JP5645123B2 - ガラスフィルム積層体及びその製造方法並びにガラスフィルムの製造方法 - Google Patents

ガラスフィルム積層体及びその製造方法並びにガラスフィルムの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子デバイス、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ、太陽電池、リチウムイオン電池、デジタルサイネージ、タッチパネル、電子ペーパー等のガラス基板に使用されるガラスフィルムや、有機ＥＬ照明のカバーガラスや医薬品パッケージ等に使用されるガラスフィルムを、支持ガラスによって支持したガラスフィルム積層体、及びガラスフィルムに関する。
省スペース化の観点から、従来普及していたＣＲＴ型ディスプレイに替わり、近年は液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等のフラットパネルディスプレイが普及している。これらのフラットパネルディスプレイにおいては、さらなる薄型化が要請される。特に有機ＥＬディスプレイには、折りたたみや巻き取ることによって持ち運びを容易にすると共に、平面だけでなく曲面にも使用可能とすることが求められている。また、平面だけでなく曲面にも使用可能とすることが求められているのはディスプレイには限られず、例えば、自動車の車体表面や建築物の屋根、柱や外壁等、曲面を有する物体の表面に太陽電池を形成したり、有機ＥＬ照明を形成したりすることができれば、その用途が広がることとなる。従って、これらデバイスに使用される基板やカバーガラスには、更なる薄板化と高い可撓性が要求される。
有機ＥＬディスプレイに使用される発光体は、酸素や水蒸気等の気体が接触することにより劣化する。従って有機ＥＬディスプレイに使用される基板には高いガスバリア性が求められるため、ガラス基板を使用することが期待されている。しかしながら、基板に使用されるガラスは、樹脂フィルムと異なり引っ張り応力に弱いため可撓性が低く、ガラス基板を曲げることによりガラス基板表面に引っ張り応力がかけられると破損に至る。ガラス基板に可撓性を付与するためには超薄板化を行う必要があり、下記特許文献１に記載されているような厚み２００μｍ以下のガラスフィルムが提案されている。
フラットパネルディスプレイや太陽電池等の電子デバイスに使用されるガラス基板には、透明導電膜等の膜付け処理や、洗浄処理等、様々な電子デバイス製造関連の処理がなされる。ところが、これら電子デバイスに使用されるガラス基板のフィルム化を行うと、ガラスは脆性材料であるため多少の応力変化により破損に至り、上述した各種電子デバイス製造関連処理を行う際に、取り扱いが大変困難であるという問題がある。加えて、厚み２００μｍ以下のガラスフィルムは可撓性に富むため、製造関連処理を行う際に位置決めを行い難く、パターンニング時にずれ等が生じるという問題もある。
そこで、上述した問題を解決するために、下記特許文献２に記載されている積層体が提案されている。下記特許文献２では、支持ガラス基板とガラスシートとが繰返しの使用によってもほぼ一定に維持される粘着材層を介して積層された積層体が提案されている。これによれば、単体では強度や剛性のないガラスシートを用いても、従来のガラス用液晶表示素子製造ラインを共用して、液晶表示素子を製造することが可能となり、工程終了後は、支持ガラス基板を剥離することが可能となっている。また、支持体にガラス基板を使用しているため、熱反り等をある程度防止することが可能となっている。加えて、支持体の剛性が高いため、製造関連処理の際の位置決め時やパターンニング時に積層体がずれるという問題も生じ難い。
特開２００８−１３３１７４号公報 特開平８−８６９９３号公報
しかしながら、支持ガラス基板を剥離した後に粘着性物質がガラスフィルムに残存し、汚れの原因となるという問題がある。さらに、最終的に積層体のガラスフィルムを支持ガラス基板から剥離して、ガラスフィルムのみとする際に、支持ガラス基板上の粘着剤層の粘着力を強く設定した場合は、その引っ張り応力に耐えられず、脆性材料であるガラスフィルムが破損し易いという問題がある。また、粘着剤層の粘着力を弱く設定した場合は、支持ガラス基板とガラスフィルムとの接着が不十分となり、製造関連処理の際に支持ガラス基板とガラスフィルムとがずれることに起因する位置決めミスやパターニングのずれ等が生じるおそれがある。
本発明の第１の目的は、製造関連処理を行う際にはガラスフィルムを強固に支持体によって支持させつつ、製造関連処理後にガラスフィルムを各種デバイスに組み込む際には、支持体からガラスフィルムを容易に剥離させることを可能にすることである。
本発明の第２の目的は、ガラスフィルムを支持体から剥離した後において、粘着剤がガラスフィルムに残存することを確実に防止することを可能とするガラスフィルム積層体を提供することである。
