TW202339973A - 暫時性板接合方法與設備 - Google Patents

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Abstract

一種暫時性板接合方法包括藉由將第一板浸漬至包含表面活性劑的接合溶液中來將暫時性接合層200浸塗在該第一板100上及藉由該暫時性接合層將第二板300暫時性地接合至該第一板。該表面活性劑包括溴化十六烷基三甲基銨或聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]。板浸塗設備包括接合溶液浴410，含有表面活性劑的接合溶液含於該接合溶液浴中；匣430，複數個第一板將裝載至該匣中；以及驅動器，該驅動器經配置以使該匣向上/向下移動。該驅動器循序地使該匣向下移動以將該第一板浸沒在該接合溶液中，使該匣向上移動直至該些第一板自該接合溶液移除，且使該匣向上且遠離該接合溶液之表面移動。

Description

暫時性板接合方法與設備
優先權
本申請案主張2021年12月14日申請之韓國專利申請案第10-2021-0178813號在專利法下的優先權權益，依賴該韓國專利申請案之內容且該案以引用方式整體併入本文中。
本揭示案係關於用於接合板的方法及設備之實施例，且更具體而言係關於暫時性地接合板使得在製程已完成之後，暫時性地接合的板可在不損壞的情況下經分離的暫時性板接合方法及設備。
板，尤其，玻璃板，用作諸如照明裝置及顯示裝置的各種裝置中之基板。玻璃板之厚度直接影響顯示裝置等之總厚度及重量。因而，需要較薄的玻璃板。具體而言，因為對可攜式裝置的需求最近已增加，所以對較薄的可彎曲玻璃板的興趣正快速增加，以製造可撓性裝置。
然而，可彎曲玻璃板有問題，因為在處理期間由於薄玻璃板的下垂及彎曲特性而難以搬運可彎曲玻璃板。因此，已提提出使用針對剛性玻璃板創立的現有製程條件來促進在處理期間搬運玻璃板的方法。方法包括將可彎曲玻璃板暫時性地接合至載體玻璃板，使得接合的結構經受預定製程，且在製程已經完成之後將載體玻璃板與可彎曲玻璃板分離。
可彎曲玻璃板與載體玻璃板之間的接合之強度應足以貫穿照明裝置、顯示裝置等之整個製造製程維持接合的狀態，而允許可彎曲玻璃板及載體玻璃板在裝置之製程製程已經完成之後經分離。載體玻璃板一旦分離，可經重新使用以降低製造成本。
因此，需要暫時性板接合方法，該暫時性板接合方法能夠提供最佳接合能量，且在接合的結構之整個區域上具有減少的接合能量差異。
本揭示案之第一態樣提供暫時性板接合方法，該暫時性板接合方法具有接合結構之整體區域上的接合能量之降低的差異。
本揭示案亦包括與暫時性板接合方法有關的各種實施例，該暫時性板接合方法能夠維持板之表面清潔度。
本揭示案亦包括與暫時性板接合方法有關的各種實施例，該暫時性板接合方法能夠改良對準準確度及板之間的接合之品質且能夠促進在接合期間搬運板。
本揭示案亦包括與暫時性板接合方法有關的各種實施例，該暫時性板接合方法能夠最小化在諸如照明裝置或顯示裝置的裝置之後續製造製程期間自接合結構發生除氣的問題。
本揭示案亦包括與暫時性板接合方法有關的各種實施例，該暫時性板接合方法能夠移除接合之後的熱處置之必要性，藉此減少處理時間及成本。
在一或多個實施例中，暫時性板接合方法可包括：藉由將第一板浸漬至包括表面活性劑的接合溶液中來將暫時性接合層浸塗在該第一板上；以及藉由該暫時性接合層將第二板暫時性地接合至該第一板。
在一些實施例中，該表面活性劑可包括溴化十六烷基三甲基銨或聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]。
在一些替代性實施例中，該表面活性劑可包括聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]。
在一些實施例中，該接合溶液中的該表面活性劑之濃度在0.1 mM至5.0 mM之範圍內。
在一些實施例中，該浸塗可包括執行使該第一板向下移動以將該第一板浸沒在該接合溶液中的第一移動；執行使該第一板向上移動直至該第一板自該接合溶液移除的第二移動；以及執行使該第一板向上且遠離該接合溶液之表面移動的第三移動。
在一或多個實施例中，其中該第二移動可包括使該第一板以在5 mm/sec至5.0 mm/sec之範圍內的速度向上移動。
在一或多個實施例中，該第二板至該第一板之該暫時性接合可包括：藉由使該第二板之一個側與該暫時性接合層接觸來開始該第二板與該第一板之間的該暫時性接合；藉由使該第二板與該暫時性接合層之間的該接觸自該一個側逐漸擴展至該第二板之另一側來逐漸擴展該第二板與該第一板之間的該暫時性接合；以及在該第二板之該另一側上完成該第二板與該第一板之間的該暫時性接合。
在一或多個實施例中，該第一板可比該第二板厚。
在一或多個實施例中，該第一板及該第二板中之每一個可為玻璃板。該第一板與該第二板之間的熱膨脹係數之差異可為至少或小於±2.0x10 -6/℃。
