JP5408374B2 - 電子デバイス用部材および電子デバイスの製造方法、ならびに電子デバイス用部材 - Google Patents
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Description
本発明は、電子デバイス用部材および電子デバイスの製造方法、ならびに電子デバイス用部材に関する。
近年、携帯電話機、スマートフォン、携帯情報端末、電子書籍端末、携帯ゲーム機等の電子機器の小型化が進むとともに、これらに用いられる液晶表示パネル、OLED(Organic Light Emitting Diode)および電子ペーパ等の電子デバイスの薄型化、軽量化が進行しており、これらの電子デバイスに用いられる基板の薄板化が進行している。しかし、基板の薄板化により、基板の強度が低下し、電子デバイスの製造工程における基板のハンドリング性が低下している。
このため、従来、最終的な板厚よりも厚い基板を用いて各種の機能層を形成した後、基板に化学エッチング処理を行って薄板化する方法が採用されている。しかしながら、このような方法の場合、例えば、基板の厚さを０．７ｍｍから０．２ｍｍまたは０．１ｍｍに薄板化する場合、元の基板の材料の大半をエッチング液で除去しなければならず、生産性や原材料の使用効率という観点から必ずしも好ましくない。
また、化学エッチングによる基板の薄板化においては、基板の表面に微細な傷が存在していた場合、エッチング処理によって傷を起点とした微細な窪み（エッチピット）が形成され、光学的な欠陥となる場合がある。
上記課題に対処するために、当初から最終的な板厚を有する薄い基板を用い、補強板に基板を積層して積層体とし、この積層体の状態で基板に各種の機能層を形成した後、基板から補強板を剥離する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。補強板は、例えば、支持板と、該支持板上に固定された吸着剤層とを有し、吸着剤層によって基板に剥離可能に貼り合わされる。最終的に、補強板は基板から剥離され、この剥離された補強板には新たな基板が積層されて再利用される。
上記積層体を用いた電子デバイス用部材の製造は、以下のようにして行われる。例えば、液晶パネルの製造に用いられる液晶パネル用部材の場合、まず一対の積層体を用意し、それぞれの基板における液晶パネルが形成される１以上の素子形成領域に、必要に応じて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、カラーフィルタ（ＣＦ）等の機能層を形成する。また、一方の基板には、素子形成領域の周囲にシール材を塗布する。その後、液晶滴下方式の場合、シール材の内側に液晶を滴下した後、減圧下にてシール材および液晶を介して一対の積層体を積層する。その後、大気圧下に戻してシール材を硬化させた後、補強板を剥離して液晶パネル用部材とする。この液晶パネル用部材をシール材間およびその周囲の分割部で分割することで、液晶パネルを製造する。
しかしながら、上記方法の場合、補強板を剥離する際、必ずしも基板と補強板との間で剥離せず、基板とシール材との間で剥離することがあり、また基板に過度な応力が加わることにより割れ等の損傷が発生することがある。シール材の剥離や基板の損傷が発生すると、その電子デバイス用部材を電子デバイスの製造に用いることができなくなる。
このような問題を解決するために、例えば図１１に示すように、シール材（以下、本シール材と記す）２２を介して一対の積層体２１を積層する際、この本シール材２２に加えて、本シール材２２が集合した領域である集合領域２５の外側に線状の補助シール材２３を設けることが考えられる。
この場合、図１２に示すように、本シール材２２については枠状形状を有するために減圧下に配置してから大気圧下に戻したときに大気圧によって押し潰された状態となり、これにより線状部分の幅が広くなるために一対の積層体２１を強固に接着できる。しかし、補助シール材２３については、線状のために周囲が解放されていることから上記効果が得られず、積層体２１の弾力によって若干押し潰された状態となるが、線状部分の幅がほぼ狭いままとなって必ずしも一対の積層体２１を強固に接着できない。
また、例えば、図１３に一部を拡大して示すように、本シール材２２の周囲にこの本シール材２２を内側に含むように枠状形状の補助シール材２３を設けることが考えられる。
しかし、この場合、減圧下に配置してから大気圧下に戻したときに、例えば図１４に示すように、補助シール材２３の大きさ等によってはほぼ大気圧によって押し潰された状態となり、その内側に含まれる本シール材２２も過度に押し潰された状態となる。この結果、本シール材２２の内側近傍における一対の積層体２１間の間隔が過度に狭くなり、色ムラが発生するおそれがある。このため、補助シール材２３の内側に間隔保持材として液晶等を配置して一対の積層体２１間の間隔を維持することが考えられるが、本シール材２２の周囲は最終的に切断されることから、このような部分に間隔保持材が配置されていると切断時に間隔保持材が漏れ出て作業性が低下するおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、シール材の剥離や基板の損傷が抑制された電子デバイス用部材を製造することを目的とする。
本発明の電子デバイス用部材の製造方法は、積層工程と、硬化工程と、剥離工程とを有する。積層工程は、一対の積層体を、第１のシール材と、第２のシール材とを介して、減圧下にて積層する。一対の積層体は、電子デバイスが形成される１以上の素子形成領域を有する基板とこの基板に剥離可能に貼り合わされた補強板とを有する。第１のシール材は、素子形成領域の周囲に配置される。第２のシール材は、第１のシール材の集合領域の外側に配置され枠状形状を有する。硬化工程は、第１のシール材および第２のシール材を硬化させる。剥離工程は、基板から補強板を剥離する。基板は、板厚が０．３ｍｍ以下である。第２のシール材は、集合領域の全体を枠状形状の内側に含むものを除くものである。さらに、第２のシール材は、集合領域の対角線の延長線上に配置され、かつ一部に不連続部を有することを除いて集合領域の周囲の全体に設けられる。
