KR20190039327A

KR20190039327A - 시트 결합을 위한 실록산 플라즈마 중합체

Info

Publication number: KR20190039327A
Application number: KR1020197008823A
Authority: KR
Inventors: 로버트 알랜 벨만; 장웨이 펭; 프랜틱 마줌더
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-04-10
Also published as: KR102469504B1; US11097509B2; WO2018044837A1; TW202216444A; CN109922952A; SG11201901743WA; JP7152400B2; JP2019531946A; US20190176435A1; US20210362470A1; TW201825623A

Abstract

얇은 시트 및 캐리어를 포함하는 유리 물품이며, 여기서 얇은 시트 및 캐리어는, 얇은 시트와 캐리어 사이의 반 데르 발스, 수소 및 공유 결합을 제어하기 위해, 얇은 시트, 캐리어, 또는 이들 둘 다에 적용될 수 있는 코팅 층, 바람직하게는 오르가노실록산 중합체 코팅 층, 및 연관 침착 방법 및 불활성 기체 처리를 사용하여 함께 결합된 것인 유리 물품, 및 상기 유리 물품을 제조하는 방법이 본원에 기재된다. 코팅 층은, 고온 가공 시 영구적인 결합을 방지하는 동시에 고온 가공 도중의 층간박리를 방지하기에 충분한 결합을 유지하도록 얇은 시트 및 캐리어를 함께 결합시킨다.

Description

시트 결합을 위한 실록산 플라즈마 중합체

관련 출원에 대한 상호-참조

본 출원은 2016년 8월 30일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 62/381,124의 35 U.S.C. § 119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 상기 가출원의 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.

본 개시내용은 일반적으로 캐리어 상의 시트를 가공하기 위한 물품 및 방법, 보다 특히 유리 캐리어 상의 가요성 유리 시트를 가공하기 위한 물품 및 방법에 관한 것이다.

가요성 기판은 롤-투-롤(roll-to-roll) 가공을 사용하는 보다 값싼 디바이스의 가능성, 및 더 얇고 더 가볍고 더 가요성이고 내구성인 디스플레이를 제조하는 잠재력을 제공한다. 그러나, 고품질 디스플레이의 롤-투-롤 가공에 요구되는 기술, 장비 및 공정은 아직 충분히 개발되어 있지 않다. 패널 제조사가 이미 대형 유리 시트를 가공하기 위한 툴세트에 막대하게 투자해 왔기 때문에, 가요성 기판을 캐리어에 라미네이팅하고 시트-투-시트(sheet-to-sheet) 가공에 의해 디스플레이 디바이스를 제조하는 것은, 더 얇고 더 가볍고 더 가요성인 디스플레이의 가치 제안을 개발하는 것에 대한 더 단기적인 해결책을 제공한다. 디스플레이는 중합체 시트 예를 들어 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN) 상에 시연된 바 있으며, 여기서 디바이스는 유리 캐리어에 라미네이팅된 PEN을 사용하는 시트-투-시트로 제작되었다. 그러나, PEN의 온도 상한치는 디바이스 품질 및 사용될 수 있는 공정을 제한한다. 추가로, 중합체 기판의 높은 투과성은, 거의 기밀성인 패키지가 요구되는 유기 발광 다이오드 (OLED) 디바이스의 환경적 분해를 초래한다. 박막 캡슐화가 이러한 한계를 극복할 가능성을 제공하지만, 큰 부피에서 허용가능한 수율을 제공하는 것은 아직 입증된 바 없다.

유사한 방식으로, 디스플레이 디바이스는 1개 이상의 얇은 유리 기판에 라미네이팅된 유리 캐리어를 사용하여 제조될 수 있다. 얇은 유리의 낮은 투과성 및 개선된 내온도성 및 내화학성은 수명이 더 긴 더 고성능의 가요성 디스플레이를 가능하게 할 것으로 예상된다.

저온 폴리실리콘 (LTPS) 디바이스 제작 공정에서, 예를 들어 600℃ 이상에 달하는 온도를 사용하면, 진공, 및 습식 에칭 환경이 사용될 수 있다. 이들 조건은 사용될 수 있는 물질을 제한하며, 캐리어/얇은 시트에 대한 요구를 높인다. 따라서, 제조업체의 기존 자본 기반시설을 이용하여, 더 높은 가공 온도에서 얇은 유리와 캐리어 사이의 결합 강도의 상실 또는 오염 없이 얇은 유리, 즉 ≤ 0.3 밀리미터 (mm) 두께의 유리를 가공하는 것을 가능하게 하고, 여기서 얇은 유리는 공정의 말단에서 캐리어로부터 용이하게 탈결합되는 것인 캐리어 접근법이 요구된다.

하나의 상업적 이점은, 제조업체가 예를 들어 광기전 (PV) 구조, OLED, 액정 디스플레이 (LCD) 및 패턴화된 박막 트랜지스터 (TFT) 전자공학에 대한 얇은 유리 시트의 이점을 획득하면서, 가공 장비에서의 그의 기존 자본 투자를 이용할 수 있을 것이라는 점이다. 추가로, 이러한 접근법은, 결합을 용이하게 하기 위한 얇은 유리 시트 및 캐리어의 세정 및 표면 제조를 위해 가공을 포함한 공정 유연성을 가능하게 한다.

공지된 결합 방법의 과제는, 폴리실리콘 TFT를 가공하기 위해 사용되는 높은 온도이다. 핸드 헬드 디스플레이, 노트북 및 데스크탑 디스플레이에서의 더 높은 픽셀 밀도, 높은 해상도 및 빠른 재생률에 대한 요구, 뿐만 아니라 OLED 디스플레이의 더 넓은 사용은, 패널 제조사는 무정형 실리콘 TFT 백플레인으로부터 산화물 TFT 또는 폴리실리콘 TFT 백플레인으로 푸시되고 있다. OLED는 전류 구동 디바이스이기 때문에, 높은 이동성이 요구된다. 폴리실리콘 TFT는 또한 드라이버의 통합 및 다른 구성요소의 활성화의 이점을 제공한다. 도펀트 활성화를 위해서는, 더 높은 온도, 이상적으로는 600℃ 초과의 온도가 바람직하다.

상기에 비추어, 고온 가공을 포함한 TFT 및 플랫 패널 디스플레이 (FPD) 가공의 엄격성을 (그것이 사용될 수 있는 반도체 또는 디스플레이 제조 공정과 비상용성인 기체방출 없이) 견딜 수 있지만, 얇은 시트의 전체 영역을 캐리어로부터 (모두 한 번에, 또는 구획식으로) 제거하는 것을 가능하게 하여 또 다른 얇은 시트의 가공을 위한 캐리어의 재사용을 가능하게 하는 얇은 시트-캐리어 물품이 필요하다. 본 명세서는, 심지어 고온 가공 후에도 TFT 및 FPD 가공 (LTPS 가공 포함)을 견디도록 충분히 강하지만 캐리어로부터의 시트의 탈결합을 허용하기에 충분히 약한 일시적인 결합을 생성시키기 위해, 캐리어와 얇은 시트 사이의 접착력을 제어하는 방법을 기재한다. 이러한 제어된 결합은, 재사용가능한 캐리어를 갖는 물품, 또는 대안적으로 캐리어와 시트 사이의 제어된 결합의 패턴화된 영역을 갖는 물품을 생성시키기 위해 이용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 얇은 시트와 캐리어 사이의 실온 반 데르 발스 및/또는 수소 결합 및 고온 공유 결합 둘 다를 제어하기 위해, 얇은 시트, 캐리어, 또는 이들 둘 다 상에 제공될 수 있는 코팅 층 (다양한 물질 및 연관 표면 열 처리 포함)을 제공한다. 보다 더 구체적으로, 본 개시내용은 얇은 시트를 캐리어 상에 결합시키도록 기능하는 코팅 층을 침착시키는 방법, 결합을 위한 코팅 층을 제조하고, 상기 코팅 층을 얇은 시트 및 캐리어 둘 다에 결합시키는 방법을 기재한다. 이들 방법은, 전자 디바이스 가공 후에 구성요소들을 분리불가능하게 할 수 있을 정도로 결합 에너지가 너무 높지도 않으며 손상된 결합 품질을 초래하여 전자 디바이스 가공 도중에 얇은 시트와 캐리어 사이의 가능한 탈결합 또는 유체 진입을 초래할 수 있을 정도로 결합 에너지가 너무 낮지도 않은 것인 구성요소들 사이의 결합을 생성시킨다. 이들 방법은 또한, 낮은 기체방출을 나타내며 고온 가공, 예를 들어 LTPS TFT 가공 뿐만 아니라 추가의 가공 단계, 예를 들어 습식 세정 및 건식 에칭를 견디는 유리 물품을 생성시킨다. 대안적 실시양태에서, 코팅 층은, 예를 들어 심지어 추가의 디바이스 가공을 위해 물품을 더 작은 조각으로 다이싱 한 후에도 캐리어와 시트 사이의 기밀성을 유지하는 추가의 가공 옵션을 제공하기 위한 공유 결합 영역과 함께, 다양한 제어된 결합 영역 (여기서 캐리어 및 얇은 시트는 진공 가공, 습식 가공, 및/또는 초음파 세정 가공을 포함한 다양한 공정을 통해 충분히 결합된 채로 유지됨)을 생성시키기 위해 사용될 수 있다.

제1 측면에서,

제1 시트 결합 표면을 포함하는 제1 시트;

제2 시트 결합 표면을 포함하는 제2 시트; 및

제1 코팅 층 결합 표면 및 제2 코팅 층 결합 표면을 포함하는 코팅 층으로서, 플라즈마-중합된 오르가노실록산 화합물을 포함하는 코팅 층

을 포함하는 물품이며,

제1 코팅 층 결합 표면은 제1 시트 결합 표면과 결합되고, 제2 코팅 층 결합 표면은 제2 시트 결합 표면과 결합된 것인

물품이 제공된다.

측면 1의 한 예에서, 코팅 층은 폴리(디페닐실록산)을 포함한다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면은 40 내지 75 mJ/m²의 표면 에너지를 갖는다.

측면 1의 또 다른 예에서, 코팅 층은 100 nm 미만의 두께를 갖는다.

측면 1의 또 다른 예에서, 코팅 층은 단일 층이다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 시트는 200 μm 미만의 두께를 갖는다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 600 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합되며, 여기서 물품을 600℃의 온도에 후-적용하기 전, 제1 코팅 층 결합 표면은 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링되었다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 600 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합되며, 여기서 물품을 600℃의 온도에 후-적용하기 전, 제1 코팅 층 결합 표면은 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링되었다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 제1 코팅 층 결합 표면을 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링한 후, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 10 미만이다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 제1 코팅 층 결합 표면을 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링한 후, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 5 미만이다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제2 시트는 유리 시트이다.

측면 1의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이고, 제2 시트는 유리 시트이다.

제2 측면에서, 플라즈마-중합된 오르가노실록산 화합물이, 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 단량체를 침착시킴으로써 형성된 것인 측면 1의 물품이 제공된다.

측면 2의 한 예에서, 단량체는 저압 플라즈마 화학 증착 (CVD) 또는 대기압 플라즈마 CVD를 사용하여 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 침착된다.

제3 측면에서, 단량체가 화학식 (R¹)_mSi(X¹)_n의 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R¹은 독립적으로 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; m은 1, 2 또는 3이고; 각각의 X¹은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; n은 1, 2 또는 3인 측면 2의 물품이 제공된다.

측면 3의 한 예에서, R¹은 아릴이다.

측면 3의 또 다른 예에서, X¹은 알콕시이다.

측면 3의 또 다른 예에서, R¹은 아릴이고, X¹은 알콕시이다.

측면 3의 또 다른 예에서, 단량체는 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리브로모실란, 페닐트리클로로실란, 디메톡시디페닐실란, 디에톡시디페닐실란, 디브로모디페닐실란, 디클로로디페닐실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디에틸아미노)디페닐실란, 페닐실란, 또는 디페닐실란이다.

제4 측면에서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디실록산 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R²-R⁷은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 측면 2의 물품이 제공된다.

측면 4의 한 예에서, 단량체는 헥사메틸디실록산이다.

제5 측면에서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있는 것인 측면 1의 물품이 제공된다.

측면 5의 한 예에서, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는다.

제6 측면에서,

플라즈마 CVD를 사용하여 제2 시트의 결합 표면 상에 단량체를 침착시킴으로써 제2 시트의 결합 표면 상에 플라즈마-중합된 오르가노실록산 화합물을 포함하는 코팅 층을 형성하며, 상기 코팅 층은 코팅 층 결합 표면을 포함하는 것이고;

코팅 층 결합 표면을 제1 시트의 결합 표면에 결합시키는 것

을 포함하는, 물품을 제조하는 방법이 제공된다.

