KR20170059395A - Cutting method for glass laminate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유리 적층체의 절단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of cutting a glass laminate.
종래 유기 EL 디스플레이·패널용 기판으로서 유리판이 사용되고 있었지만, 최근 폴리이미드 등의 수지판을 이용한 것도 만들어지게 되었다. 수지판은 유리판과 비교하여 플렉시블성이 우수하여 만곡된 유기 EL 디스플레이·패널을 만들기 쉽다. 이러한 유기 EL 패널은 표시면이 만곡된 스마트폰이나 텔레비전 등에 이용되고 있다.Conventionally, a glass plate has been used as a substrate for an organic EL display panel, but recently, a resin plate such as polyimide has been used. The resin plate is excellent in flexibility compared to the glass plate, and it is easy to make curved organic EL display panel. Such an organic EL panel is used in a smart phone or a television in which a display surface is curved.
한편, 수지판은 유리판과 비교하여 가스 배리어성이 떨어지기 때문에 외기로부터 수분이나 산소가 투과하여 소자를 열화시킨다는 문제가 있다. 그 때문에 이러한 문제를 해결하기 위해서 유리제의 극박판에 수지막을 성막하여 만들어진 복합체를 유기 EL 패널에 사용하는 것이 검토되고 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는 바구니형 실세스퀴옥산 수지와 유리판을 포함하는 플렉시블·디스플레이용 유리 대체 기판으로서 이용되는 복합체가 개시되어 있다.On the other hand, since the resin plate has a lower gas barrier property than the glass plate, there is a problem that moisture or oxygen permeates from the outside air to deteriorate the element. Therefore, in order to solve such a problem, it has been studied to use a composite made by forming a resin film on a glass thin plate as an organic EL panel. For example, Patent Document 1 discloses a composite used as a glass substitute substrate for a flexible display including a cage-like silsesquioxane resin and a glass plate.
단, 이러한 복합체는 매우 얇은 유리판에 수지막을 성막한 것이기 때문에 강성이 낮아 그 자체로는 자중에 의해 휘기 쉽다. 유기 EL 디스플레이·패널을 제조할 때에는 복합체에 그 강성을 담보하기 위한 지지 유리를 접합함으로써 유리 적층체를 만들고, 이 유리 적층체를 사용하여 패널의 제조가 행하여진다. 지지 유리는 패널의 제조시에 일시적으로 사용되고, 패널의 제조 후에는 박리된다.However, since such a composite is formed by forming a resin film on a very thin glass plate, its rigidity is low and it is easily deformed by its own weight. In manufacturing the organic EL display panel, a glass laminate is formed by bonding a supporting glass to the composite to secure its rigidity, and the panel is manufactured using the glass laminate. The supporting glass is temporarily used in the manufacture of the panel, and is peeled off after the manufacture of the panel.
그러나 이러한 유리 적층체로 유기 EL 디스플레이·패널 등의 전자 디바이스를 제조하는 경우, 유리 적층체의 절단에 있어서 문제가 발생하는 경우가 있다.However, when an electronic device such as an organic EL display panel is manufactured using such a glass laminate, a problem may arise in cutting the glass laminate.
종래 복합체의 절단 방법으로서는 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이 커터 휠을 이용한 것이 알려져 있다. 커터 휠은 유리판의 표면에 스크라이브선을 형성하고 나서 유리판에 하중을 가함으로써 스크라이브선을 기점으로 유리판을 꺾어 절단하는 것이다.As a conventional method of cutting a composite, it is known to use a cutter wheel as shown in Patent Document 2. The cutter wheel forms a scribe line on the surface of the glass plate and then applies a load to the glass plate to cut the glass plate from the scribe line as a starting point.
그러나 수지층으로서 폴리이미드와 같은 파괴 인성값이 높은 수지층을 이용한 경우, 유리판은 절단되어도 수지층의 일부가 절단되지 않고 연결된 상태로 되는 경우가 있다.However, when a resin layer having a high fracture toughness value such as polyimide is used as the resin layer, a part of the resin layer may be connected without cutting even if the glass sheet is cut.
따라서, 본 발명은 이와 같은 과제를 해결하는 것으로, 종래보다도 수지층의 절단 잔량을 저감시킨 유리 적층체의 절단 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a cutting method of a glass laminate in which the remaining amount of cut of the resin layer is reduced.
본 발명의 일 형태는 제1 유리판과, 이 제1 유리판보다도 얇은 제2 유리판을 수지층을 개재하여 적층한 유리 적층체의 절단 방법으로서, 유리 적층체에 레이저광을 조사하는 공정을 갖고, 이 레이저광의 펄스·플루엔스 F[J/mm2] 및 랩률[%] L은 하기 식 (A) 및 식 (B)를 만족하는 것을 특징으로 하는 유리 적층체의 절단 방법.An embodiment of the present invention is a method for cutting a glass laminate in which a first glass plate and a second glass plate thinner than the first glass plate are laminated via a resin layer, Wherein the pulse fluorescence F [J / mm 2 ] and the overlap ratio [%] L of the laser light satisfy the following formulas (A) and (B).
F≥3 … 식 (A)F? 3 ... The formula (A)
F>-0.09L+11.8 … 식 (B)F > -0.09 L + 11.8 ... The formula (B)
여기서 L=(D0-v/f)/D0*100, D0은 상기 레이저광의 펄스의 집광 직경(mm), v는 절단 속도(mm/s), f는 상기 레이저광의 발진 주파수(Hz)를 나타낸다.(Mm), v is the cutting speed (mm / s), and f is the oscillation frequency (Hz) of the laser light, where L = .
본 발명의 그 외의 형태에 있어서, 수지층은 폴리이미드를 포함하는 층이다.In another aspect of the present invention, the resin layer is a layer containing polyimide.
본 발명의 그 외의 형태에 있어서, 레이저광은 CO2 레이저에 의한 레이저광이다.In another aspect of the present invention, the laser light is laser light by a CO 2 laser.
본 발명의 그 외의 형태에 있어서, 제1 유리판은 그 두께가 0.1mm 이상 1.1mm 이하이다.In another aspect of the present invention, the thickness of the first glass plate is 0.1 mm or more and 1.1 mm or less.
본 발명의 그 외의 형태에 있어서, 제2 유리판은 그 두께가 0.03mm 이상 0.3mm 이하이다.In another aspect of the present invention, the thickness of the second glass plate is 0.03 mm or more and 0.3 mm or less.
본 발명의 그 외의 형태에 있어서, 수지층은 그 두께가 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하이다.In another aspect of the present invention, the thickness of the resin layer is 0.1 占 퐉 or more and 100 占 퐉 or less.
본 발명은 종래보다도 수지층의 절단 잔량을 저감시킨 유리 적층체의 절단 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a cutting method of a glass laminate in which the remaining amount of cut of the resin layer is reduced compared with the conventional method.
도 1은 본 발명에 따른 절단 장치의 하나의 실시 형태를 도시하는 측면도이다.
도 2는 유리 적층체를 절단하는 모습을 도시하는 상면도이다.
도 3의 (a)는 복합체의 하나의 실시 형태를 도시하는 단면도이고, (b)는 복합체의 하나의 실시 형태의 부분 파단 단면도이고, (c)는 유리 적층체의 하나의 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 폴리아미드산 용액의 제조부터 적층체의 절단까지의 공정의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 랩률을 설명하는 설명도이다.
도 6은 실시예, 비교예의 펄스·플루엔스와 랩률의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a side view showing one embodiment of a cutting apparatus according to the present invention.
2 is a top view showing a state in which the glass laminate is cut.
Fig. 3 (a) is a cross-sectional view showing one embodiment of the composite, Fig. 3 (b) is a partially broken sectional view of one embodiment of the composite, and Fig. 3 Sectional view.
4 is a flow chart showing an example of a process from the production of the polyamic acid solution to the cutting of the laminate.
Fig. 5 is an explanatory diagram for explaining the overlap rate.
6 is a graph showing the relationship between the pulse-fluence and the overlap ratio in the examples and comparative examples.