本発明の電子デバイスの製造方法は、部材製造工程と、分割工程とを有する。部材製造工程は、本発明の電子デバイス用部材の製造方法によって電子デバイス用部材を製造する。分割工程は、電子デバイス用部材を分割して電子デバイスを製造する。
本発明の電子デバイス用部材は、一対の積層体と、第１のシール材と、第２のシール材とを有する。一対の積層体は、電子デバイスが形成される１以上の素子形成領域を有する基板とこの基板に剥離可能に貼り合わされた補強板とを有し、互いの基板が対向して配置される。第１のシール材は、一対の積層体間の素子形成領域の周囲に設けられる。第２のシール材は、第１のシール材の集合領域の外側に配置され枠状形状に由来して形成される。 基板は、板厚が０．３ｍｍ以下であり。第２のシール材は、集合領域の全体を枠状形状の内側に含むものを除くものである。さらに、第２のシール材は、集合領域の対角線の延長線上に配置され、かつ一部に不連続部を有することを除いて集合領域の周囲の全体に設けられる。
本発明によれば、第１のシール材の集合領域の外側に枠状形状を有する第２のシール材を設けることで、第１のシール材の剥離や基板の損傷が抑制された電子デバイス用部材を製造できる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の電子デバイス用部材の製造方法は、積層工程、硬化工程、および剥離工程を有する。
本実施形態の電子デバイス用部材の製造方法は、積層工程、硬化工程、および剥離工程を有する。
積層工程は、一対の積層体を、第１のシール材、および第２のシール材を介して減圧下にて積層する。一対の積層体は、電子デバイスが形成される１以上の素子形成領域を有する基板と該基板に剥離可能に貼り合わされた補強板とを有する。また、一対の積層体は、互いの基板が対向するように積層される。第１のシール材は、素子形成領域の周囲に配置される。第２のシール材は、第１のシール材の集合領域の外側に配置され枠状形状を有する。なお、第１のシール材の内側には、必要に応じて充填材料が配置されてもよい。硬化工程は、第１のシール材および第２のシール材を硬化させる。剥離工程は、基板から補強板を剥離する。
本実施形態の電子デバイスの製造方法は、部材製造工程、および分割工程を有する。部材製造工程は、本実施形態の電子デバイス用部材の製造方法によって電子デバイス用部材を製造する。分割工程は、電子デバイス用部材を分割して電子デバイスを製造する。
本実施形態の電子デバイス用部材および電子デバイスの製造方法によれば、第１のシール材とは別に、第１のシール材の集合領域の外側に枠状形状を有する第２のシール材を設けることで、第１のシール材の剥離や基板の損傷を抑制して電子デバイス用部材および電子デバイスを良好に製造できる。
ここで、集合領域と第２のシール材とは、原則的に離隔して設けられるが、部分的につながっていてもよい。すなわち、積層工程で減圧下から大気圧下に戻る際に、第１のシール材の外周側面が大気と接するように、第１および第２のシール材が配置されていればよい。こうすることにより、第１のシール材で囲まれた領域と第２のシール材で囲まれた領域とをそれぞれ独立して大気圧で収縮させられるため、一対の基板で挟まれた空間を基板全面にわたって均一に収縮させることができ、基板が反ってしまうといった問題を防止できる。
図１は、積層工程における積層方法を示す平面図であり、図２は、そのＡ−Ａ線一部断面図である。図２に示すように、積層工程では、例えば、一対の積層体１１が、第１のシール材１２、第２のシール材１３、および充填材料１６を介して積層される。
一対の積層体１１は、電子デバイスが形成される１以上の素子形成領域１４を有する基板１１１と、この基板１１１に剥離可能に貼り合わされた補強板１１２とを有する。また、一対の積層体１１は、互いの基板１１１が対向するように間隔を設けて配置される。補強板１１２は、支持板１１３と、この支持板１１３の一方の主面に設けられた吸着層１１４とを有する。
なお、本実施形態の補強板１１２は、支持板１１３と吸着層１１４とで構成されるが、支持板１１３のみで構成されてもよい。例えば、支持板１１３と基板１１１との間に作用するファンデルワールス力等により支持板１１３と基板１１１とが剥離可能に結合されてもよい。支持板１１３と基板１１１とが高温で接着しないように、支持板１１３の表面に無機薄膜が形成されていてもよい。また、支持板１１３の表面に表面粗さの異なる領域を設けること等によって、支持板１１３と基板１１１との界面に、結合力の異なる領域が設けられていてもよい。また、本実施形態の補強板１１２は、１つの支持板１１３と１つの吸着層１１４とで構成されるが、支持板１１３は複数であってもよく、同様に吸着層１１４は複数であってもよい。
また、一対の基板１１１の素子形成領域１４には、図示しないが電子デバイスに応じてかつ必要に応じて機能層が形成される。例えば、電子デバイスが液晶パネルの場合、機能層として、絶縁膜、透明電極膜、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）等のスイッチング素子、カラーフィルタ（ＣＦ）等が形成される。
第１のシール材１２は、一対の積層体１１の間であって、素子形成領域１４の周囲に配置される。第１のシール材１２の内側には、充填材料１６が配置される。例えば電子デバイスが液晶パネルの場合、充填材料１６として液晶が配置される。ここで、１以上の第１のシール材１２の全体からなる部分が集合領域１５となる。
第２のシール材１３は、集合領域１５の外側に該集合領域１５とは非接触に配置される。また、第２のシール材１３は、集合領域１５を内側に含まないように枠状形状に配置される。第２のシール材１３の内側は、単なる空隙でもよいし、必要に応じて間隔保持材が配置されてもよい。間隔保持材としては、一対の積層体１１間の間隔を保持できるものであれば必ずしも制限されず、例えば、充填材料１６と同様の材料、液体、または球状若しくは柱状のスペーサが挙げられる。第１のシール材１２と第２のシール材１３とは、同じ工程で設けられてもよいし、それぞれ別の工程で設けられてもよい。
