TWI622493B - Method for manufacturing glass laminate and method for manufacturing electronic device - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種玻璃積層體之製造方法,其係獲得包含具有支持基板及配置於上述支持基板上之無機層之附無機層之支持基板、與以可剝離之方式積層於上述無機層上之玻璃基板的玻璃積層體者,該製造方法包括:於上述無機層上積層上述玻璃基板之積層步驟、及於上述積層步驟後進行加熱處理之加熱處理步驟,且上述無機層包含選自由碳化矽、碳氧化矽、氮化矽及氮氧化矽所組成之群中之至少1種,上述加熱處理滿足下述(a)~(d)之條件:(a)升溫速度:300℃/分鐘以下;(b)加熱溫度:150~600℃;(c)保持時間:0.5分鐘以上;及(d)環境:大氣壓狀態或減壓狀態之大氣環境或惰性氣體環境、或者真空環境。
Description
本發明係關於一種玻璃積層體之製造方法及電子裝置之製造方法。
近年來,太陽電池(PV)、液晶面板(LCD)、有機EL面板(OLED)等電子裝置(電子機器)之薄型化、輕量化不斷進展,該等電子裝置所使用之玻璃基板之薄板化正不斷發展。另一方面,若因薄板化導致玻璃基板之強度不足,則於電子裝置之製造步驟中,玻璃基板之操作性降低。
因此,最近,就使玻璃基板之操作性提高之觀點而言,提出有如下方法,即準備於附無機薄膜之支持玻璃之無機薄膜上積層有玻璃基板之積層體,於積層體之玻璃基板上實施元件之製造處理後,將玻璃基板自積層體分離(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利特開2011-184284號公報
本發明者等人根據專利文獻1,對配置於支持基板(支持玻璃)上之無機層(無機薄膜)進行了研究。結果發現,於採用專利文獻1中未具體記載之特定組成作為無機層之組成之情形時,將無機層上之玻璃
基板剝離時之剝離性優異。
此處,於專利文獻1所記載之方法中,於積層後進行加熱處理。因此,本發明者等人於使用上述特定組成之無機層上積層玻璃基板後,於專利文獻1所具體記載之條件下進行加熱處理。其結果得知有如下情形,即對經該加熱處理之積層體進行折彎或研磨時,積層狀態未得到維持。於該情形時,有如下之虞:於經該加熱處理之積層體之玻璃基板上形成電子裝置用構件時,於玻璃基板產生剝離,而所獲得之電子裝置產生異常。
本發明係鑒於以上方面而完成者,其目的在於提供一種配置於支持基板上之無機層與玻璃基板之積層維持性優異之玻璃積層體之製造方法、及使用該玻璃積層體之電子裝置之製造方法。
本發明者等人為達成上述目的而進行銳意研究,結果發現,於採用特定組成作為無機層之組成之情形時,於無機層上積層玻璃基板後,於特定條件下進行加熱處理,藉此維持無機層與玻璃基板之積層狀態,從而完成本發明。
即,本發明提供以下之(1)~(4)。
(1)一種玻璃積層體之製造方法,其係獲得包含具有支持基板及配置於上述支持基板上之無機層之附無機層之支持基板、與以可剝離之方式積層於上述無機層上之玻璃基板的玻璃積層體者,該製造方法包括:於上述無機層上積層上述玻璃基板之積層步驟、及於上述積層步驟後進行加熱處理之加熱處理步驟,且上述無機層包含選自由碳化矽、碳氧化矽、氮化矽及氮氧化矽所組成之群中之至少1種,上述加熱處理滿足下述(a)~(d)之條件:(a)升溫速度:300℃/分鐘以下;(b)加熱溫度:150~600℃;
(c)保持時間:0.5分鐘以上;及(d)環境:大氣壓狀態或減壓狀態之大氣環境或惰性氣體環境、或者真空環境。
(2)如上述(1)之玻璃積層體之製造方法,其中上述(a)升溫速度為200℃/分鐘以下。
(3)如上述(1)或(2)之玻璃積層體之製造方法,其中上述支持基板為玻璃基板。