이어서 본 발명의 하나의 실시 형태에 대하여 설명한다.Next, one embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명에 따른 절단 장치의 하나의 실시 형태를 나타낸다. 절단 장치(20)는 주요한 구성으로서 XY 스테이지(21), 노즐(22), 전송 광학계(23) 및 레이저 발진기(24)를 구비한다. 노즐(22)은 금속제의 하우징 내에 집광 렌즈를 구비한 노즐이고, 하우징의 옆에는 어시스트 가스(AG)를 노즐(22)에 도입하기 위한 관(22a)이 접속되어 있다. 레이저 발진기(24)는 CO2 레이저, YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저, 엑시머 레이저, 구리 증착 레이저 등의 레이저 발진기이고, 유리 적층체의 절단에 있어서는 CO2 레이저의 사용이 바람직하다.Fig. 1 shows one embodiment of a cutting apparatus according to the present invention. The
유리 적층체(10)는 유리판(11)의 주면에 수지층(12)이 성막되어 만들어진 복합체에 지지 유리(캐리어 유리)(13)가 박리 가능한 상태로 접합된 것이다. 단, 본 발명에 있어서의 절단 대상에는 복합체도 포함하는 것으로 한다.The
유리 적층체(10)를 절단하는 경우, XY 스테이지(21) 상에 유리 적층체(10)를 적재하고, 그 상방에 노즐(22)을 배치한다. 유리 적층체(10)는 지지 유리(캐리어 유리)(13)를 하측으로 해도 되고, 유리판(11)을 하측으로 하여 XY 스테이지(21)에 적재해도 된다. 노즐(22) 내에는 집광 렌즈가 설치되어 있고, 이 집광 렌즈가 레이저광(LB)의 초점(FS)을 유리 적층체(10)의 원하는 깊이에 맞춘다. 그리고 XY 스테이지(21)를 움직이면서 레이저광(LB)을 조사함으로써 유리 적층체(10)를 절단할 수 있다. 레이저광(LB) 조사시에는 어시스트 가스(AG)를 동시에 절단 부위에 분사함으로써, 용융한 수지나 유리를 날려버릴 수 있고, 용융 유리 등에 의해 절단부가 재접착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 어시스트 가스(AG)의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 불연성 가스를 이용하는 것이 바람직하고, 질소, 아르곤 등을 사용할 수 있다.When the
도 2는 유리 적층체를 절단하는 모습을 도시하는 상면도이다. 유리 적층체(10)는 XY 스테이지(21)와 함께 화살표 A 방향으로 반송된다. 도 1의 노즐(22)로부터 조사된 레이저광(LB)이 닿은 부분(레이저광 조사 영역(15))은 유리 적층체(10) 상의 절단 예정선(14)(가상선)을 따라 이동하고, 유리 적층체(10)의 절단이 행하여진다. 여기서는 유리 적층체(10)를 반송함으로써 레이저광 조사 영역(15)의 위치를 변위시키고 있지만, 그 대신에 유리 적층체(10)를 고정하고, 노즐(22)을 이동시키는 구성을 취해도 된다. 또한, 절단 예정선(14)은 직선에 한정되는 것이 아니라 곡선, 원호, 파선 등의 임의의 선을 채택할 수 있다. 또한, 유리 적층체(10)의 형상은 직사각형에 한정되는 것은 아니다.2 is a top view showing a state in which the glass laminate is cut. The
도 3의 (a), (b)는 본 발명에 따른 유리 적층체의 하나의 실시 형태를 나타낸다. 복합체(10a)는 유리판(11) 상에 성막된 소정 구조의 폴리이미드 수지 등을 포함하는 수지층(12)을 갖는다. 수지층(12)은 표면(12b)이 유리판(11)의 제1 주면(11a)에 접하고, 반대측 표면(12a)에는 다른 재료는 접하고 있지 않다. 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이 복합체(10a)는 수지층(12)의 표면(12a)과 지지 유리(13)가 직접 접하도록 적층함으로써, 유리판(11) 상에 유기 EL 디스플레이·패널이나 액정 디스플레이·패널 등의 전자 디바이스용 부재를 제조하는 부재 형성 공정에 이용된다.3 (a) and 3 (b) show one embodiment of the glass laminate according to the present invention. The composite 10a has a
유리 적층체(10)는 후술하는 부재 형성 공정에 있어서 유리판(11)의 제2 주면(11b) 상에 TFT(Thin Film Transistor) 등의 전자 디바이스용 부재가 형성된다. 그 후, 전자 디바이스용 부재가 형성된 유리 적층체(10)는 지지 유리(13)와 복합체(10a)로 분리된다. 박리된 지지 유리(13)는 새로운 복합체가 적층됨으로써 재이용되어도 좋고, 별도의 용도(대형 액정 TV의 제조에 이용하는 등)에 재이용해도 된다.In the
또한, 수지층(12)은 유리판(11) 상에 고정되어 있고, 복합체(10a)는 수지층(12)이 지지 유리(13)에 직접 접하도록 지지 유리(13) 상에 박리 가능하게 적층되어 양자는 밀착되어 있다. 본 발명에 있어서 「고정」과 박리 가능한 「밀착」이란 박리 강도(즉, 박리에 필요한 응력)에 차이가 있고, 「고정」은 「밀착」에 비하여 박리 강도가 큰 것을 의미한다. 즉, 수지층(12)과 유리판(11)의 계면의 박리 강도는 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면의 박리 강도보다도 커진다.The
보다 구체적으로는 유리판(11)과 수지층(12)의 계면은 박리 강도 (x)를 갖고, 유리판(11)과 수지층(12)의 계면에 박리 강도 (x)를 초과하는 박리 방향의 응력이 가해지면 유리판(11)과 수지층(12)의 계면이 박리된다. 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면은 박리 강도 (y)를 갖고, 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면에 박리 강도 (y)를 초과하는 박리 방향의 응력이 가해지면 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면이 박리된다.More specifically, the interface between the
유리 적층체(10)(후술하는 전자 디바이스용 부재 딸린 적층체도 의미함)에 있어서는 상기 박리 강도 (x)는 상기 박리 강도 (y)보다도 높다. 따라서, 유리 적층체(10)에 지지 유리(13)와 유리판(11)을 떼는 방향의 응력이 가해지면, 유리 적층체(10)는 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면에서 박리되어 복합체(10a)와 지지 유리(13)로 분리된다.The peel strength x is higher than the peel strength y in the glass laminate 10 (also referred to as a laminate with an electronic device member described later). The
유리판(11)에 대한 수지층(12)의 부착력을 높이기 위해서는 예를 들어 유리판(11) 상에서 수지층(12)을 형성하는 방법(바람직하게는 열경화에 의해 식 (1)로 표시되는 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 수지로 되는 경화성 수지를 유리판(11) 상에서 경화시켜 소정의 수지층(12)을 형성하는 방법)이 실시된다. 경화시의 접착력에 의해 유리판(11)에 대하여 높은 결합력으로 결합한 수지층(12)을 형성할 수 있다.In order to increase the adhesion of the
한편, 경화 후의 수지층(12)의 지지 유리(13)에 대한 결합력은 상기 경화시에 발생하는 결합력보다도 낮은 것이 일반적이다. 따라서, 유리판(11) 상에서 수지층(12)을 형성하고, 그 후 수지층(12)의 면에 지지 유리(13)를 중첩함으로써, 박리 강도 (x), (y)가 원하는 관계를 만족하는 유리 적층체(10)를 제조할 수 있다.On the other hand, the bonding force of the
이어서 복합체(10a) 및 유리 적층체(10)를 구성하는 각 층(지지 유리(13), 유리판(11), 수지층(12))에 대하여 상세하게 설명한다.Next, each layer (supporting
[지지 유리][Supported glass]
지지 유리(13)의 조성은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 알칼리 금속 산화물을 함유하는 유리(소다석회 유리 등) 또는 무알칼리 유리 등의 다양한 조성의 유리를 사용할 수 있다. 그 중에서도 열수축률이 작은 점에서 무알칼리 유리인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 지지 유리(13)의 조성은 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 산화물 기준의 질량 백분율 표시로 유리 모조성으로서 이하의 범위인 것이 바람직하다.Although the composition of the
SiO2 : 50 내지 73%SiO 2 : 50 to 73%
Al2O3 : 10.5 내지 24%Al 2 O 3 : 10.5 to 24%
B2O3 :0 내지 5%B 2 O 3 : 0 to 5%
MgO : 0 내지 10%MgO: 0 to 10%
CaO : 0 내지 14.5%CaO: 0 to 14.5%
SrO : 0 내지 24%SrO: 0 to 24%
BaO : 0 내지 13.5%BaO: 0 to 13.5%
MgO+CaO+SrO+BaO : 8 내지 29.5%MgO + CaO + SrO + BaO: 8 to 29.5%
또한, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.Further, from the viewpoint of more excellent effects of the present invention, it is more preferable to be in the following range.
SiO2 : 53 내지 70%SiO 2 : 53 to 70%
Al2O3 : 15 내지 22%Al 2 O 3 : 15 to 22%
B2O3 : 0.1 내지 3%B 2 O 3 : 0.1 to 3%
MgO : 1 내지 7%MgO: 1 to 7%
CaO : 3 내지 10%CaO: 3 to 10%
SrO : 0 내지 12%SrO: 0 to 12%
BaO : 0 내지 12%BaO: 0 to 12%
MgO+CaO+SrO+BaO : 10 내지 25%MgO + CaO + SrO + BaO: 10 to 25%
지지 유리(13)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 유리 적층체(10)를 현행의 전자 디바이스용 패널의 제조 라인에서 처리할 수 있는 두께인 것이 바람직하다. 예를 들어 현재의 액정 디스플레이·패널에 사용되고 있는 유리판의 두께는 주로 0.4 내지 1.2mm의 범위에 있고, 특히 0.7mm 또는 0.5mm가 많다. 유리 적층체(10)의 두께는 현행 프로세스에서 사용되고 있는 유리판과 동일 정도의 두께라면 현행 제조 라인에 용이하게 유동할 수 있으므로 바람직하다.Although the thickness of the
예를 들어 현행의 제조 라인이 두께 0.5mm의 기판을 처리하도록 설계된 것으로서, 복합체(10a)의 두께가 0.1mm인 경우, 지지 유리(13)의 두께를 0.4mm 정도로 하면 된다. 또한, 현행의 제조 라인이 두께 0.7mm의 유리판을 처리하도록 설계되어 있는 것이라면, 복합체(10a)의 두께가 0.2mm이면 지지 유리(13)의 두께를 0.5mm 정도로 하면 된다.For example, a current manufacturing line is designed to process a substrate having a thickness of 0.5 mm, and when the thickness of the
본 발명에 있어서의 복합체(10a)의 용도는 유기 EL 디스플레이·패널이나 액정 디스플레이·패널에 한정되는 것은 아니고, 태양광 발전 패널 등도 있다. 따라서, 지지 유리(13)의 두께는 한정되는 것은 아니지만, 0.1 내지 1.1mm의 두께인 것이 바람직하다. 또한, 지지 유리(13)의 두께는 복합체(10a)의 강성을 확보하기 위해서 복합체(10a)보다도 두꺼운 것이 바람직하다. 또한, 지지 유리(13)의 두께는 0.3mm 이상인 것이 바람직하고, 그 두께는 0.3 내지 0.8mm인 것이 보다 바람직하고, 0.4 내지 0.7mm인 것이 더욱 바람직하다.The use of the
지지 유리(13)의 표면은 기계적 연마 또는 화학적 연마의 처리가 이루어진 연마면이어도 되고, 또는 연마 처리가 되어 있지 않은 비에칭면(소지면)이어도 된다. 생산성 및 비용의 면에서는 비에칭면(소지면)인 것이 바람직하다.The surface of the
지지 유리(13)는 제1 주면 및 제2 주면을 갖고, 또한 그 형상은 한정되지 않지만, 직사각형인 것이 바람직하다. 직사각형이란 실질적인 직사각형이고, 코너 컷을 갖고 있어도 된다. 지지 유리(13)의 크기는 한정되지 않지만, 예를 들어 100 내지 2,000mm×100 내지 2,000mm인 것이 바람직하고, 500 내지 1,000mm×500 내지 1,000mm인 것이 더욱 바람직하다.The
[유리판][Glass plate]
유리판(11)은 제1 주면(11a)이 수지층(12)과 접하고, 반대측의 제2 주면(11b)에 전자 디바이스용 부재가 제작되게 된다. 즉, 유리판(11)은 후술하는 전자 디바이스를 형성하기 위해서 사용되는 기판이다.The first
유리판(11)의 종류는 일반적인 것이어도 되고, 예를 들어 LCD, OLED와 같은 표시 장치용의 유리판 등을 들 수 있다. 유리판(11)은 내약품성, 내투습성이 우수하고, 또한 열수축률이 낮다. 열수축률의 지표로서는 JIS R 3102(1995년 개정)에 규정되어 있는 선팽창 계수가 이용된다.The type of the
유리판(11)의 선팽창 계수가 크면 부재 형성 공정에서는 가열 처리를 수반하는 경우가 많으므로 여러 가지 문제가 발생하기 쉽다. 예를 들어 유리판(11) 상에 TFT를 형성하는 경우, 가열하에서 TFT가 형성된 유리판(11)을 냉각하면 유리판(11)의 열수축에 의해 TFT의 위치 어긋남이 문제가 될 우려가 있다.If the coefficient of linear expansion of the
유리판(11)은 유리 원료를 용융하고, 용융 유리를 판상으로 성형하여 얻어진다. 그 성형 방법으로서는 일반적인 것이면 되며, 예를 들어 플로트법, 퓨전법, 슬롯 다운드로우법, 푸르콜법, 라버법 등이 이용된다. 또한, 특히 두께가 얇은 유리판(11)은 일단 판상으로 성형한 유리를 성형 가능 온도로 가열하고, 연신 등의 수단으로 잡아늘여 얇게 하는 방법(리드로우법)으로 성형하여 얻어진다.The
유리판(11)의 유리의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 무알칼리붕규산 유리, 붕규산 유리, 소다석회 유리, 고실리카 유리, 그 외의 산화규소를 주된 성분으로 하는 산화물계 유리가 바람직하다. 산화물계 유리로서는 산화물 환산에 의한 산화규소의 함유량이 40 내지 90질량%인 유리가 바람직하다. 유리판(11)의 조성은 지지 유리(13)와 동일해도 된다.The kind of the glass of the
유리판(11)에는 전자 디바이스용 부재의 종류나 그 제조 공정에 적합한 유리가 채택된다. 예를 들어 액정 패널용의 유리판은 알칼리 금속 성분의 용출이 액정에 영향을 미치기 쉬운 점에서, 알칼리 금속 성분을 실질적으로 포함하지 않는 유리(무알칼리 유리)를 포함한다(단, 통상 알칼리 토금속 성분은 포함된다). 이와 같이 유리판(11)의 유리는 적용되는 디바이스의 종류 및 그 제조 공정에 기초하여 적절히 선택된다.A glass suitable for the kind of the electronic device member and the manufacturing process thereof is adopted as the
유리판(11)의 두께는 유리판(11)의 박형화 및/또는 경량화의 관점에서 0.3mm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.15mm 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.10mm 이하이다. 0.3mm 이하인 경우, 유리판(11)에 양호한 가요성을 부여하는 것이 가능하다. 0.15mm 이하인 경우, 유리판(11)을 롤 형상으로 권취하는 것이 가능하다. 단, 유리판(11)의 제조가 용이한 점, 유리판(11)의 취급이 용이한 점 등의 이유로 유리판(11)의 두께는 0.03mm 이상인 것이 바람직하다.The thickness of the