本揭示案之第二態樣係關於板浸塗設備，該板浸塗設備可包括：接合溶液浴，含有表面活性劑的接合溶液含於該接合溶液浴中；匣，複數個第一板將裝載至該匣中；以及驅動器，該驅動器經配置以使該匣向上/向下移動。在一或多個實施例中，該驅動器可經配置以循序地執行：使該匣向下移動以將該第一板浸沒在該接合溶液中的第一移動；使該匣向上移動直至該些第一板自該接合溶液移除的第二移動；以及使該匣向上且遠離該接合溶液之表面移動的第三移動。
第三態樣係關於用於藉由暫時性接合層將第二板暫時性地接合至第一板的暫時性板接合設備。在一或多個實施例中，該暫時性板接合設備可包括：支撐件，該第二板及該第一板將定位於該支撐件上，其中真空抽吸孔提供在該支撐件之表面中；位置導件，該位置導件經配置以當定位於第二對準位置中時將該第二板對準在第二位置中且當定位於第一對準位置中時將該第一板對準在第一位置中；真空抽吸單元，該真空抽吸單元經配置以將真空施加至該真空抽吸孔；以及驅動器，該驅動器經配置以驅動該位置導件。該驅動器可驅動該位置導件以定位於該第二對準位置中，且在該第二板定位於該第二位置中之後，驅動該位置導件以經定位於該第一對準位置中。在該第二板定位於該第二位置中之後，該真空抽吸單元可藉由將真空施加至該真空抽吸孔來將該第二板夾持在該支撐件上。
在一些實施例中，該位置導件之該第二對準位置及該第一對準位置可經設定，使得定位於該第一位置中的該第一板之邊緣定位在定位於該第二位置中的該第二板之邊緣外側。
根據以上描述的配置，可提供能夠形成接合材料之均勻塗層以減少接合結構之整個區域上的接合能量之差異且能夠促進處理的暫時性板接合方法。藉由最佳化接合溶液之濃度及塗佈速度，可形成塗層而無濃度之差異。由於減少塗佈濃度的差異，可製備具有均勻接合能量分佈的結合結構可。另外，當藉由將以複數個板(例如，20至30個板)裝載的匣浸沒在接合溶液中且然後將匣自接合溶液移除而執行浸塗時，存在優點，因為用接合材料塗佈複數個板很容易。
另外，本揭示案提供能夠維持板之表面清潔度的暫時性板接合方法之實施例。在一或多個實施例中，僅充當載體基板的第一板可塗佈有接合材料，且充當用於諸如照明裝置或顯示裝置的裝置的基板的第二板之表面可保持清潔，藉此維持合適程度的清潔度。
另外，本揭示案提供能夠改良對準準確度及板之間的接合品質且能夠促進在接合期間搬運板的暫時性板接合方法之各種實施例。為將第一板及第二板接合，可使用接合夾具，該接合夾具包括位置導件，該位置導件將第一板及第二板對準在接合位置中；及支撐件，該支撐件用真空抽吸夾持原本可在接合操作期間容易移動的第二板且在接合之後釋放第二板。當第一板及第二板係使用接合夾具接合時，可能改良接合之對準準確度，且可促進接合中的第二板及第一板之裝載/卸載搬運。因此，可能最小化可發生在接合表面中的氣泡或翹曲之產生。另外，可能最小化接合操作中的板之手工搬運，藉此減少諸如指紋的汙斑及可發生在板之表面上的刮傷及邊緣之破裂。
另外，本揭示案提供能夠最小化除氣在裝置之後續製造製程期間自接合結合發生的問題的暫時性板接合方法之各種實施例。在後續裝置製造製程中，結合結構可暴露於高溫環境，且當接合材料此時蒸發時，可發生除氣問題。在本揭示案中，可將在高溫下穩定且因而可經受處理而無除氣風險的熱穩定材料選擇為接合材料。
另外，本揭示案提供能夠移除接合之後的熱處置之必要性，藉此減少處理時間及成本的暫時性板接合方法之各種實施例。可提供適合於後續裝置製造製程的接合能量，且因而結合結構可在無額外熱處置操作的情況下使用在裝置製造製程中。因此，可有利地減少處理時間及成本。
本揭示案之方法及設備之各種實施例具有將自伴隨圖式顯而易見或在伴隨圖式中更詳細地闡述的其他特徵及優點，伴隨圖式之揭示內容併入本文中，且在以下實施方式中，該等伴隨圖式一起用來解釋本揭示案之某些原理。
在下文中，將參考伴隨圖式詳細描述本揭示案之實施例。
本揭示案包括關於用於具有熱穩定性及接合力的結合基板之製備製程的態樣及實施例，該結合基板適合於裝置製造製程以產生預期裝置，諸如照明裝置或顯示裝置。將描述適合於裝置製造製程的接合材料、塗佈方法，及接合方法。在下文中，將有機發光二極體(OLED)裝置描述為預期裝置，但本揭示案不限於此。
在一或多個實施例中，用來將充當載體的第一板及第二板接合的材料應為能夠容易地將第一板及第二板接合，而在約300℃之高溫條件中穩定以便在處理期間在無除氣問題的情況下使用的材料。
另外，各種實施例包括簡化的製程及可在無板中及板之間的塗佈濃度差異的情況下均勻地執行的塗佈，以及用於以接合材料塗佈板之表面的各種方法。在不受理論限制的情況下，應相信，當板上的塗佈濃度為不均勻時，板之一些區部可具有強接合力，而板之其他區部可具有弱接合力。在此狀況下，在具有弱接合力的區部中，第二板可在後續裝置製造製程期間與第一板無意間地分離。相反，在具有強接合力的區部中，在裝置製造製程已完成之後，第二板可不容易自第一板釋放。在一些情況下，結合結構可在裝置製造製程期間暴露於高溫環境，且因而第一板及第二板可變成永久地接合，使得第一板及第二板無法分離。
關於結合結構之品質，應為後續裝置製造製程將在上面執行的表面(例如，OLED裝置將形成在上面的表面)的第二板之一個表面應具有適合於裝置的表面品質，使得既無有機污染物又無表面缺陷可發生。另外，當接合第一板及第二板時，接合方法應防止氣泡經捕集在第一板與第二板之間或翹曲發生在第一板或第二板之間。
