JP2016055242A - 樹脂層付き基板の製造装置及び積層体の製造方法並びに電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発した溶媒が硬化性樹脂組成物層に再付着することを抑制することができ、かつ硬化性樹脂組成物層の表面に発生するムラを抑制することができる樹脂層付き基板の製造装置及び積層体の製造方法並びに電子デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】気流制御装置７０のバルブ７２〜７８の開度を以下の如く設定する。第１の給気孔８０からの給気量Ａと第２の給気孔８２からの給気量Ｂとの関係がＡ＜Ｂになるように設定し、第１の排気孔８８からの排気量Ｃと第２の排気孔９０からの排気量Ｄとの関係がＣ＞Ｄになるように設定する。給気装置６６及び排気装置６８を駆動すると、加熱室６４に発生する上昇気流は、第２の給気孔８２から第１の排気孔８８に向かう方向の流れが主流となる。この主流は、硬化性樹脂組成物層４８の上面に沿って流れる気流を含むので、この気流に乗って溶媒が第１の排気孔８８から排気される。
【選択図】図６

Description

本発明は、樹脂層付き基板の製造装置及び積層体の製造方法並びに電子デバイスの製造方法に関する。

表示パネル、太陽電池、薄膜二次電池等の電子デバイスの薄型化、軽量化に伴い、これらの電子デバイスに用いられるガラス基板の薄板化が要望されている。

しかしながら、ガラス基板の厚さが薄くなると、ガラス基板のハンドリング性が悪化するため、ガラス基板の表面に電子デバイス用の機能層（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ： Thin Film Transistor）、カラーフィルタ（ＣＦ：Color Filter））を形成することが困難になる。

そこで、特許文献１には、ガラス基板の裏面に補強板を貼り付け、ガラス基板を補強板によって補強したガラス積層体が開示されている。この補強板は、基板と、基板に設けられた樹脂層とからなり、樹脂層にガラス基板が剥離可能に貼り付けられる。

ガラス基板は、ガラス積層体の状態でその表面に機能層が形成される。ガラス積層体を使用した機能層形成方法によれば、ガラス基板のハンドリング性が向上するので、ガラス基板の表面に機能層を良好に形成できる利点がある。

補強板は、機能層の形成後に、特許文献２等に開示された剥離装置によってガラス基板から剥離される。ガラス基板から剥離された補強板は、新たなガラス基板に積層され、ガラス積層体として再利用される。

〔基板に樹脂層を設けるための従来の樹脂層付き基板の製造装置〕
従来の樹脂層付き基板の製造装置は、塗布装置、第１の加熱炉（加熱乾燥装置）、第２の加熱炉（加熱乾燥装置）、及び基板搬送用のロボット等によって構成される。

前記塗布装置は、硬化性樹脂と溶媒とを含む硬化性樹脂組成物を基板の片面に塗布して、基板の片面に硬化性樹脂組成物層（塗布層ともいう。）を形成する（塗布工程）。

前記第１の加熱炉は、硬化性樹脂組成物層が形成された基板を、１５０度から１６０度の温度で所定時間加熱することにより溶媒を蒸発させて、すなわち、硬化性樹脂組成物層を乾燥させて硬化性樹脂組成物層を平滑化する（プリベーク処理工程）。

前記第２の加熱炉は、硬化性樹脂組成物層が平滑化された基板を、２１０度から２２０度の温度で所定時間加熱することにより、硬化性樹脂組成物層を加熱硬化させる（ポストベーク処理工程）。このような製造工程を経ることによって、基板に樹脂層が設けられる。

なお、前記ロボットは、塗布装置から第１の加熱炉に基板を搬送するとともに、第１の加熱炉にてプリベーク処理が終了した基板を、第１の加熱炉から第２の加熱炉に搬送する。

図７（Ａ）は、基板１００の片面に硬化性樹脂組成物層１０２が塗布された補強板１０４の拡大断面図であり、図７（Ｂ）は、硬化性樹脂組成物層１０２が加熱硬化された樹脂層１０６にガラス基板１０８が貼り付けられたガラス積層体１１０の拡大断面図である。

第１の加熱炉での加熱中において、硬化性樹脂組成物層から蒸発した溶媒１１２が、図７（Ａ）に示すように、硬化性樹脂組成物層１０２の表面に付着すると、溶媒１１２が付着した硬化性樹脂組成物層１０２の表面に凸部１１４が形成される。この状態でガラス基板１０８を樹脂層１０６に貼り付けた場合には、ＴＦＴアレイ等の高温条件下（４００度以上）での製造工程において、凸部１１４によりガラス基板１０８に歪みが生じるので、ＴＦＴアレイの製造に悪影響を与えるという問題がある。また、ディスプレイとして表示させた場合も点状のムラとして確認される。

上記の問題を解消するために、特許文献３に開示された乾燥炉は、炉内の下部に給気手段を設け、炉内の上部に排気手段を設けている。給気手段からの給気と排気手段による排気とによって、炉内に上昇気流を形成し、炉内で蒸発した溶媒を、上昇気流に乗せて排気手段によって排気している。