또한, 유리판(11)은 2층 이상으로 구성되어 있어도 되고, 이 경우 각 층을 형성하는 재료는 동종 재료여도 되고, 이종 재료여도 된다. 예를 들어 유리판(11)의 표면에 ITO 등의 투명 도전막 등이 성막되어 있어도 된다. 또한, 이 경우 「유리판(11)의 두께」는 모든 층의 합계의 두께를 의미하는 것으로 한다.The
[수지층][Resin Layer]
수지층(12)은 유리판(11)과 지지 유리(13)를 이들의 분리 조작이 행하여질 때까지 서로 밀착시키는 기능을 갖는다. 수지층(12)의 지지 유리(13)와 접하는 표면(12a)은 지지 유리(13)의 제1 주면에 박리 가능하게 적층된다(밀착된다). 수지층(12)은 지지 유리(13)의 제1 주면에 약한 결합력으로 결합하고 있고, 그 계면의 박리 강도 (y)는 수지층(12)과 유리판(11)의 사이의 계면의 박리 강도 (x)보다도 낮다.The
즉, 유리판(11)과 지지 유리(13)를 분리할 때에는 지지 유리(13)의 제1 주면과 수지층(12)의 계면에서 박리되고, 유리판(11)과 수지층(12)의 계면에서는 박리되기 어렵다. 본 발명에서는 수지층(12)로부터 지지 유리(13)를 용이하게 박리할 수 있는 성질을 「박리성」이라고 말한다. 한편, 유리판(11)의 제1 주면과 수지층(12)은 상대적으로 박리되기 어려운 결합력으로 결합하고 있다. 또한, 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면의 결합력은 유리 적층체(10)의 유리판(11)의 면(제2 주면(12b)) 상에 전자 디바이스용 부재를 형성하기 전후에 변화되어도 된다(즉, 박리 강도 (x)나 박리 강도 (y)가 변화되어도 된다). 그러나, 전자 디바이스용 부재를 형성한 후에도 박리 강도 (y)는 박리 강도 (x)보다도 낮다.That is, when the
수지층(12)과 지지 유리(13)는 약한 접착력이나 반데르발스힘에 기인하는 결합력으로 결합하고 있다고 생각된다. 수지층(12)을 형성한 후, 그 표면에 지지 유리(13)를 적층하는 경우, 수지층(12) 중의 폴리이미드 수지가 접착력을 나타내지 않을 만큼 충분히 이미드화되어 있는 경우에는 반데르발스힘에 기인하는 결합력으로 결합하고 있다고 생각된다.It is considered that the
그러나 수지층(12) 중의 폴리이미드 수지는 어느 정도의 약한 접착력을 갖는 경우가 적지 않다. 가령 접착성이 매우 낮은 경우에도 유리 적층체(10)의 제조 후, 그 위에 전자 디바이스용 부재를 형성할 때에는 가열 조작 등에 의해 수지층(12) 중의 폴리이미드는 지지 유리(13)에 접착하여 수지층(12)과 지지 유리(13)의 층의 사이의 결합력은 상승된다고 생각된다. 경우에 따라서는 적층 전의 수지층(12)의 표면이나 적층 전의 지지 유리(13)의 제1 주면에 양자 간의 결합력을 약화시키는 처리를 행하여 적층할 수도 있다. 적층하는 면에 비접착성 처리 등을 행하고, 그 후 적층함으로써, 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면의 결합력을 약화시켜 박리 강도 (y)를 약화시킬 수 있다.However, the polyimide resin in the
또한, 수지층(12)은 접착력이나 점착력 등의 강한 결합력으로 유리판(11)의 표면에 결합되어 있다. 예를 들어 전술한 바와 같이 유리판(11) 상에서 수지층(12)을 형성함(바람직하게는 열경화에 의해 식 (1)로 표시되는 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 수지가 되는 경화성 수지를 유리판(11) 표면에서 경화시킴)으로써, 가열 경화된 폴리이미드 수지의 층을 유리판(11) 표면에 접착하여 높은 결합력을 얻을 수 있다. 또한, 유리판(11) 표면과 수지층(12)의 사이에 강한 결합력을 발생시키는 처리(예를 들어 커플링제를 사용한 처리)를 실시하여 유리판(11) 표면과 수지층(12)의 사이의 결합력을 높일 수 있다.The
수지층(12)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.1 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 50㎛인 것이 보다 바람직하고, 1 내지 30㎛인 것이 더욱 바람직하다. 수지층(12)의 두께가 이러한 범위이면 수지층(12)과 지지 유리(13)의 사이에 기포나 이물이 개재하는 경우가 있어도 유리판(11)의 변형 결함의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 수지층(12)의 두께가 너무 두꺼우면 형성하는 데도 시간 및 재료를 필요로 하기 때문에 경제적이지 않고, 내열성이 저하되는 경우도 있다. 또한, 수지층(12)의 두께가 너무 얇으면 수지층(12)과 지지 유리(13)의 밀착성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 수지층(12)은 2층 이상을 포함하고 있어도 된다. 이 경우 「수지층(12)의 두께」는 모든 층의 합계의 두께를 의미한다.The thickness of the
수지층(12)의 지지 유리(13)측 표면의 표면 조도 Ra는 0 내지 2.0nm가 바람직하고, 0 내지 1.0nm가 보다 바람직하고, 0.05 내지 0.5nm가 더욱 바람직하다. 표면 조도 Ra가 상기 범위 내이면 복합체(10a)의 지지 유리(13)에 대한 밀착성이 우수하고, 복합체(10a)의 위치 어긋남을 일으키기 어렵다. 일반적으로 폴리이미드 수지를 층상으로 성형하는 방법은 열가소성 폴리이미드 수지를 제조한 후에 압출 성형하는 방법이나 열경화에 의해 폴리이미드 수지가 되는 경화성 수지를 포함한 용액을 기재 상에 도포 시공한 후에 기판 표면에서 경화시키는 방법이 있다. 후자의 방법은 표면 조도 Ra가 상기 범위인 수지층(12)이 얻어지기 쉽기 때문에 바람직하다.The surface roughness Ra of the surface of the
여기서 표면 조도 Ra는 원자간력 현미경(Pacific Nanotechnology사 제조, Nano Scope IIIa; Scan Rate 1.0Hz, Sample Lines 256, Off-line Modify Flatten order-2, Planefit order-2)에 의해 측정한다.(원자간력 현미경에 의한 파인세라믹스 박막의 표면 조도 측정 방법 JIS R 1683: 2007 준거)Here, the surface roughness Ra is measured by an atomic force microscope (manufactured by Pacific Nanotechnology, Nano Scope IIIa; Scan Rate 1.0 Hz, Sample Lines 256, Off-line Modified Flatten order-2, Planefit order-2) Measurement of Surface Roughness of Fine Ceramics Thin Films by Force Microscope (JIS R 1683: 2007 Guideline)
수지층(12)의 폴리이미드 수지는 하기 식 (1)로 표시되는 테트라카르복실산류의 잔기 (X)와 디아민류의 잔기 (A)를 갖는 반복 단위를 포함한다. 또한, 폴리이미드 수지는 식 (1)로 표시되는 반복 단위를 주성분(전 반복 단위에 대하여 95몰% 이상이 바람직함)으로서 함유하지만, 그 이외의 다른 반복 단위(예를 들어 후술하는 식 (2-1) 또는 (2-2)로 표시되는 반복 단위)를 포함하고 있어도 된다. 또한, 테트라카르복실산류의 잔기 (X)란 테트라카르복실산류로부터 카르복시기를 제외한 테트라카르복실산 잔기를 의도하고, 디아민류의 잔기 (A)란 디아민류로부터 아미노기를 제외한 디아민 잔기를 의도한다.The polyimide resin of the
[화학식 1][Chemical Formula 1]
식 (1) 중, X는 테트라카르복실산류로부터 카르복시기를 제외한 테트라카르복실산 잔기를 나타내고, X의 총수의 50몰% 이상이 이하의 식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함한다. 그 중에서도 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서, X의 총수의 80 내지 100몰%가 이하의 식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 것이 바람직하고, X의 총수의 실질적으로 전수(100몰%)가 이하의 식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, X의 총수의 50몰% 미만이 이하의 식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 경우, 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 및 수지층(12)의 내열성 중 적어도 한쪽이 떨어진다.In the formula (1), X represents a tetracarboxylic acid residue excluding a carboxy group from tetracarboxylic acids, and at least 50 mol% of the total number of X is a group consisting of the groups represented by the following formulas (X1) to (X4) And at least one group selected. Of these, 80 to 100 mol% of the total number of X is preferably replaced by the following formulas (X1) to (X4) because the peelability of the composite 10a and the supporting
또한, 「A」는 디아민류로부터 아미노기를 제외한 디아민 잔기를 나타내고, 「A」의 총수의 50몰% 이상이 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 나타낸다. 그 중에서도 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서, 「A」의 총수의 80 내지 100몰%가 이하의 식 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 것이 바람직하고, 「A의 총수의 실질적으로 전수(100몰%)가 이하의 식 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, A의 총수의 50몰% 미만이 이하의 식 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 경우, 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 및 수지층(12)의 내열성 중 적어도 한쪽이 떨어진다.Represents at least one kind of group selected from the group consisting of the groups represented by (A1) to (A7), wherein 50 mol% or more of the total number of "A" represents a diamine residue other than the amino group from the diamines . 80 to 100% by mole of the total number of "A" satisfy the following formulas (A1) to (A7) in view of better peelability of the composite 10a and the
복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서, X의 총수의 80 내지 100몰%가 이하의 식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하고, 또한 「A」의 총수의 80 내지 100몰%가 이하의 식 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 것이 바람직하고, X의 총수의 실질적으로 전수(100몰%)가 이하의 식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하고, 또한 A의 총수의 실질적으로 전수(100몰%)가 이하의 식 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하는 것이 보다 바람직하다.It is preferable that 80 to 100 mol% of the total number of X is represented by the following formulas (X1) to (X4) because the peelability of the composite 10a and the supporting
[화학식 2](2)
이 중에서도 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서, 「X」로서는 식 (X1)로 표시되는 기 및 식 (X2)로 표시되는 기가 바람직하고, 식 (X1)로 표시되는 기가 보다 바람직하다.Among these, "X" is preferably a group represented by the formula (X1) and a group represented by the formula (X2) because the peelability of the composite 10a and the supporting
또한, 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서, 「A」로서는 식 (A1) 내지 (A4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 기가 바람직하고, 식 (A1) 내지 (A3)으로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 기가 보다 바람직하다.The "A" is selected from the group consisting of the groups represented by the formulas (A1) to (A4) in that the peelability of the composite 10a and the supporting
식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기와 식 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기의 바람직한 조합을 포함하는 폴리이미드 수지로서는, 「X」가 식 (X1)로 표시되는 기 및 식 (X2)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 기이고, 「A」가 식 (A1) 내지 (A5)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 기인 폴리이미드 수지를 들 수 있고, 그 중에서도 X가 식 (X1)로 표시되는 기이고, 「A」가 식 (A1)로 표시되는 기인 폴리이미드 수지 1, 및 「X」가 식 (X2)로 표시되는 기이고, A가 식 (A5)로 표시되는 기인 폴리이미드 수지 2를 바람직하게 들 수 있다. 폴리이미드 수지 1 및 폴리이미드 수지 2의 경우, 450℃의 환경하에서의 장시간의 내열성의 점에서 바람직하고, 폴리이미드 수지 1이면 500℃의 환경하에서의 장시간의 내열성의 점에서 보다 바람직하다.As the polyimide resin containing the group represented by the formulas (X1) to (X4) and the preferable combination of the groups represented by the formulas (A1) to (A7), it is preferable that the "X" is a group represented by the formula (X1) X2), and "A" is a group selected from the group consisting of the groups represented by the formulas (A1) to (A5), among which X is a group selected from the group consisting of Wherein X is a group represented by the formula (X1), A is a group represented by the formula (A1), and X is a group represented by the formula (X2) Polyimide resin 2 is preferably used. Polyimide resin 1 and polyimide resin 2 are preferable in view of long-term heat resistance under an environment of 450 占 폚, and polyimide resin 1 is more preferable in view of long-term heat resistance under an environment of 500 占 폚.