如以上所描述，本揭示案之各種實施例係關於適合於後續高溫裝置製造製程的接合材料、用於實現均勻及適當接合力的塗佈方法及濃度，及用於維持後續處理將在上面執行的第二板之一個表面之品質及板之接合之品質的暫時性板接合方法。
額外實施例係關於板之清潔、接合層之塗佈，及板之接合，將描述關於暫時性板接合方法。
第1圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的其中暫時性的接合第一板100及第二板300的結合結構的圖表。
如第1圖中所例示，結合結構可包括第一板100、塗佈第一板100的接合層200，及第二板300。第一板100及第二板300可藉由接合層200彼此接合。第一板100可具有第一表面110及與第一表面110相反的第二表面120。第一板100可具有對應於第一表面110與第二表面120之間的距離的厚度。接合層200可經形成在第一板100之第二表面120上。第二板300可具有第三表面310及與第三表面310相反的第四表面320。第二板300之第三表面310可面向第一板100之第二表面120。第二板300可具有對應於第三表面310與第四表面320之間的距離的厚度。接合層200可介入第一板100之第二表面120與第二板300之第三表面310之間，使得第一板100及第二板300彼此接合。第二板300之第四表面320可為後續製程將在上面執行的表面。例如，當結合結構用於有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)照明裝置之製造時，OLED裝置可堆疊在第二板300之第四表面320上，且在已經執行OLED照明裝置之製造製程之後，第一板100可與第二板300分離，OLED照明裝置之基板堆疊在該第二板上。
第一板100及第二板300中之每一個可為與其第一表面110或第四表面320之橫向及縱向長度相比的薄板。另外，第一板100及第二板300之第一表面110及第四表面320中之每一個可具有多邊形形狀，具體而言，長方形形狀。然而，本揭示案不限於此。第一板100或第二板300之厚度及形狀可取決於將要使用結合結構的裝置而變化。第一板100及第二板300可根據實施例具有相同形狀或不同形狀。例如，第一板100可大於第二板300，如在其中第一板100之邊緣在接合狀態中位於第二板300之邊緣外側的狀況下。
在一些實施例中，第一板100及第二板300可為玻璃板。第一板100及第二板300可根據實施例為由相同材料板形成的板或由不同材料形成的板。在一些實施例中，第一板及第二板可為玻璃板，其中第一板與第二板之間的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion，CTE)之差異為±2.0x10 -6/℃。
在一些實施例中，第二板300可為具有例如300 μm或更小或、200 μm或更小，或100 μm或更小之厚度的可彎曲玻璃板，且第一板100可比第二板300厚。因而，第一板100可充當載體以促進第二板300之搬運。然而，本揭示案不限於此，且第一板100可具有與第二板300相同的厚度或比第二板300薄。例如，甚至在第一板100比第二板300薄的狀況下，其中相較於第二板300的可搬運性可改良第一板100接合至第二板300的結合結構之可搬運性。在一些實施例中，第一板100之厚度可在0.25 mm至1 mm之範圍內。
接合層200保證第一板100與第二板300之間的暫時接合。當第一板100及第二板300為玻璃板時，將理解，在其中第一板100及第二板300在無本揭示案之接合層200介入其間的情況下彼此接觸的位置中，當第一板100及第二板300暴露於高溫環境時，存在第一板100及第二板300可彼此永久地結合的風險。另外，將亦理解，在本揭示案中，接合層200應提供具有充分強度的接合力，且對於接合層200而言，提供比彼強度更弱或更強的接合力可為不合意的。
第2圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的暫時性板接合方法的流程圖。
在一些實施例中，暫時性板接合方法可包括：藉由將第一板100浸漬至包括表面活性劑的接合溶液中來將暫時性接合層200浸塗在第一板100上的塗佈操作S200；以及藉由暫時性接合層200將第二板300暫時性地接合至第一板100的暫時性接合操作S300。在這些實施例中之一些實施例中，可在塗佈操作S200及暫時性接合操作S300之前執行清潔第一板100及第二板300的清潔操作S100。
在一些實施例中，僅充當載體的第一板100可以接合層200塗佈，且第二板300之第四表面320可不以有機物質塗佈且可免於將污染表面的任何實體接觸，使得第四表面320可維持適合於裝置的表面品質。
在一些實施例中，可藉由分別使第一板100及第二板300裝在匣中且使用浴類型的超音波清潔機或線內清潔機執行清潔。第二板300可僅經受清潔，且第一板100可在清潔之後另外通過浸塗浴，以便以接合層200塗佈。