間隔保持材となる液体としては、蒸気圧が低く、塗布性が良好なものが好ましく、例えば、液状グリコール、グリセリンおよびグリセリンの脱水縮合物等が挙げられる。液状グリコールとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。グリセリンおよびグリセリンの脱水縮合物として、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、一対の補強板１１２を除いた部分、すなわち、一対の基板１１１、ならびにこれらの間に配置される第１のシール材１２、充填材料１６、および第２のシール材１３からなる部分が最終的に電子デバイス用部材となる。
図１に示すように、一対の基板１１１は、例えば、縦６行×横６列の計３６個の素子形成領域１４を有する。これらの素子形成領域１４の周囲には、それぞれ第１のシール材１２が設けられる。この場合、計３６個の第１のシール材１２の全体からなる部分が集合領域１５となる。また、第１のシール材１２間の中央部分および集合領域１５の周囲の近傍部分が個々の電子デバイスとするときに少なくとも分割が行われる分割部（図示せず）となる。
第２のシール材１３は、例えば、集合領域１５の外側に該集合領域１５と非接触に配置され、かつ該集合領域１５を内側に含まない枠状形状とされる。第２のシール材１３は、例えば、それぞれが一対の積層体１１の外周に沿った形状を有する。また、第２のシール材１３は、例えば、それぞれが一対の積層体１１の外周に沿って配置される。第２のシール材１３は、好ましくは分割部のうち集合領域１５の周囲に位置する分割部の外側に配置される。ここで、枠状形状とは、１本の連続した線状部分からなるものである。また、第２のシール材１３は、それぞれの内側（枠状形状の内側）に集合領域１５を含んでいなければよく、図１に示されるように複数の第２のシール材１３の内側に集合領域１５を含むことを除外するものではない。
第２のシール材１３は、例えば図１に示すように、集合領域１５の各辺の中央部の外側部分に不連続部１３１を有するように、集合領域１５の周囲のほぼ全体に配置される。通常、集合領域１５の形状が四角形状であることから、この周囲に配置される第２のシール材１３の形状も全体として四角形状が好ましいが、必ずしも四角形状に限られない。
このような第２のシール材１３によれば、枠状形状を有することから減圧下に配置してから大気圧下に戻したときに大気圧によって押し潰された状態となり、これにより線状部分の幅が広くなるために一対の基板１１１を強固に接着できる。さらに、枠の内側が押し潰れた状態となるため、剥離力によって基板１１１と基板１１１とが部分的に離れ、変形割れすることを防止できる。従って、例えば図３に示すように最終的に電子デバイス用部材とするために補強板１１２を剥離するとき、第１のシール材１２の剥離等を抑制できる。
また、集合領域１５と非接触、かつ集合領域１５を内側に含まず、また集合領域１５の周囲を完全に囲まないように一部に不連続部１３１を有するように第２のシール材１３を配置することで、減圧下に配置してから大気圧下に戻したときに、第１のシール材１２が大気圧によって過度に押し潰された状態となることを抑制できる。これにより、第１のシール材１２の内側近傍における一対の積層体１１間の間隔が過度に狭くなることによる色ムラの発生を抑制できる。
さらに、集合領域１５と非接触、かつ集合領域１５を内側に含まないように第２のシール材１３を配置することで、第２のシール材１３の内側に間隔保持材を配置したとしても、第１のシール材１２の周囲を切断して個々の電子デバイスとするときの間隔保持材の漏れ出しを抑制できる。
第２のシール材１３の位置は、必ずしも制限されないが、集合領域１５の対角線の延長線上に少なくとも配置されることが好ましい。少なくともこのような位置に配置することで、剥離工程における基板１１１と第１のシール材１２との剥離等を効果的に抑制できる。
また、第２のシール材１３の配置は、剥離工程における基板１１１と第１のシール材１２との剥離等を抑制する観点からは、一部に不連続部１３１を設けることを除いて、集合領域１５の周囲の全体とすることが好ましい。しかし、電子デバイス用部材を分割して電子デバイスとするときの取り扱い性の観点、特に第２のシール材１３の内側に間隔保持材を配置したときの漏れ出しを抑制する観点から、実際に分割が行われる部分に不連続部１３１を設けることが好ましい。このような部分に不連続部１３１を設けることで、分割時の間隔保持材の漏れ出しを抑制して取り扱い性を向上できる。不連続部１３１の長さ、すなわち周方向における第２のシール材１３間の間隔は、積層工程後の大気圧に開放した状態で、２０ｍｍ以下が好ましい。不連続部１３１の長さを２０ｍｍ以下とすることで、第２のシール材１３の剥離や基板１１１の損傷を抑制できる。また、不連続部１３１の長さは、積層工程後の大気圧に開放した状態で、１ｍｍ以上が好ましい。
第２のシール材１３の枠内は、積層工程における積層前の状態で、線状部分どうしが接触していない部分を少なくとも一部に有していればよいが、同状態で枠内の間隔（内壁間の間隔）Ｌ１、特に周方向に垂直な方向における枠内の間隔Ｌ１が１ｍｍ以上である部分を少なくとも一部に有することが好ましく、特に周方向の全体について間隔Ｌ１が１ｍｍ以上であることが好ましい。間隔Ｌ１が１ｍｍ以上の場合、減圧下にて積層してから大気圧に開放したときに大気圧によって効果的に押し潰された状態となり、これにより線状部分の幅も広くなるために１対の基板１１１を強固に接着できる。
なお、積層工程後の大気圧に開放した状態では、第２のシール材１３の枠内は、線状部分どうしが接触していてもよく、必ずしも線状部分どうしの間に間隔を有する必要はない。すなわち、積層工程後の大気圧に開放した状態では、第２のシール材１３の形状は線状形状であってもよい。しかし、積層工程後の大気圧に開放した状態での第２のシール材１３の形状は、線状部分どうしが接触していない部分を少なくとも一部に有する枠状形状が好ましく、上記したような間隔Ｌ１が０．５ｍｍ以上である部分を少なくとも一部に有する枠状形状がより好ましく、特に周方向の全体について上記したような間隔Ｌ１が０．５ｍｍ以上である枠状形状が好ましい。
