KR102659516B1 - 유리 적층체 - Google Patents
유리 적층체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102659516B1 KR102659516B1 KR1020207007277A KR20207007277A KR102659516B1 KR 102659516 B1 KR102659516 B1 KR 102659516B1 KR 1020207007277 A KR1020207007277 A KR 1020207007277A KR 20207007277 A KR20207007277 A KR 20207007277A KR 102659516 B1 KR102659516 B1 KR 102659516B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- delete delete
- sheet
- glass
- article
- bonding
- Prior art date
Links
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 title 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 146
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 82
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 154
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 64
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 53
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 17
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 14
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 36
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 34
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 32
- -1 phosphonium ion Chemical class 0.000 description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 description 28
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 22
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 21
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 20
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 18
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- ZIQRJGXRRBOCEI-UHFFFAOYSA-M 1-ethenyl-3-methylimidazol-3-ium;1-ethenylpyrrolidin-2-one;chloride Chemical compound [Cl-].CN1C=C[N+](C=C)=C1.C=CN1CCCC1=O ZIQRJGXRRBOCEI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 9
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 9
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 8
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 239000005301 willow glass Substances 0.000 description 7
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 229910021398 atomic carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N diiodomethane Chemical compound ICI NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 3
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 3
- 238000005011 time of flight secondary ion mass spectroscopy Methods 0.000 description 3
- UHKIGXVNMXYBOP-UHFFFAOYSA-M 1-ethenyl-3-methylimidazol-3-ium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+]=1C=CN(C=C)C=1 UHKIGXVNMXYBOP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 125000001421 myristyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 229920000075 poly(4-vinylpyridine) Polymers 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002851 polycationic polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium Chemical group [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241001370313 Alepes vari Species 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000218998 Salicaceae Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- 150000004693 imidazolium salts Chemical group 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009824 pressure lamination Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical class [H]S* 0.000 description 1
- 238000002042 time-of-flight secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
- B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/06—Interconnection of layers permitting easy separation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/10—Interconnection of layers at least one layer having inter-reactive properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
- C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
- C03C23/006—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by plasma or corona discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0075—Cleaning of glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0085—Drying; Dehydroxylation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D125/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C09D125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D139/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D139/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J125/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J125/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C09J125/04—Homopolymers or copolymers of styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J139/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J139/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/728—Hydrophilic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
얇은 시트 및 캐리어를 포함하는, 물품, 예를 들어, 유리 물품 및 상기 물품을 제조하는 방법 (여기서, 상기 얇은 시트 및 캐리어는, 개질층 (코팅층), 예를 들어, 양이온성 중합체 코팅층을 사용하여 함께 결합됨), 및 상기 얇은 시트와 캐리어 사이에 반 데르 발스, 수소 및 공유 결합을 제어하기 위한, 관련된 침착 방법, 캐리어, 또는 둘 모두는, 여기에 기재된다. 상기 개질층은, 얇은 시트와 캐리어를 충분한 결합 강도로 함께 결합시켜 고온 (≤ 600℃) 처리 동안 상기 얇은 시트와 캐리어의 박리를 방지하면서 또한 이러한 처리 동안 시트들 사이에 영구 결합의 형성을 방지한다.
Description
본 출원은, 2017년 8월 18일에 출원된 미국 가 특허출원 제62/547,284호의 우선권을 주장하며, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 병합된다.
본 발명은 일반적으로 캐리어 (carriers) 상에 얇은 시트를 포함하는 물품 및 캐리어 상에 얇은 시트를 제조하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 유리 캐리어 상에 제어 가능하게 결합된 얇은 유리 시트를 포함하는 물품 및 유리 캐리어 상에 제어 가능하게 결합된 얇은 유리 시트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
플렉시블 기판은, 롤-대-롤 공정 (roll-to-roll processing)을 사용하는 더 저렴한 장치의 가능성 및, 더 얇고, 더 가벼우며, 좀 더 플렉시블하고, 내구성 있는 디스플레이 (displays)를 만드는 잠재력을 제공한다. 그러나, 고품질 디스플레이의 롤-대-롤 공정에 대한 기술, 장비, 및 공정은 아직 완전하게 개발되지 않았다. 패널 제조자가 대형 유리 시트를 가공하기 위한 도구세트 (toolsets)에 이미 많은 투자를 했기 때문에, 캐리어에 플렉시블 기판을 적층시키고, 상기 플렉시블 기판 상에 시트-대-시트 공정 (sheet-to-sheet processing)에 의해 디스플레이 장치를 제조하는 것은, 더 얇고, 더 가벼우며, 좀 더 플렉시블한 디스플레이의 가치 제안 (value proposition)을 발전시키기 위한 단기간 해법을 제공한다. 디스플레이는, 고분자 시트, 예를 들어, 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)에 대해 입증되었는데, 여기서 장치 제작 (device fabrication)은, 유리 캐리어에 적층된 PEN을 이용한 시트-대-시트이다. 상기 PEN의 온도 상한은, 사용될 수 있는 장치 품질 및 공정을 제한한다. 부가적으로, 고분자 기판의 높은 침투성 (permeability)은, 준 기밀 패키지 (near hermetic package)가 이로운, 유기 발광 다이오드 (OLED) 장치의 환경적 분해로 이어진다. 박막 캡슐화 (Thin film encapsulation)는, 이러한 한계를 극복하기 위한 잠재적 해법을 제공하지만, 아직 대용량에서 수용가능한 수율을 제공하는 것으로 입증되지는 않았다.
유사한 방식으로, 디스플레이 장치는 하나 이상의 얇은 유리 기판에 적층된 유리 캐리어를 사용하여 제작될 수 있다. 얇은 유리의 낮은 침투성 및 개선된 내열성 및 내약품성 (chemical resistance)은, 더 고성능의 더 긴 수명의 플렉시블 디스플레이를 가능하게 할 것으로 예측된다.
몇몇 장치는 통상적으로 350℃ 부근의 온도에서 제작되는, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터 (amorphous silicon thin film transistors: a-Si TFT)를 활용한다. 그러나, 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO 또는 산화물 TFT) 및 저온 폴리실리콘 (LTPS) 장치는 또한 중요하다. 산화물 TFT 공정은, 통상적으로 400 내지 450℃의 온도에서 수행된다. LTPS 장치 제작 공정에서, 온도는 통상적으로 600℃ 이상에 도달하다. 이들 각각의 공정 기술에서, 진공 및 습식 에칭 환경은 또한 사용될 수 있다. 이러한 조건은 사용될 수 있는 물질을 제한하고, 캐리어 및/또는 얇은 시트에 대한 요구를 높인다. 따라서, 제조자의 기존 자본 인프라를 활용하여, 더 높은 처리 온도에서 얇은 시트와 캐리어 사이에 결합 강도의 손실없이, 유리 시트, 예를 들어, 두께가 ≤0.3 밀리미터 (㎜) 두께를 갖는 얇은 시트의 처리를 가능하게 하고, 여기서, 상기 얇은 시트가 공정의 종료시에 캐리어로부터 쉽게 탈착되는, 캐리어 접근법은 요구된다. 상기 접근법은: a) 대략 100-500 mJ/㎡의 충분한 결합 또는 접착 에너지를 제공하기 위한, 바람직하게는 적층에 대한 필요없이, 실온에서 캐리어와 얇은 시트 사이에 자발적 결합; b) 캐리어로부터 얇은 시트의 분리없이 후속 습식 및 건식 공정 단계; c) 결합된 쌍이 열적, 화학적, 진공 및 습식 공정 단계를 견딜 수 있는 능력; d) 열 처리 동안 최소한의 탈기 (outgassing); 및 e) 공정의 종료시 캐리어로부터 얇은 시트의 용이한 분리가 가능해야 한다.
하나의 상업적 장점은, 제조자가, 예를 들어, 광전지 (photovoltaic: PV), OLED, 액정 디스플레이 (LCDs) 및 패턴화된 박막 트랜지스터 (TFT) 전자장치용 얇은 시트, 예를 들어, 얇은 유리 시트의 장점을 얻으면서 공정 장비에서 이들의 현존 자본 투자를 활용할 수 있다는 점이다. 부가적으로, 이러한 접근법은, 결합을 용이하게 하기 위한 얇은 시트 및 캐리어의 세정 및 표면 준비에 대한 공정을 포함하는 공정 유연성을 가능하게 한다.
전술한 바에 비추어, (반도체 또는 디스플레이가 사용되는 제조 공정과 양립할 수 없는 탈기 없는) 고온 처리를 포함하는, TFT 및 평판 디스플레이 (FPD) 처리의 엄격한 조건을 견딜 수 있지만, 얇은 시트의 전체 영역이 캐리어로부터 (모두 함께 또는 부분적으로) 제거되는 것이 가능하여 또 다른 얇은 시트를 처리하기 위한 상기 캐리어를 재사용을 가능하게 하는, 얇은 시트-캐리어 물품에 대한 요구가 있다. 본 명세서는, (약 300℃, 약 400℃, 약 500℃, 및 최대 약 600℃의 온도에서 처리를 포함하는) TFT 및 FPD 처리를 견디는 충분히 강하지만, 고-온 처리 후에도, 캐리어로부터 시트의 탈결합을 허용하기에 충분히 약한, 임시 결합 (temporary bond)을 생성하기 위해 캐리어와 얇은 시트 사이에 접착력을 제어하는 방법을 기재한다. 이러한 제어된 결합은, 재-사용 가능한 캐리어를 갖는 물품을 생성하는데 활용될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 본 개시는, 얇은 시트와 캐리어 사이에 실-온 반 데르 발스, 및/또는 수소 결합 및/또는 정전기 및 고온 공유 결합을 모두를 제어하기 위해, 얇은 시트, 캐리어, 또는 둘 모두에 제공될 수 있는, (다양한 물질 및 관련 표면 열처리를 포함하는) 표면 개질층 (surface modification layers)을 제공한다. 더욱더 구체적으로, 본 개시는, 얇은 시트를 캐리어에 결합시키는 역할을 하는 코팅, 또는 개질층을 침착시키는 방법, 결합을 위해 코팅층을 제조하는 방법, 및 얇은 시트 및 캐리어 모두에 코팅층을 결합시키는 방법을 기재한다. 이들 방법은, 전자 장치 처리 후에 구성요소를 분리할 수 없게 만들는, 결합 에너지가 너무 높지 않도록, 및 손상된 결합 품질로 이어질 수 있는, 결합 에너지가 너무 낮지 않도록, 구성요소들 사이에 결합을 생성하며, 따라서, 전자 장치 처리 동안 얇은 시트와 캐리어 사이에 가능한 탈결합 또는 유체 유입을 초래한다. 이들 방법은 또한 낮은 탈기를 나타내고, 고온 처리, 예를 들어, 컬러 필터 (CF) 처리, 비정질 실리콘 (a-Si) TFT 처리, Ox-TFT 처리 및 LTPS 처리뿐만 아니라 부가적인 처리 단계, 예를 들어, 습식 세정 및 건식 에칭을 견디는 물품을 생산한다.
제1 관점에서, 물품은: 제1 유리 시트 결합 표면을 갖는 제1 유리 시트, 제2 유리 시트 결합 표면을 갖는 제2 유리 시트 및 개질층 결합 표면을 갖는 개질층을 포함하며, 상기 개질층은 제1 유리 시트와 제2 유리 시트를 결합시킨다. 상기 개질층은 하나 이상의 양이온성 중합체 (cationic polymers)를 포함한다.
제1 관점의 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체는 수용성이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체는 친수성이다.
제1 관점의 여전히 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체는 폴리알킬 백본 (polyalkyl backbone)을 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, 양으로 하전된 질소, 인, 황, 붕소 또는 탄소 중 하나 이상을 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, 양으로 하전된 질소를 포함한다.
제1 관점의 여전히 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, 2:1 내지 20:1의 탄소:질소의 비를 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양으로 하전된 질소는 암모늄 양이온이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온 중합체의 반복 단위는, , , 또는 이들의 조합을 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양으로 하전된 질소는 이미다졸륨 양이온이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, , , , 또는 이들의 조합을 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양으로 하전된 인은, 포스포늄 이온 (phosphonium ion)이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양으로 하전된 황은, 설포늄 이온이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 중합체는 실질적으로 산소가 없다.
제2 관점에서, 물품은, 제1 유리 시트 결합 표면을 포함하는 제1 유리 시트 및 제2 유리 시트 결합 표면을 포함하는 제2 유리 시트를 포함한다. 개질층은, 제1 및 제2 유리 시트의 중간에 있고, 제1 시트를 제2 시트에 연결시키는, 개질층 결합 표면을 포함한다. 상기 개질 결합층은, 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함하는 하나 이상의 양이온성 중합체를 포함한다:
, , , , 및 이들의 조합.
제1 및/또는 제2 관점 중 하나 또는 모두의 실시 예에서, 상기 개질층은 실질적으로 단일층이다.
제1 및/또는 제2 관점 중 하나 또는 모두의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층은, 약 0.1 nanometers (nm) 내지 약 100 ㎚의 평균 두께를 포함한다.
제1 및/또는 제2 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 평균 두께는 약 10 ㎚ 미만이다.
제1 및/또는 제2 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 평균 두께는 약 3 ㎚ 미만이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층 결합 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 100 내지 약 600 미터 제곱당 밀리줄 (mJ/㎡)의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 실시 예에서, 상기 개질층 결합 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 150 내지 약 400 mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층 결합 표면은, 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후 250 내지 450mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적 (absolute blister area)은, 질소 환경에서 유리 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 10% 미만이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 질소 환경에서 유리 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 2.5% 미만이다.
제2 관점의 실시 예에서, 상기 개질층 결합 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 100 내지 약 600 mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제2 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층 결합 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 150 내지 약 400 mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제2 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층 결합 표면은, 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후 250 내지 450mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 및/또는 제2 관점 중 하나 또는 모두의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 블리스터 면적의 변화율 (change in percent)은, 질소 환경에서 유리 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 3% 미만이다.
제1 및/또는 제2 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 블리스터 면적의 변화율은, 질소 환경에서 유리 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 1% 미만이다.
제1 및/또는 제2 관점의 여전히 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 블리스터 면적의 변화율은, 유리 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후 0.1% 미만이다.
제1 및/또는 제2 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 제2 유리 시트의 평균 두께는 약 300 microns 이하이다.
제1 및/또는 제2 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 제2 유리 시트의 평균 두께는, 제1 유리 시트의 평균 두께 미만이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 제1 유리 시트의 평균 두께는 약 200 microns 이상이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 반복 단위는, 를 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질 결합층 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 150 내지 약 250mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질 결합층 표면은, 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 250 내지 약 450mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 질소 환경에서 580℃에서 10분 동안 물품을 유지시킨 후 3% 미만이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후, 1% 미만이다.
