JP6376271B1 - フレキシブルデバイス用積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フレキシブルデバイス用積層体101の製造方法であって下記工程(i)、(ii)および(iii)を備え、ポリイミド層110の片面に機能層を有し、ポリイミド層のもう一方の面に、切削部が設けられた表面保護フィルム150を有する。(i)片面に機能層170を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルムを仮貼付させる。(ii)工程(i)後、前記表面保護フィルムの一部を除去し、切削部を設ける。(iii)工程(ii)後、エネルギー線照射処理および加熱処理の少なくともいずれかにより、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させる。
【選択図】図1
Description
本発明に係るフレキシブルデバイス用積層体の製造方法は、下記工程(i)、(ii)、および(iii)を備え、ポリイミド層の片面に機能層を有し、ポリイミド層のもう一方の面に、フィルムの一部を除去してなる、切削部が設けられた表面保護フィルムを有するフレキシブルデバイス用積層体を製造することを特徴とする。
工程(i):片面に機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルムを仮貼付させる工程
工程(ii):工程(i)後、前記表面保護フィルムの一部を除去し、切削部を設ける工程
工程(iii):工程(ii)後、エネルギー線照射処理および加熱処理の少なくともいずれかにより、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させる工程
本発明のフレキシブルデバイス用積層体としては、フレキシブルディスプレー、フレキシブル回路基板、フレキシブルタッチパネル等に用いられる積層体が挙げられ、片面に機能層を有するポリイミド層と、ポリイミド層のもう一方の面に切削部が設けられた表面保護フィルムとを有する積層体である。
ここで機能層とは、電気的な機能を担い、電気を伝送したり、電気により何らかの機能を実現するために機能部品を配置してなる積層体であって、ディスプレーの画像表示調整機能を有する積層体、回路を構成する電子部品を電気的に接続するための積層体、またはタッチパネルにより表示やコンピュータへの入力を可能とする機能を有する積層体等を指す。
以下、フレキシブルディスプレー、およびフレキシブル回路基板を例に本発明の実施形態について説明するが、これらに限定されるものではない。
<フレキシブル液晶ディスプレー用積層体>
本発明のフレキシブルデバイス用積層体として、フレキシブルディスプレーに用いられる例を、フレキシブル液晶ディスプレーをもとに、図1〜図4により説明する。
図1に示すように、ポリイミド層110、機能層170、および表面保護フィルム150を有する。すなわち、片面に機能層170を有するポリイミド層110と、ポリイミド層110のもう一方の面に、切削部が設けられた表面保護フィルム150とを有している。
機能層170は、一般的なフレキシブル液晶ディスプレー用機能層を構成する部材と同じ構成部材からなり、ディスプレーの画像表示調整機能を有するための層であって、例えば、TFT基板171、液晶層172、CF基板173、および不図示の絶縁層、各種信号線、各種電極などにより構成される。なお、フレキシブル液晶ディスプレー用機能層の形成については、一般的なフレキシブル液晶ディスプレー用機能層の製造方法と同様でよいことから、詳細な製造方法に関する説明は省略する。
ポリイミド層は、繰り返し単位にイミド結合を含む高分子化合物により形成されてなる層であり、基材として用いられる。また、界面活性剤、内部離型剤、熱架橋剤、着色剤、無機フィラー等が含まれていてもよい。
膜厚は、1μm以上、20μm以下が好ましく、2μm以上、13μm以下がより好ましく、2μm以上、10μm以下がさらに好ましい。この範囲にすることで、光透過性の優れたポリイミド層となる。
形成方法は、特に限定されるものでは無いが、例えば、スリットダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法、ラミネート法などの方法が挙げられる。
ポリイミド層は、後述する工程(1a)、もしくは(1c’)にて、形成することができる。
片面に機能層を有するポリイミド層の製造方法例の概要を図3に示す。