第２のシール材１３の線状部分のうち内側となる線状部分は、積層工程における積層前の状態で集合領域１５と接触しないことが好ましい。当該線状部分は、積層後の大気圧に開放した状態においても集合領域１５と接触しないことが好ましい。積層後の大気圧に開放した状態において、当該線状部分と集合領域１５との間隔Ｌ２は１ｍｍ以上となることが好ましい。間隔Ｌ２が１ｍｍ以上の場合、第１のシール材１２が過度に押し潰されてしまうことを効果的に防ぐことができ、第１のシール材１２の内側近傍における１対の基板１１１間の間隔が過度に狭くなることによる色ムラの発生を抑制できる。間隔Ｌ２の上限は、必ずしも制限されないが、第１のシール材１２および第２のシール材１３の剥離や基板１１１の損傷を抑制しやすいことから２０ｍｍ以下が好ましい。
第２のシール材１３の線状部分のうち外側となる線状部分の位置は、必ずしも制限されない。しかし、第２のシール材１３の剥離や基板１１１の損傷を抑制できるため、当該線状部分の位置は基板１１１の外周部に近いほど好ましく、積層工程における積層前の状態で基板１１１の外周部と線状部分との間隔Ｌ３が１０ｍｍ以下となることが好ましい。
第２のシール材１３の線状部分の幅は、積層後の大気圧に開放した状態での幅が０．５ｍｍ以上となるものが好ましい。幅が０．５ｍｍ以上となる場合、一対の基板１１１を第２のシール材１３によって効果的に接着でき、第１のシール材１２の剥離等を効果的に抑制できる。積層後の大気圧に開放した状態での幅は、生産性等の観点から、５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がより好ましい。
次に、第２のシール材１３の変形例について説明する。
図４は、第２のシール材１３の第１の変形例を示す平面図である。
第１の変形例の第２のシール材１３は、集合領域１５の周囲のほぼ全体に配置したものであって、集合領域１５の一組の対辺（図中、左辺および右辺）の外側において該一組の対辺と平行に延びる分割部（図示せず）の延長線上に不連続部１３１を設けたものである。
第１の変形例の第２のシール材１３は、集合領域１５の周囲のほぼ全体に配置したものであって、集合領域１５の一組の対辺（図中、左辺および右辺）の外側において該一組の対辺と平行に延びる分割部（図示せず）の延長線上に不連続部１３１を設けたものである。
このような配置の場合、まず上記一組の対辺とこれに隣接する第２のシール材１３との間の分割部およびその延長線上で分割した後、残りの部分の一組の対辺（図中、上辺および下辺）とこれに隣接する第２のシール材１３との間の分割部で分割することで、第２のシール材１３を切断せずに個々の電子デバイスに分割できる。すなわち、第２のシール材１３の内側に間隔保持材を配置したとしても、分割時の間隔保持材の漏れ出しを抑制して取り扱い性を向上できる。
図５は、第２のシール材１３の第２の変形例を示す平面図である。
第２の変形例の第２のシール材１３は、第１の変形例の第２のシール材１３における各辺の中央部にさらに不連続部１３１を配置したものである。このように不連続部１３１は、任意の場所に配置できる。
第２の変形例の第２のシール材１３は、第１の変形例の第２のシール材１３における各辺の中央部にさらに不連続部１３１を配置したものである。このように不連続部１３１は、任意の場所に配置できる。
図６は、第２のシール材１３の第３の変形例を示す平面図である。
第３の変形例の第２のシール材１３は、第１の変形例の第２のシール材１３において、さらに第１のシール材１２間の分割部（図示せず）の延長線上に不連続部１３１を配置したものである。このように不連続部１３１を配置することで、分割順序に関係なく第２のシール材１３を切断せずに電子デバイスに分割できる。すなわち、第２のシール材１３の内側に間隔保持材を配置したとしても、分割順序に関係なく間隔保持材の漏れ出しを抑制して取り扱い性を向上できる。
第３の変形例の第２のシール材１３は、第１の変形例の第２のシール材１３において、さらに第１のシール材１２間の分割部（図示せず）の延長線上に不連続部１３１を配置したものである。このように不連続部１３１を配置することで、分割順序に関係なく第２のシール材１３を切断せずに電子デバイスに分割できる。すなわち、第２のシール材１３の内側に間隔保持材を配置したとしても、分割順序に関係なく間隔保持材の漏れ出しを抑制して取り扱い性を向上できる。
図７は、第２のシール材１３の第４の変形例を示す平面図である。
第４の変形例の第２のシール材１３は、第１の変形例の第２のシール材１３において、第２のシール材１３の枠状形状を四角形状から楕円形状に変更したものである。このように、第２のシール材１３の枠状形状は特に制限されず、四角形状以外に、楕円形状、円形状、三角形状等とできる。
第４の変形例の第２のシール材１３は、第１の変形例の第２のシール材１３において、第２のシール材１３の枠状形状を四角形状から楕円形状に変更したものである。このように、第２のシール材１３の枠状形状は特に制限されず、四角形状以外に、楕円形状、円形状、三角形状等とできる。
図８は、第２のシール材１３の第５の変形例を示す平面図である。
第５の変形例の第２のシール材１３は、枠状形状の内側に交差部分を有するもの、または枠状形状が集合したものである。このように、第２のシール材１３は、必ずしも１つの枠状形状のみからなる必要はなく、少なくとも１つの枠状形状を有するものであれば、その枠状部分の大きさや個数は特に制限されない。
第５の変形例の第２のシール材１３は、枠状形状の内側に交差部分を有するもの、または枠状形状が集合したものである。このように、第２のシール材１３は、必ずしも１つの枠状形状のみからなる必要はなく、少なくとも１つの枠状形状を有するものであれば、その枠状部分の大きさや個数は特に制限されない。