しかしながら、特許文献３の乾燥炉は、前記上昇気流が基板の上面に沿って流れ難いため、基板の上方で溶媒が滞留し、溶媒が落下して塗布層に再付着するという問題があった。

一方、特許文献４の加熱炉は、炉内の側壁に給気手段を設け、炉内の上部に排気手段を設けている。給気手段からの水平方向の給気を、基板の上面に沿って流すとともに、その気流に溶媒を乗せて排気手段から排気している。特許文献４の加熱炉によれば、蒸発した溶媒が塗布層に再付着するという問題を解消できる。

国際公開第２０１１／０２４７７５号 国際公開第２００７／０１８０２８号 特開２００４−２５９５７５号公報 特開２００９−１１５３８１号公報

しかしながら、特許文献４の加熱炉では、給気手段からの空気が塗布層の表面に直噴射されるので、塗布層の表面に直噴射に起因するムラが発生するという問題があった。このようなムラも、気泡の発生原因となる場合があった。なお、直噴射される空気の流速を低速にすれば、つまり、給気手段からの給気量を少なくすれば、前記ムラの問題は解消できるが、溶媒の排気効率が低下するので、溶媒が塗布層に再付着するおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、蒸発した溶媒が硬化性樹脂組成物層に再付着することを抑制することができ、かつ硬化性樹脂組成物層の表面に発生するムラを抑制することができる樹脂層付き基板の製造装置及び積層体の製造方法並びに電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、前記目的を達成するために、硬化性樹脂と溶媒とを含む硬化性樹脂組成物を基板の片面に塗布し、前記基板の片面に硬化性樹脂組成物層を形成する塗布手段と、前記硬化性樹脂組成物層が形成された前記基板を加熱することにより、前記溶媒を蒸発させて前記硬化性樹脂組成物層を乾燥させて樹脂層を得る加熱炉と、を有し、前記加熱炉には、前記加熱炉の加熱室の下面から前記加熱室に空気を供給する給気手段と、前記加熱室の上面から前記加熱室の空気を排気する排気手段とが設けられ、前記給気手段による空気の供給、及び前記排気手段による空気の排気によって前記加熱室に形成される気流が、前記硬化性樹脂組成物層の表面に沿って流れるように制御する気流制御手段を備えることを特徴とする樹脂層付き基板の製造装置を提供する。

本発明の一態様によれば、特許文献４の問題を解消するために、加熱室の下面に設けられた給気手段から、加熱室の上面に向けて空気を吸気し、加熱室の上面に設けられた排気手段から、加熱室内の空気を排気する。これにより、給気手段からの空気は硬化性樹脂組成物層の表面に直接流れないので、硬化性樹脂組成物層の表面に生じるムラを抑制することができる。そして、特許文献３の問題を解消するために、給気手段による空気の供給、及び排気手段による空気の排気によって加熱室に形成される上昇気流が、硬化性樹脂組成物層の表面に沿って流れるように、気流制御手段によって制御する。これにより、硬化性樹脂組成物層の表面から蒸発した溶媒は、気流制御手段によって制御された気流に乗って排気手段から排気されるので、蒸発した溶媒が硬化性樹脂組成物層に再付着することを抑制することができる。

本発明の一態様は、前記給気手段は、前記加熱室の下面の一方の端部に設けられた第１の給気孔と、前記下面の他方の端部に設けられた第２の給気孔と、を有し、前記排気手段は、前記加熱室の上面であって前記第１の給気孔と上下方向に対向する位置に設けられた第１の排気孔と、前記第２の給気孔と上下方向に対向する位置に設けられた第２の排気孔と、を有し、前記気流制御手段は、前記加熱室に供給する前記第１の給気孔からの給気量Ａと前記第２の給気孔からの給気量Ｂとの関係をＡ＜Ｂに制御し、前記加熱室から排気する前記第１の排気孔からの排気量Ｃと前記第２の排気孔からの排気量Ｄとの関係をＣ＞Ｄに制御することが好ましい。

本発明の一態様によれば、第１及び第２の給気孔からの給気量Ａ、Ｂを不均一とし、第１及び第２の排気孔からの排気量Ｃ、Ｄを不均一とし、かつＡ＜Ｂ、Ｃ＞Ｄに制御する。

本発明の一態様によれば、加熱室に発生する上昇気流は、第２の給気孔から第１の排気孔に向かう方向の流れが主流となる。この主流は、硬化性樹脂組成物層の上面に沿って流れる気流を含むので、この気流に乗って溶媒が第１の排気孔から排気される。

なお、加熱室に温度分布が生じないように、第１及び第２の給気孔からは加熱された空気が給気されている。すなわち、溶媒の再付着を防止するためには、第１の供給孔は不要であるが、前記温度分布が生じることに起因する、硬化性樹脂組成物層のムラの発生を防止するためには、第１の供給孔が必要となる。

本発明の一態様は、前記樹脂層付き基板の製造装置は、前記基板に前記樹脂層を介してガラス基板を貼り付けてガラス積層体を製造するために使用される、樹脂層付き基板を製造する装置であることが好ましい。

本発明の一態様は、本発明の樹脂層付き基板の製造装置によって製造された樹脂層付き基板とガラス基板とを、前記樹脂層を介して貼り付けることにより、積層体を製造することを特徴とする積層体の製造方法を提供する。

