TW201518108A - 剛性複合疊層板與其製造方法、疊層體及利用該疊層體之元件的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種剛性複合疊層板,係於把用以疊層各種元件之第1無機基板及為了將其補強之聚醯亞胺層疊層而得之可撓性疊層體,進一步在聚醯亞胺層的相反面將第2無機基板予以疊層而得到,於元件製作時之高溫處理仍不剝離,而且在第1無機基板上製得元件之後能輕易地從第2無機基板將可撓性疊層體剝離。一種剛性複合疊層板,係於利用在第1無機基板直接接合聚醯亞胺層構成的總厚度為300μm以下之可撓性疊層體中的聚醯亞胺層之前述接合面(第1接合面)的相反側的面(第2接合面),將厚度300μm以上之第2無機基板直接接合而成。
Description
本申請案之第1發明係關於包含聚醯亞胺層與2個無機基板之剛性複合疊層板之製造方法。詳言之,本發明係關於在接合聚醯亞胺層與無機基板而成的可撓性疊層體的聚醯亞胺層反面上,將成為支持板的另一無機基板予以暫時性或半永久性地貼合而得之疊層板之製造方法,該疊層板對於在可撓性疊層體之無機基板表面形成半導體元件、MEMS元件、顯示器元件等由薄膜構成且於微細加工所必要之元件有用。更詳言之,本發明之剛性複合疊層板,係耐熱性與絕緣性優異之薄聚醯亞胺層、和由具有與其大致同程度之線膨脹係數的無機物(例如選自於玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬板中之1種)構成的支持體的剛性複合疊層板,能安裝精緻的電路,尺寸安定性、耐熱性、及絕緣性優異。是以,本申請案第1發明係關於如此的疊層體、及其製造方法。 本申請案第2發明,係關於液晶顯示器為代表的FPD(平面顯示器)、薄膜系太陽能電池之基板的玻璃、或半導體元件製造使用之結晶矽或化合物半導體等晶圓等的無機基板的操作技術。更詳言之,係關於操作極薄無機基板時有用的操作技術。
近年來,就為了半導體元件、MEMS元件、顯示器元件等機能元件之輕量化、小型‧薄型化、可撓化為目的,已積極開發在高分子薄膜上形成此等元件的技術。例如作為資訊通訊設備(播送設備、移動體無線、行動通訊設備等)、雷達或高速資訊處理裝置等這些電子零件之基材之材料,以往係使用有耐熱性且能應付資訊通信設備之信號帶域的高頻化(達GHz帶)的陶瓷,但是陶瓷沒有可撓性,難薄型化,所以有可適用的領域受限的缺點。
半導體元件、MEMS元件、顯示器元件等機能元件形成在高分子薄膜表面時,宜使用利用高分子層之特性即可撓性的所謂捲軸式(roll to roll)處理進行加工為理想。為了應付在半導體產業、MEMS產業、顯示器產業界已構築的將剛性的平面基板作為對象的處理技術,有人考慮就現實的選擇而言,將高分子層接合在由例如玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬板等無機物構成的剛性無機基板,在形成所望元件後,再從無機基板剝離。
接合在無機基板的高分子層,考量耐熱性之觀點,低熔點的高分子層並不合適,而使用由例如:聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醯亞胺、聚四氟乙烯構成的高分子層、玻璃纖維強化環氧化物等。尤其由聚醯亞胺構成的高分子層,耐熱性優異且強韌,故有能薄膜化的長處。
以往,高分子層對無機基板的接合,廣泛使用黏接劑或黏著劑實施。但是在使高分子層與無機基板接合成的疊層板形成所望之機能元件的情形,對於該疊層板要求在形成機能元件方面無障礙的程度的表面平滑性、尺寸安定性、潔淨性、對於處理溫度的耐性、對於微細加工使用之藥液的耐性等。尤其在多晶矽或氧化物半導體等機能元件的形成時,須在約200~500℃之溫度域處理。例如低溫多晶矽薄膜電晶體之製作,為了脫氫化,有時須於約450℃進行約2小時之加熱處理,在氫化非晶矽薄膜之製作,有可能對於薄膜施加200℃至300℃左右的溫度。如上,機能元件的形成溫度高的情形,高分子層當然須要耐熱性,高分子層與無機基板間的接合面(亦即接合用黏著劑、黏接劑)必須耐受此加工溫度。但是以往的接合用黏著劑、黏接劑並沒有充分耐熱性,所以現狀是不適用在機能元件的形成溫度為高的情形。
又,將半導體薄膜之中,線膨脹係數為約3ppm/℃之非常小的矽薄膜形成在高分子層上的情形,若高分子層與薄膜間的線膨脹係數的差距大,薄膜中會累積應力,有成為導致性能劣化或翹曲或剝離的原因的問題。尤其,薄膜形成處理中若施以高溫,在溫度變化之間起因於高分子層與薄膜間之線膨脹係數的差距的應力會增大。
又,有人嘗試在該等聚醯亞胺薄膜上設置熱塑性樹脂等黏著劑層並設置其他結構補強物。但是這些雖能滿足剛性改良方面,但成為黏著劑層之熱塑性樹脂等的耐熱性低會有搞糟特地製作的聚醯亞胺薄膜的耐熱性的傾向。而且,熱塑性樹脂一般而言線膨脹係數大,且此層薄化有極限,所以會對於加熱時之尺寸安定性有造成不利影響的傾向。
為了解決就疊層體而言的耐熱性,已開發出不設置黏著劑層,而使聚醯亞胺層與無機基板接合的技術(專利文獻1)。此技術係將聚醯亞胺層與無機基板利用表面處理接合,有非常高的耐熱性。此方法中,係對於高分子層表面將機能元件進行加工,但高分子層表面比起玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬板這些無機基板,表面平滑性較低,會有異物或傷痕的問題。為了解決此表面平滑性問題,也已進行帶有能進行捲軸式(roll to roll)處理之可撓性的薄玻璃的開發。此薄玻璃的問題在於其單元體的強度非常低,且易破裂。而有人提出藉由在薄玻璃中和機能元件加工面為相反面貼合薄膜,來彌補為問題的強度低或易破裂的方法(專利文獻2)。但此技術中,貼合薄玻璃與薄膜而成之疊層體和支持基板間的接合是使用黏著劑,所以由上述理由,對處理溫度之耐熱性會成為問題。
又,液晶顯示器為代表之FPD(平面顯示器)或薄膜系太陽能電池等,一般係將玻璃板作為基板材料製造。又,許多半導體元件係將結晶矽或化合物半導體等晶圓進行加工以獲得。在此例示的玻璃板或矽晶圓等無機基板為硬且剛性,處理此等的加工裝置是以此無機基板為剛性作為前提而設計。
近年來,已有許多人嘗試藉由將無機基板做得薄,而對於無機基板賦予可撓性。該嘗試是以將FPD、太陽能電池、或各種半導體元件薄型化、輕量化、可撓性化作為目標。例如薄膜化達數10μm左右的玻璃板,已知能彎曲達約數cm之曲率半徑。 此已薄型化的無機基板比起一般高分子薄膜較脆,若超過曲率極限則會破裂。此點,和即使彎曲到產生折痕也不會破裂,即使輸送中多少施加不自然的外力而變形也不容易斷裂的高分子薄膜間有大差距。又,薄無機基板即使用剪刀等利物也難切斷,若要勉強切斷的話,可能和破裂的情形同樣有破片飛散的可能性,安全面也有問題。如此的問題的一種解決方法是以有柔軟性的其他素材,例如高分子薄膜和無機基板貼合的狀態實施操作。
藉由在薄無機基板貼合高分子薄膜,能改善操作性,輸送時破損的機率低,且即便萬一無機基板破裂,仍能壓抑破片向周圍飛散在最低限度。 但是一般而言,使用無機基板製作FPD、太陽能電池、各種半導體元件的情形,常會暴露在約數百℃之高溫。當然已貼合高分子薄膜的狀態也要求能耐受同樣的高溫環境,所以一般而言,無法使用以保護薄膜、飛散防止薄膜等名稱販售的高分子薄膜。於此等使用的高分子薄膜素材大部分是熱塑性,無法耐受200℃左右以上的溫度環境。
聚醯亞胺薄膜是已知在高分子薄膜中有最高等級的耐熱性的素材。聚醯亞胺薄膜之中,存在耐受300℃以上、若短時間的話能耐受400℃以上的溫度環境的薄膜。所以,若能以無機基板貼合有聚醯亞胺薄膜的狀態操作,則能期待使用相當高溫度的條件製作元件類。但是現實上,為了貼合無機基板與聚醯亞胺薄膜的黏著劑的耐熱性低,所以無法獲得像期待那樣程度的實用性。
本案發明人等為了解決此狀況,研發將聚醯亞胺薄膜與無機基板不使用黏著劑而接合的技術,研究成果為專利文獻3~7所示發明。 依該發明,能維持玻璃等無機基板和聚醯亞胺薄膜接合的狀態,供包括在400℃以上之高溫暴露步驟的加工處理使用。於無機基板的厚度極薄、有可撓性的情形,例如可於已貼合耐熱性之飛散防止薄膜的狀態操作無機基板,可期待將來以捲軸方式進行無機基板加工。
但如前述,FPD、太陽能電池、半導體元件等製造裝置大部分是以使用剛性基板為前提而設計。因此,即使利用如前述極薄且有可撓性的無機基板和高分子薄膜貼合以可撓性狀態而改善操作性,現實上進行元件等加工的情形,仍要求以某個形式和巨觀為剛性的基板同樣地操作。 【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】 國際公開WO2011/071145號 【專利文獻2】 國際公開WO2011/030716號 【專利文獻3】 日本特開2010-283262號公報 【專利文獻4】 日本特開2011-11455號公報 【專利文獻5】 日本特開2011-245674號公報 【專利文獻6】 日本特開2011-245675號公報 【專利文獻7】 日本特開2012-232594號公報
[發明欲解決之課題]
本申請案第1發明係著眼於如上述情事而生,其目的為提供一種剛性複合疊層板,係在把將為了疊層各種元件之第1無機基板與為了將其補強之聚醯亞胺層疊層而得的可撓性疊層體,進一步在聚醯亞胺層的相反面疊層第2無機基板而得;其即使在元件製作時之高溫處理仍不會剝落,而且在第1無機基板上製造元件後可輕易從第2無機基板將可撓性疊層體剝離。本申請案第2發明係提供一種疊層體及使用該疊層體之元件之製造方法,係於此狀況,兼具能對於極薄且有可撓性之無機基板安全地操作的操作性、與能適用現有的剛性基板用加工裝置、加工處理之處理適合性。 [解決課題之方式]
本案發明人等為了解決前述課題,努力研究,結果發現:藉由對於第1無機基板與聚醯亞胺層相向的面的其中至少一面,及第2無機基板與聚醯亞胺層相向的面的其中至少一面施以表面處理,能將各面接合,而且之後藉由將第2無機基板與聚醯亞胺層相向的面的其中至少一面施有表面處理的一部分予以不活化而形成規定的圖案,而使存在剝離強度不同的良好黏著部分與易剝離部分的話,在良好黏著部分,能展現即使於元件製作時之高溫處理仍不剝落的充分剝離強度,藉由於元件製作後在易剝離部分做出切口,能將附元件的可撓性疊層體從第2無機基板輕易地剝離,乃完成本申請案第1發明。
再者,本案發明人等努力研究的結果,發現藉由使用以下之疊層板,能兼顧在極薄且有可撓性的無機基板安全地操作的操作性、以及能適用現有的剛性基板用加工裝置、加工處理的處理適合性,乃完成本申請案第2發明。
亦即,本發明包括以下之構成。 (1) 一種剛性複合疊層板,係於利用在第1無機基板直接接合聚醯亞胺層構成的總厚度為300μm以下之可撓性疊層體中的聚醯亞胺層之該接合面(第1接合面)的相反側的面(第2接合面),將厚度300μm以上之第2無機基板直接接合而成。 (2) 如(1)之剛性複合疊層板,其中,該聚醯亞胺層之線膨脹係數(CTE)與第1無機基板之CTE之差之絕對值為30ppm/℃以下。 (3) 如(1)或(2)之剛性複合疊層板,其中,該第1接合面中之第1無機基板與聚醯亞胺層的接合,係在對於第1無機基板表面與聚醯亞胺層表面中至少其中之一施以表面處理後實施。 (4) 如(1)至(3)中任一項之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面中之第2無機基板與聚醯亞胺層的接合,係在對於第2無機基板表面與聚醯亞胺層表面中的至少其中之一施以表面處理後實施。 (5) 如(4)之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面中之第2無機基板與聚醯亞胺層的接合,係於該表面處理之後進一步對於表面處理面的一部分施以不活化處理,形成有良好黏著部分與易剝離部分之規定圖案。 (6) 如(1)至(5)中任一項之剛性複合疊層板,其中,該第1接合面中之第1無機基板與聚醯亞胺層的接合時實施的表面處理係選自於由電漿處理、電暈處理、活性能量射線照射處理、火燄處理、及偶聯劑處理構成的群中之至少一種以上。 (7) 如(1)至(6)中任一項之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面中之第2無機基板與聚醯亞胺層的接合時實施的表面處理係選自於由電漿處理、電暈處理、活性能量射線照射處理、火燄處理、及偶聯劑處理構成之群組中之至少一種以上。 (8) 如(5)之剛性複合疊層板,其中,作為該不活化處理,係實施選自於由噴砂處理、真空電漿處理、大氣壓電漿處理、電暈處理、活性放射線照射處理、活性氣體處理及藥液處理構成之群組中至少一種以上之不活化處理。 (9) 如(5)或(8)之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面內之良好黏著部分與易剝離部分之黏著力差為0.1N/cm以上。 (10) 如(1)至(9)中任一項之剛性複合疊層板,其中,該第1接合面內之最大剝離力為0.1N/cm以上。 (11) 一種剛性複合疊層板之製造方法,係製造如(1)至(10)中任一項之剛性複合疊層板,包含以下步驟: 第1疊層步驟,將第1無機基板進行加壓及加熱以疊層於該聚醯亞胺層之單面; 第2疊層步驟,將第2無機基板進行加熱‧加壓以疊層於該聚醯亞胺層之相反面側; 在第2疊層步驟之前將包含該聚醯亞胺層之水分率調整為0.1~1.7%之範圍內的步驟。 (12) 一種元件結構體之製造方法,係使用如(5)至(9)中任一項之剛性複合疊層板,製造在可撓性疊層體中之第1無機基板表面上形成元件而成之結構體; 利用在可撓性疊層體中之第1無機基板上形成元件後,於該剛性複合疊層板之易剝離部分之聚醯亞胺層做出切口,而將可撓性疊層體從該第2無機基板剝離。
(13) 一種疊層體,係將聚醯亞胺薄膜與無機基板直接接合而成,其特徵為: 係在聚醯亞胺薄膜的單面有第1無機基板直接接合,在該聚醯亞胺薄膜的相反側的面有第2無機基板直接接合而成,分別測定第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力、及第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力,令測得的2個黏著力的值中較大值為F1、較小值為F2時,滿足F1/F2≧1.5的關係式。 (14) 如(13)之疊層體,其中,第1無機基板或第2無機基板中之至少一者為厚度3~1500μm之無機基板。 (15) 如(13)或(14)之疊層體,其中,該聚醯亞胺薄膜與第1無機基板、及該聚醯亞胺薄膜與第2無機基板之直接接合,均為藉由使經表面處理之聚醯亞胺薄膜面與經表面處理之無機基板面接合而成。 (16) 如(15)之疊層體,其中,該無機基板之表面處理為偶聯劑處理。 (17) 如(15)或(16)之疊層體,其中,該聚醯亞胺薄膜之表面處理為電漿處理。 (18) 一種元件之製造方法,其特徵為包含以下步驟: 使用如(13)至(17)中任一項之疊層體,在第1無機基板上或第2無機基板上進行元件加工,然後於聚醯亞胺薄膜與無機基板之黏著力弱的接合面(黏著力成為F2之接合面)將聚醯亞胺薄膜與無機基板予以剝離。 [發明之效果]
本申請案第1發明之製造方法得到的剛性複合疊層板,係第1無機基板(玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬等)與聚醯亞胺層、及第2無機基板(玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬等)與聚醯亞胺層,未介隔黏著劑層地貼合成的剛性複合疊層板,由於以預先決定的圖案分成可撓性疊層體和第2無機基板的黏著剝離強度不同的良好黏著部分與易剝離部分,所以在可撓性疊層體之第1無機基板上獲得元件之後,於易剝離部分之聚醯亞胺層做出切口並剝離,可輕易地獲得附元件的可撓性疊層體。
依本申請案第1發明,能於兼具絕緣性及可撓性、耐熱性的薄可撓性疊層體形成電路等。再者,於裝載電子零件並製作電子元件時,即使是可撓性疊層體,藉由疊層於尺寸安定性優異之第2無機基板並固定,能實施精密的定位,能以多層實施薄膜製作、電路形成等。且本發明之疊層體於處理中即使受熱也不會剝落,元件製作後視需要從此第2無機基板剝離時仍能順利地實施可撓性疊層體與第2無機基板的剝離。又,本發明之剛性複合疊層板,因為是有在處理通過過程中不會剝離的剝離強度的剛性複合疊層板,所以能直接使用以往的電子元件製作處理。尤其,當於可撓性疊層體上製作元件時,因為第1無機基板之表面特性,密合性優異、平滑性也優良,所以能安定地以良好精度製作元件。如上,本發明之剛性複合疊層板對於製作在兼具絕緣性及可撓性、耐熱性的薄可撓性疊層體形成了電路等的電子元件等方面極有意義。
依本申請案第1發明,使用聚醯亞胺薄膜作為聚醯亞胺層,所以表面處理步驟能以捲軸式(roll to roll)進行,能以有效率地處理。尤其,處理直到電漿處理的聚醯亞胺薄膜輥,若含有滑動材,則就輥而言的操作性和電漿處理前為同等。有時為了防止在步驟中受傷等,也會附加保護薄膜,但是藉由於此保護薄膜有滑動材,輥輸送亦能毫無問題地進行。生產性優異之處理,於實施方面有意義。
本申請案第1發明之剛性複合疊層板係受由耐熱性之無機物構成之第2無機基板支持,所以在電路配線製作及半導體形成時,能實施精密的定位,能以多層實施薄膜製作、電路形成等,於半導體製作時即使經高溫處理也不發生剝落,能實施薄膜沉積等。又,此疊層體,於半導體加成後只剝離圖案之易剝離部分的情形,能輕易地剝離,所以不會破壞製得之半導體。而且,藉由將此附電路之疊層體及已形成半導體元件的附半導體之疊層體中使用的可撓性疊層體予以剝離,能夠提供附有附電路之元件的可撓性疊層體及附有已形成半導體元件之附半導體之元件的可撓性疊層體。
電路配線製作時,當實施精密的定位,並以多層實施薄膜製作、電路形成等時,若單獨將尺寸安定性差且形狀變化大的可撓性疊層體作為基板,則為了製作元件的定位會變得困難。相對於此,固定在尺寸安定性優異之堅硬支持體,並於元件製作後將可撓性疊層體從堅硬的支持體剝離的本申請案第1發明之方法,為了製作元件的定位容易,能直接使用以往的電子元件製作處理,安定地以良好精度實施可撓性疊層體上之元件製作。尤其本發明之剛性複合疊層板,是電路形成等於高溫進行的情形或形成精緻電路形成方面為有益的剛性複合疊層板。
又,利用單晶及多晶Si製得之太陽能電池等的薄型化進展,於其中,易破裂,處理中之操作、及完成後之耐久性方面有問題,但是藉由將作為基板的可撓性疊層體為如本申請案第1發明之和第2無機基板之疊層體,此等問題也能解決。又,此時有能輕易地剝離的部分,所以能製作可拉出電極的補強基板。
本申請案第2發明係關於藉由在有可撓性的無機基板直接貼合耐熱性的高分子薄膜,以改善脆而易破裂的無機基板的操作性,且和習知無機基板同樣地,達成在包括暴露於高溫環境下等之處理之適合性的經補強的疊層體,及使用該疊層體之元件之製造方法。 此補強無機基板(疊層體)中,亦保持可撓性,所以難以供如前述以既存之剛性無機基板為前提所設計製作的加工處理。但如本發明所示,若進一步暫時黏著利用第2無機基板補強的無機基板將其支持,則能和習知的剛性無機基板同樣地操作。本發明,就此暫時黏著方法而言,因使用直接貼合的方法,所以同樣具有包括暴露在高溫環境下等之處理之適合性。 使用如此形態之複合板製作元件等的目的是獲得可撓性元件,所以最終須從支持基板剝離。又,剝離後的最終層構成,有兩種,即經高分子薄膜補強之無機基板的形態,或未伴隨補強之無機基板之狀態。但是當高分子薄膜的兩面與無機基板的黏著力為同程度的情形,於任意的黏著面進行剝離都有困難。 本申請案第2發明中,藉由在兩黏著面的黏著強度設出差異,並使此等黏著強度之比為1.5倍以上,而能在所望的黏著面進行剝離。
以下詳述本發明。本申請案第1發明係一種剛性複合疊層板,係由在於第1無機基板直接接合聚醯亞胺層構成之總厚度為300μm以下之可撓性疊層體中的聚醯亞胺層之前述接合面(第1接合面)的相反側的面(第2接合面),將厚度300μm以上之第2無機基板直接接合而成。 本申請案第2發明係一種疊層體,係將聚醯亞胺薄膜與無機基板直接接合而成,其特徵為:在聚醯亞胺薄膜的單面有第1無機基板直接接合、在該聚醯亞胺薄膜的相反側的面有第2無機基板直接接合而成,分別測定第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力、及第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力,並令測得之2個黏著力的值中較大的值為F1、較小的值為F2時,滿足F1/F2≧1.5的關係式。 以下無特別説明記載的情形,顯示本申請案第1發明與本申請案第2發明共通的事項。
<剛性複合疊層板之製造方法> 本申請案第1發明之剛性複合疊層板之製造方法,係至少使用第1無機基板、聚醯亞胺層、第2無機基板,製造由此等構成之剛性複合疊層板之方法。又,剛性,係指依本實施例之評價,將寬370mm、長度470mm的複合疊層板配置在桌子等平面上,以前端100mm從平面突出的方式配置時,帶有因自重所致之彎曲未達3mm的剛性的情形,可撓性,係指將寬350mm、長度450mm的疊層體曲折,並於不發生破裂、龜裂等問題而能彎折直到曲率半徑小於20mm的情形。
<無機基板> 本發明中,第1無機基板及第2無機基板,只要是由無機物構成,能作為基板使用之板狀者即可,例如:玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬等為主體者、及將此等疊層成為玻璃板、陶瓷板、矽晶圓、金屬的複合體者、將此等分散而得者、含有該等之纖維者等。第1無機基板與第2無機基板可使用相同種類的基板,也可使用不同的基板。
作為第1無機基板及/或第2無機基板的前述玻璃板,包括:石英玻璃、高矽酸玻璃(96%二氧化矽)、蘇打石灰玻璃、鉛玻璃、鋁硼矽酸玻璃、硼矽酸玻璃(Pyrex (註冊商標))、硼矽酸玻璃(無鹼)、硼矽酸玻璃(微小片)、鋁矽酸鹽玻璃等。該等之中,線膨脹係數為5ppm/℃以下較理想。 本發明中之第1無機基板宜為280μm以下較理想,200μm以下更佳,100μm以下更理想,又,30μm以上為較佳。280μm以上的話無法獲得足夠可撓性,且於30μm以下的話,剛性太小,操作變得非常困難。例如日本電氣硝子公司製之厚度50μm~100μm之「OA10-G」、旭硝子公司之「Spool」、康寧公司的「Willow glass」等較理想。又,第2無機基板宜為300μm以上2000μm(2mm)以下較理想,500μm以上1200μm(1.2mm)以下更理想。市售品,液晶用玻璃康寧公司製之「Corning 7059」、「Corning 1737」、「EAGLE」、旭硝子公司製之「AN100」、日本電氣硝子公司製之「OA10」、SCHOTT公司製之「AF32」等較理想。
作為第1無機基板及/或第2無機基板之前述陶瓷板,包括Al2
O3
、Mullite、AlN、SiC、Si3
N4
、BN、結晶化玻璃、Cordierite、Spodumene、PB-BSG+CaZrO3
+Al2
O3
、Crystallized glass+ Al2
O3
、Crystallized CA-BSG、BSG+Quartz、BSG+Al2
O3
、PB+BSG+Al2
O3
、Glass-Ceramic、Zerodur材等基板用陶瓷、TiO2
、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、氧化鋁、MgO、塊滑石(steatite)、BaTi4
O9
、BaTiO3
、BaTi4
+CaZrO3
、BaSrCaZrTiO3
、Ba(TiZr)O3
、PMN-PT、PFN-PFW等電容器材料、PbNb2
O6
、Pb0.5
Be0.5
Nb2
O6
、PbTiO3
、BaTiO3
、PZT、0.855PZT-95PT-0.5BT、0.873PZT-0.97PT-0.3BT、PLZT等壓電材料。關於使用於第1無機基板及第2無機基板時之厚度,宜和前述玻璃板為同樣厚度為較佳。
作為第1無機基板及/或第2無機基板使用之前述矽晶圓,掺雜成n型或p型之矽晶圓、純質矽晶圓等全包括,又,也包括在矽晶圓之表面沉積氧化矽層或各種薄膜的矽晶圓,矽晶圓以外,也常用鍺、矽-鍺、鎵-砷、鋁-鎵-銦、氮-磷-砷-銻。再者,也包括InP、InGaAs、GaInNAs、LT、LN、ZnO或CdTe、ZnSe等泛用半導體晶圓。關於使用於第1無機基板及第2無機基板時之厚度,宜和前述玻璃板為同樣厚度為較佳。
作為第1無機基板及/或第2無機基板使用之前述金屬,包括W、Mo、Pt、Fe、Ni、Au這些單一元素金屬、鎳鉻合金(Inconel)、蒙乃爾合金(Monel)、鎳蒙合金(Nimonic)、碳銅、Fe-Ni系恆範鋼合金、超級恆範鋼合金這些合金等。又此等金屬以外,也包括將其他金屬層、陶瓷層加成而成的多層金屬板。於此情形,若和加成層的全體的CTE低,則主金屬層也可使用Cu、Al等。加成金屬層使用的金屬,只要是有和聚醯亞胺層的密合性牢固、無擴散、耐藥品性或耐熱性良好等特性者即可,並不限定,鉻、鎳、TiN、含Mo之Cu為理想例。關於使用於第1無機基板及第2無機基板時之厚度,宜為和前述玻璃板同樣的厚度為較佳。
前述第1無機基板及第2無機基板之和聚醯亞胺層接合之面宜充分平坦較理想。具體而言,表面粗糙度之P-V值為50nm以下,更佳為20nm,又更佳為5nm以下。若比此為粗糙,有第1無機基板與聚醯亞胺層、及聚醯亞胺層與第2無機基板之黏著力有不充分之虞。
與前述第1無機基板之和聚醯亞胺層接合之面為相反的面(元件製作用面)亦以充分平坦且平滑較理想。具體而言,表面粗糙度之P-V值為20nm以下,更佳為10nm,更佳為3nm以下,Ra
值為1nm以下,更佳為0.6nm以下,又更佳為0.4nm以下的話,能製作精緻電氣電路和半導體元件,特別理想。Ra
為大的情形,因沒有必要的平滑程度,有時會影響在其上形成之金屬薄膜等的黏著性、平滑性等。
本發明中,作為前述第1無機基板及第2無機基板,宜使用和前述聚醯亞胺層接合之面中之高度1μm以上之缺點存在密度為100個/100cm2
以下的無機基板較佳。此缺點存在密度宜為40個/100cm2
以下更佳,15個/100cm2
以下更理想、5個/100cm2
以下又更理想。缺點存在密度若超過此範圍,聚醯亞胺層與無機基板的實效接觸面積減少,有時於良好黏著部分無法獲得必要黏著強度,且有時因反而因增黏(anchor)效果造成易剝離部分之黏著性變強,不利於剝離。缺點存在密度若超出此範圍,光在無機基板表面的散射程度變大,利用圖案化處理形成的良好黏著部分與易剝離部分的界限變得不明瞭,有時會發生剝離時難以適當地做出切口等不良現象。缺點存在密度若超出此範圍,元件加工時剛性疊層板之溫度加熱到175℃以上的情形,有時缺點部分成為核,會有膨大或浮起、起泡等發生部分剝離的情形。再者,缺點存在密度超出此範圍的話,高度高的缺點的機率增加,其結果,可撓性疊層體的元件形成面的凹凸變大,和之前的膨大或浮起結合,會成為形成元件時為了元件微細圖案形成之曝光步驟中的圖像模糊等的原因,會有妨礙元件形成的情形。
與前述第1無機基板之和聚醯亞胺層接合之面為相反的面(元件製作用面),宜使用高度1μm以上的缺點存在密度為100個/100cm2
以下的無機基板較佳。此缺點存在密度為40個/100cm2
以下更理想,15個/100cm2
以下更理想,5個/100cm2
以下更理想。缺點存在密度若超出此範圍,元件製作時變得無必要的平滑程度,有時會對於在其上形成之金屬薄膜等於黏著性、平滑性等方面造成不利影響。
本發明中之無機基板之缺點,是指傷痕、凹陷、突起等原本應為平面的無機基板表面的形狀的特殊點,及由附著在無機基板表面的髒污等異物形成的凹凸。又,缺點的高度,是指從無機基板表面到前述凹凸之頂點或底部的垂直長度。本發明中之缺點密度依實施例記載之方法測定。又,本發明規定之無機基板之缺點密度,是指即將接合之狀態,亦即,接合前進行表面處理的情形,是指表面處理後的缺點密度,未進行表面處理的情形,是指於無表面處理的狀態的缺點密度。
為了使無機基板表面的缺點存在密度收斂在規定範圍內,宜使用原本缺點的存在密度低的基板,並進一步於潔淨環境下操作,具體而言,使用原本缺點的存在密度為100個/100cm2
以下,較佳為20個/100cm2
以下之基板,並於在美國聯邦規格(Federal Standard 209D(1988年))等級1000以下,較佳為等級100以下,更佳為等級10以下管理的潔淨環境下操作較理想。又,為了成為原本的缺點的存在密度為100個/100cm2
以下,較佳為20個/100cm2
以下之基板,宜將基板進行洗滌較理想。基板洗滌可列舉使用紫外線/臭氧洗滌裝置或電漿處理等乾洗滌的方法,和使用界面活性劑或超純水等之濕洗滌的方法。乾洗滌只要是電暈處理等去除其他有機物的方法即可使用。又,濕洗滌方面,只浸於溶液也有效果,但是以超音波洗滌等不和表面直接接觸而提高洗滌效果的方法較理想。洗滌液,也可將界面活性劑或超純水替換為不腐蝕無機基板的酸溶液或鹼溶液。
<聚醯亞胺層、聚醯亞胺薄膜> 本申請案第1發明中之聚醯亞胺層,是指將至少使二胺類與四羧酸類在溶劑中反應而獲得之聚醯胺酸溶液(也稱為「聚醯亞胺前驅體溶液」)塗佈在聚醯亞胺薄膜製作用支持體,乾燥成為生坏薄膜(也稱為「前驅體薄膜」或「聚醯胺酸薄膜」),再於聚醯亞胺薄膜製作用支持體上、或於從該支持體剝離的狀態,將生坏薄膜進行高溫熱處理並使其進行脫水閉環反應而得之聚醯亞胺薄膜構成的聚醯亞胺層、將聚醯亞胺前驅體聚醯胺酸溶液塗佈在基板上後利用加熱使其化學反應而醯亞胺化得到的聚醯亞胺層、使聚醯亞胺溶於溶劑後塗佈在基板上後使其乾燥而得之聚醯亞胺層中之任一者。考量操作性、生產性的觀點,聚醯亞胺層宜使用聚醯亞胺薄膜更佳。本申請案第2發明中,使用上述聚醯亞胺薄膜。
作為構成聚醯胺酸之二胺類不特別限制,可以使用聚醯亞胺合成通常使用的芳香族二胺類、脂肪族二胺類、脂環族二胺類等。考量耐熱性之觀點,芳香族二胺類較理想,進一步,具有苯并唑結構之芳香族二胺更理想。若使用有苯并唑結構之芳香族二胺,則有高耐熱性,且能展現高彈性係數、低熱收縮性、低線膨脹係數。又,於要求透光性的情形,宜將脂環族二胺類及二胺類之烴基之氫取代為氟較佳。若使用具有脂環族二胺類、前述二胺類之烴基之氫取代為氟的結構的二胺類,能展現高透明性、低黃色指數、及低霧度。二胺類可以單獨使用也可併用2種以上。
具有苯并唑結構之芳香族二胺不特別限定,例如:5-胺基-2-(對胺基苯基) 苯并唑、6-胺基-2-(對胺基苯基)苯并唑、5-胺基-2-(間胺基苯基)苯并唑、6-胺基-2-(間胺基苯基)苯并唑、2,2’-對伸苯基雙(5-胺基苯并唑)、2,2’-對伸苯基雙(6-胺基苯并唑)、1-(5-胺基苯并唑)-4-(6-胺基苯并唑)苯、2,6-(4,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:5, 4-d’]雙唑、2,6-(4,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:4, 5-d’]雙唑、2,6-(3,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:5, 4-d’]雙唑、2,6-(3,4’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:4, 5-d’]雙唑、2,6-(3,3’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:5, 4-d’]雙唑、2,6-(3,3’-二胺基二苯基)苯并[1,2-d:4, 5-d’]雙唑等。該等之中,胺基(胺基苯基)苯并唑之各異構物較理想,5-胺基-2-(對胺基苯基)苯并唑更理想。在此,「各異構物」,是指胺基(胺基苯基)苯并唑擁有的2個胺基的鍵結位置不同者。例如:上述5-胺基-2-(對胺基苯基)苯并唑、與6-胺基-2-(對胺基苯基)苯并唑、與5-胺基-2-(間胺基苯基)苯并唑、及6-胺基-2-(間胺基苯基)苯并唑,相當於異構物。