フレキシブル液晶ディスプレー用機能層を有するポリイミド層は、ガラス基板122上に剥離層121とポリイミド層110を順次形成する工程(1a)と、ポリイミド層110上に、TFT、および透明な画素電極を形成したTFT基板171を形成する工程(1b)と、カラーフィルター、および透明な対向電極で形成したCF基板173を形成する工程(1c)と、TFT基板171とCF基板173で挟み込むように液晶層172を形成する工程(1d)と、ポリイミド層110からガラス基板122を除去する工程(1e)とにより製造することができる。
表面保護フィルム150は、接着層151と補強フィルム152とを少なくとも有する積層体である。接着層151と補強フィルム152とを有する積層体の積層方法は特に限定されないが、これらのフィルムをラミネートする方法、補強フィルム152上に接着層形成用組成物を塗工や、印刷する方法等が挙げられる。なお、接着層151に異物が付着するのを防止するため、接着層151の補強フィルム152と接していない面を剥離フィルムで保護することが好ましい。
また、フレキシブル性と平坦性の両立の観点から、ポリイミド層の膜厚に対し、2倍以上、100倍以下が好ましく、4倍以上がより好ましく、8倍以上がさらに好ましく、10倍以上が極めて好ましい。
接着層151を構成するベース樹脂としては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で特に限定されないが、熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂は、自己架橋性タイプおよび硬化剤反応タイプが使用できる。硬化剤反応タイプのベース樹脂としては、硬化剤と反応可能な反応性官能基が結合された熱硬化性樹脂が好適であり、反応性官能基としては、例えば、水酸基、フェノール性水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリン基、オキサジン基、アジリジン基、チオール基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、シラノール基等が挙げられる。
また、光重合開始剤とともに、増感剤としてn-ブチルアミン、トリエチルアミン、p-ジメチルアミノ安息香酸エチル等の脂肪族アミン、芳香族アミンを併用しても良い。
難燃剤としては、例えば、ハロゲン含有難燃剤、りん含有難燃剤、窒素含有難燃剤、無機難燃剤等が挙げられる。
無機添加剤としては、例えば、ガラス繊維、シリカ、タルク、セラミック等が挙げられる。
滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、金属石鹸、変性シリコーン等が挙げられる。
ブロッキング防止剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、ポリメチルシルセスキオサン、ケイ酸アルミニウム塩等が挙げられる。
補強フィルム152は、平坦性と優れた作業性を付与できる材料が好ましく、好適な例としては、高い弾性率を備えたポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等が例示でき、コストの観点からポリエステルフィルムがより好ましい。補強フィルムの厚みは、例えば、25〜300μm程度であり、50〜200μm程度がより好ましい。
本発明のフレキシブルデバイス用積層体の製造方法について、フレキシブルディスプレー用積層体に用いられる例を、液晶ディスプレーをもとに、図1〜図4により説明する。
本発明のフレキシブルデバイス用積層体の製造方法は、
工程(i):片面に機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルムを仮貼付させる工程
工程(ii):工程(i)後、前記表面保護フィルムの一部を除去し、切削部を設ける工程
工程(iii):工程(ii)後、エネルギー線照射処理および加熱処理の少なくともいずれかにより、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させる工程
を備える。
工程(i)は、前述の図3工程(1a)〜(1e)によって得られた、片面に機能層を有するポリイミド層の、機能層を有しない面に、表面保護フィルムを仮貼付させる工程である。
例えば、公知のロールラミネーター、真空ラミネーター、又はプレス機などを用いて行うことができるが、生産性の観点から、ロールラミネーターが好ましい。ロールラミネーターに際しては、加熱圧着を行うのがより好ましく、熱圧着時のロール温度は40℃以上、180℃以下が好ましく、60℃以上、150℃以下がより好ましい。