在一些實施例中，使用浴類型的超音波清潔機清潔第一板100可包括將複數個第一板100裝入匣、將裝有複數個第一板100的匣浸沒在其中含有清潔溶液的浴中，及藉由施加超音波(例如，來自振動器的振動經由清潔溶液傳輸至第一板100)來清潔複數個第一板100。在一些實施例中，清潔第二板300可包括將複數個第二板300裝入匣、將裝有複數個第二板300的匣浸沒在其中含有清潔溶液的浴中，及藉由將超音波施加至複數個第二板來清潔複數個第二板300。
替代地，在一些實施例中，第一板100及第二板300中之至少一個可使用具有刷洗、噴水沖洗，及氣刀乾燥區段的玻璃線內清潔機加以清潔。在一些實施例中，玻璃線內清潔機可具有電漿清潔區段及超音波清潔區段中之至少一個。
清潔第一板100之方法及清潔第二板300之方法可大體上彼此相同或不同。具體而言，當第一板100及第二板300係使用不同材料實行時，可使用不同清潔方法(例如，不同清潔溶液)。
第3圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的接合層200藉以塗佈第一板100的序列，且第4圖為例示其中接合層200經形成為單層塗層膜的製程的圖表。
在一些實施例中，使用在根據本揭示案之一實施例的塗佈方法中的接合溶液411可包括表面活性劑。在這些實施例中之一些中，表面活性劑可包括溴化十六烷基三甲基銨(cetyltrimethylammonium bromide，CTAB)，一類季銨表面活性劑。溴化十六烷基三甲基銨為在高溫下穩定的，且因而可在約300℃處的OLED裝置之製造製程期間在無除氣的情況下有利地經受處理。替代地，在一些替代性實施例中，表面活性劑可包括已知為Luviquat®的聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]。聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]為在300℃至500℃之範圍內的溫度處穩定的，且因而當第一板經受在自300℃至500℃之溫度處執行的製程時，可為合適的。在CTAB及聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]兩者中，塗佈條件、所得接合能量位準等為類似的。
在一些實施例中，接合溶液411中的表面活性劑之濃度可在0.1 mM至5.0 mM之範圍內。例如，接合溶液411可藉由將充當溶質的CTAB或聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]以0.125 mM之莫耳濃度添加至充當溶劑的蒸餾水及用充當溶劑的蒸餾水以0.125 mM之莫耳濃度溶解CTAB或聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]加以製備。
塗佈方法可為浸塗方法。具體而言，接合溶液411之濃度及塗佈速度可經最佳化以實現適合於OLED裝置製造製程的接合能量且實現均勻塗佈。接合溶液411之濃度及塗佈速度(具體而言，稍後將要描述的第一上升速度)構成本揭示案之重要特徵。當未滿足這些塗佈條件時，不能獲得本揭示案預期的接合層。使用這些塗佈條件獲得的結合結構可在無額外熱處置(例如，預烘焙)的情況下用於OLED裝置製造製程中。在一些實施例中，浸塗可在室溫中，例如，在10℃至40℃之範圍內的溫度中執行。
在一些實施例中，接合層200之浸塗可包括執行使第一板100向下移動以將第一板100浸沒在接合溶液411中的第一向下移動、執行使第一板100向上移動直至第一板100自接合溶液411移除的第一向上移動，及執行使第一板100向上且遠離接合溶液411之表面移動的第二向上移動。
執行使第一板100向下移動的第一向下移動包括使第一板100以在5 mm/sec至20 mm/sec之範圍內的速度向下移動。執行使第一板100向上移動的第一向上移動可包括使第一板100以在0.5 mm/sec至5.0 mm/sec之範圍內的速度向上移動。如以上所描述，第一向上移動之速度為重要的，以實現本揭示案之目標中之至少一個。執行使第一板100向上移動的第二向上移動可包括使第一板100以在5 mm/sec至20 mm/sec之範圍內的速度向上移動。
在一些實施例中，第一向上移動可經執行至第一板100之底部末端剛好自接合溶液411之頂部表面移除的點。
在一些實施例中，在複數個第一板100經裝載至匣中的狀況下，可同時浸塗複數個第一板100。當複數個第一板100經裝載至匣430中時，複數個第一板100可彼此間隔開，使得間隙形成在相鄰板之間。介於第一板100之間的這些間隙可為均勻的。
在一些實施例中，當執行浸塗時，第一板100可通常處於垂直直立位置中，亦即，將要塗佈的第一表面110及第二表面120為垂直表面，但本揭示案不限於此。
在一些實施例中，第一向上移動及第二向上移動，具體而言，第一向上移動，可通常在垂直方向上執行，但本揭示案不限於此。