本発明は、ガラスフィルムと支持体とを積層したガラスフィルム積層体であって、前記ガラスフィルムの接触面と前記支持体の接触面との積層部に、接着力が相対的に強い領域と弱い領域とが設けられていることを特徴とするガラスフィルム積層体を提供する。ここで、本発明で用いる支持体には、ガラスやセラミック等の無機材料で形成されたもの、樹脂材料や金属材料で形成されたものが含まれる。また、接着力が相対的に弱い領域は、接着力が無い領域であっても良い。さらに、本発明のガラスフィルム積層体には、前記ガラスフィルムの接触面と前記支持体の接触面とを直接接触させて接着させたもの、前記ガラスフィルムの接触面と前記支持体の接触面とを粘着剤層（接着剤層）を介して接着させたものが含まれる。前者の場合、前記支持体をガラスで形成し（支持ガラス）、前記ガラスフィルムの接触面及び前記支持ガラスの接触面のうち少なくとも一方に、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設けた構成にする。後者の場合、粘着剤層（接着剤層）を、接着力が相対的に強い層領域と弱い層領域とを有する構成とし、あるいは、積層部の一部領域に粘着剤層（接着剤層）を設けない構成とする。
本発明において、前記支持体をガラスで形成し（支持ガラス）、前記ガラスフィルムの接触面及び前記支持ガラスの接触面のうち少なくとも一方に、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とが設けられている構成とすることが好ましい。
例えば、前記支持ガラスの接触面に、前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設けることができる。
前記表面粗さが相対的に小さい領域は、表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とは、表面粗さＲａの差が０．１ｎｍ以上であることが好ましい。
本発明において、前記接触面の外周部に前記表面粗さが相対的に小さい領域を有し、前記外周部に囲まれた内部に、前記表面粗さが相対的に大きい領域を有する構成とすることができる。
あるいは、前記接触面の角部に、前記表面粗さが相対的に小さい領域を有する構成とすることができる。
あるいは、前記接触面の外周部に、前記表面粗さが相対的に大きい領域を有し、前記外周部に囲まれた内部に、前記表面粗さが相対的に小さい領域を有する構成とすることができる。
あるいは、前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とが、前記接触面に帯状に交互に設けられている構成とすることができる。
また、前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとが、縁部の少なくとも一部において段差を設けて積層されている構成とすることができる。
また、本発明は、ガラスフィルムと支持ガラスとを積層したガラスフィルム積層体の製造方法であって、前記ガラスフィルムの接触面及び前記支持ガラスの接触面のうち少なくとも一方の一部領域を粗面化する工程と、前記接触面同士を接触させた状態で前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとを積層する工程とを有する構成を提供する。
上記構成において、前記ガラスフィルム及び前記支持ガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されていることが好ましい。
また、前記粗面化は、フッ酸によるエッチング処理、大気圧プラズマによるエッチング処理、薄膜の形成による粗面化、サンドブラストによる粗面化処理の中から選択されるいずれか１種又は２種以上とすることができる。
また、本発明は、支持ガラスの接触面及びガラスフィルムの接触面のうち少なくとも一方に、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設ける第１の工程と、前記支持ガラスの接触面と前記ガラスフィルムの接触面とを貼り合わせることによってガラスフィルム積層体とする第２の工程と、前記ガラスフィルム積層体に対して製造関連処理を行う第３の工程と、前記製造関連処理後に前記ガラスフィルムを前記支持ガラスから剥離する第４の工程とを有するガラスフィルムの製造方法を提供する。
本発明によれば、前記ガラスフィルムの接触面と前記支持体の接触面との積層部に、接着力が相対的に強い領域と弱い領域とが設けられていることから、接着力が相対的に強い領域により、支持体上にガラスフィルムを強固に積層させた状態で、安定して製造関連処理を施すことができる。加えて、接着力が相対的に弱い領域を有することから、製造関連処理後に接着力の相対的に弱い領域からガラスフィルムを容易に剥離することができる。従って、支持体とガラスフィルムとの接着力が全体的に強すぎることに起因するガラスフィルム剥離時の破損を防止しつつ、接着力が全体的に弱すぎることに起因する製造関連処理時におけるガラスフィルムの不当な剥離脱落を防止することができる。