측면 6의 한 예에서, 단량체는 저압 플라즈마 CVD 또는 대기압 플라즈마 CVD를 사용하여 제2 시트의 결합 표면 상에 침착된다.

측면 6의 한 예에서, 코팅 층은 폴리(디페닐실록산)을 포함한다.

측면 6의 또 다른 예에서, 코팅 층은 100 nm 미만의 두께를 갖는다.

측면 6의 또 다른 예에서, 코팅 층은 단일 층이다.

측면 6의 또 다른 예에서, 제1 시트는 200 μm 미만의 두께를 갖는다.

측면 6의 또 다른 예에서, 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 600 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된다.

측면 6의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이다.

측면 6의 또 다른 예에서, 제2 시트는 유리 시트이다.

측면 6의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이고, 제2 시트는 유리 시트이다.

제7 측면에서, 제1 시트의 결합 표면을 코팅 층 결합 표면에 결합시키기 전에, 코팅 층 결합 표면의 표면 에너지를 증가시키는 것을 추가로 포함하는 측면 6의 방법이 제공된다.

측면 7의 한 예에서, 코팅 층 결합 표면의 표면 에너지는 상기 결합 표면을 산소, 질소, 또는 그의 조합에 노출시킴으로써 증가된다.

측면 7의 또 다른 예에서, 코팅 층 결합 표면의 표면 에너지는 40 내지 75 mJ/m²로 증가된다.

제8 측면에서, 단량체가 화학식 (R¹)_mSi(X¹)_n의 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R¹은 독립적으로 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; m은 1, 2 또는 3이고; 각각의 X¹은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; n은 1, 2 또는 3인 측면 6의 방법이 제공된다.

측면 8의 한 예에서, R¹은 아릴이다.

측면 8의 또 다른 예에서, X¹은 알콕시이다.

측면 8의 또 다른 예에서, R¹은 아릴이고, X¹은 알콕시이다.

측면 8의 또 다른 예에서, 단량체는 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리브로모실란, 페닐트리클로로실란, 디메톡시디페닐실란, 디에톡시디페닐실란, 디브로모디페닐실란, 디클로로디페닐실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디에틸아미노)디페닐실란, 페닐실란, 또는 디페닐실란이다.

제9 측면에서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디실록산 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R²-R⁷은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 측면 6의 방법이 제공된다.

측면 9의 한 예에서, 단량체는 헥사메틸디실록산이다.

제10 측면에서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있는 것인 측면 6의 방법이 제공된다.

측면 10의 또 다른 예에서, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는다.

제11 측면에서, 제1 시트와 코팅 층을 결합시키기 전에, 코팅 층을 열적 어닐링에 적용하는 것을 추가로 포함하는 측면 6의 방법이 제공된다.

측면 11의 한 예에서, 코팅 층은 질소 분위기 하의 열적 어닐링에 적용된다.

측면 11의 또 다른 예에서, 코팅 층은 적어도 300℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용된다.

측면 11의 또 다른 예에서, 코팅 층은 적어도 400℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용된다.

측면 11의 또 다른 예에서, 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된다.

측면 11의 또 다른 예에서, 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 600 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된다.

측면 11의 또 다른 예에서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 10 미만이다.

측면 11의 또 다른 예에서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 5 미만이다.

제12 측면에서,

제1 시트 결합 표면을 포함하는 제1 시트;

제2 시트 결합 표면을 포함하는 제2 시트; 및

제1 코팅 층 결합 표면 및 제2 코팅 층 결합 표면을 포함하는 코팅 층으로서, 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 코팅 층

을 포함하는 물품이며,

물품이 제공된다.

측면 12의 한 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면은 40 내지 75 mJ/m²의 표면 에너지를 갖는다.

측면 12의 또 다른 예에서, 코팅 층은 100 nm 미만의 두께를 갖는다.

측면 12의 또 다른 예에서, 코팅 층은 단량체를 침착시킴으로써 형성된 단일 층이다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제1 시트는 200 μm 미만의 두께를 갖는다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합되며, 여기서 물품을 600℃의 온도에 후-적용하기 전, 제1 코팅 층 결합 표면은 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링되었다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 600 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합되며, 여기서 물품을 600℃의 온도에 후-적용하기 전, 제1 코팅 층 결합 표면은 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링되었다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 제1 코팅 층 결합 표면을 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링한 후, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 10 미만이다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제1 코팅 층 결합 표면을 제1 시트 결합 표면에 결합시키기 전에 제1 코팅 층 결합 표면을 질소 분위기 하에 400℃의 온도에서 어닐링한 후, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 5 미만이다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제2 시트는 유리 시트이다.

측면 12의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이고, 제2 시트는 유리 시트이다.

제13 측면에서, 폴리(디페닐실록산) 코팅 층이 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 단량체를 침착시킴으로써 형성된 것인 측면 12의 물품이 제공된다.

측면 13의 한 예에서, 단량체는 저압 플라즈마 CVD, 또는 대기압 플라즈마 CVD를 사용하여 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 침착된다.

측면 13의 또 다른 예에서, 단량체는 하기 구조를 갖는 디페닐실란 화합물을 포함하며, 여기서 X² 및 X³은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이다.

제14 측면에서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있는 것인 측면 12의 물품이 제공된다.

측면 14의 또 다른 예에서, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는다.

제15 측면에서,

제2 시트의 결합 표면 상에 단량체를 침착시킴으로써 제2 시트의 결합 표면 상에 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 코팅 층을 형성하며, 상기 코팅 층은 코팅 층 결합 표면을 포함하는 것이고;

코팅 층 결합 표면을 제1 시트의 결합 표면에 결합시키는 것

을 포함하는, 물품을 제조하는 방법이 제공된다.

측면 15의 한 예에서, 단량체는 저압 플라즈마 CVD, 또는 대기압 플라즈마 CVD를 사용하여 제2 시트의 결합 표면 상에 침착된다.

측면 15의 또 다른 예에서, 단량체는 하기 구조를 갖는 디페닐실란 화합물을 포함하며, 여기서 X² 및 X³은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이다.

측면 15의 또 다른 예에서, 코팅 층은 100 nm 미만의 두께를 갖는다.

측면 15의 또 다른 예에서, 코팅 층은 단일 층이다.

측면 15의 또 다른 예에서, 제1 시트는 200 μm 미만의 두께를 갖는다.

측면 15의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이다.

측면 15의 또 다른 예에서, 제2 시트는 유리 시트이다.

측면 15의 또 다른 예에서, 제1 시트는 유리 시트이고, 제2 시트는 유리 시트이다.

제16 측면에서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있는 것인 측면 15의 방법이 제공된다.

측면 16의 또 다른 예에서, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는다.

제17 측면에서, 제1 시트와 코팅 층을 결합시키기 전에, 코팅 층을 열적 어닐링에 적용하는 것을 추가로 포함하는, 측면 15의 방법이 제공된다.

측면 17의 한 예에서, 코팅 층은 질소 분위기 하의 열적 어닐링에 적용된다.

측면 17의 또 다른 예에서, 코팅 층은 적어도 300℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용된다.

측면 17의 또 다른 예에서, 코팅 층은 적어도 400℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용된다.

측면 17의 또 다른 예에서, 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된다.

측면 17의 또 다른 예에서, 코팅 층 결합 표면은, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 600 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된다.

측면 17의 또 다른 예에서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트가 10 미만이다.

측면 17의 또 다른 예에서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트가 5 미만이다.

상기 측면들 중 어느 한 측면은 단독으로 제공되거나, 또는 상기 논의된 그 측면의 예들 중 어느 하나 이상과 조합되어 제공될 수 있으며; 즉 제1 측면은 단독으로 제공되거나, 또는 또는 상기 논의된 제1 측면의 예들 중 어느 하나 이상과 조합되어 제공될 수 있고; 제2 측면은 단독으로 제공되거나, 또는 상기 논의된 제2 측면의 예들 중 어느 하나 이상과 조합되어 제공될 수 있는 것 등이다.

첨부 도면은 본 개시내용의 원리의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되고 그의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 실시양태(들)를 예시하며, 설명과 함께, 그의 원리 및 작업을 예로서 설명하도록 기능한다. 본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 특색은 임의의 및 모든 조합으로 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 비제한적 예로서, 다양한 특색들은, 상기 본 명세서에 측면들로서 제시된 바와 같이 서로 조합될 수 있다.

본 명세서에 개시된 실시양태의 상기 및 다른 특색, 측면 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 하기 상세한 설명을 읽으면 더 잘 이해된다.
도 1은 얇은 시트에 결합된 캐리어와, 이들 사이의 코팅 층을 갖는 물품의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에서의 물품의 분해 및 부분 절단면도이다.
도 3은 침착된 대로의 및 가공에 적용 시의 플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘 코팅 층의 두께의 그래프이다.
도 4는 캐리어 및 상응하는 커버 웨이퍼 상의 플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘 코팅 층의 표면 에너지의 그래프이다.
도 5는 N₂-O₂ 플라즈마-처리된, 플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘 코팅 층을 사용하여 캐리어에 결합된 얇은 유리에 대한 결합 에너지 및 블리스터 면적의 변화 퍼센트의 그래프이다.
도 6은 침착된 대로 및 유동 질소 하에 10분 동안 어닐링한 후에 측정된, 캐리어 및 상응하는 커버 웨이퍼 상의 플라즈마-중합된 디페닐실리콘 코팅 층의 표면 에너지의 그래프이다.
도 7은 표면 활성화 및 결합 전에 유동 질소 하에 10분 동안 어닐링한 후의, N₂-O₂ 플라즈마-처리된, 플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘을 사용하여 캐리어에 결합된 얇은 유리에 대한 결합 에너지 및 블리스터 면적의 변화 퍼센트의 그래프이다.

예시적 실시양태는 이하에서 첨부 도면을 참조하여 더 완전하게 설명될 것이다. 가능하다면, 도면 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지칭하기 위해 동일한 참조 부호가 사용된다. 그러나, 청구된 대상은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 제시된 실시양태에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본원에 사용된 방향 용어 (예를 들어, 위, 아래, 우측, 좌측, 전방, 후방, 상단, 하단)는 단지 도시된 도면을 참조하여 만들어지며, 절대 배향을 의미하도록 의도된 것은 아니다.

범위는 본원에서 "약" 하나의 특정한 값으로부터 및/또는 "약" 또 다른 특정한 값까지로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현된 경우, 또 다른 실시양태는 하나의 특정한 값으로부터 및/또는 다른 특정한 값까지를 포함한다. 유사하게, 값들이 선행하는 "약"을 사용하여 근사치로서 표현된 경우, 특정한 값이 또 다른 실시양태를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 추가로, 각각의 범위의 종점은 다른 종점과 관련하여 유의하면서도 다른 종점과는 독립적으로 유의한 것으로 이해될 것이다.

제2 시트 상에서의 제1 시트의 가공을 가능하게 하며, 여기서 제1 시트, 예를 들어 얇은 유리 시트의 적어도 일부 (모두까지 포함)는 얇은 시트 상에 가공된 디바이스가 제2 시트, 예를 들어 캐리어로부터 분리될 수 있도록 "비-결합된" 채로 유지되는 것인 해결책이 제공된다. 유리한 표면 형상 특징을 유지하기 위해, 캐리어는 전형적으로 디스플레이 등급의 유리 기판이다. 따라서, 일부 상황에서, 단지 1회 사용 후 캐리어를 폐기하는 것은 낭비적이며 값비싸다. 따라서, 디스플레이 제조 비용을 감소시키기 위해, 캐리어를 재사용하여 1개 초과의 얇은 시트 기판을 가공할 수 있는 것이 바람직하다. 본 개시내용은, 고온 가공 (여기서 고온 가공은 ≥ 400℃의 온도에서의 가공이며, 디바이스 제조 유형에 따라, 예를 들어 무정형 실리콘 또는 무정형 인듐 갈륨 아연 산화물 (IGZO) 백플레인 가공에서와 같은 최대 약 450℃, 결정질 IGZO 가공에서와 같은 최대 약 500-550℃, 또는 LTPS 및 TFT 공정에서 전형적인 바와 같은 최대 약 600-650℃의 온도로 달라질 수 있음)을 포함한 가공 라인의 가혹한 환경을 통해 얇은 시트, 예를 들어 TFT를 가공할 수 있으면서도, 여전히 얇은 시트 또는 캐리어에 대한 손상 (예를 들어, 캐리어 및 얇은 시트 중 1개가 2개 이상의 조각으로 파단 또는 균열되는 것) 없이 얇은 시트를 캐리어로부터 용이하게 분리하는 것이 가능하여 캐리어를 재사용할 수 있는 물품 및 방법을 제시한다.