脂環族二胺無特殊限定,可列舉1,3-二胺基環己烷、1,4-二胺基環己烷、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,1-雙(4-胺基苯基)環己烷、4,4’-二胺基二環己基甲烷、4,4'-亞甲基雙(2-甲基環己胺)、4,4'-亞甲基雙(2,6-二甲基環己胺)、4,4’-二胺基二環己基丙烷、雙環[2.2.1]庚烷-2,3-二胺、雙環[2.2.1]庚烷-2,5-二胺、雙環[2.2.1]庚烷-2,6-二胺、雙環[2.2.1]庚烷-2,7-二胺、2,3-雙(胺基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷、2,5-雙(胺基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷、2,6-雙(胺基甲基)-雙環[2.2.1]庚烷、3(4),8(9)-雙(胺基甲基)三環[5.2.1.0(2,6)]癸烷、及該等烴中之氫取代為氟者。
作為二胺類,除了上述有苯并唑結構之二胺或脂環族二胺以外,也可使用下列例示的其他二胺。其他二胺,例如:2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、雙苯胺、1,4-雙(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯、2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4’-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]-1,1, 1,3,3, 3-六氟丙烷、間苯二胺、鄰苯二胺、對苯二胺、間胺基苄胺、對胺基苄胺、3,3’-二胺基二苯醚、3,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯醚、3,3’-二胺基二苯基硫醚、3,3’-二胺基二苯基亞碸、3,4’-二胺基二苯基亞碸、4,4’-二胺基二苯基亞碸、3,3’-二胺基二苯基碸、3,4’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基酮、3,4’-二胺基二苯基酮、4,4’-二胺基二苯基酮、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、1,4-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、2,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丁烷、2-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-2-[4-(4-胺基苯氧基)-3-甲基苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)-3-甲基苯基]丙烷、2-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-2-[4-(4-胺基苯氧基)-3, 5-二甲基苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)-3, 5-二甲基苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1, 1,3,3, 3-六氟丙烷、1,4-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]亞碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,4-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、4,4’-雙[(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,1-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、3,4’-二胺基二苯基硫醚、2,2-雙[3-(3-22胺基苯氧基)苯基]-1,1, 1,3,3, 3-六氟丙烷、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]乙烷、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]亞碸、4,4’-雙[3-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯醚、4,4’-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯醚、4,4’-雙[4-(4-胺基-α, α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基酮、4,4’-雙[4-(4-胺基-α, α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基碸、雙[4-{4-(4-胺基苯氧基)苯氧基}苯基]碸、1,4-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯氧基-α, α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯氧基-α, α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-三氟甲基苯氧基)-α, α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-氟苯氧基)-α, α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-甲基苯氧基)-α, α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基-6-氰基苯氧基)-α, α-二甲基苄基]苯、3,3’-二胺基-4,4’-二苯氧基二苯基酮4,4’-二胺基-5, 5’-二苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4, 5’-二苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4-苯氧基二苯基酮、4,4’-二胺基-5-苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4-苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-5’-苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4,4’-二聯苯氧基二苯基酮、4,4’-二胺基-5, 5’-二聯苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4, 5’-二聯苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4-聯苯氧基二苯基酮、4,4’-二胺基-5-聯苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-4-聯苯氧基二苯基酮、3,4’-二胺基-5’-聯苯氧基二苯基酮、1,3-雙(3-胺基-4-苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(3-胺基-4-苯氧基苯甲醯基)苯、1,3-雙(4-胺基-5-苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(4-胺基-5-苯氧基苯甲醯基)苯、1,3-雙(3-胺基-4-聯苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(3-胺基-4-聯苯氧基苯甲醯基)苯、1,3-雙(4-胺基-5-聯苯氧基苯甲醯基)苯、1,4-雙(4-胺基-5-聯苯氧基苯甲醯基)苯、2,6-雙[4-(4-胺基-α, α-二甲基苄基)苯氧基]苯甲腈、及上述芳香族二胺之芳香環上之部分或全部氫原子取代為鹵素原子、碳數1~3之烷基或烷氧基、氰基、或烷基或烷氧基之部分或全部氫原子取代為鹵素原子之碳數1~3之鹵化烷基或經烷氧基取代之芳香族二胺等。
再者,也可以使用以下之脂肪族二胺類。脂肪族二胺類,例如:1,2-二胺基乙烷、1,4-二胺基丁烷、1, 5-二胺基戊烷、1, 6-二胺基己烷、1, 8-二胺基辛烷等。前述脂環族二胺類,例如1,4-二胺基環己烷、4,4’-亞甲基雙(2,6-二甲基環己胺)、二胺基二環己基甲烷等。芳香族二胺類以外的二胺(脂肪族二胺類及脂環族二胺類)的合計量宜為全部二胺類的20質量%以下較理想,更佳為10質量%以下,又更佳為5質量%以下。
構成聚醯胺酸之四羧酸類不特別限制,可使用聚醯亞胺合成通常使用的芳香族四羧酸類、脂肪族四羧酸類、脂環族四羧酸類、或該等酸酐等。其中,芳香族四羧酸類、脂環族四羧酸類為較佳。特別是要求耐熱性的情形,芳香族四羧酸類更佳,於要求透光性的情形,脂環族四羧酸類更理想。此等為酸酐的情形,分子內可有1或2個酸酐結構均可,較佳為有2個酸酐結構(二酸酐)。四羧酸類可以單獨使用也可以併用二種以上。脂環族四羧酸類,例如:環丁烷四羧酸、環戊烷四羧酸、1,2,4, 5-環己烷四羧酸、3,3’, 4,4’-雙環己基四羧酸、雙環[2,2, 1]庚烷-2,3, 5, 6-四羧酸、四環[6, 2, 1,1, 02, 7
]癸烷-4, 5, 9, 10-四羧酸、及該等之酸酐。
作為芳香族四羧酸酐類不特別限定,宜為有苯均四酸殘基,亦即來自苯均四酸之結構較佳。如此的芳香族四羧酸,例如:苯均四酸二酐、3,3’, 4,4’-聯苯四羧酸二酐、4,4’-氧基二鄰苯二甲酸二酐、3,3’, 4,4’-二苯基酮四羧酸二酐、3,3’, 4,4’-二苯基碸四羧酸二酐、2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷酸二酐等。 芳香族四羧酸類,於重視耐熱性的情形,例如:全部四羧酸類的80質量%以上較理想,更佳為90質量%以上,又更佳為95質量%以上。
聚醯胺酸,於須要耐熱性的情形,尤其以下列組合之二胺類與四羧酸類構成較佳。 A. 具有苯均四酸殘基之芳香族四羧酸、與具有苯并唑結構之芳香族二胺之組合。 B. 具有聯苯四羧酸骨架之芳香族四羧酸、與具有苯二胺骨架之芳香族二胺之組合。 C. 具有苯均四酸殘基之芳香族四羧酸、與具有二胺基二苯醚骨架之芳香族二胺之組合。 尤其,針對C,進一步混合二氧化矽系的化合物的話,於使物性提高的觀點較理想。又,聚醯胺酸,除了上述二胺類及四羧酸類以外,還可含有例如環己烷-1,2, 4-三羧酸酐等三羧酸類。
聚醯胺酸,於須要透光性的情形,尤其由下列組合的二胺類與四羧酸類構成較佳。 D. 具有環丁烷骨架之脂環族四羧酸、與帶有烴基經氟化之聯苯胺骨架之二胺及帶有烴基經氟化之苯醚骨架之二胺的混合物的組合。 又,帶有聯苯胺骨架之二胺與帶有苯醚骨架之二胺的摻合比率,以重量比計,為0:100~100:0均可。
二胺類與四羧酸類之比例,相對於二胺類1莫耳,四羧酸類較佳為0.9~1.1莫耳,更佳為0.95~1.05莫耳,又更佳為0.98~1.02莫耳。
使二胺類與四羧酸類反應(聚合)而獲得聚醯胺酸時使用的溶劑,只要是原料單體及生成之聚醯胺酸都可溶解者即可,不特別限定,極性有機溶劑較理想,例如:N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙醯基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N, N-二乙基甲醯胺、N, N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、六甲基磷酸醯胺、乙基賽珞蘇乙酸酯、二乙二醇二甲醚、環丁碸、鹵化苯酚類等。該等溶劑可以單獨使用也可以併用2種以上。此等溶劑之使用量,只要是為了溶解原料單體之充分量即可,具體使用量,可列舉使全部單體佔反應液(溶解單體之溶液)之量成為通常5~40質量%,較佳為10~30質量%之量。
為了獲得聚醯胺酸之聚合反應(以下也簡稱為「聚合反應」)的條件,可適用以往公知的條件,例如:於有機溶劑中,0~80℃的溫度範圍連續攪拌及/或混合10分鐘~30小時。視須要,可將聚合反應分割進行,或使反應溫度上升下降。單體的添加順序不特別限制,宜在二胺類的溶液中添加四羧酸類為較佳。
又,於聚合反應中進行真空脫泡,對於製造良質的聚醯胺酸溶液為有效。再者,也可以於聚合反應前於二胺類添加少量封端劑而控制聚合。封端劑可列舉二羧酸酐、三羧酸酐、苯胺衍生物等。該等之中,具體而言,鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、4-乙炔基鄰苯二甲酸酐、4-苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐、乙炔基苯胺較理想,尤佳為馬來酸酐。使用封端劑的情形,使用量相對於二胺類1莫耳較佳為0.001~1.0莫耳。
利用聚合反應獲得之聚醯胺酸溶液之還原黏度宜為1.6~7.0dl/g之範圍較理想,1.8~5.8dl/g之範圍更理想,2.1~5.3dl/g之範圍又更理想。利用聚合反應獲得之聚醯胺酸溶液中,聚醯胺酸所佔質量較佳為5~40質量%,更佳為10~30質量%。前述聚醯胺酸溶液之黏度,考慮輸液之安定性,以Brookfield黏度計進行之測定(25℃)中為10~2000Pa‧s較佳,更佳為100~1000 Pa‧s。
於利用聚合反應獲得之聚醯胺酸溶液中,為了進一步提高聚醯亞胺薄膜之性能,也可以添加消泡劑、塗平劑、阻燃劑等各種添加物。該等之添加方法、添加時期無特殊限定。
本發明中,為了提高聚醯亞胺層之性能,也可以於聚醯胺酸溶液加入填料。本發明中之填料,是指由沉積平均粒徑為0.001~10μm之無機物構成之微粒,可使用包括金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、滑石、雲母、黏土、其他黏土礦物等的粒子,較佳為使用氧化矽、磷酸鈣、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、焦磷酸鈣、羥基磷灰石、碳酸鈣、玻璃填料等金屬氧化物、磷酸鹽、碳酸鹽。
由利用聚合反應獲得之聚醯胺酸溶液形成聚醯亞胺薄膜時,可採用將聚醯胺酸溶液在聚醯亞胺薄膜製作用支持體上塗佈並乾燥以獲得生坏薄膜(自支持性之前驅體薄膜),其次將生坏薄膜進行熱處理以使其進行醯亞胺化反應的方法。向支持體塗佈聚醯胺酸溶液,例如:旋塗、刮刀塗佈、塗抹、缺角輪塗佈(comma coat)、網版印刷法、狹縫塗佈、反向塗佈、浸塗等,此外也包括從附狹縫的口部流延、利用擠壓機進行擠壓等,但不限於此等,可以適當使用以往公知的溶液塗佈方法。聚醯胺酸溶液之塗佈量可因應所望之聚醯亞胺薄膜之膜厚適當設定。將已塗佈的聚醯胺酸溶液乾燥時的加熱溫度宜為50℃~120℃較理想,80℃~100℃又更佳。乾燥時間宜為5分鐘~3小時較理想,15分鐘~2小時又更佳。乾燥後之生坏薄膜中之殘留溶劑量為25~50質量%較理想,35~45質量%又更佳。生坏薄膜進行熱處理時之溫度例如150~550℃較理想,更佳為280~520℃。熱處理時間宜為0.05~10小時較理想。
聚醯亞胺層及聚醯亞胺薄膜,考量耐熱性之觀點,玻璃轉移溫度為250℃以上,較佳為300℃以上,更佳為350℃以上,或於500℃以下之區域未觀測到玻璃轉移點最理想。考量透明性之觀點,380nm~700nm中之平均光線透射率(以下簡稱為「平均光線透射率」)較佳為85%以上,更佳為87%以上,又更佳為89%以上,霧度(HAZE)較佳為1.0%以下,更佳為0.8%以下,又更佳為0.6%以下,YI值(黃色指數)較佳為20以下,更佳為10以下,又更佳為5以下,再更佳為3以下。本發明中之玻璃轉移溫度係利用示差熱分析(DSC)求得,平均光線透射率、霧度、及YI值可依例如實施例中後述方法測定。
本發明中之聚醯亞胺層及聚醯亞胺薄膜之拉伸彈性係數為0.3~12.0GPa較佳,0.6~11.2GPa更佳,1.2~10.0GPa又更佳。薄膜之拉伸彈性係數比前述範圍低的話,由輸送設備等施加的張力所致變形增大,操作性或形成元件時有發生障礙之虞,另一方面,比前述範圍高的話,薄膜的剛性變得太強,有撕裂強度或可撓性降低之虞。又,薄膜之拉伸彈性係數可依例如實施例後述方法測定。
聚醯亞胺層及聚醯亞胺薄膜於30℃至300℃間之平均線膨脹係數(CTE)較佳為-10ppm/℃~+50ppm/℃,更佳為-5ppm/℃~+20ppm/℃,又更佳為-5ppm/℃~+15ppm/℃,尤佳為-3ppm/℃~+10ppm/℃。若落於此範圍外,和無機基板的線膨脹係數的差變大,故於加熱處理中會有聚醯亞胺層與無機基板易剝離之虞。又,金屬或陶瓷等無機基板,其CTE多於溫度範圍無變化,但聚醯亞胺層有時在溫度範圍內會有CTE變化的情形。因此測定下限也可替換為0℃、30℃、50℃,測定上限也可替換為200℃、300℃、400℃。例如:本發明中,聚醯亞胺層之線膨脹係數使用30℃~300℃之平均值或30℃~210℃之平均值,但取決於用途,注重的溫度範圍會改變,考量於高溫之處理,有調整30℃至400℃之範圍的情形,也有調成100℃至400℃之範圍的情形,於考量回流處理時,有時會有調成-50℃至280℃之範圍的情形,重視使用溫度範圍為0℃至280℃之範圍的情形。
本發明中之聚醯亞胺薄膜之斷裂強度為60MPa以上,較佳為120MP以上,更佳為240MPa以上。斷裂強度之上限無限制,但事實上未達約1000MPa。又,在此,前述聚醯亞胺薄膜之斷裂強度是指聚醯亞胺薄膜之縱方向與橫方向的平均值。
本發明之聚醯亞胺薄膜的熱收縮率,於400℃加熱1小時時為0.5%以下較佳。此特性,可藉由在聚醯亞胺薄膜原料之中,使用50mol%以上的苯均四酸作為四羧酸二酐,並同時使用50mol%以上之對苯二胺或有苯并唑結構之二胺,或使用有1或2個芳香環的四羧酸酐、及85mol%以上之對苯二胺作為二胺成分而獲得。
本發明中之聚醯亞胺薄膜之厚度不均為20%以下較佳,更佳為12%以下,又更佳為7%以下,尤佳為4%以下。厚度不均若超過20%,有難適用在狹小部的傾向。又,薄膜的厚度不均,可以用例如接觸式之膜厚計從被測定薄膜隨機抽出約10點位置並測定薄膜厚,依據下式求取。 薄膜之厚度不均(%)=100×(最大薄膜厚-最小薄膜厚)÷平均薄膜厚
本發明中之聚醯亞胺層之厚度不特別限定,宜為1μm~200μm較理想,更佳為3μm~60μm。該等聚醯亞胺層之厚度不均也宜為20%以下較佳,10%以下又更佳。聚醯亞胺層之厚度若未達1μm,厚度之控制困難,且恐有不易從支持體剝離之虞,若超過200μm,當從第2無機基板剝離時,有引起聚醯亞胺層彎折等或可撓性疊層體的可撓性消失的可能性。藉由使用帶有前述範圍之厚度的聚醯亞胺層,對於感測器等元件的高性能化或電子零件的輕薄短小化有大貢獻。
使用聚醯亞胺薄膜作為聚醯亞胺層的情形,其製造時宜以捲繞成寬300mm以上、長度為10m以上的長形聚醯亞胺薄膜的形態獲得較理想,更理想為以捲繞在捲繞核的輥狀聚醯亞胺薄膜的形態。
使用聚醯亞胺薄膜作為聚醯亞胺層的情形,為了確保操作性及生產性,宜於構成薄膜之聚醯亞胺中添加、含有滑動材(粒子),以對於聚醯亞胺薄膜表面賦予微細的凹凸而確保滑動性較佳。前述滑動材(粒子)係由無機物構成的微粒,可使用包括金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、滑石、雲母、黏土、其他黏土礦物等的粒子。較佳為使用氧化矽、磷酸鈣、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、焦磷酸鈣、羥基磷灰石、碳酸鈣、玻璃填料等金屬氧化物、磷酸鹽、碳酸鹽。滑動材可以僅使用1種,也可使用2種以上。
前述滑動材(粒子)之體積平均粒徑通常為0.001~10μm,較佳為0.03~2.5μm,更佳為0.05~0.7μm,更佳為0.05~0.3μm。該體積平均粒徑係以利用光散射法獲得之測定值作為基準。粒徑若小於下限,則聚醯亞胺薄膜難以工業化生產,若超過上限,表面凹凸變得太大,會有貼附強度減弱或貼附時氣泡數增加等實用上出現障礙之虞。
前述滑動材之添加量,相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分而言,為0.02~50質量%,添加量之上限較佳為5質量%,更佳為3質量%,又更佳為1.0質量%,尤佳為0.4質量%,添加量的下限較佳為0.04質量%,更佳為0.08質量%,又更佳為0.20質量%。滑動材的添加量若太少,難期待滑動材添加效果,滑動性的確保不是那麼好,有時聚醯亞胺薄膜輥捲繞時會有障礙,若太多,薄膜之表面凹凸變得太大,即使可確保滑動性,仍有導致平滑性下降、聚醯亞胺薄膜斷裂強度或斷裂伸長度下降、CTE上昇等課題之虞。
於聚醯亞胺薄膜添加、含有滑動材(粒子)的情形,可成為滑動材均勻分散的單層聚醯亞胺薄膜,但也可例如為其中一面由含滑動材之聚醯亞胺薄膜構成,另一面由不含滑動材或即使含滑動材但滑動材含量為少量的聚醯亞胺薄膜構成的多層聚醯亞胺薄膜。如此的多層聚醯亞胺薄膜中,可藉由對於其中一層(薄膜)表面賦予微細凹凸而以該層(薄膜)確保滑動性,能確保良好操作性或生產性。以下針對該多層的聚醯亞胺薄膜之製造説明。
多層聚醯亞胺薄膜,宜使用例如:聚醯胺酸溶液(聚醯亞胺之前驅體溶液)係滑動材(較佳為約平均粒徑0.05~2.5μm)相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分的含量為0.05質量%~50質量%(較佳為0.1~3質量%,更佳為0.20~1.0質量%),及不含滑動材或滑動材之含量為少量(較佳為相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分為0.3質量%以下,更佳為0.01質量%以下)的2種聚醯胺酸溶液製造較佳。多層聚醯亞胺薄膜之多層化(疊層)方法,只要是兩層的密合不生問題即可,並不特別限定,且只要是能不介隔黏著劑層等而密合者即可。例如:i)製作其中一聚醯亞胺薄膜後,在此聚醯亞胺薄膜上將另一聚醯胺酸溶液連續塗佈並予以醯亞胺化的方法、ii)將其中一聚醯胺酸溶液流延並製作聚醯胺酸薄膜後,在此聚醯胺酸薄膜上將另一聚醯胺酸溶液連續塗佈後予以醯亞胺化的方法;iii)利用共擠製之方法;iv)在不含滑動材或滑動材含量為少量的以聚醯胺酸溶液形成的薄膜之上,以噴塗、T模塗等塗佈含多量滑動材的聚醯胺酸溶液等並予以醯亞胺化的方法等。較佳為上述i)、上述ii)的方法。
多層聚醯亞胺薄膜中之各層的厚度比率不特別限定,若令以含有多量滑動材之聚醯胺酸溶液形成的薄膜(層)為(a)層、以不含滑動材或滑動材含量少的聚醯胺酸溶液形成的薄膜(層)為(b)層,(a)層/(b)層宜為0.05~0.95為較佳。(a)層/(b)層若超過0.95,(b)層常會喪失平滑性,另外,未達0.05的的情形,表面特性的改良效果不足,有時會喪失易滑性。
就聚醯亞胺層而言,於無機基板上塗佈聚醯胺酸溶液並乾燥後利用加熱或化學處理予以醯亞胺化而成為聚醯亞胺層的情形,或塗佈溶劑可溶性聚醯亞胺樹脂後使其乾燥並製成聚醯亞胺層的情形,或進一步將部分醯亞胺化未完成的聚醯胺酸溶液和溶劑可溶性聚醯亞胺樹脂從混合狀態進行乾燥及一部分醯亞胺化而成為聚醯亞胺層的情形,聚醯胺酸溶液及/或聚醯亞胺樹脂溶液之塗佈可利用例如旋塗、刮刀塗佈、塗抹器、缺角輪塗佈、網版印刷法、從附狹縫之口部流涎、利用擠製機擠製、狹縫塗佈、反向塗佈、浸塗等方式進行,但不限於此等,可適當使用以往公知溶液之塗佈方法。以下總合將於無機基板上塗佈聚醯胺酸溶液並乾燥後利用加熱或化學處理予以醯亞胺化而成為聚醯亞胺層的情形,或塗佈溶劑可溶性聚醯亞胺樹脂後使其乾燥並製成聚醯亞胺層的情形,或進一步將部分醯亞胺化未完成的聚醯胺酸溶液和溶劑可溶性聚醯亞胺樹脂從混合狀態進行乾燥及一部分醯亞胺化而成為聚醯亞胺層的情形,為「使溶液在無機基板上形成聚醯亞胺層化的情形」。
聚醯亞胺層,於使用在溶液使無機基板上形成聚醯亞胺層化而得之聚醯亞胺層的情形,將聚醯胺酸溶液乾燥時的加熱溫度為50~120℃較理想,80℃~100℃又更佳。處理時間宜為5min~3hr較理想,15min~2hr又更佳。乾燥後之殘存溶劑量為25%~50%較佳,35~45%又更佳。
將乾燥後之聚醯胺酸加熱而製作聚醯亞胺層時之加熱溫度為150~500℃較理想,300~450℃又更佳。加熱時間為3min~10hr為較佳。加熱處理通常係以階段性或連續升溫的狀態進行。升溫速度較佳為0.2~20℃/min,更佳為0.3~10℃/min以下,尤佳為0.5~5℃/min以下。
於連續的升溫的狀態進行利用加熱所為之醯亞胺化的情形,宜從100℃以升溫速度0.5~20℃/min連續升溫至最高到達溫度150℃~500℃,並於最高到達溫度保持0.1~120min的條件為較佳。更佳為升溫速度為1~10℃/min、最高到達溫度為300~480℃、於最高到達溫度之保持時間為1~60min,最佳為升溫速度為2~5℃/min、最高到達溫度為400~450℃、於最高到達溫度之保持時間為5~30min。又,在此,為求簡便,分成乾燥步驟與醯亞胺化步驟説明,但是實際上,乾燥和醯亞胺化係同時並行地進行。在比較低溫的乾燥步驟,主要進行乾燥,在比較高溫的醯亞胺化步驟,主要進行醯亞胺化反應。不分乾燥步驟與醯亞胺化步驟,而以連續熱處理進行的話,是工業化生產的理想態樣。
關於利用加熱所為之乾燥、及醯亞胺化之升溫條件,宜為於80℃進行30min、然後於100℃進行90min的乾燥後,以5℃/min的升溫速度升溫至達400℃,於400℃保持5min尤佳。
本發明中,當聚醯亞胺層係使用有溶液可溶性的聚醯亞胺樹脂等,在無機基板上使其聚醯亞胺層化而得之聚醯亞胺層的情形,塗佈樹脂溶液後之乾燥溫度宜為150~380℃較理想,185~330℃又更佳。加熱時間為3min~10hr為較佳。加熱處理通常係於階段性或連續升溫狀態進行。升溫速度較佳為0.2~20℃/min,更佳為0.3~10℃/min以下,尤佳為0.5~5℃/min以下。
本發明中,就聚醯亞胺層而言,當係使用熱塑性聚醯亞胺樹脂等,在無機基板上使其硬化的情形,宜將樹脂材料於比熔點或軟化溫度高35℃以上的溫度熔融,並以熔融狀態塗佈在無機基板上,以比20℃/min慢的速度冷卻至室溫較佳。熔融時之溫度若未在此範圍內,易生塗佈不均。熔融溫度之上限不特別設限,宜為300℃以下、或不比熔點或軟化溫度高出200℃之溫度較佳。若超過此溫度,樹脂材料劣化顯著,有時獲得的製品的機械強度不足。
<表面處理> 對於前述聚醯亞胺層、聚醯亞胺薄膜及/或無機基板先施以表面處理為重要。藉由施以表面處理,聚醯亞胺層、聚醯亞胺薄膜及/或無機基板之表面被改質成存在官能基的狀態(所謂活化狀態),聚醯亞胺層與無機基板之黏著成為良好。
表面處理為乾式或濕式之表面處理,不特別限定,乾式處理宜為電漿處理、電暈處理、紫外線‧電子束‧X射線等活性能量射線照射處理、火燄處理較理想,濕式處理宜為偶聯劑處理、使薄膜表面接觸酸或鹼溶液之處理為較佳。其中,電漿處理及偶聯劑處理尤佳。電漿處理,包括在真空中之RF電漿處理、微波電漿處理、微波ECR電漿處理、大氣壓電漿處理、電暈處理等,也包括含氟之氣體處理、使用離子源之離子植入處理、使用PBII法之處理、火燄處理、ITRO處理等。該等之中,於真空中之RF電漿處理、微波電漿處理、大氣壓電漿處理尤佳。偶聯劑處理包括矽烷系偶聯劑、鈦酸酯系偶聯劑、鋁酸鹽系偶聯劑、鋯酸鹽系偶聯劑等。該等之中,矽烷系偶聯劑尤佳,且其中帶有胺基或環氧基之矽烷系偶聯劑最理想。
<電漿處理> 電漿處理的適當條件,宜為將氧電漿、CF4
、C2
F6
等含氟的電漿等已知化學蝕刻效果高的電漿、或如AR電漿之物理性能量對於聚醯亞胺層表面提供,以物理蝕刻效果高的電漿進行的處理較理想。又, CO2
、H2
、N2
等電漿、及該等之混合氣體、或進一步附加水蒸氣亦為理想。目標為以短時間處理的情形,宜為電漿之能量密度高、電漿中之離子所帶動能高者、活性物質之數密度高的電漿較理想。考量此觀點,微波電漿處理、微波ECR電漿處理、利用易打入高能離子之離子源進行之電漿照射、PBII法等亦為理想。
電漿處理帶有的效果有:上述表面官能基之加成、及伴隨的接觸角變化、黏著性提高、表面污染去除等,此外,尚有稱為去膠渣(desmear)的伴隨加工之不規則形狀物除去等表面的蝕刻效果。尤其,因高分子和陶瓷在容易蝕刻度方面完全不同,所以僅會將比陶瓷的鍵結能低的高分子予以選擇性蝕刻。所以,在有蝕刻作用的氣體物質或放電條件中,也有只選擇性蝕刻高分子而使滑動材(也稱為粒子、填料)露出的作用。
又,前述電漿處理以外可獲得聚醯亞胺層表面之蝕刻作用的方式,可列舉也併用藥液的情形的利用研磨墊進行研磨、刷磨、利用浸有藥液的海綿所為之研磨、在研磨墊中加入研磨粒子者進行研磨、噴砂(sandblast)、濕噴砂等,可以將此等方式和電漿處理一起併用。
前述電漿處理可以僅對聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜的單面施行,也可以對兩面施行。於單面進行電漿處理的情形,可藉由在平行平板型電極的以電漿處理過的單側電極上,接觸設置聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜,以只對於聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜之未和電極接觸之側施以電漿處理。又,若在2片電極間之空間以電性漂浮的狀態設置聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜的話,能對於兩面進行電漿處理。又,可在聚醯亞胺層或在聚醯亞胺薄膜的單面貼有保護薄膜的狀態進行電漿處理,以進行單面處理。又,保護薄膜不僅可使用附黏接劑的PET薄膜或烯烴薄膜,也可使用在更高耐熱性之PI基材或PEN基材塗佈了黏接劑者。