工程(i)における、ポリイミド層に、表面保護フィルムの接着層を仮貼付させた後の初期接着力は、0.005N/25mm以上、5N/25mm以下であることが好ましく、0.007N/25mm以上、2N/25mm以下がより好ましく、0.01N/25mm以上、1N/25mm以下であることがさらに好ましい。0.005N/25mm以上の場合、接着層をポリイミド層に仮貼付する際の接着力が十分なものとなるため、貼り付けに問題がなく、好ましい。5N/25mm以下の場合、リワーク性や再付着性により優れ、後述する表面保護フィルムを除去する工程において、接着層の残渣・バリを抑制でき、さらに、ポリイミド層や機能層が湾曲しにくく、それにより機能層の破損の原因となる負荷を抑制できるため、収率や生産性の観点から好ましい。
工程(i)における、ポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルムの接着層を仮貼付させた後の経時接着力は、0.005N/25mm以上、5N/25mm以下であることが好ましく、0.007N/25mm以上、2N/25mm以下がより好ましく、0.01N/25mm以上、1N/25mm以下であることがさらに好ましい。経時後接着力がこの範囲にあることで、接着層とポリイミド層とを十分に密着させることができる。さらに、後述する表面保護フィルムを除去する工程において、接着層の残渣・バリを抑制でき、さらに、ポリイミド層や機能層が湾曲しにくく、それにより機能層の破損の原因となる負荷を抑制できるため、収率や生産性の観点から好ましい。
式(1) 差分=|経時後接着力−初期接着力|
工程(ii)は、工程(i)後、前記表面保護フィルムの一部を除去し、切削部を設ける工程である。
具体的には、図4に示すように、表面保護フィルム150に切削部150aを設ける工程である。作製する切削部は、一か所でも複数個所でも良い。補強フィルム152および接着層151を、例えば、ダイシングブレード、レーザーダイシング等を用いて、切削箇所の外周をXY方向に切削する。このとき、Z方向において、ポリイミド層110は切削せず、補強フィルム152と、接着層151の全部、もしくは一部とを切削して除去する。次に、表面保護フィルムの一部を除去した切削部の、内側部分の表面保護フィルムを機械的に剥離することで、優れたフレキシブル性を有する積層体を作製できる。
また、平面性の観点から、表面保護フィルムの除去する切削部のサイズは、除去する前の表面保護フィルム全体の表面積を100としたときに、0.1以上、50以下が好ましく、0.5以上、20以下がより好ましく、1以上、10以下がさらに好ましい。この範囲にあることで、基板の平坦性とフレキシブル性との両立しやすくなる。
図5は、表面保護フィルムにおける切削部150aの形成形態を示す平面図であり、多角形(n角形、n=3〜300程度)、円形、星型、楕円形、台形等様々な形状が挙げられるが四角形が好ましい。
工程(iii)は、工程(ii)後、エネルギー線照射処理および加熱処理の少なくともいずれかにより、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させる工程である。
加熱処理としては、例えば、対流式オーブン、ホットプレート、オートクレーブなどによる加熱処理が挙げられ、ポリイミド層110に仮貼付している表面保護フィルム150を加熱接着する。
エネルギー線照射処理としては、例えば、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、無電極ランプ、キセノンランプ、半導体レーザー、Arレーザー、カーボンアークランプ、タングステンランプ、パルスUVランプ、発光ダイオードなどによる活性エネルギー照射が挙げられ、ポリイミド層110に仮貼付している表面保護フィルム150を接着する。
工程(iii)における、加熱処理によりポリイミド層110と表面保護フィルム150の接着層を接着させた後の永久接着力は、1N/25mm以上が好ましく、2N/25mm以上がより好ましく、5N/25mm以上であることがさらに好ましい。永久接着力がこの範囲にあることで、十分な接着力によってポリイミド層と表面保護フィルムとを一体化することで、基板の平坦性を発現しやすくなる。
オートクレーブなどにより加圧する場合の圧力の上限値としては、機能層の耐圧性の観点から、10kgf/cm2以下であることが好ましい。
式(2)
反発力差 = 表面保護フィルム除去前の反発力 − 表面保護フィルム除去後の反発力
本発明のフレキシブルデバイス用積層体として、有機ELディスプレーに用いられる例を、有機ELディスプレー用積層体をもとに、図6、図7により説明する。
図6に、有機ELディスプレーに用いられるフレキシブルデバイス用積層体201の模式的断面図を示す。
図6に示すように、ポリイミド層210、機能層270、および表面保護フィルム250を有する。すなわち、片面に機能層270を有するポリイミド層210と、ポリイミド層210のもう一方の面に、切削部が設けられた表面保護フィルム250とを有している。