本発明の一態様は、本発明の樹脂層付き基板の製造装置によって製造された樹脂層付き基板とガラス基板とを、樹脂層を介して貼り付けることにより積層体を構成し、前記ガラス基板の露出面に機能層を形成する機能層形成工程と、前記機能層が形成された前記ガラス基板から前記樹脂層付き基板を分離する分離工程と、を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法を提供する。

以上説明したように本発明の樹脂層付き基板の製造装置及び積層体の製造方法並びに電子デバイスの製造方法によれば、蒸発した溶媒が硬化性樹脂組成物層に再付着することを抑制することができ、かつ硬化性樹脂組成物層の表面に発生するムラを抑制することができる。

本発明の実施形態の基板の加熱装置が適用された樹脂層付き基板の製造装置の平面図 図１の矢印Ａ方向から見た樹脂層付き基板の製造装置の正面図 図１の樹脂層付き基板の製造装置による樹脂層付き基板の製造工程を示したフローチャート 図３のフローチャートに従って樹脂層付き基板が製造されていくその過程を示した説明図 図１に示したプリベーク装置の外観を二点鎖線で示した斜視図 図５に示したプリベーク装置の縦断面図 （Ａ）は、基板の片面に硬化性樹脂組成物層が塗布された補強板の拡大断面図、（Ｂ）は、樹脂層にガラス基板が貼り付けられたガラス積層体の拡大断面図

以下、添付図面に従って本発明に係る樹脂層付き基板の製造装置及び積層体の製造方法並びに電子デバイスの製造方法の好ましい実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る樹脂層付き基板の製造装置が適用された樹脂層付き基板の製造装置１０の平面図、図２は、図１の矢印Ａ方向から見た製造装置１０の正面図である。

図３は、製造装置１０による樹脂層付き基板の製造工程を示したフローチャートである。図４は、図３のフローチャートに従って樹脂層付き基板が製造されていくその過程を示した説明図である。

〔樹脂層付き基板の製造装置１０〕
図１、図２に示す製造装置１０は、塗布装置（塗布手段）１２、プリベーク装置（加熱炉）１４、ポストベーク装置（加熱炉）１６、基板搬送用のロボット１８、及び気流制御装置（気流制御手段）７０（図６参照）を備えて構成される。

また、製造装置１０は、塗布装置１２、プリベーク装置１４、及びポストベーク装置１６に包囲されたブース２０を備え、ブース２０の室内にロボット１８が設置されている。ブース２０は、樹脂製又はガラス製の透明パネルによって壁面及び天井面が構成されており、その天井面には、ファンフィルタユニット２２が設置される。ファンフィルタユニット２２からの清浄空気は、図２の矢印Ｂで示すダウンフローによってブース２０の室内全体に供給される。

更に、塗布装置１２、プリベーク装置１４、ポストベーク装置１６、及びブース２０は、クリーンルーム２４に設置され、製造装置１０の全体の雰囲気が所定の清浄度に維持されている。

更にまた、図１に示すようにブース２０の天井面には、複数の吸気口２６が備えられ、これらの吸気口２６は、図２に示す排気管２８及び吸気用ポンプ３０に接続されている。すなわち、吸気口２６、排気管２８、及び吸気用ポンプ３０からなる吸気装置３２によって、ブース２０の室内の空気が矢印Ｊ方向に吸気されるように構成されている。このような吸気装置３２によって、ブース２０に浮遊する浮遊物６２が、ブース２０の室内の空気とともにブース２０から排出されるので、後述する硬化性樹脂組成物層４８に浮遊物６２が付着することを抑制することができる。なお、図１、図２に示した製造装置１０の構成は一例であり、例えば、塗布装置１２、プリベーク装置１４、ポストベーク装置１６が複数台設置されている形態も含むものである。

一方、図３に示すように、樹脂層付き基板の製造工程は、塗布工程Ｓ１０２、搬出・搬入工程Ｓ１０４、第１の加熱工程Ｓ１０６、搬出・搬入工程Ｓ１０８、及び第２の加熱工程Ｓ１１０を備える。これらの工程を経ることにより、図４に示した樹脂層付き基板３４が製造される。

〔積層体の製造方法〕
樹脂層付き基板３４は、製造装置１０から積層装置３６に移送され、積層装置３６によって樹脂層付き基板３４の樹脂層３８にガラス基板４０が着脱自在に貼り付けられる。これにより、ガラス積層体４２が製造される。ガラス積層体４２は、積層装置３６の後段に配置された検査装置４４によって、樹脂層３８とガラス基板４０との界面に存在する気泡の個数が検出される。

検査装置４４によって品質が保証されたガラス積層体４２は、電子デバイスの製造工場であるディスプレイ製造工場にて、ガラス基板４０の表面に機能層が形成される（機能層形成工程）。その後、機能層が形成されたガラス基板４０から樹脂層付き基板３４が分離される（分離工程）。これにより、機能層が形成されたガラス基板４０のみを製品ガラスとして取得することができる（電子デバイスの製造方法）。
ディスプレイ製造工場にて、ガラス基板４０の表面に機能層が形成される。