對於聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜(坏料)施行電漿處理的步驟,考量處理效率的觀點,宜以捲軸式(roll to roll)處理進行較佳。聚醯亞胺層於使用聚醯亞胺薄膜時,在已實施電漿處理的聚醯亞胺薄膜輥也有滑動材存在,所以就輥而言的操作性和電漿處理前為同等。
依以上方式施行了電漿處理的聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜之表面形態,當以後述AFM法觀察其一面時,兩面的Ra
宜為0.1nm~0.95nm較佳,0.25nm~0.7nm更佳。藉此,可成為已賦予了黏著性提高,有適於和無機基板以無黏著劑接合‧疊層的平滑程度的面者。Ra
為0.1nm以下時,於製作將聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜以捲軸式(roll to roll)處理操作的輥時,輥在捲繞時容易出現不滑動而有起皺或黏連的不良現象。又,Ra
為0.95nm以上時,和無機基板的接合強度有時不足,且接合面的聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜-無機基板界面易出現氣泡。
也可以對於無機基板側施以電漿處理,電漿處理後之可撓性疊層體之無機基板側之表面(和聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜的接合面的相反面)的Ra
宜為0.05nm~0.7nm較佳,0.05nm~0.5nm更佳,又更佳為0.05nm~0.3nm。可撓性疊層體之無機基板側之表面的Ra
為0.05nm~0.7nm的話,在製作精緻的電氣電路或半導體元件方面尤佳,例如Ra
超過0.7nm的情形,會變得不具必要平滑程度,有時會對於在其上形成的金屬箔膜或元件等於黏著性、平滑性等方面造成不利影響。
<偶聯劑處理> 偶聯劑處理使用之偶聯劑,係作為有在無機基板與聚醯亞胺層之間以物理性或化學性插入且提供兩者間之黏著力的作用的化合物。偶聯劑無特別限定,尤其帶有胺基或環氧基的偶聯劑為較佳。偶聯劑之理想具體例,可以列舉N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基一亞丁基)丙胺、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽基丙基)四硫醚、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、參-(3-三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯、氯甲基苯乙基三甲氧基矽烷、氯甲基三甲氧基矽烷、參-(3-三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯、及該等之寡聚物,及寡聚物和單體的混合物等。
本發明使用之偶聯劑,除了上述以外,還可使用例如:1-巰基-2-丙醇、3-巰基丙酸甲酯、3-巰基-2-丁醇、3-巰基丙酸丁酯、3-(二甲氧基甲基矽基)-1-丙烷硫醇、4-(6-巰基己醯基)苯甲醇、11-胺基-1-十一烯硫醇、11-巰基十一基膦酸、11-巰基十一基三氟乙酸、2,2’-(伸乙基二氧)二乙烷硫醇、11-巰基十一基三(乙二醇)、(1-巰基十一-11-基)四(乙二醇)、1-(甲基羧基)十一-11-基)六(乙二醇)、羥基十一基二硫醚、羧基十一基二硫醚、羥基十六基二硫醚、羧基十六基二硫醚、肆(2-乙基己氧基)鈦、二辛氧基雙(辛二醇酸) 鈦、三丁氧基單乙醯基丙酮鋯、單丁氧基乙醯基丙酮雙(乙基乙醯乙酸)鋯、三丁氧基單硬脂酸鋯、乙醯烷氧基二異丙酸鋁、鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸丁酯二聚物、鈦酸四辛酯、乙醯基丙酮鈦、四乙醯基丙酮鈦、乙基乙醯乙酸鈦、辛二醇鈦、乳酸鈦、乳酸鈦銨鹽、三乙醇胺化鈦(triethanol aminate titan)、鈦酸第三戊酯、鈦酸四第三丁酯、鈦酸四硬脂酯、1,3-丙烷二氧雙(乙基乙醯乙酸)鈦、異硬脂酸鈦、二乙醇胺化鈦、胺基乙胺基乙醇酸鈦、鋯酸正丙酯、鋯酸正丁酯、四乙醯基丙酮鋯、鋯單乙醯基丙酮、硬脂酸鋯、乳酸鋯銨鹽、及該等之寡聚物,及寡聚物與單體之混合物等。
尤其理想的偶聯劑,例如N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基一亞丁基)丙胺、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、胺基苯基三甲氧基矽烷、胺基苯乙基三甲氧基矽烷、胺基苯胺基甲基苯乙基三甲氧基矽烷、參-(3-三甲氧基矽基丙基)異氰尿酸酯、及該等之寡聚物,及寡聚物與單體之混合物等。處理要求特別高耐熱性的情形,宜為在矽與胺基之間以芳香族連結者較理想。
作為施以偶聯劑處理而形成偶聯處理層之方法,可採用以下方法:將偶聯劑直接或以溶劑等稀釋後塗佈在無機基板及/或聚醯亞胺層並乾燥,進行熱處理之方法;於偶聯劑本身或經溶劑等稀釋而得之溶液中浸漬無機基板及/或聚醯亞胺層後進行乾燥,並進行熱處理之方法;於聚醯亞胺層製作時添加並在製作聚醯亞胺層的同時進行偶聯劑處理之方法等。偶聯劑之塗佈量(附著量或含量),只要適當設成使形成之偶聯處理層之膜厚成為後述厚度即可。熱處理時的條件較佳為於50~250℃,更佳為75~165℃,又更佳為於95~155℃之溫度加熱較佳為10秒~5小時,更佳為30秒~2小時。加熱溫度過高或時間過長的話,有時會發生偶聯劑之分解或不活化,加熱溫度若太低或時間太短,固定不夠。上述於液相之塗佈方法,可列舉使用將矽烷偶聯劑以醇等溶劑稀釋而得之溶液進行旋塗法、簾塗法、浸塗法、狹縫模塗法、照相凹版塗佈法、桿塗法、缺角輪塗佈法、塗抹法、網版印刷法、噴墨法等一般的液體塗佈方法。使用於液相之塗佈方法的情形,塗佈後宜快速乾燥,再以上述熱處理條件進行熱處理較佳。藉由熱處理,偶聯劑和被塗佈面之表面利用化學反應而鍵結。又,進行偶聯劑處理時,已知處理中的pH會大幅影響性能,取決於pH,有時會發生凝集現象,宜調整適當pH,儘可能減少凝集較理想。
本發明中之矽烷偶聯劑之塗佈方法,除了上述於液相之塗佈方法以外,可使用於氣相之塗佈方法。 利用氣相法所為之塗佈,係將基板暴露在矽烷偶聯劑之蒸氣,亦即暴露在實質為氣體狀態之矽烷偶聯劑以進行。矽烷偶聯劑之蒸氣,可藉由將液體狀態之矽烷偶聯劑加溫到40℃~矽烷偶聯劑之沸點左右的溫度以獲得。矽烷偶聯劑之沸點取決於化學結構而異,大約為100~250℃之範圍。惟加熱至200℃以上的話,恐有引起矽烷偶聯劑之有機基側的副反應之虞,故不理想。 將矽烷偶聯劑加溫的環境,可於加壓下、大致常壓下、減壓下進行均可,於促進矽烷偶聯劑之氣化的情形,宜於大致常壓下或減壓下為較佳。有許多矽烷偶聯劑為可燃性液體,故宜於密閉容器內,較佳為將容器內取代為鈍性氣體後進行氣化作業較佳。 將無機基板暴露在矽烷偶聯劑的時間不特別限制,宜為20小時以內,較佳為60分鐘以內,更佳為15分鐘以內,又更佳為1分鐘以內。 將無機基板暴露在矽烷偶聯劑的期間的無機基板溫度,考量矽烷偶聯劑之種類及須求的矽烷偶聯劑層的厚度,宜控制在-50℃至200℃之間的適當溫度較佳。 已暴露在矽烷偶聯劑的無機基板,較佳為暴露後於70℃~200℃,更佳為75℃~150℃加熱。利用該加熱,無機基板表面的羥基等和矽烷偶聯劑之烷氧基或矽氮烷(silane)基反應,且矽烷偶聯劑處理結束。加熱須要的時間在10秒以上10分鐘程度以內。溫度若太高、時間太長的情形,有偶聯劑發生劣化的情形。若太短,則得不到處理效果。又,於暴露在矽烷偶聯劑的基板的溫度已為80℃以上的情形也可省略事後的加熱。 本發明中,宜將無機基板的矽烷偶聯劑塗佈面保持朝下而暴露於矽烷偶聯劑蒸氣較佳。液相之塗佈方法,無機基板的塗佈面必定在塗佈中及塗佈前後為朝上,所以無法否定作業環境下的漂浮異物等會沉積在無機基板表面的可能性。但因為利用氣相的塗佈方法無機基板可保持朝下,所以能大幅減少環境中的異物附著。 又,對於矽烷偶聯劑處理前之無機基板表面以短波長紫外線/臭氧照射等方法予以清潔、或以液體洗滌劑清潔等,是有意義的理想操作。
<圖案形成> 本申請案第1發明之剛性複合疊層板之製造方法中,在前述第2接合面之表面處理後將第2接合面之表面處理層的一部分不活化處理而形成規定的圖案。藉此可刻意做出在第2無機基板與可撓性疊層體之間(第2接合面)剝離強度較強部分與較弱部分。又,將表面處理層進行不活化處理,包括:物理性地去除表面處理層 (所謂蝕刻)、物理性地將表面處理層予以微觀地遮蓋、將表面處理層予以化學性地改性。 作為將表面處理層的一部分予以選擇性不活化處理而形成規定圖案的方法,可以用遮罩暫時將因應規定圖案的部分予以被覆或遮蔽後,實施全面蝕刻等,之後去除遮罩,若可能的話,也可以直寫方式因應規定圖案進行蝕刻等。就遮罩而言,一般而言因應蝕刻方法適當選用作為光阻、光罩、金屬遮罩等使用的者即可。
圖案形狀可以因應疊層元件的種類等適當設定,不特別限定。若舉一例,如圖1所示,可列舉:如圖1之(1),只在剛性複合疊層板的外周部配置良好黏著部分11,在剛性複合疊層板之內部配置易剝離部分12的圖案,和如圖1之(2)、(3)所示,在疊層體的外周部和內部同時都以線狀配置良好黏著部分1的圖案。
前述不活化處理宜進行選自於由噴砂處理、真空電漿處理、大氣壓電漿處理、電暈處理、活性放射線照射處理、活性氣體處理及藥液處理構成之群組中之至少1種較佳。
前述噴砂處理,係指將平均粒徑為0.1~1000μm的粒子和氣體或液體一起向對象物吹送的處理。本發明中,宜採用使用在可能的範圍內的平均粒徑小的粒子的噴砂處理較佳。 前述真空電漿處理,係指使對象物暴露在減壓氣體中因放電而生之電漿、或使因該放電而生的離子碰撞對象物的處理。氣體可以使用氖氣、氬氣、氮氣、氧氣、氟化碳、二氧化碳、氫等單獨一種或混合氣體。 前述大氣壓電漿處理,是指使對象物暴露於放置在大約大氣壓氣體環境下的氣體中產生的放電所生的電漿中、或使因該放電而生之離子碰撞對象物的處理。氣體可以使用氖氣、氬氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、氫氣等的單獨一種或混合氣體。
前述電暈處理,是指使對象物暴露在放置於大概大氣壓氣體環境下之氣體中產生的電暈放電氣體環境、或使因該放電而生之離子碰撞對象物之處理。 前述活性放射線照射處理,是指照射電子束、alpha射線、X射線、beta射線、紅外線、可見光線、紫外線、雷射光照射處理等放射線的處理。又,進行雷射光照射處理時,特別以直寫方式進行處理為簡單。又,於此情形,即使是可見光雷射仍有遠大於一般的可見光線的能量,所以本發明中,可作為活性放射線的一種來操作。 前述活性氣體處理,是指使對象物暴露在具有能使前述表面處理層產生化學性或物理性變化之活性的氣體,例如鹵素氣體、鹵化氫氣體、臭氧、高濃度之氧氣、氨氣、有機鹼、有機酸等的氣體的處理。 前述藥液處理,是指使對象物暴露在有能使前述表面處理層產生化學性或物理性變化之活性之液體,例如鹼溶液、酸溶液、還原劑溶液、氧化劑溶液等液體、或溶液的處理。
尤其,考量生產性之觀點,前述不活化處理宜使用組合活性放射線與遮罩的方法、或組合大氣壓電漿處理和遮罩的方法較理想。就活性放射線處理而言,考量經濟性、安全性的觀點,宜為紫外線照射處理,亦即紫外線照射處理為較佳。又,若為紫外線照射處理,藉由選擇有紫外線透射性者作為第2無機基板,於第2無機基板進行表面處理後,能從和已實施該處理之面為相反的面直接描繪或介隔遮罩而照射紫外線照射。由以上可知,本發明中宜利用紫外線照射進行不活化處理較佳,以下詳細説明。
本發明中之紫外線照射處理,是指在發生波長400nm以下之紫外線(紫外線光)的裝置中,放入已施以表面處理的聚醯亞胺層及/或第2無機基板,進行紫外線照射的處理,紫外線光波長較佳為260nm以下,更佳為200nm以下之短波長。若於氧存在的環境下照射該短波長的紫外線光,會對於試樣(表面處理層)施加紫外線光的能量,且同時在試樣附近產生處於激發狀態的活性氧或臭氧,能更有效地進行本發明之不活化處理。惟, 170nm以下之波長,因氧所致之紫外線光的吸收顯著,故須做使紫外線光到達表面處理層的考慮。在完全無氧氣環境下的照射,不會展現因活性氧或臭氧所致之表面改質(不活化)之效果,須要費事使紫外線光通過且同時活性氧、臭氧也到達。例如以下方法為有效:裝置設計為在氮氣環境中放置紫外線光源,使紫外線光穿透石英玻璃而到達,藉此使石英玻璃到表面處理層的距離縮短,抑制紫外線光吸收,此外,尚有使氣體環境不是通常大氣而是控制了氧量者,而控制紫外線光之氧吸收之方法、控制紫外線光源、偶聯處理層間之氣體之流動等,亦是有效控制紫外線光穿透及臭氧產生量的方法。
紫外線光之照射強度,宜當使用在至少150nm~400nm之波長範圍有感度之峰部的紫外線光量計測定時為5mW/cm2
以上較理想,200mW/cm2
以下的話,在防止無機基板變質方面較理想。紫外線光的照射時間宜為5秒~30分鐘較理想,更佳為10秒~20分鐘,又更佳為15秒~15分鐘。若換算為累積光量,宜為25mJ/cm2
~360000mJ/cm2
較理想,較佳為50mJ/cm2~240000mJ/cm2
,更佳為75mJ/cm2
~120000mJ/cm2
。
進行紫外線照射處理時之圖案形成,係藉由特地製出照光部分、及未照光部分以進行。作為形成圖案之方法,有製出遮蔽紫外線光之部分及未遮蔽紫外線光的部分、或掃描紫外線光的方法等。為了使圖案的端部明確,在遮斷紫外線光的同時,也以遮罩被覆第2無機基板為有效。又,利用紫外線雷射之平行光線掃描亦有效。
紫外線照射處理使用的光源無特殊制限,例如:準分子燈、低壓水銀燈、高壓水銀燈、Xe準分子雷射、ArF準分子雷射、KrF準分子雷射、Xe燈、XeCl準分子雷射、XeF準分子雷射、Ar雷射、D2燈等。其中,準分子燈、低壓水銀燈、Xe準分子雷射、ArF準分子雷射、KrF準分子雷射等為較佳。
取決對於經以上所述不活化處理的表面處理層有施以或不施以不活化(蝕刻),可形成由第2無機基板和可撓性疊層體的剝離強度強的部分即良好黏著部分、與第2無機基板和可撓性疊層體的剝離強度弱的部分即易剝離部分構成的圖案。例如:如後述實施例1~27所例示,當對於玻璃塗佈3-胺基丙基三甲氧基矽烷的情形、對於已實施電漿處理的聚醯亞胺層照射紫外線照射的情形,紫外線未照射部成為剝離強度強的良好黏著部分,因紫外線照射造成胺基等官能基破壞因此剝離強度減弱,紫外線照射部成為易剝離部分。尤其,針對3-胺基丙基三甲氧基矽烷的情形,如後述測定例1~6所示,由於因紫外線照射造成氮(N)元素之原子百分比(Atomic percent)下降,接著,碳(C)也減少,所以啟示胺基、丙基破壞,由此可以推察。另外,例如當利用如N-丙基三甲氧基矽烷之無官能基的偶聯劑在第2無機基板形成表面處理層的情形,反之,未照射紫外線的部分成為易剝離部分,照射紫外線光而破壞丙基部分而形成良好黏著部分。就第2無機基板而言,以玻璃作為基板在工業上係有利,於此情形,利用紫外線照射使剝離強度降低是更實用,但取決於用途、使用基板、所須剝離強度,也可考慮將紫外線光照射部分作為良好黏著部分。
<加壓及加熱處理> 本申請案第1發明之剛性複合疊層板之製造方法及本申請案第2發明之疊層體之製造方法中,無機基板及/或聚醯亞胺層、聚醯亞胺薄膜之表面處理後,係將前述無機基板與前述聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜重疊並進行加壓及加熱處理。藉此能使無機基板與聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜黏著。一般而言,獲得無機基板與聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜之疊層體的方法,可考量:在無機基板上直接塗佈聚醯亞胺清漆(上述聚醯胺酸溶液)並使其醯亞胺化而製膜之方法、及將聚醯亞胺予以薄膜化後疊層無機基板之方法。
加壓及加熱時,聚醯亞胺層中或聚醯亞胺薄膜中之水分率宜為0.1~1.7wt%較理想,0.3~1.5wt%更佳,0.7wt%~1.3wt%又更佳。聚醯亞胺層中之水分率比0.1wt%少的情形,聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜與無機基板之黏著力未充分展現,無作為疊層體之作用。又,聚醯亞胺層中之水分率比1.7wt%多的情形,加熱時從聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜揮發的水分量增多,所以在聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜-無機基板界面會產生許多氣泡,喪失表面之平滑性或平面性。此平滑性或平面性會大幅影響元件製作時之品質,所以將聚醯亞胺層或聚醯亞胺薄膜之水分率控制在上述水分率內係重要。例如由具苯均四酸殘基之芳香族四羧酸、及具有苯并唑結構之芳香族二胺的組合構成的聚醯亞胺層,可藉由在一般的潔淨室環境(23℃、RH50%)保存長達6小時,而控制在上述水分率之範圍。加壓‧加熱前無須實施控制水分率的特別處理的話,是生產上的一大優勢。
加壓及加熱處理之方法,可考慮例如:壓製、層合、輥層合等進行的加壓是和加溫一起進行,或在加壓使其壓接後再加溫的方法。又,也可以應用以裝入可撓性袋的狀態進行加壓及加熱的方法。考量生產性的情形,尤其使用輥進行的方法(輥層合等)為較佳。加壓及加熱處理時之壓力,當使用輥進行時較佳為0.05MPa~5MPa,更佳為0.1MPa~3MPa,當使用壓製進行時較佳為0.5MPa~50MPa,更佳為1MPa~20MPa。壓力若太高,無機基板有破損之虞,壓力若太低,會產生不密合的部分,有黏著不充分的情形。加壓及加熱處理時之溫度,宜為50℃~400℃,更佳為80℃~300℃。溫度若太高,有聚醯亞胺層造成損傷或密合力減弱之虞,溫度若太低,有密合力減弱的傾向。 又,加壓及加熱處理也可於大氣中進行,但為了獲得全面安定的剝離強度,宜在真空下進行較佳。此時,真空度為通常之油旋轉泵浦獲致之真空度即已充分,為10Torr以下左右即已充分。又,為了使接合面無異物混入,宜於美國聯邦規格(Federal Standard 209D(1988年))為等級1000,更佳為等級100,更佳為等級10的潔淨環境下進行較理想。 加壓及加熱處理能使用之裝置,當於真空中進行壓製時,可使用例如井元製作所製之「11FD」等,當進行於真空中進行輥式之薄膜層合或使成真空後利用薄橡膠膜對於玻璃全面一次施加壓力之薄膜層合等真空層合,可使用例如名機製作所製之「MVLP」。
前述加壓及加熱處理可分離為加壓處理與加熱處理進行。於此情形,首先於比較低溫(例如未達150℃,更佳為90℃以下之溫度)將聚醯亞胺層與無機基板進行加壓(較佳為若為輥層合,則為約0.05~5MPa,若為壓製,則為約0.5~50MPa)而確保兩者的密合,之後於低壓(較佳為0.2MPa以下,更佳為0.1MPa以下)或常壓,於高溫(例如50℃以上,更佳為60~250℃,又更佳為80~200℃)進行加熱,以促進密合界面的化學反應,能將聚醯亞胺層與無機基板接合。
前述第1無機基板與聚醯亞胺層的接合(第1接合面的接合)、及第2無機基板與聚醯亞胺層的接合(第2接合面的接合)形成的順序,可為第1接合面的接合先形成也可以第2接合面的接合先形成,也可以使第1接合面與第2接合面同時接合。惟,若假定是在第2無機基板與聚醯亞胺層的易剝離部做出切口而將可撓性疊層體予以剝離,則可撓性疊層體中的第1接合面的面積宜小於第2接合面的易剝離部較佳,是以,首先先實施第2接合面的接合,之後再實施第1接合面的接合的話,能於各接合面的接合時容易施以全面均勻的壓力,更理想。
<應用> 本申請案第1發明之剛性複合疊層板之製造方法中,作為應用例,可視需要設置在剛性複合疊層板中之可撓性疊層體或剛性複合疊層板全體的膜厚方向貫穿的孔部分,以設置非聚醯亞胺層部分。該部分不特別限定,較佳為以Cu、Al、Ag、Au等金屬作為主成分的金屬填充者、利用機械式鑽孔機或雷射開孔所形成的空孔、及在空孔壁面以濺鍍、無電解鍍敷種層形成等而形成了金屬膜者。
<剛性複合疊層板> 本發明之剛性複合疊層板,係第1無機基板與聚醯亞胺層介隔表面處理層而接合成的可撓性疊層體再進一步介隔第2無機基板與表面處理層接合成的複合疊層板。前述第2無機基板與前述可撓性疊層體之間具有剝離強度不同的良好黏著部分與易剝離部分,且該良好黏著部分與該易剝離部分形成規定圖案較佳。藉此,可以成為即使於元件製作時之高溫處理仍不剝落而且在可撓性疊層體上製得元件之後能輕易地從第2無機基板將可撓性疊層體剝離的剛性複合疊層板。又,製作全面為良好黏著部分的剛性複合疊層板,並於使全面為易剝離化並剝離也是一種理想方法。此方法也和前述同樣,可製成於可撓性疊層體上製得元件之後,輕易地從第2無機基板將可撓性疊層體剝離的剛性複合疊層板。本發明之剛性複合疊層板可利用本發明之剛性複合疊層板之製造方法獲得,針對無機基板、聚醯亞胺層、表面處理等的細節同上述。
本申請案第1發明之剛性複合疊層板,若於接合面有氣泡、異物等進入,喪失平滑性‧平面性的話,則以此狀態會喪失元件製作用面(和可撓性疊層體中之第1無機基板之和聚醯亞胺層相對的面為相反側的面)之平滑性‧平面性。因此接合面之氣泡數為30個/100cm2
以下較佳,15個/100cm2
以下更佳,5個/100cm2
以下更理想,0個/100cm2
最理想。為了使接合面無氣泡、異物等混入,宜如前述,在加壓‧加熱處理之前控制薄膜含水率、使在薄膜之製造及包裝、及無機基板與聚醯亞胺層接合時的作業於潔淨環境下進行較佳。針對加壓‧加熱處理前之薄膜之水分率的理想條件,同前述。又,作為薄膜之製造及包裝、接合作業時之環境,宜為管理在美國聯邦規格(Federal Standard 209D(1988年))等級1000以下的潔淨環境較理想,管理在等級100以下的潔淨環境更佳,管理在等級10以下的潔淨環境又更佳。
本發明中之良好黏著部分,是指利用紫外線光照射的有無改變表面性質,而第2無機基板與可撓性疊層體之剝離強度為強的部分。本發明中之易剝離部分,是指利用紫外線光照射的有無改變表面性質,而第2無機基板與可撓性疊層體之剝離強度為弱的部分。
本發明中,第2無機基板與可撓性疊層體之間之180°剝離強度因應在其上疊層的元件的種類、處理適當設定即可,不特別限制,至少前述易剝離部分之180°剝離強度與良好黏著部分之180°剝離強度的差距為0.1N/cm以上較佳,0.2N/cm以上更佳。一般而言,良好黏著部分之180°剝離強度為0.1N/cm以上、20N/cm以下較佳,更佳為0.5N/cm以上、10N/cm以下。前述易剝離部分之180°剝離強度為0.01N/cm以上、未達0.5N/cm較佳,更佳為0.01N/cm以上、0.2N/cm以下。在此,易剝離部分之180°剝離強度之下限,是也考量可撓性疊層體的彎曲能量等的值。本發明中之180°剝離強度可以利用於實施例後述方法測定。又,針對於實施例後述之耐熱剝離強度、耐酸剝離強度及耐鹼剝離強度,分別為0.1N/cm以上、20N/cm以下較理想,但取決於處理,有時理想數字會變化。尤其,在製得剛性複合疊層板之後,於後處理全面或部分形成易剝離部分並剝離的情形、不將可撓性疊層體從第2無機基板剝離而使用的情形中,希望是全面良好地黏著,此情形的180°剝離強度宜為0.1N/cm以上、20N/cm以下較佳,0.3N/cm以上,10N/cm以下更佳。尤其以雷射處理等使第2接合面的黏著力減低的情形,宜使用全面良好地黏著的剛性複合疊層板較佳。
本發明中,第1無機基板與聚醯亞胺層之間之180°剝離強度因應在其上疊層的元件種類或處理適當設定即可,不特別限制,但宜全面良好黏著較佳。一般而言,良好黏著部分之180°剝離強度為0.1N/cm以上、20N/cm以下較佳,更佳為0.5N/cm以上、10N/cm以下。在此,易剝離部分之180°剝離強度之下限是也考量可撓性疊層體之彎曲能量等的值。本發明中之180°剝離強度可依實施例後述方法測定。又,針對於實施例後述之耐熱剝離強度、耐酸剝離強度及耐鹼剝離強度,分別為0.1N/cm以上、20N/cm以下較理想,但取決於處理,此理想數字可能改變。尤其,若考慮在第1無機基板與聚醯亞胺層間進行剝離,則希望是如第2無機基板-可撓性疊層體間,以良好黏著部分與易剝離部分形成圖案,其剝離強度宜和前述第2無機基板-可撓性疊層體間之180°剝離同樣,是良好黏著部分之180°剝離強度為0.1N/cm以上、20N/cm以下較佳,0.5N/cm以上、10N/cm以下更佳,前述易剝離部分之180°剝離強度為0.01N/cm以上、未達0.5N/cm較佳,0.01N/cm以上、0.2N/cm以下更佳。
本發明之剛性複合疊層板中,第1無機基板與聚醯亞胺層之間、及第2無機基板與可撓性疊層體之間,未隔著黏著劑層、黏接劑層等,若有隔著黏著劑層、黏接劑層等的話,例如表面處理之一例即偶聯劑處理的情形,則只限來自偶聯劑處理之矽的含量為10質量%以上之多量。而且,可獲得以下效果:第1無機基板與聚醯亞胺層、及第2無機基板與可撓性疊層體之中間層即表面處理層,容易成為10nm以下這樣非常薄的層,所以加熱中的脫氣體成分少,於濕處理仍不易溶出,假設有溶出仍是微量而已。例如於元件製作前包括將複合疊層板使用酸溶液、鹼溶液洗滌的步驟的情形,剝離強度宜不因酸、鹼處理而改變較理想。尤其,偶聯劑處理中,通常氧化矽成分多,不只可獲得於500℃4hr左右的耐熱性,也可獲得耐酸性、耐鹼性。電漿處理也同樣,不會使聚醯亞胺層的耐熱性劇烈惡化,所以例如將有苯均四酸殘基之芳香族四羧酸、與有苯并唑結構之芳香族二胺組合而得之聚醯亞胺層,可獲470℃3hr左右之耐熱性。
本發明之剛性複合疊層板的表面處理使用偶聯劑處理的情形,偶聯劑處理層之膜厚相較於本發明中之無機基板、聚醯亞胺層或一般的黏著劑、黏接劑為極薄,考量機械設計的觀點是可忽略程度之厚度,原理上,只要是最低限、單分子層級的厚度即已足夠。一般而言,宜為未達400nm (未達0.4μm),200nm(0.2μm以下)較理想,進一步實用上為100nm以下(0.1μm以下)較理想,更佳為50nm以下,又更佳為10nm以下。惟,未達1nm的話,會有剝離強度降低、或出現部分未附著的部分,故1nm以上為較佳。又,表面處理層之膜厚之測定,例如偶聯劑處理層之膜厚,可以從橢偏測厚法、或塗佈時之偶聯劑溶液之濃度與塗佈量求算。
(元件結構體之製造方法) 本申請案第1發明之元件結構體之製造方法,係使用有可撓性疊層體與第2無機基板之本發明之剛性複合疊層板,而製造於基材可撓性疊層體中之第1無機基板表面上形成元件而成的結構體的方法。本發明之元件結構體之製造方法中,在本發明之可撓性疊層體中之第1無機基板上形成元件後,在前述剛性複合疊層板的易剝離部分的聚醯亞胺層做出切口,而將可撓性疊層體從前述第2無機基板剝離。
作為在前述剛性複合疊層板的易剝離部分的聚醯亞胺層做出切口的方法,有以下的方法:以刃物切斷聚醯亞胺層的方法、使雷射與該剛性複合疊層板相對地掃描以切斷聚醯亞胺層的方法、使噴水器與該剛性複合疊層板相對地掃描以切斷聚醯亞胺層的方法、利用半導體晶片的切割裝置切進無機基板層一些並同時切斷聚醯亞胺層的方法等,但方法不特別限定。
當切入前述剛性複合疊層板之易剝離部分之聚醯亞胺層時,做出切口的位置只要是至少含有部分的易剝離部分即可,通常基本上是依循圖案切斷。惟,若欲正確地依循圖案在良好黏著部分與易剝離部分的交界切斷,可能會因為誤差而只切斷良好黏著部分,所以比圖案更切入一些易剝離部分側的話,在提高生產性方面較理想。又,在防止不小心剝離掉方面,也有比該圖案更切入一些良好黏著部分的生產方式。再者,若將良好黏著部分的幅度設窄的話,在剝離時能減少殘存在良好黏著部分的聚醯亞胺層,能提高聚醯亞胺層的利用效率,增加相對於該剛性複合疊層板之元件面積,生產性提高。另外,在可撓性疊層體的一部分外周部先設好易剝離部分,以該外周部作為切斷位置,實際上不做出切口而剝離的方式也是本發明之一極端形式。
作為將可撓性疊層體從支持體剝離的方法無特殊限制,可採用以下方法:以鑷子等從端部捲起的方法、在附元件的可撓性疊層體中的聚醯亞胺層的切口部分的一邊黏貼黏接帶後從此貼帶部分捲起的方法、將附元件的可撓性疊層體中的聚醯亞胺層的切口部分的1邊進行真空吸附後從此部分捲起的方法等。又,剝離時,若附元件的可撓性疊層體中的聚醯亞胺層的切口部分出現小曲率的彎曲,此部分的元件會因施應力而有破壞元件之虞,所以儘量在大曲率的狀態剝離較理想。例如:邊捲繞在大曲率的輥邊捲起、或使用大曲率的輥位在剝離部分的構成的機械捲起較理想。
又,本申請案第1發明之元件結構體(附元件的可撓性疊層體)可以預先固定補強構件直到成為最終製品為止。於此情形,可於從第2無機基板剝離後固定補強構件,但宜固定補強構件後於可撓性疊層體做出切口並從支持體剝離、或於可撓性疊層體做出切口後在該切口部分使補強構件固定之後剝離較佳。剝離前使補強構件固定的情形,可以考慮可撓性疊層體及補強構件之彈性係數、膜厚,以成為儘量對於元件部分不易施應力的構成。
剝離前使補強構件固定的情形,補強構件宜使用高分子薄膜、極薄玻璃、SUS等較理想。高分子薄膜有確保元件的輕量性的好處,且可列舉透明性、各種加工性、難破裂的好處。極薄玻璃有可獲得氣體阻隔性、對藥品安定性、透明性的好處。SUS,有電氣屏蔽的好處、難破裂的好處。又,高分子薄膜,因已通過須高溫的處理,故耐熱性的限制少,有各種高分子薄膜能選擇。此等補強構件的固定,能利用黏著或黏接簡便地進行。
作為獲得本申請案第2發明中具有F1與F2之黏著力差異的疊層體的方法,可以使用列舉在兩面有不同的表面凹凸的聚醯亞胺薄膜的方法。一般而言,聚醯亞胺薄膜中摻合稱為滑動劑的無機填料,且該無機填料在薄膜表面形成微細突起,藉由使薄空氣層捲入此突起和靠近的其他物體之間,有減低兩者間之磨擦係數的效果,且黏著力也減低。為了達成本發明中之黏著力比,可藉由在第1面與第2面的各表面附近中之滑動劑摻合量比設置1.8倍以上,較佳為4倍以上的差異而達成。
作為獲得本申請案第2發明中具有F1與F2之黏著力差之疊層體之方法,可列舉使聚醯亞胺薄膜的兩面(為了簡便,以正面和背面表達)之表面處理的強度帶有差異的方法。例如電漿處理中,在正背處理時改變分別投入的電力進行處理的方法、改變處理時間的方法、改變電漿距處理面的距離的方法、導入不同氣體的方法、實施不同的電漿處理的方法等。
作為獲得本申請案第2發明中具有F1與F2之黏著力差之疊層體的方法,可使用例如在以電漿處理對於兩面進行表面處理而得的薄膜的任一面施行其他表面處理,例如照射短波長之紫外線照射,以對於表面處理效果賦予差異而產生黏著力差。本發明中,宜採用使用波長250nm的紫外線燈,能併用照射時產生之臭氧暴露所致之效果的紫外線照射處理(紫外線臭氧處理)。本發明中,為了展現必要的黏著力差,必要照射量為20mW/cm2
以上,較佳為50mw/cm2
,更佳為250mW/cm2
以上。此第2階段之表面處理可以只對薄膜單面進行,也可以對薄膜的兩面施以強度不同第2段之表面處理。
作為獲得本申請案第2發明中有黏著力差之疊層體之方法,可列舉改變在第1無機基板、第2無機基板的兩者塗佈的偶聯劑的厚度、塗佈量的方法。