前記支持体をガラスで形成し（支持ガラス）、前記ガラスフィルムの接触面及び前記支持ガラスの接触面のうち少なくとも一方に、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設けることにより、表面粗さが相対的に大きい領域（以下、粗面という）ではガラスフィルムと支持ガラスとが弱い力で接着し、表面粗さが相対的に小さい領域（以下、平滑面という）ではガラスフィルムと支持ガラスとが強い力で接着する。平滑面同士の接触では、両表面に存在する水酸基同士が水素結合することが可能な程に、両表面間の距離が小さくなると考えられ、そのため密着性が良く、接着剤を使用しなくてもガラスフィルムの接触面と支持ガラスの接触面とを強固に安定して接着させることが可能となると考えられている。これにより、支持ガラス上にガラスフィルムを強固に積層させた状態で安定して製造関連処理を施すことができると共に、製造関連処理後においては粗面からガラスフィルムを容易に剥離することができる。また、接着剤を使用しないため、支持ガラスからガラスフィルムを剥離したとしても、接着剤が全く残存しないガラスフィルムとすることができる。
前記支持ガラスは再利用可能であるため、前記支持ガラスの接触面に、前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設ける構成とすることにより、例えば支持ガラスの接触面の一部領域に対して粗面化処理を一度行えば、再度の粗面化処理を行うことなく、該支持ガラスをそのまま再利用することができるので、製造工程の簡略化になる。また、ガラスフィルムは、デバイスのガラス基板として使用するため、裏面側であっても粗面化処理を行うことは、好ましくない場合がある。
前記表面粗さが相対的に小さい領域は、表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下であると、ガラスフィルムと支持ガラスとをより強固に接着させることができる。
前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とは、表面粗さＲａの差が０．１ｎｍ以上であると、支持ガラスとガラスフィルムとを適切に接着させることができ、製造関連処理時において良好な位置決めを可能としつつ、製造関連処理後には、支持ガラスからガラスフィルムを容易に剥離することが可能となる。よって、接着性と剥離性とのバランスをとることが可能となる。
前記接触面の外周部に前記表面粗さが相対的に小さい領域を有し、前記外周部に囲まれた内部に、前記表面粗さが相対的に大きい領域を有する構成とすることにより、ガラスフィルムと支持ガラスとを接触面の外周部に沿って少ない接着面積で強固に接着させることができる。また、製造関連処理工程に溶媒を使用する工程を有していたとしても、ガラスフィルムと支持ガラスとの隙間から溶媒が浸入することを防止することができる。
前記接触面の角部に、前記表面粗さが相対的に小さい領域を有する構成とすることにより、ガラスフィルムの角部を支持ガラスと強固に接着させることができ、より少ない接着面積でガラスフィルムと支持ガラスとを積層することができる。
前記接触面の外周部に、前記表面粗さが相対的に大きい領域を有し、前記外周部に囲まれた内部に、前記表面粗さが相対的に小さい領域を有する構成とすることにより、支持ガラスからガラスフィルムを剥離する際に、ガラスフィルムの外周部から容易に剥離を開始することができる。
前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とが、前記接触面に帯状に交互に設けられている構成とすることにより、前記帯状の領域の長手方向にガラスフィルムの剥離を行うことにより、一定の力で安定して支持ガラスとガラスフィルムとの剥離を行うことができる。
前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとは、縁部の少なくとも一部において段差を設けて積層されている構成とすることにより、支持ガラスからガラスフィルムが食み出している場合は、ガラスフィルムと支持ガラスとをより容易かつ確実に剥離することが可能となる。一方、ガラスフィルムから支持ガラスが食み出している場合は、ガラスフィルムの端部を打突等から適切に保護することが可能となる。
また、本発明に係るガラスフィルム積層体の製造方法は、前記ガラスフィルムの接触面及び前記支持ガラスの接触面のうち少なくとも一方の一部領域を粗面化する工程と、前記接触面同士を接触させた状態で前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとを積層する工程とを有するので、上述したガラスフィルム積層体を容易に製造することができる。
前記ガラスフィルム及び前記支持ガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されていると、表面粗さが小さく平滑性の高い表面を有するので、その表面の一部領域を粗面化することにより、上述したガラスフィルム積層体をより一層容易に製造することができる。
前記粗面化が、フッ酸によるエッチング処理、大気圧プラズマによるエッチング処理、薄膜の形成による粗面化、サンドブラストによる粗面化処理の中から選択されるいずれか１種又は２種以上であると、適宜マスキングテープ等を使用することにより、粗面化された領域と粗面化されていない領域とからなる接触面を容易に作製することができる。
