属、镧系金属、铋(Bi)、铝(Al)和锡(Sn)等。
作为3d过渡金属,可举出周期表第4周期的过渡金属、即钪(Sr)~铜(Cu)的金属。具体而言可举出钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)和铜(Cu)。
作为4d过渡金属,可举出周期表第5周期的过渡金属、即钇(Y)~银(Ag)的金属。具体而言可举出钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、锝(Tc)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)和银(Ag)。
作为镧系金属,可举出镧(La)~镥(Lu)的金属。具体而言可举出镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、饵(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)。
金属化合物优选为络合物。络合物是指以金属元素的原子或离子为中心并在其上键合有配体(原子·原子团·分子或离子)而成的集合体。在络合物中含有的配体的种类没有特别限定,例如可举出选自β-二酮、羧酸、醇盐和醇中的配体。
作为β-二酮,例如可举出乙酰丙酮、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、苯甲酰丙酮。
作为羧酸,例如可举出乙酸、2-乙基己酸、环烷酸、新硅酸。
作为醇盐,例如可举出甲醇盐、乙醇盐、正丙醇盐(n-丙醇盐)、异丙醇盐、正丁醇盐(n-丁醇盐)。
作为醇,例如可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇。
固化性组合物中的金属化合物的含量没有特别限定,可适当地调整。
《硅烷偶联剂层》
硅烷偶联剂层通过在支承基材12的表面上涂布硅烷偶联剂并进行干燥(加热)来形成。
硅烷偶联剂层的厚度优选为50nm以下,更优选为10nm以下。但是,硅烷偶联剂层的厚度小于1nm的情况下,有可能硅烷偶联剂层的剥离强度降低,或硅烷偶联剂层局部没有贴附。因此,硅烷偶联剂层的厚度优选为1nm以上。
硅烷偶联剂层的厚度通过利用椭偏仪法或根据涂布的偶联剂的浓度和涂布量进行计算而求得。
作为硅烷偶联剂,优选使用烷氧基硅烷。
作为烷氧基硅烷具有的烷氧基,例如可举出碳原子数1~5的烷氧基,作为其具体例,可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基等。
烷氧基硅烷例如可以具有烷基、苯基、环氧基、乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰基、氨基、脲基、巯基、硫醚基、异氰酸酯基等官能团。多个官能团可以组合(例如氨基烷基)。作为烷基,例如可举出碳原子数1~8的直链状、支链状或环状的烷基。
作为烷氧基硅烷,具体而言,例如可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷等四烷氧基硅烷;三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正戊基三甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正庚基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-羟基乙基三甲氧基硅烷、2-羟基乙基三乙氧基硅烷、2-羟基丙基三甲氧基硅烷、2-羟基丙基三乙氧基硅烷、3-羟基丙基三甲氧基硅烷、3-羟基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷等三烷氧基硅烷;二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