제1 관점의 여전히 또 다른 실시 예에서, 상기 반복 단위는, 를 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질 결합층 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 150 내지 약 400mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질 결합층 표면은, 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 250 내지 약 500mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 질소 환경에서 580℃에서 10분 동안 물품을 유지시킨 후 2% 미만이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후 0.1% 미만이다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 반복 단위는, 를 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질 결합층 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 175 내지 약 375mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 질소 환경에서 580℃에서 10분 동안 물품을 유지시킨 후 1% 미만이다.
제1 관점의 여전히 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, 를 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질 결합층 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 250 내지 약 450mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 2% 미만이다.
제1 관점의 여전히 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, 를 포함한다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질 결합층 표면은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 약 75 내지 약 350 mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합된다.
제1 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 절대 블리스터 면적은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 1% 미만이다.
제2 관점의 실시 예에서, 상기 제2 시트는 유리, 실리콘 (silicon), 또는 이들의 조합을 포함한다.
제3 관점에서, 제1 유리 시트의 결합 표면 상에 적어도 하나의 양이온성 중합체를 침착시켜 개질층을 형성시키며, 상기 개질층은 개질 결합층 결합 표면을 포함하는, 개질층의 형성 단계를 포함하는 유리 물품의 제조 방법은 제공된다. 상기 개질층 결합 표면은 그 다음 제2 유리 시트의 결합 표면에 결합된다.
제4 관점에서, 제1 유리 시트의 결합 표면 상에 적어도 하나의 양이온성 중합체를 침착시켜 개질층 결합 표면을 갖는 개질층을 형성하는 단계를 포함하는 유리 물품의 제조 방법은 제공된다. 상기 양이온성 중합체는, 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된 반복 단위를 포함한다:
, , , , 및 이들의 조합.
상기 방법은, 상기 개질층 결합 표면을 제2 시트의 결합 표면에 결합시키는 단계를 더욱 포함한다.
제3 및/또는 제4 관점 중 하나 또는 모두의 실시 예에서, 상기 방법은, 제1 유리 시트 및/또는 제2 유리 시트의 결합 표면으로부터 개질층 결합 표면의 적어도 일부를 탈결합시키는 단계를 더욱 포함한다.
제3 관점의 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, 양으로 하전된 질소, 인, 황, 붕소 또는 탄소 중 하나 이상을 포함한다.
제3 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양으로 하전된 질소는, 암모늄 양이온, 이미다졸륨 양이온, 피리디늄 양이온, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제3 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 반복 단위는, 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
, , , , , 및 이들의 조합.
제3 및/또는 제4 관점 중 하나 또는 모두의 또 다른 실시 예에서, 상기 방법은, 상기 양이온성 중합체를 침착시키기 전에 제1 유리 시트 및/또는 제2 유리 시트를 O2 플라즈마 (O2 plasma)로 처리하는 단계를 더욱 포함한다.
제3 및/또는 제4 관점 중 하나 또는 모두의 또 다른 실시 예에서, 상기 방법은, 상기 양이온성 중합체를 침착시키기 전에 제1 유리 시트 및/또는 제2 유리 시트를 세척하는 단계를 더욱 포함한다.
제3 및/또는 제4 관점 중 하나 또는 모두의 또 다른 실시 예에서, 상기 방법은, 상기 양이온성 중합체의 침착 후에 제1 유리 시트를 세척하는 단계를 더욱 포함한다.
제3 및/또는 제4 관점 중 하나 또는 모두의 또 다른 실시 예에서, 상기 방법은, 건조 단계를 더욱 포함한다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체는, 스핀 코팅, 딥 코팅 또는 스프레이 코팅에 의해 침착된다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체는, 수용액으로 침착된다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 수용액은, 0.001 중량% 내지 3.0 중량%의 중합체 농도를 갖는다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 수용액은, 0.5 중량% 미만의 중합체 농도를 갖는다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 수용액은, 0.1 중량% 미만의 중합체 농도를 갖는다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 양이온성 중합체의 용액은 유기 용매가 실질적으로 없다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층은, 약 0.1 ㎚ 내지 약 10 ㎚의 평균 두께를 포함한다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 평균 두께는 약 5 ㎚ 미만이다.
제3 및/또는 제4 관점의 또 다른 실시 예에서, 상기 개질층의 평균 두께는 약 3 ㎚ 미만이다.
제4 관점의 실시 예에서, 상기 제2 시트는 유리, 실리콘, 또는 이들의 조합을 포함한다.
본 개시의 관점 또는 실시 예의 상기 및 다른 특색 및 장점은, 첨부된 도면을 참조하여 하기 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해된다:
도 1은, 몇몇 구체 예에 따른, 개질층으로 제2 시트에 결합된 제1 시트를 갖는 물품의 개략적인 측면도이다.
도 2는, 도 1의 물품의 분해 및 부분 절개도이다.
도 3은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 LUVIQUAT FC-550 개질층에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 4a는, LUVIQUAT FC-550 개질층 (좌측 패널) 및 PDADMAC 개질층 (우측 패널)에 대한 결합 에너지 (좌-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다. 개질층 모두는, 각각, 실험 1b 및 2b에 기재된 Gen 5 롤-대-시트 공정에 따라 형성된다.
도 4b는, 린스 오프 (rinse off) (좌측 패널) 및 린스 온 (rinse on) (우측 패널) 조건하에서 LUVIQUAT FC-550 개질층에 대한 개질층 두께 (y-축 상에 ㎚) 대 농도의 그래프이다. 개질층 모두는, 각각, 실험 1b 및 2b에 기재된 Gen 5 시트-대-시트 공정에 따라 형성된다.
도 5는, 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 PDADMAC 개질층에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 6은, 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 PVBTACI 개질층 (400 kDa)에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 7은, 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 PVMPyBr 개질층에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 8은, XPS에 의해 측정된 대로의 물품의 결합 전 및 탈결합 후의 원자 탄소 퍼센트 (y-축)의 그래프이다.
도 1은, 몇몇 구체 예에 따른, 개질층으로 제2 시트에 결합된 제1 시트를 갖는 물품의 개략적인 측면도이다.
도 2는, 도 1의 물품의 분해 및 부분 절개도이다.
도 3은, 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 LUVIQUAT FC-550 개질층에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 4a는, LUVIQUAT FC-550 개질층 (좌측 패널) 및 PDADMAC 개질층 (우측 패널)에 대한 결합 에너지 (좌-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다. 개질층 모두는, 각각, 실험 1b 및 2b에 기재된 Gen 5 롤-대-시트 공정에 따라 형성된다.
도 4b는, 린스 오프 (rinse off) (좌측 패널) 및 린스 온 (rinse on) (우측 패널) 조건하에서 LUVIQUAT FC-550 개질층에 대한 개질층 두께 (y-축 상에 ㎚) 대 농도의 그래프이다. 개질층 모두는, 각각, 실험 1b 및 2b에 기재된 Gen 5 시트-대-시트 공정에 따라 형성된다.
도 5는, 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 PDADMAC 개질층에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 6은, 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 PVBTACI 개질층 (400 kDa)에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 7은, 물품을 580℃에서 10분 동안 처리하여 형성된 PVMPyBr 개질층에 대한 접촉각 (좌-측 y-축 상에 degrees) 및 결합 에너지 (우-측 y-축 상에 mJ/㎡) 대 농도 (x-축 상에 wt%)의 그래프이다.
도 8은, XPS에 의해 측정된 대로의 물품의 결합 전 및 탈결합 후의 원자 탄소 퍼센트 (y-축)의 그래프이다.
이하, 대표 구체 예는, 대표 구체 예가 도시된 수반되는 도면을 참조하여 좀 더 완전하게 기재될 것이다. 가능한 한, 동일한 참조 번호는 동일하거나 또는 유사한 부분을 나타내는 것으로 도면 전체에 걸쳐 사용될 것이다. 그러나, 구체 예는 많은 다른 형태를 취할 수 있으며, 여기에서 구체적으로 서술된 것으로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 이들 대표 구체 예는, 본 개시가 철저하고 완전하도록 제공되며, 청구 범위의 범주를 당업자에게 완전히 전달할 것이다.
여기에 사용된 바와 같은 방향 용어 (예를 들어, 위, 아래, 우측, 좌측, 앞, 뒤, 상부, 하부)는, 단지 도시된 대로의 도면들을 참조하여 만들어진 것이고, 절대 방향을 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "약"은, 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 기타 수량 및 특징이 정확하지 않고 정확할 필요는 없으며, 허용 오차, 변환 계수 (conversion factors), 반올림, 측정 오차 및 이와 유사한 것, 및 기술분야의 당업자에게 알려진 기타 인자들을 반영하여, 원하는 대로의, 대략적이거나 및/또는 더 크거나 작을 수 있음을 의미한다. 용어 "약"이 범위의 값 또는 말단-점을 설명하는데 사용되는 경우, 본 개시는 언급된 특정 값 또는 말단-점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 범위의 수치 값 또는 말단-점이 "약"을 인용하는지의 여부에 관계없이, 범위의 수치 값 또는 말단-점은, 2개의 구체예들: "약"에 의해 변경되는 하나, 및 "약"에 의해 변경되지 않는 다른 하나를 포함하는 것으로 의도된다. 각각의 범위의 말단점은 다른 말단점과 관련하여, 및 다른 말단점과 무관하게 모두 의미있는 것으로 더욱 이해될 것이다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형은, 기재된 특색이 값 또는 설명과 동일하거나 거의 동일하다는 것을 나타내기 위한 것으로 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은, 평면 또는 거의 평면인 표면을 나타내는 것으로 의도된다. 게다가, "실질적으로"는, 2개의 값이 동일하거나 거의 동일하다는 것을 나타내는 것으로 의도된다. 몇몇 구체 예에서, "실질적으로"는 서로 약 10% 이내, 예를 들어, 서로 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내의 값을 나타낼 수 있다.
용어 "실질적으로" 및 "약"은 임의의 정량적인 비교, 값, 측정, 또는 기타 표현에 기인할 수 있는 내재하는 불확실성의 정도를 나타내는 것으로 여기에서 활용될 수 있다는 점이 주의된다. 이들 용어는 또한 문제의 주제의 기본적인 기능의 변화를 결과하지 않고 정량적인 표현이 명시된 기준으로부터 변할 수 있는 정도를 나타내는 것으로 여기에서 활용된다. 따라서, "B2O3가 없는" 또는 "B2O3가 실질적으로 없는" 유리는, 예를 들어, B2O3가 유리에 능동적으로 첨가되지 않았거나 또는 배치되지는 (batched) 않았지만, 오염원으로서 매우 소량 (예를 들어, < 0.001 mol%)으로 존재할 수 있는 유리이다. B2O3와 유사하게, 기타 구성요소는, 동일한 방식으로 "없는" 또는 "실질적으로 없는" 것을 특징으로 할 수 있다.
제2 시트에 연결된 제1 시트의 가공을 가능하게 하는 해법은 제공되며, 이에 의해 제2 시트, 예를 들어, 얇은 시트 또는 얇은 유리 시트의 적어도 일부가 영구적으로 결합되지 않은 채로 유지되어서, 장치 (예를 들어, TFTs)가 얇은 시트 상에서 처리된 후에, 상기 얇은 시트가 제1 시트, 예를 들어, 캐리어로부터 제거될 수 있다. 유리한 표면 형상 특성을 유지하기 위해, 캐리어는 통상적으로 Corning EAGLE XG® 무-알칼리 디스플레이 유리와 같은, 디스플레이 등급 유리 기판이다. 따라서, 몇몇 상황에서, 한 번 사용한 후에 캐리어를 단순히 폐기하는 것은, 낭비적이고, 비경제적일 수 있다. 따라서, 디스플레이 제조의 비용을 감소시키기 위해, 하나 이상의 얇은 시트 기판을 처리하는데 캐리어를 재사용할 수 있는 것은 바람직하다. 본 개시는, 고온 처리를 포함하는, TFT 또는 LTPS와 같은, 공정 라인의 가혹한 환경을 통해 얇은 시트의 처리를 가능하게 하는 물품 및 방법을 서술하며, 여기서, 고온 처리는 약 300℃ 이상, 약 400℃ 이상, 500℃ 이상 및 최대 약 600℃의 온도에서 처리이고, 여기서, 처리 온도는, 제조될 장치의 타입, 예를 들어, LTPS 공정에서와 같이 최대 약 600℃의 온도에 따라 변할 수 있으며, 상기 물품 및 방법은, 여전히 얇은 시트 및 캐리어에 대한 손상 (예를 들어, 캐리어 및 얇은 시트 중 하나가 둘 이상의 조각으로 부서지거나 갈라짐)없이 얇은 시트가 캐리어로부터 쉽게 제거되는 것을 가능하게 하고, 이에 의해 상기 캐리어는 재사용될 수 있다. 본 개시의 물품 및 방법은, 다른 고-온 처리, 예를 들어, 250℃ 내지 600℃ 범위의 온도에서 처리에 적용될 수 있고, 여전히 얇은 시트를 크게 손상시키지 않고 얇은 시트가 캐리어로부터 제거되는 것을 가능하게 한다. 하기 표 1은, 본 개시의 물품 및 방법이 유용할 수 있는 다수의 평판 디스플레이 (FPD) 처리 단계에 대한 피크 온도 및 시간 사이클을 나타낸다.
| 기술 | 피크 온도/시간 |
| CF (컬러 필터) | 250℃/2 hr |
| a:Si (비정질 실리콘) | 350℃/2 hr |
| OxTFT (산화물 TFT) | 400℃/1 hr |
| LTPS (저온 폴리-실리콘) | 580℃/10 min |
도 1 및 2 에 나타낸 바와 같이, 물품 (2), 예를 들어, 유리 물품은 두께 (8)를 가지며, 두께 (18)를 갖는 제1 시트 (10) (예를 들어, 캐리어), 두께 (28)를 갖는 제2 시트 (20) (예를 들어, 얇은 유리 시트), 및 두께 (38)를 갖는 개질층 (30)을 포함한다. 얇은 시트 (20)의 평균 두께 (28)는, 예를 들어, 약 10 내지 약 50 micrometers (㎛, 또는 microns), 약 50 내지 약 100 micrometers, 약 100 내지 약 150 micrometers, 약 150 내지 약 300 micrometers, 약 300 micrometers, 약 250 micrometers, 약 200 micrometers, 약 190 micrometers, 약 180 micrometers, 약 170 micrometers, 약 160 micrometers, 약 150 micrometers, 약 140 micrometers, 약 130 micrometers, 약 120 micrometers, 약 110 micrometers, 약 100 micrometers, 약 90 micrometers, 약 80 micrometers, 약 70 micrometers, 약 60 micrometers, 약 50 micrometers, 약 40 micrometers, 약 30 micrometers, 약 20 micrometers, 또는 약 10 micrometers의 두께를 포함하는, 그러나 이에 한정되지 않는, 예를 들어, 약 300 micrometers 이하일 수 있다.