유리 물품

도 1 및 2에 제시된 바와 같이, 유리 물품(2)은 두께(8)를 가지며, 두께(28)를 갖는 제1 시트(20) (예를 들어, 얇은 유리 시트, 예를 들어 10-50 μm, 50-100 μm, 100-150 μm, 150-300 μm, 300, 250, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 또는 10 μm의 두께를 포함하나, 이에 제한되지는 않는, 예를 들어 약 300 μm 이하의 두께를 갖는 시트), 두께(38)를 갖는 코팅 층(30), 및 두께(18)를 갖는 제2 시트(10) (예를 들어, 캐리어)를 포함한다.

유리 물품(2)은, 제1 시트(20) 자체가 약 300 μm 이하이긴 하지만, 더 두꺼운 시트, 예를 들어 약 0.4 mm 이상, 예를 들어 0.4 mm, 0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 또는 1.0 mm 정도의 시트에 대해 설계된 장비에서 제1 시트(20)를 가공하는 것을 가능하게 하도록 배열된다. 두께(18, 28, 및 38)의 합계인 두께(8)는, 1개의 장비, 예를 들어 전자 디바이스 구성요소를 기판 시트 상에 배치하도록 설계된 장비가 가공하도록 설계된 더 두꺼운 시트의 두께와 등가일 수 있다. 한 예에서, 가공 장비가 700 μm의 시트에 대해 설계되고, 제1 시트가 300 μm의 두께(28)를 갖는 경우, 두께(38)을 무시할만한 것으로 가정하면, 두께(18)는 400 μm로서 선택될 것이다. 즉, 코팅 층(30)은 축척에 따라 제시된 것은 아니며, 오히려 단지 예시의 목적을 위해 매우 과장되어 있다. 추가로, 도 2에서, 코팅 층은 절단면으로 제시되어 있다. 코팅 층은 재사용가능한 캐리어를 제공하는 경우, 결합 표면(14) 위에 균일하게 배치될 수 있다. 전형적으로, 두께(38)는 나노미터 정도, 예를 들어 2 nm 내지 1 μm, 5 nm 내지 250 nm, 10 내지 50 nm, 또는 20 내지 100 nm, 또는 약 30, 40, 50, 60, 70, 80 또는 90 nm일 것이다. 코팅 층의 존재는 표면 화학 분석, 예를 들어 비행 시간 2차 이온 질량 분광측정법 (ToF Sims)에 의해 검출될 수 있다.

제2 시트(10)는 제1 표면(12), 결합 표면(14), 및 주연부(16)를 갖는다. 제2 시트(10)는 유리를 포함한 임의의 적합한 물질을 가질 수 있다. 다른 예에서, 제2 시트는 비-유리 물질, 예를 들어 세라믹, 유리-세라믹, 실리콘 웨이퍼, 또는 금속일 수 있다 (유리 캐리어와 관련하여 하기 기재된 것과 유사한 방식으로, 표면 에너지 및/또는 결합이 제어될 수 있기 때문). 유리로 제조된 경우, 제2 시트(10)는 알루미노-실리케이트, 보로-실리케이트, 알루미노-보로-실리케이트, 소다-라임-실리케이트를 포함한 임의의 적합한 조성을 가질 수 있으며, 최종 용도에 따라 알칼리 함유 또는 알칼리-무함유일 수 있다. 두께(18)는 약 0.2 내지 3 mm, 또는 그 초과, 예를 들어 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.65, 0.7, 1.0, 2.0, 또는 3 mm, 또는 그 초과일 수 있으며, 두께(28), 및 상기 언급된 바와 같이 무시할만한 것이 아닌 경우에는 두께(38)에 따라 달라질 것이다. 한 실시양태에서, 제2 시트(10)는 제시된 바와 같이 1개의 층으로 제조되거나, 또는 함께 결합된 다수의 층 (다수의 얇은 시트 포함)으로 제조될 수 있다. 추가로, 캐리어는 Gen 1 크기 또는 그 초과, 예를 들어 Gen 2, Gen 3, Gen 4, Gen 5, Gen 8 또는 그 초과 (예를 들어, 100 mm × 100 mm 내지 3 미터 × 3 미터 또는 그 초과의 시트 크기)의 것일 수 있다.

제1 시트(20)는 제1 표면(22), 결합 표면(24), 및 주연부(26)를 갖는다. 주연부(16 (제2 시트) 및 26)는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있으며, 서로 동일할 수 있거나, 또는 서로 상이할 수 있다. 추가로, 제1 시트(20)는 유리, 세라믹, 실리콘 웨이퍼, 유리-세라믹, 또는 금속을 포함한 임의의 적합한 물질을 가질 수 있다. 제2 시트(10)에 대해 상기 기재된 바와 같이, 유리로 제조된 경우, 제1 시트(20)는 알루미노-실리케이트, 보로-실리케이트, 알루미노-보로-실리케이트, 소다-라임-실리케이트를 포함한 임의의 적합한 조성을 가질 수 있으며, 그의 최종 용도에 따라 알칼리 함유 또는 알칼리 무함유일 수 있다. 얇은 시트의 열 팽창 계수는 승온에서의 가공 도중에 물품의 임의의 뒤틀림을 감소시키기 위해, 캐리어의 열 팽창 계수와 실질적으로 동일하도록 매칭될 수 있다. 제1 시트(20)의 두께(28)는 상기 언급된 바와 같이 300 μm 이하이다. 추가로, 제1 시트는 Gen 1 크기 또는 그 초과, 예를 들어 Gen 2, Gen 3, Gen 4, Gen 5, Gen 8 또는 그 초과 (예를 들어, 100 mm × 100 mm 내지 3 미터 × 3 미터 또는 그 초과의 시트 크기)의 것일 수 있다.

유리 물품(2)은 기존 장비로의 가공을 수용하는 두께를 가질 수 있으며, 마찬가지로 가공이 수행되는 가혹한 환경을 견딜 수 있다. 예를 들어, 플랫 패널 디스플레이 (FPD) 가공은 습식 초음파, 진공, 및 고온 (예를 들어, ≥ 400℃) 가공을 포함할 수 있다. 상기 언급된 바와 같은 일부 공정의 경우, 온도는 ≥ 500℃, ≥ 550℃, ≥ 600℃, ≥ 650℃, 및 ≥ 700℃일 수 있다.

물품(2)가 가공될 가혹한 환경을 견디기 위해, 결합 표면(14)은 제1 시트(20)가 제2 시트(10)로부터 분리되지 않도록 충분한 강도로 결합 표면(24)과 결합되어야 한다. 또한, 이러한 강도는 가공 도중에 제1 시트(20)가 제2 시트(10)로부터 분리되지 않도록 가공 전반에 걸쳐 유지되어야 한다. 추가로, 제1 시트(20)를 제2 시트(10)로부터 분리하는 것을 가능하게 하기 위해 (예를 들어, 제2 시트(10)가 재사용될 수 있도록), 결합 표면(14)은 최초 설계된 결합력에 의해, 및/또는 예를 들어 물품이 고온, 예를 들어 ≥ 400℃ 내지 ≥ 750℃의 온도에서의 가공을 겪은 경우에 발생할 수 있는 바와 같은 최초 설계된 결합력의 개질로부터 생성된 결합력에 의해 결합 표면(24)과 너무 강하게 결합되지는 않아야 한다. 이들 목적 둘 다를 달성하기 위해, 결합 표면(14)과 결합 표면(24) 사이의 결합 강도를 제어하기 위해 코팅 층(30)이 사용될 수 있다. 제어된 결합력은, 제1 시트(20) 및 제2 시트(10)의 극성 및 비-극성 표면 에너지 성분을 조정함으로써 제어되는 총 접착 에너지에 대한 반 데르 발스 (및/또는 수소 결합) 및 공유 인력 에너지의 기여도를 제어함으로써 달성된다. 이러한 제어된 결합은, 예를 들어 ≥ 400℃의 온도, 및 일부 경우에 ≥ 500℃, ≥ 550℃, ≥ 600℃, ≥ 650℃, 및 ≥ 700℃의 가공 온도를 포함한 FPD 가공을 견디도록 충분히 강하며, 시트들을 분리하기에 충분하지만 제1 시트(20) 및/또는 제2 시트(10)에 대한 유의한 손상을 초래하지 않는 힘을 적용함으로써 탈결합가능하도록 유지된다. 예를 들어, 이러한 힘은 제1 시트(20) 또는 제2 시트(10)를 파단시키지 않아야 한다. 이러한 탈결합은 제1 시트(20) 및 그 위에 제작된 디바이스의 분리를 허용하고, 또한 캐리어로서의 제2 시트(10)의 재사용을 가능하게 한다.

코팅 층(30)이 제1 시트(20)와 제2 시트(10) 사이의 고체 층으로서 제시되어 있기는 하지만, 반드시 그러한 것은 아니다. 예를 들어, 코팅 층(30)은 0.1 nm 내지 1 μm 두께 (예를 들어, 1 nm 내지 10 nm, 10 nm 내지 50 nm, 100 nm, 250 nm, 500 nm 내지 1 μm) 정도일 수 있으며, 결합 표면(14)의 전체 부분을 완전히 피복하지는 않을 수 있다. 예를 들어, 커버리지는 결합 표면(14)의 ≤ 100%, 1% 내지 100%, 10% 내지 100%, 20% 내지 90%, 또는 50% 내지 90%일 수 있다. 다른 실시양태에서, 코팅 층(30)은 최대 50 nm 두께, 또는 다른 실시양태에서 심지어 최대 100 nm 내지 250 nm 두께일 수 있다. 코팅 층(30)은, 심지어 제2 시트(10) 및 제1 시트(20) 중 1개 또는 다른 1개와 접촉하지 않을 수도 있기는 하지만, 제2 시트(10)와 제1 시트(20) 사이에 배치된 것으로 간주될 수 있다. 코팅 층(30)의 또 다른 측면에서, 이러한 층은 결합 표면(14)이 결합 표면(24)과 결합하는 능력을 개질하여, 제2 시트(10)와 제1 시트(20) 사이의 결합 강도를 제어한다. 제2 시트(10)와 제1 시트(20) 사이의 결합 강도 (접착 에너지)를 제어하기 위해, 코팅 층(30)의 물질 및 두께, 뿐만 아니라 결합 전 결합 표면(14, 24)의 처리가 사용될 수 있다.

코팅 층 조성

코팅 층의 예는 오르가노실록산, 특히 오르가노실록산 중합체를 포함한다. 이러한 오르가노실록산 중합체는 얇은 시트 또는 캐리어 중 적어도 1개 상에 산소-규소 결합을 포함하는 단량체를 침착시킴으로써 또는 산화제의 존재 하에 규소-함유 단량체를 침착시킴으로써 형성될 수 있다. 산화제는 산소-규소 결합을 포함하는 단량체를 침착시키는 경우에도 또한 사용될 수 있다.

오르가노실록산 중합체를 형성하기에 적합한 한 군의 단량체는 하기 제시된 바와 같은 화학식 (R¹)_mSi(X¹)_n의 화합물이며, 여기서 각각의 R¹은 독립적으로 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합 (즉, 아릴알킬)이고; m은 1, 2 또는 3이고; 각각의 X¹은 독립적으로 전구체 기 또는 이탈기이고; n은 1, 2 또는 3이다. 전구체 기의 예는 히드록시 및 알콕시를 포함한다. 이탈기의 예는 수소, 할로겐, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 및 그의 조합 (즉, 아릴알킬)을 포함한다. X¹이 이탈기인 경우, 예컨대 화합물이 페닐실란 또는 디페닐실란인 경우, 오르가노실록산 중합체는 이들 단량체와, 산화제, 예를 들어 공기, 산소, 아산화질소, 이산화탄소, 수증기 또는 과산화수소를 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 반응은 침착 전에 플라즈마 중에서 수행될 수 있다. 이러한 군의 단량체에 따른 바람직한 화합물의 예는 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리브로모실란, 페닐트리클로로실란, 디메톡시디페닐실란, 디에톡시디페닐실란, 디브로모디페닐실란, 디클로로디페닐실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디에틸아미노)디페닐실란, 페닐실란, 또는 디페닐실란이다.