作為獲得本申請案第2發明中有黏著力差之疊層體之方法,可列舉以下方法:在以偶聯劑進行表面處理後的第1無機基板、或以偶聯劑進行了表面處理後的第2無機基板的任一者實施其他表面處理,例如紫外線照射處理,對於表面處理之活性度賦予差異的方法。有效的實例可藉由對於已實施偶聯劑處理之無機基板之處理面進行短波長之紫外線處理,以改變偶聯劑之活性度。此第2階段之表面處理可以只對無機基板的一面進行,或對於兩基板實施強度不同的第2段之表面處理。
作為獲得本申請案第2發明中有黏著力差之疊層體的方法,可藉由不將聚醯亞胺薄膜與第1無機基板、第2無機基板同時貼附,而是逐次以不同方法、不同條件下進行貼附處理以設計黏著力差。該方法之應用可列舉例如:利用壓製疊層第1無機基板與聚醯亞胺薄膜,其次和第2無機基板以輥層合機疊層、或以相反順序疊層的方法。
可使用本申請案第2發明之疊層體,在第1無機基板上或第2無機基板上進行元件加工,其次於聚醯亞胺薄膜與無機基板之黏著力弱的接合面(黏著力成為F2之接合面)將聚醯亞胺薄膜與無機基板予以剝離以製造元件。
本發明中,在係基材之可撓性疊層體中之第1無機基板表面上形成元件之方法依以往公知之方法適當進行即可。本發明中之元件不特別限制,例如有僅電子電路用配線、除了電阻尚包括線圈、電容器這些被動元件、半導體元件等的主動元件、及將此等組合成的電子電路系統。半導體元件可以列舉太陽能電池、薄膜電晶體、MEMS元件、感測器、邏輯電路等。
例如:使用本發明之可撓性疊層體之薄膜狀太陽能電池,係將本發明之可撓性疊層體作為基材,在該基材上形成包括由半導體構成之光電變換層之疊層體X而成。此疊層體X的必要結構是將太陽光的能量變換為電能的光電變換層,且通常尚具有用以將獲得之電能取出的電極層等。以下,就為了構成薄膜狀太陽能電池而形成之上述疊層體X之典型例,說明將光電變換層以一對電極層夾持而成的疊層結構。但是疊層了多層光電變換層的構成等,只要是以PVD(物理性蒸鍍)、CVD(化學性蒸鍍)製作的話,則可說是本發明之太陽能電池。當然,疊層體X之疊層結構不限於以下記載的態樣,也可適當參照習知技術的太陽能電池擁有的疊層體的構成,也可以附加保護層、公知輔助構件。
前述一對電極層中之其中一電極層(以下也記載為背面電極層),宜形成在基材之可撓性疊層體中之第1無機基板表面上。背面電極層可藉由以往公知的方法,例如藉由CVD法、濺鍍法將導電性無機材料予以疊層而得。導電性無機材料可列舉Al、Au、Ag、Cu、Ni、不銹鋼鋼等金屬薄膜、In2
O3
、SnO2
、ZnO、Cd2
SnO4
、ITO(於In2
O3
添加Sn)等氧化物半導體系之導電材料等。較佳為背面電極層為金屬薄膜。背面電極層的厚度不特別限定,通常約30~1000nm。又,也可採用將一部分電極拉出,為Ag糊劑此種不利用真空的成膜法。
將太陽光的能量變換為電能的光電變換層係由半導體構成的層,係由I族元素與III族元素與VI族元素構成的化合物半導體薄膜(黃銅礦(chalcopyrite)結構半導體薄膜)即CuInSe2
(CIS)膜、或由於其中有Ga固熔而得之Cu(In, Ga)Se2
(CIGS)膜(以下也將兩者總稱為CIS系膜)、矽系半導體構成之層。矽系半導體可以列舉薄膜矽層、無定形矽層、多結晶矽層等。光電變換層也可以是有由不同的半導體構成的多層的疊層體。又,也可為使用色素的光電變換層。再者,也可使用導電性聚合物、富勒烯等有機化合物製得之有機薄膜半導體。
薄膜矽層係利用電漿CVD法、熱CVD法、濺鍍法、簇集離子束法、蒸鍍法等獲得之矽層。無定形矽層係由實質上不具結晶性之矽構成之層。實質上不具結晶性,可藉由即使照射X射線仍無觀察到繞射峰部以確認。獲得無定形矽層的方法為公知,如此的方法包括例如:電漿CVD法、熱CVD法等。多結晶矽層係由包含矽的微小結晶的集合體構成的層。上述無定形矽層,可以利用X射線照射觀察繞射峰部以區別。獲得多結晶矽層的方法為公知,如此的方法包括將無定形矽進行熱處理之方法等。光電變換層不限於矽系半導體層,也可為例如厚膜半導體層。厚膜半導體層係由氧化鈦、氧化鋅、碘化銅等糊劑形成的半導體層。
作為將半導體材料製成光電變換層的方法,可適當採用公知方法。例如:於200~500℃的溫度下,在於SiH4
添加了PH3
的氣體中進行高頻電漿放電以形成約20nm的a-Si(n層),然後只以SiH4
氣體形成約500NM 的a-Si(i層),然後於SiH4
添加二硼烷 (B2
H6
)而形成約10nm之p-Si(p層)。
夾持光電變換層的一對電極層之中,設置在和可撓性疊層體基材為相反側的電極層(以下也稱為集電電極層),可以是將包含導電填料與黏結劑樹脂的導電性糊劑硬化而成的電極層,也可以是透明電極層。透明電極層宜使用In2
O3
、SnO2
、ZnO、Cd2
SnO4
、ITO(於In2
O3
添加了Sn者)等氧化物半導體系的材料。可獲得本發明之理想態樣例,即按順序疊層透明電極/p型a-Si/i型a-Si/n型a-Si/金屬電極/聚醯亞胺層/第1無機基板而成的薄膜狀太陽能電池。又,也可為p層為a-Si、n層為多結晶矽,在兩者之間插入薄的未掺雜a-Si層的結構。尤其若為a-Si/多結晶矽系的混成型,可改善對於太陽光光譜的感度。太陽能電池製作時,除了上述構成也可以附加抗反射層、表面保護層等。
前述薄膜電晶體(TFT),是指將構成電晶體的半導體層及構成元件的絕緣膜、電極、保護絕緣膜等沉積薄膜而製作者。和通常使用矽晶圓之矽作為半導體層使用者有所區別。通常薄膜係利用真空蒸鍍等PVD、電漿CVD等CVD這些利用真空的方法製作。所以,也包括如矽晶圓之非單晶者。即使使用矽,也包括微結晶矽TFT、高溫多晶矽TFT、低溫多晶矽TFT、及氧化物半導體TFT、有機半導體TFT等。
前述MEMS元件係指利用MEMS技術製得之物,包括:噴墨印表機頭、掃描型探針顯微鏡用探針、LSI探測器用接觸器、無遮罩曝光用光空間變調器、光積體化元件、紅外線感測器、流量感測器、加速度感測器、MEMS陀螺儀感測器(gyro sensor)、RF MEMS 開關、體內‧體外血壓感測器,及使用光柵亮度閥(grating light valve)、數位微鏡元件等的投影機等。
前述感測器包括應變計(strain gauge)、荷重變換器、半導體壓力感測器、光感測器、光電元件、光二極體、磁性感測器、接觸式溫度感測器、熱阻器溫度感測器、電阻測溫體溫度感測器、熱電偶溫度感測器、非接觸式溫度感測器、輻射溫度計、麥克風、離子濃度感測器、氣體濃度感測器、位移感測器、電位表、差動變壓器位移感測器、旋轉角感測器、線性編碼器、測速發電機(tachogenerator)、旋轉編碼器、光位置感測器(PSD)、超音波距離計、靜電容量位移計、雷射都普勒振動速度計、雷射都普勒流速計、陀螺儀感測器、加速度感測器、地震感測器、一維圖像‧線性圖像感測器、二維圖像‧CCD圖像感測器、CMOS圖像感測器、液‧漏液感測器(滲漏感測器)、液體偵測感測器(水平感測器)、硬度感測器、電場感測器、電流感測器、電壓感測器、電力感測器、紅外線感測器、放射線感測器、濕度感測器、氣味感測器、流量感測器、傾斜感測器、振動感測器、時間感測器、及該等感測器複合成的複合感測器、從該等感測器檢測到的值依某個算式輸出其他物理量或感性值等的感測器等。
前述邏輯電路包括:以NAND、OR為基本的邏輯電路及利用時鐘同步者。
針對以上詳述之本申請案第1發明之剛性複合疊層板之製造方法及本發明之元件結構體之製造方法,使用圖式各說明一實施態樣,如圖2及圖3所示。 圖2顯示本申請案第1發明之剛性複合疊層板之製造方法之一實施態樣之示意圖,(1)代表第2無機基板21,(2)代表在第2無機基板21上將偶聯劑塗佈乾燥而形成了偶聯處理層22的階段,(3)代表設置紫外線光遮斷遮罩23後照射紫外線光的階段,(4)代表照射紫外線光後去除了紫外線光遮斷遮罩23的階段。在此,偶聯處理層2中之紫外線曝光部成為紫外線照射部24,其餘部分維持成為偶聯處理層22。(5)代表已貼附聚醯亞胺薄膜25的階段。(6)代表第1無機基板26,(7)代表在第1無機基板26上將偶聯劑塗佈乾燥並形成偶聯處理層27的階段。(8)代表在聚醯亞胺薄膜25之和第2無機基板側為相反側貼附形成在第1無機基板26的偶聯劑處理層27的階段,(9)代表在紫外線照射部24上之聚醯亞胺薄膜28做出切口而將可撓性疊層體210從玻璃基板21剝離的階段。
圖3顯示使用本申請案第1發明之剛性複合疊層板,製作將可撓性疊層體作為基板之元件之方法之一實施態樣之示意圖,(1)代表第2無機基板31,(2)代表在第2無機基板31上將偶聯劑塗佈乾燥而形成偶聯處理層32的階段,(3)代表設置紫外線光遮斷遮罩33後照射紫外線光之階段,(4)代表紫外線光照射後,將紫外線光遮斷遮罩33已除去之階段。在此,偶聯處理層32之中之紫外線曝光部成為紫外線照射部34,其餘部分維持為偶聯處理層32。(5)表示貼附聚醯亞胺薄膜35的階段。(6)顯示第1無機基板36,(7)顯示在第1無機基板36上將偶聯劑塗佈乾燥並形成偶聯處理層37之階段。(8)代表在聚醯亞胺薄膜35之和第2無機基板側為相反側貼附形成於第1無機基板36之偶聯劑處理層37後,在第1無機基板之和偶聯劑處理層為相反面製得元件38之階段,(9)代表在紫外線照射部34上之聚醯亞胺薄膜38做出切口,將附元件之可撓性疊層體311從玻璃基板31剝離的階段。 [實施例]
以下舉實施例及比較例更具體說明本發明,但本發明不限於以下實施例。又,以下之實施例中之物性評價方法如下。
<聚醯胺酸等溶液之還原黏度> 針對聚合物溶於N-甲基-2-吡咯烷酮或N, N-二甲基乙醯胺使聚合物濃度為0.2g/dl的溶液,使用Ubbelohde型之黏度管於30℃進行測定。此時聚醯胺酸溶液之製備使用的溶劑為N, N-二甲基乙醯胺的情形,則使用N, N-二甲基乙醯胺溶解聚合物,其他情形則使用N-甲基-2-吡咯烷酮溶解聚合物並測定。
<聚醯亞胺層等厚度> 對於聚醯亞胺層及聚醯亞胺薄膜,以及構成此等的各層(a層、b層)的,使用測微計(Fine Liu Fu Co公司製「Miritoron 1245D」)測定厚度。
<聚醯亞胺層之厚度不均> 聚醯亞胺層及聚醯亞胺薄膜之厚度不均,使用測微計(Fine Liu Fu Co公司製「Miritoron 1245D」),從被測定薄膜隨機抽取10點並測定薄膜厚,將獲得之10個值中之最大值定義為「最大薄膜厚」,最小值定義為「最小薄膜厚」,平均值定義為「平均薄膜厚」,由此等之中依下式算出。 薄膜厚度不均(%)=100×(最大薄膜厚-最小薄膜厚)÷平均薄膜厚
<聚醯亞胺層之拉伸彈性係數、拉伸強度及拉伸斷裂伸長度> 從為測定對象之聚醯亞胺層在流向(MD方向)及寬方向(TD方向)各切出100mm×10mm的條狀試驗片,使用拉伸試驗機(島津製作所製「Autograph (R);機種名AG-5000A」),以拉伸速度50mm/min、夾頭間距離40mm的條件,就MD方向、TD方向分別測定拉伸彈性係數、拉伸強度及拉伸斷裂伸長度。
<聚醯亞胺層之平均光線透射率> 使用分光光度計(日立製作所製「U-2001」),以掃描速度100nm/min測定波長區380nm~700nm之光線透射率,將每10nm的透射率值進行算術平均,將獲得之平均值依Lambert-Beer法則換算成20μm的厚度,並將獲得之值作為聚醯亞胺層之平均光線透射率。
<聚醯亞胺層之霧度(HAZE)> 依JIS K7105「塑膠之光學特性試驗方法」霧度(haze),使用霧度計 (日本電色工業公司製「NDH-300A型濁度計」)進行測定。
<聚醯亞胺層之YI值(黃色度指數、黃色指數)> 使用色差計(東京電色工業公司製「TC1500MC-88型」)及C光源,依據ASTM D1925測定聚醯亞胺層之三刺激值XYZ值,依下式計算黃色度指數(YI)。 YI=100×(1.28X-1.06Z)÷Y
<聚醯亞胺層之線膨脹係數(CTE)> 就為測定對象之聚醯亞胺層之流向(MD方向)及寬方向(TD方向),以下列條件測定伸縮率,測定15℃的間隔(30℃~45℃、45℃~60℃、…)的伸縮率/溫度,測定直到210℃,計算將全部測定值予以平均而得的值定義為CTE210
,測定直到300℃,計算將全部測定值予以平均而得之值定義為CTE300
。 設備名;MAC science公司製「TMA4000S」 試樣長度; 20mm 試樣寬; 2mm 升溫開始溫度; 25℃ 升溫結束溫度; 400℃ 升溫速度; 5℃/min 氣體環境; 氬氣 初負荷; 34.5g/mm2
<聚醯亞胺薄膜之評價:滑動性> 將2片聚醯亞胺薄膜以不同的面彼此重疊(亦即,非相同面彼此重疊,而是於捲成薄膜輥的情形的捲繞外面和捲繞內面重疊),將已重疊的聚醯亞胺薄膜以拇指和食指夾住,輕輕地互相滑動時,聚醯亞胺薄膜與聚醯亞胺薄膜會滑動的情形評為「○」、不滑動的情形評為「×」。又,有時捲繞外面彼此或捲繞內面彼此不滑動,此不定為評價項目。又,評價滑動性時,是先去除聚醯亞胺薄膜單面的保護薄膜。
<聚醯亞胺薄膜的評價:輥捲繞性> 將長形狀的聚醯亞胺薄膜以2m/min的速度捲繞在捲繞輥(心棒外徑:15cm)時,不出現皺紋而能順利地捲繞的情形評為「○」,部分發生皺紋的的情形評為「△」,發生皺紋或黏附在輥而無法順利地捲繞的情形評為「×」。
<聚醯亞胺薄膜的評價:翹曲度> 從獲得的聚醯亞胺薄膜切出100mm×100mm的正方形,作為薄膜試驗片。將薄膜試驗片切出時,使正方形的各邊和薄膜的長邊方向及寬方向為一致,且於從3個位置切出,使正方形的中心在薄膜的寬方向,位在(a)中央、(b)距左端到相當於全寬長的1/3的點、(c)距右端到相當於全寬長的1/3的點。將上述薄膜試驗片(a)~(c)靜置成分別於平面上成為凹狀,測定角落距平面的距離(h1
、h2
、h3
、h4
:單位mm),以其平均值作為翹曲量(mm)。將此翹曲量除以試驗片之各頂點到中心的距離(70.71mm),以百分率(%)表示(100×(翹曲量(mm))/70.71),定義為翹曲度(%),將薄膜試驗片(a)~(c)的翹曲度平均並求取。
<聚醯亞胺薄膜的評價:捲曲度> 對於和聚醯亞胺薄膜之翹曲度之測定時使用為同樣的薄膜試驗片(a)~(c)於250℃的乾烘箱施以30min熱處理,之後,針對熱處理後的薄膜和上述同樣測定翹曲度,將熱處理後薄膜之翹曲度(%)定義為捲曲度。
<聚醯亞胺薄膜表面之Ra
值> 聚醯亞胺薄膜表面之Ra
值(表面形態)之計測係使用附表面物性評價功能的掃描型探針顯微鏡(SII Nanotechnology (股)公司製「SPA300/nanonavi」)進行。計測使用DFM模式,懸臂使用SII Nanotechnology (股)公司製「DF3」或「DF20」,掃描機使用SII Nanotechnology (股)公司製「FS-20A」,掃描範圍為10μm四方,測定解析能力為512×512畫素。針對計測像以裝置附屬的軟體進行二次斜率校正後,於有伴隨測定的雜訊的情形,適當地使用其他平坦化處理(例如平坦處理),以裝置附屬的軟體計算Ra
值。針對任意的3個位置進行計測以求取Ra
值,採用此等的平均值。
<偶聯處理層的厚度> 偶聯處理層(SC層)的厚度(nm),係就在已洗滌的矽晶圓上形成的偶聯處理層之膜厚,以橢偏法使用分光橢偏儀(Photal公司製「FE-5000」)依下列條件測定。又,使用玻璃作為支持體的情形,則使用另外在已洗滌的矽晶圓上以與各實施例、比較例為同樣方法塗佈偶聯劑並使其乾燥而得的樣本。 反射角度範圍; 45°至80° 波長範圍; 250nm至800nm 波長解析能力; 1.25nm 點徑; 1mm tanΨ ; 測定精度±0.01 cosΔ ; 測定精度±0.01 測定; 方式旋轉檢偏鏡法 偏向子角度; 45° 入射角度; 70°固定 檢偏鏡; 11.25°的刻度, 0~360° 波長; 250nm~800nm 利用非線性最小平方法擬合以計算膜厚。此時的模型為Air/薄膜/Si的模型,以下列算式求算波長依存C1
~C6
n=C3
/λ4
+C2
/λ2
+C1
k=C6
/λ4
+C5
/λ2
+C4
。
<無機基板的缺點存在密度> 首先,從無機基板面向聚醯亞胺層的側的面任意地在一邊抽出5cm的檢查範圍,標出成為座標的原點的基準點。然後,使用有能觀察整個檢查範圍的XY台座的微分干涉顯微鏡,以200倍觀察檢查範圍,並以目視檢測缺點位置,記錄位置座標。於此時點以目視可辨識的缺點個數超過500個的情形,則判定此無機基板實質上高度為1μm以上之缺點存在密度為100個/100cm2
以上。針對缺點個數為500個以下的無機基板,進一步以雷射顯微鏡(Keyence公司製「VK-9700」)再觀察在檢查範圍記錄到的缺點位置座標的附近,求出各缺點的平面方向的大小及高度,計數高度1μm以上的缺點數,將得到的缺點數乘4倍,定義為每100cm2
的缺點數。
<剝離強度> 剝離強度(180度剝離強度)係依JIS C6471記載之180度剝離法,以下列條件測定。又,供此測定之樣本,藉由相對於100mm×1000mm之支持體(玻璃),將聚醯亞胺薄膜的尺寸設計為110mm×2000mm,而在單側設出聚醯亞胺薄膜的未黏著部分,此部分作為“握持範圍”。 裝置名; 島津製作所公司製「Autograph AG-IS」 測定溫度; 室溫 剝離速度; 50mm/min 氣體環境; 大氣 測定樣本寬; 10mm
(1) 紫外線未照射部之剝離強度 紫外線未照射部之剝離強度之測定,係使用未進行紫外線照射的部分,分別測定第1無機基板-聚醯亞胺層間及第2無機基板-聚醯亞胺層間。第1無機基板與聚醯亞胺層間之剝離強度,因為和未進行紫外線照射之部分之第2無機基板與聚醯亞胺層間的剝離強度大約相同,故就平均值記載於下表。 (2) 紫外線照射部之剝離強度 紫外線照射部之剝離強度之測定,係針對已進行紫外線照射之部分之第2無機基板與聚醯亞胺層間進行。 (3) 紫外線未照射部之弱耐熱剝離強度 紫外線未照射部之弱耐熱剝離強度之測定,係使用將疊層板放入成為氮氣環境的高溫爐(muffle),將其以升溫速度10℃/min加熱到300℃,維持此狀態於300℃保溫2小時後,打開高溫爐的門,於大氣中放冷而獲得之樣本,分別對於未進行紫外線照射之部分之第1無機基板-聚醯亞胺層間及第2無機基板-聚醯亞胺層間進行。 (4) 紫外線照射部之弱耐熱剝離強度 紫外線照射部之弱耐熱剝離強度之測定,係使用將疊層板放入成為氮氣環境的高溫爐(muffle),將其以升溫速度10℃/min加熱到300℃,維持此狀態於300℃保溫2小時後,打開高溫爐的門,於大氣中放冷而獲得之樣本,對於已進行紫外線照射之部分之第2無機基板-聚醯亞胺層間進行。 (5) 紫外線未照射部之強耐熱剝離強度 紫外線未照射部之強耐熱剝離強度之測定,係使用將疊層板放入成為氮氣環境的高溫爐(muffle),將其以升溫速度10℃/min加熱到450℃,維持此狀態於450℃保溫2小時後,打開高溫爐的門,於大氣中放冷而獲得之樣本,對於未進行紫外線照射的部分的第1無機基板-聚醯亞胺層間及第2無機基板-聚醯亞胺層間分別進行。
(6) 紫外線照射部之強耐熱剝離強度 紫外線照射部之強耐熱剝離強度之測定,係使用將疊層板放入成為氮氣環境的高溫爐,將其以升溫速度10℃/min加熱到450℃,維持此狀態於450℃保溫2小時後,打開高溫爐的門,於大氣中放冷而獲得之樣本,對於已進行紫外線照射之部分之第2無機基板-聚醯亞胺層間進行。 (7) 耐酸性剝離強度 耐酸性剝離強度之測定,係使用將疊層板在18質量%之鹽酸溶液中於室溫(23℃)浸漬30分鐘並水洗3次後風乾以獲得之樣本,只對於未進行紫外線照射之部分之第1無機基板-聚醯亞胺層間及第2無機基板-聚醯亞胺層間進行。 (8) 耐鹼性剝離強度 耐鹼性剝離強度之測定,係使用將疊層體於2.38質量%之氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液(室溫(23℃))中浸漬30分鐘並水洗3次後風乾而得之樣本,只對於未進行紫外線照射之部分之第1無機基板-聚醯亞胺層間及第2無機基板-聚醯亞胺層間進行。 任一測定均是從剛性複合疊層板將可撓性疊層體剝離時,亦即於第2接合面剝離時,第1接合面未剝離。 (9) 薄膜水分率(質量法) 從各薄膜切出一邊約150mm的正方形,於規定的溫濕度環境放置24小時後測定薄膜質量Mw,然後於經乾燥氮氣取代的鈍性烘箱中,於150℃進行1小時加熱乾燥,以1小時冷卻至室溫附近後,從烘箱取出3分鐘以內測定薄膜質量Md,依以下算式計算薄膜含水率。 薄膜水分率[%]=100×(Mw-Md)/Md 規定溫濕度係定義:18℃38%RH的情形的水分率為水分率A、25℃50%RH的情形為水分率B、28℃65%RH的情形為水分率C。 (10) 薄膜含水率(TGA法) 薄膜含水率特別高的情形或特別低的情形,利用使用TGA之方法求算薄膜含水率。包括含水率的調整法,於個別的實施例、比較例説明。
<可撓性疊層體之翹曲度> 將剛性複合疊層板於300℃加熱1小時後,沿著第1無機基板的外周做出切口,將可撓性疊層體從第2無機基板剝離成350mm×450mm大小的試驗片。將該試驗片分別靜置在平面上使成為凹狀,測定四個角落距平面的距離(h1
、h2
、h3
、h4
:單位mm),以其平均值定義為翹曲量(mm)。將此翹曲量除以試驗片之各頂點到中心的距離(285.0mm)後以百分率(%)表示者(100×(翹曲量(mm))/285.0)定義為剝離後之可撓性疊層體翹曲度(%)。
<滑動劑粒徑> 各製造例使用之滑動劑(二氧化矽)之粒徑,係以使其分散於溶劑(二甲基乙醯胺)而得之分散體狀態,使用堀場製作所公司製雷射散射式粒度分布系「LB-500」求出粒徑分布,並將算出的體積平均粒徑定義為粒徑。
<剛性複合疊層板之氣泡數> 將剛性複合疊層板於300℃加熱1小時後,使用Keyence公司製數位顯微鏡VHX-2000測定該剛性複合疊層板之聚醯亞胺層-無機基板界面。於測定第1無機基板與聚醯亞胺層的界面的情形,使入射光從第1無機基板側入射,於測定第2無機基板與聚醯亞胺層的界面的情形,使入射光從第2無機基板側入射並進行。測定皆於倍率1000倍進行,藉由使用單擊(one click)自動量測,以消除每測定人的誤差。測定係使用圖像連結機能,從第2無機基板側,測定在相反側存在聚醯亞胺層的370mm×470mm之範圍中的包括第2無機基板的頂點的100mm×100mm之範圍,從第1無機基板側測定包括第1無機基板之頂點之100mm×100mm之範圍,將獲得之圖像使用附屬的軟體進行解析,並使用自動面積量測針對各界面量測在無機基板與聚醯亞胺層之界面存在的長徑0.5mm以上的氣泡的合計數。
<複合疊層板之剛性> 將寬370mm、長度470mm的複合疊層板配置在桌面等平面上,於前端100mm以從平面突出的方式配置時,具有因為自重所致彎曲未達3mm之剛性的情形評為「○」、具有3mm以上未達10mm之剛性的情形評為「△」、具有成為10mm以上之剛性的情形評為「×」。評價為○者判定為有剛性的複合疊層板。
<疊層體的可撓性> 將寬350mm、長度450mm的複合疊層板彎曲,於不發生破裂、龜裂等問題而可彎曲至達曲率半徑未達20mm的情形評為「○」、20mm以上未達50mm的情形評為「△」、成為50mm以上的情形評為「×」。評價為○者判定為有可撓性的複合疊層板。
<表面組成比> 表面組成比係以X射線光電子分光分析(ESCA)測定。測定係使用ULVAC PHI公司製「ESCA5801MC」依下列條件進行。測定時,首先進行全元素掃描,確認有無其他元素後,實施存在元素的窄掃描,測定存在比率。又,供測定的試樣,係充分進行預備排氣後投入測定室,在利用離子照射等測定前不進行削取樣本表面的操作。 激發X射線:Mg、Kα
射線 光電子脫出角度:45° 分析直徑:φ800μm 脈衝能量:29.35eV(窄掃描)、187.75eV(全元素掃描) 步進(step):0.125eV(窄掃描)、1.6eV(全元素掃描) 分析元素:C, O, N, Si, 全元素 真空度:1×10-8
Torr以下
<黏著力> 薄膜與玻璃之黏著力(90度剝離強度)係依JIS C6471記載之90度剝離法,依以下之裝置、條件測定。 裝置名; 島津製作所公司製「Autograph AG-IS」 測定溫度; 室溫 剝離速度; 50mm/min 氣體環境; 大氣測定 樣本寬; 10mm 又,試驗片係以圖8所示構成及方法製得。 首先,如圖8(A),在7支持板上依圖所示配置1第1無機基板、2聚醯亞胺薄膜、3第2無機基板、5第1虛擬無機基板、6第2虛擬無機基板, 其次,如圖8(B)所示,利用輥層合機進行貼合, 其次如圖8(C)所示,取走虛擬基板,視需要實施熱處理等, 然後如圖8(D)所示,將聚醯亞胺薄膜與第1無機基板進行90度剝離而測定黏著強度。 然後,如圖8(E)所示,將聚醯亞胺薄膜與第2無機基板進行90度剝離,測定黏著強度。 又,此圖係利用輥層合將第1無機基板、聚醯亞胺薄膜、第2無機基板同時貼合之例,但也可以為同樣薄膜、玻璃的配置,逐次地以二階段貼合方法、使用壓製同時、或逐次貼合、或以輥層合、壓製、或其他貼合方法逐次組合進行貼合。試驗片係依各實施例、比較例記述之貼合方法製得。
〔製造例1~2〕 (聚醯胺酸溶液A1~A2之製備) 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒的反應容器內進行氮氣取代後,加入5-胺基-2-(對胺基苯基)苯并唑223質量份、及N,N-二甲基乙醯胺4416質量份,使其完全溶解,然後加入苯均四酸二酐217質量份,及將作為滑動材之膠體二氧化矽分散於二甲基乙醯胺而成之分散體(日產化學工業製「snowtex (註冊商標)DMAC-ST30」),使二氧化矽(滑動材)成為表1記載之添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),於25℃的反應溫度攪拌24小時,獲得褐色且黏稠的聚醯胺酸溶液A1~A2。
〔製造例3~4〕 (聚醯胺酸溶液B1~B2之製備) 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒之反應容器內進行氮氣取代後,使苯均四酸酐545質量份、及4,4'-二胺基二苯醚500質量份溶於8000質量份之N, N-二甲基乙醯胺並加入,加入將作為滑動材之膠體二氧化矽分散於二甲基乙醯胺而成的分散體(日產化學工業製「Snowtex(註冊商標)DMAC-ST30」),使二氧化矽(滑動材)成為表1記載之添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),保持溫度為20℃以下的狀態攪拌24小時,獲得聚醯胺酸溶液B1~B2。
〔製造例5~6〕 (聚醯胺酸溶液C1~C2之製備) 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒的反應容器內進行氮氣取代後,使3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐398質量份、與對苯二胺147質量份溶於4600質量份之N, N-二甲基乙醯胺並加入,加入將作為滑動材之膠體二氧化矽分散於二甲基乙醯胺而成之分散體(日產化學工業製「Snowtex(註冊商標)DMAC-ST30」),使二氧化矽成為表1記載之添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),於25℃之反應溫度攪拌24小時,獲得褐色且黏稠的聚醯胺酸溶液C1~C2。
〔製造例7〕 (聚醯胺酸溶液D1之製備) 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒的反應容器內進行氮氣取代後,加入作為二胺成分之2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)176.5質量份及N, N-二甲基乙醯胺1200重量份,使其溶解後,邊冷卻反應容器邊將作為四羧酸成分之1,2, 4, 5-環己烷四羧酸二酐(PMDA-H)122.9質量份(相當於相對於二胺成分1莫耳為0.995莫耳)以固體的狀態分次添加,於室溫攪拌18小時。其次,加入將作為滑動劑之體積平均粒徑80nm之膠體二氧化矽分散於N,N-二甲基乙醯胺而成之分散體(日產化學工業製「Snowtex(註冊商標)DMAC-ST30」),使其成為表1記載之添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),之後以N, N-二甲基乙醯胺500質量份進行稀釋,獲得聚醯胺酸溶液D1。
〔製造例8〕 (聚醯胺酸溶液E1之製備) 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒之反應容器內進行氮氣取代後,加入作為二胺成分之2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)143.173質量份及1,4-雙(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯(p-6FAPB)47.8質量份及N, N-二甲基乙醯胺1200重量份,使其溶解後,邊將反應容器冷卻,邊將作為四羧酸成分之環丁烷四羧酸二酐(CBDA)109.1質量份(相當於相對於二胺成分1莫耳為0.995莫耳)以固體狀態分次添加,於室溫攪拌12小時。其次,加入將作為滑動劑之體積平均粒徑80nm的膠體二氧化矽分散於N, N-二甲基乙醯胺而成的分散體(日產化學工業製「Snowtex(註冊商標)DMAC-ST30」),使其成為表1記載之添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),將獲得之反應溶液以N, N-二甲基乙醯胺1000質量份稀釋,獲得聚醯胺酸溶液E1。
〔製造例9〕 (聚醯胺酸溶液E2之製備) 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒的反應容器內進行氮氣取代後,加入作為二胺成分之2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)122.7質量份與1,4-雙(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯(p-6FAPB)70.3質量份與N, N-二甲基乙醯胺1200重量份,使其溶解後,邊將反應容器冷卻,邊將作為四羧酸成分之環丁烷四羧酸二酐(CBDA)107.0質量份(相當於相對於二胺成分1莫耳為0.995莫耳)維持固體的狀態分次添加,於室溫攪拌12小時。其次,添加將作為滑動劑之體積平均粒徑80nm之膠體二氧化矽分散於N, N-二甲基乙醯胺而成的分散體(日產化學工業製「Snowtex(註冊商標)DMAC-ST30」),使其成為表1記載的添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),將獲得之反應溶液以N, N-二甲基乙醯胺1000質量份進行稀釋,獲得聚醯胺酸溶液E2。