機能層270は、一般的な有機ELディスプレー用機能層を構成する部材と同じ構成部材からなり、ディスプレーの画像表示調整機能を有するための層であって、TFT基板274、有機EL層275、CF基板276、および不図示の絶縁層、各種信号線、各種電極などにより構成されている。なお、有機ELディスプレー用機能層の形成については、一般的な有機ELディスプレー用機能層の製造方法と同様でよいことから、詳細な製造方法に関する説明は省略する。
片面に機能層を有するポリイミド層の製造方法例の概要を図7に示す。
有機ELディスプレー用機能層を有するポリイミド層は、ガラス基板222上に剥離層221とポリイミド層210を順次積層する工程(2a)と、ポリイミド層210側にTFT基板274を形成する工程(2b)と、有機発光層を陰極電極と陽極電極で挟持した有機EL層275およびCF基板276を、前記TFT基板側に形成する工程(2c)と、TFT基板274側のガラス基板222を除去する工程(2d)により製造することができる。
すなわち、前述の図6工程(2a)〜(2d)の工程によって得た片面に機能層270を有するポリイミド層210の、機能層を有しない面に、前述の工程(i)〜(iii)によって一部に切削部を有する表面保護フィルム250を接着させ、図6に示す有機ELディスプレーに用いられる本発明のフレキシブルデバイス用積層体201を得るものである。
本発明のフレキシブルデバイス用積層体として、フレキシブル回路基板に用いられる例を、図8〜図10により説明する。
図7に、フレキシブル回路基板に用いられるフレキシブルデバイス用積層体301の模式的断面図を示す。
図8に示すように、ポリイミド層310、機能層370、および表面保護フィルム350を有する。すなわち、片面に機能層370を有するポリイミド層310と、ポリイミド層310のもう一方の面に、切削部が設けられた表面保護フィルム350とを有している。
機能層370は、一般的なフレキシブル回路基板用機能層を構成する部材と同じ構成部材からなり、回路を構成する電子部品を電気的に接続するための層であって、図9に示すように、信号回路377、グランド回路379、カバーコート層378、および不図示の絶縁層、各種信号線、接着剤層、補強板、デバイスなどにより構成されている。なお、フレキシブル回路基板用機能層の形成については、一般的なフレキシブル回路基板用機能層の製造方法と同様でよいことから、詳細な製造方法に関する説明は省略する。
すなわち、前述の図10の工程(3a)、(3b)によって得た片面に機能層370を有するポリイミド層310の機能層を有しない面に、前記の工程(i)〜(iii)によって得られた、切削部が設けられた表面保護フィルム350を接着させ、図11に示すフレキシブル回路基板に用いられる本発明のフレキシブルデバイス用積層体301を得るものである。それにより積層体の可動性が高くなる。
フレキシブル回路基板用積層体は、図12に示す形態であってもよい。
図12に、フレキシブル回路基板に用いられるフレキシブルデバイス用積層体301’の模式的断面図を示す。
図12に示すように、ポリイミド層310’、機能層370’、および表面保護フィルム350’を有する。すなわち、片面に機能層370’を有するポリイミド層310’と、ポリイミド層310’のもう一方の面に、切削部が設けられた表面保護フィルム350’とを有している。
すなわち、フレキシブル回路基板用積層体301’は、以下の点を除く基本的な構造および製造方法が、前述の、フレキシブルデバイス用積層体301と同様である。即ち、表面保護フィルム350’がカバーコート層であるポリイミド層に積層されている点において、相違する。
フレキシブル回路基板用積層体は、図13に示す形態であってもよい。
図13に、両面フレキシブル回路基板に用いられるフレキシブルデバイス用積層体301’’の模式的断面図を示す。
図13に示すように、ポリイミド層310’’、機能層370’’、および表面保護フィルム350’’を有する。すなわち、片面に機能層370’’を有するポリイミド層310’’と、ポリイミド層310’’のもう一方の面に、切削部が設けられた表面保護フィルム350’’とを有している。
フレキシブル回路基板用積層体301’’は、フレキシブルプリント配線板が、両面フレキシブル銅張積層板を用い、両面に回路パターンが形成されており、両面にカバーコート層を有している点を除き、前述のフレキシブル回路基板用積層体の別例1と同様である。
すなわち、フレキシブル回路基板用積層体301’’は、以下の点を除く基本的な構造および製造方法が、前述の、フレキシブルデバイス用積層体301と同様である。即ち、表面保護フィルム350’’がカバーコート層であるポリイミド層に積層されている点において、相違する。