また、本発明に係るガラスフィルム積層体の製造方法は、支持ガラスの接触面及びガラスフィルムの接触面のうち少なくとも一方に、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設ける第１の工程と、前記支持ガラスの接触面と前記ガラスフィルムの接触面とを貼り合わせることによってガラスフィルム積層体とする第２の工程と、前記ガラスフィルム積層体に対して製造関連処理を行う第３の工程と、前記製造関連処理後に前記ガラスフィルムを前記支持ガラスから剥離する第４の工程とを有するので、様々な用途のために製造関連処理がなされたガラスフィルムを、容易に製造することができる。
本発明に係るガラスフィルム積層体の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。 ガラスフィルム、及び、支持ガラスの製造装置の説明図である。 角部に平滑面を有するガラスフィルム積層体の図である。 中央部に平滑面を有するガラスフィルム積層体の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。 支持ガラスの面上において、帯状に粗面と平滑面とが交互に設けられているガラスフィルム積層体の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。 ガラスフィルムと支持ガラスとを縁部において段差を設けて積層したガラスフィルム積層体の図であって、（ａ）は支持ガラスがガラスフィルムから食み出している形態の図、（ｂ）はガラスフィルムが支持ガラスから食み出している形態の図である。
以下、本発明に係るガラスフィルム積層体の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
本発明に係るガラスフィルム積層体（１）は、図１に示す通り、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とで構成される。支持ガラス（３）の接触面には、表面粗さが相対的に小さい平滑面（４）と表面粗さが相対的に大きい粗面（５）とが設けられ、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とは、接着剤等を使用することなく積層されている。
ガラスフィルム（２）は、ケイ酸塩ガラスが用いられ、好ましくはシリカガラス、ホウ珪酸ガラスが用いられ、最も好ましくは無アルカリガラスが用いられる。ガラスフィルム（２）にアルカリ成分が含有されていると、表面において陽イオンの脱落が発生し、いわゆるソーダ吹きの現象が生じ、構造的に粗となる。この場合、ガラスフィルム（２）を湾曲させて使用していると、経年劣化により粗となった部分から破損する可能性がある。尚、ここで無アルカリガラスとは、アルカリ成分（アルカリ金属酸化物）が実質的に含まれていないガラスのことであって、具体的には、アルカリ金属酸化物が１０００ｐｐｍ以下のガラスのことである。本発明でのアルカリ金属酸化物の含有量は、好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは３００ｐｐｍ以下である。
ガラスフィルム（２）の厚みは、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは５μｍ〜２００μｍ、最も好ましくは５μｍ〜１００μｍである。これによりガラスフィルム（２）の厚みをより薄くして、適切な可撓性を付与することができる。また、ガラスフィルム（２）の厚みを薄くすると、ハンドリング性が困難で、かつ、位置決めミスやパターニング時のずれ等の問題が生じやすくなるおそれがあるが、本発明では支持ガラス（３）を使用することにより、製造関連処理を容易に行うことができる。一方、ガラスフィルム（２）の厚みが５μｍ未満であると、ガラスフィルム（２）の強度が不足がちになり、ガラスフィルム積層体（１）からガラスフィルム（２）を剥離して、デバイスに組み込む際に破損を招き易くなる。他方、ガラスフィルム（２）の厚みが３００μｍを超えると、ガラスフィルムに可撓性を付与させ難くなるおそれがある。
支持ガラス（３）は、ガラスフィルム（２）と同様、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス等が用いられる。支持ガラス（３）については、ガラスフィルム（２）との３０〜３８０℃における熱膨張係数の差が、５×１０−７／℃以内のガラスを使用することが好ましい。これにより製造関連処理の際に熱処理を行ったとしても、膨張率の差による熱反り等が生じ難く、安定した積層状態を維持できるガラスフィルム積層体（１）とすることが可能となる。
支持ガラス（３）の厚みは、４００μｍ以上であることが好ましい。支持ガラス（３）の厚みが４００μｍ未満であると、支持ガラス単体で取り扱う場合に、強度の面で問題が生じる可能性があるからである。支持ガラス（３）の厚みは、４００μｍ〜７００μｍであることが好ましく、５００μｍ〜７００μｍであることが最も好ましい。これによりガラスフィルム（２）を確実に支持することが可能となる。