(4)一種電子裝置之製造方法,其包括:構件形成步驟,其係於藉由如上述(1)至(3)中任一項之玻璃積層體之製造方法而獲得之玻璃積層體中之上述玻璃基板之表面上形成電子裝置用構件,而獲得附電子裝置用構件之積層體;及分離步驟,其係自上述附電子裝置用構件之積層體剝離上述附無機層之支持基板,而獲得具有上述玻璃基板及上述電子裝置用構件之電子裝置。
根據本發明,可提供一種配置於支持基板上之無機層與玻璃基板之積層維持性優異之玻璃積層體之製造方法、及使用該玻璃積層體之電子裝置之製造方法。
10‧‧‧玻璃積層體
12‧‧‧支持基板
14‧‧‧無機層
14a‧‧‧無機層表面(無機層之與支持基板側為相反側之表面)
16‧‧‧附無機層之支持基板
18‧‧‧玻璃基板
18a‧‧‧玻璃基板之第1主面
18b‧‧‧玻璃基板之第2主面
20‧‧‧電子裝置用構件
22‧‧‧附電子裝置用構件之積層體
24‧‧‧電子裝置
31‧‧‧固定台
32‧‧‧L字型治具
圖1係本發明之玻璃積層體之一實施形態之模式性剖面圖。
圖2(A)及(B)係本發明之電子裝置之製造方法之步驟圖。
圖3係表示剝離性之評價方法之模式性剖面圖。
以下,參照圖式,對本發明之玻璃積層體之製造方法及電子裝置之製造方法的較佳形態進行說明,但本發明並不限定於以下之實施形態,於不脫離本發明之範圍之情況下,可於以下之實施形態中施加各種變化及置換。
關於藉由本發明之玻璃積層體之製造方法而獲得之玻璃積層體,概略而言,係於支持基板與玻璃基板之間介置有採用特定組成之無機層者,藉此,即便於高溫條件下之處理後,無機層與玻璃基板之剝離性亦優異。
以下,首先對玻璃積層體之較佳態樣進行詳述,其後,對該玻璃積層體之製造方法、及使用該玻璃積層體之電子裝置之製造方法之較佳態樣進行詳述。
圖1係本發明之玻璃積層體之一實施形態之模式性剖面圖。
如圖1所示,玻璃積層體10具有包含支持基板12及無機層14之附無機層之支持基板16、與玻璃基板18。於玻璃積層體10中,將附無機層之支持基板16之無機層14之無機層表面14a(與支持基板12側為相反側之表面)、與玻璃基板18之第1主面18a設為積層面,並以使附無機層之支持基板16與玻璃基板18可剝離之方式進行積層。即,無機層14係其一面被固定於支持基板12並且其另一面接觸於玻璃基板18之第1主面18a,且無機層14與玻璃基板18之界面係以可剝離之方式密接。換言之,無機層14具備對玻璃基板18之第1主面18a之易剝離性。
又,在下述構件形成步驟之前使用該玻璃積層體10。即,該玻璃積層體10被使用於在該玻璃基板18之第2主面18b表面上形成液晶顯示裝置等電子裝置用構件之前。其後,將附無機層之支持基板16於與玻璃基板18之界面處剝離,從而附無機層之支持基板16不會成為構成電子裝置之構件。分離後之附無機層之支持基板16可與新的玻璃基板18積層,而再利用成新的玻璃積層體10。
本發明中,上述固定與(可剝離之)密接係於剝離強度(即,剝離所需之應力)上有所不同,固定意指對於密接之剝離強度較大。具體而言,無機層14與支持基板12之界面之剝離強度變得大於玻璃積層體
10中之無機層14與玻璃基板18之界面之剝離強度。
又,所謂可剝離之密接,意指可剝離,同時亦意指於不使被固定之面之剝離產生之情況下可剝離。即,意指於本發明之玻璃積層體10中,於進行將玻璃基板18與支持基板12分離之操作之情形時,於密接之面(無機層14與玻璃基板18之界面)產生剝離,而被固定之面未產生剝離。因此,若對玻璃積層體10進行將玻璃基板18與支持基板12分離之操作,則玻璃積層體10被分離成玻璃基板18與附無機層之支持基板16兩者。
以下,首先對構成玻璃積層體10之附無機層之支持基板16及玻璃基板18進行詳述,其後,對玻璃積層體10之製造之程序(本發明之玻璃積層體之製造方法)進行詳述。
附無機層之支持基板16包含:支持基板12、及配置(固定)於其表面上之無機層14。無機層14係以可剝離之方式與下述之玻璃基板18進行密接,並以此方式配置於附無機層之支持基板16中之最外側。
以下,對支持基板12、及無機層14之態樣進行詳述。