또한, X가 식 (X4)로 표시되는 기, A가 식 (A6) 및 식 (A7)로 표시되는 기의 조합인 경우, 투명성의 점에서 바람직하다.When X is a group represented by the formula (X4), and A is a combination of groups represented by the formulas (A6) and (A7), it is preferable from the viewpoint of transparency.
폴리이미드 수지 중에 있어서의 상기 식 (1)로 표시되는 반복 단위의 반복수 (n)은 특별히 제한되지 않지만, 2 이상의 정수인 것이 바람직하고, 수지층(12)의 내열성 및 도막의 성막성의 점에서 10 내지 10,000이 보다 바람직하고, 15 내지 1,000이 더욱 바람직하다. 폴리이미드 수지의 분자량은 도포 시공성, 내열성의 점에서 500 내지 100,000이 바람직하다.The repeating number (n) of the repeating unit represented by the formula (1) in the polyimide resin is not particularly limited, but is preferably an integer of 2 or more, and preferably 10 More preferably from 10 to 10,000, and even more preferably from 15 to 1,000. The molecular weight of the polyimide resin is preferably 500 to 100,000 from the viewpoint of coating workability and heat resistance.
상기 폴리이미드 수지는 내열성을 손상시키지 않는 범위에서 테트라카르복실산류의 잔기 (X)의 총수의 50몰% 미만이 하기에 예시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이어도 된다. 또한, 하기에 예시되는 기를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.The polyimide resin may be one or more selected from the group consisting of the following groups in which the proportion of less than 50 mol% of the total number of the residues (X) of the tetracarboxylic acids is within a range that does not impair the heat resistance. In addition, two or more of the groups illustrated below may be included.
[화학식 3](3)
또한, 상기 폴리이미드 수지는 내열성을 손상시키지 않는 범위에서 디아민류의 잔기 (A)의 총수의 50몰% 미만이 하기에 예시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이어도 된다. 또한, 하기에 예시되는 기를 2종 이상 포함하고 있어도 된다.In addition, the polyimide resin may be one or more selected from the group consisting of the groups exemplified below in which less than 50 mol% of the total number of the residues (A) of the diamines is within a range that does not impair the heat resistance. In addition, two or more of the groups illustrated below may be included.
[화학식 4][Chemical Formula 4]
또한, 상기 폴리이미드 수지는 분자 말단에 알콕시실릴기를 갖고 있어도 된다.The polyimide resin may have an alkoxysilyl group at the molecular end.
분자 말단에 알콕시실릴기를 도입하는 방법으로서는 후술하는 폴리아미드산이 갖는 카르복실기 또는 아미노기와, 에폭시기 함유 알콕시실란 또는 그 부분 축합물을 반응시키는 방법이 있다. 에폭시기 함유 알콕시실란은 예를 들어 분자 중에 수산기를 갖는 에폭시 화합물과, 알콕시실란 또는 그 부분 축합물을 반응시켜 얻을 수 있다. 수산기를 갖는 에폭시 화합물은 탄소수 15 이하가 바람직하고, 예를 들어 글리시돌 등을 들 수 있다. 알콕시실란으로서는 탄소수가 4 이하인 테트라알콕시실란 또는 탄소수가 4 이하인 알콕시기와 탄소수가 8 이하인 알킬기를 갖는 트리알콕시실란을 들 수 있다. 구체적으로는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란 등의 테트라알콕시실란류나 메틸트리메톡시실란 등의 트리알콕시실란 등을 들 수 있다. 분자 중에 수산기를 갖는 에폭시 화합물과 알콕시실릴기의 반응은 에폭시 화합물의 수산기 당량/알콕시실릴기 당량=0.001/1 내지 0.5/1의 범위에서 반응시키는 것이 바람직하다.As a method for introducing an alkoxysilyl group at a molecular terminal, there is a method of reacting a carboxyl group or an amino group of a polyamic acid described later with an epoxy group-containing alkoxysilane or a partial condensate thereof. The epoxy group-containing alkoxysilane can be obtained, for example, by reacting an epoxy compound having a hydroxyl group in a molecule with an alkoxysilane or a partial condensate thereof. The epoxy compound having a hydroxyl group preferably has 15 or less carbon atoms, and examples thereof include glycidol. Examples of the alkoxysilane include tetraalkoxysilane having 4 or less carbon atoms or trialkoxysilane having an alkoxy group having 4 or less carbon atoms and an alkyl group having 8 or less carbon atoms. Specific examples thereof include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane and tetrapropoxysilane, and trialkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane. The reaction between the epoxy compound having a hydroxyl group in the molecule and the alkoxysilyl group is preferably carried out in the range of hydroxyl equivalent / alkoxysilyl equivalent of the epoxy compound = 0.001 / 1 to 0.5 / 1.
또한, 상기 폴리이미드 수지의 분자 말단의 알콕시실릴기를 가열 처리 또는 가수분해에 의해 졸-겔 반응이나 탈알코올 축합 반응시킨 실리카 구조로 해도 된다. 상기 반응시 알콕시실란을 첨가해도 된다. 알콕시실란으로서는 전술한 화합물을 이용할 수 있다.The silica structure may be a structure obtained by subjecting an alkoxysilyl group at the molecular end of the polyimide resin to a sol-gel reaction or a de-alcohol condensation reaction by heat treatment or hydrolysis. The alkoxysilane may be added during the reaction. As the alkoxysilane, the above-mentioned compounds can be used.
분자 말단을 실리카 구조로 함으로써 내열성의 향상이 도모된다. 또한, 폴리이미드 수지의 선팽창 계수를 저하시킬 수 있어 지지 기재의 두께가 얇은 경우에도 수지층 딸린 지지 기재의 휨을 작게 할 수 있다.When the molecular end is made into a silica structure, the heat resistance can be improved. Further, the coefficient of linear expansion of the polyimide resin can be lowered, so that even when the thickness of the supporting substrate is thin, the warpage of the supporting substrate with the resin layer can be reduced.
수지층(12) 중에 있어서의 폴리이미드 수지의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서, 수지층 전체 질량에 대하여 50 내지 100질량%가 바람직하고, 75 내지 100 질량%가 보다 바람직하고, 90 내지 100 질량%가 더욱 바람직하다.The content of the polyimide resin in the
수지층(12) 중에는 필요에 따라 상기 폴리이미드 수지 이외의 다른 성분(예를 들어 내열성을 저해하지 않는 필러 등)이 포함되어 있어도 된다.The
내열성을 저해하지 않는 필러로서는 섬유상 또는, 판상, 인편상, 입상, 부정 형상, 파쇄품 등 비섬유상의 충전제를 들 수 있고, 구체적으로는 예를 들어 PAN계나 피치계의 탄소 섬유, 유리 섬유, 스테인리스 섬유, 알루미늄 섬유나 황동 섬유 등의 금속 섬유, 석고 섬유, 세라믹 섬유, 아스베스토 섬유, 지르코니아 섬유, 알루미나 섬유, 실리카 섬유, 산화티타늄 섬유, 탄화규소 섬유, 암면, 티타늄산칼륨 위스커, 티타늄산바륨 위스커, 붕산알루미늄 위스커, 질화규소 위스커, 마이카, 탈크, 카올린, 실리카, 탄산칼슘, 글라스 비즈, 유리 플레이크, 글라스 마이크로벌룬, 클레이, 이황화몰리브덴, 올라스토나이트, 산화티타늄, 산화아연, 폴리인산칼슘, 그래파이트, 금속분, 금속 플레이크, 금속 리본, 금속 산화물, 카본 분말, 흑연, 카본 플레이크, 인편상 카본, 카본 나노 튜브 등을 들 수 있다. 금속분, 금속 플레이크, 금속 리본의 금속종의 구체예로서는 은, 니켈, 구리, 아연, 알루미늄, 스테인리스, 철, 황동, 크롬, 주석 등을 예시할 수 있다.Examples of the filler that does not impair the heat resistance include fibrous fillers such as fibrous, platy, scaly, granular, irregular, and crushed. Specific examples thereof include carbon fibers such as PAN or pitch carbon fibers, A metal fiber such as aluminum fiber or brass fiber, a gypsum fiber, a ceramic fiber, an asbestos fiber, a zirconia fiber, an alumina fiber, a silica fiber, a titanium oxide fiber, a silicon carbide fiber, a rock surface, a potassium titanate whisker, Calcium carbonate, glass beads, glass flakes, glass microballoons, clay, molybdenum disulfide, olustonite, titanium oxide, zinc oxide, calcium polyphosphate, graphite, calcium carbonate, graphite, Metal powder, metal flake, metal ribbon, metal oxide, carbon powder, graphite, carbon flake, scaly carbon, Carbon nanotubes, and the like. Specific examples of the metal species of the metal powder, the metal flake and the metal ribbon include silver, nickel, copper, zinc, aluminum, stainless steel, iron, brass, chrome and tin.