물품 (2)은, 비록 얇은 시트 (20) 자체가 약 300 micrometers 이하일지라도, 더 두꺼운 시트, 예를 들어, 대략 0.4 ㎜ 이상, 예를 들어, 약 0.4 ㎜, 약 0.5 ㎜, 약 0.6 ㎜, 약 0.7 ㎜, 약 0.8 ㎜, 약 0.9 ㎜, 또는 약 1.0 ㎜의 평균 두께를 갖는 시트에 대해 설계된 장치에서 얇은 시트 (20)의 처리를 가능하도록 배열된다. 두께 (18, 28 및 38)의 합인, 물품 (2)의 두께 (8)는, 하나의 장비, 예를 들어, 전자 장치 구성요소를 기판 시트 상에 배치하기 위해 설계된 장비가 처리하도록 설계된, 더 두꺼운 시트의 두께와 동일할 수 있다. 예를 들어, 처리 장비가 700 micrometers 시트용으로 설계되고, 얇은 시트의 두께 (28)가 약 300 micrometers인 경우, 그 다음, 두께 (38)를 무시할 수 있다고 가정할 때, 두께 (18)는 약 400 micrometers로 선택될 것이다. 즉, 개질층 (30)은 축척대로 도시되어 있지 않으며, 단지 예시를 위해 크게 과장되어 있다. 부가적으로, 도 2에서, 개질층은 절개되어 나타낸다. 개질층은, 재사용 가능한 캐리어를 제공하는 경우 결합 표면 (14) 위에, 균일하게 또는 실질적으로 균일하게 배치될 수 있다. 통상적으로, 평균 두께 (38)는, 대략 nanometers (㎚) 정도, 예를 들어, 약 0.1 ㎚ 내지 약 1 micrometers (microns 또는 ㎛ 또는 um), 약 2 ㎚ 내지 약 250 ㎚, 또는 약 3 ㎚ 내지 약 10 ㎚, 또는 약 2 ㎚, 약 3 ㎚, 약 5 ㎚, 약 10 ㎚, 약 20 ㎚, 약 30 ㎚, 약 40 ㎚, 약 50 ㎚, 약 60 ㎚, 약 70 ㎚, 약 80 ㎚ 또는 약 90 ㎚일 것이다. 또 다른 예에서, 두께 (38)는 약 10 ㎚, 약 8 ㎚, 약 6 ㎚, 약 5 ㎚, 약 4 ㎚, 또는 약 3 ㎚ 미만일 수 있다. 개질층의 존재는, 표면 화학 분석, 예를 들어, 이동시보 (time-of-flight) 이차 이온 질량 분석법 (ToF SIMS) 또는 X-선 광전자 분광법 (XPS)에 의해 검출될 수 있다.
예를 들어, 캐리어로서 사용될 수 있는 제1 시트 (10)는, 제1 표면 (12), 결합 표면 (14), 및 주변부 (16)를 갖는다. 제1 시트 (10)는, 유리를 포함하는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 제1 시트는, (표면 에너지 및/또는 결합이 유리 캐리어와 관련하여 아래에 기재된 것과 유사한 방식으로 제어될 수 있기 때문에) 유리가 아닌 물질, 예를 들어, 세라믹, 용융 실리카, 유리-세라믹, 실리콘, 금속, 또는 이들의 조합일 수 있다. 만약 유리로 제조되는 경우, 제1 시트 (10)는, 알루미노-실리케이트, 보로-실리케이트, 알루미노-보로-실리케이트, 소다-라임-실리케이트를 포함하는 임의의 적합한 조성물일 수 있으며, 이의 최종 적용에 따라 알칼리를 함유하거나 또는 무-알칼리일 수 있다. 더욱이, 몇몇 예에서, 유리, 유리-세라믹, 또는 기타 물질로 제조되는 경우, 제1 시트 결합 표면은, 제1 시트의 기초적인 벌크 물질 상에 배치된 금속 물질의 코팅 또는 층으로 제조될 수 있다. 두께 (18)는, 약 0.2 내지 약 3 ㎜, 또는 그 이상, 예를 들어, 약 0.2 ㎜, 약 0.3 ㎜, 약 0.4 ㎜, 약 0.5 ㎜, 약 0.6 ㎜, 약 0.65 ㎜, 약 0.7 ㎜, 약 1.0 ㎜, 약 2.0 ㎜, 또는 약 3.0 ㎜, 또는 그 이상일 수 있으며, 전술한 바와 같이, 두께 (28), 및 두께 (38)가 무시할 수 없는 경우, 두께 (38)에 의존할 것이다. 몇몇 구체 예에서 제1 시트 (10)의 평균 두께 (18)는, 얇은 시트 (20)의 두께 (28)를 초과할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 두께 (18)는 두께 (28) 미만일 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 제1 시트 (10)는, 도시된 바와 같이, 하나의 층, 또는 함께 결합된 (다수의 얇은 시트를 포함하는) 다중 층일 수 있다. 더욱이, 제1 시트는, Gen 1 크기 이상, 예를 들어, Gen 2, Gen 3, Gen 4, Gen 5, Gen 8 이상 (예를 들어, 약 100 ㎜ × 100 ㎜ 내지 약 3 meters × 3 meters 이상의 시트 크기)일 수 있다.
얇은 시트 (20)은, 제1 표면 (22), 결합 표면 (24), 및 주변부 (26)를 갖는다. 주변부 (16 (제1 시트) 및 26 (얇은 시트))는, 임의의 적합한 형상일 수 있으며, 서로 동일할 수 있거나, 또는 서로 다를 수 있다. 더욱이, 얇은 시트 (20)은, 유리, 세라믹, 유리-세라믹, 실리콘, 금속 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 제1 시트 (10)에 대해 전술한 바와 같이, 유리로 제조되는 경우, 얇은 시트 (20)는, 알루미노-실리케이트, 보로-실리케이트, 알루미노-보로-실리케이트, 소다-라임-실리케이트를 포함하는, 임의의 적합한 조성물일 수 있고, 이의 최종 적용에 따라 알칼리를 함유하거나 또는 무-알칼리일 수 있다. 얇은 시트의 열팽창계수는, 상승된 온도에서 처리하는 동안 물품의 임의의 휨 (warping)을 감소시키기 위해 제1 시트의 열팽창계수와 실질적으로 동일하게 일치될 수 있다. 얇은 시트 (20)의 평균 두께 (28)는, 약 200 micrometers 또는 약 100 micrometers와 같은, 전술된 바와 같이, 약 300 micrometers 이하이다. 더욱이, 얇은 시트는, Gen 1 크기 이상, 예를 들어, Gen 2, Gen 3, Gen 4, Gen 5, Gen 8 이상 (예를 들어, 약 100 ㎜ × 100 ㎜ 내지 약 3 meters × 3 meters 이상의 시트 크기)일 수 있다.
물품 (2)은, 기존의 장비로의 처리를 수용하는 두께를 가질 수 있고, 마찬가지로, 이것은 처리가 일어나는 가혹한 환경을 견딜 수 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터 (TFT) 공정은, 고온 (예를 들어, 약 200℃ 이상, 300℃ 이상, 400℃ 이상, 및 최대 500℃ 미만)에서 수행될 수 있다. 저-온 폴리-실리콘 (LTPS)의 공정은 최대 600℃의 온도에 도달할 수 있다. 몇몇 공정의 경우, 전술된 바와 같이, 온도는, 약 300℃ 이상, 약 350℃ 이상, 약 400℃ 이상, 약 500℃ 이상, 및 최대 약 600℃, 및 이들 사이의 임의의 범위 및 서브범위를 포함하는, 온도일 수 있다.
물품 (2)이 처리될 가혹한 환경을 견디기 위해, 얇은 시트 (20)가 제1 시트 (10)로부터 자발적으로 분리되지 않도록, 결합 표면 (14)은 충분한 강도로 결합 표면 (24)에 결합되어야 한다. 이러한 강도는, 시트 (20)가 공정 동안 시트 (10)로부터 분리되지 않도록 공정 전반에 걸쳐 유지되어야 한다. 더욱이, (예를 들어, 캐리어가 재사용될 수 있게) 시트 (20)가 시트 (10)로부터 제거되는 것이 가능하도록, 결합 표면 (14)은, 예를 들어, 물품이, 고온, 예를 들어, 약 300℃ 이상, 약 350℃ 이상, 약 400℃ 이상, 약 500℃ 이상, 및 최대 약 600℃의 온도에서 공정을 수행하는 경우, 발생할 수 있는, 초기에 설계된 결합력의 변경으로부터 결과하는 결합력에 의해, 및/또는 초기에 설계된 결합력에 의해, 너무 강하게 결합 표면 (24)에 결합되지 않아야 한다. 개질층 (30)은 결합 표면 (14)과 결합 표면 (24) 사이에 결합의 강도를 제어하는데 사용되어, 개질층 (30)과 제1 시트 (10) 및/또는 제2 시트 (20) 사이에 공유 인력 에너지 (covalent attractive energies) 및 반 데르 발스 (및/또는 수소 결합)의 기여를 제어하여 이들 목적 모두를 달성할 수 있다. 이러한 제어된 결합은, 예를 들어, 약 200℃ 이상, 약 300℃ 이상, 약 350℃ 이상, 약 400℃ 이상, 약 500℃ 이상, 및 최대 약 600℃의 온도를 포함하는, TFT 또는 LTPS 공정을 견디기에 충분히 강하고, 시트를 분리하기에 충분한 힘의 적용에 의해 탈결합 가능하게 유지되지만, 시트 (20) 및/또는 시트 (10)에 심각한 손상을 일으키지 않는다. 예를 들어, 적용된 힘은 시트 (20) 또는 시트 (10)를 파괴하지 않아야 한다. 이러한 탈결합은, 시트 (20) 및 그 위에 제작된 장치의 제거를 가능하게 하고, 또한 캐리어로서 시트 (10)의 재-사용을 가능하게 한다.
비록 개질층 (30)이 시트 (20)와 시트 (10) 사이에 고체층으로 나타낼지라도, 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 상기 층 (30)은, 약 0.1 ㎚ 내지 약 1 micrometer 두께 (예를 들어, 약 1 ㎚ 내지 약 10 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 50 ㎚, 약 50 ㎚ 내지 약 100 ㎚, 약 250 ㎚, 약 500 ㎚ 내지 약 1 micrometer)의 정도일 수 있고, 결합 표면 (14)의 전체 부분을 완전히 덮지 않을 수 있다. 예를 들어, 결합 표면 (14) 상에 적용범위는, 결합 표면 (14)의 약 100% 이하, 약 1% 내지 약 100%, 약 10% 내지 약 100%, 약 20% 내지 약 90%, 또는 약 50% 내지 90%, 및 이들 사이에 임의의 범위 및 서브범위를 포함할 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 개질층 (30)은 단일층이고, 다른 구체 예에서, 개질층 (30)은 실질적으로 단일층이다. 다른 구체 예들에서, 상기 층 (30)은 약 3 ㎚ 두께, 또는 다른 구체 예들에서, 5 ㎚, 10 ㎚ 또는 심지어 최대 약 100 ㎚ 내지 약 250 ㎚ 두께일 수 있다. 개질층 (30)은, 시트 (10)와 시트 (20) 중 어느 하나와 접촉하지 않을지라도 시트 (10)와 시트 (20) 사이에 배치되는 것으로 간주될 수 있다. 다른 구체 예에서, 개질층 (30)은, 결합 표면 (14)이 결합 표면 (24)과 결합하는 능력을 조정하고, 이에 의해 시트 (10)와 시트 (20) 사이에 결합의 강도를 제어한다. 개질층 (30)의 물질 및 두께, 뿐만 아니라 결합 전에 결합 표면 (14, 24)의 처리는, 시트 (10)와 시트 (20) 사이에 결합 (접착 에너지)의 강도를 제어하는데 사용될 수 있다.
개질층의 침착 (Deposition)
본 개시에 따라 사용되는 다양이온성, 또는 양이온성 중합체의 장점 중 하나는, 가능하다면 언제든지 이러한 중합체가 실온에서 캐리어와 얇은 시트 사이에 자발적 결합을 가능하게 하는 간단한, 일-단계 공정을 통해 적용될 수 있다는 점이다. 여기에 기재된 이온성 중합체는, 중합체 사슬을 따른 전하와 물 분자의 쌍극자 사이에 강한 상호작용으로 인해 매우 친수성이다. 따라서, 이들 다양이온과 같은 이온성 중합체로 코팅된 유리 표면은, 고도로 친수성으로 유지될 수 있고, 맨 유리의 표면 에너지 (대략 75 mJ/㎡)와 일치하거나, 또는 거의 일치하는 높은 표면 에너지를 가질 것이다. 이는 유기 중합체에 의해 종종 요구되는 바와 같은 개질층의 표면 에너지를 증가시키기 위해 표면을 결합시키기 위한 압력 적층 또는 에너지-강화 플라즈마 처리에 대한 필요성을 제거한다.
이들의 친수성 및 수용성 성질으로 인해, 이온성 중합체는, 제1 및/또는 제2 시트 상으로 단순화된 적용을 가능하게 한다. 중합체의 수용액은 제조될 수 있고, 그 다음 제1 및/또는 제2 시트는, 스핀 코팅 (spin coating), 딥 코팅, 스프레이 코팅, 및 이들의 조합과 같은, 다양한 간단한 분배 방법 (dispensing methods)에 의해 처리될 수 있다. 수성 공정 (Aqueous processing)은 또한 유리하게는 유기 용매에 대한 필요성을 피하고, 이에 의해 비용 및 환경적 영향을 감소시킨다.