支持基板12係具有第1主面與第2主面,且與配置於第1主面上之無機層14協動,支持玻璃基板18並進行補強,而於下述之構件形成步驟(製造電子裝置用構件之步驟)中防止於製造電子裝置用構件時玻璃基板18之變形、損傷、破損等之基板。
作為支持基板12,例如可使用玻璃板、塑膠板、SUS(Steel Use Stainless,日本不鏽鋼標準)板等金屬板等。於構件形成步驟伴隨著熱處理之情形時,支持基板12較佳為由與玻璃基板18之線膨脹係數之差較小的材料形成,更佳為由與玻璃基板18相同之材料形成。即,支持基板12較佳為玻璃板。尤佳為支持基板12為包含與玻璃基板18相同之
玻璃材料之玻璃板。
支持基板12之厚度可厚於下述之玻璃基板18,亦可薄於下述之玻璃基板18。較佳為基於玻璃基板18之厚度、無機層14之厚度、及下述之玻璃積層體10之厚度而選擇支持基板12之厚度。例如,現行之構件形成步驟係為了對厚度0.5mm之基板進行處理而設計者,於玻璃基板18之厚度及無機層14之厚度之和為0.1mm之情形時,將支持基板12之厚度設為0.4mm。支持基板12之厚度於通常之情形時較佳為0.2~5.0mm。
於支持基板12為玻璃板之情形時,關於玻璃板之厚度,就操作容易,難以破損等理由而言,較佳為0.08mm以上。又,關於玻璃板之厚度,就於電子裝置用構件形成後進行剝離時,期望有如不破損而適度彎曲之剛性之理由而言,較佳為1.0mm以下。
無機層14係配置(固定)於支持基板12之第1主面上,且與玻璃基板18之第1主面18a接觸之層。於本發明中,包含選自由碳化矽(以下,亦表述為「SiC」)、碳氧化矽(以下,亦表述為「SiCO」)、氮化矽(以下,亦表述為「SiN」)及氮氧化矽(以下,亦表述為「SiNO」)所組成之群中之至少1種作為無機層14之組成。再者,無機層14之組成可藉由X射線光電子光譜法(XPS,X-ray photoelectron spectroscop)而進行測定。
藉由將此種無機層14設置於支持基板12上,從而即便於高溫條件下之長時間處理後,亦可抑制無機層14與玻璃基板18之接著,剝離性優異。其原因並未明確,但可認為原因在於:Si與C或N之陰電性之差相對較小,因此即便於高溫條件下之長時間處理後,關於無機層與玻璃基板之間之化學結合,亦難以產生自較弱結合向較強結合之轉換。
又,於本發明中,無機層表面14a之表面粗糙度Ra較佳為2.00nm以下,更佳為1.00nm以下,就積層性及剝離性之觀點而言,進而較佳為0.20~1.00nm。再者,Ra(算術平均粗糙度)係依據JIS B 0601(2001年修訂)而測定。JIS B 0601(2001年修訂)之內容係作為參照併入本文中。
無機層14於25~300℃下之平均線膨脹係數(以下,簡稱為「平均線膨脹係數」)並無特別限定,於使用玻璃板作為支持基板12之情形時,較佳為10×10-7~200×10-7/℃。若為該範圍,則與玻璃板(SiO2)之平均線膨脹係數之差變小,而可抑制高溫環境下之玻璃基板18與附無機層之支持基板16之錯位。
對於無機層14而言,較佳為包含選自由上述之SiC、SiCO、SiN及SiNO所組成之群中之至少1種作為主成分。此處,所謂主成分,意指該等之總含量相對於無機層14總量為90質量%以上,較佳為98質量%以上,更佳為99質量%以上,尤佳為99.999質量%以上。
作為無機層14之厚度,就耐擦傷性之觀點而言,較佳為5~5000nm,更佳為10~500nm。
無機層14於圖1中係以單層之形態記載,但亦可為2層以上之積層。於2層以上之積層之情形時,亦可各層為互不相同之組成。又,於該情形時,「無機層之厚度」意指全部層之合計厚度。
無機層14通常如圖1所示般設置於支持基板12之整面,但亦可於無損本發明之效果之範圍內設置於支持基板12表面上之一部分。例如,無機層14亦可島狀或條紋狀地設置於支持基板12表面上。