また、XY方向、Z方向は、例えば、図4、図11等に示すフレキシブルデバイス用積層体の断面図における方向を示す。
<表面保護フィルム1>
バインダー樹脂として、熱硬化性ウレタン樹脂(トーヨーケム社製)を用いて、乾燥膜厚が10μmになるように、厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)上に、バーコーターを用いて塗工し、100℃で2分乾燥させてポリエチレンテレフタレートフィルムフィルム上に接着層(Tg=20℃)を有する表面保護フィルム1を得た。
接着層のバインダー樹脂の種類と厚み[μm]、および補強フィルムの種類と厚み[μm]を、表1に記載の通りに変更する以外は、表面保護フィルム1と同様にして、表面保護フィルム2〜23を得た。
なお、PIフィルムとは、ポリイミドフィルムを指す。
片面に、TFT基板、有機EL層、CF基板が順次積層された有機ELディスプレー用機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルム1の接着層面を接着し、温度120℃、速度1.0M/分、線圧1kgf/cmの条件で圧着し、ポリイミド層に、表面保護フィルムを仮貼付した積層体を得た(積層体X1)。
積層体X1を作製してから30分以内に、切削部を設けた。切削部は、機能層が積層されていない部分に、切削箇所の外周が、XY方向に、幅50mm、長さ30mmの長方形の形状とし、Z方向において、ポリイミド層は切削せず、表面保護フィルムを切削し、切削内部の表面保護フィルムを除去し、切削部が設けられた表面保護フィルムを有する積層体を得た(積層体X2)。
続いて積層体X2を、温度80℃オーブンで1時間加熱処理し、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させ、フレキシブルデバイス用積層体を得た(積層体X3)。
片面に、TFT基板、液晶層、CF基板が順次積層されたフレキシブル液晶ディスプレー用機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルム1の接着層面を接着した以外は、実施例1と同様にして、フレキシブルデバイス用積層体を得た。
片面に、信号回路、カバーコート層が順次積層された片面フレキシブル回路基板用機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルム1の接着層面を接着した以外は、実施例1と同様にして、フレキシブルデバイス用積層体を得た。
表面保護フィルムの種類と、ポリイミド層の厚み[μm]とを、表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、フレキシブルデバイス用積層体を得た。
片面に、TFT基板、有機EL層、CF基板が順次積層された有機ELディスプレー用機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルム1の接着層面を接着し、温度120℃、速度1.0M/分、線圧1kgf/cmの条件で圧着し、ポリイミド層に、表面保護フィルムを仮貼付した積層体を得た(積層体X1)。
積層体X1を作製してから30分以内に、切削部を設けた。切削部は、機能層が積層されていない部分とし、切削箇所の外周は、XY方向に、幅50mm、長さ30mmの長方形の形状とし、Z方向において、ポリイミド層は切削せず、表面保護フィルムを切削し、切削内部の表面保護フィルムを除去し、切削部が設けられた表面保護フィルムを有する積層体を得た(積層体X2)。
続いて積層体X2を、温度60℃オーブンで1時間加熱処理し、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させ、フレキシブルデバイス用積層体を得た(積層体X3)。
片面に、TFT基板、有機EL層、CF基板が順次積層された有機ELディスプレー用機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルム23の接着層面を接着し、温度120℃、速度1.0M/分、線圧1kgf/cmの条件で圧着し、ポリイミド層に、表面保護フィルムを仮貼付した積層体を得た(積層体X1)。
積層体X1を作製してから30分以内に、切削部を設けた。切削部は、機能層が積層されていない部分とし、切削箇所の外周は、XY方向に、幅50mm、長さ30mmの長方形の形状とし、Z方向において、ポリイミド層は切削せず、表面保護フィルムを切削し、切削内部の表面保護フィルムを除去し、切削部が設けられた表面保護フィルムを有する積層体を得た(積層体X2)。