수지층(12)은 유리판(11) 상에 형성된, 열경화에 의해 상기 식 (1)로 표시되는 테트라카르복실산류의 잔기 (X)와 디아민류의 잔기 (A)를 갖는 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 수지가 되는 경화성 수지의 층 또는 상기 폴리이미드 수지 및 용매를 포함하는 조성물을 도포하여 얻어지는 층을 60℃ 이상 250℃ 미만에서 가열하는 제1 가열 처리와, 250℃ 이상 500℃ 이하에서 가열하는 제2 가열 처리를 이 순서로 실시함으로써 형성된 폴리이미드 수지의 층이다.The
수지층(12)의 제조 방법에 대해서는 후단의 유리 적층체의 제조 방법에 있어서 상세하게 설명한다.The manufacturing method of the
[유리 적층체의 제조 방법][Production method of glass laminate]
본 발명에 따른 유리 적층체(10)의 제조 방법의 제1 형태로서는 후술하는 경화성 수지를 이용하여 유리판(11) 상에 수지층(12)을 형성하고, 계속해서 수지층(12)상에 지지 유리(13)를 적층하여 유리 적층체(10)를 제조한다.As a first form of the method for producing the
경화성 수지를 유리판(11)의 표면에서 경화시키면 경화 반응시의 유리판(11)의 표면과의 상호 작용에 의해 접착하여 수지층(12)과 유리판(11) 표면의 박리 강도는 높아진다고 생각된다. 따라서, 유리판(11)과 지지 유리(13)가 동일한 재질을 포함하는 것이어도 수지층(12)과 양자 간의 박리 강도에 차를 둘 수 있다.It is considered that when the curable resin is cured on the surface of the
(수지층 형성 공정)(Resin layer forming step)
수지층(12)은 유리판 상에 형성된, 열경화에 의해 상기 식 (1)로 표시되는 테트라카르복실산류의 잔기 (X)와 디아민류의 잔기 (A)를 갖는 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 수지가 되는 경화성 수지의 층을 60℃ 이상 250℃ 미만에서 가열하는 제1 가열 처리와 250℃ 이상 500℃ 이하에서 가열하는 제2 가열 처리를 이 순서로 실시함으로써 형성된 폴리이미드 수지의 층이다. 또한, 테트라카르복실산류의 잔기 (X)의 총수의 50몰% 이상이 상기 식 (X1) 내지 (X4)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함하고, 디아민류의 잔기 (A)의 총수의 50몰% 이상이 상기 식 (A1) 내지 (A7)로 표시되는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 기를 포함한다.The
수지층 형성 공정에서는 열경화에 의해 상기 식 (1)로 표시되는 테트라카르복실산류의 잔기 (X)와 디아민류의 잔기 (A)를 갖는 반복 단위를 포함하는 폴리이미드 수지가 되는 경화성 수지의 층을 60℃ 이상 250℃ 미만에서 가열하는 제1 가열 처리와 250℃ 이상 500℃ 이하에서 가열하는 제2 가열 처리를 이 순서로 실시함으로써 수지층을 얻는 공정이다. 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 해당 공정에서는 유리판(11)의 적어도 편면의 표면 상에 수지층(12)이 형성된다.In the resin layer forming step, a layer of the curable resin which becomes a polyimide resin containing a repeating unit having a residue (X) of a tetracarboxylic acid and a residue (A) of a diamine represented by the formula (1) In the order of 60 ° C or more and less than 250 ° C and a second heat treatment in which the temperature is 250 ° C or more and 500 ° C or less in this order to obtain a resin layer. As shown in Fig. 3A, the
이하, 수지층 형성 공정을 이하의 3개의 공정으로 나누어 설명한다.Hereinafter, the resin layer forming step will be described by dividing it into the following three steps.
·공정 (1): 열경화에 의해 상기 식 (1)로 표시되는 폴리이미드 수지가 되는 경화성 수지를 유리판(11) 상에 도포하여 도막을 얻는 공정Step (1): A step of applying a curable resin to form a polyimide resin represented by the above formula (1) by thermosetting on a
·공정 (2): 도막을 60℃ 이상 250℃ 미만에서 가열하는 공정Step (2): Step of heating the coating film at a temperature of 60 ° C or more and less than 250 ° C
·공정 (3): 도막을 추가로 250℃ 이상 500℃ 이하에서 가열하여 수지층을 형성하는 공정Step (3): A step of forming a resin layer by further heating the coating film at a temperature of not less than 250 ° C and not more than 500 ° C
(도막 형성 공정)(Coating film forming step)
본 공정에서는 열경화에 의해 상기 식 (1)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리이미드 수지가 되는 경화성 수지를 유리판(11) 상에 도포하여 도막을 얻는다. 또한, 경화성 수지는 테트라카르복실산 이무수물과 디아민류를 반응시켜 얻어지는 폴리아미드산을 포함하는 것이 바람직하고, 테트라카르복실산 이무수물의 적어도 일부가 하기 식 (Y1) 내지 (Y4)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 테트라카르복실산 이무수물을 포함하고, 디아민류의 적어도 일부가 하기 식 (B1) 내지 (B7)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 디아민류를 포함하는 것이 바람직하다.In this step, a curable resin to be a polyimide resin having a repeating unit represented by the above formula (1) is applied on a
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
또한, 폴리아미드산은 통상 이하 식 (2-1) 및/또는 식 (2-2)로 표시되는 반복 단위를 포함하는 구조식으로서 표시된다. 또한, 식 (2-1), 식 (2-2) 중 X, A의 정의는 전술한 바와 같다.The polyamic acid is usually represented by a structural formula containing a repeating unit represented by the following formula (2-1) and / or formula (2-2). The definitions of X and A in the formulas (2-1) and (2-2) are as described above.
[화학식 7](7)
테트라카르복실산 이무수물과 디아민류의 반응 조건은 특별히 제한되지 않고, 폴리아미드산을 효율적으로 합성할 수 있는 점에서 -30 내지 70℃(바람직하게는 -20 내지 40℃)에서 반응시키는 것이 바람직하다. 테트라카르복실산 이무수물과 디아민류의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않지만, 디아민류 1몰에 대하여 테트라카르복실산 이무수물을 바람직하게는 0.66 내지 1.5몰, 보다 바람직하게는 0.9 내지 1.1몰, 더욱 바람직하게는 0.97 내지 1.03몰 반응시키는 것을 들 수 있다.The reaction conditions of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine are not particularly limited, and it is preferable to carry out the reaction at -30 to 70 占 폚 (preferably -20 to 40 占 폚) in order to efficiently synthesize the polyamic acid Do. The mixing ratio of the tetracarboxylic dianhydride to the diamine is not particularly limited, but it is preferably 0.66 to 1.5 moles, more preferably 0.9 to 1.1 moles, and still more preferably 0.9 to 1.5 moles, based on 1 mole of the diamine, of the tetracarboxylic dianhydride , The reaction is carried out at 0.97 to 1.03 mole.
테트라카르복실산 이무수물과 디아민류의 반응시에는 필요에 따라 유기 용매를 사용해도 된다. 사용되는 유기 용매의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸카프로락탐, 헥사메틸포스포르아미드, 테트라메틸렌술폰, 디메틸술폭시드, m-크레졸, 페놀, p-클로르페놀, 2-클로르-4-히드록시톨루엔, 디글라임, 트리글라임, 테트라글라임, 디옥산, γ-부티로락톤, 디옥솔란, 시클로헥사논, 시클로펜타논 등이 사용 가능하고, 2종 이상을 병용해도 된다.When the tetracarboxylic dianhydride and the diamine are reacted, an organic solvent may be used if necessary. The kind of the organic solvent to be used is not particularly limited, and examples thereof include N, N-dimethylacetamide, N, But are not limited to, N, N-diethylformamide, N-methylcaprolactam, hexamethylphosphoramide, tetramethylene sulfone, dimethylsulfoxide, m-cresol, phenol, Diglyme, triglyme, tetraglyme, dioxane, gamma -butyrolactone, dioxolane, cyclohexanone, cyclopentanone, and the like may be used, and two or more of them may be used in combination.
상기 반응시에는 필요에 따라 상기 식 (Y1) 내지 (Y4)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 테트라카르복실산 이무수물 이외의 다른 테트라카르복실산 이무수물을 함께 사용해도 된다.In the above reaction, other tetracarboxylic acid dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of the compounds represented by the above-mentioned formulas (Y1) to (Y4) may be used together if necessary.
또한, 상기 반응시에는 필요에 따라 상기 식 (B1) 내지 (B7)로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 디아민류 이외의 다른 디아민류를 함께 사용해도 된다.In the above reaction, diamines other than the diamines selected from the group consisting of the compounds represented by the above-mentioned formulas (B1) to (B7) may be used together if necessary.
또한, 본 공정에 있어서 사용되는 경화성 수지는 테트라카르복실산 이무수물과 디아민류를 반응시켜 얻어지는 폴리아미드산 외에 폴리아미드산과 반응할 수 있는 테트라카르복실산 이무수물 또는 디아민류를 첨가한 것을 이용해도 된다. 폴리아미드산 외에 테트라카르복실산 이무수물 또는 디아민류를 첨가하면 식 (2-1) 또는 식 (2-2)로 표시되는 반복 단위를 갖는 2 이상의 폴리아미드산 분자를 테트라카르복실산 이무수물 또는 디아민류를 개재하여 결합시킬 수 있다.The curable resin used in the present step may be a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine, or a tetracarboxylic acid dianhydride or a diamine, which is capable of reacting with a polyamic acid, do. A tetracarboxylic acid dianhydride or a diamine in addition to the polyamic acid may be added to the tetracarboxylic acid dianhydride or the tetracarboxylic acid dianhydride, Can be bonded via diamines.
폴리아미드산의 말단에 아미노기를 갖는 경우에는 테트라카르복실산 이무수물을 첨가할 수도 있고, 폴리아미드산의 1몰에 대하여 카르복실기가 0.9 내지 1.1몰이 되도록 첨가할 수 있다. 폴리아미드산의 말단에 카르복실기를 갖는 경우에는 디아민류를 첨가할 수 있고, 폴리아미드산의 1몰에 대하여 아미노기가 0.9 내지 1.1몰이 되도록 첨가할 수 있다. 또한, 폴리아미드산의 말단에 카르복실기를 갖는 경우, 산 말단은 물 또는 임의의 알코올을 첨가하여 말단의 산 무수물 기를 개환시킨 것을 이용해도 된다.When the polyamide acid has an amino group at the terminal thereof, a tetracarboxylic acid dianhydride may be added, or may be added so that the carboxyl group is 0.9 to 1.1 mols per mole of the polyamic acid. When a carboxyl group is present at the terminal of the polyamic acid, a diamine may be added, and the amino group may be added in an amount of 0.9 to 1.1 moles per mole of the polyamic acid. When the polyamide acid has a carboxyl group at the terminal thereof, the acid terminal may be obtained by ring opening the terminal acid anhydride group by adding water or an arbitrary alcohol.