無機層14顯現優異之耐熱性。因此,即便將玻璃積層體10暴露於高溫條件下,亦難以引起無機層本身之化學變化,而即便於與下述之玻璃基板18之間,亦難以產生化學結合,從而難以產生由重剝離化引起之無機層14向玻璃基板18之附著。
此處,所謂重剝離化,係指無機層14與玻璃基板18之界面之剝離強度變得大於支持基板12與無機層14之界面的剝離強度、及無機層14之材料本身之強度(塊體強度)中之任一者。若於無機層14與玻璃基板18之界面發生重剝離化,則無機層14之成分容易附著於玻璃基板18表面,而其表面之潔淨化容易變困難。所謂無機層14向玻璃基板18表面之附著,意指如下情況:無機層14整體附著於玻璃基板18表面、及無機層14表面損傷,無機層14表面之成分之一部分附著於玻璃基板18表面等。
作為附無機層之支持基板16之製造方法,例如可採用蒸鍍法、濺鍍法、或CVD(Chemical vapor deposition,化學氣相沈積)法等方法,於濺鍍法之情形時,具體而言,例如可列舉如下方法,亦即使用SiC靶或SiN靶,導入氬氣(Ar)等惰性氣體、或惰性氣體與氧氣(O2)或二氧化碳(CO2)等含氧原子氣體之混合氣體,並且於支持基板12上設置無機層14。再者,製造條件係根據所使用之材料等而適當選擇最佳之條件。
又,於支持基板12上形成無機層14後,為了控制無機層表面14a之表面粗糙度Ra,而可對無機層14之表面實施切削處理。作為該處理,例如可列舉離子濺鍍法等。
玻璃基板18係其第1主面18a與無機層14密接,且於與無機層14側為相反側之第2主面18b設置有下述之電子裝置用構件。
玻璃基板18之種類可為通常者,例如可列舉:LCD、OLED等顯示裝置用之玻璃基板等。玻璃基板18之耐化學品性、耐透濕性優異,且熱收縮率較低。作為熱收縮率之指標,可使用JIS R 3102(1995年修訂)所規定之線膨脹係數。JIS R 3102(1995年修訂)之內容係作為參照
併入本文中。
玻璃基板18係使玻璃原料熔融,將熔融玻璃成形為板狀而獲得。此種成形方法可為通常者,例如可使用浮式法、熔融法、流孔下引法、富可法、魯伯法等。又,特別是厚度較薄之玻璃基板可利用如下方法進行成形而獲得,亦即將暫時成形為板狀之玻璃加熱至可成形之溫度,利用延伸等方法進行延長而使玻璃基板變薄(再曳引法)。
玻璃基板18之玻璃並無特別限定,較佳為無鹼硼矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鈉鈣玻璃、高二氧化矽玻璃、其他以氧化矽為主要成分之氧化物系玻璃。作為氧化物系玻璃,較佳為利用氧化物換算之氧化矽之含量為40~90質量%之玻璃。
作為玻璃基板18之玻璃,採用適於裝置之種類或其製造步驟之玻璃。例如因鹼金屬成分之溶出容易對液晶造成影響,故液晶面板用之玻璃基板包含實質上不含有鹼金屬成分之玻璃(無鹼玻璃)(其中,通常含有鹼土金屬成分)。如上所述,玻璃基板18之玻璃係根據所應用之裝置之種類及其製造步驟而適當選擇。
玻璃基板18之厚度並無特別限定,就玻璃基板18之薄型化及/或輕量化之觀點而言,通常為0.8mm以下,較佳為0.3mm以下,進而較佳為0.15mm以下。於玻璃基板18之厚度超過0.8mm之情形時,未滿足玻璃基板18之薄型化及/或輕量化之要求。於玻璃基板18之厚度為0.3mm以下之情形時,可向玻璃基板18賦予良好之柔性。於玻璃基板18之厚度為0.15mm以下之情形時,可將玻璃基板18捲取成輥狀。又,就玻璃基板18之製造容易、玻璃基板18之操作容易等理由而言,玻璃基板18之厚度較佳為0.03mm以上。
再者,玻璃基板18亦可包含2層以上,於該情形時,形成各層之材料可為同種材料、亦可為異種材料。又,於該情形時,「玻璃基板之厚度」係指全部層之合計厚度。
於玻璃基板18之第1主面18a上,亦可進而積層無機薄膜層。
於將無機薄膜層配置(固定)於玻璃基板18上之情形時,於玻璃積層體中,附無機層之支持基板16之無機層14與無機薄膜層接觸。藉由將無機薄膜層設置於玻璃基板18上,從而即便於高溫條件下之長時間處理後,亦可更為抑制玻璃基板18與附無機層之支持基板16之接著。