続いて積層体X2を、UV照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度500mW/cm2、積算光量800mJ/cm2の紫外線を照射し接着剤を硬化させて接着し、フレキシブルデバイス用積層体を得た(積層体X3)。
表面保護フィルムが一部除去されておらず、切削部が設けられていない以外は、実施例1と同様にして、フレキシブルデバイス用積層体を得た。
得られた積層体X1について、作製してから30分以内に、幅25mm、長さ70mmのサイズにカットし、23℃相対湿度50%の雰囲気下、引っ張り速度50mm/分、剥離角度180°で、表面保護フィルムを湾曲させて剥離した際の接着力の中心値を初期接着力(N/25mm)とした。
得られた積層体X1について、幅25mm、長さ70mmのサイズにカットし、温度40℃、相対湿度90%の室内に10日間放置した。さらに23℃相対湿度50%の雰囲気下で、1時間放置した後に、引っ張り速度50mm/分、剥離角度180°で、表面保護フィルムを湾曲させて剥離した際の接着力の中心値を経時後接着力(N/25mm)とした。
得られた積層体X3について、切削部分以外で、幅25mm、長さ70mmのサイズにカットし、23℃相対湿度50%の雰囲気下で、1時間放置した後に、引っ張り速度50mm/分、剥離角度180°で、表面保護フィルムを湾曲させて剥離した際の接着力の中心値を永久接着力(N/25mm)とした。
得られた積層体X1について、作製してから30分以内に、切削部を設けた。切削箇所の外周は、XY方向に、幅50mm、長さ30mmの長方形の形状とし、Z方向において、ポリイミド層は切削せず、表面保護フィルムを切削し、切削箇所内部の表面保護フィルムを機械的に剥離した際の、剥離性を評価した。評価基準は以下の通りである。
表面保護フィルムの剥離時、表面保護フィルムを湾曲させて剥離した際の、機能層および、ポリイミドフィルムの変形は、小さいほど好ましく、変形が大きい場合、その負荷を原因とした機能層の破損が生じる可能性が高くなり、収率や生産性を悪化させてしまう。
AA : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形がほぼなく、接着層の残渣・バリがほぼ無い。 : 非常に良好な結果である。
A : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形が微小であり、接着層の残渣・バリのいずれかが若干ある。 : より良好な結果である。
B : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形が少しあり、接着層の残渣・バリが少しある。 : 良好な結果である。
C : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形が少しあり、接着層の残渣・バリが少しある。 : 実用可。
D : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形があり、接着層の残渣・バリがある。 : 実用不可。
得られた積層体X1について、温度40℃、相対湿度90%の室内に10日間放置した。さらに23℃相対湿度50%の雰囲気下で、1時間放置した後に、切削部を設けた。切削箇所の外周は、XY方向に、幅50mm、長さ30mmの長方形の形状とし、Z方向において、ポリイミド層は切削せず、表面保護フィルムを切削し、切削箇所内部の表面保護フィルムを機械的に剥離した際の、剥離性を評価した。評価基準は以下の通りである。
AA : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形がほぼなく、接着層の残渣・バリがほぼ無い。 : 非常に良好な結果である。
A : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形が微小であり、接着層の残渣・バリのいずれかが若干ある。 : より良好な結果である。
B : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形が少しあり、接着層の残渣・バリが若干ある。 : 良好な結果である。
C : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形が少しあり、接着層の残渣・バリが少しある。 : 実用可。
D : 表面保護フィルム剥離時のポリイミド層や機能層の変形があり、接着層の残渣・バリがある。 : 実用不可。