次に、製造装置１０を構成する各装置の製造工程を詳説する。

〈塗布装置１２による塗布工程Ｓ１０２〉
塗布装置１２によって行われる図３の塗布工程Ｓ１０２は、硬化性樹脂と溶媒とを含む硬化性樹脂組成物を基板４６（図４参照）の片面（ここでは上面という）に塗布して、基板４６の片面に硬化性樹脂組成物層４８を形成する工程である。塗布工程Ｓ１０２を経ることにより、基板４６の上面に硬化性樹脂組成物層４８が形成された硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６が得られる。

基板４６の上面に硬化性樹脂組成物を塗布する方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、スプレーコート法、ダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、スクリーン印刷法、グラビアコート法等が挙げられる。硬化性樹脂組成物層４８の厚みは特に制限されないが、一例として２０μｍ程度の厚さで塗布される。

次に、製造装置１０にて使用される基板４６、前記硬化性樹脂、及び前記溶媒について説明する。

《基板４６》
基板４６は、表面及び裏面の２つの主面を有し、樹脂層３８と協働して、ガラス基板４０を支持して補強し、電子デバイス用の機能層形成工程において機能層の形成の際にガラス基板４０の変形、傷付き、破損などを防止する。

基板４６としては、例えば、ガラス板、プラスチック板、ＳＵＳ板、セラミック板等の金属板等が用いられる。基板４６は、機能層形成工程が熱処理を伴う場合、ガラス基板４０との線膨張係数の差の小さい材料で形成されることが好ましく、ガラス基板４０と同一材料で形成されることがより好ましい。よって、基板４６はガラス板であることが好ましい。

基板４６の厚さは、ガラス基板４０よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。好ましくは、ガラス基板４０の厚さ、樹脂層３８の厚さ、及びガラス積層体４２の厚さに基づいて、基板４６の厚さが選択される。例えば、現行の機能層形成工程が厚さ０．５ｍｍのガラス積層体を処理するように設計されたものであって、ガラス基板４０の厚さと樹脂層３８の厚さとの和が０．１ｍｍの場合、基板４６の厚さは０．４ｍｍとなる。基板４６の厚さは、通常の場合、０．２〜５．０ｍｍであることが好ましい。

基板４６がガラス板の場合、ガラス板の厚さは、扱いやすく、割れにくいなどの理由から、０．０８ｍｍ以上であることが好ましい。また、ガラス板の厚さは、機能層形成後に剥離する際に、割れずに適度に撓むような剛性が望まれる理由から、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。

《硬化性樹脂》
硬化性樹脂として、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、及びシリコーンゾルゲルを例示する。以下、それらの組成を説明する。

（シリコーン樹脂）
下記線状オルガノポリシロキサン（ａ）と下記線状オルガノポリシロキサン（ｂ）とを含む硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化物。

線状オルガノポリシロキサン（ａ）：アルケニル基を１分子あたり少なくとも２個有する線状オルガノポリシロキサン。

線状オルガノポリシロキサン（ｂ）：ケイ素原子に結合した水素原子を１分子あたり少なくとも３個有する線状オルガノポリシロキサンであって、かつ、前記ケイ素原子に結合した水素原子の少なくとも１個が分子末端のケイ素原子に存在している線状オルガノポリシロキサン。

（ポリイミド樹脂）
下記式（１）で表される、テトラカルボン酸類の残基（Ｘ）とジアミン類の残基（Ａ）とを有する繰り返し単位からなり、かつ、前記テトラカルボン酸類の残基（Ｘ）の総数の５０モル％以上が下記式（Ｘ１）〜（Ｘ４）で表される基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基からなり、前記ジアミン類の残基（Ａ）の総数の５０モル％以上が下記式（Ａ１）〜（Ａ７）で表される基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基からなるポリイミド樹脂。

（式（１）中、Ｘはテトラカルボン酸類からカルボキシ基を除いた４価の基を、Ａはジアミン類からアミノ基を除いた２価の基を表す。）

（シリコーンゾルゲル）
下記Ｔ３で表されるオルガノシロキシ単位を有し、全オルガノシロキシ単位に対する下記Ｔ３で表されるオルガノシロキシ単位の合計割合が８０〜１００モル％であり、下記Ｔ３中のＲがフェニル基であるオルガノシロキシ単位（Ａ−１）と、下記Ｔ３中のＲがメチル基であるオルガノシロキシ単位（Ｂ−１）とのモル比（（Ａ−１）／（Ｂ−１））が８０／２０〜２０／８０であるシリコーン樹脂。

Ｔ３：Ｒ−ＳｉＯ_3/2（式中、Ｒは、フェニル基またはメチル基を表す。）
《溶媒》
溶媒としては、各種成分を容易に溶解でき、かつ、容易に揮発除去させることのできる溶媒であることが好ましい。具体的には、酢酸ブチル、ヘプタン、２−ヘプタノン、１−メトキシ−２−プロパノールアセテート、トルエン、キシレン、ＴＨＦ、クロロホルム等を例示することができる。なかでも、飽和炭化水素が好ましく、各種の飽和炭化水素（直鎖状飽和炭化水素、分岐鎖状飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素）の１種または２種以上から実質的になる各種の飽和炭化水素溶媒が用いられる。