二正丙基二甲氧基硅烷、二正丙基二乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二乙氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二正丁基二乙氧基硅烷、二正戊基二甲氧基硅烷、二正戊基二乙氧基硅烷、二正己基二甲氧基硅烷、二正己基二乙氧基硅烷、二正庚基二甲氧基硅烷、二正庚基二乙氧基硅烷、二正辛基二甲氧基硅烷、二正辛基二乙氧基硅烷、二正环己基二甲氧基硅烷、二正环己基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷等二烷氧基硅烷;等,这些物质可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
[带电子器件用部件的层叠体的制造方法]
接下来,对制造带电子器件用部件的层叠体22的方法进行说明。
首先,以下,对制造在带电子器件用部件的层叠体22中使用的层叠体10的方法进行说明。
<层叠体的制造(粘合层为有机硅树脂层的情况之一)>
首先,优选在聚酰亚胺树脂基板16的第一主面16a形成作为粘合层14的有机硅树脂层,接着,在粘合层14(有机硅树脂层)的表面层叠支承基材12而得到层叠体10。
《有机硅树脂层的形成》
优选在聚酰亚胺树脂基板16的第一主面16a形成固化性有机硅的层。为了形成固化性有机硅的层,将上述固化性组合物涂布于聚酰亚胺树脂基板16的第一主面16a。涂布方法没有特别限定,例如可举出喷涂法、模涂法、旋涂法、浸涂法、辊涂法、棒涂法、丝网印刷法、凹版涂布法。
接着,优选通过对固化性有机硅的层实施固化处理而形成有机硅树脂层。
固化处理没有特别限定,根据所使用的固化性有机硅的种类适当实施最佳的处理。例如使用缩合反应型有机硅和加成反应型有机硅时,作为固化处理优选为热固化处理。
热固化处理的条件在聚酰亚胺树脂基板16的耐热性的范围内实施,例如进行热固化的温度条件优选为50~400℃,更优选为100~300℃。加热时间通常优选为10~300分钟,更优选为20~120分钟。
所形成的有机硅树脂层的形态如上所述。
《支承基材的层叠》
通过在粘合层14(有机硅树脂层)的表面层叠支承基材12而得到层叠体10。
将支承基材12层叠于粘合层14(有机硅树脂层)的表面的方法没有特别限定,可举出公知的方法。
例如可举出在常压环境下在粘合层14(有机硅树脂层)的表面上重叠支承基材12的方法。可以在粘合层14(有机硅树脂层)的表面上重叠支承基材12后,使用辊、压制而使支承基材12压接于粘合层14(有机硅树脂层)。通过基于辊或压制的压接,混入到粘合层14(有机硅树脂层)与支承基材12之间的气泡比较容易地被除去,因而优选。
利用真空层压法、真空压制法进行压接时,能够抑制气泡的混入,并且能够实现量良好的密合,因而优选。
<层叠体的制造(粘合层为有机硅树脂层的情况之二)>
首先,在支承基材12的表面上形成作为粘合层14的有机硅树脂层,接着,在所形成的粘合层14(有机硅树脂层)的表面,使用聚酰亚胺或聚酰亚胺前体溶解或分散到溶剂中而得的溶液来形成聚酰亚胺树脂基板16。由此,得到层叠体10。
《有机硅树脂层的形成》
优选在支承基材12的表面上形成固化性有机硅的层。为了形成固化性有机硅的层,将上述固化性组合物涂布于支承基材12的表面。作为涂布方法,没有特别限定,例如可举出与作为涂布于聚酰亚胺树脂基板16的表面的方法列举的方法相同的方法。
接着,优选通过对固化性有机硅的层实施固化处理而形成有机硅树脂层。作为固化处理,没有特别限定,例如可举出与对聚酰亚胺树脂基板16上的固化性有机硅的层施加的固化处理相同的固化处理。
《聚酰亚胺树脂基板的形成》
接下来,优选在有机硅树脂层的表面14a涂布聚酰亚胺前体的溶液(以下,本段落中也简称为“溶液”),加热所得到的涂膜而形成聚酰亚胺树脂基板16。