本揭示案可提供將用在根據本揭示案之實施例的暫時性板接合方法中的板浸塗設備。在一些實施例中，板浸塗設備可包括：接合溶液浴410，包括表面活性劑的接合溶液411含於該接合溶液浴中；匣430，複數個第一板100經裝載至該匣中；以及驅動器(未示出)，該驅動器使匣430上下移動。驅動器可執行使匣430向下移動以將第一板100浸沒在接合溶液411中的第一向下移動、使匣430向上移動直至第一板100自接合溶液411移除的第一向上移動，及使匣430向上且遠離接合溶液411之表面移動的第二向上移動。在一些實施例中，第一向下移動係以在5 mm/sec至20 mm/sec之範圍內的速度執行，第一向上移動係以在0.5 mm/sec至5.0 mm/sec之範圍內的速度執行，且第二向上移動係以在5 mm/sec至20 mm/sec之範圍內的速度執行。在一些實施例中，第一向下移動、第一向上移動，及第二向上移動，尤其第一向上移動，可以恆定速度執行。
乾燥接合層200之操作可在以接合層200塗佈第一板100之後執行。在一些實施例中，接合層200可藉由以下操作乾燥：i)在其中安置紅外輻射(infrared radiation，IR)燈的乾燥浴中以150℃對接合層200執行紅外輻射(infrared radiation，IR)加熱400秒至600秒或ii)將熱空氣吹至接合層200。
尚未描述的元件符號420指示將驅動力自驅動器傳遞至匣430的裝載臂。
第5圖為例示用於接合層200形成在上面的第一板100的熱裂解GC/MS分析結果的圖表。
在CTAB經用作如以上所描述之接合材料的情境下，應瞭解，當熱裂解GC/MS分析係在與OLED照明裝置之製造製程之溫度條件(亦即，300℃之最高溫度)相同的溫度條件下執行時，無自以CTAB塗佈的玻璃板除氣的CTAB組分經偵測。在CTAB塗佈的玻璃之狀況下，未偵測到除氣材料，以與未塗佈裸玻璃相同的方式。無峰值出現在偵測到CTAB之Br組分的位置中。這意味，在300℃或更低的溫度處的CTAB之熱裂解不引起除氣。因而，將瞭解，當將CTAB用作接合材料時，例如OLED裝置的製造製程可在無除氣風險的情況下執行。
第6圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的藉以將第一板100及第二板300接合的序列的圖表。
在一些實施例中，將第二板300暫時性地接合至第一板100的暫時性接合操作可包括將第二板300定位於支撐件510上且將以暫時性接合層200塗佈的第一板100定位於第二板300上，使得暫時性接合層200安置在第二板300與第一板100之間。
在一些實施例中，支撐件510可為藉由允許第二板300及第一板100定位於其頂部表面上來支撐第二板300及第一板100的工作台。支撐件510之接觸表面可由聚四氟乙烯材料形成以防止可藉由與第二板300的接觸產生的刮痕。在一些實施例中，支撐件510可具有在其表面中的真空抽吸孔以用真空抽吸夾持定位於支撐件510上的第二板300。
將循序地描述根據一實施例之接合序列。
首先，第二位置導件523定位於第二對準位置中。
然後，第二板300經移動至藉由定位於第二對準位置中的第二位置導件523決定的第二位置且定位於該第二位置中。
隨後，第一位置導件521定位於第一對準位置中。
然後，移動第一板100至藉由定位於第一對準位置中的第一位置導件521決定的第一位置且定位於該第一位置中。
在一些實施例中，可設定第二位置導件523之第二對準位置及第一位置導件521之第一對準位置，使得定位於第一位置中的第一板100之邊緣定位在定位於第二位置中的第二板300之邊緣外側。在這些實施例中之一些中，可設定第二位置導件523之第二對準位置及第一位置導件521之第一對準位置定，使得定位於第一位置中的第一板100之邊緣藉由例如1 mm至5 mm定位在定位於第二位置中的第二板300之邊緣外側。然而，這些數值僅為例示性的，但本揭示案不限於特殊數值。
在一些實施例中，第二位置導件523及第一位置導件521可為相同位置導件，該相同位置導件可自第二對準位置移動至第一對準位置，使得相同位置導件定位於第一對準位置中。
在一些實施例中，定位於第二位置中的第二板300之至少兩個邊緣可與第二位置導件523接觸，而定位於第一位置中的第一板100之至少兩個邊緣可與第一位置導件521接觸。
在一些實施例中，將第二板300暫時性地接合至第一板100的暫時性接合操作可包括：藉由使第二板300之一個側與暫時性接合層200接觸來開始第二板300與第一板100之間的暫時性接合；藉由使第二板300與暫時性接合層200之間的接觸自一個側逐漸擴展至第二板300之另一側來逐漸擴展第二板300與第一板100之間的暫時性接合；以及在第二板300之另一側上完成第二板300與第一板100之間的暫時性接合。
將循序地描述根據一實施例之接合順序。
首先，使位置導件向內移動2 mm，使得第二板300將接合在第一板100內側的適當位置中，例如，接合在第一板100內側2 mm處。
然後，將第二板300置放在支撐件510上方。
隨後，將第二板300移動至第二位置以在準確接合位置中對準。例如，第二板300可經自支撐件510之左上角沿對角線方向平滑地推動至右下角以在第二位置中對準。然後，接通真空抽吸單元以用真空抽吸將第二板300夾持在支撐件510上，藉此防止第二板300移動。