無機薄膜層之態樣並無特別限定,較佳為包含選自由金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物、金屬碳化物、金屬碳氮化物、金屬矽化物或金屬氟化物所組成之群中之至少一種。其中,就玻璃基板18之剝離性更優異之方面而言,較佳為包含金屬氧化物,更佳為氧化銦錫。
作為金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物,例如可列舉:選自Si、Hf、Zr、Ta、Ti、Y、Nb、Na、Co、Al、Zn、Pb、Mg、Bi、La、Ce、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy、Er、Sr、Sn、In及Ba之1種以上之元素之氧化物、氮化物、氮氧化物。更具體而言,可列舉:氧化鈦(TiO2)、氧化銦(In2O3)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎵(Ga2O3)、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅錫(ZTO)、添加鎵之氧化鋅(GZO)等。
作為金屬碳化物、金屬碳氮化物,例如可列舉:選自Ti、W、Si、Zr、Nb之1種以上之元素之碳化物、碳氮化物。作為金屬矽化物,例如可列舉:選自Mo、W、Cr之1種以上之元素之矽化物。作為金屬氟化物,例如可列舉:選自Mg、Y、La、Ba之1種以上之元素之氟化物。
本發明之玻璃積層體10係將上述之附無機層之支持基板16之無機層表面14a與玻璃基板18之第1主面18a設為積層面,將附無機層之支持基板16與玻璃基板18以可剝離之方式進行積層而成之積層體。換
言之,本發明之玻璃積層體10係於支持基板12與玻璃基板18之間介置無機層14之積層體。
本發明之玻璃積層體之製造方法包括於無機層14上積層玻璃基板18之積層步驟。此處,作為積層玻璃基板18之方法,並無特別限定,具體而言,可列舉:於常壓環境下將附無機層之支持基板16與玻璃基板18重疊後,例如,藉由玻璃基板18之自重或輕輕地按壓玻璃基板18之第2主面18b之一處,而於重疊面內產生密接起點,使密接自該密接起點開始自然地擴展之方法;使用輥或加壓進行壓接,藉此將自密接起點之密接擴展之方法;等。關於利用輥或加壓之壓接,因無機層14與玻璃基板18更為密接,而且相對容易去除混入兩者間之氣泡,故而較佳。
再者,若藉由真空層壓法或真空加壓法進行壓接,則可較佳地抑制氣泡之混入或確保良好之密接,故而更佳。亦有如下優點:由於在真空下進行壓接,故而即便於微小之氣泡殘存之情形時,氣泡亦不會因加熱而成長,而難以引起變形缺陷。
將附無機層之支持基板16與玻璃基板18以可剝離之方式進行密接時,較佳為將無機層14及玻璃基板18之相互接觸之側之面充分洗淨,而於潔淨度較高之環境下進行積層。潔淨度越高,其平坦性變得越良好,故而較佳。
洗淨之方法並無特別限定,例如可列舉如下方法,即利用鹼性水溶液對無機層14或玻璃基板18之表面進行洗淨後,進而使用水而進行洗淨。
本發明之玻璃積層體之製造方法包括:於積層步驟後,進行滿
足下述(a)~(d)之條件之加熱處理之加熱處理步驟。
(a)升溫速度:300℃/分鐘以下
(b)加熱溫度:150~600℃
(c)保持時間:0.5分鐘以上
(d)環境:大氣壓狀態或減壓狀態之大氣環境或惰性氣體環境、或者真空環境
於附無機層之支持基板16具有採用了上述組成之無機層14之情形時,藉由實施滿足(a)~(d)之條件之加熱處理,從而積層維持性優異。可認為其原因在於:於積層步驟中,於無機層14與玻璃基板18之界面作用的是較弱之分子間力(例如,凡得瓦力或氫鍵等),另一方面,若於上述(a)~(d)之條件之範圍內施加適當之熱,則除上述分子間力外,亦引起於界面之適度之氧擴散反應,藉此接著力提高。