得られた積層体X1について、機能層が積層されていない部分を折り曲げ部として、幅50mm、長さ30mmの長方形の大きさにカットし、温度80℃オーブンで1時間加熱した。さらに23℃相対湿度50%の雰囲気下で、1時間放置し、測定試料とした。U字型にした測定試料を5mm/分の速度で、上下治工具間距離を2mmまで圧縮した時の試験力を試料の幅で除した値として表面保護フィルム除去前の反発力を測定した。
反発力の数値が大きいと基板の平坦性を発現しやすく、数値が小さいと基板の平坦性を発現できず、機能層への負荷が過剰になり破損の可能性がある。
得られた積層体X3について、表面保護フィルムを一部除去し、切削部を設けた部分を30mm長さ、50mm幅にカットし、折り曲げ部として、23℃相対湿度50%の雰囲気下で、1時間放置し、測定試料とした。U字型にした測定試料を5mm/分の速度で、上下治工具間距離を2mmまで圧縮した時の試験力を試料の幅で除した値として表面保護フィルム除去後の反発力を測定した。
反発力の数値が小さいと十分なフレキシブル性を発現でき、数値が大きいと十分なフレキシブル性を発現できず、狭く複雑な構造からなる筐体内部に組み込むことが困難になる。
反発力差として、前述した表面保護フィルム除去前後の反発力を、下記算出式(2)に
て、算出した。
反発力差の数値が大きいほどフレキシブル性と平坦性を両立することができているといえる。評価基準は以下の通りである。
式(2)
反発力差 = 表面保護フィルム除去前の反発力 − 表面保護フィルム除去後の反発力
AA : 反発力差が100mN/mm以上。 :非常に良好な結果である。
A : 反発力差が30mN/mm以上、100mN/mm未満。 : 良好な結果である。
B : 反発力差が3mN/mm以上、30mN/mm未満。 : 実用可。
C : 反発力差が3mN/mm未満。 : 実用不可。
110、210、310:ポリイミド層
121、221:剥離層
122、222:ガラス基板
150、250、350:表面保護フィルム
150a:切削部
151、251、351:接着層
152,252、352:補強フィルム
170、270、370:機能層
171:TFT基板
172:液晶層
173:CF基板
274:TFT基板
275:有機EL層
276:CF基板
377:信号回路
378:カバーコート層
379:グランド回路
381:ポリイミド基板
Claims (6)
- 下記工程(i)、(ii)、および(iii)を備え、
ポリイミド層の片面に機能層を有し、ポリイミド層のもう一方の面に、切削部が設けられた表面保護フィルムを有し、
前記機能層は、ディスプレーの画像表示調整機能を有する積層体、回路を構成する電子部品を電気的に接続するための積層体、またはタッチパネルにより表示もしくはコンピュータへの入力を可能とする機能を有する積層体であるフレキシブルデバイス用積層体の製造方法。
工程(i):片面に機能層を有するポリイミド層の機能層を有しない面に、表面保護フィルムを仮貼付させる工程
工程(ii):工程(i)後、前記表面保護フィルムの一部を除去し、切削部を設ける工程
工程(iii):工程(ii)後、エネルギー線照射処理および加熱処理の少なくともいずれかにより、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させる工程 - 工程(i)における、ポリイミド層に、表面保護フィルムを仮貼付させた後の初期接着力が、0.005N/25mm以上、5N/25mm以下であることを特徴とする、請求項1記載のフレキシブルデバイス用積層体の製造方法。
- 工程(iii)における、エネルギー線照射処理および加熱処理の少なくともいずれかにより、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させた後の永久接着力が、1N/25mm以上であることを特徴とする、請求項1または2記載のフレキシブルデバイス用積層体の製造方法。
- 工程(iii)における、エネルギー線照射処理および加熱処理の少なくともいずれかにより、ポリイミド層と表面保護フィルムとを接着させた後の永久接着力が、工程(i)における、ポリイミド層に、表面保護フィルムを仮貼付させた後の初期接着力よりも大きいことを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項記載のフレキシブルデバイス用積層体の製造方法。
- 表面保護フィルムの膜厚が、ポリイミド層の膜厚に対し、2倍以上、100倍以下であることを特徴とする、請求項1〜4いずれか1項記載のフレキシブルデバイス用積層体の製造方法。
- 工程(iii)における加熱処理温度が、50℃以上、180℃以下であることを特徴とする、請求項1〜5いずれか1項記載のフレキシブルデバイス用積層体の製造方法。
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