〈ロボット１８による搬出・搬入工程Ｓ１０４〉
図３に示した搬出・搬入工程Ｓ１０４は、塗布装置１２から硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を搬出し、プリベーク装置１４に搬入する工程である。この際には、まず、図２に示した塗布装置１２のシャッタ５０を図２の矢印Ｃ方向に上昇させて、塗布装置１２の搬入搬出口５２を開放する。次に、ロボット１８の吸着パッド５３を搬入搬出口５２から塗布装置１２の内部に挿入し、吸着パッド５３によって硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を保持した後、搬入搬出口５２からブース２０の室内に図１の矢印Ｄ方向に搬出する。次に、プリベーク装置１４のシャッタ５４を図２の矢印Ｅ方向に上昇させて、プリベーク装置１４の搬入搬出口５６を開放する。この後、ロボット１８によって硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を、プリベーク装置１４の内部に図１の矢印Ｆ方向に搬入する。

なお、シャッタ５０は、次の基板４６が塗布装置１２の内部に搬送されると閉じられ、また、シャッタ５４は、ロボット１８の吸着パッド５３がプリベーク装置１４から矢印Ｇ方向に退避されると閉じられる。また、搬入搬出口５２、５６に対向するブース２０の壁面には、ロボット１８の吸着パッド５３を通過させるための開口部が備えられている。

〈プリベーク装置１４による第１の加熱工程Ｓ１０６〉
第１の加熱工程Ｓ１０６は、硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６の上方に加熱プレート（後述）を配置して、排気を行いながら加熱処理を行い、硬化性樹脂組成物層４８に含有する溶媒を蒸発させて、硬化性樹脂組成物層４８を乾燥させる工程である。第１の加熱工程を経ることにより、硬化性樹脂組成物層４８に残存している溶媒が除去されるとともに、適切な温度で加熱することで硬化性樹脂組成物層４８の表面が、図４の如く平滑化される。

硬化性樹脂組成物層４８の組成が硬化性シリコーンの場合には、凝集破壊をより抑制できる点で、１５０〜１７０℃が好ましい。加熱時間は特に制限されず、使用される溶媒や硬化性シリコーンの種類により適宜最適な条件が選択されるが、残存溶媒の除去性、および、生産性の点から、２〜３分が好ましい。

〈ロボット１８による搬出・搬入工程Ｓ１０８〉
図３に示した搬出・搬入工程Ｓ１０８は、プリベーク装置１４によってプリベーク処理された硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を搬出し、ポストベーク装置１６に搬入する工程である。この際には、まず、プリベーク装置１４のシャッタ５４を図２の矢印Ｅ方向に上昇させて、プリベーク装置１４の搬入搬出口５６を開放する。次に、ロボット１８の吸着パッド５３を搬入搬出口５６からプリベーク装置１４の内部に挿入し、吸着パッド５３によって硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を保持した後、搬入搬出口５６からブース２０の室内に図１の矢印Ｇ方向に搬出する。次に、ポストベーク装置１６のシャッタ５８を開放して、ポストベーク装置１６の搬入搬出口６０を開放する。この後、ロボット１８によって硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を、ポストベーク装置１６の内部に図１の矢印Ｈ方向に搬入する。

なお、シャッタ５４は、硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６が搬出されると直ちに閉じられ、シャッタ５８は、ロボット１８の吸着パッド５３がポストベーク装置１６から矢印Ｉ方向に退避されると直ちに閉じられる。また、搬入搬出口６０に対向するブース２０の壁面には、ロボット１８の吸着パッド５３を通過させるための開口部が備えられている。

＜ポストベーク装置１６による第２の加熱工程Ｓ１１０＞
第２の加熱工程Ｓ１１０は、硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６に対し、プリベーク装置１４よりも高い温度で加熱処理を行い、硬化性樹脂組成物層４８を更に乾燥させる乾燥工程である。第２の加熱工程を経ることにより、硬化性樹脂組成物層４８に残存している溶媒が更に蒸発されることで硬化性樹脂の硬化が進行し、図４に示した樹脂層３８が得られる。つまり、樹脂層付き基板３４が得られる。

このようにプリベーク装置１４によってプリベーク処理を実施した後、ポストベーク装置１６によってポストベーク処理を実施することにより、形成される樹脂層３８に残存する溶媒をさらに除去することができるので、樹脂層３８の表面面状がより平坦となり、ガラス基板４０との密着性がより向上する。

第２の加熱工程では、第１の加熱工程Ｓ１０６の温度よりも高い温度で加熱処理を実施するが、双方の温度の差は特に制限されず、使用される硬化性樹脂や溶媒の種類により適宜最適な条件が選択される。例えば、硬化性シリコーン樹脂層の場合には、凝集破壊がより抑制されるに基づいて、１０〜１００℃が好ましく、３０〜７０℃がより好ましい。

なかでも、第２の加熱工程の温度としては、２１０℃超であることが好ましい。シリコーン樹脂層での溶媒除去、及び硬化反応がより優れる点で、２１０℃超２５０℃以下が好ましい。加熱時間は、使用される材料により適宜最適な条件が選択されるが、生産性および溶媒の除去性の点から２０分程度が好ましい。

〔プリベーク装置１４及びポストベーク装置１６の構成〕
プリベーク装置１４及びポストベーク装置１６に、気流制御装置７０を設けたことを特徴とする。

図５は、プリベーク装置１４の外観を二点鎖線で示した斜視図、図６は、プリベーク装置１４の縦断面図である。なお、ポストベーク装置１６は、プリベーク装置１４と略同一の構成なので、ここではプリベーク装置１４について説明し、ポストベーク装置１６については説明を省略する。