聚酰亚胺例如可通过使作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸进行酰亚胺化而得到。聚酰胺酸优选通过将作为原料的二胺与四羧酸二酐和/或三羧酸酐实质上等摩尔地使用,在有机溶剂中进行反应而得到。具体而言,例如可通过在氮气流下,使二胺溶解于N,N-二甲基乙酰胺等有机极性溶剂后,加入四羧酸二酐和/或三羧酸酐,在室温下反应5小时左右而得到。得到的聚酰胺酸的重均分子量优选为1万~30万。
溶液的涂布方法没有特别限定,例如可举出使用旋涂机、喷涂机、棒涂机、辊涂机、刮刀涂布机、狭缝模涂机等的方法;喷墨印刷法;丝网印刷法;从狭缝状喷嘴挤出的方法;等。
涂膜的加热温度优选为500℃以下,更优选为400℃以下。通过这样的加热,使聚酰亚胺前体(聚酰胺酸)酰亚胺化,转换为聚酰亚胺。加热时间例如为1分钟~5小时,2分钟~90分钟。可以阶段性地提高温度。加热气氛可以是大气气氛,也可以是氮气氛。
<层叠体的制造(粘合层为硅烷偶联剂层的情况)>
首先,优选在支承基材12的表面上形成作为粘合层14的硅烷偶联剂层,接着,在粘合层14(硅烷偶联剂层)的表面层叠聚酰亚胺树脂基板16而得到层叠体10。
《硅烷偶联剂层的形成》
优选在支承基材12的表面上涂布作为硅烷偶联剂的上述烷氧基硅烷。涂布方法没有特别限定,例如可举出喷涂法、模涂法、旋涂法、浸涂法、辊涂法、棒涂法、丝网印刷法、凹版涂布法。
接着,优选干燥(加热)所涂布的硅烷偶联剂(烷氧基硅烷)。干燥条件优选为50~300℃,更优选为100~200℃。干燥时间优选为1~60分钟,更优选为1~10分钟。
如此,在支承基材12的表面上形成作为粘合层14的硅烷偶联剂层。
《聚酰亚胺树脂基板的层叠》
通过在粘合层14(硅烷偶联剂层)的表面层叠聚酰亚胺树脂基板16而得到层叠体10。
将聚酰亚胺树脂基板16层叠于粘合层14(硅烷偶联剂层)的表面的方法没有特别限定,可举出公知的方法。
例如可举出在常压环境下在粘合层14(硅烷偶联剂层)的表面上重叠聚酰亚胺树脂基板16的方法。也可以在粘合层14(硅烷偶联剂层)的表面上重叠聚酰亚胺树脂基板16后,使用辊、压制而使聚酰亚胺树脂基板16压接于粘合层14(硅烷偶联剂层)。通过基于辊或压制的压接,混入到粘合层14(硅烷偶联剂层)与聚酰亚胺树脂基板16之间的气泡比较容易地被除去,因而优选。
应予说明,可以在粘合层14(硅烷偶联剂层)的表面涂布上述树脂溶液,对所得到的涂膜进行加热而形成聚酰亚胺树脂基板16。
<电子器件用部件的形成>
接下来,使用层叠体10而得到带电子器件用部件的层叠体22。
如图1所示,优选在聚酰亚胺树脂基板16的第二主面16b上形成电子器件用部件20,得到带电子器件用部件的层叠体22。
作为电子器件用部件20,没有特别限定,可举出LTPS等显示装置用部件、太阳能电池用部件、薄膜二次电池用部件、电子部件用电路、接收传感器用部件等。
此时,作为得到的电子器件24(聚酰亚胺树脂基板16和电子器件用部件20),可举出具有显示装置用部件的显示装置用面板、具有太阳能电池用部件的太阳能电池、具有薄膜二次电池用部件的薄膜二次电池、具有接收传感器用部件的接收传感器面板等。
显示装置用面板包括液晶面板、有机EL面板、等离子体显示器面板、场致发射面板等。
接收传感器面板包括电磁波接收传感器面板、X射线受光传感器面板、紫外线受光传感器面板、可见光线受光传感器面板、红外线受光传感器面板等。
电子器件用部件20不是在聚酰亚胺树脂基板16的第二主面16b上最终形成的部件的全部(全部部件),可以是全部部件的一部分(部分部件)。
在电子器件用部件20为部分部件的情况下,也将带电子器件用部件的层叠体22得到的部件称为电子器件24。
作为形成电子器件用部件20的方法,没有特别限定,根据电子器件用部件20的种类,利用以往公知的方法,在层叠体10的聚酰亚胺树脂基板16的第二主面16b上形成电子器件用部件20。