なお、図９に示すように、集合領域１５の内側に第２のシール材１３と同様な枠状形状の第３のシール材１７を配置してもよい。また、図１０に示すように、枠状形状の第３のシール材１７を配置する場合、第１のシール材１２間の分割部の延長線上に不連続部１７１を配置することが好ましい。このように不連続部１７１を配置することで、分割順序に関係なく第３のシール材１７を切断せずに電子デバイスに分割できる。すなわち、第３のシール材１７の内側に間隔保持材を配置したとしても、分割順序に関係なく間隔保持材の漏れ出しを抑制して取り扱い性を向上できる。
基板１１１は、例えば、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂基板、金属基板、または半導体基板、樹脂基板とガラス基板とを貼り合わせた複合体等である。これらの中でも、ガラス基板は、耐薬品性、耐透湿性に優れ、かつ、線膨張係数が小さいので好ましい。線膨張係数が小さくなるほど、高温下で形成される機能層のパターンが冷却時にずれ難い。
ガラス基板のガラスは、必ずしも限定されず、無アルカリホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、高シリカガラス、その他の酸化ケイ素を主な成分とする酸化物系ガラスが好ましい。酸化物系ガラスとしては、酸化物換算による酸化ケイ素の含有量が４０〜９０質量％のガラスが好ましい。
ガラス基板のガラスは、電子デバイスの種類やその製造工程に適したガラスを採用できる。例えば、液晶パネル用のガラス基板は、アルカリ金属成分を実質的に含まないガラス（無アルカリガラス）からなることが好ましい。
無アルカリガラスとしては、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５０〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％、Ｂ２Ｏ３：０〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％、ＺｎＯ：０〜５％を含有するものが挙げられる。
ＳｉＯ２は、その含有量が５０％未満では、歪点が充分に上げられないとともに、化学
耐久性が悪化し、熱膨張係数が増大する。６６％を超えると熔解性が低下し、失透温度が
上昇する。好ましくは、５８〜６６モル％である。
耐久性が悪化し、熱膨張係数が増大する。６６％を超えると熔解性が低下し、失透温度が
上昇する。好ましくは、５８〜６６モル％である。
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの分相性を抑制し、熱膨張係数を下げ、歪点を上げる。その含有量が１０．５％未満ではこの効果が現れず、２４％を超えるとガラスの熔解性が悪くなる。好ましくは、１５〜２２％である。
Ｂ２Ｏ３は、必須ではないが、半導体形成に用いられる各種薬品等に対する化学耐久性を向上させるとともに、高温での粘性を高くさせずに熱膨張係数と密度の低下を達成できる。その含有量が１２％を超えると耐酸性が悪くなるとともに歪点が低くなる。好ましくは、５〜１２％である。
ＭｇＯはアルカリ土類金属酸化物の中では熱膨張係数を低くし、かつ歪点が低下しないため、必須ではないが含有させることができる。その含有量が８％を超えると、半導体形成に用いられる各種薬品等に対する化学耐久性が低下し、またガラスの分相が生じやすくなる。
ＣａＯは、必須ではないが、含有することによりガラスの熔解性を向上させうる。一方、１４．５％を超えると熱膨張係数が大きくなり、失透温度も上昇する。好ましくは、０〜９％である。
ＳｒＯは、必須ではないが、ガラスの分相を抑制し、半導体形成に用いられる各種薬品等に対する化学耐久性を向上させるために有用な成分である。その含有量が２４％を超えると膨張係数が増大する。好ましくは、３〜１２．５％である。
ＢａＯは、必須ではないが、密度が小さく熱膨張係数を小さくするという観点から有用な成分である。その含有量は、０〜１３．５％であり、０〜２％が好ましい。
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｓｒ＋ＢａＯが９％未満では熔解を困難になり、２９．５％を超えると密度が大きくなる。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｓｒ＋ＢａＯは、好ましくは９〜１８％である。
ＺｎＯは、必須ではないが、ガラスの熔解性、清澄性、成形性を改善するために添加できる。その含有量は、０〜５％が好ましく、０〜２％がより好ましい。
無アルカリガラスには、上記成分以外にも、ガラスの熔解性、清澄性、成形性を改善するために、ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌを総量で５％以下添加できる。
無アルカリガラスとしては、好ましくは、酸化物基準の質量百分率表示で、ＳｉＯ２：５８〜６６％、Ａｌ２Ｏ３：１５〜２２％、Ｂ２Ｏ３：５〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜９％、ＳｒＯ：３〜１２．５％、ＢａＯ：０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％を含有するものが挙げられる。
無アルカリガラスの歪点は、６４０℃以上が好ましく、６５０℃以上がより好ましい。熱膨張係数は、４０×１０−７／℃未満が好ましく、３０×１０−７／℃以上４０×１０−７／℃未満が好ましい。密度は、２．６０ｇ／ｃｃ未満が好ましく、２．５５ｇ／ｃｃ未満がより好ましく、２．５０ｇ／ｃｃ未満がさらに好ましい。
ガラス基板は、ガラス原料を溶融し、溶融ガラスを板状に成形して得られる。このような成形方法としては、一般的なものであってよく、例えば、フロート法、フュージョン法、スロットダウンドロー法、フルコール法、ラバース法等が用いられる。特に、板厚が薄いガラス板は、一旦板状に成形したガラスを成形可能温度に加熱し、延伸等の手段で引き伸ばして薄くする方法（リドロー法）により好適に成形して得られる。
樹脂基板の樹脂は、結晶性樹脂であっても、非結晶性樹脂であってもよく、特に限定されない。