개질층의 표면 에너지
여기에서 언급된 바와 같이, 개질층의 표면 에너지는, 개질층이 캐리어 또는 얇은 시트 상에 존재하는 것으로서 개질층의 표면 에너지의 척도이다. 일반적으로, 개질층 (30)의 표면 에너지는, 예를 들어, 질소 또는 질소와 산소의 혼합물에 의한 활성화에 의해 침착 및/또는 추가 처리되는 경우 측정될 수 있다. 고체 표면의 표면 에너지는, 공기 중 고체 표면 상에 개별적으로 침착된 3가지 액체 - 물, 디요오드메탄 (diiodomethane) 및 헥사데칸 -의 정적 접촉각 (static contact angles)을 측정하여 간접적으로 측정된다. 여기에 개시된 바와 같은 표면 에너지는, 하기에 서술된 바와 같이, Wu 모델에 따라 결정된다 (S. Wu, J. Polym. Sci. C, 34, 19, 1971: 참조). Wu 모델에서, 총, 극성, 및 분산 성분 (dispersion components)을 포함하는, 표면 에너지는, 3개의 시험 액체: 물, 디요오드메탄 및 헥사데칸의 3개의 접촉각에 이론적 모델을 적용하여 측정된다. 3 액체의 접촉각 값으로부터, 회귀 분석 (regression analysis)은, 고체 표면 에너지의 극성 및 분산 성분을 계산하기 위해 수행된다. 표면 에너지 값을 계산하는데 사용되는 이론적 모델은, 3개의 액체의 3가지 접촉각 값 및 3개의 시험 액체뿐만 아니라 고체 표면의 표면 에너지의 분산 및 극성 성분과 관련된 다음의 3개의 독립 수학식을 포함한다:
[수학식 1]
[수학식 2]
[수학식 3]
여기서, 아래첨자 "W", "D" 및 "H"는 각각 물, 디요오드메탄 및 헥사데칸을 나타내고, 위첨자 "d" 및 "p"는 각각 표면 에너지의 분산 및 극성 성분을 나타낸다. 디요오드메탄 및 헥사데칸이 본질적으로 비-극성 액체이기 때문에, 상기 수학식의 세트는 다음과 같이 감소된다:
[수학식 4]
[수학식 5]
[수학식 6]
상기 3가지 수학식 4-6으로부터, 고체 표면의 2개의 미지의 파라미터, 분산 및 극성 표면 에너지 성분, 및 는, 회귀 분석에 의해 계산될 수 있다. 그러나, 이러한 접근법으로, 고체 표면의 표면 에너지가 측정될 수 있는 최대 값은 제한된다. 제한 최대 값은, 물의 표면 장력이며, 약 73mJ/㎡이다. 고체 표면의 표면 에너지가 물의 표면 장력보다 상당히 큰 경우, 표면은 물에 의해 완전히 젖게 될 것이고, 이에 의해 접촉각은 0에 근접하게 된다. 따라서, 이러한 표면 에너지의 값을 넘어서면, 계산된 모든 표면 에너지 값은, 실제 표면 에너지 값과 관계없이 약 73-75 mJ/㎡에 상응할 것이다. 예를 들어, 두 고체 표면의 실제 표면 에너지가 75mJ/㎡ 및 150mJ/㎡인 경우, 액체 접촉각을 사용하여 계산된 값은, 두 표면에 대해 약 75mJ/㎡일 것이다.
따라서, 여기에 개시된 모든 접촉각은, 공기 중에 고체 표면 상에 액체 방울을 배치하고, 접촉 라인에서 고체 표면과 액체-공기 계면 사이에 각도를 측정하여 측정된다. 따라서, 청구범위에서 표면 에너지 값이 55mJ/㎡ 내지 75mJ/㎡인 경우, 이들 값은, 계산된 값이 실제 표면 에너지 값에 접근할 때 75 mJ/㎡를 초과할 수 있는, 실제 표면 에너지 값이 아니라 전술된 방법에 기초하여 계산된 표면 에너지 값에 상응하는 것으로 이해되어야 한다.
개질층에 대한 제2 또는 얇은 시트의 결합 에너지
여기에 언급된 바와 같이, 개질층의 결합 에너지는, 얇은 시트와 캐리어를 연결시키는 힘의 척도이다. 일반적으로, 두 표면 사이에 접착 에너지 (즉, 결합 에너지)는, 이중 외팔보 방법 (double cantilever beam method) 또는 웨지 시험 (wedge test)에 의해 측정될 수 있다. 시험은 개질층 (30)과 제2 시트 (20) 사이에 계면에서 접착제 결합 조인트 (adhesive bond joint)에 대한 힘 및 영향을 정성적 방식으로 시뮬레이션한다. 웨지 시험은 일반적으로 결합 에너지를 측정하는데 사용된다. 예를 들어, ASTM D5041, Standard Test Method for Fracture Strength in Cleavage of Adhesives in Bonded Joints, 및 ASTM D3762, Standard Test Method for Adhesive-Bonded Surface Durability of Aluminum,는 웨지로 기판의 결합을 측정하는 표준 시험 방법이다.
전-술된 ASTM 방법에 기초하여, 여기에 개시된 바와 같은 결합 에너지를 결정하기 위한 시험 방법의 요약은, 시험이 수행되는 온도 및 상대 습도의 기록, 예를 들어, 실험실에서의 기록을 포함한다. 제2 시트는 유리 물품의 모서리에서 약하게 사전-균열되거나 분리되어 제1 시트와 제2 시트 사이에 결합을 파괴한다. 날카로운 면도기 (razor), 예를 들어, 약 95 microns의 두께를 갖는 GEM 브랜드 면도기는, 제1 시트로부터 제2 시트를 사전-균열시키는데 사용된다. 사전-균열을 형성하는데 있어서, 순간적 지속적인 압력은 결합을 약화시키는데 사용될 수 있다. 제거된 알루미늄 탭 (aluminum tab)을 갖는 플랫 면도기 (flat razor)는, 균열 전면이 전파되어 균열 및 분리가 증가하는 것을 관찰할 수 있을 때까지 천천히 삽입된다. 플랫 면도기는 균열을 유발하기 위해 크게 삽입할 필요가 없다. 균열이 형성되면, 유리 물품은 균열이 안정화될 수 있도록 적어도 5분 동안 방치된다. 높은 습도 환경, 예를 들어, 50% 초과의 상대 습도의 경우 더 긴 방치 시간은 사용될 수 있다.
균열이 발생한 유리 물품은, 현미경으로 평가하여 균열 길이가 기록된다. 균열 길이는 제1 시트로부터 제2 시트의 단부 분리점 (end separation point) (즉, 면도기의 팁으로부터 가장 먼 분리점) 및 면도기의 가장 가까운 테이퍼지지 않은 부분 (non-tapered portion)으로부터 측정된다. 균열 길이는 기록되고, 하기 수학식 7에 사용되어 결합 에너지를 계산하다.
[수학식 7]
여기서, γ는 결합 에너지를 나타내고, tb는 블레이드, 면도기 또는 웨지의 두께를 나타내며, E1은 제1 시트 (10) (예를 들어, 유리 캐리어)의 영률을 나타내고, tw1은 제1 시트의 두께를 나타내며, E2은 제2 시트 (20) (예를 들어, 얇은 유리 시트)의 영률을 나타내고, tw2는 제2 시트 (20)의 두께를 나타내며, L은 전술된 바와 같은 블레이드, 면도기 또는 웨지의 삽입시 제1 시트 (10)와 제2 시트 (20) 사이에 균열 길이를 나타낸다.
결합 에너지는, 실리콘 웨이퍼 결합에서와 같이 거동하는 것으로 이해되며, 여기서, 초기 수소 결합된 웨이퍼의 쌍은 가열되어 실라놀-실라놀 수소 결합의 대부분 또는 전부가 Si-O-Si 공유 결합으로 전환된다. 초기 실온 수소 결합은, 결합된 표면의 분리를 가능하게 하는, 약 100-200 mJ/㎡ 정도의 결합 에너지를 생성하지만, 약 300 내지 약 800℃ 정도로 처리 동안 달성되는 바와 같은 완전 공유 결합된 웨이퍼 쌍은, 결합 표면의 분리가 가능하지 않는, 약 2000 내지 약 3000 mJ/㎡의 접착 에너지를 가지며; 대신에, 2개의 웨이퍼는 단일체 (monolith)로서 작용한다. 다른 한편으로, 표면 모두가 낮은 표면 에너지 물질, 예를 들어, 플루오로중합체로, 기초가 되는 기판의 효과를 차단하기에 충분히 큰 두께로, 완벽하게 코팅된다면, 접착 에너지는, 코팅 물질의 접착 에너지일 것이고, 매우 낮아서, 결합 표면들 (14, 24) 사이에 접착력이 낮거나 또는 없을 것이다. 따라서, 얇은 시트 (20)는, 얇은 시트 (20)에 대한 잠재적 손상 및 결합의 파손없이 시트 (10) (예를 들어, 캐리어) 상에서 처리될 수 없을 것이다. 2가지 극단적인 경우를 고려할 수 있다: (a) 수소 결합을 통해 실온에서 함께 결합된 실라놀기로 포화된 (이에 의해 접착 에너지는 약 100 내지 약 200mJ/㎡임) 다음, 상기 실라놀기를 공유 Si-O-Si 결합으로 전환시키는 온도로 가열이 수반되는 (이에 의해 접착 에너지는 약 2000 내지 약 3000 mJ/㎡가 됨), 2개의 표준 세정 1 (당업계에 알려진 것으로, SC1) 세정된 유리 표면. 이러한 후자의 접착 에너지는 한 쌍의 유리 표면이 분리되기에는 너무 높음; 및 (b) 낮은 표면 접착 에너지 (표면에 대하여 약 12 내지 약 20 mJ/㎡)를 갖는 플루오로중합체로 완벽하게 코팅되며, 실온에서 결합되고 고온으로 가열된 2개의 유리 표면. 후자의 경우 (b)에 있어서, (표면이 합쳐질 때, 총 접착 에너지가 약 24 내지 약 40 mJ/㎡로 너무 낮기 때문에) 표면이 저온에서 결합되지 않을뿐만 아니라, 이들은 극성 반응기가 너무 적기 때문에 고온에서도 결합되지 않는다. 이들 두 극단 사이에, 원하는 정도의 제어된 결합을 생성할 수 있는, 예를 들어, 약 50 내지 약 1000 mJ/㎡의 접착 에너지의 범위는 존재한다. 따라서, 본 발명자들은 이들 두 극단 사이에 접합 에너지로 이어지는 개질층 (30)을 제공하고, 엄격한 TFT 또는 LTPS 공정을 통해 서로 결합된 한 쌍의 기판 (예를 들어, 유리 캐리어 또는 시트 (10) 및 얇은 유리 시트 (20))을 유지하기에 충분하지만, 또한 공정이 완료된 후에 (예를 들어, 약 300℃ 이상, 약 400℃ 이상, 약 500℃ 이상, 및 최대 약 600℃의 고온 처리 후에도) 시트 (10)로부터 시트 (20)의 분리를 가능하게 하는 정도의 제어된 결합을 생성할 수 있는 다양한 방법을 발견했다. 게다가, 시트 (10)로부터 시트 (20)의 분리는, 기계적 힘에 의해, 그리고 적어도 시트 (20)에 대한 심각한 손상이 없고, 바람직하게는 또한 시트 (10)에 대한 심각한 손상이 없도록 하는 방식으로 수행될 수 있다.
적절한 결합 에너지는, 선택 표면 개질제, 즉, 개질층 (30), 및/또는 결합 전에 표면의 열 처리를 사용하여 달성될 수 있다. 적절한 결합 에너지는, 결합 표면 (14) 및 결합 표면 (24) 중 하나 또는 둘 모두의 화학적 개질제의 선택에 의해 달성될 수 있으며, 이러한 화학 개질제는 반 데르 발스 (및/또는 수소 결합, 이들 용어는 본 명세서에서 전체적으로 상호교환적으로 사용됨) 접착 에너지 뿐만 아니라 고온 처리 (예를 들어, 약 300℃ 이상, 약 400℃ 이상, 약 500℃ 이상, 및 최대 약 600℃의 정도)로부터 결과하는 가능성이 있는 공유 결합 접착 에너지 모두를 제어한다.
물품의 제조
물품, 예를 들어, 유리 물품을 제조하기 위해, 개질층 (30)은, 시트 중 하나, 바람직하게는, 제1 시트 (10) (예를 들어, 캐리어) 상에 형성된다. 원하는 경우, 여기에 기재된 바와 같이, 개질층 (30)은, 표면 에너지를 증가시키고, 처리 동안 탈기를 감소시키며, 개질층 (30)의 결합 능력을 개선하기 위해 표면 활성화 및 어닐링 (annealing)과 같은 단계를 거칠 수 있다. 다른 시트, 예를 들어, 얇은 시트 (20)를 결합시키기 위해, 상기 다른 시트는 개질층 (30)과 접촉을 일으킨다. 개질층 (30)이 충분히 높은 표면 에너지를 갖는 경우, 다른 시트를 개질층 (30)에 도입은, 다른 시트가 자체-전파 결합 (self-propagating bond)을 통해 개질층 (30)에 결합될 것이다. 자체-전파 결합은, 조립 시간 (assembly time) 및/또는 비용을 감소시키는데 유리하다. 그러나, 자체-전파 결합이 생기지 않으면, 다른 시트는, 적층과 같은, 부가적인 기술을 사용하여, 예를 들어, 롤러로 시트를 함께 가압하여, 또는 두 조각의 물질을 함께 결합을 일으키는 적층 기술에서 알려진 바와 같은, 기타 기술에 의해 개질층 (30)에 결합될 수 있다.
(약 300℃, 400℃, 500℃ 및 약 600℃의 온도에서 처리를 포함하는) TFT 또는 LTPS 처리에 적합한 제1 시트 (10) 및 제2 시트 (20) (예를 들어, 캐리어 및 얇은 시트)를 포함하는 물품은, 제1 시트 (10) 및/또는 제2 시트 (20)를 다양이온성 중합체로 코팅하여 제조될 수 있는 것으로 확인된다. 본 개시에 따른 다양이온성 중합체 (polycationic polymer)는, 가능한 한 열적으로 안정하고, 액체- 또는 용액-기반 표면 처리/코팅 공정에 적합한 임의의 다양이온-계 중합체를 포함할 수 있다. 특히, 수용성 및/또는 친수성인 다양이온성 중합체는 특히 바람직하다. 폴리알킬 백본을 갖는 다양이온성 중합체는 특히 바람직하다. 일반적으로 더 높은 열안정성을 갖는 방향족기를 포함하는 다양이온성 중합체는 또한 바람직하다. 다양이온성 반복 단위는, 양으로 하전된 질소, 인, 황, 붕소, 또는 탄소 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 1차, 2차, 3차 또는 4차 암모늄 양이온, 이미다졸륨 양이온, 피리디늄 양이온, 피리미디늄 양이온, 피롤 양이온, 이미늄 양이온, 포스포늄 이온, 설포늄 이온, 또는 이들의 조합을 포함하는 다중 양이온 반복 단위가 있다. 양으로 하전된 질소, 특히, 암모늄, 피리디늄, 및 이미다졸륨 양이온을 포함하는 다중 양이온 반복 단위는 특히 바람직하다. 몇몇 구체 예에서, 중합체의 반복 단위는, 2:1 내지 20:1, 또는 3:1 내지 15:1, 또는 3:1 내지 12:1의 탄소:질소 비를 포함한다. 몇몇 구체 예에서, 상기 양이온성 중합체는, 산소가 없거나, 실질적으로 없다.