プリベーク装置１４には、加熱室６４の下面から加熱室６４に加熱空気を供給する給気装置（給気手段）６６が設けられる。また、プリベーク装置１４には、加熱室６４の上面から加熱室６４の高温の空気を排気する排気装置（排気手段）６８が設けられる。

更に、プリベーク装置１４には、気流制御装置（気流制御手段）７０が備えられている。この気流制御装置７０は、開度が調整可能なバルブ７２、７４、７６、７８によって構成され、これらのバルブ７２〜７８の開度をそれぞれ調整することにより、加熱室６４に形成される気流が、硬化性樹脂組成物層４８の表面に沿って矢印Ｋ方向に流れるように制御される。

給気装置６６は、加熱室６４の下面の一方の端部に設けられた第１の給気孔８０と、下面の他方の端部に設けられた第２の給気孔８２とを有する。第１及び第２の給気孔８０、８２は、図５に示すようにスリット状に構成される。また、第１の給気孔８０には、図６に示すダクト８１が接続され、第２の給気孔８２にはダクト８３が接続される。

ダクト８１にはバルブ７２が取り付けられ、ダクト８３にはバルブ７４が取り付けられ、これらのダクト８１、８３は接合されて、ヒータ８４及びポンプ８６に接続されている。したがって、ポンプ８６及びヒータ８４が駆動されると、クリーンルーム２４（図１参照）の清浄空気がポンプ８６によって吸引され、ヒータ８４によって加熱された後、バルブ７２、７４を通過して第１及び第２の給気孔８０、８２から加熱室６４に供給される。

排気装置６８は、加熱室６４の上面であって第１の給気孔８０と上下方向に対向する位置に設けられた第１の排気孔８８と、第２の給気孔８２と上下方向に対向する位置に設けられた第２の排気孔９０とを有する。第１及び第２の排気孔８８、９０は、プリベーク装置１４の上部にそれぞれ一対配置される。第１の排気孔８８は、二分岐されたダクト８９に連通され、第２の排気孔９０も同様に、二分岐されたダクト９１に連通される。

ダクト８９には、それぞれバルブ７６が取り付けられ、ダクト９１には、それぞれバルブ７８が取り付けられ、これらのダクト８９、９１は接合されてポンプ９２に接続されている。したがって、ポンプ９２が駆動されると、加熱室６４の空気がポンプ９２によって吸引されるので、第１の排気孔８８から吸引された前記空気はバルブ７６を介して、第２の排気孔９０から吸引された前記空気はバルブ７８を介してクリーンルーム２４の外部に排気される。

なお、図５、図６において、硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６は、複数本のＬ字形状のピン９４によって加熱室６４に支持され、上部加熱プレート９６及び下部加熱プレート９８によって加熱される。

〔プリベーク装置１４の作用〕
まず、バルブ７２〜７８の開度を以下の如く設定する。すなわち、第１の給気孔８０からの給気量Ａと第２の給気孔８２からの給気量Ｂとの関係がＡ＜Ｂになるように設定し、第１の排気孔８８からの排気量Ｃと第２の排気孔９０からの排気量Ｄとの関係がＣ＞Ｄになるように設定する。

次に、給気装置６６及び排気装置６８を駆動すると、加熱室６４に発生する上昇気流は、上記の給気量及び排気量のバランスにより、第２の給気孔８２から第１の排気孔８８に向かう方向の流れが主流となる。この主流は、硬化性樹脂組成物層４８の上面に沿って流れる気流（図６の矢印Ｋ方向の流れ）を含むので、この気流に乗って溶媒が第１の排気孔８８から排気される。これにより、硬化性樹脂組成物層４８から蒸発した溶媒が、硬化性樹脂組成物層４８に再付着することを抑制することができる。また、矢印Ｋ方向の上昇気流は、硬化性樹脂組成物層４８に直噴射される気流ではないので、直噴射に起因する硬化性樹脂組成物層４８の表面のムラ発生を抑制することができる。

なお、加熱室６４に温度分布が生じないように、第１及び第２の給気孔８０、８２からは加熱された空気が給気されている。すなわち、溶媒の再付着を防止するためには、第１の給気孔８０は不要であるが、前記温度分布が生じることに起因する、硬化性樹脂組成物層４８の表面のムラ発生を防止するためには、第１の給気孔８０が必要となる。

なお、実施形態では、プリベーク装置１４及びポストベーク装置１６の双方に気流制御装置７０を設けたが、溶媒がより多く蒸発するプリベーク装置１４のみに気流制御装置７０を設けてもよい。

また、実施形態では、気流制御装置７０としてバルブ７２〜７８を例示したが、これに限定されるものではなく、給気装置６６による空気の供給、及び排気装置６８による空気の排気によって加熱室６４に形成される上昇気流が、硬化性樹脂組成物層４８の表面に沿って流れるように制御可能な手段であれば適用できる。例えば、第１の給気孔８０又は第２の給気孔８２の上方であって、硬化性樹脂組成物層４８の側方に偏向板を設け、第１の給気孔８０又は第２の給気孔８２から供給される空気を、硬化性樹脂組成物層４８の表面に沿って流れるように偏向させてもよい。