結晶性樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂であるポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、もしくはシンジオタクティックポリスチレン等が挙げられ、熱硬化性樹脂ではポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等が挙げられる。
非結晶性樹脂として、例えば、熱可塑性樹脂であるポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等が挙げられ、熱硬化性樹脂ではポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、もしくは熱可塑性ポリイミドが挙げられる。
樹脂基板の樹脂としては、非結晶性で熱可塑性の樹脂が特に好ましい。
基板１１１の厚さは、基板１１１の種類に応じて設定される。例えば、ガラス基板の場合、電子デバイスの軽量化、薄板化のため、好ましくは０．７ｍｍ以下であり、より好ましくは０．３ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．１ｍｍ以下である。０．３ｍｍ以下の場合、ガラス基板に良好なフレキシブル性を与えることが可能である。０．１ｍｍ以下の場合、ガラス基板をロール状に巻き取ることが可能である。また、ガラス基板の厚さは、ガラス基板の製造が容易であること、ガラス基板の取り扱いが容易であること等の理由から、０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。
基板１１１の大きさは、特に制限されないが、例えば、縦１００ｍｍ以上×横１００ｍｍ以上が好ましく、縦５００ｍｍ以上×横５００ｍｍ以上がより好ましい。特に、縦７３０ｍｍ以上×横９２０ｍｍ以上の大きさが好ましい。このような大きさとすることで、複数の電子デバイスを効率的に製造できる。また、このような大きさの場合、第１のシール材１２とは別に第２のシール材１３を設けることによる効果が大きい。
支持板１１３は、例えば、ガラス板、セラミックス板、樹脂板、半導体板、または金属板等である。支持板１１３の種類は、電子デバイスの種類や基板１１１の種類等に応じて選定される。支持板１１３と基板１１１とが同種であると、温度変化による反りや剥離が低減される。
支持板１１３と基板１１１の平均線膨張係数の差（絶対値）は、基板１１１の寸法形状等に応じて適宜設定されるが、例えば３５×１０−７／℃以下であることが好ましい。ここで、「平均線膨張係数」とは、５０〜３００℃の温度範囲における平均線膨張係数（ＪＩＳ Ｒ ３１０２）をいう。
支持板１１３の厚さは、例えば０．７ｍｍ以下である。また、支持板１１３の厚さは、基板１１１を補強するため、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。支持板１１３の厚さは、基板１１１よりも厚くてもよいし、薄くてもよい
吸着層１１４は、基板１１１を剥離可能に貼り合わせることができ、支持板１１３と吸着層１１４との剥離強度に比べて、基板１１１と吸着層１１４との剥離強度が低くなるものであれば特に制限されない。基板１１１から補強板１１２を剥離する場合、基板１１１と吸着層１１４との間で剥離でき、支持板１１３と吸着層１１４との間では剥離しないことが必要となる。
支持板１１３と吸着層１１４との剥離強度に比べて、基板１１１と吸着層１１４との剥離強度を低くする方法としては、例えば、吸着層１１４を構成するものとして硬化性シリコーン樹脂組成物を用い、支持板１１３上に硬化性シリコーン樹脂組成物を塗布し、硬化させて吸着層１１４を形成した後、吸着層１１４上に基板１１１を貼り合わせる方法が挙げられる。
また、基板１１１と支持板１１３との双方に硬化性シリコーン樹脂組成物を接触させて硬化させたとしても、基板１１１との剥離強度よりも支持板１１３との剥離強度が高くなる場合には、基板１１１と支持板１１３との双方に硬化性シリコーン樹脂組成物を接触させて硬化させてもよい。このような方法としては、例えば、支持板１１３の表面に対して、結合力を高めるためにシラノール基の濃度を高める表面処理を行う方法が挙げられる。
硬化性シリコーン樹脂組成物としては、例えば、線状のオルガノアルケニルポリシロキサンと、線状のオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、触媒等の添加剤とを含有し、加熱により硬化する付加反応型の硬化性シリコーン樹脂組成物が好ましい。付加反応型の硬化性シリコーン樹脂組成物は、他の硬化性シリコーン樹脂組成物に比べて、硬化反応が進行しやすく、硬化収縮も低く、硬化物の剥離が容易である。付加反応型の硬化性シリコーン樹脂組成物の形態としては、溶剤型、エマルジョン型、無溶剤型等が挙げられるが、いずれの形態であってもよい。付加反応型の硬化性シリコーン樹脂組成物としては、例えば国際公開２０１１／０２４７７５号パンフレットに開示されるものが好ましい。
第１のシール材１２、第２のシール材１３は、一対の基板１１１を接着できるものであれば特に制限されず、この種の電子デバイス用部材の製造に一般的に用いられるものを用いることができる。このようなものして、例えば、加熱硬化型のエポキシ系樹脂、紫外線硬化型のエポキシ変性アクリル系樹脂等が挙げられる。シール材の塗布方法は、特に制限されず、ディスペンサやインクジェット装置を用いて描画してもよいし、スクリーン印刷により印刷してもよい。
第１のシール材１２と第２のシール材１３とは、生産性の観点から同一材料からなることが好ましいが、必ずしも同一材料からなるものに限られない。また、第１のシール材１２と第２のシール材１３とは、生産性の観点から同一装置を用いて同一工程で行うことが好ましいが、必ずしも同一装置や同一工程で行うものに限られない。なお、第１のシール材１２および第２のシール材１３は、必ずしも双方を一方の基板１１１に塗布する必要はなく、異なる基板１１１に塗布してもよい。
積層工程は、一対の積層体１１を製造した後、一対の積層体１１の一方または双方の対向面に第１のシール材１２および第２のシール材１３を塗布した後、第１のシール材の内側に充填材料１６を配置し、これら第１のシール材１２、第２のシール材１３、および充填材料１６を介して、一対の積層体１１を減圧下にて積層する。