例如在制造OLED时,进行形成透明电极的、进一步在形成有透明电极的面上蒸镀空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层等的、形成背面电极的、使用密封板进行密封等的各种层形成或处理。作为这些层形成或处理,例如可举出成膜处理、蒸镀处理、密封板的粘合处理等。
例如在制造TFT-LCD时,使用LTPS等材料形成薄膜晶体管(TFT),在其它的层叠体10的聚酰亚胺树脂基板16上使用抗蚀剂液而形成滤色器(CF),将带TFT的层叠体与带CF的层叠体层叠(贴合)。
例如在制造微型LED显示器时,使用LTPS等材料形成薄膜晶体管(TFT),在所形成的TFT上安装LED芯片。除此之外,也可以实施平坦化、布线形成、密封等。
实施例
以下,通过实施例具体说明本发明。但是,本发明并不限于以下的实施例。
以下,例1~例8为实施例,例9~例13为比较例。
<固化性有机硅1和固化性组合物1的制备>
《固化性有机硅1的制备》
通过将有机氢硅氧烷和含烯基的硅氧烷混合而得到固化性有机硅1。固化性有机硅1的组成是,M单元、D单元、T单元的摩尔比为9:59:32,有机基团的甲基与苯基的摩尔比为44:56,全部烯基与键合于全部硅原子的氢原子的摩尔比(氢原子/烯基)为0.7,平均OX基数为0.1。平均OX基数是表示在一个Si原子平均键合几个OX基(X为氢原子或烃基)的数值。
《固化性组合物1的制备》
在固化性有机硅1中以使铂元素的含量成为60ppm的方式加入铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(CAS No.68478-92-2),得到混合物A。将混合物A(200g)、2-乙基己酸铋(“PUCAT 25”,日本化学产业株式会社制,金属含有率25%)(0.08g)、和作为溶剂的二乙二醇二乙醚(“HIGH SOLVE EDE”,东邦化学工业株式会社制)(84.7g)进行混合,对得到的混合液使用孔径0.45μm的过滤器进行过滤,由此得到固化性组合物1。
<固化性有机硅2和固化性组合物2的制备>
《固化性有机硅2的制备》
在1L的烧瓶中加入三乙氧基甲基硅烷(179g)、甲苯(300g)和乙酸(5g)而得到混合物。将得到的混合物在25℃搅拌20分钟,其后,加热到60℃反应12小时,由此得到反应粗液1。将得到的反应粗液1冷却到25℃后,使用水(300g),清洗3次反应粗液1。在清洗后的反应粗液1中加入氯三甲基硅烷(70g),在25℃搅拌20分钟,其后,加热到50℃反应12小时,得到反应粗液2。将得到的反应粗液2冷却到25℃后,使用水(300g),清洗3次反应粗液2。从清洗后的反应粗液2减压蒸馏甲苯,得到浆料。通过使用真空干燥机对得到的浆料进行整夜干燥,得到白色的作为有机聚硅氧烷化合物的固化性有机硅2。固化性有机硅2的M单元、T单元的摩尔比为13:87,有机基团为全部甲基,平均OX基数为0.02。
《固化性组合物2的制备》
将固化性有机硅2(50g)、作为金属化合物的四正丙醇锆(“ORGATIX ZA-45”,Matsumoto Fine Chemical公司制,金属含有率21.1%)(0.24g)、2-乙基己酸铈(III)(AlfaAesar公司制,金属含有率12%)(0.42g)、和作为溶剂的Isoper G(东燃通用石油株式会社制)(75g)进行混合,使用孔径0.45μm的过滤器对得到的混合液进行过滤,由此得到固化性组合物2。
<例1~例4>
《层叠体的制成》
作为聚酰亚胺树脂基板,准备厚度0.015mm的聚酰亚胺膜(“XENOMAX”,东洋纺株式会社制)。
将制备的固化性组合物1涂布于聚酰亚胺树脂基板,使用热板在140℃加热10分钟,由此形成厚度8μm的有机硅树脂层。
接着,作为支承基材,准备200mm×200mm、厚度0.5mm的玻璃板(“AN Wizus”,AGC株式会社制)。使用水系玻璃清洗剂(“PK-LCG213”,Parker Corporation公司制)对准备的支承基材进行清洗,其后,用纯水进行清洗。