然後，當第二板300固定至支撐件510時，位置導件經移動至第一對準位置，該第一對準位置在第二對準位置外側2 mm處。
隨後，接合包括將以接合層200塗佈的第一板100置放在第二板300上。在此，第一板100經緩慢置放在第二板300上，使得接合在一個拐角處開始且接合區域朝向相反拐角逐漸擴展。參考第6圖，例如，第一板100與第二板300之間的接合可在右下角處開始，沿對角線方向朝向左上角擴展，且在左上角處完成。就此而言，第一板100之右下角(暫時性接合層200之右下角)首先與第二板300接觸，然後，左上角經緩慢向下置放，使得左上角最後與第二板300接觸。
當接合以些方式執行時，可最小化接合期間的氣泡及翹曲之產生。另外，第二板300之第四表面320在接合期間保持固定至支撐件510且沒有接觸，使得第四表面320之表面可維持原始品質。
本揭示案可提供將使用在暫時性板接合方法中的暫時性板接合設備。
在一些實施例中，暫時性板接合設備可包括：支撐件510，第二板300及第一板100經定位於該支撐件上，其中真空抽吸孔提供在支撐件510之表面中；以及位置導件，當定位於第二對準位置中時使第二板300在第二位置中對準且當定位於第一對準位置中時使第一板100在第一位置中對準。
另外，暫時性板接合設備可包括真空抽吸單元，該真空抽吸單元將真空施加至真空抽吸孔以夾持或釋放第二板300。在一些實施例中，在第二板300定位於第二位置中之後，真空抽吸單位可藉由將真空施加至真空抽吸孔來將第二板300夾持在支撐件510上。
另外，暫時性板接合設備可包括驅動器(未示出)，該驅動器使位置導件移動。在一些實施例中，驅動器可使位置導件移動以經定位於第二對準位置中，且在第二板經定位於第二位置中之後，使位置導件移動以定位於第一對準位置中。在一些實施例中，可設定位置導件之第二對準位置及第一對準位置，使得定位於第一位置中的第一板100之邊緣定位在定位於第二位置中的第二板300之邊緣外側。在這些實施例中之一些中，可設定位置導件之第二對準位置及第一對準位置，使得定位於第一位置中的第一板100之邊緣藉由例如1 mm至5 mm定位在第二位置中。在一些實施例中，當位置導件處於第二對準位置中時，位置導件可與定位於第二位置中的第二板300之至少兩個邊緣接觸。當位置導件處於第一對準位置中時，位置導件可與定位於第一位置中的第一板100之至少兩個邊緣接觸。
另外，暫時性板接合設備可包括載體(未示出)，該載體使板移動。
在一些實施例中，位置導件可包括複數個位置導件主體，該些位置導件主體經配置以分別且獨立地移動。參考第6A圖至第6C圖，例如，位置導件可包括兩個位置導件主體。第一位置導件主體可與第一板100或第二板300之長側接觸，且在垂直於長側的Y軸方向上移動。另外，第二位置導件主體可與第一板100或第二板300之短側接觸，且在垂直於短側的X軸方向上移動。
在一些實施例中，位置導件主體中之每一個可包括至少一個尖端，該至少一個尖端經配置以與第一板100及第二板300接觸。第6A圖至第6C圖例示其中第一位置導件主體具有兩個尖端且第二位置導件主體具有一個尖端的實施例。
可能使用以上描述的暫時性板接合設備有效地搬運且接合第二板300及第一板100。
第7A圖及第7B圖為例示藉由根據本揭示案之一實施例之方法產生的結合結構之接合能量分佈及先前技術之浸沒及沖洗方法的圖表。
根據根據本揭示案之一實施例的塗佈方法，可能以接合層200均勻地塗佈板且減少接合能量之差異。
根據先前技術之塗佈方法，將板浸沒在接合溶液中，自接合溶液移除，且然後沖洗。在此狀況下，在沖洗接合溶液之操作中，接合溶液自頂部流動至底部。此可減少板之上部分上的塗佈濃度且增加板之下部分上的塗佈深度，接合溶液富集在該下部分上，藉此產生接合能量之差異，此狀況為有問題的。
相反，當使用根據本揭示案之一實例之浸塗方法加以最佳化濃度及速度時，接合層200可均勻地塗佈板。在一些實施例中，本揭示案中的接合溶液之濃度可低於先前技術之浸沒及沖洗方法中的接合溶液之濃度。
分析藉由根據本揭示案之一實例之浸塗方法及先前技術之浸沒及沖洗方法的以接合層200塗佈的板中之接合能量分佈。如第7A圖中所例示，將瞭解，藉由浸塗方法製備的結合結構之整個接合能量分佈為均勻的。相反，在藉由先前技術之浸沒及沖洗方法製備的結合結構中，板之上部分具有較高接合能量且板之下部分具有較低接合能量，因為接合溶液富集且增加下部分上的塗佈濃度。在一些狀況下，較低部分上的塗佈濃度為較高部分上的塗佈濃度的兩倍。
在藉由根據本揭示案之一實例之暫時性接合方法製備的結合結構中，第一板100與第二板300之間的接合能量可在90 mJ/m 2至150 mJ/m 2之範圍內。例如，浸塗之速度及塗佈溶液之濃度可分別最佳化為1 mm/sec及0.125 mM。當結合結構係在此塗佈條件下製備時，接合能量為大約100 mJ/m 2。
第8圖為例示當具有不同組成物及CTE的第一板100及第二板300經接合且然後在250℃處烘焙30分鐘時發生在第二板300中的裂縫的影像。