[表1]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 單位 </td><td> 製造例1 </td><td> 製造例2 </td><td> 製造例3 </td><td> 製造例4 </td><td> 製造例5 </td><td> 製造例6 </td><td> 製造例7 </td><td> 製造例8 </td><td> 製造例9 </td></tr><tr><td> 聚醯胺酸溶液 </td><td> </td><td> A1 </td><td> A2 </td><td> B1 </td><td> B2 </td><td> C1 </td><td> C2 </td><td> D </td><td> E1 </td><td> E2 </td></tr><tr><td> 滑動劑種類 </td><td> </td><td> 二氧化矽 </td><td> - </td><td> 二氧化矽 </td><td> - </td><td> 二氧化矽 </td><td> - </td><td> 二氧化矽 </td><td> 二氧化矽 </td><td> 二氧化矽 </td></tr><tr><td> 滑動劑粒徑 </td><td> μm </td><td> 0.08 </td><td> - </td><td> 0.08 </td><td> - </td><td> 0.08 </td><td> - </td><td> 0.08 </td><td> 0.08 </td><td> 0.08 </td></tr><tr><td> 滑動劑添加量 </td><td> 質量% </td><td> 0.4 </td><td> 0 </td><td> 0.4 </td><td> 0 </td><td> 0.4 </td><td> 0 </td><td> 0.2 </td><td> 0.2 </td><td> 0.2 </td></tr></TBODY></TABLE>
<薄膜製作例1> 將聚醯胺酸溶液A1使用缺角輪塗佈機(comma coater)塗佈在作為製膜支持體的寬1500mm的長形聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)製薄膜(東洋紡(股)公司製「A-4100」)之無滑動材面上,使成為表2中「(b層)厚度」顯示的乾燥膜厚,然後,使用模塗機將聚醯胺酸溶液A2重疊塗在聚醯胺酸溶液A1之上,使成為表2中「(a層)厚度」顯示的乾燥膜厚,於110℃進行20分鐘乾燥,在製膜支持體之PET製薄膜上獲得2層結構的多層聚醯胺酸薄膜。
然後,將獲得之2層結構之多層聚醯胺酸薄膜從製膜支持體之PET製薄膜剝離,獲得寬1380mm的自支持性聚醯胺酸薄膜。將此自支持性聚醯胺酸薄膜通過有3個熱處理區的針梳拉幅機,進行第1段150℃×4min、第2段220℃×4min、第3段475℃×8min的熱處理,切成1300mm寬,獲得多層結構之聚醯亞胺薄膜1。又,熱處理後,將作為可剝離之非聚醯亞胺保護薄膜的在單面具備微黏接層的PET薄膜(保護薄膜A)層合於a層側(本實施例中,為聚醯胺酸溶液A2側)後捲繞。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。又,前述保護薄膜A,係為了防止異物附著在薄膜表面、損傷等而貼附,當於較低溫以捲軸輸送時、或以人手操作時,係以貼附著保護薄膜A的狀態進行操作。但是,例如於超過130℃之條件下進行壓製、層合等時、或對於已貼附保護薄膜A的面施以各處理時,係將此保護薄膜A剝除後進行各操作。
<薄膜製作例2> 將聚醯胺酸溶液A1、A2之塗佈量分別變更為成為如表2所示之乾燥膜厚,除此以外和薄膜製作例1同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜2。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例3> 將聚醯胺酸溶液A1與A2的塗佈順序對調(亦即,b層以聚醯胺酸溶液A2形成,a層以聚醯胺酸溶液A1形成),且將聚醯胺酸溶液A1、A2之塗佈量分別變更使成為表2所示之乾燥膜厚,除此以外,和薄膜製作例1同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜3。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例4> 將聚醯胺酸溶液A1、A2之塗佈量分別變更為成為如表2所示之乾燥膜厚,除此以外和薄膜製作例1同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜4。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例5> 不塗佈聚醯胺酸溶液A2 (亦即,不形成a層),且將聚醯胺酸溶液A1之塗佈量變更為成為如表2所示之乾燥膜厚,除此以外和薄膜製作例1同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜5。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例6> 將聚醯胺酸溶液A1變更為B1,並將聚醯胺酸溶液A2變更為B2,且將聚醯胺酸溶液B1、B2之塗佈量分別變更為成為如表2所示之乾燥膜厚,除此以外和薄膜製作例1同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜6。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例7> 將聚醯胺酸溶液A1變更為C1,聚醯胺酸溶液A2變更為C2,而且將聚醯胺酸溶液C1、C2之塗佈量分別變更為成為表2所示之乾燥膜厚,除此以外和薄膜製作例1同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜7。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例8> 將聚醯胺酸溶液A1變更為C1,且不塗佈聚醯胺酸溶液A2(亦即,不形成a層),並將聚醯胺酸溶液C1之塗佈量變更為使成為示於表2之乾燥膜厚,除此以外和薄膜製作例1同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜8。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例9> 使用聚醯胺酸溶液D1,依以下程序分別製作聚醯亞胺薄膜9~11。將各聚醯胺酸溶液使用狹縫模塗佈在寬1050mm之長形聚酯薄膜(東洋紡(股)公司製「A-4100」)之平滑面(無滑動劑面)上,使醯亞胺化後之膜厚成為表2所示之厚度,於80℃進行8分鐘乾燥後,從製膜支持體之PET製薄膜剝離,獲得寬920mm之自支持性聚醯胺酸薄膜。將獲得之自支持性之聚醯胺酸薄膜通過有3個熱處理區的針梳拉幅機,在鈍性烘箱內,於氮氣環境下施以第1段150℃×2min、第2段220℃×2min、第3段475℃×4min的熱處理使其醯亞胺化,獲得寬840mm之長形聚醯亞胺薄膜(1000公尺捲)。 又,熱處理後,將作為可剝離之非聚醯亞胺保護薄膜的在單面備有微黏接層的PET薄膜(保護薄膜A)層合於a層側(本實施例中,為聚醯胺酸溶液D側或E1, E2)後捲繞。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。又,前述保護薄膜A,係為了防止異物附著在薄膜表面、損傷等而貼附,當於較低溫以捲軸輸送時、或以人手操作時,係以貼附著保護薄膜A的狀態進行操作。但是,例如於超過130℃之條件下進行壓製、層合等時、或對於已貼附保護薄膜A的面施以各處理時,係將此保護薄膜A剝除後進行各操作。
<薄膜製作例10~12> 將聚醯胺酸溶液D變更為E1、E2,且將聚醯胺酸溶液E1、E2之塗佈量各變更為使成為如表2所示之乾燥膜厚,除此以外和薄膜製作例9同樣進行,獲得聚醯亞胺薄膜10~12。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表2。
<薄膜製作例13~15> 令市售東麗杜邦製「KAPTON (註冊商標)100H」為薄膜13、市售宇部興產製「Upilex(註冊商標)25S」為薄膜14、市售荒川化學工業製「POMIRAN T25」為薄膜15。
[表2]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 製作例1 </td><td> 製作例2 </td><td> 製作例3 </td><td> 製作例4 </td><td> 製作例5 </td><td> 製作例6 </td><td> 製作例7 </td><td> 製作例8 </td></tr><tr><td> 膜編號 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 5 </td><td> 6 </td><td> 7 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> (a層用)聚醯胺酸溶液 </td><td> - </td><td> A2 </td><td> A2 </td><td> A1 </td><td> A2 </td><td> - </td><td> B2 </td><td> C2 </td><td> - </td></tr><tr><td> (b層用)聚醯胺酸溶液 </td><td> - </td><td> A1 </td><td> A1 </td><td> A2 </td><td> A1 </td><td> A1 </td><td> B1 </td><td> C1 </td><td> C1 </td></tr><tr><td> (a層)厚度 </td><td> μm </td><td> 28 </td><td> 5 </td><td> 28 </td><td> 5 </td><td> 0 </td><td> 7 </td><td> 7 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> (b層)厚度 </td><td> μm </td><td> 7 </td><td> 25 </td><td> 7 </td><td> 5 </td><td> 38 </td><td> 28 </td><td> 28 </td><td> 38 </td></tr><tr><td> (a)/(b) </td><td> </td><td> 4 </td><td> 0.2 </td><td> 4 </td><td> 1 </td><td> 0 </td><td> 0.25 </td><td> 0.25 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> 膜厚度不均 </td><td> % </td><td> 0.6 </td><td> 0.7 </td><td> 0.6 </td><td> 1.6 </td><td> 0.5 </td><td> 0.9 </td><td> 1.1 </td><td> 0.8 </td></tr><tr><td> 膜厚 </td><td> μm </td><td> 35 </td><td> 30 </td><td> 35 </td><td> 10 </td><td> 38 </td><td> 35 </td><td> 35 </td><td> 38 </td></tr><tr><td> CTE210 </td><td> ppm/℃ </td><td> 2 </td><td> 2 </td><td> 2 </td><td> 2 </td><td> 2 </td><td> 11 </td><td> 10 </td><td> 12 </td></tr><tr><td> CTE300 </td><td> ppm/℃ </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 2 </td><td> 3 </td><td> 15 </td><td> 13 </td><td> 15 </td></tr><tr><td> 拉伸彈性係數(MD/TD) </td><td> GPa </td><td> 7.5/7.7 </td><td> 7.3/7.2 </td><td> 7.7/7.5 </td><td> 6.8/6.6 </td><td> 7.5/7.8 </td><td> 4.1/3.9 </td><td> 8.2/8.1 </td><td> 8.1/7.9 </td></tr><tr><td> 拉伸強度(MD/TD) </td><td> MPa </td><td> 440/432 </td><td> 434/427 </td><td> 448/450 </td><td> 380/397 </td><td> 486/433 </td><td> 359/342 </td><td> 521/531 </td><td> 501/496 </td></tr><tr><td> 拉伸斷裂伸長度(MD/TD) </td><td> % </td><td> 32/31 </td><td> 35/33 </td><td> 33/34 </td><td> 36/31 </td><td> 35/38 </td><td> 65/62 </td><td> 52/49 </td><td> 48/47 </td></tr><tr><td> 評價:滑動性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 評價:輥捲繞性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 評價:翹曲度 </td><td> % </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.1 </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.8 </td><td> 0.3 </td><td> 0.3 </td></tr><tr><td> 評價:捲曲度 </td><td> % </td><td> 0.0 </td><td> 0.0 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.0 </td><td> 1.4 </td><td> 0.5 </td><td> 0.4 </td></tr><tr><td> 表面之Ra值 </td><td> nm </td><td> 0.3 </td><td> 0.5 </td><td> 0.4 </td><td> 0.4 </td><td> 0.7 </td><td> 1.2 </td><td> 1.5 </td><td> 1.1 </td></tr><tr><td> 水分率A </td><td> 質量% </td><td> 1.02 </td><td> 1.00 </td><td> 1.12 </td><td> 1.05 </td><td> 1.08 </td><td> 0.77 </td><td> 0.46 </td><td> 0.44 </td></tr><tr><td> 水分率B </td><td> 質量% </td><td> 1.24 </td><td> 1.29 </td><td> 1.18 </td><td> 1.15 </td><td> 1.18 </td><td> 0.91 </td><td> 0.72 </td><td> 0.70 </td></tr><tr><td> 水分率C </td><td> 質量% </td><td> 1.48 </td><td> 1.34 </td><td> 1.45 </td><td> 1.49 </td><td> 1.45 </td><td> 1.27 </td><td> 0.78 </td><td> 0.86 </td></tr><tr><td> </td></tr><tr><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 製作例9 </td><td> 製作例10 </td><td> 製作例11 </td><td> 製作例12 </td><td> 製作例13 </td><td> 製作例14 </td><td> 製作例15 </td><td> </td></tr><tr><td> 膜編號 </td><td> 9 </td><td> 10 </td><td> 11 </td><td> 12 </td><td> 13 </td><td> 14 </td><td> 15 </td><td> </td></tr><tr><td> (a層用)聚醯胺酸溶液 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> </td></tr><tr><td> (b層用)聚醯胺酸溶液 </td><td> - </td><td> D </td><td> E1 </td><td> E1 </td><td> E2 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> </td></tr><tr><td> (a層)厚度 </td><td> μm </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> </td></tr><tr><td> (b層)厚度 </td><td> μm </td><td> 30 </td><td> 30 </td><td> 10 </td><td> 30 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> </td></tr><tr><td> (a)/(b) </td><td> </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> </td></tr><tr><td> 膜厚度不均 </td><td> % </td><td> 0.9 </td><td> 1.1 </td><td> 1.8 </td><td> 1.1 </td><td> 0.8 </td><td> 0.9 </td><td> 0.7 </td><td> </td></tr><tr><td> 膜厚 </td><td> μm </td><td> 30 </td><td> 30 </td><td> 10 </td><td> 30 </td><td> 25 </td><td> 25 </td><td> 25 </td><td> </td></tr><tr><td> CTE210 </td><td> ppm/℃ </td><td> 63 </td><td> 31 </td><td> 27 </td><td> 40 </td><td> 26 </td><td> 9 </td><td> 5 </td><td> </td></tr><tr><td> CTE300 </td><td> ppm/℃ </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 32 </td><td> 12 </td><td> 7 </td><td> </td></tr><tr><td> 拉伸彈性係數(MD/TD) </td><td> GPa </td><td> 3.3/3.4 </td><td> 3.1/3.3 </td><td> 2.9/3.2 </td><td> 3.1/3.2 </td><td> 4.2/4.0 </td><td> 8.1/8.0 </td><td> 4.5/4.4 </td><td> </td></tr><tr><td> 拉伸強度(MD/TD) </td><td> MPa </td><td> 172/158 </td><td> 220/221 </td><td> 210/206 </td><td> 170/168 </td><td> 370/346 </td><td> 517/528 </td><td> 360/356 </td><td> </td></tr><tr><td> 拉伸斷裂伸長度(MD/TD) </td><td> % </td><td> 96/86 </td><td> 100/101 </td><td> 102/106 </td><td> 74/70 </td><td> 63/64 </td><td> 54/52 </td><td> 45/47 </td><td> </td></tr><tr><td> 評價:滑動性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> </td></tr><tr><td> 評價:輥捲繞性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> </td></tr><tr><td> 評價:翹曲度 </td><td> % </td><td> 1.5 </td><td> 1.2 </td><td> 0.8 </td><td> 1.2 </td><td> 1.3 </td><td> 0.4 </td><td> 0.8 </td><td> </td></tr><tr><td> 評價:捲曲度 </td><td> % </td><td> 2.9 </td><td> 2.5 </td><td> 2.1 </td><td> 2.4 </td><td> 1.6 </td><td> 0.8 </td><td> 2.4 </td><td> </td></tr><tr><td> 表面之Ra值 </td><td> nm </td><td> 0.8 </td><td> 0.6 </td><td> 0.4 </td><td> 0.5 </td><td> 1.1 </td><td> 1.3 </td><td> 1.8 </td><td> </td></tr><tr><td> 水分率A </td><td> 質量% </td><td> 1.09 </td><td> 0.95 </td><td> 1.12 </td><td> 1.07 </td><td> 0.77 </td><td> 0.42 </td><td> 0.80 </td><td> </td></tr><tr><td> 水分率B </td><td> 質量% </td><td> 1.14 </td><td> 1.17 </td><td> 1.28 </td><td> 1.21 </td><td> 1.01 </td><td> 0.69 </td><td> 0.87 </td><td> </td></tr><tr><td> 水分率C </td><td> 質量% </td><td> 1.48 </td><td> 1.47 </td><td> 1.38 </td><td> 1.36 </td><td> 1.18 </td><td> 0.82 </td><td> 1.12 </td><td> </td></tr><tr height="0"><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></TBODY></TABLE>
<薄膜處理例1> 對於薄膜1~15,在各聚醯亞胺薄膜的兩面施以真空電漿處理。作為真空電漿處理,採用使用平行平板型電極之RIE模式、利用RF電漿的處理,於真空腔室內將氮氣及氧氣以流量比5:95導入,並導入13.56MHz的高頻電力,處理時間為3分鐘。評價獲得之處理後之各聚醯亞胺薄膜之特性,但任一薄膜均為無和處理前有大幅變化的項目。
<薄膜處理例2> 對於薄膜1,在聚醯亞胺薄膜的兩面施以大氣壓電漿處理。大氣壓電漿處理,係使用帶有直接型且狹縫狀的橫向為長的頭自動地在工件上移動類型的機構的大氣壓電漿處理裝置,令流量比為氮/氧=95/5(常壓體積比)的混合氣體為處理氣體,並設放電輸出為2kW而進行。玻璃板暴露於電漿的時間約60秒。評價獲得之處理後之各聚醯亞胺薄膜的特性,但任一薄膜均無和處理前有大幅變化的項目。
<薄膜處理例3> 對於薄膜1,在各聚醯亞胺薄膜的兩面施以真空電漿處理。作為真空電漿處理,採用使用平行平板型電極之RIE模式、利用RF電漿的處理,於真空腔室內將氮氣及氧氣以流量比5:95導入,並導入13.56MHz的高頻電力,處理時間為15秒。評價獲得之處理後之各聚醯亞胺薄膜之特性,但任一薄膜均為無和處理前有大幅變化的項目。
<實施例1~16> 於經氮氣取代之手套箱內流入氮氣,於此狀態將矽烷偶聯劑3-胺基丙基三甲氧基矽烷以異丙醇稀釋成0.5質量%後,將作為第1無機基板之預先另外洗滌、乾燥好的玻璃(旭硝子公司製「Spool」;350mm×450mm×0.1mm厚)設置於旋塗機,將矽烷偶聯劑滴加在旋轉中央部,以500rpm使其旋轉,然後以1500rpm使其旋轉,塗佈成無機基板全面透濕的狀態後,使成為乾燥狀態。將其在載置於潔淨操作台內之加熱到110℃的熱板上加熱1分鐘,獲得分別具備表3所示厚度之偶聯處理層的已經過偶聯劑處理的第1無機基板。
然後,將作為第2無機基板之預先另外洗滌、乾燥好的玻璃(康寧公司製「Corning EAGLE XG」;370mm×470mm×0.7mm厚)設置於旋塗機,以和第1無機基板的情形為同樣程序塗佈偶聯劑,以獲得分別具備表3所示厚度之偶聯劑處理層的經過偶聯劑處理的第2無機基板。
然後,在上述獲得之具備偶聯劑處理層之第1無機基板與第2無機基板的偶聯處理層面,載置切走360mm×460mm的聚醯亞胺薄膜作為遮罩,在第1無機基板與第2無機基板周圍分別各留5mm,在360mm×460mm之範圍內進行紫外線照射處理。又,紫外線照射係使用Lantechnical Service (股)公司製之紫外線/臭氧洗滌改質裝置(「SKT2005Y-02」)及紫外線燈(「SE-2003W03」),從距該紫外線燈約1公分的距離進行2分鐘。照射時,於紫外線/臭氧洗滌改質裝置內不放入特別的氣體,紫外線照射係於大氣環境、室溫進行。又,紫外線燈會發出185nm(能使促進不活化處理之臭氧發生的短波長)及波長254nm的輝線,此時照度約46mW/cm2
(以照度計(「SEC SM-254」)於波長254nm測定)。
然後,將薄膜處理例1~16獲得之處理後聚醯亞胺薄膜切成寬370mm×長度470mm,另行洗滌、乾燥。使紫外線照射處理後之第1無機基板之偶聯劑處理‧紫外線照射處理面和聚醯亞胺薄膜之表面處理面面對,以玻璃各邊距薄膜的各邊各靠近內側10mm的方式重疊,於室溫以輥壓(線壓)20N/cm(加壓實效寬為5mm,實效推定壓力約0.4MPa)進行輥層合並加壓後,於100℃的乾烘箱中,於常壓進行30分鐘加熱,獲得可撓性疊層體。 又,於使用表背以不同聚醯胺酸溶液製得之薄膜No1.2.3.4.6.7.的情形,則組合使薄膜製作例中之a層側成為第1無機基板側。 又,薄膜處理後之聚醯亞胺薄膜在至少室溫18℃~27℃、濕度為38~72%之範圍保存24小時以上,此時之含水率為0.45%~1.48%。
然後,使第2無機基板之偶聯劑處理‧紫外線照射處理面和可撓性疊層體之聚醯亞胺薄膜面面對,將聚醯亞胺薄膜與第2無機基板以不發生偏離的方式重疊,於室溫以輥壓(線壓)20N/cm(加壓實效寬為5mm,實效推定壓力約0.4MPa)利用輥層合機加壓後,於100℃之乾烘箱中以常壓加熱30分鐘,獲得剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。
<實施例17> 於使第2無機基板和聚醯亞胺層疊層時,將兩面經真空電漿處理之聚醯亞胺薄膜替換,使用以下列條件在第2無機基板上形成聚醯胺酸溶液A2之塗覆膜層並使其加熱‧硬化成聚醯亞胺層,再對於聚醯亞胺層施行真空電漿處理後與第1無機基板疊層,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。聚醯亞胺層疊層時,係將聚醯胺酸溶液A2利用桿塗機塗覆使最終膜厚成為4μm,其次使用防爆型乾燥機於220℃乾燥10分鐘,在於經氮氣取代之高溫爐於450℃進行10分鐘熱處理,在第2無機基板形成聚醯亞胺層。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。
<實施例18> 將薄膜處理例10之聚醯亞胺薄膜替換為未經表面處理之聚醯亞胺薄膜10,除此以外和實施例10同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。
<實施例19> 將可撓性疊層體中之聚醯亞胺層之含有水分率調為1.53%後實施可撓性疊層體與第2無機基板的接合,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。含有水分率之製備,係於水中放置12小時後,於150℃在大氣中加熱乾燥1.5分鐘以達成。聚醯亞胺層之含有水分率,係依TGA測定進行,依據於150℃10分鐘的重量減少度為基準算出。算出的重量減少度中水分以外的貢獻為1%以下係依GC-MS分析另外確認。
<實施例20> 將可撓性疊層體中之聚醯亞胺層之含有水分率調為0.15%後進行可撓性疊層體與第2無機基板的接合,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。含有水分率之調整,係藉由在25℃RH50%的大氣中放置2日後,於150℃大氣中進行4分鐘加熱乾燥以達成。聚醯亞胺層之含有水分率和實施例20同樣進行而確認。
<實施例21> 第1無機基板使用厚度0.725μm之矽晶圓(Si晶圓),除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。又,針對此實施例23以外之各實施例,也將第1無機基板從玻璃替換為使用Si晶圓,除此以外同樣進行,獲得剛性複合疊層板,但獲得之剛性複合疊層板之評價結果均為和玻璃分別為第1無機基板時大致相同。
<實施例22> 將向第2無機基板實施之紫外線照射處理,替換為載置切走360mm×460mm的聚醯亞胺薄膜作為遮罩,將聚醯亞胺薄膜的面當中面向第2無機基板的面的周圍各留下5mm,於360mm×460mm之範圍內實施紫外線照射處理,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。紫外線照射處理,除了照射時間為4分鐘以外均和對於第2無機基板之照射處理為完全相同的條件。 又,針對此實施例22以外之各實施例,亦為除了將對於第2無機基板之紫外線照射處理改為對於聚醯亞胺層之紫外線照射處理以外同樣進行而獲得剛性複合疊層板,但獲得之剛性複合疊層板之評價結果均為和分別對於第2無機基板進行紫外線照射處理時大致相同。
<實施例23> 實施對於第2無機基板之紫外線照射處理,再加上實施載置切走360mm×460mm的聚醯亞胺薄膜作為遮罩,在聚醯亞胺薄膜之面當中面對第2無機基板的面的周圍各保留5mm,於360mm×460mm之範圍內進行紫外線照射處理,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。紫外線照射處理除了照射時間為4分鐘以外和對於第2無機基板之照射處理為完全相同的條件。 又,針對此實施例23以外的各實施例,亦為實施對第2無機基板之紫外線照射處理再加上對於聚醯亞胺層也實施紫外線照射處理,除此以外同樣進行而獲得剛性複合疊層板,但針對獲得之剛性複合疊層板之評價結果,紫外線照射部之剝離強度更弱,除此以外均和僅對於第2無機基板進行紫外線照射處理時大致相同。
<實施例24> 把將第1無機基板與聚醯亞胺層利用加壓‧加熱接合後將第2無機基板與聚醯亞胺層利用加壓‧加熱接合,替換成將第2無機基板與聚醯亞胺層利用加壓‧加熱接合後將第1無機基板與聚醯亞胺層利用加壓‧加熱接合,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。又,針對此實施例26以外之各實施例,亦是在將第2無機基板與聚醯亞胺層接合後將第1無機基板與聚醯亞胺層接合而獲得剛性複合疊層板,但是獲得之剛性複合疊層板之評價結果均為和將第1無機基板與聚醯亞胺層接合後將第2無機基板與聚醯亞胺層接合時為大致相同。
<實施例25> 把將第1無機基板與聚醯亞胺層利用加壓‧加熱接合後將第2無機基板與聚醯亞胺層利用加壓‧加熱接合,替換為將第1無機基板與聚醯亞胺層及聚醯亞胺層與第2無機基板之利用加壓‧加熱所為之接合同時進行,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。又,針對此實施例25以外之各實施例,亦為將第1無機基板與聚醯亞胺層及聚醯亞胺層與第2無機基板同時而接合獲得剛性複合疊層板,但獲得之剛性複合疊層板之評價結果均為和將第1無機基板與聚醯亞胺層接合後將第2無機基板與聚醯亞胺層時為大致相同。
<實施例26> 將第1無機基板與第2無機基板-聚醯亞胺薄膜疊層體予以疊層成為剛性疊層板時之加壓‧加熱處理,係於大氣中,300℃以8MPa的壓力於約104
Pa之減壓下進行20分鐘壓製以進行,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。又,針對此實施例26以外之各實施例,也是將輥層合改為使用壓製而獲得剛性複合疊層板,但獲得之剛性複合疊層板之評價結果均為和使用輥層合將聚醯亞胺層接合時大致相同。
<實施例27> 將薄膜處理例1之聚醯亞胺薄膜替換為使用薄膜處理例3之聚醯亞胺薄膜1,且不實施對於第2無機基板之紫外線處理,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之剛性複合疊層板。獲得之剛性複合疊層板之評價結果示於表3。
<實施例28> 使用實施例1獲得之剛性複合疊層板,在疊層板之第1無機基板上模擬實施使用低溫多晶矽之薄膜電晶體陣列製作。使用規定的測試圖案,疊層作為平坦化層兼氣體阻隔層之以反應性濺鍍法形成的氧化矽層、作為源、汲電極層之以濺鍍法形成之鉭層、阻隔金屬層、作為半導體層之以CVD法形成之非晶矽層。然後,於400℃進行75分鐘退火處理以使矽層微多結晶化後,重疊作為閘絕緣層之SiN層、作為閘電極層之鋁。又,各層因應規定的測試圖案,以遮罩或光微影法進行圖案化,作成模擬的元件:薄膜電晶體陣列。元件部分形成在不活化處理時之紫外線照射部(遮罩之開口部分)。以上處理中,疊層體暴露在真空氣體環境、高溫下、光微影法使用之光阻液、顯影液、蝕刻液、剝離液,但是剛性複合疊層板未發生層間剝離等,處理適性良好。
[表3]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> </td><td> 實施例1 </td><td> 實施例2 </td><td> 實施例3 </td><td> 實施例4 </td><td> 實施例5 </td><td> 實施例6 </td><td> 實施例7 </td><td> 實施例8 </td><td> 實施例9 </td></tr><tr><td> 聚醯胺膜編號 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 5 </td><td> 6 </td><td> 7 </td><td> 8 </td><td> 9 </td></tr><tr><td> 膜處理例編號 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 第1無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第1無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 8 </td><td> 4 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 16 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之和面向聚醯亞胺層為相反面的缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 12 </td><td> 4 </td><td> 4 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 第2無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第2無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 8 </td><td> 4 </td><td> 4 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> 25 </td><td> 24 </td><td> 28 </td><td> 25 </td><td> 26 </td><td> 23 </td><td> 27 </td><td> 26 </td><td> 24 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> 26 </td><td> 27 </td><td> 25 </td><td> 24 </td><td> 25 </td><td> 26 </td><td> 26 </td><td> 24 </td><td> 27 </td></tr><tr><td> UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 3.6 </td><td> 4.2 </td><td> 3.8 </td><td> 3.1 </td><td> 2.5 </td><td> 6.3 </td><td> 4.6 </td><td> 3.9 </td><td> 7.3 </td></tr><tr><td> UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.03 </td><td> 0.07 </td><td> 0.04 </td><td> 0.03 </td><td> 0.03 </td><td> 0.08 </td><td> 0.07 </td><td> 0.08 </td><td> 0.06 </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 3.4 </td><td> 4.4 </td><td> 3.7 </td><td> 3.2 </td><td> 3.1 </td><td> 7.2 </td><td> 4.9 </td><td> 4.1. </td><td> 5.4 </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.04 </td><td> 0.08 </td><td> 0.05 </td><td> 0.04 </td><td> 0.04 </td><td> 0.10 </td><td> 0.08 </td><td> 0.09 </td><td> 0.12 </td></tr><tr><td> 強耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 4.1 </td><td> 4.8 </td><td> 4.2 </td><td> 3.8 </td><td> 3.4 </td><td> 8.1 </td><td> 5.4 </td><td> 5.7 </td><td> - </td></tr><tr><td> 強耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.03 </td><td> 0.07 </td><td> 0.06 </td><td> 0.05 </td><td> 0.06 </td><td> 0.13 </td><td> 0.12 </td><td> 0.09 </td><td> - </td></tr><tr><td> 耐酸性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 3.4 </td><td> 3.8 </td><td> 3.3 </td><td> 2.9 </td><td> 2.6 </td><td> 5.8 </td><td> 4.3 </td><td> 4.2 </td><td> 6.8 </td></tr><tr><td> 耐鹼性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 3.7 </td><td> 4.3 </td><td> 3.4 </td><td> 3.4 </td><td> 2.5 </td><td> 5.2 </td><td> 5.1 </td><td> 3.7 </td><td> 6.2 </td></tr><tr><td> 可撓性疊層體之翹曲度 </td><td> % </td><td> 0.02 </td><td> 0.04 </td><td> 0.03 </td><td> 0.06 </td><td> 003 </td><td> 0.13 </td><td> 0.06 </td><td> 0.05 </td><td> 0.08 </td></tr><tr><td> 第1接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 2 </td></tr><tr><td> 第2接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 0 </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 剛性複合疊層板之剛性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 可撓性疊層板之可撓性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE><TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> </td><td> 實施例10 </td><td> 實施例11 </td><td> 實施例12 </td><td> 實施例13 </td><td> 實施例14 </td><td> 實施例15 </td><td> 實施例16 </td><td> 實施例17 </td><td> 實施例18 </td></tr><tr><td> 聚醯胺膜編號 </td><td> 10 </td><td> 11 </td><td> 12 </td><td> 13 </td><td> 14 </td><td> 15 </td><td> 1 </td><td> 清漆 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 膜處理例編號 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 無 </td></tr><tr><td> 第1無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第1無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 8 </td><td> 16 </td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 4 </td><td> 4 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 12 </td></tr><tr><td> 16第1無機基板之和面向聚醯亞胺層為相反面的缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 12 </td><td> 16 </td><td> 8 </td><td> 4 </td><td> 8 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 4 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> 第2無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第2無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 4 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 12 </td><td> 20 </td><td> 8 </td><td> 16 </td><td> 12 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> 27 </td><td> 25 </td><td> 26 </td><td> 23 </td><td> 27 </td><td> 26 </td><td> 24 </td><td> 25 </td><td> 28 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> 26 </td><td> 26 </td><td> 27 </td><td> 24 </td><td> 26 </td><td> 25 </td><td> 25 </td><td> 24 </td><td> 25 </td></tr><tr><td> UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 6.8 </td><td> 6.5 </td><td> 6.9 </td><td> 6.5 </td><td> 4.8 </td><td> 5.6 </td><td> 2.5 </td><td> 5.2 </td><td> 2.0 </td></tr><tr><td> UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.05 </td><td> 0.06 </td><td> 0.05 </td><td> 0.07 </td><td> 0.06 </td><td> 0.09 </td><td> 0.02 </td><td> 0.08 </td><td> 0.03 </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 5.6 </td><td> 5.8 </td><td> 7.5 </td><td> 7.0 </td><td> 5.1 </td><td> 5.9 </td><td> 2.6 </td><td> 5.5 </td><td> 2.1 </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.09 </td><td> 0.13 </td><td> 0.12 </td><td> 0.08 </td><td> 0.07 </td><td> 0.11 </td><td> 0.03 </td><td> 0.10 </td><td> 0.03 </td></tr><tr><td> 強耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 8.2 </td><td> 5.6 </td><td> 7.5 </td><td> 3.1 </td><td> 6.3 </td><td> 2.6 </td></tr><tr><td> 強耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 0.12 </td><td> 0.10 </td><td> 0.13 </td><td> 0.03 </td><td> 0.15 </td><td> 0.04 </td></tr><tr><td> 耐酸性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 7.1 </td><td> 6.9 </td><td> 6.6 </td><td> 6.1 </td><td> 4.6 </td><td> 5.2 </td><td> 2.4 </td><td> 5.1 </td><td> 1.8 </td></tr><tr><td> 耐鹼性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 7.3 </td><td> 6.7 </td><td> 7.2 </td><td> 5.4 </td><td> 5.0 </td><td> 4.9 </td><td> 2.6 </td><td> 5.2 </td><td> 1.9 </td></tr><tr><td> 可撓性疊層體之翹曲度 </td><td> % </td><td> 0.06 </td><td> 0.05 </td><td> 0.07 </td><td> 0.12 </td><td> 0.05 </td><td> 0.06 </td><td> 0.02 </td><td> 0.06 </td><td> 0.07 </td></tr><tr><td> 第1接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 3 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 4 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 第2接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 4 </td><td> 2 </td><td> 0 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 2 </td></tr><tr><td> 剛性複合疊層板之剛性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 可撓性疊層板之可撓性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE><TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> </td><td> 實施例19 </td><td> 實施例20 </td><td> 實施例21 </td><td> 實施例22 </td><td> 實施例23 </td><td> 實施例24 </td><td> 實施例25 </td><td> 實施例26 </td><td> 實施例27 </td></tr><tr><td> 聚醯胺膜編號 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 膜處理例編號 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 第1無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 晶圓 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第1無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 20 </td><td> 4 </td><td> 12 </td><td> 16 </td><td> 8 </td><td> 4 </td><td> 8 </td><td> 8 </td><td> 12 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之和面向聚醯亞胺層為相反面的缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 0 </td><td> 16 </td><td> 20 </td><td> 4 </td><td> 12 </td><td> 20 </td><td> 16 </td><td> 12 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> 第2無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第2無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 8 </td><td> 0 </td><td> 12 </td><td> 16 </td><td> 12 </td><td> 20 </td><td> 8 </td><td> 8 </td><td> 16 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> 25 </td><td> 26 </td><td> 24 </td><td> 27 </td><td> 25 </td><td> 26 </td><td> 23 </td><td> 27 </td><td> 25 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> 24 </td><td> 26 </td><td> 25 </td><td> 27 </td><td> 23 </td><td> 25 </td><td> 24 </td><td> 24 </td><td> 23 </td></tr><tr><td> UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 4.3 </td><td> 1.1 </td><td> 2.4 </td><td> 3.8 </td><td> 3.7 </td><td> 3.5 </td><td> 3.8 </td><td> 3.5 </td><td> 0.6 </td></tr><tr><td> UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.04 </td><td> 0.02 </td><td> 0.05 </td><td> 0.04 </td><td> 0.01 </td><td> 0.03 </td><td> 0.02 </td><td> 0.02 </td><td> - </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 4.2 </td><td> 0.9 </td><td> 2.1 </td><td> 3.5 </td><td> 3.2 </td><td> 3.3 </td><td> 3.5 </td><td> 3.6 </td><td> 0.6 </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.05 </td><td> 0.02 </td><td> 0.04 </td><td> 0.05 </td><td> 0.01 </td><td> 0.03 </td><td> 0.03 </td><td> 0.05 </td><td> - </td></tr><tr><td> 強耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 4.8 </td><td> 1.1 </td><td> 2.9 </td><td> 4.2 </td><td> 3.9 </td><td> 3.8 </td><td> 3.9 </td><td> 4.0 </td><td> 0.6 </td></tr><tr><td> 強耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.06 </td><td> 0.03 </td><td> 0.07 </td><td> 0.03 </td><td> 0.01 </td><td> 0.05 </td><td> 0.04 </td><td> 0.06 </td><td> - </td></tr><tr><td> 耐酸性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 4.5 </td><td> 1.2 </td><td> 2.6 </td><td> 3.6 </td><td> 3.5 </td><td> 3.4 </td><td> 3.6 </td><td> 3.7 </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> 耐鹼性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 4.3 </td><td> 1.1 </td><td> 2.8 </td><td> 3.4 </td><td> 3.5 </td><td> 3.6 </td><td> 3.4 </td><td> 3.6 </td><td> 0.6 </td></tr><tr><td> 可撓性疊層體之翹曲度 </td><td> % </td><td> 0.03 </td><td> 0.03 </td><td> 0.05 </td><td> 0.03 </td><td> 0.01 </td><td> 0.02 </td><td> 0.02 </td><td> 0.04 </td><td> 0.15 </td></tr><tr><td> 第1接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 8 </td><td> 0 </td><td> 2 </td><td> 2 </td><td> 4 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 第2接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 5 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 0 </td><td> 3 </td><td> 0 </td><td> 2 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 剛性複合疊層板之剛性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 可撓性疊層板之可撓性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE>
<比較例1> 對於聚醯亞胺層之真空電漿處理及對於第2無機基板之偶聯劑處理皆不進行,除此以外和實施例1同樣進行,獲得比較用複合疊層板。獲得之複合疊層板的評價結果示於表4。又,聚醯亞胺層與第2無機基板間的黏著力弱,層間只要施以少許的力量即能簡單地剝離。
<比較例2> 第1無機基板使用厚玻璃(康寧公司製「Corning EAGLE XG」;350mm×450mm×0.7mm厚),除此以外和實施例1同樣進行,獲得比較用複合疊層板。獲得之複合疊層板的評價結果示於表4。從獲得之複合疊層板將可撓性疊層體部分剝離,對於獲得之可撓性疊層體施加為了彎曲至達曲率半徑50mm的力量,結果在曲率半徑12mm時第1無機基板出現破裂,判明是不能稱為有可撓性的疊層體。
<比較例3> 第2無機基板使用旭硝子公司製「Spool」(370mm×470mm×0.1mm厚),除此以外和實施例1同樣進行,獲得比較用複合疊層板。獲得之複合疊層板的評價結果示於表4。獲得之疊層板的剛性非常低,當以雙手支撐從頂點向長邊方向50mm的部分的兩端時,會因自重造成第1無機基板出現破裂 。
<比較例4> 將可撓性疊層體中之聚醯亞胺層之含有水分率調為0.04%後實施可撓性疊層體與第2無機基板的接合,除此以外和實施例1同樣進行,獲得比較用複合疊層板。獲得之複合疊層板的評價結果示於表4。含有水分率之調整係於25℃RH50%之大氣中放置2日後,於150℃大氣中進行5分鐘加熱乾燥以達成。聚醯亞胺層之含有水分率和實施例20同樣進行而確認。本比較例之複合疊層體,聚醯亞胺層與第2無機基板間之黏著力弱,層間只要施加少許力量就會簡單地剝離。
<比較例5> 進行將可撓性疊層體中之聚醯亞胺層之含有水分率調整為2.12%後獲得之可撓性疊層體與第2無機基板的接合,除此以外和實施例1同樣進行,獲得本發明之複合疊層板。獲得之複合疊層板的評價結果示於表4。含有水分率之調整係藉由在水中放置12小時以達成。聚醯亞胺層之含有水分率係和實施例20同樣確認。本比較例之複合疊層板中,在第1無機基板-聚醯亞胺層界面、及第2無機基板-聚醯亞胺層界面觀察到許多氣泡發生,成為無法稱為是已全面黏著的狀態。
<比較例6> 使第2無機基板與可撓性疊層體間接合,將對於玻璃之表面處理及對於聚醯亞胺層之表面處理替換為在第2無機基板與可撓性疊層體間使用日東電工公司的耐熱兩面黏著貼帶「No.5919ML」使其接合,除此以外和實施例1同樣進行,獲得比較用複合疊層板。獲得之複合疊層板的評價結果示於表4。表內之剝離強度結果記載「斷開」代表無機基板與聚醯亞胺層的黏著力太強,測定時薄膜斷開的現象。針對此疊層體,於聚醯亞胺薄膜做出切口並欲將該薄膜從支持體剝離,但是無法順利地剝離,若勉強剝離的話,薄膜會破裂。又,第2無機基板-聚醯亞胺層界面觀察到許多氣泡發生,成為無法稱為已全面黏著的狀態。
<比較例7> 使第2無機基板與可撓性疊層體間接合,將對於玻璃之表面處理及對於聚醯亞胺層之表面處理替換為在第2無機基板與可撓性疊層體間使用熱塑性聚醯亞胺薄膜作為黏著劑使其接合,除此以外和實施例1同樣進行,獲得比較用複合疊層板。熱塑性聚醯亞胺薄膜之製作依以下之程序實施。首先,將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒的反應容器內進行氮氣取代後,加入368.4質量份之4,4’-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、59.24質量份之鄰苯二甲酸酐、174.5質量份之苯均四酸酐、及172質量份之間甲酚,於200℃攪拌6小時。於此攪拌溶液加入甲苯後,分濾析出物,再實施利用甲苯所為之洗滌3次後,於氮氣環境下於250℃進行6小時乾燥,獲得512質量份(產率90.5%)之聚醯亞胺粉。將此聚醯亞胺粉使用雙軸擠壓機於380~410℃混練、熔融並擠壓造粒成丸粒。將獲得之丸粒對於直徑50mm之單軸擠壓機(成形溫度420℃)供給,使其通過安裝在T模前部的10μm的葉盤(leaf disc)式的濾器,利用寬1100mm T模擠壓,獲得厚度25μm之熱塑性聚醯亞胺薄膜。將此熱塑性聚醯亞胺薄膜放置在23℃RH50%的潔淨室內24小時,調整水分率為0.78%後,安裝在第2無機基板與聚醯亞胺層之間,利用加熱壓製裝置於300℃、1MPa加壓5分鐘,獲得複合疊層板。獲得之複合疊層板的評價結果示於表4。針對此疊層體,於聚醯亞胺薄膜做出切口,欲從該薄膜將支持體剝離,但是無法順利地剝離,若要勉強剝離則薄膜會破裂。又,第2無機基板-聚醯亞胺層界面觀察到許多氣泡發生,成為無法稱為已全面黏著的狀態。又,熱塑性聚醯亞胺薄膜的5%加熱重量減溫度(升溫速度:10℃/分)為580℃,玻璃轉移點Tg為270℃。
[表4]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> </td><td> 比較例1 </td><td> 比較例2 </td><td> 比較例3 </td><td> 比較例4 </td><td> 比較例5 </td><td> 比較例6 </td><td> 比較例7 </td></tr><tr><td> 聚醯胺膜編號 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 膜處理例編號 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 第1無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第1無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.1 </td><td> 0.7 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 20 </td><td> 4 </td><td> 8 </td><td> 16 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之和面向聚醯亞胺層為相反面的缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 4 </td><td> 12 </td><td> 0 </td><td> 4 </td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 第2無機基板材質 </td><td> - </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td><td> 玻璃 </td></tr><tr><td> 第2無機基板厚度 </td><td> mm </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.1 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之面向聚醯亞胺層之面之缺點密度 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 8 </td><td> 0 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 8 </td><td> 12 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> 第1無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> - </td><td> 25 </td><td> 24 </td><td> 25 </td><td> 26 </td><td> 27 </td><td> 25 </td></tr><tr><td> 第2無機基板之SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> - </td><td> 24 </td><td> 23 </td><td> 26 </td><td> 24 </td><td> 25 </td><td> 24 </td></tr><tr><td> UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.02 </td><td> 3.5 </td><td> 3.8 </td><td> 0.02 </td><td> 5.1 </td><td> 5.8 </td><td> 3.2 </td></tr><tr><td> UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.01 </td><td> 0.02 </td><td> 0.03 </td><td> 0.01 </td><td> 0.04 </td><td> 0.02 </td><td> 0.8 </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.05 </td><td> 3.6 </td><td> 3.6 </td><td> 0.03 </td><td> 5.4 </td><td> 斷開 </td><td> 2.2 </td></tr><tr><td> 弱耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.01 </td><td> 0.03 </td><td> 0.04 </td><td> 0.01 </td><td> 0.05 </td><td> 0.04 </td><td> 1.5 </td></tr><tr><td> 強耐熱UV未照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.05 </td><td> 3.7 </td><td> 4.2 </td><td> 0.03 </td><td> 6.1 </td><td> 斷開 </td><td> 3.6 </td></tr><tr><td> 強耐熱UV照射部剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.01 </td><td> 0.04 </td><td> 0.06 </td><td> 0.01 </td><td> 0.08 </td><td> 0.06 </td><td> 2.8 </td></tr><tr><td> 耐酸性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.02 </td><td> 3.6 </td><td> 3.7 </td><td> 0.01 </td><td> 5.2 </td><td> 0.8 </td><td> 0.6 </td></tr><tr><td> 耐鹼性剝離強度 </td><td> N/cm </td><td> 0.01 </td><td> 3.5 </td><td> 3.8 </td><td> 0.01 </td><td> 5.0 </td><td> 0.6 </td><td> 0.4 </td></tr><tr><td> 可撓性疊層體之翹曲度 </td><td> % </td><td> 0.01 </td><td> 0.02 </td><td> 0.15 </td><td> 0.01 </td><td> 0.04 </td><td> 0.35 </td><td> 0.23 </td></tr><tr><td> 第1接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 3 </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 51 </td><td> 1 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> 第2接合面之氣泡數 </td><td> 個/100cm<sup>2</sup></td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 0 </td><td> 75 </td><td> 85 </td><td> 48 </td></tr><tr><td> 剛性複合疊層板之剛性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ╳ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 可撓性疊層板之可撓性 </td><td> - </td><td> ○ </td><td> ╳ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE>
<測定例1~6> 準備作為支持體(基板)之6片將Si晶圓切成50mm×50mm(□50mm)者,將其充分洗滌後,和實施例1同樣進行,塗佈矽烷偶聯劑後以110℃的熱板加熱,形成厚度23nm的偶聯處理層。其次,對於此偶聯處理層面,除了改變紫外線照射時間以外和實施例1以相同條件實施紫外線照射,並測定獲得之各樣本之表面組成比。結果示於表5。又,氮表面組成比率,係代表令紫外線照射前(測定例1)之氮原子百分比為100%,以紫外線照射後之氮之原子百分比(%)的值。
[表5]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> </td><td> 測定例1 </td><td> 測定例2 </td><td> 測定例3 </td><td> 測定例4 </td><td> 測定例5 </td><td> 測定例6 </td></tr><tr><td> 無機物支持體材質 </td><td> 矽晶圓 </td><td> 矽晶圓 </td><td> 矽晶圓 </td><td> 矽晶圓 </td><td> 矽晶圓 </td><td> 矽晶圓 </td></tr><tr><td> SC處理層厚度 </td><td> nm </td><td> 11 </td><td> 11 </td><td> 11 </td><td> 11 </td><td> 11 </td><td> 11 </td></tr><tr><td> UV照射時間 </td><td> sec </td><td> 0 </td><td> 10 </td><td> 30 </td><td> 120 </td><td> 300 </td><td> 1800 </td></tr><tr><td> C元素比率 </td><td> % </td><td> 47 </td><td> 44 </td><td> 38 </td><td> 17 </td><td> 10 </td><td> 4 </td></tr><tr><td> N元素比率 </td><td> % </td><td> 10 </td><td> 7 </td><td> 6 </td><td> 2 </td><td> 1 </td><td> 0.2 </td></tr><tr><td> O元素比率 </td><td> % </td><td> 24 </td><td> 32 </td><td> 37 </td><td> 51 </td><td> 57 </td><td> 59 </td></tr><tr><td> Si元素比率 </td><td> % </td><td> 19 </td><td> 18 </td><td> 19 </td><td> 28 </td><td> 33 </td><td> 37 </td></tr><tr><td> 氮表面組成比率 </td><td> % </td><td> 103 </td><td> 72 </td><td> 62 </td><td> 21 </td><td> 10 </td><td> 2 </td></tr></TBODY></TABLE>
<應用例> 使實施例1~27及比較例1~7獲得之各剛性複合疊層板被覆有開口部的不銹鋼製框,固定在濺鍍裝置內的基板支座。以基板支座與剛性複合疊層板中之第2無機基板密合的方式固定,使冷媒流入基板支座內,而能設定剛性複合疊層板中之第1無機基板之溫度,並設定第1無機基板之溫度為2℃。首先,對於第1無機基板表面施以電漿處理。電漿處理條件,係於氬氣中,設定頻率13.56MHz、輸出200W、氣體壓力1×10-3
Torr的條件,並設處理時之溫度為2℃、處理時間為2分鐘。其次,以頻率13.56MHz、輸出450W、氣體壓力3×10-3
Torr的條件,使用鎳-鉻(鉻10質量%)合金的靶材,於氬氣環境下利用DC磁控管濺鍍法,以1nm/sec的速率形成厚度11nm之鎳-鉻合金被膜(基底層)。然後,使基板之濺鍍面之背面成為和其中有控溫為3℃的冷媒流動的基板支座的SUS板接觸的狀態,以設第1無機基板之溫度為2℃,並進行濺鍍。然後,以10nm/sec的速率使銅蒸鍍,形成厚度0.22μm之銅薄膜。以此方式,從各薄膜獲得附基底金屬薄膜形成薄膜的剛性複合疊層板。又,銅及NiCr層之厚度利用螢光X射線法確認。
然後,將附基底金屬薄膜形成薄膜的剛性複合疊層板固定在銅製框,使用硫酸銅鍍敷浴,浸於電解鍍敷液(硫酸銅80g/L、硫酸210g/L、HCl、光澤劑少量),流通電流1.5Adm2
,以形成厚度4μm之加厚鍍銅層(加厚層)。然後,於120℃進行10分鐘熱處理並乾燥,獲得第1無機基板表面經過金屬化的剛性複合疊層板。
對於獲得之各金屬化剛性複合疊層板,塗佈光阻(Shipley公司製「FR-200」)並乾燥後,以玻璃光罩進行密合曝光,再於1.2質量%KOH水溶液進行顯影。然後,以含有HCl及過氧化氫的氯化銅(II)的蝕刻線路,以40℃、2kgf/cm2
的噴塗壓力蝕刻,形成線/間距=20μm/20μm的線列作為測試圖案。其次實施電解鍍錫0.5μm厚後,於125℃進行1小時退火處理。然後,以光學顯微鏡觀察形成的圖案,評價是否有下垂、圖案殘留、圖案剝離等。
使用實施例1~27之剛性複合疊層板的情形,獲得無下垂、圖案殘留、圖案剝離的良好圖案。又,之後,進一步在經過氮氣取代的高溫爐內以升溫速度10℃/min升溫到400℃後,於400℃保持1小時且之後自然降溫,即便如此,仍未發生膨大、剝離等。又,於步驟後將可撓性疊層體剝離時,經金屬化的表面層不發生破裂、龜裂等,而可簡單地剝離。相對於此,使用各比較例之剛性複合疊層板的情形均為:發生薄膜剝離、金屬層起伏、及可撓性疊層體剝離時金屬層龜裂等,未能獲得可形成良好圖案的可撓性疊層體。
由以上應用例的結果得知:依本發明之製造方法而適當調整支持體與聚醯亞胺薄膜之剝離強度而得的疊層體,能耐受金屬化等各步驟,且能確認之後之圖案製作也能形成良好圖案。
<聚醯胺酸溶液之製造例)> 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒的反應容器內進行氮氣取代後,加入5-胺基-2-(對胺基苯基)苯并唑223質量份、及N,N-二甲基乙醯胺4416質量份,使其完全溶解,然後,加入苯均四酸二酐217質量份,以及將作為滑動材之膠體二氧化矽分散在二甲基乙醯胺而成的分散體(日產化學工業製「Snowtex(註冊商標)DMAC-ST30」),使二氧化矽(滑動材)成為表1記載之添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),於25℃的反應溫度攪拌24小時,獲得褐色且黏稠的聚醯胺酸溶液a1~a3。 將配備氮氣導入管、溫度計、攪拌棒的反應容器內進行氮氣取代後,使苯均四酸酐545質量份、及4,4'-二胺基二苯醚500質量份溶於8000質量份之N, N-二甲基乙醯胺並添加,加入將作為滑動材之膠體二氧化矽分散於二甲基乙醯胺而成的分散體(日產化學工業製「Snowtex(註冊商標)DMAC-ST30」),使二氧化矽(滑動材)成為表1記載之添加量(相對於聚醯胺酸溶液中之聚合物固體成分總量的質量%),保持溫度為20℃以下的狀態進行24小時攪拌,獲得聚醯胺酸溶液a4。
[表6]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 聚醯胺酸溶液 </td><td> a1 </td><td> a2 </td><td> a3 </td><td> a4 </td></tr><tr><td> 四羧酸二酐 </td><td> PMDA </td><td> PMDA </td><td> PMDA </td><td> PMDA </td></tr><tr><td> 二胺 </td><td> DAMBO </td><td> DAMBO </td><td> DAMBO </td><td> ODA </td></tr><tr><td> 二氧化矽 </td><td> 0ppm </td><td> 1000ppm </td><td> 5000ppm </td><td> 2000ppm </td></tr><tr><td> 還原黏度ηsp/c </td><td> 3.7 </td><td> 3.6 </td><td> 3.7 </td><td> 3.9 </td></tr></TBODY></TABLE>
又,表中, PMDA::苯均四酸二酐 DAMBO:5-胺基-2-(對胺基苯基)苯并唑 ODA:4,4'-二胺基二苯醚
<薄膜製造例> 將聚醯胺酸溶液a3使用缺角輪塗佈機塗佈在作為製膜支持體的寬1500mm的長形聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)製薄膜(東洋紡(股)公司製「A-4100」)之無滑動材面上,使成為表2中(B層)所示之乾燥膜厚,然後使用模塗機將聚醯胺酸溶液a1重疊塗佈在聚醯胺酸溶液a1之上,使成為表7中(A層)所示之乾燥膜厚,以表7所示之乾燥溫度及乾燥時間乾燥,在製膜支持體之PET製薄膜上獲得聚醯胺酸薄膜。
然後,將獲得之聚醯胺酸薄膜從製膜支持體之PET製薄膜剝離,獲得寬1380mm的自支持性聚醯胺酸薄膜。將此自支持性聚醯胺酸薄膜通過有3個熱處理區的針梳拉幅機,實施第1段150℃×6min、第2段220℃×6min、第3段480℃×12min的熱處理(最高熱處理溫度480℃、總熱處理時間24分),切出1300mm寬,獲得聚醯亞胺薄膜F1。所獲得之聚醯亞胺薄膜之特性示於表7。 以下同樣,以表7所示條件實施聚醯胺酸薄膜之熱處理,獲得表7所示之聚醯亞胺薄膜。 又,以後,令薄膜之B層側為B面、薄膜之A層側為A面,於聚醯亞胺薄膜層為單層的情形,稱呼塗佈時和製膜支持體接觸的側為B面、相反側為A面。
[表7]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 聚醯亞胺薄膜 </td><td> F1 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F4 </td><td> F5 </td><td> F6 </td><td> F7 </td></tr><tr><td> 層結構 </td><td> A層 </td><td> a1 </td><td> a1 </td><td> a2 </td><td> a2 </td><td> a1 </td><td> a4 </td><td> - </td></tr><tr><td> B層 </td><td> a3 </td><td> - </td><td> - </td><td> a3 </td><td> a2 </td><td> - </td><td> a4 </td></tr><tr><td> 厚度[μm] </td><td> A層 </td><td> 33 </td><td> 38 </td><td> 25 </td><td> 20 </td><td> 6 </td><td> 50 </td><td> 7.5 </td></tr><tr><td> B層 </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 乾燥溫度 </td><td> ℃ </td><td> 110 </td><td> 110 </td><td> 110 </td><td> 110 </td><td> 95 </td><td> 110 </td><td> 95 </td></tr><tr><td> 乾燥時間 </td><td> 分 </td><td> 24 </td><td> 24 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 10 </td><td> 35 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> 熱處理最高溫度 </td><td> ℃ </td><td> 480 </td><td> 480 </td><td> 450 </td><td> 450 </td><td> 450 </td><td> 380 </td><td> 380 </td></tr><tr><td> 熱處理時間 </td><td> 分 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 8 </td><td> 15 </td><td> 5 </td></tr><tr><td> 拉伸彈性係數(MD/TD) </td><td> GPa </td><td> 9.8/9.4 </td><td> 9.4/9.4 </td><td> 9.5/9.2 </td><td> 9.5/93.6 </td><td> 9.3/9.2 </td><td> 3.7/3.6 </td><td> 3.9/3.8 </td></tr><tr><td> 拉伸強度(MD/TD) </td><td> MPa </td><td> 340/320 </td><td> 380/390 </td><td> 370/370 </td><td> 360/360 </td><td> 360/350 </td><td> 205/200 </td><td> 218/212 </td></tr><tr><td> 拉伸斷裂伸長度(MD/TD) </td><td> % </td><td> 47/52 </td><td> 42/40 </td><td> 34/33 </td><td> 35/33 </td><td> 32/34 </td><td> 95/84 </td><td> 82/84 </td></tr><tr><td> CTE </td><td> ppm/K </td><td> 1.4 </td><td> 1.0 </td><td> 1.8 </td><td> 1.2 </td><td> 1.7 </td><td> 28.0 </td><td> 19.0 </td></tr><tr><td> Ra </td><td> A層[nm] </td><td> 1.2 </td><td> 0.8 </td><td> 2.5 </td><td> 2.6 </td><td> 1.0 </td><td> 3.5 </td><td> 3.7 </td></tr><tr><td> B層[nm] </td><td> 6.5 </td><td> 1.1 </td><td> 2.3 </td><td> 7.1 </td><td> 2.4 </td><td> 3.7 </td><td> 3.6 </td></tr></TBODY></TABLE>
(實施例29) <聚醯亞胺薄膜之電漿處理 VP1處理> 對於聚醯亞胺薄膜F1在兩面實施真空電漿處理。真空電漿處理係採用使用平行平板型電極的RIE模式、利用RF電漿之處理,於真空腔室內裝氮氣及氧氣以流量比5:95導入,並導入13.56MHz的高頻電力,處理時間設為3分鐘。以下將此處理稱為VP1處理。 將電漿處理後的聚醯亞胺薄膜裁切成必要大小後,於有空調的室內靜置,保持薄膜水分率成為0.3質量%~0.8質量%。 <第1無機基板 SC1處理> 邊於經氮氣取代的手套箱內流通氮氣,邊將矽烷偶聯劑3-胺基丙基三甲氧基矽烷以異丙醇稀釋為0.5質量%後,將作為第1無機基板的預先另外洗滌、乾燥好的玻璃(旭硝子公司製「Spool」;350mm×450mm×0.1mm厚)設置於旋塗機,使矽烷偶聯劑滴加在旋轉中央部,使其以500rpm旋轉,然後於1500rpm使其旋轉,以塗佈成將無機基板全面透濕的狀態後,使成為乾燥狀態。將其於載置在潔淨台內的已加熱到110℃的熱板上加熱1分鐘,獲得已經過偶聯劑處理的第1無機基板。偶聯劑層之厚度為35nm±12nm之範圍。另,本處理稱為SC1處理。
<第2無機基板> 將另外預先洗滌、乾燥好的玻璃(康寧公司製「Corning EAGLEXG」;370mm×470mm×0.7mm厚)設置於旋塗機,以和第1無機基板的情形為同樣的程序塗佈偶聯劑以進行SC1處理,獲得經過偶聯劑處理的第2無機基板。
<虛擬基板> 將作為第1無機基板使用的旭硝子公司製玻璃「Spool」;370mm×470mm×0.1mm厚、作為第2無機基板使用的康寧公司製玻璃「Corning EAGLE XG」;370mm×470mm×0.7mm厚)各切成必要尺寸,再於表面實施利用氟系真空薄膜形成所為之脫模處理,作為虛擬基板。 <層合> 將厚度1mm之不銹鋼鋼製之板作為支持基板,如圖5所示,在支持基板上先配置第2無機基板與第2虛擬基板使其分別的處理面朝上,其次配置經表面處理之聚醯亞胺薄膜之A面成為接觸第2無機基板、第2虛擬基板,然後配置第1無機基板、第1虛擬基板之各處理面側成為接觸聚醯亞胺薄膜之B面,以後以圖8之(A)~(C)的程序進行輥層合,然後於150℃的烘箱進行30分鐘熱處理,獲得疊層體。 <評價> 測定獲得之疊層體之 黏著力1:第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力 黏著力2:第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力,並計算黏著力比:黏著力1與黏著力2之比。黏著力比計算時,令黏著力1、黏著力2中較大側為F1,較小側為F2,計算黏著力比=F1/F2。結果示於表8。
(實施例30~31、比較例8~11) 以下,將聚醯亞胺薄膜替換,以表8條件實施和實施例29同樣的操作,獲得疊層體。評價結果示於表8。
[表8]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實施例/比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 比較例 </td><td> 比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 比較例 </td><td> 比較例 </td></tr><tr><td> </td><td> </td><td> 29 </td><td> 8 </td><td> 9 </td><td> 30 </td><td> 31 </td><td> 10 </td><td> 11 </td></tr><tr><td> 第1無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 聚醯亞胺薄膜 </td><td> 種類 </td><td> F1 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F4 </td><td> F5 </td><td> F6 </td><td> F7 </td></tr><tr><td> 第1面向面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2面向面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 黏著力1 </td><td> [N/cm] </td><td> 4.8 </td><td> 1.1 </td><td> 3.1 </td><td> 2.9 </td><td> 4.7 </td><td> 2.2 </td><td> 2.0 </td></tr><tr><td> 黏著力2 </td><td> [N/cm] </td><td> 1.19 </td><td> 1.03 </td><td> 2.8 </td><td> 0.92 </td><td> 2.9 </td><td> 2.1 </td><td> 2.2 </td></tr><tr><td> 黏著力比 </td><td> [N/cm] </td><td> 4.03 </td><td> 1.17 </td><td> 1.11 </td><td> 3.15 </td><td> 1.62 </td><td> 1.05 </td><td> 1.10 </td></tr><tr><td> 第1面向面:聚醯亞胺薄膜面向第1無機基板的面 第2面向面:聚醯亞胺薄膜面向第2無機基板的面 黏著力1:第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力2:第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力比:令黏著力較大之側為F1、較小之側為F2,計算黏著力比=F1/F2 </td></tr></TBODY></TABLE>
(實施例32~35) <聚醯亞胺薄膜之表面處理 VP1+UV1處理> 對於聚醯亞胺薄膜F2在兩面和實施例1同樣實施VP1處理。其次對於B面側,使用Lantechnical Service (股)公司製之紫外線/臭氧洗滌改質裝置(「SKT2005Y-02」)與紫外線燈(「SE-2003W03」),從離該紫外線燈約1cm的距離進行3分鐘紫外線照射。照射時在紫外線/臭氧洗滌改質裝置內不放入特別的氣體,紫外線照射係於大氣氣體環境、室溫進行。又,紫外線燈會發生185nm(能產生促進不活化處理之臭氧的短波長)及波長254nm的輝線,此時照度約45mW/cm2
(以照度計(「SEC SM-254」)於波長254nm測定)。又,以下將此處理稱為UV1處理。 以下和實施例29同樣以表9所示條件與無機基板進行層合,獲得疊層體。結果示於表9。 進一步,將聚醯亞胺薄膜替換,以表9所示條件進行,獲得疊層體。結果示於表9。
(實施例36~38) <聚醯亞胺薄膜之表面處理 VP1+UV1處理> 對於聚醯亞胺薄膜F2在兩面和實施例1同樣施以VP1處理。然後,對於A面側,使用Lantechnical service (股)公司製之紫外線/臭氧洗滌改質裝置(「SKT2005Y-02」)與紫外線燈(「SE-2003W03」),從離該紫外線燈約1cm的距離進行3分鐘紫外線照射。照射時在紫外線/臭氧洗滌改質裝置內不放入特別的氣體,紫外線照射於大氣氣體環境、室溫進行。又,紫外線燈會發出185nm(能發生促進不活化處理之臭氧之短波長)及波長254nm的輝線,此時照度約45mW/cm2
程度(以照度計(「SEC SM-254」)於波朝254nm測定)。又,以下將此處理稱為UV1處理。 以下,和實施例29同樣,以表9所示條件和無機基板進行層合,獲得疊層體。結果示於表9。 進一步,將聚醯亞胺薄膜替換,以表9所示條件進行,獲得疊層體。結果示於表9。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實施例/比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> 33 </td><td> 34 </td><td> 35 </td><td> 36 </td><td> 37 </td><td> 38 </td></tr><tr><td> 第1無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 聚醯亞胺薄膜 </td><td> 種類 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F6 </td><td> F7 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F6 </td></tr><tr><td> 第1面向面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1+UV1 </td><td> VP1+UV1 </td><td> VP1+UV1 </td></tr><tr><td> 第2面向面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1+UV1 </td><td> VP1+UV1 </td><td> VP1+UV1 </td><td> VP1+UV1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 黏著力1 </td><td> [N/cm] </td><td> 1.1 </td><td> 3.1 </td><td> 2.2 </td><td> 2.1 </td><td> 0.71 </td><td> 1.17 </td><td> 1.04 </td></tr><tr><td> 黏著力2 </td><td> [N/cm] </td><td> 0.66 </td><td> 1.21 </td><td> 0.95 </td><td> 1.07 </td><td> 1.24 </td><td> 1.97 </td><td> 2.15 </td></tr><tr><td> 黏著力比 </td><td> [N/cm] </td><td> 1.67 </td><td> 2.58 </td><td> 2.32 </td><td> 1.98 </td><td> 1.75 </td><td> 1.68 </td><td> 2.07 </td></tr><tr><td> 第1面向面:聚醯亞胺薄膜面向第1無機基板的面 第2面向面:聚醯亞胺薄膜面向第2無機基板的面 黏著力1:第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力2:第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力比:令黏著力較大之側為F1、較小之側為F2,計算黏著力比=F1/F2 </td></tr></TBODY></TABLE>
[表9]
(實施例39~42) 對於聚醯亞胺薄膜F2,在兩面和實施例29同樣實施VP1處理。 <第2無機基板之表面處理 SC1+UV1處理> 對於實施例29此用之第2無機基板,同樣實施SC1處理,進一步對於處理面使用Lantechnical service(股)公司製之紫外線/臭氧洗滌改質裝置(「SKT2005Y-02」)與紫外線燈(「SE-2003W03」),實施UV1處理。 以下,與實施例29同樣,以表10所示條件與無機基板進行層合,獲得疊層體。結果示於表5。 進一步將聚醯亞胺薄膜替換,以表10所示條件,獲得疊層體。結果示於表10。
(實施例43~45) 對於聚醯亞胺薄膜F2,在兩面和實施例29同樣實施VP1處理。 <第1無機基板之表面處理 SC1+UV1處理> 對於實施例29使用之第1無機基板同樣實施SC1處理,進一步,對於處理面使用Lantechnical service (股)公司製之紫外線/臭氧洗滌改質裝置(「SKT2005Y-02」)與紫外線燈(「SE-2003W03」),實施UV1處理。 以下,和實施例29同樣,以表10所示條件與無機基板進行層合,獲得疊層體。結果示於表10。 進一步,將聚醯亞胺薄膜替換,以表10所示條件進行,獲得疊層體。結果示於表10。
[表10]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實施例/比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td></tr><tr><td> 39 </td><td> 40 </td><td> 41 </td><td> 42 </td><td> 43 </td><td> 44 </td><td> 45 </td></tr><tr><td> 第1無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1+UV1 </td><td> SC1+UV1 </td><td> SC1+UV1 </td></tr><tr><td> 聚醯亞胺薄膜 </td><td> 種類 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F6 </td><td> F7 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F7 </td></tr><tr><td> 第1面向面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2面向面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1+UV1 </td><td> SC1+UV1 </td><td> SC1+UV1 </td><td> SC1+UV1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 黏著力1 </td><td> [N/cm] </td><td> 1.0 </td><td> 2.8 </td><td> 2.2 </td><td> 2.0 </td><td> 0.69 </td><td> 1.16 </td><td> 1.02 </td></tr><tr><td> 黏著力2 </td><td> [N/cm] </td><td> 0.65 </td><td> 1.15 </td><td> 0.95 </td><td> 1.03 </td><td> 1.22 </td><td> 1.93 </td><td> 1.96 </td></tr><tr><td> 黏著力比 </td><td> [N/cm] </td><td> 1.57 </td><td> 2.45 </td><td> 2.27 </td><td> 1.95 </td><td> 1.77 </td><td> 1.67 </td><td> 1.92 </td></tr><tr><td> 第1面向面:聚醯亞胺薄膜面向第1無機基板的面 第2面向面:聚醯亞胺薄膜面向第2無機基板的面 黏著力1:第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力2:第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力比:令黏著力較大之側為F1、較小之側為F2,計算黏著力比=F1/F2 </td></tr></TBODY></TABLE>
(實施例46~47) 對於聚醯亞胺薄膜F3,於兩面和實施例29同樣實施VP1處理。 <第1無機基板之表面處理 SC2處理> 邊於經氮氣取代之手套箱內流通氮氣,邊將矽烷偶聯劑3-胺基丙基三乙氧基矽烷以異丙醇稀釋為0.1質量%後,將作為第1無機基板的預先另外洗滌、乾燥好的玻璃(旭硝子公司製「Spool」;350mm×450mm×0.1mm厚)設置於旋塗機,將矽烷偶聯劑滴加在旋轉中央部,以500rpm使其旋轉,然後以1500rpm使其旋轉,藉此塗佈成無機基板全面透濕的狀態後,使成為乾燥狀態。將其於載置在潔淨台內的已加熱到110℃的熱板上加熱1分鐘,獲得已經過偶聯劑處理的第1無機基板。偶聯劑層之厚度為11nm±3nm之範圍。又,本處理稱為SC2處理。 以下,與實施例29同樣,以表11所示條件與無機基板進行層合,獲得疊層體。結果示於表11。 進一步,將聚醯亞胺薄膜替換,以表11所示條件進行,獲得疊層體。結果示於表11。
(實施例48~49) 對於聚醯亞胺薄膜F3,在兩面和實施例29同樣施以VP1處理。以下將第1無機基板之表面處理採用SC1處理、第2無機基板之表面處理採用SC2處理,以下同樣依表11所示條件與無機基板進行層合,獲得疊層體。結果示於表11。 進一步,將聚醯亞胺薄膜替換,以表11所示條件進行,獲得疊層體。結果示於表11。
(比較例12~13) 無機基板之表面處理,第一、第二兩者均採用SC2處理,除此以外同樣操作,獲得表11所示之疊層體。結果示於表11。
[表11]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實施例/比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 比較例 </td><td> 比較例 </td></tr><tr><td> 46 </td><td> 47 </td><td> 48 </td><td> 49 </td><td> 12 </td><td> 13 </td></tr><tr><td> 第1無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC2 </td><td> SC2 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC2 </td><td> SC2 </td></tr><tr><td> 聚醯亞胺薄膜 </td><td> </td><td> 1k </td><td> 1k </td><td> 2k </td><td> 2k </td><td> 1k </td><td> 2k </td></tr><tr><td> 第1面向面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2面向面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td></tr><tr><td> </td><td> 1k </td><td> 1k </td><td> 2k </td><td> 2k </td><td> 1k </td><td> 2k </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC2 </td><td> SC2 </td><td> SC2 </td><td> SC2 </td></tr><tr><td> 黏著力1 </td><td> [N/cm] </td><td> 0.65 </td><td> 0.86 </td><td> 2.86 </td><td> 1.97 </td><td> 0.70 </td><td> 0.92 </td></tr><tr><td> 黏著力2 </td><td> [N/cm] </td><td> 2.82 </td><td> 1.83 </td><td> 0.71 </td><td> 0.89 </td><td> 0.68 </td><td> 0.82 </td></tr><tr><td> 黏著力比 </td><td> [N/cm] </td><td> 4.34 </td><td> 2.13 </td><td> 4.05 </td><td> 2.22 </td><td> 1.04 </td><td> 1.12 </td></tr><tr><td> 第1面向面:聚醯亞胺薄膜面向第1無機基板的面 第2面向面:聚醯亞胺薄膜面向第2無機基板的面 黏著力1:第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力2:第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力比:令黏著力較大之側為F1、較小之側為F2,計算黏著力比=F1/F2 </td></tr></TBODY></TABLE>
(實施例50~59、比較例14~17) <聚醯亞胺薄膜之電漿處理 VP2處理> 對於聚醯亞胺薄膜F1,在兩面施以真空電漿處理。作為真空電漿處理,採用使用平行平板型電極之RIE模式、利用RF電漿的處理,於真空腔室內將氮氣及氧氣以流量比5:95導入,並導入13.56MHz的高頻電力,處理時間為45秒。以下將此處理稱為VP2處理。 將電漿處理後的聚醯亞胺薄膜切成必要大小之後,於有空調的室內靜置,以保持薄膜水分率成為0.3質量%~0.8質量%。 以下與實施例29同樣,以表12所示條件與無機基板進行層合,獲得疊層體。結果示於表12。 進一步,將聚醯亞胺薄膜替換,以表12、表13所示條件進行,獲得疊層體。結果示於表12、表13。
[表12]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實施例/比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 比較例 </td><td> 比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 比較例 </td><td> 比較例 </td></tr><tr><td> 50 </td><td> 14 </td><td> 15 </td><td> 51 </td><td> 52 </td><td> 16 </td><td> 17 </td></tr><tr><td> 第1無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 聚醯亞胺薄膜 </td><td> 種類 </td><td> F1 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F4 </td><td> F5 </td><td> F6 </td><td> F7 </td></tr><tr><td> </td><td> 0k </td><td> 5k </td><td> 1k </td><td> 1k </td><td> 0k </td><td> 2k </td><td> 2k </td></tr><tr><td> 第1面向面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td></tr><tr><td> 第2面向面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td></tr><tr><td> </td><td> 5k </td><td> 5k </td><td> 1k </td><td> 5k </td><td> 1k </td><td> 2k </td><td> 2k </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td></tr><tr><td> 第2無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 黏著力1 </td><td> [N/cm] </td><td> 1.11 </td><td> 0.32 </td><td> 0.72 </td><td> 0.67 </td><td> 1.37 </td><td> 0.54 </td><td> 0.48 </td></tr><tr><td> 黏著力2 </td><td> [N/cm] </td><td> 0.27 </td><td> 0.28 </td><td> 0.64 </td><td> 0.22 </td><td> 0.72 </td><td> 0.50 </td><td> 0.50 </td></tr><tr><td> 黏著力比 </td><td> [N/cm] </td><td> 4.09 </td><td> 1.17 </td><td> 1.12 </td><td> 3.06 </td><td> 1.91 </td><td> 1.09 </td><td> 1.04 </td></tr><tr><td> 第1面向面:聚醯亞胺薄膜面向第1無機基板的面 第2面向面:聚醯亞胺薄膜面向第2無機基板的面 黏著力1:第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力2:第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力比:令黏著力較大之側為F1、較小之側為F2,計算黏著力比=F1/F2 </td></tr></TBODY></TABLE>
[表13]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 實施例/比較例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td><td> 實施例 </td></tr><tr><td> 53 </td><td> 54 </td><td> 55 </td><td> 56 </td><td> 57 </td><td> 58 </td><td> 59 </td></tr><tr><td> 第1無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td><td> 0.1 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 聚醯亞胺薄膜 </td><td> 種類 </td><td> F2 </td><td> F3 </td><td> F6 </td><td> F3 </td><td> F6 </td><td> F7 </td><td> F7 </td></tr><tr><td> </td><td> 5k </td><td> 1k </td><td> 1k </td><td> 2k </td><td> 2k </td><td> 2k </td><td> 2k </td></tr><tr><td> 第1面向面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td><td> A面 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP1 </td><td> VP2 </td></tr><tr><td> 第2面向面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td><td> B面 </td></tr><tr><td> </td><td> 5k </td><td> 1k </td><td> 1k </td><td> 2k </td><td> 2k </td><td> 2k </td><td> 2k </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP2 </td><td> VP1 </td></tr><tr><td> 第2無機基板 </td><td> 厚度[mm] </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 表面處理 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td><td> SC1 </td></tr><tr><td> 黏著力1 </td><td> [N/cm] </td><td> 0.97 </td><td> 2.59 </td><td> 1.81 </td><td> 2.81 </td><td> 1.84 </td><td> 2.14 </td><td> 0.87 </td></tr><tr><td> 黏著力2 </td><td> [N/cm] </td><td> 0.62 </td><td> 0.63 </td><td> 0.80 </td><td> 0.66 </td><td> 0.88 </td><td> 0.47 </td><td> 2.34 </td></tr><tr><td> 黏著力比 </td><td> [N/cm] </td><td> 1.57 </td><td> 4.12 </td><td> 2.25 </td><td> 4.26 </td><td> 2.08 </td><td> 4.51 </td><td> 2.68 </td></tr><tr><td> 第1面向面:聚醯亞胺薄膜面向第1無機基板的面 第2面向面:聚醯亞胺薄膜面向第2無機基板的面 黏著力1:第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力2:第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間的黏著力 黏著力比:令黏著力較大之側為F1、較小之側為F2,計算黏著力比=F1/F2 </td></tr></TBODY></TABLE>
以上,利用實施例例示了在聚醯亞胺薄膜的兩面分別有第1無機基板與第2無機基板直接接合之疊層體,分別測定第1無機基板與聚醯亞胺薄膜之黏著力、及第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力,令測得的2個黏著力的值中較大值為F1、較小值為F2時,滿足F1/F2≧1.5的關係式的疊層體,及用以達成此疊層體的條件等。本實施例中,係以確認實現方法各別單獨效果為例,但包括在此所舉之例,將多數方法組合而設計此黏著力差也在本發明之範圍內。 又,如已説明,本發明中之代表無機基板及聚醯亞胺薄膜表背的稱為第一、或第二的序列係為了簡便而採用,本發明將兩者對調的情形也成立,且針對實際應用方面,針對使用哪一側並無特別限定。 [產業利用性]
本申請案第1發明之製造方法獲得之剛性疊層板,藉由在疊層元件時將易剝離部分之可撓性疊層體切走,可以輕易地從第2無機基板剝離。而且,此等剛性疊層板能耐受金屬化等步驟,之後之圖案製作也能獲得良好的圖案。因此本發明之剛性疊層板,可有效地使用在極薄小的可撓性疊層體上的元件結構體等之製造過程,能在極薄的絕緣性、耐熱性、尺寸安定性優異之玻璃上及薄膜上以良好精度形成電路、元件形成。是以,對於感測器、顯示元件、探針、積體電路、及該等之複合元件、非晶Si薄膜太陽能電池、Se、CIGS系化合物半導體薄膜太陽能電池基板及使用此等的太陽能電池、可撓性顯示器等元件結構體之製造為有用,對於產業界的貢獻大。
【符號說明】
1‧‧‧第1無機基板
2‧‧‧聚醯亞胺薄膜
3‧‧‧第2無機基板
4‧‧‧元件
5‧‧‧第1虛擬基板
6‧‧‧第2虛擬基板
7‧‧‧支持板
8‧‧‧緩衝薄膜
9‧‧‧層合輥
11‧‧‧良好黏著部分
12‧‧‧易剝離部分
21‧‧‧第2無機基板
22‧‧‧施用於第2無機基板的偶聯劑處理層
23‧‧‧遮罩
24‧‧‧紫外線照射後之偶聯劑處理層
25‧‧‧聚醯亞胺層
26‧‧‧第1無機基板
27‧‧‧施用於第1無機基板之偶聯劑處理層
28‧‧‧聚醯亞胺層
29‧‧‧聚醯亞胺層
31‧‧‧第2無機基板
32‧‧‧施用於第2無機基板之偶聯劑處理層
33‧‧‧遮罩
34‧‧‧紫外線照射後之偶聯劑處理層
35‧‧‧聚醯亞胺層
36‧‧‧第1無機基板
37‧‧‧施用於第1無機基板之偶聯劑處理層
38‧‧‧元件
39‧‧‧聚醯亞胺層
210‧‧‧可撓性疊層體
310‧‧‧聚醯亞胺層
311‧‧‧附元件之可撓性疊層體
1‧‧‧第1無機基板
2‧‧‧聚醯亞胺薄膜
3‧‧‧第2無機基板
4‧‧‧元件
5‧‧‧第1虛擬基板
6‧‧‧第2虛擬基板
7‧‧‧支持板
8‧‧‧緩衝薄膜
9‧‧‧層合輥
11‧‧‧良好黏著部分
12‧‧‧易剝離部分
21‧‧‧第2無機基板
22‧‧‧施用於第2無機基板的偶聯劑處理層
23‧‧‧遮罩
24‧‧‧紫外線照射後之偶聯劑處理層
25‧‧‧聚醯亞胺層
26‧‧‧第1無機基板
27‧‧‧施用於第1無機基板之偶聯劑處理層
28‧‧‧聚醯亞胺層
29‧‧‧聚醯亞胺層
31‧‧‧第2無機基板
32‧‧‧施用於第2無機基板之偶聯劑處理層
33‧‧‧遮罩
34‧‧‧紫外線照射後之偶聯劑處理層
35‧‧‧聚醯亞胺層
36‧‧‧第1無機基板
37‧‧‧施用於第1無機基板之偶聯劑處理層
38‧‧‧元件
39‧‧‧聚醯亞胺層
210‧‧‧可撓性疊層體
310‧‧‧聚醯亞胺層
311‧‧‧附元件之可撓性疊層體
圖1(1)~(3)顯示本申請案第1發明之圖案例之示意圖。 圖2(1)~(9)顯示本申請案第1發明之剛性複合疊層板之製造方法之一實施態樣之示意圖。 圖3(1)~(5)顯示使用本申請案第1發明之剛性複合疊層板製造元件結構體之方法之一實施態樣之示意圖。 圖4顯示將本申請案第2發明中之第1無機基板、聚醯亞胺薄膜、第2無機基板同時進行疊層處理之例示概略處理圖。顯示以下的可能情形,即:藉由黏著力差之設定,只剝離設有元件之側之無機基板的情形,及於在元件側將聚醯亞胺薄膜黏著作為補強薄膜的狀態剝離的情形。 圖5顯示本申請案第2發明中之將第1無機基板與聚醯亞胺薄膜疊層,其次和第2無機基板疊層之處理例。 圖6顯示本申請案第2發明中之將聚醯亞胺薄膜與第2無機基板疊層,其次和第1無機基板疊層之處理例。 圖7(A)~(I)顯示本申請案第2發明中之聚醯亞胺薄膜與無機基板之大小關係之例示概略圖。大小關係,可因應元件製造處理、剝離處理、剝離面中單一者或多者而適當選擇。 圖8(A)~(E)顯示本申請案第2發明之黏著力之測定方法。
無
Claims (18)
- 一種剛性複合疊層板,係於利用在第1無機基板直接接合聚醯亞胺層構成的總厚度為300μm以下之可撓性疊層體中的聚醯亞胺層的該接合面(第1接合面)的相反側的面(第2接合面),將厚度300μm以上之第2無機基板直接接合而成。
- 如申請專利範圍第1項之剛性複合疊層板,其中,該聚醯亞胺層之線膨脹係數(CTE)與第1無機基板之CTE之差之絕對值為30ppm/℃以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之剛性複合疊層板,其中,該第1接合面中之第1無機基板與聚醯亞胺層的接合,係在對於第1無機基板表面與聚醯亞胺層表面中至少其中之一施以表面處理後實施。
- 如申請專利範圍第1或2項之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面中之第2無機基板與聚醯亞胺層的接合,係在對於第2無機基板表面與聚醯亞胺層表面中的至少其中之一施以表面處理後實施。
- 如申請專利範圍第4項之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面中之第2無機基板與聚醯亞胺層的接合,係於該表面處理之後進一步對於表面處理面的一部分施以不活化處理,形成有良好黏著部分與易剝離部分之規定圖案。
- 如申請專利範圍第1或2項之剛性複合疊層板,其中,該第1接合面中之第1無機基板與聚醯亞胺層的接合時實施的表面處理係選自於由電漿處理、電暈處理、活性能量射線照射處理、火燄處理、及偶聯劑處理構成的群中之至少一種以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面中之第2無機基板與聚醯亞胺層的接合時實施的表面處理係選自於由電漿處理、電暈處理、活性能量射線照射處理、火燄處理、及偶聯劑處理構成之群組中之至少一種以上。
- 如申請專利範圍第5項之剛性複合疊層板,其中,作為該不活化處理,係實施選自於由噴砂處理、真空電漿處理、大氣壓電漿處理、電暈處理、活性放射線照射處理、活性氣體處理及藥液處理構成之群組中至少一種以上之不活化處理。
- 如申請專利範圍第5項之剛性複合疊層板,其中,該第2接合面內之良好黏著部分與易剝離部分之黏著力差為0.1N/cm以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之剛性複合疊層板,其中,該第1接合面內之最大剝離力為0.1N/cm以上。
- 一種剛性複合疊層板之製造方法,係製造如申請專利範圍第1至10項中任一項之剛性複合疊層板,包含以下步驟: 第1疊層步驟,將第1無機基板進行加壓及加熱以疊層於該聚醯亞胺層之單面; 第2疊層步驟,將第2無機基板進行加熱‧加壓以疊層於該聚醯亞胺層之相反面側; 在第2疊層步驟之前將包含該聚醯亞胺層之水分率調整為0.1~1.7%之範圍內的步驟。
- 一種元件結構體之製造方法,係使用如申請專利範圍第5至9項中任一項之剛性複合疊層板,製造在可撓性疊層體中之第1無機基板表面上形成元件而成之結構體; 利用在可撓性疊層體中之第1無機基板上形成元件後,於該剛性複合疊層板之易剝離部分之聚醯亞胺層做出切口,而將可撓性疊層體從該第2無機基板剝離。
- 一種疊層體,係將聚醯亞胺薄膜與無機基板直接接合而成,其特徵為: 係在聚醯亞胺薄膜的單面有第1無機基板直接接合,在該聚醯亞胺薄膜的相反側的面有第2無機基板直接接合而成,分別測定第1無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力、及第2無機基板與聚醯亞胺薄膜間之黏著力,令測得的2個黏著力的值中較大值為F1、較小值為F2時,滿足F1/F2≧1.5的關係式。
- 如申請專利範圍第13項之疊層體,其中,第1無機基板或第2無機基板中之至少一者為厚度3~1500μm之無機基板。
- 如申請專利範圍第13或14項之疊層體,其中,該聚醯亞胺薄膜與第1無機基板、及該聚醯亞胺薄膜與第2無機基板之直接接合,均為藉由使經表面處理之聚醯亞胺薄膜面與經表面處理之無機基板面接合而成。
- 如申請專利範圍第15項之疊層體,其中,該無機基板之表面處理為偶聯劑處理。
- 如申請專利範圍第15項之疊層體,其中,該聚醯亞胺薄膜之表面處理為電漿處理。
- 一種元件之製造方法,其特徵為包含以下步驟: 使用如申請專利範圍第13至17項中任一項之疊層體,在第1無機基板上或第2無機基板上進行元件加工,然後於聚醯亞胺薄膜與無機基板之黏著力弱的接合面(黏著力成為F2之接合面)將聚醯亞胺薄膜與無機基板予以剝離。
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