将清洗后的支承基材置于形成在聚酰亚胺树脂基板上的有机硅树脂层上,使用贴合装置进行贴合,制成层叠体。
《带电子器件用部件的层叠体的制成》
在制成的层叠体的聚酰亚胺树脂基板上,使用等离子体CVD,形成膜厚500nm的氮化硅薄膜。接着,在氮化硅薄膜上,使用LTPS(低温多晶硅,Low-TemperaturePolycrystalline-Silicon)形成TFT(薄膜晶体管)。如此,制成带电子器件用部件的层叠体。
<例5~例8>
使用固化性组合物2代替固化性组合物1,除此之外,与例1~例4同样地制成带电子器件用部件的层叠体。
<例9~例13>
《层叠体的制成》
作为支承基材,准备200mm×200mm、厚度0.5mm的玻璃板(“AN Wizus”,AGC株式会社制)。使用水系玻璃清洗剂(Parker Corporation公司制“PK-LCG213”)对准备的支承基材进行清洗,其后,利用纯水进行清洗。
在清洗后的支承基材上涂布市售的清漆(“U VARNISH-A”,宇部兴产株式会社制,溶剂:N-甲基-2-吡咯烷酮),以加热后的膜厚成为10μm的方式形成涂膜。
使形成有涂膜的支承基材载置在60℃的热板上,静置2小时,由此从涂膜蒸发除去溶剂。接着,在氮气氛的烘箱中,在80℃加热0.5小时,其后,在300℃加热0.5小时,进而在370℃加热0.5小时,由此使涂膜固化。
如此,得到在支承基材上具有由聚酰亚胺构成的薄膜(聚酰亚胺树脂基板)的层叠体。
《带电子器件用部件的层叠体的制成》
使用得到的层叠体,与例1~例4同样地在聚酰亚胺树脂基板上形成TFT而得到带电子器件用部件的层叠体。
<评价>
对各例的带电子器件用部件的层叠体从支承基材侧照射下述表1所示的照射能量密度(单位:mJ/cm2)的激光。
更详细而言,作为激光振荡装置,使用LIGHTEC公司制的准分子激光器装置(振荡气体:XeCl,波长:308nm,最大激光输出:5W,最大脉冲能量:600mJ,脉冲宽度:20nm)。
激光的照射条件是使电子束尺寸为30mm×0.7mm,激光的重复频率为10Hz,激光的照射形状的重叠率(叠加率)为50%。
激光照射后,进行以下的评价。
《节能性》
基于照射到带电子器件用部件的层叠体的激光的照射能量密度(单位:mJ/cm2),按照下述基准进行评价。
A:激光的照射能量密度小于80mJ/cm2
C:激光的照射能量密度为80mJ/cm2以上。
《剥离性》
通过目视观察确认电子器件(聚酰亚胺树脂基板和电子器件用部件)从支承基材(带有机硅树脂层的支承基材)剥离的状态,按照下述基准进行评价。
A:电子器件完全剥离。
B:电子器件局部剥离。
C:电子器件未剥离。
《着色性》
目视观察确认聚酰亚胺树脂基板有无着色,按照下述基准进行评价。
A:聚酰亚胺树脂基板不产生由烧蚀导致的着色。
B:聚酰亚胺树脂基板产生由烧蚀导致的着色。
将以上的评价结果汇总于下述表1。
在下述表1的“聚酰亚胺树脂基板”一栏,将使用聚酰亚胺膜(XENOMAX)的情况记载为“1”,将使用市售的清漆(U VARNISH-A)的固化膜的情况记载为“2”。
在下述表1的“固化性组合物”一栏,将使用固化性组合物1的情况记载为“1”,将使用固化性组合物2的情况记载为“2”。将没有形成粘合层(有机硅树脂层)的情况记载为“无”。
《能量有效率》
对例1~例4、例5~例8和例9~例13各例,对于在聚酰亚胺树脂基板不着色的情况下电子器件能够完全剥离的激光的照射能量密度,计算上限值相对于下限值的比例(单位:%),记载于下述表1。为了方便,将该比例标记为“能量有效率”。
下述表1的“能量有效率”的列中,在与“能量有效率”的计算没有关系的“照射能量密度”对应的单元中,记载为“-”。
【表1】
[表1]
Figure BDA0002550127930000201
<评价结果汇总>
如上述表1所示,没有设置粘合层(有机硅树脂层)的例9~例13的激光的照射能量密度为80mJ/cm2以上,节能性不充分。