關於(a)升溫速度,若超過300℃/分鐘,則積層維持性較差,若為300℃/分鐘以下,則積層維持性優異。關於(a)升溫速度,就於加熱途中之局部剝離較少,積層維持狀態於面內均勻,積層維持性更優異之理由而言,較佳為250℃/分鐘以下,更佳為200℃/分鐘以下,進而較佳為100℃/分鐘以下。又,(a)升溫速度較佳為0.1℃/分鐘以上。
(b)加熱溫度係以上述(a)之升溫速度進行升溫後所保持之溫度,若未達150℃,則積層維持性較差,若為150~600℃之範圍,則積層維持性優異,又,剝離性亦優異。關於(b)加熱溫度,就積層維持性更優異之理由而言,較佳為200℃以上,更佳為250~350℃。
(c)保持時間係保持上述(b)之加熱溫度之時間,若未達0.5分鐘(30秒),則積層維持性較差,若為0.5分鐘(30秒)以上,則積層維持性優異。關於(c)保持時間,就積層維持性更優異之理由而言,較佳為1~60分鐘,更佳為3~10分鐘。
(d)環境係於上述(a)之條件下升溫,且於上述(b)及(c)之條件下進
行加熱時之環境,若為大氣壓狀態或減壓狀態之大氣環境或惰性氣體環境、或者真空環境,則無特別限定。此處,作為惰性氣體,例如可列舉:氬氣(Ar)、氮氣(N2)等。
藉由本發明之玻璃積層體之製造方法而獲得之玻璃積層體10可用於各種用途,例如可列舉:製造下述之顯示裝置用面板、PV、薄膜二次電池、於表面形成有電路之半導體晶圓等電子零件之用途等。再者,於該用途中,玻璃積層體10被暴露在高溫條件(例如350℃以上)下(例如1小時以上)之情形較多。
此處,所謂顯示裝置用面板,包括LCD、OLED、電子紙、場發射面板、量子點LED面板、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)快門面板等。
繼而,對電子裝置及其製造方法之較佳實施態樣進行詳述。
圖2係依序表示本發明之電子裝置之製造方法之較佳實施態樣中的各製造步驟之模式性剖面圖。本發明之電子裝置之較佳實施態樣包括構件形成步驟及分離步驟。
以下,一面參照圖2,一面對各步驟中所使用之材料及其程序進行詳述。首先,對構件形成步驟進行詳述。
構件形成步驟係於玻璃積層體中之玻璃基板上形成電子裝置用構件之步驟。
更具體而言,如圖2(A)所示,於本步驟中,於玻璃基板18之第2主面18b上形成電子裝置用構件20,而製造附電子裝置用構件之積層體22。
首先,對本步驟中所使用之電子裝置用構件20進行詳述,其後,對步驟之程序進行詳述。
電子裝置用構件20係形成於玻璃積層體10中之玻璃基板18之第2主面18b上,且構成電子裝置之至少一部分之構件。更具體而言,作為電子裝置用構件20,可列舉:顯示裝置用面板、太陽電池、薄膜二次電池、於表面形成有電路之半導體晶圓等電子零件等所使用之構件。作為顯示裝置用面板,包括有機EL面板、場發射面板等。
例如,作為太陽電池用構件,對於矽型而言,可列舉正極之氧化錫等透明電極、由p層/i層/n層表示之矽層、及負極之金屬等,除上述以外,可列舉對應於化合物型、色素增感型、量子點型等之各種構件等。
又,作為薄膜二次電池用構件,對於鋰離子型而言,可列舉:正極及負極之金屬或金屬氧化物等透明電極、電解質層之鋰化合物、集電層之金屬、作為密封層之樹脂等,除上述以外,可列舉對應於鎳氫型、聚合物型、陶瓷電解質型等之各種構件等。
又,作為電子零件用構件,對於CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)或CMOS(complementary metal oxide semiconductor,互補金氧半導體)而言,可列舉導電部之金屬、絕緣部之氧化矽或氮化矽等,除上述以外,可列舉對應於壓力感測器.加速度感測器等各種感測器或剛性印刷基板、軟性印刷基板、剛性軟性印刷基板等之各種構件等。
上述之附電子裝置用構件之積層體22之製造方法並無特別限定,根據電子裝置用構件之構成構件之種類,利用先前公知之方法,於玻璃積層體10之玻璃基板18之第2主面18b上形成電子裝置用構件20。