本発明に使用されるガラスフィルム（２）及び支持ガラス（３）は、ダウンドロー法によって成形されていることが好ましい。ガラスフィルム（２）の表面をより滑らかに成形することができるからである。特に、図２に示すオーバーフローダウンドロー法は、成形時にガラス板の両面が、成形部材と接触しない成形法であり、得られたガラス板の両面（透光面）には傷が生じ難く、研磨しなくても高い平滑性を得ることができるからである。これにより、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とを平滑面（４）においてより強固に接着させることが可能となる。
断面が楔型の成形体（７）の下端部（７１）から流下した直後のガラスリボン（Ｇ）は、冷却ローラ（８）によって幅方向の収縮が規制されながら下方へ引き伸ばされて所定の厚みまで薄くなる。次に、前記所定厚みに達したガラスリボン（Ｇ）を徐冷炉（アニーラ）で徐々に冷却し、ガラスリボン（Ｇ）の熱歪を除き、ガラスリボン（Ｇ）を所定寸法に切断して、ガラスフィルム（２）及び支持ガラス（３）が成形される。
支持ガラス（３）の接触面には、図１に示す通り、平滑面（４）と粗面（５）とが設けられている。支持ガラス（３）の接触面にガラスフィルム（２）を貼り合わせることにより、平滑面（４）では密着性がよいため、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とが強い力で接着しつつ、粗面（５）ではガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とが弱い力で接着する。これにより、支持ガラス（３）上にガラスフィルム（２）を強固に積層させた状態で製造関連処理を施すことができると共に、製造関連処理後においては粗面（５）からガラスフィルム（２）を容易に剥離することができる。尚、図１、図３、図４の平面図において、支持ガラス（３）の接触面における粗面（５）については、斜線を付している。また、図１、図４、及び図５の断面図において、粗面（５）については、太線で表示をしている。
支持ガラス（３）の接触面における平滑面（４）の表面粗さＲａは２．０ｎｍ以下であることが好ましい。平滑面（４）のＲａが２．０ｎｍ以下であることにより、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）の単位面積当たりにおける接着面積が増加することで密着性が向上し、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とを強固に接着させることができる。ガラスフィルム（２）の接触面の表面粗さＲａも、２．０ｎｍ以下であることが好ましい。ガラスフィルム（２）及び支持ガラス（３）の接触面の平滑面の表面粗さＲａは、それぞれ１．０ｎｍ以下であることがより好ましく、０．５ｎｍ以下であることがさらに好ましく、０．２ｎｍ以下であることが最も好ましい。
支持ガラス（３）の接触面における平滑面（４）と粗面（５）との表面粗さＲａの差は、０．１ｎｍ以上が好ましく、０．３ｎｍ以上がより好ましい。これにより、平滑面（４）において支持ガラス（３）とガラスフィルム（２）とを適切に接着させることができ、かつ、支持ガラス（３）からガラスフィルム（２）を容易に剥離することが可能となる。一方、表面粗さＲａの差が０．１ｎｍ未満であると、表面粗さに差を設けた効果が得られ難い。また、支持ガラス（３）の接触面における平滑面（４）と粗面（５）との表面粗さＲａの差は、接着性と剥離性という観点からは特に限定されないが、粗面形成の省力化の観点から、２０００ｎｍ以下が好ましい。
支持ガラス（３）の接触面において、平滑面（４）と粗面（５）との割合は、１：１０００〜５：１であることが好ましい。接着性と剥離性との調和を図るため、１：５００〜４：１であることがより好ましく、１：２００〜３：１であることが最も好ましい。なお、ガラスフィルム（２）の接触面に平滑面（４）と粗面（５）とを設ける場合も、上記と同様の割合にするのが好ましい。
図１に示す通り、支持ガラス（３）の接触面の外周部に沿って平滑面（４）が設けられ、平滑面（４）に囲まれた内部に、表面粗さＲａが相対的に大きい粗面（５）が設けられている構成とすることができる。これにより、少ない接着面積でガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とをガラスフィルム積層体（１）の外周部に沿って強固に接着させることができる。製造関連処理工程に液体を使用する工程を有していたとしても、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）との隙間から液体が浸入することを防止することができ、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とが容易に剥離するのを防止することができる。
図３に示す通り、支持ガラス（３）の接触面の角部（３１）に平滑面（４）を有している構成としても良い。これにより、ガラスフィルム（２）の接触面の角部を支持ガラス（３）と強固に接着させることができ、少ない接着面積でガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とを積層することができる。