与此相对,形成了粘合层(有机硅树脂层)的例1~例4和例5~例8均是以照射能量密度小于80mJ/cm2的激光使电子器件剥离,节能性优异。
对使用固化性组合物1形成有机硅树脂层的例1~例4进行对比。
例1是电子器件仅局部地剥离,而例2~例4是电子器件完全剥离。
例4是聚酰亚胺树脂基板产生了着色,而例1~例3是聚酰亚胺树脂基板没有产生着色。
对使用固化性组合物2形成有机硅树脂层的例5~例8进行对比。
例5是电子器件仅局部剥离,而例6~例8是电子器件完全剥离。
例8是聚酰亚胺树脂基板产生了着色,而例5~例7是聚酰亚胺树脂基板不产生着色。
对于例1~例4、例5~例8和例9~例13,对能量有效率进行对比。
其结果,例1~例4中为“143%”(下限值:例2,上限值:例3),例5~例8中为“150%”(下限值:例6,上限值:例7),例9~例13中为“110%”(下限值:例11,上限值:例12)。
例1~例4和例5~例8与例9~例13相比,能量有效率的值大,因此剥离性和着色性的位置依赖性小。即,在对带电子器件用部件的层叠体(特别是大面积的带电子器件用部件的层叠体)照射激光的情况下,激光的每个照射场所的剥离性和着色性不同的情况少。
应予说明,本发明并不限于上述实施方式,能够适当地进行变形、改进等。另外,上述实施方式的各构成要素的材质、形状、尺寸、数值、形态、数量、配置部位等只要能够实现本发明就是任意的,不进行限定。
本申请是基于2019年6月24日申请的日本专利申请2019-116545而完成的,其内容通过参照的方式援引于此。

Claims (11)

1.一种电子器件的制造方法,准备带电子器件用部件的层叠体,所述带电子器件用部件的层叠体依次具备玻璃制的支承基材、作为有机硅树脂层或硅烷偶联剂层的粘合层、聚酰亚胺树脂基板、和电子器件用部件,
通过对所述带电子器件用部件的层叠体从所述支承基材侧照射激光,从而由所述带电子器件用部件的层叠体得到具有所述聚酰亚胺树脂基板和所述电子器件用部件的电子器件,
其中,所述激光的照射能量密度为小于80mJ/cm2
2.根据权利要求1所述的电子器件的制造方法,其中,所述激光的照射能量密度为小于55mJ/cm2
3.根据权利要求2所述的电子器件的制造方法,其中,所述激光的照射能量密度为50mJ/cm2以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,所述激光的照射能量密度为20mJ/cm2以上。
5.根据权利要求4所述的电子器件的制造方法,其中,所述激光的照射能量密度为25mJ/cm2以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,所述粘合层为所述有机硅树脂层。
7.根据权利要求6所述的电子器件的制造方法,其中,所述有机硅树脂层的厚度为100μm以下。
8.根据权利要求6或7所述的电子器件的制造方法,其中,在所述聚酰亚胺树脂基板形成所述有机硅树脂层,通过在所形成的所述有机硅树脂层层叠所述支承基材而得到层叠体,
通过在所述层叠体的所述聚酰亚胺树脂基板形成所述电子器件用部件,从而得到所述带电子器件用部件的层叠体。
9.根据权利要求6或7所述的电子器件的制造方法,其中,在所述支承基材形成所述有机硅树脂层,通过在所形成的所述有机硅树脂层上使用聚酰亚胺或聚酰亚胺前体溶解或分散于溶液中而得的溶液来形成所述聚酰亚胺树脂基板,由此得到层叠体,通过在所述层叠体的所述聚酰亚胺树脂基板形成所述电子器件用部件,从而得到所述带电子器件用部件的层叠体。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,所述支承基材的厚度为1.0mm以下。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的电子器件的制造方法,其中,从准分子激光器产生所述激光。
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