바람직한 실시양태에서, R¹은 아릴이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, X¹은 알콕시이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, R¹은 아릴이고, X¹은 알콕시이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 단량체는 하기 구조를 갖는 디페닐실리콘 화합물이며, 여기서 X² 및 X³은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합 (즉, 아릴알킬)이다. 바람직하게는, 단량체는 디메톡시디페닐실란 또는 디에톡시디페닐실란 (X² 및 X³이 둘 다 메톡시이거나, 또는 둘 다 에톡시인 것에 상응함)이다. 이러한 단량체를 침착시키면, 바람직하게는 폴리(디페닐실록산)인 오르가노실록산 중합체가 생성된다.

오르가노실록산 중합체를 형성하기에 적합한 또 다른 군의 단량체는 하기 구조를 갖는 디실록산 화합물이며, 여기서 R²-R⁷은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합 (즉, 아릴알킬)으로부터 선택된다. 바람직한 실시양태에서, 단량체는 헥사메틸디실록산이다.

코팅 층은 단일 층을 포함할 수 있다. 코팅 층은 바람직하게는 100 nm 미만, 예를 들어 90 nm 미만, 80 nm 미만, 70 nm 미만, 60 nm 미만, 50 nm 미만, 40 nm 미만, 30 nm 미만, 20 nm 미만, 또는 10 nm 미만의 두께를 갖는다.

코팅 층은 또한 1개 초과의 층, 예를 들어 2개의 층을 포함할 수 있다. 코팅 층은 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층을 포함할 수 있으며, 여기서 하단 코팅 층은 캐리어에 결합시키기에 적합하고, 상단 코팅 층은 얇은 시트에 결합시키기에 적합하다. 하단 코팅 층은 바람직하게는 50 nm 미만, 예를 들어 40 nm 미만, 30 nm 미만, 20 nm 미만, 또는 10 nm 미만이다. 상단 코팅 층은 바람직하게는 30 nm 미만, 예를 들어 20 nm 미만, 또는 10 nm 미만이다. 하단 코팅 층은 바람직하게는 엘라스토머 오르가노실리콘를 더 많이 갖는 반면에, 상단 코팅 층은 바람직하게는 실록산 존재를 더 많이 갖는다.

코팅 층의 침착

코팅 층을 제공하기 위한 코팅 방법의 예는, 화학 증착 (CVD) 기술 및 유사 방법을 포함한다. CVD 기술의 구체적 예는 CVD, 저압 CVD, 대기압 CVD, 플라즈마 강화 CVD (PECVD), 대기압 플라즈마 CVD, 원자 층 침착 (ALD), 플라즈마 ALD, 및 화학 빔 에피택시를 포함한다. 코팅 방법의 또 다른 예는 일부 예에서 사용될 수 있는 습식 화학의 사용에 의한 것이다.

오르가노실란 또는 오르가노실록산 단량체를 함유하는 반응성 기체 혼합물은, 제어된 양의 산화제, 예를 들어 공기, 산소, 아산화질소, 이산화탄소, 수증기 또는 과산화수소 및/또는 불활성 기체, 예를 들어 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논을 또한 포함할 수 있다.

코팅 층의 표면 에너지

코팅 층은 한 표면에 대해 측정 시 약 40 내지 약 75 mJ/m² 범위의 표면 에너지를 갖는 결합 표면 (극성 및 분산 성분 포함)을 제공할 수 있으며, 그에 의해 상기 표면은 약한 결합을 생성시킨다.

일반적으로, 코팅 층의 표면 에너지는 침착 및/또는 예를 들어 질소로의 활성화에 의한 추가 처리 시에 측정될 수 있다. 고체 표면의 표면 에너지는 공기 중에서 고체 표면 상에 개별적으로 침착된 3종의 액체 - 물, 디아이오도메탄 및 헥사데칸 -의 정적 접촉각을 측정함으로써 간접적으로 측정된다. 본원에 개시된 바와 같은 표면 에너지는 우(Wu) 모델에 따라 결정되었다. (문헌 [S. Wu, J. Polym. Sci. C, 34, 19, 1971] 참조). 우 모델에서, 전체, 극성 및 분산 성분을 포함한 표면 에너지는 이론적 모델을 3종의 시험 액체: 물, 디아이오도메탄 및 헥사데칸의 3개의 접촉각에 피팅함으로써 측정된다. 3개의 액체의 접촉각 값으로부터, 회귀 분석을 행하여 고체 표면 에너지의 극성 및 분산 성분을 계산한다. 표면 에너지 값을 계산하기 위해 사용되는 이론적 모델은 3종의 액체의 3개의 접촉각 값, 및 고체 표면 뿐만 아니라 3종의 시험 액체의 표면 에너지의 분산 및 극성 성분 (아래첨자 "S"로 표시됨)에 관한 하기 3개의 독립 방정식을 포함한다.

여기서, 아래첨자 "W", "D" 및 "H"는 각각 물, 디아이오도메탄 및 헥사데칸을 나타내고, 위첨자 "d" 및 "p"는 각각 표면 에너지의 분산 및 극성 성분을 나타낸다. 디아이오도메탄 및 헥사데칸은 실제로는 비-극성 액체이기 때문에, 상기 세트의 방정식은 하기와 같이 환산된다.

상기 세트의 3개의 방정식 (4-6)으로부터, 회귀 분석에 의해, 2개의 미지의 파라미터인 고체 표면의 분산 및 극성 표면 에너지 성분

및

가 계산된다. 그러나, 이러한 접근법으로는, 그 이하에서 고체 표면의 표면 에너지가 측정될 수 있는 한계 최대 값이 존재한다. 이러한 한계 최대 값은 73 mJ/m²인 물의 표면 장력이다. 고체 표면의 표면 에너지가 물의 표면 장력보다 인지가능하게 더 큰 경우에는, 표면이 물에 의해 완전히 습윤되어, 접촉각이 0에 근접하게 될 것이다. 따라서, 표면 에너지의 이러한 값을 넘으면, 모든 계산된 표면 에너지 값은 실제 표면 에너지 값과 상관 없이 약 73-75 mJ/m²에 상응할 것이다. 예를 들어, 2개의 고체 표면의 실제 표면 에너지가 75 mJ/m² 및 150 mJ/m²인 경우, 액체 접촉각을 사용하여 계산된 값은 둘 다의 표면에 대해 약 75 mJ/m²일 것이다.

따라서, 본원에 개시된 모든 접촉각은 공기 중에서 액체 액적을 고체 표면 상에 배치하고, 접촉 라인에서 고체 표면과 액체-공기 계면 사이의 접촉각을 측정함으로써 측정된다. 따라서, 40 mJ/m² 내지 75 mJ/m²인 표면 에너지 값에 대해 청구하는 경우, 이들 값은 상기 기재된 방법에 기초하여 계산된 표면 에너지 값에 상응하며, 계산된 값이 75 mJ/m²에 근접하는 경우에는 그 값을 초과할 수 있는 실제 표면 에너지 값은 아닌 것으로 이해되어야 한다.

코팅 층의 어닐링

코팅 층은 침착된 후, 임의로 어닐링될 수 있다. 어닐링은 코팅 층 내의 부분 중합된 물질을 제거하도록 기능할 수 있다. 이러한 제거는, 예를 들어 승온에서의 제1 시트 및 제2 시트의 가공 도중에 코팅 층의 기체방출을 상당히 감소시킬 수 있다. 이러한 기체방출의 감소는 승온에서의 더 강한 결합으로 이어질 수 있으며, 이는 얇은 시트의 더 성공적인 가공을 가능하게 한다. 어닐링은 급속 열적 가공 시스템 (RTP)에서 수행될 수 있다. 어닐링은 100℃ 초과, 예를 들어 200℃ 초과, 300℃ 초과, 400℃ 초과, 500℃ 초과, 또는 600℃ 초과의 온도에서 이루어질 수 있다. 어닐링은, 예를 들어 질소, 산소, 또는 공기를 포함한 분위기 중에서 일어날 수 있다. 어닐링은 적어도 15초, 예를 들어 적어도 30초, 적어도 45초, 적어도 1분, 적어도 2분, 적어도 3분, 적어도 4분, 적어도 5분, 적어도 6분, 적어도 7분, 적어도 8분, 적어도 9분, 또는 적어도 10분 동안 이루어질 수 있다. 어닐링의 시간 및 온도는 코팅 층의 조성에 따라 달라질 수 있다. 특정한 조성에 대해 특정한 어닐링 시간 및 온도가 충분한지의 여부는 기체방출 시험 #1의 사용에 의해 결정될 수 있다. 즉, 코팅 층의 특정한 조성에 대해, 시간-온도 어닐링 사이클을 수행할 수 있고, 이어서 기체방출 시험 #1 (하기 기재됨)을 수행할 수 있다. 커버의 표면 에너지의 변화 (기체방출 시험 #1에서)가 < 10 mJ/m²인 경우, 시간-온도 어닐링 사이클은 기체방출을 최소화시키기에 충분하다. 대안적으로, 특정한 어닐링 시간 및 온도의 충분도(sufficiency) (기체방출을 최소화시키기 위함)는 특정한 시험 온도에 시험 시간 동안 적용 시 코팅 층의 두께의 변화를 관찰함으로써 분석될 수 있다. 보다 구체적으로, 상부에 코팅 층이 침착된 기판을 충분도에 대해 시험하기 위해 특정한 시간-온도 어닐링 공정에 통과시킨다. 시간-온도 어닐링 공정에 통과시킨 후, 기판 및 코팅 층 (코팅 층과 결합되어 그를 피복하는 또 다른 기판은 없음)을 목적 시간-온도 디바이스 가공 사이클에 통과시킨다. 목적 시간-온도 디바이스 가공 사이클 후에 코팅 층의 두께에 있어서 최소의 변화가 존재하는 경우, 어닐링 공정은 기체방출을 최소화시키기에 충분하다. 어닐링 시간-온도 사이클에 대한 대략적인 출발 시점을 찾기 위해, 코팅 층으로서 사용될 물질의 열중량측정 분석을 고려할 수 있다. 예상 디바이스 가공 온도 및 대부분의 물질 두께 감소 (또는 물질 손실)가 일어나는 온도 부근의 온도가 양호한 출발 온도일 것이다. 이어서, 최소화된 기체방출로 이어지는 가장 효과적인 조합을 제공하는 것을 찾아보기 위해, 시간 및 온도를 변경시킬 수 있다. 일반적으로, 어닐링 온도가 증가됨에 따라, 충분한 어닐링 효과를 제공하기 위한 시간이 감소된다. 유사하게, 어닐링 온도가 감소됨에 따라, 충분한 어닐링 효과를 제공하기 위한 시간이 증가된다.

코팅 층의 표면 활성화

결합을 위한 목적 표면 에너지는 최초 침착된 오르가노실록산 코팅 층의 표면 에너지에 의해 달성되지 않을 수 있다. 따라서, 침착된 층은 추가 처리될 수 있다. 예를 들어, 코팅 층을 침착시킨 후, 임의로 1개 이상의 관능기를 첨가하여 코팅 층에 추가의 결합 능력을 부가할 수 있다. 예를 들어, 관능기를 첨가하여, 코팅 층과 얇은 시트 사이의 추가의 결합 부위를 제공할 수 있다. 관능기는 플라즈마, 예를 들어 대기압 또는 저압 플라즈마를 사용하여 첨가될 수 있다. 관능기는 바람직하게는 극성이며, 전구체 예를 들어 수소, 이산화탄소, 질소, 아산화질소, 암모니아, 아크릴산, 알릴 아민, 알릴 알콜, 또는 그의 혼합물을 사용하여 첨가될 수 있다.

코팅 층에 대한 제1 시트 또는 제2 시트의 결합 에너지

일반적으로, 2개의 표면 사이의 접착 에너지 (즉, 결합 에너지)는 이중 캔틸레버 빔 방법 또는 웨지 시험에 의해 측정될 수 있다. 시험은 코팅 층 / 제1 시트 또는 제2 시트 계면에서의 접착 결합 접합부 상의 힘 및 작용을 정성적 방식으로 모의한다. 결합 에너지를 측정하기 위해, 웨지 시험이 통상적으로 사용된다. 예를 들어, ASTM D5041, 결합된 접합부에서의 접착제의 절단 시 파열 강도에 대한 표준 시험 방법, 및 ASTM D3762, 알루미늄의 접착제-결합된 표면 내구성에 대한 표준 시험 방법이 웨지에 의한 기판의 결합을 측정하기 위한 표준 시험 방법이다.