일 실시 예에서, 개질층 (30)은, 암모늄 양이온을 포함하는 중합체의 침착에 의해 형성될 수 있다. 암모늄 양이온은, 1차, 2차, 3차 또는 4차 암모늄 양이온일 수 있다. 2차, 3차 또는 4차 암모늄 양이온의 경우, 질소는, 알킬, 비닐, 알릴 또는 아미노, 및 글리시딜을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 광범위한 치환기로 치환될 수 있다. 각 치환기는, 더욱 치환, 비치환, 보호, 또는 비보호될 수 있다. 알킬 치환기가 선택되는 경우, 치환기는 분지 또는 비분지, 포화 또는 불포화될 수 있다. 알킬기의 예로는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, n-헥실, n-데실, 테트라데실, 및 이와 유사한 것을 포함한다. 메틸 및 에틸 치환은 특히 바람직하다. 일 실시 예에서, 중합체는, 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드) (PDADMAC) (화학식 1), 또는 이의 다른 유사한 염 또는 유도체일 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 중합체는 폴리(비닐벤질 트리메틸 암모늄 클로라이드) (PVBTAC1) (화학식 2), 또는 이의 다른 유사한 염 또는 유도체일 수 있다. PDADMAC 및 PVBTAC1의 고리 구조는, 열안정성을 부여하는데 도움이 되는 것으로 믿어진다.
[화학식 1]
[화학식 2]
또 다른 실시 예에서, 개질층 (30)은, 피리디늄 양이온을 포함하는 중합체의 침착에 의해 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 피리딘 또는 피롤의 방향족 고리는, 하나 이상의 고리 탄소 및/또는 질소에 공유 결합된 임의의 적합한 수의 치환기를 더욱 포함할 수 있고, H, 알킬, 비닐, 알릴, 아미노, 글리시딜, 및 티올로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 각 치환기는 더욱 치환, 비치환, 보호 또는 비보호될 수 있다. 알킬 치환기가 선택된 경우, 치환기는 분지 또는 비분지, 포화 또는 불포화될 수 있다. 알킬기의 예로는, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, n-헥실, n-데실, 테트라데실, 및 이와 유사한 것을 포함한다. 피리디늄 양이온을 함유하는 중합체의 바람직한 예로는, 폴리(4-비닐-1-메틸피리디늄 브로마이드) (PVMPyBr) (화학식 3) 및 폴리(4-비닐피리딘 히드로클로라이드) (PVPyCl) (화학식 4)를 포함한다. 이들 중합체 모두는, 방향족 고리에 4차 질소의 존재로 인해 선택되었으며, 이는 열안정성을 증가시키는 것으로 믿어진다.
[화학식 3]
[화학식 4]
또 다른 실시 예에서, 개질층 (30)은, 이미다졸륨 양이온을 포함하는 중합체의 침착에 의해 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이미다졸은 고리 구조에 공유 결합된 다양한 적합한 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있다. 이미다졸륨 양이온을 포함하는 중합체의 바람직한 예로는, 1-비닐피롤리돈 및 3-메틸-1-비닐이미다졸륨 클로라이드의 4원 공중합체인, LUVIQUAT FC 550 (BASF) (화학식 5)이다. LUVIQUAT는, 이미다졸륨 고리와 비닐피롤리돈의 조합으로 인해 본 출원에서 선택된다.
[화학식 5]
여기에 개시된 다양이온성 중합체의 장점은, 이들의 대부분이, 전술한 바와 같이 자체-전파파 (self-propagating wave)를 통해 유리 표면과 자발적으로 결합하는데 충분히 높은, (극성 및 분산 성분을 포함하는) 하나의 표면에 대해 측정된 것으로, 70 mJ/㎡를 초과하는 표면 에너지를 갖는 결합 표면을 갖는 개질층 (30)을 제공한다는 점이다. 맨 유리는 접촉각에 의해 측정된 것으로 >75 mJ/㎡의 표면 에너지를 갖는다. 몇몇 경우에, 다양이온성 중합체는, 최적의 표면 에너지보다 낮기 때문에 약한 결합을 생성하는 표면을 제공할 수 있다. 유사하게, 유리 이외의 표면이 사용되는 경우, 결합 전에 결합 표면의 표면 에너지를 증가시키는 것은 바람직할 수 있다. 다시 말해서, 결합에 필요한 원하는 표면 에너지는, 초기 침착된 다양이온성 중합체 개질층의 표면 에너지가 아닐 수 있다. 원하는 경우 표면 에너지를 증가시키기 위해, 침착된 층은 더욱 처리될 수 있다. 추가 처리없이 초기에 침착된 대로, 개질층은 우수한 열안정성을 나타낼 수 있지만, 얇은 시트에 대한 양호한 임시 결합을 촉진하기에 충분하지 않을 수 있다. 이러한 표면 에너지가 맨 유리 또는 다른 바람직한 표면에 대한 임시 결합을 촉진하기 위해 낮을 수 있기 때문에, 유리 결합을 촉진시키기 위해 개질층의 표면 활성화는 필요할 수 있다. 필요한 경우, 침착된 다양이온성 중합체 층의 표면 에너지는, N2, N2-H2, N2-O2, NH3, N2H4, HN3, CO2, 또는 이들의 혼합물에 대한 플라즈마 노출에 의해 유리 결합에 대해 약 70mJ/㎡ 이상으로 상승될 수 있다. (플라즈마 처리 후) 에너지는, 두 표면이, 자체-전파 결합으로, 개질층을 통해, 서로 결합하기에 충분히 높을 수 있다. 표 2-5는, 다양한 농도의 중합체 용액의 스핀-코팅으로부터 결과하는, LUVIQUAT, PDADMAC, PVBTACI 및 PVMPyBr 개질층 각각에 대해 측정된 접촉각 및 결합 에너지를 보고한다.
| wt.% | DI 수 (degrees) |
HD (degrees) |
DIM (degrees) |
총 BE (mJ/㎡) |
| 0.05 | 12.67 | 13.7 | 22.17 | N/A |
| 0.02 | 14.73 | 17.23 | 23.63 | 178.09 |
| 0.01 | 18.4 | 14.97 | 25.7 | 217.9 |
| 0.005 | 8.8 | 18.63 | 23.2 | 228.37 |
| wt.% | DI 수 (degrees) |
HD (degrees) |
DIM (degrees) |
총 BE (mJ/㎡) |
| 0.05 | 1.87 | 12.87 | 20.33 | 156.05 |
| 0.02 | 2.73 | 15.33 | 23.93 | 284.96 |
| 0.01 | 19.77 | 14.27 | 26.1 | 372.27 |
| 0.005 | 16.4 | 18.13 | 22.37 | 377.31 |
| wt.% | DI 수 (degrees) |
HD (degrees) |
DIM (degrees) |
총 BE (mJ/㎡) |
| 0.05 | 2.2 | 14.73 | 19.57 | N/A |
| 0.02 | 20.03 | 10.83 | 20.4 | 197.62 |
| 0.01 | 27.97 | 16.7 | 23.5 | 262.95 |
| 0.005 | 25.07 | 16.4 | 25.47 | 301.23 |
| wt.% | DI 수 (degrees) |
HD (degrees) |
DIM (degrees) |
총 BE (mJ/㎡) |
| 0.05 | 23.38 | 16.04 | 22.15 | 271.21 |
| 0.02 | 23.89 | 18.88 | 26.48 | 382.35 |
| 0.01 | 20.33 | 20.16 | 26.57 | 415.7 |
적절한 결합 표면 준비와 함께, 표면 개질층 (30)의 사용은, TFT 또는 LTPS 타입 공정에서 물품 (2)이 처리되는 것을 가능하게 하는 시트 (20)와 시트 (10) 사이에 실-온 결합을 제공할 수 있는 결합 영역이지만, 물품 (2)의 고온 처리 후, 예를 들어, 약 300℃ 이상, 약 400℃ 이상, 약 500℃ 이상 및 최대 약 600℃의 온도에서 처리 후에 시트 (20)가 시트 (10)로부터 (시트들에 손상없이) 제거될 수 있도록 (상승된 온도에서도) 시트 (20)와 시트 (10) 사이에 공유 결합을 제어하는 결합 영역인, 제어된 결합 영역을 달성할 수 있다. TFT 또는 LTPS 공정에 적합한 재사용 가능한 캐리어를 제공할 수 있는, 다양한 결합 에너지를 갖는 개질층, 및 잠재적 결합 표면 준비를 평가하기 위해, 일련의 시험은, 각각의 적합성을 평가하는데 사용된다. 다른 적용들이 다른 요구사항을 갖지만, LTPS 및 산화물 TFT 공정은 현재 가장 엄격한 것으로 보이다. 따라서, 이러한 공정에서 단계들을 대표하는 시험은 선택되는데, 이는 이들이 물품 (2)에 대해 바람직한 적용이기 때문이다. 약 600℃의 어닐링은 LTPS 공정에 사용된다. 따라서, 특정 결합 표면 준비 및 개질층이 LTPS 공정 내내 얇은 시트가 캐리어에 결합된 상태를 유지하면서, (약 300℃, 약 400℃, 약 500℃, 및 최대 약 600℃의 온도에서 처리를 포함하는) 이러한 처리 후에 (얇은 시트 및/또는 캐리어에 손상없이) 얇은 시트를 캐리어로부터 제거할 수 있는 가능성을 평가하기 위해, 하기 시험은 수행된다.
결합 에너지의 열 시험
표면 개질층은, 실온에서 얇은 시트를 캐리어에 연결시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 얇은 유리는, 높은 표면 에너지와 일치하는 높은 결합 속도로 다양이온성 중합체 개질층 결합 표면에 매우 잘 결합될 수 있다. 여기에 사용되는 바와 같은, 개질층 결합 표면은, 연결 후, 연결된 시트, 즉, 얇은 시트와 접촉할 개질층의 표면이다.
얇은 시트, 예를 들어, 얇은 유리 시트에 대한 개질층의 결합 에너지는, 특정 가열 조건 후에 시험된다. 특정 표면 개질층이 얇은 시트를 캐리어에 결합된 상태로 유지되도록 하고, 공정 후에 캐리어로부터 얇은 시트가 여전히 탈결합되는 것을 가능하도록 하기 위해,하기 시험은 수행된다.
얇은 유리 웨이퍼의 경우, 물품 (표면 개질층을 통해 캐리어에 결합된 얇은 시트)은, 원하는 공정-시험 온도로 초당 4℃의 속도로 상승시키는 관 가열로 (tube furnace) 또는 급속 열처리 공정 (Rapid Thermal Processing: RTP) 챔버에 놓인다. 상기 물품은, 그 다음, (원하는 공정-시험 온도로 유지되는) 가열로에서 10분 동안 유지된다. 가열로는, 그 다음, 45분 내에 약 150℃로 냉각되고, 샘플은 빼내진다.
인-라인 (in-line) 또는 Gen 5 (R2S) 시험을 위해, 통상적인 세척 절차는, 인-라인 설비를 변경할 필요없이 사용된다. 통상적인 세척은, 세제의 사용, 스피닝, 헹굼 (rinsing) 및 건조를 포함한다. 세제를 사용하는 대신에, 몇몇 구체 예에서, 0.0005 중량% 내지 5 중량%의 다양한 농도의 다양이온은, 세제 탱크에 포함되어 유리 표면에 분무된다. 캐리어 유리 표면에 다양이온성 중합체 용액을 도포하기 위해, 분당 25 리터의 평균 유량은 적용된다. 유리 표면은 그 다음 분당 25 리터의 유속의 물로 헹궈져 과량의 다양이온성 중합체를 제거한다. 처리된 유리 표면은 그 다음 건조된다. 건조 후, 처리된 캐리어는, 실질적으로 동일한 크기의 얇은 시트의 WILLOW 유리에 결합되어 유리 물품을 생성한다. 결합 후, 초기 블리스터 면적은, 이하 기재된 시험에 따라 측정된다. 결합된 유리는 그 다음 8℃/분의 가열 속도로 30분 동안 130℃ 내지 450℃로 예열된 가열 챔버에서 가열된다. 유리 물품은, 450℃에서 90분 동안 유지시킨 후, 6℃/분의 속도로 600℃로 다시 가열된다. 10분 동안 유지시킨 후, 유리 물품은 추가 시험을 위해 실온으로 냉각된다.
실온 결합 후, 물품은 그 다음 전술된 결합 에너지의 열 시험을 사용하여 열 공정 후에 결합 에너지를 결정하기 위해 열적으로 시험된다. 양이온성 중합체 개질층과 결합된 얇은 유리의 결합 에너지는, 약 150 내지 약 500 mJ/㎡의 범위이고, 약 300℃, 약 400℃, 약 500℃ 또는 최대 약 600℃의 온도에서 물품을 처리한 후에도 그 값에 가깝게 유지된다. 따라서, 다양이온성 중합체 표면 개질층은, 결합 에너지의 열 시험에 따라, 약 300℃, 약 400℃, 약 500℃ 또는 최대 약 600℃에서 처리, 예를 들어, 유리 물품을 약 300℃, 약 400℃, 약 500℃ 또는 최대 약 600℃인 불활성 분위기에서 약 10분 동안 유지한 후에도, 얇은 유리 시트와 약 500 mJ/㎡ 미만, 약 450 mJ/㎡, 약 400 mJ/㎡, 약 350 mJ/㎡, 약 300 mJ/㎡, 약 250 mJ㎡, 또는 약 200 mJ/㎡ 미만의 결합 에너지를 지속적으로 유지할 수 있다.
개질층의 탈기
통상적인 웨이퍼 결합 적용에 사용되는 중합체 접착제는, 일반적으로 두께가 약 10 내지 약 100 ㎛이고, 이들의 온도 한계 (temperature limit) 또는 그 근처에서 질량의 약 5%를 상실한다. 두꺼운 중합체 필름으로부터 진전된, 이러한 물질의 경우, 질량-분석에 의해, 질량 손실 또는 탈기의 양을 정량화하는 것은 용이하다. 한편, 약 2 내지 약 100 ㎚ 두께의 얇은 표면 처리, 예를 들어, 전술된 단일층의 표면 개질층으로부터의 탈기를 측정하는 것은 보다 어렵다. 이러한 물질의 경우, 질량-분석은 충분히 민감하지 않으며, 탈기는 다른 방식으로 측정된다.