[実施例及び比較例]
＜実施例と比較例との共通部分＞
ガラス基板４０として、無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス板（縦１３２０ｍｍ、横１１２０ｍｍ、板厚０．２ｍｍ、線膨張係数３８×１０^−７／℃、旭硝子社製商品名「ＡＮ１００」）を使用した。また、基板４６として、同じく無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス板（縦１３６０ｍｍ、横１１７０ｍｍ、板厚０．５ｍｍ、線膨張係数３８×１０^−７／℃、旭硝子社製商品名「ＡＮ１００」）を使用した。

初めに、基板４６の表面をアルカリ、純水の順に洗浄して清浄化した。

次に、後述する溶液Ｘを塗布装置１２のダイコーター（塗布速度：４０ｍｍ／ｓ、吐出量：８ｍｌ）にて基板４６の上面に塗布し、未硬化の架橋性オルガノポリシロキサンを含む層（硬化性シリコーン組成物層）を基板４６の上面に設けることにより、硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を得た（塗工量２０ｇ／ｍ^２）。

（溶液Ｘ）
成分（Ａ）として直鎖状ビニルメチルポリシロキサン（「ＶＤＴ−１２７」、２５℃における粘度７００−８００ｃＰ（センチポアズ）：アヅマックス製、オルガノポリシロキサン１ｍｏｌにおけるビニル基のｍｏｌ％：０．３２５）と、成分（Ｂ）として直鎖状メチルヒドロポリシロキサン（「ＨＭＳ−３０１」、２５℃における粘度２５−３５ｃＰ（センチポアズ）：アヅマックス製、１分子内におけるケイ素原子に結合した水素原子の数：８個）とを、全ビニル基と全ケイ素原子に結合した水素原子とのモル比（水素原子／ビニル基）が０．９となるように混合し、このシロキサン混合物１００重量部に対して、成分（Ｃ）として下記式（１）で示されるアセチレン系不飽和基を有するケイ素化合物（沸点：１２０℃）１質量部を混合した。

ＨＣ≡Ｃ−Ｃ(ＣＨ_３)_２−Ｏ−Ｓｉ(ＣＨ_３)_３ 式（１）
次いで成分（Ａ）と成分（Ｂ）と成分（Ｃ）との合計量に対して、白金換算で白金金属濃度が１００ｐｐｍとなるように白金系触媒（信越シリコーン株式会社製、ＣＡＴ−ＰＬ−５６）を加えオルガノポリシロキサン組成物の混合液を得た。さらに、得られた混合液に１００重量部に対して、ＩＰソルベント２０２８（出光興産製）を１５０重量部加えて混合溶液を得た。

＜実施例＞
硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６をプリベーク装置１４の加熱室に搬入し、加熱室に設けられた複数のピン９４の先端に、硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６の底面を載置し、シャッタ５４を閉じた。まず、加熱室６４の上部及び下部加熱プレート９６、９８により１６０℃で１５０秒間にわたって硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６の加熱を行った。

ここで、図６の加熱室６４において、便宜上、第１の給気孔８０の給気量Ａ、第２の給気孔８２の給気量Ｂ、第１の排気孔８８の排気量Ｃ、第２の排気孔９０の排気量Ｄとする。

加熱処理の際には、加熱空気（温度１２０℃）を用いて給気量Ａを５５０Ｌ／ｍｉｎ、給気量Ｂを８５０Ｌ／ｍｉｎの条件で行うとともに、排気量Ｃを２０００Ｌ／ｍｉｎ、排気量Ｄを０Ｌ／ｍｉｎの条件で行った（プリベーク処理）。

加熱処理終了後に、プリベーク装置１４のシャッタ５４を開放して、加熱処理が施された硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を加熱室６４から搬出した。

その後、加熱処理後の硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６をポストベーク装置１６に搬入し、更に２２０℃で１４５０秒間の加熱処理（ポストベーク処理）を実施して、基板４６の上面に厚さ８μｍの樹脂層３８を形成し、樹脂層付き基板３４を得た。

次に、ガラス基板４０と、樹脂層付き基板３４の樹脂層（シリコーン樹脂層）３８の面とを、室温下で大気圧プレスにより貼り合わせ、端部を切断した後に縦１３００ｍｍ、横１１００ｍｍのガラス積層体４２を得た。

＜比較例＞
硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６をプリベーク装置１４の加熱室６４に搬入し、加熱室６４に設けられたピン９４の先端に、硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６の底面を載置し、シャッタ５４を閉じた。まず、上部及び下部加熱プレート９６、９８により１６０℃で１５０秒間にわたって硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６の加熱を行った。

加熱処理の際には、加熱空気（温度１２０℃）を用いて給気量Ａを１０００Ｌ／ｍｉｎ、給気量Ｂを１０００Ｌ／ｍｉｎの条件で行うとともに、排気量Ｃを１０００Ｌ／ｍｉｎ、排気量Ｄを１０００Ｌ／ｍｉｎの条件で行った。

加熱処理終了後に、プリベーク装置１４のシャッタ５４を開放して、加熱処理が施された硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６を加熱室から搬出した。