積層体１１は、例えば、補強板１１２に基板１１１を剥離可能に貼り合わせて製造される。補強板１１２は、例えば、支持板１１３に吸着層１１４となる硬化性シリコーン樹脂組成物を塗布し、該硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させて製造する。積層体１１は、例えば、このようにして製造された補強板１１２の吸着層１１４に基板１１１を貼り合わせて製造する。貼り合わせ方法としては、例えば、加圧チャンバを用いた非接触式の圧着方法、ロールやプレスを用いた接触式の圧着方法が挙げられる。
その後、基板１１１の素子形成領域１４に、電子デバイスに応じてかつ必要に応じて機能層が形成される。例えば、電子デバイスが液晶パネルの場合、機能層として、絶縁膜、透明電極膜、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）等のスイッチング素子、カラーフィルタ（ＣＦ）等が形成される。また、液晶分子が配列できるように、ポリイミド膜等の配向膜が印刷され、配向させるための溝が形成される。
第１のシール材１２は、基板１１１における素子形成領域１４を囲むように塗布される。第２のシール材１３は、第１のシール材１２の外側に所定の形状に塗布される。充填材料１６は、第１のシール材１２の内側に、滴下、塗布等により配置される。また、第２のシール材１３の内側には、必要に応じて間隔保持材が配置される。その後、減圧下にて、第１のシール材１２、充填材料１６、および第２のシール材１３を介して１対の積層体１１を積層する。積層は、例えば、真空チャンバ内にて行うことができる。
硬化工程は、例えば、積層工程後、大気圧下にて、第１のシール材１２および第２のシール材１３の硬化を行う。硬化は、第１のシール材１２および第２のシール材１３の硬化方式に応じて最適な硬化方法を採用でき、例えば、第１のシール材１２および第２のシール材１３として加熱硬化型のエポキシ系樹脂等を用いた場合には加熱により硬化を行い、第１のシール材１２および第２のシール材１３として紫外線硬化型のエポキシ変性アクリル系樹脂等を用いた場合には紫外線照射により硬化を行う。第１のシール材１２と第２のシール材１３とで硬化方式が異なる場合、硬化を２回以上に分けて行ってもよい。
剥離工程は、基板１１１から補強板１１２を剥離する。これにより、電子デバイス用部材を製造できる。剥離は、例えば図３に示すように、補強板１１２の一端部、特に角部から対向する角部に向けて徐々に行うことが好ましい。また、剥離は、基板１１１と補強板１１２との界面に鋭利な刃物状の剥離工具を差し込み、剥離開始部を形成する予備剥離を行った上で、この剥離開始部に水と圧縮空気との混合流体を吹き付ける方法等によって行うことが好ましい。
剥離工具の差し込みは、例えば、第２のシール材１３における内側の線状部分の位置まで剥離が発生するように行うことが好ましい。このようにすることで、第２のシール材１３の剥離を抑制して第１のシール材１２の剥離等を効果的に抑制できる。なお、剥離工具の差し込みは、必ずしも剥離工具自体が第２のシール材１３における内側の線状部分の位置まで到達する必要はない。すなわち、一般に剥離工具を差し込んだとき、剥離工具の先端部よりも先まで剥離が発生する。この剥離工具の先端部よりも先の剥離部分が第２のシール材１３における内側の線状部分の位置まで到達していればよい。
また、剥離は、例えば、一対の補強板１１２を複数の真空吸着パッドによって真空吸着し、この状態で基板１１１と補強板１１２との一端部、特に角部の界面に鋭利な刃物状の剥離工具を差し込み、この差し込み部分から徐々に補強板１１２が剥離するように、補強板１１２を吸着している真空吸着パッドを持ち上げるように移動させて行ってもよい。
剥離の際、一対の基板１１１が第１のシール材１２以外にもその外側で第２のシール材１３によって接着されていることで、基板１１１と第１のシール材１２との剥離を抑制できる。また、基板１１１の破損も抑制できる。
このような電子デバイス用部材を製造する部材製造工程の後、電子デバイス用部材を分割する分割工程を行うことで、電子デバイスを製造できる。分割工程は、第２のシール材１３の配置に応じて、分割位置および分割順序を選択することが好ましく、特に第２のシール材１３を切断しないような分割位置および分割順序を選択することが好ましい。例えば図４に示す配置の場合、まず集合領域１５の一組の対辺（図中、左辺および右辺）とこれに隣接する第２のシール材１３との間の分割部（図示せず）およびその延長線上の部分で分割した後、残りの部分の一組の対辺（図中、上辺および下辺）とこれに隣接する第２のシール材１３との間の分割部（図示せず）で分割することが好ましい。
このようにして製造される電子デバイスとしては、一対の基板間に素子形成領域を囲むようにシール材が配置されたものであって、減圧下にて一対の基板が貼り合わされて製造されるものであれば特に制限されず、各種の電子デバイスが挙げられる。電子デバイスとして、液晶パネル、有機エレクトロルミネセンスパネル、電子ペーパ、液晶レンズ等が挙げられる。
液晶パネルの場合、充填材料１６として、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等の液晶材料が用いられる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。有機エレクトロルミネセンスパネルの場合、充填材料１６として有機エレクトロルミネセンス材料が用いられる。
電子ペーパとしては、例えば、プラスの電荷を有する第１の粒子とマイナスの電荷を有する第２の粒子とを含むマイクロカプセルを溶媒中に複数分散させた電子インクを用い、電子インクに電界を印加することによってマイクロカプセル中の粒子を互いに反対方向に移動させて一方側に集合した粒子の色のみを表示するものが挙げられる。このような電子ペーパの場合、充填材料１６として電子インクが配置される。