한 예로서, 시험 방법의 개요는, 예를 들어 시험이 수행되는 온도 및 상대 습도, 실험실에서의 온도 및 상대 습도를 기록하는 것을 포함할 수 있다. 처음에, 제1 시트를 유리 물품의 코너에서 완만하게 탈결합 또는 분리시켜 제1 시트와 제2 시트 사이의 결합을 파단시킨다, 즉 탈결합을 개시한다. 제2 시트로부터의 제1 시트의 탈결합을 개시하기 위해, 예리한 면도날, 예를 들어 두께 228 ± 20 μm의 GEM 브랜드 면도날이 사용될 수 있다. 탈결합 개시부를 형성함에 있어서, 결합을 피로화하기 위해 잠깐의 지속적 압력이 필요할 수 있다. 알루미늄 탭이 제거된 편평 면도날을, 시트들 사이의 탈결합된 부분 및 분리가 증가되도록 탈결합 선단이 전파되었음을 관찰할 수 있을 때까지 천천히 삽입한다. 편평 면도날을 탈결합 개시부를 유도하도록 상당히 삽입할 필요는 없다. 탈결합 개시부가 형성되면, 유리 물품을 적어도 5분 동안 휴지되도록 하여 탈결합된 영역이 안정화되도록 한다. 예를 들어 50% 상대 습도 초과인 고습도 환경의 경우, 더 긴 휴지 시간이 필요할 수도 있다.

탈결합 개시부가 발생된 유리 물품을 현미경으로 평가하여 탈결합된 길이를 기록한다. 제2 시트로부터의 제1 시트의 말단 분리 지점 (즉, 면도날의 팁으로부터 가장 먼 분리 지점) 및 면도날의 가장 가까운 비-테이퍼형 부분으로부터, 탈결합된 길이를 측정한다. 탈결합 길이를 기록하고, 하기 방정식에 사용하여 결합 에너지를 계산한다.

여기서 γ는 결합 에너지를 나타내고, t_b는 블레이드, 면도날 또는 웨지의 두께를 나타내고, E₁은 제1 시트 (예를 들어, 얇은 유리 시트)의 영률을 나타내고, t_w1은 제1 시트의 두께를 나타내고, E₂는 제2 시트 (예를 들어, 유리 캐리어)의 영률을 나타내고, t_w2는 제2 시트의 두께를 나타내고, L은 상기 기재된 바와 같이 블레이드, 면도날 또는 웨지의 삽입 시 제1 시트와 제2 시트 사이의 탈결합 길이를 나타낸다.

결합 에너지는 실리콘 웨이퍼 결합에서와 같이 거동하는 것으로 이해되며, 여기서 초기 수소 결합된 웨이퍼 쌍은 가열되어 많은 또는 모든 실란올-실란올 수소 결합이 Si--O--Si 공유 결합으로 전환된다. 초기 실온 수소 결합은 결합된 표면들의 분리를 가능하게 하는 약 100-200 mJ/m² 정도의 결합 에너지를 생성시키지만, 고온 가공 (400 내지 800℃ 정도) 도중에 달성되는 바와 같은 완전 공유 결합된 웨이퍼 쌍은 결합된 표면들의 분리를 가능하게 하지 않으며; 오히려 2개의 웨이퍼가 단일체(monolith)로서 작동하는 약 2000-3000 mJ/m²의 접착 에너지를 갖는다. 다른 한편으로는, 둘 다의 표면이 저 표면 에너지 물질, 예를 들어 플루오로중합체로, 아래에 있는 기판의 영향을 차폐하기에 충분한 크기의 두께로 완벽하게 코팅된 경우, 접착 에너지는 코팅 물질의 접착 에너지일 것이며, 매우 낮아서 결합 표면들 사이의 낮은 접착력 또는 무접착력을 초래할 것이다. 따라서, 얇은 시트는 캐리어 상에서는 가공될 수 없을 것이다. 2가지의 극단적인 경우를 고려한다: (a) 실란올 기로 포화된 2개의 표준 청정 1 (SC1, 관련 기술분야에 공지된 바와 같음)의 청정한 유리 표면을 수소 결합 (여기서 접착 에너지는 약 100-200 mJ/m²임)을 통해 실온에서 함께 결합시키고, 이어서 실란올 기를 공유 Si--O--Si 결합으로 전환시키는 온도로 가열하는 경우 (여기서 접착 에너지는 2000-3000 mJ/m²가 됨). 이러한 후자의 접착 에너지는 유리 표면의 쌍을 탈착가능하도록 하기에는 너무 높음; 및 (b) 낮은 표면 접착 에너지 (표면당 약 12-20 mJ/m²)를 갖는 플루오로중합체로 완벽하게 코팅된 2개의 유리 표면을 실온에서 결합시키고, 고온으로 가열하는 경우. 이러한 후자의 경우 (b)에서, 표면들은 저온에서 결합하지 않을 뿐만 아니라 (표면들을 함께 합한 경우, 약 24 - 40 mJ/m²의 총 접착 에너지는 너무 낮기 때문에), 극성 반응 기가 너무 적기 때문에 고온에서도 결합하지 않는다. 이들 2개의 극단 사이에, 원하는 정도의 제어된 결합을 생성시킬 수 있는 접착 에너지의 범위, 예를 들어 50-1000 mJ/m²가 존재한다. 따라서, 본 발명자들은, FPD 가공의 엄격성을 통해 유리 기판의 쌍 (예를 들어 유리 캐리어 및 얇은 유리 시트)을 서로 결합된 채로 유지하기에 충분할 뿐만 아니라 (심지어 예를 들어 ≥ 400℃ 내지 700℃의 고온 가공 후에도) 가공이 완료된 후 제2 시트 (예를 들어, 캐리어)로부터의 제1 시트 (예를 들어, 얇은 시트)의 탈착을 가능하게 하는 정도의 제어된 결합이 생성될 수 있도록, 이들 2개의 극단 사이인 결합 에너지를 유도하는 코팅 층을 제공하는 다양한 방법을 발견하였다. 더욱이, 제2 시트로부터의 제1 시트의 탈착은 기계적 힘에 의해, 적어도 제1 시트에 대한 유의한 손상이 없도록 하는 방식으로, 바람직하게는 또한 제2 시트에 대한 유의한 손상도 없도록 수행될 수 있다.

적절한 결합 에너지는 표면 개질제, 즉 코팅 층의 선택, 및/또는 결합 전 표면의 열 또는 질소 처리를 사용함으로써 달성될 수 있다. 적절한 결합 에너지는 결합 표면(14) 및 결합 표면(24) 중 1개 또는 둘 다의 화학적 개질제의 선택에 의해 도달될 수 있으며, 이러한 화학적 개질제는 반 데르 발스 (및/또는 수소 결합, 이들 용어 본 명세서 전반에 걸쳐 상호교환가능하게 사용됨) 접착 에너지 뿐만 아니라 아마도 고온 가공 (예를 들어, ≥ 400℃ 내지 700℃ 정도)으로부터 생성된 공유 결합 접착 에너지 둘 다를 제어한다.

얇은 시트, 예를 들어 얇은 유리 시트에 대한 개질 층의 결합 에너지는, 특정한 가열 조건 후에 시험되었다. 특정한 표면 개질 층이 얇은 시트를 캐리어와 결합된 채로 유지하는 것이 가능하며 가공 후에도 여전히 얇은 시트를 캐리어로부터 탈결합시키는 것을 가능하게 하는지의 여부를 찾아보기 위해, 하기 시험이 수행되었다. 물품 (표면 개질 층을 통해 캐리어와 결합된 얇은 시트)을 가열로에 넣고, 이를 초당 4℃의 속도로 목적 가공 시험 온도로 상승시켰다. 이어서, 물품을 가열로 내에서 10분 동안 유지시켰다 (목적 가공 시험 온도로 유지됨). 이어서, 가열로를 45분 내에 약 150℃로 냉각시키고, 샘플을 끌어내었다. 이어서, 물품을 본원에 제시된 결합 에너지 시험에 따라 결합 에너지에 대해 시험하였다.

유리 물품의 제조

유리 물품을 제조하기 위해, 코팅 층을 유리 시트 중 1개, 바람직하게는 제2 시트에 도입한다. 원하는 경우에, 코팅 층의 표면 에너지를 증가시키고 결합 능력을 개선시키기 위해, 코팅 층을 표면 활성화 및 어닐링과 같은 단계에 적용할 수 있다. 바람직하게는 제1 시트인 다른 시트를 결합시키기 위해, 이러한 다른 시트와 코팅 층을 접촉시킨다. 코팅 층이 높은 충분한 표면 에너지를 갖는 경우, 다른 유리 시트를 코팅 층에 도입하면, 자기-전파(self-propagating) 결합을 통해 유리 시트가 코팅 층과 결합할 것이다. 자기-전파 결합은 조립 시간 및/또는 비용을 감소시키기에 유리하다. 그러나, 자기-전파 결합이 생성되지 않는 경우에는, 추가의 기술, 예컨대 적층(lamination)을 사용하여, 예를 들어 롤러로 시트들을 함께 가압하는 것에 의해, 또는 결합을 위해 2개의 물질을 함께 합하기 위한 적층 기술분야에 공지된 바와 같은 다른 기술에 의해 얇은 유리 시트를 코팅 층에 결합시킬 수 있다.

코팅 층의 기체방출

전형적인 웨이퍼 결합 용도에 사용되는 중합체 접착제는 일반적으로 10-100 μm 두께이며, 그의 질량의 약 5%가 그의 온도 한계치에서 또는 그 부근에서 손실된다. 두꺼운 중합체 필름으로부터 발생되는 이러한 물질의 경우, 질량-분광측정법에 의해 질량 손실 또는 기체방출의 정량화하는 것은 용이하다. 다른 한편으로는, 10 내지 100 nm 두께 이하 정도인 얇은 표면 처리제로부터, 예를 들어 상기 기재된 플라즈마-중합된 코팅 층, 뿐만 아니라 열분해된 실리콘의 얇은 층에 대해 기체방출을 측정하는 것은 더 곤란하다. 이러한 물질의 경우에는, 질량-분광측정법의 감도가 충분하지 않다. 그러나, 기체방출을 측정하기 위한 다수의 다른 방식이 존재한다.

본 개시내용에 따른 기체방출은 하기 기체방출 시험에 의해 측정된다. 이러한 시험에 따르면, 소량의 기체방출의 측정은 시험하고자 하는 조립된 물품, 즉 얇은 유리 시트가 코팅 층을 통해 유리 캐리어와 결합된 물품에 기초하며, 블리스터 면적의 변화 퍼센트를 사용하여 기체방출을 결정한다. 유리 물품의 가열 도중에, 캐리어와 얇은 시트 사이에 블리스터가 형성되었으며, 이는 코팅 층의 기체방출의 지표이다. 얇은 시트 아래에서의 기체방출은 얇은 시트와 캐리어의 강한 접착력에 의해 제한될 수 있다. 그럼에도 불구하고, ≤ 10 nm 두께의 층 (예를 들어, 플라즈마-중합된 물질, 자기-조립 단층 (SAM), 및 열분해된 실리콘 오일 표면 처리제)은 그의 절대적 질량 손실이 더 적음에도 불구하고, 여전히 열 처리 도중에 블리스터를 생성시킬 수 있다. 또한, 얇은 시트와 캐리어 사이의 블리스터의 생성은 패턴 생성, 포토리소그래피 가공, 및/또는 디바이스 가공 도중의 얇은 시트 상의 정렬에 관한 문제를 유발할 수 있다. 추가로, 얇은 시트와 캐리어 사이의 결합된 영역의 경계에서의 버블링은 한 공정으로부터의 공정 유체가 하류 공정을 오염시키는 것에 관한 문제를 유발할 수 있다. ≥ 5의 블리스터 면적의 변화 %가 유의하고, 기체방출의 지표이며, 바람직하지 않다. 다른 한편으로는, ≤ 1의 블리스터 면적의 변화 %는 비유의하고, 기체방출 없음의 지표이다.