その後、加熱処理後の硬化性樹脂組成物層４８付きの基板４６をポストベーク装置１６に搬入し、更に２２０℃で１４５０秒間の加熱処理（ポストベーク処理）を実施して、基板４６の上面に厚さ８μｍの樹脂層３８を形成し、樹脂層付き基板３４を得た。

次に、ガラス基板４０と、樹脂層付き基板３４の樹脂層（シリコーン樹脂層）３８の面とを、室温下で大気圧プレスにより貼り合わせ、端部を切断した後に縦１３００ｍｍ、横１１００ｍｍのガラス積層体４２を得た。

＜評価方法＞
実施例および比較例で作製したガラス積層体４２のそれぞれについて、専用の検査機を用いて、溶媒の付着で発生する凸部の個数を確認した。具体的には、ガラス積層体４２を搬送しながら、一面側からＬＥＤ光源を当てつつ、他面側からカメラで撮影し、得られた画像中の輝度差を判定し、明点である点を凸部と判定した。

＜評価結果＞
このようにして判定された凸部の個数は、実施例では０個、比較例では１５個であった。また、実施例及び比較例とも、硬化性樹脂組成物層４８の表面にムラは発生していなかった。

<備考>
ムラ（凸部）の発生原因は、特許文献４に開示された側壁からの直噴射に起因するものと、加熱中において溶媒が十分排気されなかったために、プリベーク装置１４及びポストベーク装置１６のそれぞれの加熱室６４に溶媒が充満し、硬化前の硬化性樹脂組成物層４８に溶媒が付着することで発生するものとがある。比較例では、特許文献１に起因するムラは抑制できるが、加熱室６４に溶媒が充満することに起因するムラが発生した。一方、実施例では、ムラの発生を十分に抑制することができた。

１０…樹脂層付き基板の製造装置、１２…塗布装置、１４…プリベーク装置、１６…ポストベーク装置、１８…ロボット、２０…ブース、２２…ファンフィルタユニット、２４…クリーンルーム、２６…吸気口、２８…排気管、３０…吸気用ポンプ、３２…吸気装置、３４…樹脂層付き基板、３６…積層装置、３８…樹脂層、４０…ガラス基板、４２…ガラス積層体、４４…検査装置、４６…基板、４８…硬化性樹脂組成物層、５０…シャッタ、５２…搬入搬出口、５３…吸着パッド、５４…シャッタ、５６…搬入搬出口、５８…シャッタ、６０…搬入搬出口、６２…浮遊物、６４…加熱室、６６…給気装置、６８…排気装置、７０…気流制御装置、７２、７４、７６、７８…バルブ、８０…第１の給気孔、８２…第２の給気孔、８１、８３…ダクト、８４…ヒータ、８６…ポンプ、８８…第１の排気孔、９０…第２の排気孔、８９、９１…ダクト、９２…ポンプ、９４…ピン、９６…上部加熱プレート、９８…下部加熱プレート

Claims (5)

1. 硬化性樹脂と溶媒とを含む硬化性樹脂組成物を基板の片面に塗布し、前記基板の片面に硬化性樹脂組成物層を形成する塗布手段と、
   前記硬化性樹脂組成物層が形成された前記基板を加熱することにより、前記溶媒を蒸発させて前記硬化性樹脂組成物層を乾燥させて樹脂層を得る加熱炉と、を有し、
   前記加熱炉には、前記加熱炉の加熱室の下面から前記加熱室に空気を供給する給気手段と、前記加熱室の上面から前記加熱室の空気を排気する排気手段とが設けられ、
   前記給気手段による空気の供給、及び前記排気手段による空気の排気によって前記加熱室に形成される気流が、前記硬化性樹脂組成物層の表面に沿って流れるように制御する気流制御手段を備えることを特徴とする樹脂層付き基板の製造装置。
2. 前記給気手段は、前記加熱室の下面の一方の端部に設けられた第１の給気孔と、前記下面の他方の端部に設けられた第２の給気孔と、を有し、
   前記排気手段は、前記加熱室の上面であって前記第１の給気孔と上下方向に対向する位置に設けられた第１の排気孔と、前記第２の給気孔と上下方向に対向する位置に設けられた第２の排気孔と、を有し、
   前記気流制御手段は、前記加熱室に供給する前記第１の給気孔からの給気量Ａと前記第２の給気孔からの給気量Ｂとの関係をＡ＜Ｂに制御し、前記加熱室から排気する前記第１の排気孔からの排気量Ｃと前記第２の排気孔からの排気量Ｄとの関係をＣ＞Ｄに制御する請求項１に記載の樹脂層付き基板の製造装置。
3. 前記樹脂層付き基板の製造装置は、前記基板に前記樹脂層を介してガラス基板を貼り付けてガラス積層体を製造するために使用される、樹脂層付き基板を製造する装置である請求項１又は２に記載の樹脂層付き基板の製造装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂層付き基板の製造装置によって製造された樹脂層付き基板とガラス基板とを、前記樹脂層を介して貼り付けることにより、積層体を製造することを特徴とする積層体の製造方法。
5. 請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂層付き基板の製造装置によって製造された樹脂層付き基板とガラス基板とを、樹脂層を介して貼り付けることにより積層体を構成し、
   前記ガラス基板の露出面に機能層を形成する機能層形成工程と、前記機能層が形成された前記ガラス基板から前記樹脂層付き基板を分離する分離工程と、を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。