當存在第一板100與第二板300之間的CTE失配時，破裂可發生在100℃或更高的高溫製程中。因此，為防止此問題，第一板100與第二板300之間的CTE之差異可為±2.0x10 -6/℃。
100:第一板 110:第一表面 120:第二表面 200:接合層 300:第二板 310:第三表面 320:第四表面 S100:清潔操作 S200:塗佈操作 S300:暫時性接合操作 410:接合溶液浴 411:接合溶液 420:裝載臂 430:匣 510:支撐件 521:第一位置導件 523:第二位置導件
第1圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的其中暫時性地接合第一板及第二板的結合結構的圖表；
第2圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的暫時性板接合方法的流程圖；
第3圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的接合層藉以塗佈第一板的序列的圖表；
第4圖為例示其中接合層經形成為單層塗層膜的製程的圖表；
第5圖為例示用於接合層形成在上面的第一板的熱裂解GC/MS分析結果的圖表；
第6A圖至第6C圖為示意性地例示根據本揭示案之一實施例的藉以將第一板及第二板接合的序列的圖表；
第7A圖及第7B圖為例示藉由根據本揭示案之一實施例之方法產生的結合結構之接合能量分佈及先前技術之浸沒及沖洗方法的圖表；且
第8圖為例示當具有不同組成物及CTE的第一板及第二板經接合且然後在250℃處烘焙30分鐘時發生在第二板中的裂縫的影像。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:第一板
200:接合層
411:接合溶液

Claims (31)

  1. 一種暫時性板接合方法，包含以下步驟： 藉由將一第一板浸漬至包含一表面活性劑的一接合溶液中將一暫時性接合層浸塗在該第一板上；以及 藉由一暫時性接合層將一第二板暫時性地接合至該第一板。
  2. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中該表面活性劑包含溴化十六烷基三甲基銨或聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]。
  3. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中該表面活性劑包含聚[(氯化-3-甲基-1-乙烯基咪唑)-共-(1-乙烯基吡咯啶酮)]。
  4. 如請求項2或3所述之暫時性板接合方法，其中該接合溶液中的該表面活性劑之濃度在0.1 mM至5.0 mM之一範圍內。
  5. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中該浸塗包含： 執行使該第一板向下移動以將該第一板浸沒在該接合溶液中的一第一移動； 執行使該第一板向上移動直至該第一板自該接合溶液移除的一第二移動；以及 執行使該第一板向上且遠離該接合溶液之一表面移動的一第三移動， 其中該第一移動包含使該第一板以在5 mm/sec至20 mm/sec之一範圍內的一速度向下移動， 其中該第二移動包含使該第一板以在5 mm/sec至5.0 mm/sec之一範圍內的一速度向上移動，且 其中該第三移動包含使該第一板以在5 mm/sec至20 mm/sec之一範圍內的一速度向上移動。
  6. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中彼此暫時性地接合的該第一板與該第二板之間的接合力在95 mJ/m 2至105 mJ/m 2之一範圍內。
  7. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中該浸塗包含將複數個第一板裝載至一第一匣中，及隨後同時浸塗裝載至該第一匣中的該些第一板。
  8. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中該第二板至該第一板之該暫時性接合包含： 將該第二板定位於一支撐件上；以及 將以該暫時性接合層塗佈的該第一板定位於該第二板上，使得該暫時性接合層安置在該第二板與該第一板之間，藉此將該第二板暫時性地接合至該第一板。
  9. 如請求項8所述之暫時性板接合方法，其中該支撐件包含其一表面中的一真空抽吸孔，且 該支撐件上的該第二板之該定位包含用真空抽吸夾持定位於該支撐件上的該第二板。
  10. 如請求項8所述之暫時性板接合方法，其中該支撐件上的該第二板之該定位包含： 將一第二位置導件定位於一第二對準位置中；以及 將該第二板移動至藉由定位於該第二對準位置中的該第二位置導件決定的一第二位置，藉此將該第二板定位於該第二位置中，且 其中該第二板上的該第一板之該定位包含： 將一第一位置導件定位於一第一對準位置中；以及 將該第一板移動至藉由定位於該第一對準位置中的該第一位置導件決定的一第一位置，藉此將該第一板定位於該第一位置中。