등급 1000 청정실에서 수동 결합시킨 결합된 얇은 유리의 평균 블리스터 면적은 약 1%이다. 결합된 캐리어 내 % 블리스터는 캐리어, 얇은 유리 시트, 및 표면 제조의 청정도의 함수이다. 이들 초기 결함은 열 처리 후에 블리스터 성장의 핵형성 부위로서 작용하기 때문에, 1% 미만인 열 처리 시 블리스터 면적에서의 임의의 변화는 샘플 제조의 변동성 이내이다. 이러한 시험을 수행하기 위해, 투명도 유닛을 갖춘 상업적으로 입수가능한 데스크탑 스캐너 (엡손 익스프레션(Epson Expression) 10000XL 포토)를 사용하여, 결합 직후의 얇은 시트와 캐리어를 결합시키는 영역의 1차 스캔 이미지를 제조하였다. 표준 엡손 소프트웨어를 사용하여 508 dpi (50 μm/픽셀) 및 24 비트 RGB를 사용하여 부분들을 스캐닝하였다. 이미지 처리 소프트웨어는 먼저, 필요한 경우, 샘플의 상이한 구획의 이미지들을 단일 이미지로 스티칭하고, 스캐너 인공물을 제거함 (스캐너에서 샘플 없이 수행된 보정 참조 스캔을 사용하는 것에 의해)으로써 이미지를 제조한다. 이어서, 표준 이미지 처리 기술, 예를 들어 임계화, 홀 메움, 침식/팽창, 및 블롭 분석을 사용하여 결합된 영역을 분석하였다. 엡손 익스프레션 10000XL 포토 프린터 대신에, 엡손 익스프레션 11000XL 포토가 또한 동일한 방식으로 사용될 수 있다. 투과 모드에서, 결합 영역에서의 블리스터는 스캐닝된 이미지에서 가시적이고, 블리스터 면적에 대한 값이 결정될 수 있다. 이어서, 블리스터 면적을 총 결합 면적 (즉, 얇은 시트와 캐리어 사이의 총 중첩 면적)가 비교하여 총 결합 면적에 대해 상대적인 결합 영역에서의 블리스터의 면적 %를 계산한다. 이어서, 샘플을 모듈러 프로세스 테크놀로지(Modular Process Technology) (MPT, 캘리포니아주 산호세 소재)로부터 입수가능한 MPT-RTP600s 급속 열적 가공 시스템에서 N₂ 분위기 하에 300℃, 400℃, 500℃ 및 600℃의 시험 한계 온도에서 최대 10분 동안 열 처리한다. 구체적으로, 수행된 시간-온도 사이클은 하기를 포함하였다: 물품을 실온 및 대기압에서 가열 챔버에 삽입하고; 이어서 챔버를 분당 9℃의 속도로 시험 한계 온도로 가열하고; 챔버를 시험 한계 온도에서 10분 동안 유지시키고; 이어서 챔버를 가열로 속도로 200℃로 냉각시키고; 물품을 챔버로부터 꺼내고, 실온으로 냉각되도록 하고; 이어서, 물품을 광학 스캐너로 2차 스캐닝하였다. 이어서, 2차 스캔으로부터의 블리스터 면적 %를 상기와 같이 계산하고, 1차 스캔으로부터의 블리스터 면적 %와 비교하여, 블리스터 면적의 변화 %를 결정하였다. 상기 언급된 바와 같이, ≥ 5%의 블리스터 면적의 변화가 유의하고, 기체발생의 지표이다. 원래의 블리스터 면적 %에서의 변동성 때문에, 블리스터 면적의 변화 %가 측정 기준으로서 선택되었다. 즉, 대부분의 코팅 층은, 얇은 시트 및 캐리어를 제조한 후 및 이들을 결합시키기 전의 취급 및 청정도로 인해 1차 스캔에서 약 2%의 블리스터 면적을 갖는다. 그러나, 물질들 사이에 변동이 발생할 수 있다.

블리스터 면적의 변화 퍼센트에 의해 예시된 바와 같은 측정된 블리스터 면적 %는 또한 제1 시트 결합 표면과 결합하지 않는 코팅 층 결합 표면의 총 표면적의 퍼센트로서 특징화될 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 유리 물품을 분당 약 400 내지 약 600℃ 범위의 속도로 실온으로부터 500℃, 600℃, 650℃, 및 최대 700℃까지 순환되는 챔버에서 가열하고, 이어서 시험 온도에서 10분 동안 유지시킨 후에 유리 물품을 실온으로 냉각되도록 하는 것에 의해 온도 사이클에 적용한 후, 제1 시트와 결합하지 않는 코팅 층 결합 표면의 총 표면적의 퍼센트는 바람직하게는 5% 미만, 3% 미만, 1% 미만 및 최대 0.5% 미만이다. 본원에 기재된 코팅 층은, 유리 물품을 상기 온도 사이클링 및 열적 시험에 적용한 후, 제1 시트가 2개 이상의 조각으로 파단되지 않으면서 제1 시트를 제2 시트로부터 분리하는 것을 가능하게 한다.

유리 물품의 가공

적절한 경우에 결합 표면 처리와 함께, 코팅 층을 사용하면, 제어된 결합 영역, 즉 물품을 FPD 유형 공정 (진공 및 습식 공정 포함)에서 가공하는 것을 가능하게 하기에 충분한 제1 시트와 제2 시트 사이의 실온 결합을 제공할 수 있는 결합 영역이면서도, 물품의 고온 가공, 예를 들어 FPD 유형 가공 또는 LTPS 가공 후 제1 시트를 제2 시트로부터 분리하는 것 (시트에 대한 손상 없이)을 가능하게 하도록 제1 시트와 제2 시트 사이의 공유 결합 (심지어 승온에서도)을 제어하는 결합 영역을 달성할 수 있다. FPD 가공에 적합한 재사용가능한 캐리어를 제공하는 다양한 결합 에너지를 갖는 잠재적인 결합 표면 처리 및 코팅 층을 평가하기 위해, 일련의 시험을 사용하여 각각의 적합성을 평가하였다. 상이한 FPD 적용은 상이한 요건을 갖지만, 현 시점에 LTPS 및 산화물 TFT 공정이 가장 엄격한 것으로 보인다. 따라서, 물품(2)에 대해 목적하는 적용이 존재하기 때문에, 이들 공정에서의 단계를 대표하는 시험을 선택하였다. 산화물 TFT 공정에서는 400℃에서의 어닐링이 사용되는 반면에, LTPS 가공에서는 600℃ 초과의 결정화 및 도펀트 활성화 단계가 사용된다. 따라서, 특정한 결합 표면 처리 및 코팅 층이 FPD 가공 전반에 걸쳐 얇은 시트를 캐리어와 결합된 채로 유지하는 것을 가능하게 하면서, 이러한 가공 (≥ 400℃ 내지 700℃의 온도에서의 가공 포함) 후에 얇은 시트를 캐리어로부터 (얇은 시트 및/또는 캐리어를 손상시키지 않으면서) 제거하는 것을 가능하게 할 가능성을 평가하기 위해, 하기 시험이 수행되었다.

실시예

실시예 1

디페닐실리콘 플라즈마 중합체 코팅 층 (폴리(디페닐-실록산)으로도 공지됨)을, 산소 및 디메톡시디페닐실란로부터의 저압 플라즈마 방전 하에 0.7 mm 캐리어 (뉴욕주 코닝 소재의 코닝 인코포레이티드(Corning Incorporated)로부터 입수가능한 코닝(Corning)® 이글(EAGLE) XG® 알칼리-무함유 디스플레이 유리로부터 제조됨) 상에 침착시켰다. 침착은, 플라즈마-트리트(Plasma-Treat) PTS 150 시스템 (캘리포니아주 벨몬트 소재의 플라즈마트리트 유에스에이 인크.(Plasmatreat USA Inc.)로부터 입수가능한 저압 고온 벽 CVD 반응기)에서 상기 벽을 150℃로 가열하면서, 분당 0.1 밀리리터 (mL/분)의 디메톡시디페닐실란을 150℃에서 기화기에 흘려 넣는 것으로부터의 챔버 압력 50 mTorr (mT), 분당 40 표준 세제곱 센티미터 (sccm) O₂, 및 25-50 와트 (W)의 바이어스가 주파수 13.56 MHz RF로 인가되는 2개의 RF 전력의 전극으로 수행되었다. 이러한 시스템에서, RF는 챔버에서 전극의 쌍을 구동시키고, 기판은 전극들 사이에서의 방전 시에 플로팅 전위에 있다.

비교 실시예 1

페닐실리콘 플라즈마 중합체 코팅 층 (폴리(페닐실록산)으로도 공지됨)을 산소 및 페닐트리에톡시실란으로부터의 저압 플라즈마 방전 하에 캐리어 (0.7 mm 두께의 코닝® 이글 XG® 알칼리-무함유 디스플레이 유리로부터 제조됨) 상에 침착시켰다. 이러한 침착은, 플라즈마-트리트 PTS 150 시스템에서 150℃, 0.1 ml/분의 페닐-트리에톡시실란으로부터의 50 mT, 40 sccm O₂ 유동, 및 주파수 13.56 MHz RF에서의 25-50 와트 바이어스로 수행되었다.

실시예 1 및 비교 실시예 1의 시험

코팅 층 열적 안정성

코팅 층의 두께 대비 유동 질소 하 제시된 온도에서의 10분의 가공을 플롯팅함으로써 입증되는 바와 같은 플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘 코팅 층의 열적 안정성은 도 3에 제시되어 있다. 도 3으로부터, 가공 온도가 300℃ 초과로 이동함에 따라, 침착된 대로의 플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘이 매우 열적으로 안정한 것은 아님이 나타나 있다. 구체적으로, 둘 다의 물질은 유동 질소 하 300℃ 초과, 특히 400℃ 및 그 초과의 온도에서 10분 동안 가열 시에 상당한 필름 두께 손실을 나타내었다.

코팅 층 품질

열적 불안정성은, 시험 # 1에 논의된 바와 같은 코팅된 캐리어 및 커버 웨이퍼의 표면 에너지 대비 유동 질소 하 제시된 온도에서의 10분의 가공의 플롯인 도 4에 제시된 바와 같이 상당한 양의 기체방출로 이어진다. 구체적으로, 시험 #1에 따르면, 10 mJ/m² 초과의 표면 에너지의 변화에 의해 기체방출이 제시되는 반면에, 5 mJ/m² 미만의 표면 에너지의 변화는 기체방출 없음과 일치한다. 그래프에 제시되지는 않았지만, 페닐실리콘 커버 및 디페닐실리콘 커버 각각의 표면 에너지는 실온 (약 16℃)에서 약 75 mJ/m²였으며, 즉 무가공(bare) 유리의 표면 에너지였다. 도 4에서 보여진 바와 같이, 페닐실리콘 커버 (빈 원 데이터 포인트)는 가공 온도가 실온 (약 16℃)으로부터 300℃ 및 600℃로 이동함에 따라 10 mJ/m² 초과의 표면 에너지의 변화를 경험하였다. 실온에서의 약 75 mJ/m²로부터 300℃에서의 약 50 mJ/m²로의 페닐실리콘 커버의 표면 에너지에서의 감소는, 캐리어로부터 유래하며 커버 상에 침착된 물질과 일치한다. 300℃로부터 600℃로의 페닐실리콘 커버의 표면 에너지에서의 증가는, 커버 상에 이전에 침착된 물질 (캐리어로부터 유래하는 것)이 이러한 더 높은 온도에서 연소되는 것과 일치한다. 유사하게, 디페닐실리콘 커버 (빈 정사각형 데이터 포인트)는 또한 가공 온도가 300℃로부터 600℃로 이동함에 따라 10 mJ/m² 초과의 표면 에너지의 변화를 나타내었다. 그러나, 실온으로부터 300℃로 이동하면, 디페닐실리콘 커버 (빈 정사각형 데이터 포인트)의 표면 에너지는 75 mJ/m²에서 거의 동일하게 유지되었다. 따라서, 적어도 300℃까지 및 400℃ 미만의 온도에서, 디페닐실리콘은 기체방출이 거의 또는 전혀 없이 침착된 대로 사용될 수 있다.

표면 활성화

플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘의 표면을, 표 1에 제시된 바와 같이 질소, 또는 질소 및 산소 혼합물에 대한 플라즈마 노출에 의해 용이하게 개질하였다. 이러한 플라즈마 활성화는 N₂-O₂ 혼합물을 사용하면, 코팅의 표면 에너지를 페닐실리콘의 경우 40 mJ/m²로부터 거의 무가공 유리의 표면 에너지로 상승시켰다. 이러한 표면 개질은 옥스포드 플라즈마랩(Oxford PlasmaLab) 100에서 수행되었지만, 저압 또는 대기압 방전에 의해서도 행해질 수 있었다. 플라즈마 처리는 2 순차적 단계로 수행될 수 있다. 구체적으로, 수소 플라즈마로의 처리 (30초 (s), 10 sccm 유량의 C₂H_4,50 sccm 유량의 H₂, 5 mT의 챔버 압력, 1500 W에서의 코일, 및 주파수 13.56 MHz에서의 50 W RF 바이어스 사용)에 이어서 즉시 N₂ 플라즈마 처리 (5mT 챔버 압력, 40 sccm 유량의 N₂, 1500 W에서의 코일, 및 50 W 바이어스 주파수 13.56 MHz, 5s 동안), 또는 플라즈마를 소멸시키지 않으면서 N₂-O₂ 플라즈마 처리 (5s, 35 sccm 유량의 N₂, 5 sccm 유량의 O₂, 15 mT의 챔버 압력, 800 W에서의 코일, 및 50 W RF 주파수 13.56 MHz의 바이어스)하였다. 표면 에너지를 거의 무가공 유리의 표면 에너지로 증가시킴으로써, 얇은 유리 시트가 급속 자기-전파 결합으로 캐리어와 실온 결합되었다.