また、電子ペーパとして、ツイストボール表示方式が挙げられる。ツイストボール表示方式は、白と黒に塗り分けられた球形粒子を一対の電極間に配置し、一対の電極間に電位差を生じさせて球形粒子の向きを制御して表示を行うものである。このような電子ペーパの場合、充填材料１６として少なくとも球形粒子を有するものが配置される。液晶レンズとは、液晶をレンズ状の空間に封入したものであり、印加する電圧を調整することで、見かけ上の液晶の屈折率を変化させ、光学レンズの機能を実現するものである。
以上、実施形態の電子デバイス用部材の製造方法について説明したが、本発明の趣旨に反しない限度において、かつ必要に応じて、その構成を適宜変更できる。例えば、基板１１１における素子形成領域１４の個数は、必ずしも上記個数に限られない。多数の素子形成領域１４を有するものによれば、より効率的に電子デバイスを製造できる。また、素子形成領域１４の個数は必ずしも複数に限られず、単数でもよい。この場合、集合領域１５の大きさや位置は、その１つの素子形成領域１４の周囲の第１のシール材１２の大きさや位置に一致する。
１１…積層体、１２…第１のシール材、１３…第２のシール材、１４…素子形成領域、１５…集合領域、１６…充填材料、１７…第３のシール材、１１１…基板、１１２…補強板、１１３…支持板、１１４…吸着層、１３１…不連続部、１７１…不連続部
Claims (14)
- 電子デバイスが形成される１以上の素子形成領域を有する基板と前記基板に剥離可能に貼り合わされた補強板とを有する一対の積層体を、前記素子形成領域の周囲に配置される第１のシール材と、前記第１のシール材の集合領域の外側に配置され枠状形状を有する第２のシール材とを介して、減圧下にて積層する積層工程と、
前記第１のシール材および前記第２のシール材を硬化させる硬化工程と、
前記基板から前記補強板を剥離する剥離工程と、を有し、
前記基板は、板厚が０．３ｍｍ以下であり、前記第２のシール材は、前記集合領域の全体を前記枠状形状の内側に含むものを除くものであって、前記集合領域の対角線の延長線上に配置され、かつ一部に不連続部を有することを除いて前記集合領域の周囲の全体に設けられる電子デバイス用部材の製造方法。 - 前記第２のシール材は、前記基板の外周に沿って設けられる請求項１記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記第２のシール材は、その線状部分と前記基板の外周との間隔が１０ｍｍ以下である請求項１または２記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記不連続部は、前記電子デバイス用部材の実際に分割が行われる部分に設けられる請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記集合領域の一組の対辺の外側に前記一組の対辺と平行に延びる分割部を有し、前記不連続部は前記分割部の延長線上に設けられる請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記第１のシール材間に分割部を有し、前記不連続部は前記分割部の延長線上に設けられる請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記第２のシール材の内側に、前記第１のシール材の内側に配置される充填材料と同種の材料、スペーサ、および液体から選ばれる少なくとも１種の間隔保持材を配置する請求項１乃至６のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記基板は、縦７３０ｍｍ×横９２０ｍｍ以上の大きさを有する請求項１乃至７のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記基板は、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂基板、金属基板、半導体基板、または樹脂基板とガラス基板とを貼り合わせた複合体の何れかである請求項１乃至８のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記基板は、無アルカリガラスからなる請求項１乃至８のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 前記基板は、酸化物基準の質量百分率表示で下記組成を有する無アルカリガラスからなる請求項１０記載の電子デバイス用部材の製造方法。
ＳｉＯ２：５０〜６６％
Ａｌ２Ｏ３：１０．５〜２４％
Ｂ２Ｏ３：０〜１２％
ＭｇＯ：０〜８％
ＣａＯ：０〜１４．５％
ＳｒＯ：０〜２４％
ＢａＯ：０〜１３．５％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜２９．５％
ＺｎＯ：０〜５％ - 前記電子デバイスは、液晶表示パネル、OLEDまたは電子ペーパの何れかである請求項１乃至１１のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法。
- 請求項１乃至１２のいずれか１項記載の電子デバイス用部材の製造方法によって電子デバイス用部材を製造する部材製造工程と、
前記電子デバイス用部材を分割して電子デバイスを製造する分割工程と
を有する電子デバイスの製造方法。 - 電子デバイスが形成される１以上の素子形成領域を有する基板と前記基板に剥離可能に貼り合わされた補強板とを有し、互いの基板が対向して配置される一対の積層体と、
前記一対の積層体間の前記素子形成領域の周囲に設けられる第１のシール材と、
前記第１のシール材の集合領域の外側に配置され枠状形状に由来して形成された第２のシール材と、を有し、
前記基板は、板厚が０．３ｍｍ以下であり、前記第２のシール材は、前記集合領域の全体を前記枠状形状の内側に含むものを除くものであって、前記集合領域の対角線の延長線上に配置され、かつ一部に不連続部を有することを除いて前記集合領域の周囲の全体に設けられる電子デバイス用部材。
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