  11. 如請求項10所述之暫時性板接合方法，其中設定該第二位置導件之該第二對準位置及該第一位置導件之該第一對準位置，使得定位於第一位置中的該第一板之一邊緣定位在定位於該第二位置中的該第二板之一邊緣外側。
  12. 如請求項10所述之暫時性板接合方法，其中該第二位置導件及該第一位置導件為相同位置導件， 將該第一位置導件定位於該第一對準位置中之步驟包含以下步驟： 將該相同位置導件自該第二對準位置移動至該第一對準位置以將該相同位置導件定位於該第一對準位置中。
  13. 如請求項10所述之暫時性板接合方法，其中定位於該第二位置中的該第二板之至少兩個邊緣與定位於該第二對準位置中的該第二位置導件接觸，且 定位於該第一位置中的該第一板之至少兩個邊緣與定位於該第一對準位置中的該第一位置導件接觸。
  14. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中該第二板至該第一板之該暫時性接合包含： 藉由使該第二板之一個側與該暫時性接合層接觸來開始該第二板與該第一板之間的該暫時性接合； 藉由使該第二板與該暫時性接合層之間的該接觸自該一個側逐漸擴展至該第二板之另一側來逐漸擴展該第二板與該第一板之間的該暫時性接合；以及 在該第二板之該另一側上完成該第二板與該第一板之間的該暫時性接合。
  15. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，進一步包含以下步驟：在該浸塗及該暫時性接合之前清潔該第一板且清潔該第二板。
  16. 如請求項1所述之暫時性板接合方法，其中該第一板比該第二板厚。
  17. 如請求項1至3及5至15中之任一項所述之暫時性板接合方法，其中該第二板之厚度等於或小於300 μm。
  18. 如請求項1至3或5至15中之任一項所述之暫時性板接合方法，其中該第一板及該第二板中之每一個為一玻璃板。
  19. 如請求項18所述之暫時性板接合方法，其中該第一板與該第二板之間的熱膨脹係數之一差異為±2.0x10 -6/℃。
  20. 一種板浸塗設備，包含： 一接合溶液浴，含有一表面活性劑的一接合溶液含於該接合溶液浴中； 一匣，複數個第一板將經裝載至該匣中；以及 一驅動器，經配置以使該匣向上/向下移動， 其中該驅動器經配置以循序地執行： 使該匣向下移動以將該第一板浸沒在該接合溶液中的一第一移動； 使該匣向上移動直至該些第一板自該接合溶液移除的一第二移動；以及 使該匣向上且遠離該接合溶液之一表面移動的一第三移動。
  21. 如請求項20所述之板浸塗設備，其中該第二移動係以在0.5 mm/sec至5 mm/sec之一範圍內的一速度執行。
  22. 如請求項20所述之板浸塗設備，其中該第一移動係以在5 mm/sec至20 mm/sec之一範圍內的一速度執行，且 該第三移動係以在5 mm/sec至20 mm/sec之一範圍內的一速度執行。
  23. 如請求項20所述之板浸塗設備，其中該表面活性劑包含溴化十六烷基三甲基銨。
  24. 如請求項23所述之板浸塗設備，其中該接合溶液中的該表面活性劑之濃度在0.1 mM至5.0 mM之一範圍內。
  25. 如請求項20至24中之任一項所述之板浸塗設備，其中該第一板為一玻璃板。
  26. 一種暫時性板接合設備，用於藉由一暫時性接合層將一第二板暫時性地接合至一第一板，該暫時性板接合設備包含： 一支撐件，該第二板及該第一板將定位於該支撐件上，其中一真空抽吸孔提供在該支撐件之一表面中； 一位置導件，經配置以當定位於一第二對準位置中時將該第二板對準在一第二位置中且當定位於一第一對準位置中時將該第一板對準在一第一位置中； 一真空抽吸單元，經配置以將真空施加至該真空抽吸孔；以及 一驅動器，經配置以驅動該位置導件， 其中該驅動器驅動該位置導件以經定位於該第二對準位置中，且在該第二板定位於該第二位置中之後，驅動該位置導件以定位於該第一對準位置中，且 在該第二板定位於該第二位置中之後，該真空抽吸單元藉由將真空施加至該真空抽吸孔來將該第二板夾持在該支撐件上。
  27. 如請求項26所述之暫時性板接合設備，其中設定該位置導件之該第二對準位置及該第一對準位置，使得定位於該第一位置中的該第一板之一邊緣定位在定位於該第二位置中的該第二板之一邊緣外側。
  28. 如請求項26所述之暫時性板接合設備，其中定位於該第二位置中的該第二板之至少兩個邊緣與定位於該第二對準位置中的該第二位置導件接觸，且 定位於該第一位置中的該第一板之至少兩個邊緣與定位於該第一對準位置中的該第一位置導件接觸。
  29. 如請求項26至28中之任一項所述之暫時性板接合設備，其中該第一板比該第二板厚。
  30. 如請求項26至28中之任一項所述之暫時性板接合設備，其中該第一板及該第二板中之每一個為一玻璃板。
  31. 如請求項30所述之暫時性板接合設備，其中該第一板與該第二板之間的熱膨脹係數之一差異為±2.0x10 -6/℃。
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