표 1은 페닐실리콘 및 디페닐실리콘 층의 접촉각 (물 "W", 헥사데칸 "HD" 및 디아이오도메탄 "DIM"의 경우) 및 표면 에너지 (우 모델 (상기 논의됨)에 의해 측정 시 분산 성분 "D", 극성 성분 "P", 및 전체 "T")를 제시한다. 특히, 표 1은 무가공 캐리어, 코팅되었으나 비처리된 캐리어, 및 질소 또는 질소와 산소로 처리된 코팅된 층에 대한 접촉각 및 표면 에너지를 제시한다. 따라서, 예를 들어 표 1의 제1 행은, 무가공 캐리어가 8.37의 W 접촉각, 19.67의 HD 접촉각, 24.67의 DIM 접촉각, 및 분산 성분이 34.56 mJ/m²를 차지하고 극성 성분이 41.36 mJ/m²를 차지하는 것인 75.92 mJ/m²의 총 표면 에너지를 가졌음을 나타낸다. 유사하게, 표 1의 제2 행은, 페닐실리콘으로 코팅되었지만 비처리된 캐리어가 81.63의 W 접촉각, 2.83의 HD 접촉각, 53.2의 DIM 접촉각, 및 분산 성분이 30.36 mJ/m²를 차지하고 극성 성분이 9.73 mJ/m²를 차지하는 것인 40.09 mJ/m²의 총 표면 에너지를 가졌음을 나타낸다.

표 1

결합 품질

예를 들어 코팅된 캐리어의 N₂-O₂ 처리에 의해, 코팅 층의 표면 에너지를 거의 무가공 유리의 표면 에너지로 상승시킨 후, 이에 100 μm 얇은 유리 시트 (뉴욕주 코닝 소재의 코닝 인코포레이티드로부터 입수가능한 코닝® 윌로우(Willow)® 글래스로 제조됨)를 결합시켰다. MPT-RTP600s 급속 열적 가공 시스템을 사용하는 유동 질소 하 제시된 온도에서의 10분의 가공 후, 캐리어 상의 플라즈마-중합된 페닐실리콘 및 디페닐실리콘 코팅 층과 결합된 얇은 유리 시트의 결합 에너지 및 블리스터 면적의 변화에 의해 입증되는 바와 같은, 코팅 층와 얇은 유리 시트 사이의 결합의 품질은, 도 5에 제시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 결합 에너지가 감소됨에 따라, 블리스터 면적이 증가하며, 이는 코팅 층과 결합된 얇은 유리 시트의 표면의 퍼센트가 감소됨을 나타낸다. 보다 구체적으로, 페닐실리콘의 경우, 블리스터 면적의 변화 % (상기 시험 #2에 따르며, 빈 다이아몬드 데이터 포인트에 의해 제시됨)는, 샘플을 300℃ 초과의 온도로 가열, 예를 들어 400℃ (거의 20%의 블리스터 면적의 변화), 또는 500℃ (15% 초과의 블리스터 면적의 변화)로 가열함에 따라 5%를 훨씬 초과하게 증가된다. 따라서, 이러한 물질은 약 300℃의 온도까지 유용하다. 유사하게, 디페닐실리콘의 경우, 블리스터 면적의 변화 % (상기 시험 #2에 따르며, 빈 정사각형 데이터 포인트에 의해 제시됨)는, 샘플을 400℃ 초과로 가열, 예를 들어 500℃로 가열 (10% 초과의 블리스터 면적의 변화), 또는 600℃로 가열 (약 25%의 블리스터 면적의 변화)함에 따라 5%를 훨씬 초과하게 증가된다. 따라서, 이러한 물질은 약 400℃의 온도까지 유용하다.

어닐링

기체방출을 감소시키기 위해, 표면 개질 층의 임의의 표면 활성화 전에 코팅된 캐리어를, 임의의 측정 전에 및 얇은 시트와의 결합 전에 유동 질소 하 400℃에서 10분 동안 어닐링에 적용하였다. 도 6은 초기 어닐링 단계를 사용하거나 또는 초기 어닐링 단계 없는 디페닐실리콘 ("DPSO") 코팅 층의 기체방출 (시험 #1에 따름)의 비교를 제시한다. 보다 구체적으로, 도 6은 유동 질소 하 제시된 온도에서의 10분의 가열 후 코팅된 캐리어의 표면 에너지 및 커버 웨이퍼의 표면 에너지를 제시한다. 초기 어닐링 단계를 사용하여 구한 측정치에는 "400C 기체방출" 또는 "기체방출 400C"로 표지하고, 초기 어닐링 단계 없이 구한 측정치에는 침착된 대로의 경우 "as dep" 또는 "침착된 대로"로 표지하였다. 따라서, 도 6에 제시된 바와 같이: 캐리어 상에 침착된 대로의 DPSO의 표면 에너지는, 캐리어를 300℃ 내지 약 600℃ 범위의 온도에서 가열했을 때 대략 50 mJ/m²에서 거의 일정하게 유지되고 (채워진 다이아몬드 데이터 포인트 참조); 침착된 대로의 DPSO를 갖는 캐리어 상에 침착된 커버 웨이퍼의 표면 에너지 (시험 #1에 따름)는 300℃에서 가열된 후 약 75 mJ/m²로부터 400℃ 이상에서 가열된 후 약 50 mJ/m²까지 감소하고 (빈 다이아몬드 데이터 포인트 참조); 캐리어 상에 침착되고, 이어서 400℃에서 10분 동안의 가열의 초기 어닐링 단계에 적용 시의 DPSO의 표면 에너지는, 300℃에서 가열된 후 약 55 mJ/m²의 표면 에너지를 갖고, 400℃ 내지 약 500℃에서 가열된 후 약 50 mJ/m²의 표면 에너지, 및 600℃에서 가열된 후 약 60 mJ/m²의 표면 에너지를 갖고 (채워진 정사각형 데이터 포인트 참조); 침착되고, 이어서 400℃에서 10분 동안 어닐링된 DPSO를 갖는 캐리어 상에 침착된 커버 웨이퍼의 표면 에너지 (시험 #1에 따름)는, 300℃에서 가열된 후 약 65 mJ/m²로부터 600℃에서 가열된 후 약 60 mJ/m²까지 변화한다 (빈 정사각형 데이터 포인트 참조). 따라서, 빈 정사각형 데이터 포인트에 의해 제시된 바와 같이, 어닐링된 DPSO 상의 커버 웨이퍼의 표면 에너지의 변화는 300℃ 내지 600℃ 범위에 걸쳐 5 mJ/m² 미만이며, 이는 시험 #1에 따라 기체방출 없음과 일치한다.

어닐링 후의 결합 품질

도 7은 도시된 측정 전에 유동 질소 하 400℃에서 10분 동안의 초기 어닐링 단계에 적용된 샘플에 대한 결합 에너지 및 블리스터 면적의 변화 % (시험 #2에 따름)를 제시한다. 즉, 0.7 mm 이글 XG® 캐리어를 플라즈마-중합된 페닐실리콘 또는 플라즈마-중합된 디페닐실리콘으로 코팅하고, 이어서 유동 질소 하 400℃에서 10분 동안의 가열에 적용하고, 이어서 코팅된 캐리어를 N₂-O₂ 플라즈마로 표면 활성화시켜 표면 에너지를 거의 무가공 유리의 표면 에너지로 상승시킨 후, 100 μm 윌로우® 글래스 얇은 유리 시트에 결합시켜 시험 물품을 형성하였다. 이어서, 시험 물품을 유동 질소 하 제시된 온도에서 10분 동안의 MPT-RTP600s 급속 열적 가공 시스템에서의 가공에 적용하였다. 도 7에서의 측정치는 하기를 제시한다: 페닐실리콘 결합된 시험 물품에 대한 결합 에너지가 급속하게, 즉 300℃에서 가열 시의 약 700 mJ/m²로부터 600℃에서 가열 시의 약 0 mJ/m²로 감소하고 (채워진 다이아몬드 데이터 포인트 참조); 페닐실리콘 결합된 시험 물품에 대한 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 300℃에서 가열 시에 5% 미만으로 유지되지만, 물품을 400℃ 이상의 온도에서 가열 시에 10% 초과로 급속하게 상승하고 (기체방출의 지표) (빈 다이아몬드 데이터 포인트 참조); 디페닐실리콘 결합된 시험 물품에 대한 결합 에너지는 약 300℃ 내지 약 600℃ 범위의 온도에서 가열 시에 약 750 mJ/m² 내지 약 550 mJ/m² 범위로 유지되고, 얇은 유리 시트는 캐리어로부터 탈결합가능하게 유지되고 (채워진 정사각형 데이터 포인트 참조); 디페닐실리콘 결합된 시험 물품에 대한 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 300℃ 내지 600℃ 범위의 온도에서 가열 시에 10% 미만으로 유지된다 (빈 정사각형 데이터 포인트). 디페닐실리콘 결합된 시험 물품의 경우, 특히 500℃ 부근에서 약간의 기체방출이 존재하기는 하지만, 샘플은 시험을 통과해도 여전히 무손상으로 유지되고, 심지어 600℃에서 가열된 후에도 탈결합가능하였으며, 이는 이들 시험 물품의 제조 시에 디페닐실리콘이 적어도 600℃까지의 온도, 즉 LTPS 가공 온도를 포함한 광범위한 온도에 걸쳐 유용할 것임을 나타낸다. 다른 한편으로는, 도 7의 시험 물품의 제조 시에 페닐실리콘은 300℃까지의 온도를 필요로 하는 가공 디바이스, 예를 들어 컬러 필터 또는 터치 센서에 유용할 것이다.

실시예 2

2회의 별개의 실행으로, 플라즈마-중합된 헥사메틸디실록산 (HMDSO) 코팅 층을, 실온 또는 100℃에서의 유전체 장벽 방전 (DBD) 유형 선형 대기압 플라즈마 (약 100 내지 200 와트의 전력, 13.56 MHz의 주파수 사용, 캐리어 기체로서 He를 사용하여, 유량 약 30 또는 약 50 sccm의 HMDSO, 0-10 sccm의 O₂ 유량, 및 주요 기체로서의 과량의 He를 발생시킴, 실온 또는 100℃ 침착, 플라즈마 헤드 및 기판 거리 대략 2 mm)로 0.7 mm 이글 XG® 캐리어 상에 침착시켰다. 2회의 별개의 실행에 대한 침착 시 HMDSO 및 O₂ 유량, 뿐만 아니라 표면 에너지 및 원자력 현미경 (AFM)에 의해 측정된 바와 같은 조도(roughness)가 표 3에 제시되어 있다. 이어서, 코팅된 캐리어를 청정한 100 μm 얇은 유리 시트 (코닝® 윌로우® 글래스로 제조됨)에 결합시키고, N₂ 주위 하에 RTP에서 10분 동안 600℃에 적용하였다. 침착 조건, 표면 에너지, 결합 에너지 및 블리스터 면적의 변화가 또한 표 3에 제시되어 있다. 600℃ 가공 후에, 얇은 유리는 처리된 기판으로부터 용이하게 탈결합될 수 있으며, 단지 364 mJ/m²인 결합 에너지에 유의한다. 600℃에서의 가열 후 8-9%인 블리스터 면적의 변화 퍼센트는 약간이지만 최소인 기체방출과 일치한다. 실시예 2가 청정실에서 수행되지 않았으며, 그에 의해 캐리어, 얇은 유리 시트, 및 코팅 층이 가공 도중에 미립자로 오염되었음에 유의하기 바란다. 본 실시예가 청정실에서 수행되어 캐리어, 얇은 유리 시트 및/또는 코팅 층에 대한 오염이 감소되었다면, 얇은 유리 시트와 캐리어 사이의 더 우수한 결합 품질에 의해 제공되는 핵형성에 대한 장벽이 증가하기 때문에, 블리스터 면적의 변화가 훨씬 더 적었을 것으로 여겨진다.

표 2

다양한 변형 및 변경이 청구된 대상의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 본원에 개시된 실시양태에 대해 이루어질 수 있음은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 많은 변경 및 변형이 기재된 취지 및 다양한 원리로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 상기 기재된 실시양태에 대해 이루어질 수 있다. 모든 이러한 변형 및 변경은 본 개시내용의 범주 내에서 본원에 포함되고, 하기 청구범위에 의해 보호되도록 의도된다. 예를 들어, 비제한적 실시양태는 하기를 포함한다.