図４に示す通り、支持ガラス（３）の外周部に粗面（５）を有し、粗面（５）に囲まれた内部に、平滑面（４）が設けられている構成としても良い。これにより、支持ガラス（３）からガラスフィルム（２）を剥離する際に、容易に剥離を開始することができる。ガラスフィルム（２）の中央部のみを接触させることにより、ガラスフィルム（２）が撓んだ状態で接着することがない。これにより、製造関連処理時の際に不利な凹凸が生じるのを確実に防止することができる。尚、製造関連処理において、溶媒を使用する工程を有する場合は、ガラスフィルム積層体（１）側部にマスキングテープを貼ることもできる。
図５に示す通り、支持ガラス（３）の接触面において、帯状の粗面（５）と帯状の平滑面（４）とが交互に設けられている構成とすることができる。粗面（５）及び平滑面（４）の長手方向（図５（ａ）での上下方向）にガラスフィルム（２）の剥離を行うことにより、支持ガラス（３）とガラスフィルム（２）との接着力が一定であるため、一定の力で剥離することで安定して支持ガラス（３）とガラスフィルム（２）との剥離を行うことができる。
支持ガラス（３）の接触面に、表面粗さの相対的に大きい領域と小さい領域を設ける手段として、例えば以下の方法を挙げることができる。
表面品位が優れた支持ガラス（３）の接触面の一部をマスキングテープ等によって保護し、物理的手段、又は化学的手段を使用することで粗面化処理を行う。処理後にマスキングテープを除去することによって、マスキングテープ等で保護された平滑面（４）と粗面化された粗面（５）とが接触面に形成される。
物理的な粗面化手段としては、支持ガラス（３）の接触面をマスキングテープ等によって保護した後に、露出した面をサンドブラストによって粗面化する方法や、薄膜を形成することによって粗面化する方法等が上げられる。特に支持ガラスの表面精度が良好な場合は、支持ガラス（３）の接触面をマスキングテープ等によって保護した後に、露出した面に対してアルミナや酸化セリウムを使用した研磨を施すようにしても良い。また、化学的な粗面化手段としては、フッ酸によるエッチングや、大気圧プラズマを使用する方法等が挙げられる。
図６は、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とを縁部において段差（６）を設けて積層したガラスフィルム積層体（１）を示している。
図６（ａ）では、ガラスフィルム（２）よりも支持ガラス（３）が食み出すように段差（６１）が設けられている。これにより、ガラスフィルム（２）の端部をより適切に保護することができる。尚、図６（ａ）の形態の場合は、図４に関連して説明したように、ガラスフィルム（２）の周辺部に粗面（５）を有する形態が好ましい。周辺部が粗面（５）であるため、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）の間に薄板状の部材（樹脂シート等）を差し込むことによって、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とを容易に剥離することができる。
一方、図６（ｂ）では、支持ガラス（３）よりもガラスフィルム（２）が食み出した状態で段差（６２）が設けられている。これにより、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）の剥離開始時において、ガラスフィルム（２）のみを容易に把持することが可能となり、両者をより容易かつ確実に剥離することが可能となる。段差（６２）は、ガラスフィルム積層体（１）の周辺部の少なくとも一部に設けられていればよく、例えば、ガラスフィルム積層体（１）が平面視矩形状の場合は、４辺のうち少なくとも１辺に設けられていればよい。また、支持ガラス（３）の４隅の一部に切り欠き（オリフラ）を設けることによって、段差を設けてもよい。尚、図６（ｂ）の形態の場合は、図１に関連して説明したように、ガラスフィルム（２）の周辺部に平滑面（４）を有する形態が好ましい。周辺部が平滑面（４）であるため、製造関連処理に溶媒を使用する場合に、溶媒がガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）との間から浸入するのを防止することができる。
ガラスフィルム（３）の食み出し量は、０．１ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。０．１ｍｍ未満であると、剥離開始時においてガラスフィルム（２）の縁部を把持し難くなる可能性があり、２０ｍｍを超えるとガラスフィルム積層体（１）の側縁に打突等の外力が加わった場合にガラスフィルム（２）が破損する可能性がある。
さらに、ガラスフィルム積層体（１）の端部において、ガラスフィルム（２）の縁部から支持ガラス（３）の縁部を食み出させて形成された段差と、支持ガラス（３）の縁部からガラスフィルム（２）の縁部を食み出させて形成された段差（４）の両方の段差が形成されたガラスフィルム積層体（１）とすることにより、ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）とを夫々同時に把持することが可能となり、さらに容易にガラスフィルム（２）を剥離させることが可能となる。各段差は、相互に近接させて形成することが最も好ましい。