再者,電子裝置用構件20亦可並非最終形成於玻璃基板18之第2
主面18b之構件的全部(以下,稱為「全部構件」),而為全部構件之一部分(以下,稱為「部分構件」)。亦可將附部分構件之玻璃基板於其後之步驟中製成附全部構件的玻璃基板(相當於下述之電子裝置)。又,亦可於附全部構件之玻璃基板之剝離面(第1主面)形成其他電子裝置用構件。又,亦可組合附全部構件之積層體,其後,自附全部構件之積層體剝離附無機層之支持基板16而製造電子裝置。進而,亦可使用2片附全部構件之積層體而組合電子裝置,其後,自附全部構件之積層體剝離2片附無機層之支持基板16,而製造具有2片玻璃基板之電子裝置。
例如,若將製造OLED之情形作為例,則為了於玻璃積層體10之玻璃基板18之第2主面18b之表面上形成有機EL構造體,而進行如下各種層形成或處理:形成透明電極、進而於形成有透明電極之面上蒸鍍電洞注入層.電洞傳輸層.發光層.電子傳輸層等、形成背面電極、使用密封板進行密封等。作為該等層形成或處理,具體而言,例如可列舉:成膜處理、蒸鍍處理、密封板之接著處理等。
又,例如,TFT-LCD之製造方法具有如下各種步驟:於玻璃積層體10之玻璃基板18之第2主面18b上,使用抗蝕液,於藉由CVD(chemical vapor deposition,化學氣相沈積)法及濺鍍法等通常之成膜法形成之金屬膜或金屬氧化膜等上進行圖案形成而形成薄膜電晶體(TFT)的TFT形成步驟;於另一玻璃積層體10之玻璃基板18之第2主面18b上,將抗蝕液用於圖案形成而形成彩色濾光片(CF)之CF形成步驟;及將附TFT之裝置基板與附CF之裝置基板進行積層之貼合步驟等。
於TFT形成步驟或CF形成步驟中,使用周知之光微影技術或蝕刻技術等,而於玻璃基板18之第2主面18b形成TFT或CF。此時,可使用抗蝕液作為圖案形成用之塗佈液。
再者,亦可於形成TFT或CF前,根據需要而對玻璃基板18之第2主面18b進行洗淨。作為洗淨方法,可使用周知之乾式洗淨或濕式洗淨。
於貼合步驟中,於附TFT之積層體與附CF之積層體之間注入液晶材而進行積層。作為注入液晶材之方法,例如有減壓注入法、滴加注入法。
分離步驟係自上述構件形成步驟中所獲得之附電子裝置用構件之積層體22剝離附無機層之支持基板16,而獲得包含電子裝置用構件20及玻璃基板18之電子裝置24(附電子裝置用構件之玻璃基板)的步驟。即,係將附電子裝置用構件之積層體22分離成附無機層之支持基板16與附電子裝置用構件之玻璃基板24的步驟。
於剝離時之玻璃基板18上之電子裝置用構件20為必需之全部構成構件之一部分的情形時,亦可於分離後,將剩餘之構成構件形成於玻璃基板18上。
將無機層14之無機層表面14a與玻璃基板18之第1主面18a進行剝離(分離)之方法並無特別限定。例如可向無機層14與玻璃基板18之界面插入銳利之刃具狀者,賦予剝離之起點後,吹送水與壓縮空氣之混合流體而進行剝離。
較佳為以附電子裝置用構件之積層體22之支持基板12成為上側,電子裝置用構件20側成為下側的方式設置於壓盤上,將電子裝置用構件20側真空吸附於壓盤上(於兩面積層有支持基板之情形時依序進行),於該狀態下,首先使刃具插入無機層14與玻璃基板18之界面。然後,於其後利用複數個真空吸附墊吸附支持基板12側,自插入刃具之部位附近開始依序使真空吸附墊上升。若以該方式進行,則將空氣層形成於無機層14與玻璃基板18之界面,該空氣層向界面之整面
擴展,而可容易地剝離附無機層之支持基板16。
又,例如於使附無機層之支持基板16之一部分自玻璃基板18突出而進行積層之情形時,可列舉如下方法:將玻璃基板18固定於固定台(參照下述之圖3中之符號31),如上述般賦予剝離之起點後,或者不賦予剝離之起點,於無機層表面14a掛上L字型治具(參照下述之圖3中之符號32),自固定台向剝離方向進行提拉,藉此將無機層14與玻璃基板18進行剝離。