소량의 탈기를 측정하는, 대표 시험, 이하 "탈기 시험"은, 조립된 물품, 예를 들어, 얇은 시트가 양이온성 중합체 개질층을 통해 캐리어에 결합되고, 블리스터 면적 변화율을 사용하여 탈기를 결정하는, 물품에 기초될 수 있다. 이하 기재된 탈기 시험은, 여기에 논의된 바와 같은 블리스터 면적 퍼센트에서 변화를 측정하는데 사용된다. 유리 물품을 가열하는 동안, 캐리어와 얇은 시트 사이에 블리스터 (또한, 기포 또는 필로잉 (pillowing)이라 함)는 형성될 수 있으며, 얇은 시트는 개질층의 탈기를 나타낸다. 탈기는, 코팅의 열분해뿐만 아니라 코팅 내에 소분자의 기화로부터 결과한다. 얇은 시트 아래의 탈기는, 얇은 시트와 캐리어 사이에 강한 접착력에 의해 제한될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 약 10 ㎚ 이하 두께의 층은, 이들의 더 작은 절대 질량 손실에도 불구하고, 열처리 동안 여전히 블리스터를 생성할 수 있다. 그리고, 얇은 시트와 캐리어 사이에 블리스터의 생성은, 얇은 시트 상으로 장치 처리 (device processing) 동안 패턴 생성, 포토리소그래피 공정, 및/또는 정렬에 문제를 야기할 수 있다. 부가적으로, 얇은 시트과 캐리어 사이에 결합 영역의 경계에서 블리스터링은, 다운스트림 공정을 오염시키는 하나의 공정 유래의 공정 유체에 문제를 일으킬 수 있다. 약 5 이상의 블리스터 면적의 변화율 (%)는 의미가 있고, 탈기를 나타내며, 바람직하지 않다. 다른 한편으로, 약 1 이하의 블리스터 면적의 변화율 (%)는 의미가 없으며, 탈기가 없다는 표시이다.
수동 결합으로 클래스 1000 청정실 (class 1000 clean room)에서 결합된 얇은 유리의 평균 블리스터 면적은 약 1%이다. 결합된 캐리어에서 블리스터 퍼센트는, 캐리어, 얇은 유리 시트, 및 표면 준비의 청결도의 함수이다. 이들 초기 결함이 열처리 후 블리스터 성장을 위한 핵생성 부위로서 작용하기 때문에, 열처리시 블리스터 면적에서 약 1% 미만의 변화는, 샘플 준비의 가변성 내에 있다. 이러한 탈기 시험을 수행하기 위해, 투명 유닛 (transparency unit) (Epson Expression 10000XL Photo)를 갖는 상업적으로 이용가능한 데스크탑 스캐너는, 결합 직후 얇은 시트와 캐리어가 결합하는 영역의 제1 스캔 이미지를 만드는데 사용된다. 부분들은, 508dpi (50 micron/pixel) 및 24 비트 RGB를 사용하는 표준 Epson 소프트웨어를 사용하여 스캔된다. 이미지 프로세싱 소프트웨어는, 먼저 샘플의 다른 섹션의 이미지를 단일 이미지로, 필요에 따라, 함께 스티칭 (stitching)하고, (스캐너에서 샘플없이 수행된 보정 참조 스캔 (calibration reference scan)을 사용하여) 스캐너 아티팩트 (scanner artifacts)를 제거하여 이미지를 준비하다. 결합 영역은, 그 다음 임계값, 구멍 채움 (hole filling), 침식/확장 (erosion/dilation), 및 블로브 분석 (blob analysis)과 같은 표준 이미지 프로세싱 기술을 사용하여 분석된다. Epson Expression 11000XL Photo는 또한 비슷한 방식에 사용될 수 있다. 전송 모드에서, 결합 영역에 블리스터는, 스캔된 이미지에서 가시적이며, 블리스터 면적의 값은 결정될 수 있다. 그 후, 블리스터 면적은, 총 결합 영역 (즉, 얇은 시트과 캐리어 사이에 총 중첩 영역)과 비교되어, 총 결합 영역에 대한 결합 영역에서 블리스터 면적 퍼센트를 계산한다. 샘플은 그 다음 약 300℃, 약 400℃, 또는 최대 약 500℃의 시험-제한 온도 (test-limit temperatures)에서 N2/O2 분위기 하에 관 가열로에서, 또는 10분 동안, 약 500℃ 또는 최대 약 600℃의 시험-제한 온도에서 N2 분위기 하에 MPT-RTP600s 급속 열처리 공정 시스템에서 열처리된다. 구체적으로, 사용된 시간-온도 사이클은: 물품을 실온 및 대기압에서 가열 챔버에 삽입하는 단계; 상기 챔버를 분당 9℃의 속도로 시험-제한 온도로 가열하는 단계; 상기 챔버를 시험-제한 온도에서 약 10분 동안 유지하는 단계; 상기 챔버를 가열로 속도로 200℃까지 냉각시키는 단계; 상기 챔버로부터 물품을 제거하고, 물품을 실온으로 냉각시키는 단계; 및 상기 물품을 광학 스캐너로 다시 스캔하는 단계를 포함한다. 제2 스캔으로부터 블리스터 면적 퍼센트는 그 다음 상기와 같이 계산되고, 제1 스캔으로부터의 블리스터 면적 퍼센트와 비교하여 블리스터 면적 변화율을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 블리스터 면적의 5% 이상 변화는 중요하며, 탈기의 지표이다. 퍼센트 블리스터 면적에서 변화는, 원래의 블리스터 면적 퍼센트에서 가변성으로 인해 측정 기준으로 선택된다. 즉, 대부분의 표면 개질층은, 얇은 시트 및 캐리어가 준비된 후 및 이들이 결합되기 전에, 취급 및 청결도로 인해 제1 스캔에서 약 2% 미만의 블리스터 면적을 갖는다. 그러나, 물질들 사이에서 변화는, 발생할 수 있다.
블리스터 면적 퍼센트는 또한 제2 시트 결합 표면 (24)과 접촉하지 않는 개질층 결합 표면의 총 표면적의 퍼센트를 특징으로 할 수 있다. 블리스터 면적 (또는 필로잉)에서 변화율은, 열처리 후 블리스터 면적 퍼센트로부터 열처리 전의 블리스터 면적 퍼센트가 차감된 퍼센트를 나타낸다. 전술한 바와 같이, 제2 시트와 접촉하지 않는 개질층 결합 표면의 총 표면적의 퍼센트는, 유리 물품을 분당 약 200℃ 내지 약 600℃ 범위의 속도로 실온에서 약 300℃, 약 400℃, 약 500℃ 또는 최대 약 600℃로 순환되는 챔버에서 가열시킨 다음, 유리 물품을 실온으로 냉각시키기 전에 상기 시험 온도에서 10분 동안 유지시키는 온도 사이클에 적용된 후, 바람직하게는 약 10% 미만, 약 8% 미만, 약 5% 미만, 약 3% 미만, 약 1% 미만 및 최대 약 0.5% 미만이다.
개질층의 탈결합
여기에 기재된 개질층은, 유리 물품이 상기 온도 사이클링 및 열 시험을 거친 후에 제2 시트를 둘 이상의 조각으로 파괴시키지 않고 제1 시트로부터 제2 시트가 분리되는 것을 가능하게 한다.
더욱이, 다양이온성 중합체 개질층이 캐리어에 적용되는 경우, 개질층의 대부분, 실질적으로 전부, 또는 전부는 탈결합 후에 캐리어 상에 남아있는 것으로 확인되었다. 개질층의 존재는, 예를 들어, 결합 전 중합체 처리 후 및 열처리 다음 탈결합 후에 캐리어 표면에 존재하는 원자 탄소의 퍼센트를 측정하기 위해, 표면 화학 분석, 예를 들어, 이동시보 이차 이온 질량 분석법 (ToF SIMS) 또는 X-선 광전자 분광법 (XPS)에 의해 검출될 수 있다. 바람직하게는, 중합체의 전부 또는 실질적으로 전부는, 탈결합 후에 캐리어 상에 남아있다. 몇몇 구체 예에서, 중합체의 일부 또는 개질층 결합 표면의 일부는, 열처리 후에 캐리어로부터 탈결합된다. 즉, 결합 전 및 탈결합 후 캐리어의 탄소 함량에서 변화율은, 바람직하게는 약 30% 미만, 약 25% 미만, 약 20% 미만, 약 15% 미만, 약 10% 미만, 약 5% 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만 또는 약 1% 미만이다. 유사하게, 결합 전 및 탈결합 후 얇은 시트의 탄소 함량에서 변화율은 또한 바람직하게는 약 20% 미만, 약 15% 미만, 약 10% 미만, 약 5% 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만 또는 약 1% 미만이다. 대안적으로, 결합 전 및 탈결합 후 캐리어의 질소 함량에서 변화율은 또한 측정될 수 있다. 몇몇 구체 예에서, 탈결합 전 및 탈결합 후 캐리어 또는 얇은 시트의 질소 함량에서 변화율은, 바람직하게는 약 20% 미만, 약 15% 미만, 약 10% 미만, 약 5 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만 또는 약 1% 미만이다.
실시 예
실시 예 1a: LUVIQUAT―웨이퍼/스핀 코팅으로 표면 처리
LUVIQUAT FC 550 (BASF)은, 1-비닐피롤리돈 및 3-메틸-1-비닐이미다졸륨 클로라이드의 4차 공중합체이다.
1) LUVIQUAT FC-550 (수중 40% 활성 성분)의 저장 용액은 희석되어, 0.005 wt.% 내지 0.02 wt.% 범위의 농도를 갖는 용액을 제조한다.
2) EAGLE XG® 유리 (Corning Incorporated, Corning NY에서 구입 가능) 웨이퍼 (0.5mm) 및 Willow® 유리 기판 (Corning Incorporated에서 구입 가능) 100㎛ 두께는, 먼저 5분 동안 O2 플라즈마로 처리된 다음, 과산화수소:JTB100 (암모니아) 세정제 (JT Baker Chemicals):H2O (2:1:40) 용액을 10분 동안 사용하는 린스 (또는 세척) 단계가 수반된다. 세정 후, 유리 웨이퍼는 스핀-린스-건조된다.
3) 다른 농도 용액 (아래 참조)의 LUVIQUAT FC-550은, EAGLE XG 웨이퍼 상에 (500rpm에서 30초 다음, 2000rpm에서 1.5분) 스핀 코팅된 다음, 1.5분 동안 스프레이 린스 (2:1:40 과산화수소:JBT100:물)가 수반되어, 웨이퍼 상으로 침착된 과잉의 다양이온성 중합체를 세척한다. 웨이퍼는 그 다음 스핀 건조된다.
4) LUVIQUAT-코팅된 웨이퍼 및 세정된 WILLOWs 모두는, 건조 단계로 150℃에서 2분 동안 유지하여 잔류 수를 제거한다. 각 EAGLE XG 웨이퍼는, WILLOW 유리의 조각과 광학 접촉 (optical contact)을 일으키고, 한 쌍의 중간 지점에 압력을 가하여 결합된다. 결합-파 (bond-wave)는, EAGLE XG 웨이퍼 상에 친수성 코팅과 WILLOW 유리의 하이드록시-말단 (hydroxyl-terminated) 표면 사이에 강력한 상호간섭 인력 (attractive interaction forces)으로 인해 자체-전파된다.
5) 결합된 쌍은 N2 환경하에 급속 열처리 공정 (Rapid Thermal Processing: RTP) 챔버에서 580℃에서 10분 동안 (N2/O2) 열처리를 받는다.
6) 결합된 쌍을 실온으로 되돌린 후, 샘플은 블리스터 성장 및 새로운 블리스터 형성에 대해 분석된다. 웨이퍼와 WILLOW 사이에 결합 에너지는, 4개의 모서리에 금속 블레이드를 삽입하고, 그 값을 평균을 내어 측정된다. 하기 표 6을 참조.
7) 샘플은 그 다음 스카치 테이프 (scotch tape)를 사용하여 WILLOW 유리로부터 EAGLE XG 웨이퍼를 들어올려 수동으로 완전히 탈결합된다.
8) 다른 농도의 LUVIQUAT로 코팅된 한 세트의 EAGLE XG 웨이퍼는, 물, 헥사데칸, 및 디요오드메탄의 3가지 액체와의 접촉각 측정을 위해 사용된다. 상기 표 2 및 도 3을 참조.
| 농도 (wt.%) | 결합 에너지 (mJ/㎡) |
전 블리스터링 면적% |
후 블리스터링 면적% |
블리스터링 변화율% |
탈결합능 |
| 0.05 | N/A | N/A | N/A | N/A | N/A |
| 0.02 | 178.09 | 1.6 | 2.7 | + 1.1 | 있음 |
| 0.01 | 217.90 | 1.05 | 1.49 | + 0.44 | 있음 |
| 0.005 | 228.37 | 1.72 | 2.52 | + 0.8 | 있음 |
도 3은, 캐리어 상에 침착된 LUVIQUAT 개질층을 포함하고, 상기 개질층을 통해 캐리어에 연결된 얇은 유리 시트 (100㎚의 두께)를 갖는 유리 물품의 결합 에너지 (우측 y-축) 및 접촉각 (좌측 Y-축)을 나타낸다. LUVIQUAT가 0.05 중량%의 농도로 적용된 경우, 그 결과로 생긴 결합 에너지는, 얇은 시트를 캐리어에 일시적으로도 결합시키는데 너무 낮았다. 더 낮은 농도로 도포된 LUVIQUAT를 갖는 샘플은, 자체-전파파를 통해 쉽게 결합된다. 침착된 대로의, LUVIQUAT 개질층은, 580℃에서 10분 동안 열 시험한 후 (표 6에 상세히 기재된 바와 같이) 대략 175-230 mJ/㎡에서 변하는 농도 의존적 결합 에너지를 생성한다 (도 3에서 별표, 참조).
표 6에 서술된 바와 같이, 블리스터링의 최대 절대 면적은, 임의의 LUVIQUAT 코팅된 결합 쌍 (0.02 중량%)에 대해 약 2.7%이다. 580℃로 열처리 후 블리스터링 퍼센트에서 차이는 약 0.5 내지 약 1.1%의 범위이다. 결합 에너지 값은, 0.02 wt.% 내지 0.005 wt.% 범위의 농도에 대해 대략 175-230 mJ/㎡의 범위이다. 샘플은 WILLOW 유리의 어떠한 파괴없이 시험된 모든 농도에서 580℃에서 10분 동안 열 처리 후 쉽게 탈결합될 수 있었다 (도 3, 음영 영역 참조).
실시 예 1b: LUVIQUAT―Gen 4.5 및 Gen 5/인-라인 처리로 표면 처리
LUVIQUAT FC 550은, Gen5 롤-대-시트 (R2S) 실험에서 스케일 업된 (scaled up) LTPS 적용에 대해 시험된다.