本発明に係るガラスフィルム積層体（１）のガラスフィルム（２）の表面に、成膜、焼成、洗浄、パターンニング等、様々な電子デバイス製造関連処理が行われる。製造関連処理後にガラスフィルム（２）は、ガラスフィルム積層体（１）の支持ガラス（３）から剥離される。ガラスフィルム（２）と支持ガラス（３）の間に、シートを挿入することで、ガラスフィルム（２）の剥離を行う。当該シートは、強度が高く、表面が滑らかなものが好ましく、テフロン（登録商標）シートを使用することが好ましい。シートを浅く挿入することが好ましい。シートを深く挿入すると、シートとガラスの接触面積が大きくなり、摩擦力が増すため、剥離時にガラスフィルム（２）が破損するおそれがある。剥離後、ガラスフィルム（２）は、夫々目的とする用途に使用され、例えば電子デバイスのガラス基板等に適宜使用される。ガラスフィルム（２）を剥離した後の支持ガラス（３）は、再利用可能である。
以上、上記実施形態では、支持ガラス（３）の接触面に表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設けたが、これには限定されず、ガラスフィルム（２）の接触面に表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設けても良い。また、支持ガラス（３）の接触面とガラスフィルム（２）の接触面の双方に、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設けても良い。
以下、本発明のガラスフィルム積層体を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例）
縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み５００μｍの矩形状の透明なガラス板を支持ガラスとして使用した。支持ガラスの一角に、縦３ｍｍ、横３ｍｍの直角三角形の切り欠き（オリフラ）を設けた。支持ガラスの接触面に積層するガラスフィルムとして、縦２９８ｍｍ、横２９８ｍｍ、厚み１００μｍのガラスフィルムを使用した。支持ガラスとガラスフィルムは、日本電気硝子株式会社製の無アルカリガラス（製品名：ＯＡ−１０Ｇ、３０〜３８０℃における熱膨張係数：３８×１０−７／℃）を使用した。オーバーフローダウンドロー法によって支持ガラスとガラスフィルムとを成形した。支持ガラスの接触面の４角をマスキングテープで保護し、１％のフッ酸溶液を支持ガラスの接触面に塗布することで、粗面化処理を行った。フッ酸溶液を塗布してから３０秒経過後に洗浄処理を行い、マスキングテープを除去することによって、マスキングテープで保護した面を平滑面、フッ酸処理面を粗面とした。支持ガラスの接触面における平滑面と粗面の表面粗さＲａをＶｅｅｃｏ社製ＡＦＭ（Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ ＩＩＩ ａ）を用いて、スキャンサイズ１０μｍ、スキャンレイト１Ｈｚ、サンプルライン５１２の条件で測定した。表面粗さＲａは、測定範囲１０μｍ四方の測定値から算出した。支持ガラス上の粗面の表面粗さＲａは０．５ｎｍ、平滑面の表面粗さＲａは０．２ｎｍだった。ガラスフィルムの表面粗さＲａは、０．２ｎｍであった。
その後、支持ガラスの接触面にガラスフィルムを積層させて、実施例のガラスフィルム積層体を得た。得られたガラスフィルム積層体について、ガラスフィルムの表面に洗浄処理、成膜処理を行ったところ、支持ガラスとガラスフィルムは良好に接着しており、問題なく処理時の位置決め、ハンドリングを行うことができた。支持ガラスの一角に設けた切り欠き（オリフラ）部にできる段差（図５を参照）から、テフロン（登録商標）シートを挿入し、挿入領域を広げていくことで、支持ガラスからガラスフィルムを剥離したところ、粗面から良好に剥離することができ、ガラスフィルムが破損することはなかった。
（比較例１）
支持ガラスの接触面に対して粗面化処理を行わなかった以外は、上述の実施例と同様の方法で、比較例１のガラスフィルム積層体を得た。尚、支持ガラス、ガラスフィルム共に接触面の表面粗さＲａは０．２ｎｍであった。
得られた比較例１のガラスフィルム積層体について、ガラスフィルムの表面に成膜処理、洗浄処理を行ったところ、支持ガラスとガラスフィルムが良好に接着しており、問題なく処理時の位置決め、ハンドリングを行うことができた。しかし、処理後にテフロン（登録商標）シートが中央辺りまで挿入されたときにテフロン（登録商標）シートが撓み、接着力が強すぎることによりガラスフィルムが大きく曲がり、剥離時にガラスフィルムが破損するものが一部あった。
（比較例２）
支持ガラスの接触面にアルミナ及び酸化セリウムによる研磨処理を行うことにより、接触面の表面粗さＲａが均一に２．２ｎｍとなるように調整した。その後、支持ガラスの接触面にガラスフィルムを積層させることにより、比較例２のガラスフィルム積層体を作製した。
得られた比較例２のガラスフィルム積層体について、ガラスフィルムの表面に洗浄処理、成膜処理を行ったところ、接着力が不十分な場合があり、処理時に支持ガラスがガラスフィルムから剥離するものが一部あり、位置決め、ハンドリングを良好に行うことができなかった。