실시양태 1.

제1 시트 결합 표면을 포함하는 제1 시트;

제2 시트 결합 표면을 포함하는 제2 시트; 및

을 포함하는 물품이며,

물품.

실시양태 2. 실시양태 1에 있어서, 플라즈마-중합된 오르가노실록산 화합물이, 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 단량체를 침착시킴으로써 형성된 것인 물품.

실시양태 3. 실시양태 2에 있어서, 단량체가 화학식 (R¹)_mSi(X¹)_n의 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R¹은 독립적으로 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; m은 1, 2 또는 3이고; 각각의 X¹은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; n은 1, 2 또는 3인 물품.

실시양태 4. 실시양태 3에 있어서, R¹이 아릴이고/거나, X¹이 알콕시인 물품.

실시양태 5. 실시양태 3에 있어서, 단량체가 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리브로모실란, 페닐트리클로로실란, 디메톡시디페닐실란, 디에톡시디페닐실란, 디브로모디페닐실란, 디클로로디페닐실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디에틸아미노)디페닐실란, 페닐실란, 및 디페닐실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단량체인 물품.

실시양태 6. 실시양태 2에 있어서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디실록산 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R²-R⁷은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 물품.

실시양태 7. 실시양태 6에 있어서, 단량체가 헥사메틸디실록산인 물품.

실시양태 8. 실시양태 1에 있어서, 코팅 층이 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 것인 물품.

실시양태 9. 실시양태 1-8 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이 40 내지 75 mJ/m²의 표면 에너지를 갖는 것인 물품.

실시양태 10. 실시양태 1-9 중 어느 한 실시양태에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 물품.

실시양태 11. 실시양태 1-10 중 어느 한 실시양태에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 물품.

실시양태 12. 실시양태 1-11 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된 것인 물품.

실시양태 13. 실시양태 1-12 중 어느 한 실시양태에 있어서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트가 10 미만인 물품.

실시양태 14.

코팅 층 결합 표면을 제1 시트의 결합 표면에 결합시키는 것

을 포함하는, 물품을 제조하는 방법.

실시양태 15. 실시양태 14에 있어서, 제1 시트의 결합 표면을 코팅 층 결합 표면에 결합시키기 전에, 코팅 층 결합 표면의 표면 에너지를 증가시키기 위해 결합 표면을 산소, 질소, 또는 그의 조합에 노출시키는 것을 추가로 포함하며, 코팅 층 결합 표면의 표면 에너지가 40 내지 75 mJ/m²로 증가되는 것인 방법.

실시양태 16. 실시양태 14에 있어서, 단량체가 화학식 (R¹)_mSi(X¹)_n의 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R¹은 독립적으로 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; m은 1, 2 또는 3이고; 각각의 X¹은 독립적으로, 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; n은 1, 2 또는 3인 방법.

실시양태 17. 실시양태 16에 있어서, R¹이 아릴이고/거나, X¹이 알콕시인 방법.

실시양태 18. 실시양태 16에 있어서, 단량체가 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리브로모실란, 페닐트리클로로실란, 디메톡시디페닐실란, 디에톡시디페닐실란, 디브로모디페닐실란, 디클로로디페닐실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디에틸아미노)디페닐실란, 페닐실란, 및 디페닐실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단량체를 포함하는 것인 방법.

실시양태 19. 실시양태 14에 있어서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디실록산 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R²-R⁷은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 방법.

실시양태 20. 실시양태 19에 있어서, 단량체가 헥사메틸디실록산인 방법.

실시양태 21. 실시양태 14에 있어서, 코팅 층이 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 것인 방법.

실시양태 22. 실시양태 14-20 중 어느 한 실시양태에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 방법.

실시양태 23. 실시양태 14-21 중 어느 한 실시양태에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 방법.

실시양태 24. 실시양태 14-22 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제1 시트와 코팅 층을 결합시키기 전에, 코팅 층을 질소 분위기 중 적어도 300℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 추가로 포함하는 방법.

실시양태 25. 실시양태 24에 있어서, 코팅 층을 적어도 400℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 포함하는 방법.

실시양태 26.

제1 시트 결합 표면을 포함하는 제1 시트;

제2 시트 결합 표면을 포함하는 제2 시트; 및

을 포함하는 물품이며,

물품.

실시양태 27. 실시양태 26에 있어서, 폴리(디페닐실록산) 코팅 층이 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 단량체를 침착시킴으로써 형성된 것이며, 여기서 단량체는 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 침착되고, 단량체는 하기 구조를 갖는 디페닐실란 화합물을 포함하며, 여기서 X² 및 X³은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 물품.

실시양태 28. 실시양태 26에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이 40 내지 75 mJ/m²의 표면 에너지를 갖는 것인 물품.

실시양태 29. 실시양태 26-28 중 어느 한 실시양태에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 물품.

실시양태 30. 실시양태 26-29 중 어느 한 실시양태에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 여기서 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 배치되고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 물품.

실시양태 31. 실시양태 26-30 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된 것인 물품.

실시양태 32. 실시양태 26-31 중 어느 한 실시양태에 있어서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트가 10 미만인 물품.

실시양태 33.

코팅 층 결합 표면을 제1 시트의 결합 표면에 결합시키는 것

을 포함하는, 물품을 제조하는 방법.

실시양태 34. 실시양태 33에 있어서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디페닐실란 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 X² 및 X³은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 방법.

실시양태 35. 실시양태 33 또는 실시양태 34에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 방법.

실시양태 36. 실시양태 33-35 중 어느 한 실시양태에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 방법.

실시양태 37. 실시양태 33-36 중 어느 한 실시양태에 있어서, 제1 시트와 코팅 층을 결합시키기 전에, 코팅 층을 질소 분위기 중 적어도 300℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 추가로 포함하는, 코팅 층을 열적 어닐링에 적용하는 것을 포함하는 방법.

실시양태 38. 실시양태 37에 있어서, 코팅 층을 적어도 400℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 포함하는 방법.

Claims

제1 시트 결합 표면을 포함하는 제1 시트;
제2 시트 결합 표면을 포함하는 제2 시트; 및
제1 코팅 층 결합 표면 및 제2 코팅 층 결합 표면을 포함하는 코팅 층으로서, 플라즈마-중합된 오르가노실록산 화합물을 포함하는 코팅 층
을 포함하는 물품이며,
제1 코팅 층 결합 표면은 제1 시트 결합 표면과 결합되고, 제2 코팅 층 결합 표면은 제2 시트 결합 표면과 결합된 것인
물품.
제1항에 있어서, 플라즈마-중합된 오르가노실록산 화합물이, 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 단량체를 침착시킴으로써 형성된 것인 물품.
제2항에 있어서, 단량체가 화학식 (R¹)_mSi(X¹)_n의 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R¹은 독립적으로 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; m은 1, 2 또는 3이고; 각각의 X¹은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; n은 1, 2 또는 3인 물품.
제3항에 있어서, R¹이 아릴이고/거나, X¹이 알콕시인 물품.
제3항에 있어서, 단량체가 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리브로모실란, 페닐트리클로로실란, 디메톡시디페닐실란, 디에톡시디페닐실란, 디브로모디페닐실란, 디클로로디페닐실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디에틸아미노)디페닐실란, 페닐실란, 및 디페닐실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단량체인 물품.
제2항에 있어서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디실록산 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R²-R⁷은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 물품.
제6항에 있어서, 단량체가 헥사메틸디실록산인 물품.
제1항에 있어서, 코팅 층이 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이 40 내지 75 mJ/m²의 표면 에너지를 갖는 것인 물품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 물품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 물품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된 것인 물품.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트가 10 미만인 물품.
플라즈마 CVD를 사용하여 제2 시트의 결합 표면 상에 단량체를 침착시킴으로써 제2 시트의 결합 표면 상에 플라즈마-중합된 오르가노실록산 화합물을 포함하는 코팅 층을 형성하며, 상기 코팅 층은 코팅 층 결합 표면을 포함하는 것이고;
코팅 층 결합 표면을 제1 시트의 결합 표면에 결합시키는 것
을 포함하는, 물품을 제조하는 방법.
제14항에 있어서, 제1 시트의 결합 표면을 코팅 층 결합 표면에 결합시키기 전에, 코팅 층 결합 표면의 표면 에너지를 증가시키기 위해 결합 표면을 산소, 질소, 또는 그의 조합에 노출시키는 것을 추가로 포함하며, 코팅 층 결합 표면의 표면 에너지가 40 내지 75 mJ/m²로 증가되는 것인 방법.
제14항에 있어서, 단량체가 화학식 (R¹)_mSi(X¹)_n의 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R¹은 독립적으로 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; m은 1, 2 또는 3이고; 각각의 X¹은 독립적으로, 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합이고; n은 1, 2 또는 3인 방법.
제16항에 있어서, R¹이 아릴이고/거나, X¹이 알콕시인 방법.
제16항에 있어서, 단량체가 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리브로모실란, 페닐트리클로로실란, 디메톡시디페닐실란, 디에톡시디페닐실란, 디브로모디페닐실란, 디클로로디페닐실란, 비스(디메틸아미노)디페닐실란, 비스(디에틸아미노)디페닐실란, 페닐실란, 및 디페닐실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 단량체를 포함하는 것인 방법.
제14항에 있어서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디실록산 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 각각의 R²-R⁷은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 방법.
제19항에 있어서, 단량체가 헥사메틸디실록산인 방법.
제14항에 있어서, 코팅 층이 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 것인 방법.
제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 방법.
제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 방법.
제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 시트와 코팅 층을 결합시키기 전에, 코팅 층을 질소 분위기 중 적어도 300℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 추가로 포함하는 방법.
제24항에 있어서, 코팅 층을 적어도 400℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 포함하는 방법.
제1 시트 결합 표면을 포함하는 제1 시트;
제2 시트 결합 표면을 포함하는 제2 시트; 및
제1 코팅 층 결합 표면 및 제2 코팅 층 결합 표면을 포함하는 코팅 층으로서, 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 코팅 층
을 포함하는 물품이며,
제1 코팅 층 결합 표면은 제1 시트 결합 표면과 결합되고, 제2 코팅 층 결합 표면은 제2 시트 결합 표면과 결합된 것인
물품.
제26항에 있어서, 폴리(디페닐실록산) 코팅 층이, 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 단량체를 침착시킴으로써 형성된 것이며, 여기서 단량체는 제1 시트 결합 표면 및 제2 시트 결합 표면 중 적어도 1개 상에 침착되고, 단량체는 하기 구조를 갖는 디페닐실란 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 X² 및 X³은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 물품.
제26항에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이 40 내지 75 mJ/m²의 표면 에너지를 갖는 것인 물품.
제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 물품.
제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 여기서 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 배치되고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 물품.
제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 코팅 층 결합 표면이, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용한 후 700 mJ/m² 미만의 결합 에너지로 제1 시트 결합 표면과 결합된 것인 물품.
제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 물품을 질소 분위기 하에 600℃의 온도에 10분 동안 적용했을 때, 블리스터 면적의 변화 퍼센트가 10 미만인 물품.
제2 시트의 결합 표면 상에 단량체를 침착시킴으로써 제2 시트의 결합 표면 상에 폴리(디페닐실록산)을 포함하는 코팅 층을 형성하며, 상기 코팅 층은 코팅 층 결합 표면을 포함하는 것이고;
코팅 층 결합 표면을 제1 시트의 결합 표면에 결합시키는 것
을 포함하는, 물품을 제조하는 방법.
제33항에 있어서, 단량체가 하기 구조를 갖는 디페닐실란 화합물을 포함하는 것이며, 여기서 X² 및 X³은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 아미노, 아릴, 알킬, 알케닐, 알키닐, 또는 그의 조합인 방법.
제33항 또는 제34항에 있어서, 코팅 층이 100 nm 미만의 두께를 갖는 것인 방법.
제33항 또는 제34항에 있어서, 코팅 층이 하단 코팅 층 및 상단 코팅 층으로 구성된 것이며, 하단 코팅 층은 상단 코팅 층과 제2 시트 사이에 있고, 하단 코팅 층은 10 내지 80 nm의 두께를 갖고, 상단 코팅 층은 10 내지 50 nm의 두께를 갖는 것인 방법.
제33항 또는 제34항에 있어서, 제1 시트와 코팅 층을 결합시키기 전에, 코팅 층을 질소 분위기 중 적어도 300℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 추가로 포함하는, 코팅 층을 열적 어닐링에 적용하는 것을 포함하는 방법.
제37항에 있어서, 코팅 층을 적어도 400℃의 온도에서의 열적 어닐링에 적용하는 것을 포함하는 방법.