R2S 공정의 경우, Gen5 세척 라인에서 건조 유리 시트 (사전 세척 없음)는, 분무 코팅되고, EAGLE XG 캐리어 (WGoC) 샘플 상에 WILLOW 유리는, 0.0025 wt% 내지 0.01 wt%의 다양한 다양이온 중합체의 용액을 분당 평균 25 리터의 유속으로 분무시켜 적용하여 준비된다. 소위 "린스 온" 실험의 경우, 유리 캐리어 상으로 다양이온성 중합체 용액의 침착 후, 유리는 분당 25 리터의 유속의 물로 헹궈져 결합 전에 과량의 중합체를 제거한다. "린스 오프" 실험의 경우, 이러한 헹굼이 수행되지 않았고, 결합 전에 과량의 중합체는 제거되지 않았다. 처리된 캐리어 유리는, 실온에서 유사한 크기의 WILLOW 유리 시트에 결합되고, 초기 블리스터링은 측정된다. 주변 공기에서 열적 어닐링은, (출발 온도 130℃, 분당 8℃의 속도로 425℃로 상승된) 425℃에서, 90분 동안 유지한 다음, 물품을 (425℃에서 분당 6℃의 속도로 600℃까지 상승된) 600℃에서 10분 동안 유지시켜 수행된다. 제2 유지 기간 후, 유리 물품은 추가 시험을 위해 실온으로 냉각된다. 모든 농도에 대해, WGoC 샘플은, 열적 어닐링 후 수동으로 탈결합될 수 있다. 결합 에너지는, 모든 샘플에 대해 면도날을 사용하여 수동으로 측정된다.
| 농도 (wt%) | 린스 온/ 린스 오프 | 블리스터링 변화율 % |
탈결합능 | 결합 에너지 (mJ/㎡) |
| 0.01 | 린스 오프 | N/A* | N/A | 249∼308 |
| 0.01 | 린스 온 | 0.11% | 있음 | 325∼431 |
| 0.005 | 린스 오프 | 0.18% | 있음 | 305∼331 |
| 0.005 | 린스 온 | 0.0018% | 있음 | 283∼398 |
| 0.0025 | 린스 오프 | 0.0139% | 있음 | 297∼334 |
| 0.0025 | 린스 온 | 0.0025% | 있음 | 315∼352 |
*심한 블리스터링이 관찰됨, 측정되지 않음
표 7 및 도 4a의 좌측 패널은, LUVIQUAT 개질층을 통해 캐리어 시트에 얇은 유리 시트 (100㎚)를 연결한 유리 물품의 결합 에너지 (도 4a의 y-축)를 나타낸다. 표 7 및 도 4a의 좌측 패널에 나타낸 바와 같이, 개질층의 결합 에너지는, 크게 농도 의존적인 방식으로 변한다. 표 7은, Gen5 R2S 시험에서, 유리 물품이 우수한 블리스터 성능을 대체로 보여주는 것을 제시한다. 그러나, 린스 오프 조건하에 적용된 0.1 중량%의 LUVIQUAT 용액을 갖는 유리 물품은, 열 처리 전에도 심각한 블리스터링을 보여주며, 추가로 시험되지 않았다. 도 4a의 좌측 패널에서 알 수 있는 바와 같이, 시험된 나머지 G5 LUVIQUAT 샘플에 대한 결합 에너지는, 린스 온 및 린스 오프 조건하에 모든 농도에 대해 대략 250 mJ/㎡로부터 430 mJ/㎡로 변한다. Gen 5에 대해 시험된 모든 LUVIQUAT 샘플의 평균 결합 에너지는 ~325 mJ/㎡이다.
Gen5 R2S 시험에서, 몇몇 샘플은, 높은 결합 속도이지만 열악한 휨 (poor warp)을 보여준다. 처리량의 경우 높은 결합 속도가 바람직하지만, 결합 속도가 너무 높으면, 유리 물품의 휨이 발생할 수 있는 것으로 확인되었다. 이러한 휨은, 고분자전해질 (polyelectrolye) 수용액의 농도를 감소시키고 및/또는 결합 전에 상태에서 헹굼을 사용하여 최소화될 수 있는 것으로 확인된다. 그러나, 도 4a에 입증된 바와 같이, 린스 온 조건은, 린스 오프 조건과 비교하여 결합 에너지에서 더 큰 샘플-간 가변성을 제공한다.
Gen5 시험에서 모든 농도에 대해, WGoC 샘플은, 열 처리 후 탈결합제 (debonder) 또는 수동 탈결합으로 탈결합될 수 있다. 농도의 감소 및 린스 온 조건의 사용은, Gen 5 경우에 결합 프론트 속도 (bond front speed: BFS) 및 풀 시트 휨 (full sheet warp: FSW)를 감소시키는데 도움이 된다.
LUVIQUAT (0.1 wt.%)의 고농도 코팅을 사용한 시험은, 또한 과량의 중합체 용액이 헹굼으로 세척될 수 있는지를 알아보기 위해 Gen 5 시험에 대해 수행된다. 린스 온 조건하에서, 블리스터링은, 0.1 중량%의 농도로 감소되며, 이는 헹굼이 사용되지 않을 때 심각한 블리스터링을 나타낸다. 린스 온 조건으로, 결합 에너지는 약간 증가하지만, 여전히 탈결합 가능한 범위 내에 있다. 따라서, 린스 온 조건의 사용은, 더 높은 농도의 다양이온성 중합체 용액을 사용하는데 유리할 수 있는 것으로 결론낼 수 있다.
헹굼 후, 0.1 중량%의 LUVIQUAT 용액으로 형성된 코팅의 두께는, 0.02 중량%의 LUVIQUAT 용액으로 형성된 코팅의 두께와 대략 동일하다는 것이 또한 밝혀졌다. 개질층의 두께는, 타원계측법 (ellipsometry)에 의해 측정된다. 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이, 0.02 중량%의 LUVIQUAT의 침착에 의해 형성된 개질층의 두께 (㎚, y-축)는, 린스 오프 조건의 경우 대략 2.1-2.6 ㎚ 및 린스 온 조건의 경우 대략 1.8-2.1 ㎚로 다양하다. 0.1 중량%의 LUVIQUAT의 침착에 의해 형성된 개질층의 두께는, 대략 2.0-3.3 ㎚ (린스 오프) 및 1.9-2.2 ㎚ (린스 온)로 다양하다. LUVIQUAT 중합체 층의 평균 두께는, 농도 및 린스 온/오프 조건에 관계없이 대략 2.2 ㎚였다. 이는, 적절한 LUVIQUAT 침착이 고농도 용액의 헹굼 후에 유리에 남아 있음을 시사하다.
실시 예 2a: PDADMAC-웨이퍼/스핀 코팅으로 표면 처리
폴리(디알릴디메틸암모늄)클로라이드 (PDADMAC)의 스톡 용액 (MW 400-500 kDa, 물 중 20% 활성 성분)은, 물 중 0.005 중량% 내지 0.05 중량% 범위의 다른 농도의 용액으로 희석된다. 중합체의 침착 및 그 결과로 생긴 특성의 시험은, 상기 실시 예 1a에 서술된 바와 같이 수행되었다.
| 농도 (wt%) |
결합 에너지 (mJ/㎡) |
전 블리스터링 면적% |
후 블리스터링 면적% |
블리스터링 변화율 % |
탈결합능 |
| 0.05 | 156.05 | 2.6 | 16.08 | + 13.48 | 있음 |
| 0.02 | 284.96 | 1.03 | 1.29 | + 0.26 | 있음 |
| 0.01 | 372.27 | 0.66 | 0.44 | - 0.22 | 없음 |
| 0.005 | 377.31 | 1.63 | 1.9 | + 0.27 | 없음 |
표 8은, PDADMAC 개질층을 포함하는 유리 물품의 결합 에너지, 블리스터링 및 탈결합능을 나타낸다. 0.05 중량%의 PDADMAC 코팅은, 약 16%의 블리스터링 절대 면적에서, 대략 13.5%의 블리스터링 (필로잉)에서 변화로, 열처리 후 상당한 블리스터링을 보여준다. 더 낮은 농도의 샘플은, N2 환경에서 580℃로 열처리 후, 약 -0.22 내지 0.27% 범위의 블리스터링 퍼센트에서 차이로, 더 낮은 블리스터링을 보여준다. 결합 에너지 값은, 0.02 중량% 내지 0.005 중량% 범위의 농도에 대해 대략 150-380 mJ/㎡의 범위이다 (표 8 및 도 5, 채워진 별표, 참조). 0.05 중량% 및 0.02 중량%의 PDADMAC로 코팅된 샘플은, WILLOW 유리의 임의의 파괴없이 쉽게 탈결합 가능하지만, 0.005 중량% 샘플의 결합 에너지는 너무 높고, 탈결합 가능하지 않다.
실시 예 2b: PDADMAC―Gen 5/인-라인 처리로 표면 처리
PDADMAC는 또한 실시 예 1b에서 전술된 바와 같이 Gen5 (R2S) 시험에서 스케일-업된 LTPS 적용에 대해 시험된다. PDADMAC 실험의 경우, 0.01 및 0.005 중량%의 PDADMAC (400 kDa) 용액은 시험된다.
| 농도 (wt%) | 린스 온/린스 오프 | 블리스터링 변화율 % |
탈결합능 | 결합 에너지 (mJ/㎡) |
| 0.01 | 린스 오프 | N/A* | 있음 | 350∼451 |
| 0.01 | 린스 온 | 블리스터링 없음 | 없음 | 570∼>600 |
| 0.005 | 린스 오프 | 0.0018% | 없음 | 309∼536 |
| 0.005 | 린스 온 | 0.0014% | 없음 | 468∼590 |
* SMA로 측정할 수 없는, 심한 블리스터링이 관찰됨
결합 에너지는, 모든 샘플에 대해 수동으로 (면도날로) 측정되고, ~250 내지 600 mJ/㎡를 초과하는 범위에 있는 것으로 결정된다 (표 9 및 도 4a의 우측 패널). 측정된 4개의 샘플 중에서, 오직 하나의 샘플은, 높은 (>500 mJ/㎡) 결합 에너지로 인해, 탈결합된다 (린스 오프 조건에서 0.01 중량%). PDADMAC 코팅의 두께는, 0.005 중량% 및 0.01 중량%에 대해 표준 타원계측법에 의해 측정되고, 1.6 ㎚ 내지 2.5 ㎚의 범위에 있는 것으로 결정된다.
실시 예 3: PVBTAC1-웨이퍼/스핀 코팅으로 표면 처리
폴리(비닐벤질 트리메틸 암모늄 클로라이드) (PVBTAC1)의 저장 용액 (MW 100 kDa 및 400 kDa, 물 중 30% 활성 성분)은, 물 중 0.005 중량% 내지 0.05 중량% 범위의 다른 농도의 용액으로 희석된다. 중합체 침착 및 시험은 상기 실시 예 1a에 서술된 바와 같이 수행되었다.
| 농도 (wt%) | 결합 에너지 (mJ/㎡) |
전 블리스터링 면적% |
후 블리스터링 면적% |
블리스터링 변화율 % |
탈결합능 |
| 0.09 | N/A | 0.46 | 19.28 | + 18.82 | N/A |
| 0.05 | 223.56 | 0.69 | 1.22 | + 0.53 | 있음 |
| 0.02 | 220.73 | 0.81 | 0.94 | + 0.13 | 있음 |
표 10은, PVBTAC1 (100 kDa) 개질층을 포함하는 유리 물품에 대한 결합 에너지를 나타낸다. 표 10에서 알 수 있는 바와 같이, 0.09 중량%로 적용된 100 kDa 코팅 용액은, 열처리-후 현저한 블리스터링을 갖는 개질층을 결과한다. 따라서, 이러한 샘플의 결합 에너지는 측정되지 않았다. 나머지 농도는, 우수한 블리스터링 프로파일을 갖는다 (블리스터 면적에서 차이는 총 결합 영역의 1% 미만이다). 0.05 wt.% 및 0.02 wt.%의 PVBTAC1 용액으로부터 결과하는 코팅의 결합 에너지는, 약 220 mJ/㎡이고, 샘플 모두는 N2 환경에서 10분 동안 580℃에서 열처리한 후 쉽게 탈결합 가능하다.
| 농도 (wt%) |
결합 에너지 (mJ/㎡) |
전 블리스터링 면적% |
후 블리스터링 면적% |
블리스터링 변화율 % |
탈결합능 |
| 0.05 | N/A | 0.58 | 25.84 | + 13.48 | N/A |
| 0.02 | 234.81 | 1.15 | 1.94 | + 0.79 | 있음 |
| 0.02 | 197.62 | 0.85 | 1.44 | + 0.59 | 있음 |
| 0.01 | 262.95 | 0.88 | 1.05 | + 0.17 | 있음 |
| 0.01 | 311.24 | 0.64 | 0.76 | + 0.12 | 없음 |
| 0.005 | 301.23 | 0.76 | 0.97 | + 0.21 | 없음 |
표 11 및 도 5는, 다양한 농도로 적용된 PVBTAC1 (400 kDa) 개질층을 포함하는 유리 물품의 결합 에너지를 나타낸다. 400 kDa PVBTAC1 용액을 사용한 코팅의 경우, 580℃에서 열처리 후 >25%의 절대 블리스터링 면적을 갖는, 0.05 중량% 용액으로부터 결과하는 코팅을 제외하고, 블리스터 면적에서 차이는 약 1%였다. 이러한 샘플의 결합 에너지는, 불만족스러운 블리스터링으로 인해 측정되지 않았다. 더 낮은 농도 용액으로 만들어진 코팅은 ~200 내지 320 mJ/㎡ 범위의 결합 에너지를 갖지만 (도 5, 채워진 별표), 0.01 및 0.02 wt.% 샘플 만이, 수동으로 탈결합될 수 있었다 (도 5의 음영 영역, 참조).
실시 예 4: PVMPyBr-웨이퍼/스핀 코팅으로 표면 처리
폴리(4-비닐-1-메틸피리디늄 브로마이드) (PVMPyBr)의 저장 용액은 물 중 0.01 중량% 내지 0.05 중량% 범위의 다른 농도의 용액으로 희석된다. 중합체 침착 및 시험은 상기 실시 예 1a에 기재된 바와 같이 수행되었다.
| 농도 (wt%) | 결합 에너지 (mJ/㎡) |
전 블리스터링 면적% |
후 블리스터링 면적% |
블리스터링 변화율 % |
탈결합능 |
| 0.05 | 271.21 | 3.84 | 6.65 | + 2.81 | 있음 |
| 0.02 | 382.35 | 2.34 | 3.81 | + 1.47 | 있음 |
| 0.01 | 415.7 | 2.63 | 4.42 | + 1.79 | 있음 |
표 12 및 도 6은, PVMPyBr 개질층을 포함하는 유리 물품의 결합 에너지를 보여준다. 결합된 샘플의 4개의 모서리에 금속 블레이드를 삽입하여 측정된 결합 에너지는, ~270-415 mJ/㎡의 범위이며, 모든 샘플은 스카치 테이프를 사용하여 수동으로 탈결합 가능하였다 (도 6, 별표). 블리스터링의 절대 면적은, 0.02 중량%의 중합체 용액에 대해 최저 (약 3.8%)이고, 0.05 중량%의 PVMPyBr 용액으로 만들어진 코팅에 대해 최고 (약 7%)였다. 580℃에서 열처리 후 퍼센트 블리스터링에서 변화는, 비-농도 의존적 방식으로 총 결합 영역의 약 1.5% 내지 약 3%로 다양하다.