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや太陽電池等のデバイスに使用されるガラス基板、及び有機ＥＬ照明のカバーガラスを作製する場合に好適に使用することができる。
１ ガラスフィルム積層体
２ ガラスフィルム
３ 支持ガラス
４ 平滑面
５ 粗面

Claims (13)

  1. ガラスフィルムと支持ガラスとを積層したガラスフィルム積層体であって、
    前記ガラスフィルムの接触面及び前記支持ガラスの接触面のうち少なくとも一方に、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とが設けられており、
    前記表面粗さが相対的に大きい領域で、前記支持ガラスと前記ガラスフィルムとが接着している
    ことを特徴とするガラスフィルム積層体。
  2. 前記支持ガラスの接触面に、前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガラスフィルム積層体。
  3. 前記表面粗さが相対的に小さい領域は、表面粗さＲａが２．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスフィルム積層体。
  4. 前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とは、表面粗さＲａの差が０．１ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガラスフィルム積層体。
  5. 前記接触面の外周部に前記表面粗さが相対的に小さい領域を有し、前記外周部に囲まれた内部に、前記表面粗さが相対的に大きい領域を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガラスフィルム積層体。
  6. 前記接触面の角部に、前記表面粗さが相対的に小さい領域を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガラスフィルム積層体。
  7. 前記接触面の外周部に、前記表面粗さが相対的に大きい領域を有し、前記外周部に囲まれた内部に、前記表面粗さが相対的に小さい領域を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガラスフィルム積層体。
  8. 前記表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とが、前記接触面に帯状に交互に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガラスフィルム積層体。
  9. 前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとは、縁部の少なくとも一部において段差を設けて積層されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のガラスフィルム積層体。
  10. ガラスフィルムと支持ガラスとを積層したガラスフィルム積層体の製造方法であって、
    前記ガラスフィルムの接触面及び前記支持ガラスの接触面のうち少なくとも一方の一部領域を前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとが接着する程度に粗面化する工程と、前記接触面同士を接触させた状態で前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとを積層する工程とを有することを特徴とするガラスフィルム積層体の製造方法。
  11. 前記ガラスフィルム及び前記支持ガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されていることを特徴とする請求項１０に記載のガラスフィルムの製造方法。
  12. 前記粗面化は、フッ酸によるエッチング処理、大気圧プラズマによるエッチング処理、薄膜の形成による粗面化、サンドブラストによる粗面化処理の中から選択されるいずれか１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のガラスフィルム積層体の製造方法。
  13. 支持ガラスの接触面及びガラスフィルムの接触面のうち少なくとも一方の一部領域を前記ガラスフィルムと前記支持ガラスとが接着する程度に粗面化することで、表面粗さが相対的に大きい領域と小さい領域とを設ける第１の工程と、前記支持ガラスの接触面と前記ガラスフィルムの接触面とを貼り合わせることによってガラスフィルム積層体とする第２の工程と、前記ガラスフィルム積層体に対して製造関連処理を行う第３の工程と、前記製造関連処理後に前記ガラスフィルムを前記支持ガラスから剥離する第４の工程とを有することを特徴とするガラスフィルムの製造方法。
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