나중에 첨가하는 테트라카르복실산 이무수물은 식 (Y1) 내지 (Y4)로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다. 나중에 첨가하는 디아민류는 방향환을 갖는 디아민류가 바람직하고, 식 (B1) 내지 (B7)로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다.The tetracarboxylic acid dianhydride to be added later is more preferably a compound represented by the formula (Y1) to (Y4). The diamines to be added later are preferably diamines having aromatic rings, more preferably compounds represented by the formulas (B1) to (B7).
테트라카르복실산 이무수물류 또는 디아민류를 나중에 첨가하는 경우, 식 (2-1) 또는 식 (2-2)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리아미드산의 중합도 (n)은 1 내지 20이 바람직하다. 중합도 (n)이 이 범위이면, 경화성 수지 용액 중의 폴리아미드산 농도를 30질량% 이상으로 해도 경화성 수지 용액을 저점도로 할 수 있다.When the tetracarboxylic acid dianhydrides or diamines are added later, the polymerization degree (n) of the polyamic acid having the repeating unit represented by the formula (2-1) or (2-2) is preferably 1 to 20 . When the polymerization degree (n) is within this range, the curable resin solution can be made to have a low viscosity even if the polyamic acid concentration in the curable resin solution is 30 mass% or more.
본 공정에서는 경화성 수지 이외의 성분을 사용해도 된다.In the present step, components other than the curable resin may be used.
예를 들어 용매를 이용해도 된다. 보다 구체적으로는 경화성 수지를 용매에 용해시켜 경화성 수지의 용액(경화성 수지 용액)으로서 이용해도 된다. 용매로서는 특히 폴리아미드산의 용해성의 관점에서 유기 용매가 바람직하다. 사용되는 유기 용매로서는 전술한 반응시에 사용되는 유기 용매를 들 수 있다.For example, a solvent may be used. More specifically, the curable resin may be dissolved in a solvent to be used as a solution (curable resin solution) of the curable resin. As the solvent, an organic solvent is particularly preferable from the viewpoint of the solubility of the polyamic acid. As the organic solvent to be used, an organic solvent used in the above-mentioned reaction may be mentioned.
또한, 상기 용매의 적합 형태의 하나로서 비점(1기압하)이 250℃ 미만인 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 해당 용매라면 제1 가열 처리 공정에 있어서 용매가 휘발되기 쉽고, 결과적으로 막의 외관이 보다 우수하다. 또한, 상기 비점의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 취급성의 면에서 60℃ 이상이 바람직하다.In addition, as a suitable form of the solvent, it is preferable to use a solvent having a boiling point (under atmospheric pressure) of less than 250 ° C. When the solvent is used, the solvent tends to be volatilized in the first heat treatment step, and as a result, the appearance of the film is more excellent. The lower limit of the boiling point is not particularly limited, but is preferably 60 deg. C or more from the viewpoint of handling property.
또한, 경화성 수지 용액 중에 유기 용매가 포함되는 경우, 도막의 두께의 조정, 도포성을 양호하게 할 수 있는 양이라면 유기 용매의 함유량은 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 경화성 수지 용액 전체 질량에 대하여 10 내지 99질량%가 바람직하고, 20 내지 90 질량%가 보다 바람직하다.When the organic solvent is contained in the curable resin solution, the content of the organic solvent is not particularly limited as long as the thickness of the coating film can be adjusted and the coating property can be improved. However, Preferably 99 mass%, more preferably 20 mass% to 90 mass%.
또한, 필요에 따라 폴리아미드산의 탈수 폐환을 촉진하기 위한 탈수제 또는 탈수 폐환 촉매를 함께 사용해도 된다. 예를 들어 탈수제로서는 예를 들어 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산 무수물을 이용할 수 있다. 또한, 탈수 폐환 촉매로서는 예를 들어 피리딘, 콜리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등의 3급 아민을 이용할 수 있다.If necessary, a dehydrating agent or a dehydrating ring-closing catalyst may be used together to promote dehydration ring closure of the polyamic acid. As the dehydrating agent, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride can be used. As the dehydration cyclization catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine and triethylamine can be used.
유리판(11)의 표면 상에 경화성 수지(또는 경화성 수지 용액)를 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어 스프레이 코팅법, 다이 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 코팅법 등을 들 수 있다.The method of applying the curable resin (or the curable resin solution) on the surface of the
상기 처리에 의해 얻어지는 도막의 두께는 특별히 제한되지 않고, 전술한 원하는 두께의 수지층(12)이 얻어지도록 적절히 조정된다.The thickness of the coating film obtained by the above treatment is not particularly limited and is appropriately adjusted so that the
(공정 (2): 제1 가열 처리 공정)(Process (2): first heat treatment process)
공정 (2)는 도막을 60℃ 이상 250℃ 미만에서 가열하는 공정이다. 본 공정을 실시함으로써, 용제의 돌비를 방지하면서 제거할 수 있고, 발포나 오렌지 필 형상의 막 결점이 형성되기 어렵다.Step (2) is a step of heating the coated film at a temperature of 60 ° C or more and less than 250 ° C. By carrying out this step, it is possible to remove the solvent while avoiding the rubbing of the solvent, and it is difficult to form foams or orange peel-like film defects.
가열 처리의 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법(예를 들어 도막 딸린 유리판을 가열 오븐 내에 정치하여 가열하는 방법)이 적절히 사용된다.The method of the heat treatment is not particularly limited, and a known method (for example, a method in which a glass plate with a coated film is heated in a heating oven and heated) is suitably used.
가열 온도는 60℃ 이상 250℃ 미만이고, 수지층의 발포가 보다 억제되는 점에서 600 내지 150℃가 바람직하고, 60 내지 120℃가 보다 바람직하다. 특히 가열 온도의 범위에서 용매의 비점 미만에서 가열하는 것이 바람직하다.The heating temperature is preferably 60 占 폚 to 250 占 폚, more preferably 600 to 150 占 폚, and more preferably 60 to 120 占 폚 in that foaming of the resin layer is further suppressed. It is particularly preferable to heat at a temperature lower than the boiling point of the solvent in the range of the heating temperature.
가열 시간은 특별히 제한되지 않고, 사용되는 경화성 수지의 구조에 의해 적절히 최적의 시간이 선택되지만, 폴리아미드산의 해중합을 보다 방지할 수 있는 점에서 5 내지 60분이 바람직하고, 10 내지 30분이 보다 바람직하다.The heating time is not particularly limited and is appropriately selected in accordance with the structure of the curable resin to be used, but is preferably 5 to 60 minutes, more preferably 10 to 30 minutes in order to further prevent depolymerization of polyamic acid Do.
가열의 분위기는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 대기 중, 진공하 또는 불활성 가스하에서 실시된다. 진공하에서 실시하면 낮은 온도에서 가열해도 보다 단시간에 휘발 성분을 제거할 수 있고, 또한 폴리아미드산의 해중합을 보다 제어할 수 있기 때문에 바람직하다.The atmosphere of heating is not particularly limited, and is carried out, for example, in air, under vacuum, or under an inert gas. If it is carried out under vacuum, it is possible to remove volatile components in a shorter time even if heated at a low temperature, and furthermore depolymerization of polyamic acid can be controlled more favorably.
또한, 제1 가열 처리 공정은 가열 온도 및 가열 시간을 변경하여 단계적(2단계 이상)으로 실시해도 된다.The first heat treatment step may be performed stepwise (two or more steps) by changing the heating temperature and the heating time.
(공정 (3): 제2 가열 처리 공정)(Process (3): second heat treatment process)
공정 (3)은 공정 (2)에서 가열 처리가 실시된 도막을 250℃ 이상 500℃ 이하에서 가열하여 수지층을 형성하는 공정이다. 본 공정을 실시함으로써, 경화성 수지에 포함되는 폴리아미드산의 폐환 반응이 진행되고, 원하는 수지층이 형성된다.The step (3) is a step of forming a resin layer by heating the coated film subjected to the heat treatment in the step (2) at 250 캜 or higher and 500 캜 or lower. By carrying out this step, the ring-opening reaction of the polyamic acid contained in the curable resin proceeds to form a desired resin layer.
가열 처리의 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법(예를 들어 도막 딸린 유리판을 가열 오븐 내에 정치하여 가열하는 방법)이 적절히 사용된다.The method of the heat treatment is not particularly limited, and a known method (for example, a method in which a glass plate with a coated film is heated in a heating oven and heated) is suitably used.
가열 온도는 250℃ 이상 500℃ 이하이고, 잔류 용매율이 낮아짐과 함께 이미드화율이 보다 상승하고, 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서 350 내지 500℃가 바람직하다.The heating temperature is 250 ° C or more and 500 ° C or less and the residual solvent ratio is lowered and the imidization rate is further increased and the peeling property of the composite 10a and the supporting
가열 시간은 특별히 제한되지 않고, 사용되는 경화성 수지의 구조 등에 따라 적절히 최적의 시간이 선택되지만, 잔류 용매율이 낮아짐과 함께 이미드화율이 보다 상승하고, 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서 15 내지 120분이 바람직하고, 30 내지 60분이 보다 바람직하다.The heating time is not particularly limited and the optimal time is appropriately selected depending on the structure of the curable resin to be used. However, the residual solvent ratio is lowered and the imidization rate is further increased, and the temperature of the composite 10a and the
가열의 분위기는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 대기 중, 진공하 또는 불활성 가스하에서 실시된다.The atmosphere of heating is not particularly limited, and is carried out, for example, in air, under vacuum, or under an inert gas.
상기 공정 (3)을 거침으로써 폴리이미드 수지를 포함하는 수지층이 형성된다.The resin layer containing the polyimide resin is formed by the above-mentioned step (3).
폴리이미드 수지의 이미드화율은 특별히 제한되지 않지만, 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 박리성 또는 수지층(12)의 내열성이 보다 우수한 점에서 99.0% 이상이 바람직하고, 99.5% 이상이 보다 바람직하다.The imidization ratio of the polyimide resin is not particularly limited, but is preferably not less than 99.0%, more preferably not less than 99.5%, from the viewpoint of the peelability of the composite 10a and the
이미드화율의 측정 방법은 경화성 수지를 질소 분위기하에서 350℃의 2시간 가열한 경우를 100%의 이미드화율로 하고, 경화성 수지의 IR에 의한 스펙트럼에 있어서 제2 가열 처리 전후에서 불변의 피크 강도(예를 들어 벤젠환 유래의 피크: 약 1,500cm-1)에 대한 이미드카르보닐기 유래의 피크: 약 1,780cm-1의 피크 강도의 강도비에 의해 구한다.A method of measuring the imidization ratio is a method in which a cured resin is heated to 350 ° C for 2 hours under a nitrogen atmosphere to have an imidization ratio of 100% and a peak intensity before and after the second heat treatment in the IR spectrum of the curable resin (Peak originating from the benzene ring: about 1,500 cm -1 ), and the peak intensity derived from the imidecarbonyl group: peak intensity of about 1,780 cm -1 .
(적층 공정)(Lamination step)
적층 공정은 상기 수지층 형성 공정에서 얻어진 수지층(12)의 면 상에 지지 유리(13)를 적층하고, 지지 유리(13)와 수지층(12)과 유리판(11)을 이 순서로 구비하는 유리 적층체(10)를 얻는 공정이다.In the laminating step, the supporting
지지 유리(13)를 수지층(12) 상에 적층하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 채택할 수 있다. 예를 들어 상압 환경하에서 수지층(12)의 표면 상에 지지 유리(13)을 포개는 방법을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라 수지층(12)의 표면 상에 지지 유리(13)를 포갠 후, 롤이나 프레스를 이용하여 수지층(12)에 지지 유리(13)을 압착시켜도 된다. 롤 또는 프레스에 의한 압착에 의해 수지층(12)과 지지 유리(13)의 층의 사이에 혼입되어 있는 기포가 비교적 용이하게 제거되므로 바람직하다.The method of laminating the supporting
진공 라미네이트법이나 진공 프레스법에 의해 압착하면 기포의 혼입 억제나 양호한 밀착의 확보가 행하여지므로 보다 바람직하다. 진공하에서 압착함으로써 미소한 기포가 잔존한 경우여도 가열에 의해 기포가 성장하는 일이 없고, 지지 유리(13)의 변형 결함으로 이어지기 어렵다는 이점도 있다. 또한, 진공 가열하에서 압착함으로써 보다 기포가 잔존하기 어렵다. 지지 유리(13)를 적층할 때에는 수지층(12)에 접촉하는 지지 유리(13)의 표면을 충분히 세정하여 클린도가 높은 환경에서 적층하는 것이 바람직하다. 클린도가 높을수록 지지 유리(13)의 평탄성은 양호해지므로 바람직하다.The vacuum lamination method or the vacuum press method is more preferable because it suppresses the incorporation of bubbles and secures good adhesion. Even when minute bubbles remain, the bubbles do not grow due to heating, and there is an advantage that it is difficult to lead to deformation defects of the supporting
또한, 지지 유리(13)를 적층한 후, 필요에 따라 프리어닐링 처리(가열 처리)을 행해도 된다. 해당 프리어닐링 처리를 행함으로써, 적층된 지지 유리(13)의 수지층(12)에 대한 밀착성이 향상되고, 적절한 박리 강도 (y)로 할 수 있고, 후술하는 부재 형성 공정시에 전자 디바이스용 부재의 위치 어긋남 등이 발생하기 어려워져서 전자 디바이스의 생산성이 향상된다.Further, after the
프리어닐링 처리의 조건은 사용되는 수지층(12)의 종류에 따라 적절히 최적의 조건이 선택되지만, 지지 유리(13)와 수지층(12)의 사이의 박리 강도 (y)를 보다 적절한 것으로 하는 점에서, 200℃ 이상(바람직하게는 200 내지 400℃)에서 5분간 이상(바람직하게는 5 내지 30분간) 가열 처리를 행하는 것이 바람직하다.The conditions of the pre-annealing treatment are appropriately selected in accordance with the kind of the
(유리 적층체)(Glass laminate)
본 발명의 유리 적층체(10)는 여러 가지 용도로 사용할 수 있고, 예를 들어 표시 장치용 패널, 태양 전지, 박막 2차 전지, 표면에 회로가 형성된 반도체 웨이퍼, 액정 렌즈 등의 전자 부품을 제조하는 용도 등을 들 수 있다. 또한, 해당 용도에서는 유리 적층체(10)가 고온 조건(예를 들어 400℃ 이상)에서 노출되는(예를 들어 1시간 이상) 경우가 많다.The
여기서 표시 장치용 패널이란 LCD, OLED, 전자 페이퍼, 플라즈마 디스플레이 패널, 필드에미션 패널, 양자 도트 LED 패널, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 셔터 패널 등을 포함한다.Here, the panel for a display device includes an LCD, an OLED, an electronic paper, a plasma display panel, a field emission panel, a quantum dot LED panel, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) shutter panel and the like.
또한, 상기에서는 경화성 수지를 이용하여 수지층 딸린 지지 기재를 제조하는 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 상기 폴리이미드 수지 및 용매를 포함하는 조성물을 도포하여 얻어지는 층을 이용하여 복합체를 제조해도 된다. 보다 구체적으로는 유리판 상에 상기 폴리이미드 수지 및 용매를 포함하는 조성물을 도포하여 얻어지는 층(도막)을 형성하고, 60℃ 이상 250℃ 미만에서 가열하는 제1 가열 처리와 250℃ 이상 500℃ 이하에서 가열하는 제2 가열 처리를 이 순서로 행함으로써 복합체를 제조해도 된다.In the above description, the form in which the cured resin is used to produce the supporting substrate with the resin layer has been described in detail. However, the composite obtained by applying the composition containing the polyimide resin and the solvent may be used to produce the composite. More specifically, a layer (coating film) obtained by applying a composition containing the polyimide resin and a solvent onto a glass plate is formed, and a first heat treatment is performed at a temperature of 60 ° C or more and less than 250 ° C, And a second heating treatment for heating the mixture in this order.
사용되는 폴리이미드 수지의 종류는 전술한 바와 같다. 또한, 사용되는 용매의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 전술한 경화성 수지 용액 중에 포함되는 용매를 들 수 있다.The kind of the polyimide resin used is as described above. The type of the solvent to be used is not particularly limited, and examples thereof include the solvents contained in the above-mentioned curable resin solution.
(유리 적층체의 절단 방법)(Cutting method of glass laminate)
지금까지 설명한 유리 적층체의 절단 방법의 구성예에 대하여 설명한다.A constitutional example of the above-described method of cutting a glass laminate will be described.
여기서 지지 유리(13)를 제1 유리판, 유리판(11)을 제2 유리판으로 한다. 즉, 제1 유리판과, 이 제1 유리판보다도 얇은 제2 유리판을 수지층을 개재하여 적층한 적층체를 지금까지 설명한 유리 적층체로 할 수 있다.Here, the supporting
그리고 본 실시 형태의 유리 적층체의 절단 방법은 도 1을 이용하여 설명한 바와 같이 유리 적층체에 레이저광을 조사하는 공정을 가질 수 있다.The method of cutting the glass laminate according to the present embodiment may have a step of irradiating the glass laminate with laser light as described with reference to Fig.
그리고 이 레이저광의 펄스·플루엔스 F[J/mm2] 및 랩률[%] L은 하기 식 (A) 및 식 (B)를 만족하는 것이 바람직하다.The pulsed fluorescence F [J / mm 2 ] and the overlap ratio [%] L of the laser light preferably satisfy the following formulas (A) and (B).
F≥3 … 식 (A)F? 3 ... The formula (A)
F>-0.09L+11.8 … 식 (B)F > -0.09 L + 11.8 ... The formula (B)
여기서 L=(D0-v/f)/D0*100, D0은 상기 레이저광의 펄스의 집광 직경(mm), v는 절단 속도(mm/s), f는 상기 레이저광의 발진 주파수(Hz)를 나타낸다.(Mm), v is the cutting speed (mm / s), and f is the oscillation frequency (Hz) of the laser light, where L = .
이러한 유리 적층체의 절단 방법에 의하면, 종래보다도 수지층을 절단 잔량을 저감시킬 수 있다.According to this cutting method of the glass laminate, the remaining amount of cutting the resin layer can be reduced as compared with the conventional method.
[실시예][Example]
도 4는 폴리아미드산 용액의 제조부터 적층체의 절단까지의 일련의 공정의 일례를 나타내는 흐름도이다.4 is a flow chart showing an example of a series of steps from preparation of a polyamic acid solution to cutting of a laminate.
<폴리아미드산 용액의 제조>≪ Preparation of polyamic acid solution >
파라페닐렌디아민(10.8g, 0.1mol)을 N,N-디메틸아세트아미드(198.6g)에 용해시키고, 실온하에서 교반하였다. 이것에 BPDA(29.4g, 0.1mmol)를 1분간 첨가하고, 실온하 2시간 교반하여 상기 식 (2-1) 및/또는 식 (2-2)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리아미드산을 포함하는 고형분 농도 20질량%의 폴리아미드산 용액 (P1)을 얻었다(스텝 S1).Para-phenylenediamine (10.8 g, 0.1 mol) was dissolved in N, N-dimethylacetamide (198.6 g) and stirred at room temperature. BPDA (29.4 g, 0.1 mmol) was added thereto for 1 minute, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours to contain a polyamic acid having a repeating unit represented by the formula (2-1) and / or the formula (2-2) To obtain a polyamic acid solution (P1) having a solid content concentration of 20 mass% (step S1).
이 용액의 점도를 측정한 결과, 20℃에서 5,000센티포아즈였다. 또한, 점도는 가부시키가이샤 토키멕크사 제조, DVL-BII형 디지털 점도계(B형 점도계)를 이용하여 20℃에서의 회전 점도를 측정한 것이다. 폴리아미드산 중에 포함되는 식 (2-1) 및/또는 식 (2-2)로 표시되는 반복 단위 중의 X는 (X1)로 표시되는 기, A는 식 (A1)로 표시되는 기였다.The viscosity of this solution was measured and found to be 5,000 centipoise at 20 ° C. The viscosity was measured using a DVL-BII digital viscometer (B-type viscometer) manufactured by Toray McCarthy Co., Ltd. at 20 ° C. X in the repeating unit represented by the formula (2-1) and / or the formula (2-2) contained in the polyamic acid is a group represented by (X1) and A is a group represented by the formula (A1).
<유리 적층체의 제조>≪ Preparation of glass laminate &
먼저 판 두께 0.1mm의 유리판을 순수 세정한 후, 또한 UV 세정하여 청정화하였다(스텝 S2).First, a glass plate having a plate thickness of 0.1 mm was cleaned by pure water, followed by UV cleaning (step S2).
이어서 폴리아미드산 용액 (P1)을 스핀 코터(회전수: 2,000rpm, 15초)로 유리판의 제1 주면 상에 도포하여(스텝 S3) 폴리아미드산을 포함하는 도막을 유리판 상에 설치하였다(도포 시공량 2g/m2). 또한, 상기 폴리아미드산은 식 (Y1)로 표시되는 화합물과 식 (B1)로 표시되는 화합물을 반응시켜 얻어지는 수지이다.Subsequently, the polyamide acid solution (P1) was coated on the first main surface of the glass plate with a spin coater (rotation speed: 2,000 rpm, 15 seconds) (step S3), and a coating film containing polyamic acid was provided on the glass plate Construction amount 2 g / m 2 ). The polyamic acid is a resin obtained by reacting a compound represented by the formula (Y1) with a compound represented by the formula (B1).
이어서 대기 중, 60℃에서 15분간, 계속해서 120℃에서 15분간 도막을 가열한 후, 또한 350℃에서 15분간 도막을 가열하여 수지층을 형성하였다(스텝 S4). 형성된 수지층 중에는 이하의 식 (3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리이미드 수지(식 (1) 중의 X가 (X1)로 표시되는 기, A가 식 (A1)로 표시되는 기를 포함함)가 포함되어 있었다.Subsequently, the coating film was heated in air at 60 占 폚 for 15 minutes and then at 120 占 폚 for 15 minutes, and then the coating film was heated at 350 占 폚 for 15 minutes to form a resin layer (step S4). A polyimide resin having a repeating unit represented by the following formula (3) (wherein X represents a group represented by (X1) and A includes a group represented by the formula (A1)) Was included.
[화학식 8][Chemical Formula 8]
또한, 이미드화율은 99.7%였다. 또한, 형성된 수지층 표면의 표면 조도 Ra는 0.2nm였다. 이미드화율의 측정 방법 및 표면 조도 Ra의 측정 방법은 전술한 방법으로 실시하였다.The imidization rate was 99.7%. The surface roughness Ra of the formed resin layer surface was 0.2 nm. The measurement method of the imidization ratio and the measurement method of the surface roughness Ra were carried out by the above-mentioned method.
그 후, 지지 유리(13)와 복합체(10a)의 수지층(12)을 실온하에서 진공 프레스에 의해 접합하여 유리 적층체(10)를 얻었다(스텝 S5).Thereafter, the
얻어진 유리 적층체(10)에 있어서는 지지 유리(13)와 유리판(11)은 수지층(12)과 기포를 발생하지 않고 밀착되어 있고, 변형 형상 결점도 없고, 평활성도 양호하였다. 또한, 유리 적층체(10)에 있어서 유리판(11)과 수지층(12)의 계면의 박리 강도 (x)가 수지층(12)과 지지 유리(13)의 계면의 박리 강도 (y)보다도 높았다.In the obtained
이어서 상기 유리 적층체(10)를 대기하에서 450℃에서 60분간 가열 처리를 행하고, 실온까지 냉각한 결과(스텝 S6), 유리 적층체(10) 중의 복합체(10a)와 지지 유리(13)의 분리나 수지층(12)의 발포나 백화 등 외관 상의 변화는 보이지 않았다.Subsequently, the
그 후, 상기 가열 후의 유리 적층체를 탄산 가스 레이저를 이용하여 절단하였다(스텝 S7).Thereafter, the glass laminate after the heating was cut using a carbon dioxide gas laser (step S7).
(실시예 1)(Example 1)
여기서 절단 조건을 변경함으로써 얻어진 실시예, 비교예에 대하여 설명한다.Hereinafter, examples and comparative examples obtained by changing the cutting conditions will be described.
지지 유리(13)측으로부터 레이저광(LB)을 유리 적층체(10)에 대하여 바로 위에서 수직으로 입사하였다. 이때, 펄스·플루엔스는 14.1J/mm2, 랩률은 25%로 하였다. 여기서 펄스·플루엔스란 레이저광(LB)의 펄스 평균 에너지를 펄스 면적으로 제산한 것이다. 랩률 L은 하기 식 (4)로 표시되고, 모식적으로 나타내면 도 5와 같이 된다.The laser light LB was incident vertically from above the
D0은 레이저광(LB)의 펄스의 집광 직경(mm), v는 절단 속도(mm/s), f는 레이저광(LB)의 발진 주파수(Hz)를 나타낸다. 펄스의 스폿(SP1)이 형성된 후, 다음 스폿(SP2)은 SP1로부터 이동 거리 v/f[mm] 진행한 위치에 형성된다.D0 is the condensing diameter (mm) of the pulse of the laser beam LB, v is the cutting speed (mm / s), and f is the oscillation frequency (Hz) of the laser beam LB. After the spot SP1 of the pulse is formed, the next spot SP2 is formed at the position moved from the SP1 by the moving distance v / f [mm].
L=(D0-v/f)/D0*100 … 식 (4)L = (D0-v / f) / D0 * 100 ... Equation (4)
표 1, 2는 실시예, 표 3, 4는 비교예를 나타낸다.Tables 1 and 2 show examples, and Tables 3 and 4 show comparative examples.
각 표에 있어서의 기호는 하기를 의미한다.The symbol in each table means the following.
◎: 파단 조작이 용이하고, 단부면 거칠함이 작은 것◎: Easy to break operation and small in surface roughness
○: 파단 조작은 필요했지만 끊어진 것○: Breaking operation was necessary but broken
×: 절단되지 못한 것X: Not cut
(주기) 여기서 「파단 조작」이란 레이저 조사 후의 유리 적층체에 사람 손으로 하중을 가하여 레이저광 조사부를 경계로 유리 적층체를 분리하는 조작을 의미한다.(Cycle) Here, "breaking operation" means an operation of applying a load to a glass laminate after laser irradiation with a human hand to separate the glass laminate from the laser light irradiating portion.
유리판(11)으로서 무알칼리붕규산 유리를 포함하는 유리판(세로 200mm, 가로 200mm, 판 두께 0.1mm, 선팽창 계수 38×10-7/℃, 아사히가라스가부시키가이샤 제조: 상품명 「AN100」)을 사용하였다. 또한, 지지 유리(13)로서 유리판(11)과 동일한 조성의 유리판을 사용했지만, 크기와 판 두께는 상이한(세로 240mm, 가로 240mm, 판 두께 0.5mm) 유리판을 사용하였다.A glass plate (length 200 mm, width 200 mm, plate thickness 0.1 mm, coefficient of linear expansion 38 x 10 -7 / 占 폚, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name "AN100") containing no alkali borosilicate glass Respectively. A glass plate having the same composition as that of the
그 외의 조건은 이하와 같다. 절단 후의 유리 적층체(10)는 직경 160mm의 원형 형상을 나타낸다. 절단 후의 유리 적층체(10)를 구성하는 지지 유리(13)의 두께는 0.5mm, 유리판(11)의 두께는 0.1mm이다. 어시스트 가스(AG)의 종류는 N2이다. 어시스트 가스(AG)의 유량은 50l/min이다. 레이저광(LB)의 집광 직경 D0은 0.3mm이다. 수지층(12)의 두께는 23㎛이다.Other conditions are as follows. The
이상의 결과, 실시예 1의 조건에서는 충분한 에너지 밀도가 있고, 적당한 랩률을 선택함으로써, 레이저광 조사부에서 녹은 유리 등에 의한 융착은 발생하지 않고, 파단 조작을 필요로 하지 않고, 유리 적층체를 절단할 수 있었다.As a result, under the conditions of Example 1, there is a sufficient energy density, and by selecting a suitable lap rate, fusion bonding by glass or the like melted by the laser light irradiation portion does not occur and the glass laminate can be cut there was.
(실시예 2 내지 4)(Examples 2 to 4)
실시예 2 내지 4는 실시예 1에 있어서의 펄스·플루엔스와 랩률을 표에 나타내는 값으로 변경하고, 그 외의 조건은 실시예 1과 동일하다.In Examples 2 to 4, the pulse-fluorescence and the overlap ratio in Example 1 were changed to the values shown in the table, and the other conditions were the same as those in Example 1.
(비교예 1 내지 8)(Comparative Examples 1 to 8)
비교예 1 내지 8은 실시예 1에 있어서의 펄스·플루엔스와 랩률을 표에 나타내는 값으로 변경하고, 그 외의 조건은 실시예 1과 동일하다. 모두 에너지 밀도가 부족하였고, 애당초 레이저광이 유리 적층체를 관통하지 않고, 유리 적층체는 끊어지지 않았다.In Comparative Examples 1 to 8, the pulse-fluorescence and the overlap ratio in Example 1 were changed to the values shown in the table, and the other conditions were the same as those in Example 1. All had insufficient energy density, and laser light did not penetrate through the glass laminate in the beginning, and the glass laminate did not break.
이상과 같이 유리 적층체의 절단 여부에는 레이저광의 랩률과 펄스·플루엔스의 값의 선택이 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다.As described above, it can be seen that whether or not the glass laminate is cut has a large influence on the selection of the lap width of the laser beam and the value of the pulse fluorescence.
도 6은 표 1, 2의 실시예, 표 3, 4의 비교예의 펄스·플루엔스와 랩률의 관계를 나타낸다. 동도에 나타내는 바와 같이 대략 위 영역에 ○나 ◎의 결과가 집중되고, 아래 영역에 ×가 집중되어 있다. 이로부터, ×가 분포하는 영역과 ◎ 및 ○가 분포하는 영역을 1개의 직선으로 분리할 수 있다. 당해 직선을 정식화하면 다음과 같고, 유리 적층체의 절단에는 레이저광의 펄스·플루엔스 F[J/mm2] 및 랩률[%] L이 하기 식 (5-1) 및 식 (5-2)를 만족하는 것이 바람직한 것을 알았다.Fig. 6 shows the relationship between the pulse-fluence and the overlap ratio in the examples of Tables 1 and 2 and the comparative example of Tables 3 and 4. Fig. As shown in the figure, the results of? And? Are concentrated in the substantially upper region, and X is concentrated in the lower region. From this, it is possible to separate the area in which x is distributed and the area in which? And? Are distributed into one straight line. (5-1) and (5-2) shown below are used for the cutting of the glass laminate, and the pulse-fluorescence F [J / mm 2 ] It was found desirable to satisfy.
F≥3 … 식 (5-1)F? 3 ... Equation (5-1)
F>-0.09L+11.8 … 식 (5-2)F > -0.09 L + 11.8 ... Equation (5-2)
이상 본 발명의 실시 형태 및 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기에 제한되는 것이 아니라 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시 형태 및 실시예에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto. Various modifications and substitutions can be made to the embodiments and examples without departing from the scope of the present invention.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 절단이 어려웠던 유리판과 수지층을 포함하는 유리 적층체를 용이하게 절단할 수 있다. 그 때문에 본 발명은 각종 표시 장치 패널의 제조에 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention can easily cut a conventional glass-laminated body including a glass plate and a resin layer, which is difficult to cut. Therefore, the present invention can be applied to the manufacture of various display device panels.
10 : 유리 적층체
10a : 복합체
11 : 유리판
12 : 수지층
13 : 지지 유리
14 : 절단 예정선
15 : 레이저광 조사 영역
20 : 절단 장치
21 : XY 스테이지
22 : 노즐
22a : 관
23 : 전송 광학계
24 : 레이저 발진기
FS : 초점
AG : 어시스트 가스
LB : 레이저광10: Glass laminate
10a: Complex
11: Glass plate
12: Resin layer
13: Support glass
14: Line to be cut
15: laser light irradiation area
20: Cutting device
21: XY stage
22: Nozzle
22a: tube
23: transmission optical system
24: laser oscillator
FS: Focus
AG: assist gas
LB: laser light
Claims (6)
상기 유리 적층체에 레이저광을 조사하는 공정을 갖고,
이 레이저광의 펄스·플루엔스 F[J/mm2] 및 랩률[%] L은 하기 식 (A) 및 식 (B)를 만족하는 것을 특징으로 하는 유리 적층체의 절단 방법.
F≥3 … 식 (A)
F>-0.09L+11.8 … 식 (B)
여기서 L=(D0-v/f)/D0*100, D0은 상기 레이저광의 펄스의 집광 직경(mm), v는 절단 속도(mm/s), f는 상기 레이저광의 발진 주파수(Hz)를 나타낸다.A method for cutting a glass laminate in which a first glass plate and a second glass plate thinner than the first glass plate are laminated via a resin layer,
And a step of irradiating the glass laminate with laser light,
And the pulse-fluorescence F [J / mm 2 ] and the overlap ratio [%] L of the laser light satisfy the following formulas (A) and (B).
F? 3 ... The formula (A)
F > -0.09 L + 11.8 ... The formula (B)
(Mm), v is the cutting speed (mm / s), and f is the oscillation frequency (Hz) of the laser light, where L = .
Applications Claiming Priority (2)
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