실시 예 5: PVPyCl-웨이퍼/스핀 코팅으로 표면 처리
폴리(4-비닐피리딘 클로라이드) (PVPyCl)는, 폴리(4-비닐피리딘)의 수성 현탁액에 실온에서 교반하면서 진한 HCl을 첨가하여 폴리(4-비닐피리딘)으로부터 합성된다. 0.005 중량% 내지 0.05 중량%의 PVPyCl 범위의 농도를 갖는 수용액은 준비된다. 시험은, 상기 실시 예 1a에 서술된 바와 같이 수행되었다.
| 농도 (wt%) | 결합 에너지 (mJ/㎡) |
전 블리스터링 면적% |
후 블리스터링 면적% |
블리스터링 변화율 % |
탈결합능 |
| 0.05 | N/A | 25.82 | N/A | N/A | N/A |
| 0.025 | 212.41 | 1.97 | 2.18 | + 0.21 | 있음 |
| 0.01 | 318.30 | 1.74 | 1.79 | + 0.05 | 있음 |
| 0.01 | 234.28 | 1.43 | 1.85 | + 0.42 | 있음 |
| 0.01 | 258.43 | 1.57 | 1.30 | -0.27 | 있음 |
| 0.005 | 91.91 | 1.49 | 1.29 | -0.2 | 있음 |
표 13은, 다양한 농도의 PVPyCl 개질층을 포함하는 다양한 유리 물품에 대한 결합 에너지, 블리스터링 및 탈결합능을 나타낸다. 0.05 중량% PVPyCl 용액으로 코팅된 샘플은, 열처리 이전에도 상당한 블리스터링 (>25%)을 보여주었고, 추가 시험되지 않았다. 580℃에서 열처리한 후, 잔류 농도 시험된, PVPyCl 코팅 샘플에 대한 블리스터링에서 변화율은, 측정된 모든 샘플에 대해 결합 영역의 1% 미만이었다. 블리스터링의 절대 면적은, 측정된 모든 샘플에 대해 2% 미만이었다. 결합된 샘플의 4개의 모서리에 금속 블레이드를 삽입하여 측정된 평균 결합 에너지는, ~90-320 mJ/㎡ 범위이고, 모든 샘플은 스카치 테이프를 사용하여 수동으로 탈결합 가능하다. 0.05 중량% 샘플의 결합 에너지는, 전술된 블리스터링으로 인해 측정되지 않았다.
실시 예 6: 얇은 시트로부터 캐리어의 탈결합
탈결합시 개질층이 어떻게 이동하는지 이해하기 위한 노력으로, X-선 광전자 분광법 (XPS) (단색화된 A1 Kα 방사선을 사용하는 PHI Quantum 2000)은, 결합 전 및 탈결합 후 캐리어, 뿐만 아니라 탈결합 후 얇은 시트 상에 존재하는 원자 탄소의 양을 측정하는데 사용된다. 데이터는, XPS 공급업체에 의해 제공된 Multipak 소프트웨어 패키지를 사용하여 분석된다. 0.02 중량% 용액의 LUVIQUAT 중합체는, 상기 실시 예 1a에 기재된 바와 같은 EAGLE XG 유리 상에 침착된다. 결합 전에, 침착된 중합체 용액의 탄소 함량은 XPS에 의해 9.6%인 것으로 측정된다. EAGLE XG 유리는 그 다음 전술된 바와 같이 WILLOW 얇은 시트에 결합된다. 결합된 시트는, 580℃에서 10분 동안의 열처리에 적용된다. 실온으로 냉각한 후, 시트는 수동으로 탈결합되고, 얇은 시트 및 캐리어의 탄소 함량은, 각각, 2.8% 및 8.7%인 것으로 측정된다. 표 14 및 도 8은, 얇은 유리로 중합체의 일부 이동이 발생하는 동안, 중합체의 실질적인 전부는, 탈결합시 캐리어에 결합된 상태로 유지됨을 보여준다. 이는 얇은 시트 상에 남은 개질층 잔류물 (따라서 후속 세척 단계가 필요함)을 최소화하기 때문에 유리하다. 이것은 또한 캐리어 시트의 재사용 가능성을 개선시킨다. 표 14 및 도 8에 입증된 바와 같이, 캐리어는 다양이온성 중합체 코팅의 90%를 초과하여 보유하는데, 이는 사용 전에 재코팅할 필요없이 캐리어를 재사용하기에 충분한 것으로 여겨진다.
| 원자 C (%) | 원자 C (%) - 대조군 | |
| EAGLE XG 베어 웨이퍼 (대조군) | 7.3 | - |
| EAGLE XG 코팅된 웨이퍼 (0.02 wt.% LUVIQUAT) | 16.9 | 9.6 |
| WILLOW (탈결합 후) | 10.2 | 2.8 |
| EAGLE XG (탈결합 후) | 16.0 | 8.7 |
본 개시의 사상 및 범주를 벗어나지 않고, 개시된 구체 예에 대해 다양한 변경 및 변화가 만들어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는, 첨부된 청구 범위 및 그 균등물의 범주 내에 있는 임의의 및 모든 이러한 변경 및 변화를 포함하는 것으로 의도된다.
예를 들어, 여기에 개시된 개질층은, 캐리어를 얇은 시트에 결합시키거나, 2개의 캐리어를 함께 결합시키거나, 둘 이상의 얇은 시트를 함께 결합시키거나, 또는 다양한 수의 얇은 시트 및 캐리어를 함께 갖는 스택을 결합시키는데 사용될 수 있다.
Claims (101)
- 물품으로서,
제1 유리 시트 결합 표면을 포함하는 제1 유리 시트;
제2 유리 시트 결합 표면을 포함하는 제2 유리 시트; 및
제1 유리 시트 결합 표면 상에 침착되며, 적어도 하나의 친수성 양이온성 중합체를 포함하는 개질층을 포함하며, 상기 개질층은 제1 및 제2 유리 시트의 중간에 있고, 친수성의 건조 개질층 결합 표면을 포함하며,
여기서, 상기 개질층은 제1 유리 시트를 제2 유리 시트에 연결시키며,
여기서, 양이온성 중합체의 반복 단위는, 양으로 하전된 질소, 인, 황, 붕소 또는 탄소 중 하나 이상을 포함하며,
여기서:
상기 개질층 결합 표면은 질소 환경에서 물품을 580℃에서 10분 동안 유지시킨 후 100 내지 600 mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합되거나, 또는
상기 개질층 결합 표면은 물품을 425℃에서 90분 동안 유지한 다음 상기 물품을 600℃에서 10분 동안 유지시킨 후 250 내지 450mJ/㎡의 결합 에너지로 제2 유리 시트 결합 표면과 결합되는, 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 양이온성 중합체는 수용성인, 물품. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 양이온성 중합체는 폴리알킬 백본을 포함하는, 물품. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 반복 단위는, 양으로 하전된 질소를 포함하는, 물품. - 청구항 6에 있어서,
상기 반복 단위는, 2:1 내지 20:1의 탄소:질소의 비를 포함하는, 물품. - 청구항 6에 있어서,
상기 양으로 하전된 질소는 암모늄 양이온인, 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 반복 단위는,
, , 또는 이들의 조합을 포함하는, 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 양으로 하전된 질소는 이미다졸륨 양이온인, 물품. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762547284P | 2017-08-18 | 2017-08-18 | |
| US62/547,284 | 2017-08-18 | ||
| PCT/US2018/047056 WO2019036710A1 (en) | 2017-08-18 | 2018-08-20 | TEMPORARY BINDING USING POLYCATIONIC POLYMERS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200043417A KR20200043417A (ko) | 2020-04-27 |
| KR102659516B1 true KR102659516B1 (ko) | 2024-04-23 |
Family
ID=63684427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020207007277A KR102659516B1 (ko) | 2017-08-18 | 2018-08-20 | 유리 적층체 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7260523B2 (ko) |
| KR (1) | KR102659516B1 (ko) |
| CN (1) | CN111372772A (ko) |
| WO (1) | WO2019036710A1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018524201A (ja) | 2015-05-19 | 2018-08-30 | コーニング インコーポレイテッド | シートをキャリアと結合するための物品および方法 |
| EP4110611A1 (en) * | 2020-02-26 | 2023-01-04 | Corning Incorporated | Temporary bonding of substrates with large roughness using multilayers of polyelectrolytes |
| WO2021173372A1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | Corning Incorporated | Temporary bonding of substrates with large roughness using multilayers of polyelectrolytes |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000096488A (ja) | 1998-09-22 | 2000-04-04 | Katayama Chem Works Co Ltd | 紙離れ促進剤および紙切れ防止方法 |
| JP2009298916A (ja) | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 制電性アクリル系樹脂組成物、制電性アクリル系感圧式接着剤組成物、及びそれを用いてなる光学部材保護用感圧式接着性保護フィルム |
| JP2013527192A (ja) | 2010-05-27 | 2013-06-27 | ジーエックス・ラブズ・ホールディングス・リミテッド | 殺生物コーティング組成物 |
| JP2014019597A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスフィルムの製造方法及びガラスフィルム積層体 |
| JP2016064862A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 旭硝子株式会社 | ガラス板積層体およびその梱包方法 |
| JP2017078170A (ja) | 2015-10-21 | 2017-04-27 | ライオン株式会社 | 浴室用液体洗浄剤 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379746B1 (en) * | 1999-02-02 | 2002-04-30 | Corning Incorporated | Method for temporarily protecting glass articles |
| EP1127706B2 (en) * | 2000-02-22 | 2013-10-02 | Agfa Graphics N.V. | Ink jet recording material |
| CN101124085B (zh) * | 2005-02-24 | 2012-02-01 | 皮尔金顿北美公司 | 抗反射绝热装配玻璃制品 |
| JP4897882B2 (ja) * | 2006-07-05 | 2012-03-14 | アリゾナ ボード オブ リージェンツ ア ボディー コーポレート アクティング オン ビハーフ オブ アリゾナ ステイト ユニバーシティ | 硬質担体を基板に暫定的に取り付ける方法 |
| US8449970B2 (en) * | 2007-07-23 | 2013-05-28 | 3M Innovative Properties Company | Antistatic article, method of making the same, and display device having the same |
| CN101970370B (zh) * | 2008-01-24 | 2014-09-10 | 巴斯夫欧洲公司 | 超亲水性涂料组合物及其制备方法 |
| US10086584B2 (en) * | 2012-12-13 | 2018-10-02 | Corning Incorporated | Glass articles and methods for controlled bonding of glass sheets with carriers |
| US9340443B2 (en) * | 2012-12-13 | 2016-05-17 | Corning Incorporated | Bulk annealing of glass sheets |
| WO2014140198A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Basf Se | Protected electrode structures |
| KR20150138191A (ko) * | 2013-04-02 | 2015-12-09 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 피막을 구비한 유리 기판 및 그 제조 방법 |
| JP6132013B2 (ja) * | 2013-04-02 | 2017-05-24 | 旭硝子株式会社 | 保護膜付きガラス製品およびその製造方法 |
| TWI757257B (zh) * | 2015-11-19 | 2022-03-11 | 美商康寧公司 | 玻璃物件以及黏合玻璃片與載體之方法 |
-
2018
- 2018-08-20 JP JP2020509056A patent/JP7260523B2/ja active Active
- 2018-08-20 WO PCT/US2018/047056 patent/WO2019036710A1/en active Application Filing
- 2018-08-20 CN CN201880053588.3A patent/CN111372772A/zh active Pending
- 2018-08-20 KR KR1020207007277A patent/KR102659516B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000096488A (ja) | 1998-09-22 | 2000-04-04 | Katayama Chem Works Co Ltd | 紙離れ促進剤および紙切れ防止方法 |
| JP2009298916A (ja) | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 制電性アクリル系樹脂組成物、制電性アクリル系感圧式接着剤組成物、及びそれを用いてなる光学部材保護用感圧式接着性保護フィルム |
| JP2013527192A (ja) | 2010-05-27 | 2013-06-27 | ジーエックス・ラブズ・ホールディングス・リミテッド | 殺生物コーティング組成物 |
| JP2014019597A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスフィルムの製造方法及びガラスフィルム積層体 |
| JP2016064862A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 旭硝子株式会社 | ガラス板積層体およびその梱包方法 |
| JP2017078170A (ja) | 2015-10-21 | 2017-04-27 | ライオン株式会社 | 浴室用液体洗浄剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019036710A1 (en) | 2019-02-21 |
| US20200171799A1 (en) | 2020-06-04 |
| JP2020531385A (ja) | 2020-11-05 |
| JP7260523B2 (ja) | 2023-04-18 |
| KR20200043417A (ko) | 2020-04-27 |
| CN111372772A (zh) | 2020-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102469504B1 (ko) | 시트 결합을 위한 실록산 플라즈마 중합체 | |
| US11629096B2 (en) | Temporary bonding of glass pairs using cationic surfactants and/or organic salts | |
| US11660841B2 (en) | Articles and methods for bonding sheets with carriers | |
| KR102659516B1 (ko) | 유리 적층체 | |
| EP2932540B1 (en) | Methods for processing oled devices | |
| EP2931672B1 (en) | Glass articles and methods for controlled bonding of glass sheets with carriers | |
| US20190184686A1 (en) | Articles of controllably bonded sheets and methods for making same | |
| EP3377455B1 (en) | Glass articles and methods for bonding glass sheets with carriers | |
| KR20150095822A (ko) | 유리 및 유리 물품의 제조 방법 | |
| KR20160066039A (ko) | 유리 물품 및 유리 시트와 캐리어의 제어된 결합 방법 | |
| KR20150127274A (ko) | 유리 시트의 벌크 어닐링 | |
| KR101948932B1 (ko) | 장쇄 유기 물질을 이용한 유리 표면 보호 | |
| US20210261836A1 (en) | Temporary bonding of substrates with large roughness using multilayers of polyelectrolytes | |
| US11999135B2 (en) | Temporary bonding using polycationic polymers | |
| WO2017024197A1 (en) | Articles and methods for bonding sheets with carriers | |
| WO2021173372A1 (en) | Temporary bonding of substrates with large roughness using multilayers of polyelectrolytes | |
| CN111615567B (zh) | 用于处理基板的方法和用于制备包括粘合片材的制品的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |