TW201626872A

TW201626872A - 可撓基板製備方法

Info

Publication number: TW201626872A
Application number: TW104121904A
Authority: TW
Inventors: 安明龍; 朴盛煥; 俞炳默
Original assignee: 東友精細化工有限公司
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2016-07-16
Also published as: JP2016127257A; CN105789116A; KR20160085620A

Abstract

本發明係有關一種可撓基板製備方法；更詳言之係有關一種可撓基板製備方法，其包含：於承載基材上形成分離層之階段；於前述分離層上形成電極圖案層之階段；於形成有前述電極圖案層之分離層上，形成高分子層之階段；及使前述承載基材與分離層之交界部之至少一部分，與水系剝離液接觸，將分離層從基材剝離之階段；藉此於可撓基板從承載基板剝離時，防止電極圖案層等損傷，可容易剝離。

Description

可撓基板製備方法

本發明係關於一種可撓基板製備方法。

隨著觸控輸入方式作為次世代輸入方式受到矚目，進而嘗試於各種電子機器，導入觸控輸入方式，因此踴躍地針對可適用於各種環境、可做出正確觸控辨識之觸控感測器進行研究開發。例如具有觸控方式顯示器之電子機器的情況，達成超輕量、低電力，攜帶性提升之超薄膜可撓性顯示器係作為次世代顯示器受到矚目，一直要求開發可適用於這類顯示器之觸控感測器。可撓性顯示器意味在不損失特性即可翹曲、折彎、或捲繞之可撓的基板上製作之顯示器，技術開發以可撓性LCD、可撓性OLED、及電子紙的形態進行中。為了對這類可撓性顯示器適用觸控輸入方式，要求翹曲及復原力優良、可撓性及伸縮性優良的觸控感測器。關於這類可撓性顯示器製備用的薄膜觸控感測器，已提示一種配線基板，其包含埋設於透明樹脂基材之配線。製備方法包含：於基板上形成金屬配線之配線形成步驟；以覆蓋前述金屬配線的方式塗布透明樹脂溶液，並予以乾燥，形成透明樹脂基材之積層步驟；及使透明樹脂基材從前述基板剝離之剝離步驟。於該類製備方法，為了順利進行剝離步驟，使用於基板表面，預先形成諸如矽樹脂或氟樹脂之有機剝離材料、類鑽(Diamond Like Carbon，DLC)薄膜、氧化鋯薄膜等無機剝離材料的方法。然而，利用無機剝離材料的情況，使基材及金屬配線從基板剝離時，配線及基材的剝離未順利進行，發生基板表面殘留一部分金屬配線及基材的問題，發生作為剝離材料使用的有機物質滲到配線及基材表面的問題。亦即，即使利用剝離材料，仍發生不能使配線基板之金屬配線完全從基板剝離的問題。為了解決這類問題，韓國註冊專利第10‒1191865號所提示的方法係於基板上，形成可於製備已埋入金屬配線形態之可撓基板的階段，藉由光或溶劑去除之犧牲層、金屬配線及高分子物質(可撓基板)後，利用光或溶劑去除犧牲層，藉此使金屬配向及高分子物質(可撓基板)從基板剝離。然而，該方法難以於大型尺寸進行犧牲層之去除步驟，於犧牲層未完全溶解時，發生被視認為異物等之問題。又，因不能採行高溫步驟，發生無法使用各種薄膜基材的問題。先行技術文獻專利文獻 [專利文獻1]韓國註冊專利第1191865號公報

發明所欲解決之問題本發明之目的在於提供一種可抑制從承載基材剝離時之損傷之可撓基板製備方法。本發明之目的在於提供一種可容易從承載基材剝離之可撓基板製備方法。解決問題之技術手段 1. 一種可撓基板製備方法，其包含：於承載基材上形成分離層之階段；於前述分離層上形成電極圖案層之階段；於形成有前述電極圖案層之分離層上，形成高分子層之階段；使前述承載基材與分離層之交界部之至少一部分，與含水50wt%以上之水系剝離液接觸之階段；及將前述分離層從承載基材剝離之階段。 2. 如上述1之可撓基板製備方法，其中與剝離前相比，前述分離層在剝離後之剝離面之表面能增加5～20Nm/m。 3. 如上述1之可撓基板製備方法，其中前述分離層在剝離前之表面能為30～55Nm/m。 4. 如上述1之可撓基板製備方法，其中前述分離層在剝離後之表面能為55～70Nm/m。 5. 如上述1之可撓基板製備方法，其中前述分離層係以分離層形成用組成物製備，而前述分離層形成用組成物包含從聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、聚醯胺酸(polyamic acid)、聚醯胺(polyamide)、聚乙烯(polyethylene)、聚苯乙烯(polystylene)、聚降冰片烯(polynorbornene)、苯基順丁烯二醯亞胺共聚物(phenylmaleimide copolymer)、聚偶氮苯(polyazobenzene)、聚苯酞醯胺(polyphenylenephthalamide)、聚酯(polyester)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚芳酯(polyarylate)、桂皮酸(cinnamate)系高分子、香豆素(coumarin)系高分子、酞醯亞胺啶(phthalimidine)系高分子、查耳酮(chalcone)系高分子及芳族乙炔系高分子物質所組成的群組中選擇之一種以上物質。 6. 如上述1之可撓基板製備方法，其中前述水系剝離液進一步包含低沸點溶劑。 7. 如上述1之可撓基板製備方法，其中進一步包含於前述高分子層上，附著可撓基材之階段。發明之效果本發明係藉由於具備電極圖案層之可撓基板形成時，於承載基材上進行步驟，即便使用薄層的可撓基板，仍可容易進行步驟。本發明係於可撓基板從承載基板剝離時，防止電極圖案層等損傷，可容易剝離。本發明可將剝離面之殘離異物最小化，由於不需要另外的剝離面洗淨步驟，因此顯著改善步驟效率。

用以實施發明之形態本發明是有關一種可撓基板製備方法，其包含：於承載基材上形成分離層之階段；於前述分離層上形成電極圖案層之階段；於形成有前述電極圖案層之分離層上，形成高分子層之階段；及使前述承載基材與分離層之交界部之至少一部分，與含水50wt%以上之水系剝離液接觸，將分離層從基材剝離之階段；藉此於可撓基板從承載基板剝離時，防止電極圖案層等損傷，可容易剝離。於第1圖及第2圖，概略表示本發明一具體例之可撓基板製備步驟，以下參考圖式，詳細說明本發明一具體例。首先，如第1(a)圖所示，於承載基材10上形成分離層20。分離層20是用以與承載基材10分離而形成的層，其為被覆電極圖案層30，保護電極圖案層30的層。分離層20係例如於承載基材10上，塗布分離層形成用組成物而形成，前述分離層形成用組成物包含從聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、聚醯胺酸(polyamic acid)、聚醯胺(polyamide)、聚乙烯(polyethylene)、聚苯乙烯(polystylene)、聚降冰片烯(polynorbornene)、苯基順丁烯二醯亞胺共聚物(phenylmaleimide copolymer)、聚偶氮苯(polyazobenzene)、聚苯酞醯胺(polyphenylenephthalamide)、聚酯(polyester)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚芳酯(polyarylate)、桂皮酸(cinnamate)系高分子、香豆素(coumarin)系高分子、酞醯亞胺啶(phthalimidine)系高分子、查耳酮(chalcone)系高分子及芳族乙炔系高分子物質所組成的群組中選擇之一種以上物質。從後述水接觸角及表面能的觀點來看，可適宜包含聚芳酯、聚醯亞胺等高分子。塗布方法未特別限定，可使用例如狹縫塗布法、刮刀塗布法、旋轉塗布法、鑄造法、微凹版塗布法、凹版塗布法、棒塗布法、輥塗布法、線棒塗布法、浸漬塗布法、噴霧塗布法、絲網塗布法、凹版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、噴墨塗布法、分注器印刷法、噴嘴塗布法、毛細管塗布法等該領域習知的方法。於分離層形成用組成物塗布後，可進一步施加追加的硬化步驟，使用光硬化或熱硬化，或前述兩種方法可全都使用。光硬化及熱硬化都進行時，其順序未特別限定。分離層20宜水接觸角小於75°。若水接觸角為75°以上，於後述之高分子層形成時，高分子層形成用組成物之塗布有時未能順利進行，或與高分子層之密著力有時會不足。然後，將分離層20從承載基材10剝離時，剝離面之水接觸角變低，表面能可變高，分離層20宜剝離後，剝離面之水接觸角為25°以上～小於55°。若水接觸角小於25°，後述之水系剝離液殘留於分離層表面，可發生水痕或異物。若為55°以上，則水系剝離液之界面滲透力變弱，有時剝離力會降低及損傷抑制效果不足。又，與剝離前相比，分離層20之表面能宜剝離後之剝離面之表面能增加5～20NNm/m。該情況下，於後述之分離層剝離階段中，水系剝離液可容易滲透至表面能增加的部位。又，剝離前表面能太高時，於剝離後有再附著之虞，就剝離步驟面而言，異物容易吸附。又，表面能太低時，與水接觸角同樣難以於形成的分離膜上，將有機膜等予以成膜，於成膜後，亦有剝離的可能性，因此剝離前之表面能宜為30～55Nm/m。作為承載基材10，為了於步驟中，不易翹曲或扭歪即可固定，若是提供適當強度，於熱或化學處理時，幾乎無影響的材料，均可無特別限制地使用。可使用例如玻璃、石英、矽晶圓、SUS等，宜使用玻璃。前述承載基材10宜於剝離後，水接觸角為8～20°。該情況下，於後述剝離階段，與分離層20之剝離面之水接觸角差較大，可容易剝離，水系剝離液不殘留於分離層20，僅殘留於承載基材10上。其後，如第1(b)圖，於前述分離層20上形成電極圖案層30。作為電極圖案層30，若是傳導性物質，可無限制地使用，可由選自如下物質之材料形成，例如從氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅鎵(GZO)、氟摻雜氧化錫(FTO)、氧化銦錫‒銀‒氧化銦錫(ITO‒Ag‒ITO)、氧化銦鋅‒銀‒氧化銦鋅(IZO‒Ag‒IZO)、氧化銦鋅錫‒銀‒氧化銦鋅錫(IZTO‒Ag‒IZTO)及氧化鋁鋅‒銀‒氧化鋁鋅(AZO‒Ag‒AZO)所組成的群組中選擇之金屬氧化物類；從金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉬(Mo)及APC所組成的群組中選擇之金屬類；從金、銀、銅及鉛所組成的群組中選擇之金屬奈米線；從碳奈米管(CNT)及石墨烯(graphene)所組成的群組中選擇之碳系物質類；及從聚(3,4‒乙烯二氧噻吩)(PEDOT)及聚苯胺(PANI)所組成的群組中選擇之傳導性高分子物質類。該等可單獨使用，或混合兩種以上使用。電極圖案層30之形成方法並未特別限定，可使用物理性蒸鍍法、化學性蒸鍍法、電漿蒸鍍法、電漿聚合法、熱氧化法、陽極氧化法、叢集離子蒸鍍法、絲網印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、噴墨塗布法、分注器印刷法等該領域習知的方法。接著，如第1(c)圖、第2(d)圖，於形成有前述電極圖案層30之分離層20上，形成高分子層40。高分子層40係發揮使電極圖案層30之單位圖案電性絕緣，被覆電極圖案層30以保護的作用。作為構成高分子層40之高分子，可使用例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯碸(PES)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醯亞胺(PI)、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)、非晶質聚對苯二甲酸乙二酯(APET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PPT)、聚對苯二甲酸乙二酯丙三醇(PETG)、聚對苯二甲酸伸環己基二甲酯(PCTG)、改質三乙酸纖維素(TAC)、環烯聚合物(COP)、環烯共聚物(COC)、雙環戊二烯聚合物(DCPD)、環戊二烯聚合物(CPD)、聚芳酯(PAR)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、矽樹脂、氟樹脂、改質環氧樹脂等。高分子層40之形成方法並未特別限定，可藉由例如與前述分離層20同一方法來形成。接著，如第2(f)圖，使前述承載基材10與分離層20之交界部之至少一部分，與含水50wt%以上之水系剝離液接觸，將分離層20從基材剝離。承載基材10與分離層20之交界部係意味其間之交界部，例如第3圖，於積層有承載基材10與分離層20時，承載基材10與分離層20之交界部可為包含陰影部位的部位。若使承載基材10與分離層20之交界部之至少一部分與水系剝離液接觸，則水系剝離液因毛細管現象而滲透至承載基材10與分離層20之界面，顯著降低剝離力。藉此可容易進行承載基材10與分離層20之剝離，可將剝離時加諸電極圖案層30等之損傷最小化。又，抑制剝離時可能產生的靜電，透過吸收存在於界面之異物，可順利形成剝離面。即使僅使承載基材10與分離層20之交界部之至少一部分，接觸水系剝離液，如上述，由於水系剝離液會於界面擴散，因此前述效果可具體顯現，亦可使交界部全體接觸水系剝離液。於水系剝離液，水的含量可為例如50wt%～100wt%。水的含量小於50wt%時，由於水系剝離液的使用，承載基材10與分離層20間之剝離力會增加，或於剝離時，誘發分離層、電極圖案層、高分子層等之裂痕。為了使水系剝離液乾燥後會產生的水痕最小化，宜混合低沸點溶劑。於本說明書，低沸點溶劑係沸點小於100℃，作為至少一部分可與水混合之溶劑，可為例如甲醇、乙醇等。該等可單獨使用，或混合兩種以上使用。依需要，水系剝離液可進一步包含界面活性劑。界面活性劑發揮使水系剝離液對界面進一步容易滲透，去除剝離面之異物的作用。界面活性劑可使用例如矽系界面活性劑或氟系界面活性劑。矽系界面活性劑並未特別限定，例如市售品可舉出例如Dow Corning Toray Silicon之DC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA、SH8400等；GE Toshiba Silicone之TSF‒4440、TSF‒4300、TSF‒4445、TSF‒4446、TSF‒4460、TSF‒4452等。氟系界面活性劑並未特別限定，例如市售品可舉出例如Dai-Nippon Ink Kagaku Kogyo之MegafacF‒470、F‒471、F‒475、F‒482、F‒489等。界面活性劑可於水系剝離液全體重量中，含10wt%以下。使前述交界部接觸水系剝離液的方法並未特別限定，前述方法可使用浸漬於水系剝離液或噴射水系剝離液，或接觸塗布有水系剝離液之刷具、輥、襯墊等之方法。本發明之可撓基板製備方法係於將前述分離層20從承載基材10剝離的階段前或後，進一步包含使可撓基材50附著於前述高分子層40上之階段。亦即，於形成有電極圖案層30之分離層20上，形成高分子層40，使可撓基材50附著於高分子層40上之後，將分離層20從基材剝離，或將分離層20從基材剝離後，使可撓基材50附著於高分子層40上均可。第2圖係例示先使可撓基材50附著後，將分離層20從基材剝離之步驟。可撓基材50可使用該領域習知之水系黏著劑、接著劑、光硬化性或熱硬化性黏著劑或接著劑而附著。可撓基材50可無限制地使用以該領域廣泛使用的材料所製備的透明薄膜，可為例如從纖維素酯(例如纖維素三乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯及硝化纖維素)、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚‒1,4‒聚對苯二甲酸環乙酯、聚乙烯1,2‒二苯氧乙烷‒4,4'‒二羧酸酯及聚對苯二甲酸丁二酯)、聚苯乙烯(例如對排(syndiotactic)聚苯乙烯)、聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯及聚甲基戊烯)、聚碸、聚醚碸、聚芳酯、聚醚醯亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚酮、聚乙烯醇及聚氯乙烯所組成的群組中選擇之單一材料或該等之混合物製備的薄膜。又，本發明提供採前述方法製備之可撓基板。前述方法所製備的可撓基板直接包含分離層20，前述分離層20保護電極圖案層30，具備未受損傷之電極圖案層30。本發明之可撓基板可無限制地適用於圖像顯示裝置、太陽電池等各種可撓基板的領域。又，本發明提供備有前述可撓基板之圖像顯示裝置。本發明之可撓基板不僅可適用於一般的液晶顯示裝置，還可適用於電場發光顯示裝置、電漿顯示裝置、電場發射顯示裝置等各種圖像顯示裝置。以下為了有助於本發明的理解而提示較佳實施例，但該等實施例只不過例示本發明，不限制所附之申請專利範圍，對於同業者而言，顯然可於本發明之範疇及技術思想的範圍內，對於實施例進行各種變更及修正，當然該類變形及修正屬於所附之申請專利範圍。實施例及比較例 1.實施例1 以異丙醇洗淨玻璃基板後，為了將基板表面改質為親水性，實施O₂ 電漿處理(1sccm之O₂ 氣體，10mTorr之步驟壓力，500W之DC power處理300秒)後，將前述玻璃基板作為承載基材使用。於前述承載基材上，以厚度7mm，利用刮刀塗佈(Doctor blading)方法塗布聚芳酯(unifiner：22wt%)，以90℃之加熱板(hot-plate)熱處理5分後，以150℃烤箱預烤20分，形成分離層。於前述分離層上，利用棒塗布裝備塗布Ag奈米線(cambrios)，以蝕刻步驟形成圖案，藉此形成厚度20mm之線寬20mm之電極圖案層。接著，於形成有前述電極圖案層之分離層上，以厚度3mm，採刮刀塗佈(Doctor blading)方法塗布含聚芳酯系樹脂之高分子層形成用組成物，以200mJ照射UVA 356nm波長後，以130℃處理40分，形成高分子層。接著，利用積層機，將OCA(3M：8146‒2厚度50mm)薄膜接合於前述分離層上，進一步積層厚度50mm之PET可撓基材，形成可撓基板。其後，於承載基材與分離層之交界面，噴射水系分離液，將分離液從承載基材分離，製備可撓基板。 2.實施例2-3及比較例1-3 除了如下述表1，使用分離層的組成及噴射於交界面的溶劑以外，採用與實施例1同一方法製備可撓基板。 [表1] 實驗例 (1)剝離力測定於實施例及比較例之製備步驟中，以Dong-il SHIMADZU之Auto-graph(UTM)裝備，測定溶劑噴射前後之90°剝離時(0.3m/min)之剝離力。 (2)有無產生裂痕利用Auto-graph 90°治具，確認將實施例及比較例所製備的可撓基板，從承載基材剝離時有無產生裂痕(取樣尺寸：25mm×150mm)。具體的評估方法如下。於可撓基板上，接合已接合有黏著劑之透明聚碳酸酯薄膜(25mm×150mm)。其後，利用Auto-graph裝備剝離90°，確認可撓基板的狀態，依據下述基準來評估。 ○：未視認裂痕 △：裂痕視認5個以下 X：裂痕視認超過5個 (3)剝離面的表面狀態確認確認實施例及比較例所製備的可撓基板之剝離面(分離層)有無產生微細裂痕及表面異物有無存在。有無產生微細裂痕係以光學顯微鏡(X150)反射模式，觀察剝離面而確認。將可撓基板從承載基材剝離時，起因於不均勻剝離，於分離面會存在異物。目視觀察這類異物之殘留部分，未藉由穿透光或反射光視認到異物時，評估為○，若視認到異物，評估為X。 [表2] 參考前述表2，實施例1～3之可撓基板係於水系剝離液接觸後，承載基板與分離層間之剝離力變低，於剝離時未產生裂痕，剝離面之表面狀態亦良好。然而，比較例1～3之可撓基板係因與剝離液接觸，剝離液增加，產生裂痕，剝離面之表面狀態亦不佳。第4圖係表示比較例1之表面狀態，可確認因產生裂痕，光穿透度降低。

10‧‧‧承載基材
20‧‧‧分離層
30‧‧‧電極圖案層
40‧‧‧高分子層
50‧‧‧可撓基材

第1圖係概略表示本發明一具體例之可撓基板製備方法之步驟程序圖。第2圖係概略表示本發明一具體例之可撓基板製備方法之步驟程序圖。第3圖係表示本發明之可撓基板中承載基材與分離層之交界部之圖。第4圖係表示比較例1之可撓基板之剝離面表面之圖。

10‧‧‧承載基材

20‧‧‧分離層

30‧‧‧電極圖案層

40‧‧‧高分子層

50‧‧‧可撓基材

Claims

一種可撓基板製備方法，其包含：於承載基材上形成分離層之階段；於前述分離層上形成電極圖案層之階段；於形成有前述電極圖案層之分離層上，形成高分子層之階段；及使前述承載基材與分離層之交界部之至少一部分，與含水50wt%以上之水系剝離液接觸，將分離層從基材剝離之階段。
如申請專利範圍第1項之可撓基板製備方法，其中與剝離前相比，前述分離層在剝離後之剝離面之表面能增加5～20Nm/m。
如申請專利範圍第1項之可撓基板製備方法，其中前述分離層在剝離前之表面能為30～55Nm/m。
如申請專利範圍第1項之可撓基板製備方法，其中前述分離層在剝離後之表面能為55～70Nm/m。
如申請專利範圍第1項之可撓基板製備方法，其中前述分離層係以分離層形成用組成物製備，而前述分離層形成用組成物包含從聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、聚醯胺酸(polyamic acid)、聚醯胺(polyamide)、聚乙烯(polyethylene)、聚苯乙烯(polystylene)、聚降冰片烯(polynorbornene)、苯基順丁烯二醯亞胺共聚物(phenylmaleimide copolymer)、聚偶氮苯(polyazobenzene)、聚苯酞醯胺(polyphenylenephthalamide)、聚酯(polyester)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚芳酯(polyarylate)、桂皮酸(cinnamate)系高分子、香豆素(coumarin)系高分子、酞醯亞胺啶(phthalimidine)系高分子、查耳酮(chalcone)系高分子及芳族乙炔系高分子物質所組成的群組中選擇之一種以上物質。
如申請專利範圍第1項之可撓基板製備方法，其中前述水系剝離液進一步包含低沸點溶劑。
如申請專利範圍第1項之可撓基板製備方法，其中進一步包含於前述高分子層上，附著可撓基材之階段。