藉由上述步驟而獲得之電子裝置24較佳用於行動電話、智慧型手機、PDA(personal digital assistant,個人數位助理)、平板型PC等移動終端所使用之小型顯示裝置之製造。顯示裝置主要為LCD或OLED,作為LCD,包含TN(Twisted Nematic,扭轉向列)型、STN(Super Twisted Nematic,超扭轉向列)型、FE(Ferroelectric,鐵電)型、TFT(Thin-film transistor,薄膜電晶體)型、MIM(Metal Insulator Metal,金屬-絕緣層-金屬)型、IPS(In-Plane Switching,橫向電場效應)型、VA(Vertical Aligned,垂直配向)型等。基本上可於被動驅動型、主動驅動型中之任一種顯示裝置之情形時進行應用。
以下,藉由實施例等對本發明具體地進行說明,但本發明並不受該等例限定。
於以下之例(實施例及比較例)中,使用由無鹼硼矽酸玻璃構成之玻璃板(寬度100mm、深度30mm、厚度0.2mm、線膨脹係數38×10-7/℃,旭硝子公司製造之商品名「AN100」)作為玻璃基板。
又,作為支持基板,使用相同之由無鹼硼矽酸玻璃構成之玻璃板(寬度90mm、深度30mm、厚度0.5mm、線膨脹係數38×10-7/℃,旭硝子公司製造之商品名「AN100」)。
利用鹼性水溶液,將支持基板之一主面洗淨而使之潔淨化。進而,使用SiC靶,一面導入氬氣(Ar)一面藉由磁控濺鍍法而於潔淨化之面形成包含SiC之無機層(厚度10nm、表面粗糙度Ra 0.4nm,以下相同),而獲得附無機層之支持基板。
導入氬氣(Ar)及氧氣(O2)之混合氣體(體積比(Ar/O2)=39/1)代替氬氣(Ar),除此以外,以與包含SiC之無機層之形成同樣之方式形成包含SiCO之無機層,而獲得附無機層之支持基板。
使用SiN靶代替SiC靶,除此以外,以與包含SiC之無機層之形成同樣之方式形成包含SiN之無機層,而獲得附無機層之支持基板。
使用SiN靶代替SiC靶,除此以外,以與包含SiCO之無機層之形成同樣之方式形成包含SiNO之無機層,而獲得附無機層之支持基板。
繼而,利用鹼性水溶液將玻璃基板之第1主面洗淨而使之潔淨化。對各例之附無機層之支持基板之無機層之無機層表面、與玻璃基板之潔淨化之第1主面實施利用鹼性水溶液之洗淨及利用水之洗淨,而使兩面潔淨化。其後,於無機層表面重疊玻璃基板,使用真空加壓進行壓接,使無機層與玻璃基板積層而獲得玻璃積層體。
然後,針對所獲得之各例之玻璃積層體,於下述第1表所示之(a)~(d)之條件下進行加熱處理。再者,於未進行加熱處理之情形時,於下述第1表中記載為「-」。又,所謂作為(d)環境記載於下述第1表之「大氣」,係表示「大氣壓狀態之大氣環境」。
然後,於加熱處理後(亦包括未進行加熱處理之情形),針對各例之玻璃積層體,進行折彎及研磨,並以下述基準對無機層與玻璃基板之積層維持性進行評價。
再者,「折彎」係使用市售之折彎之機械而進行。具體而言,針對各例之玻璃積層體,於玻璃積層體兩面以各自之位置重疊之方式劃切線後,使支持基板成為上側,使切線沿著台之邊緣,將玻璃積層體之單側固定於台上,將另一側向下按壓而進行彎折。
又,對於「研磨」而言,使支持基板成為上側、使玻璃基板成為下側,將玻璃積層體固定於聚胺基甲酸酯製之台墊上,使用氧化鈰與水之混合液,利用研磨墊進行5分鐘研磨。
將結果示於下述第1表。若為「○」或「△」,則可評價為積層維持性優異者。
○:無機層與玻璃基板之積層狀態得到維持。
△:積層狀態基本上得到維持,但產生局部剝離。
×:積層狀態崩潰,產生整體剝離。
圖3係表示剝離性之評價方法之模式性剖面圖。
首先,以與積層維持性之評價同樣之方式使無機層之無機層表面及玻璃基板之第1主面潔淨化。其後,將各例之附無機層之支持基板與玻璃基板於深度方向之位置對齊,並且如圖3所示般於一端對齊而進行重疊。再者,對於附無機層之支持基板與玻璃基板而言,寬度方向之長度不同,因此若使一端對齊而進行重疊,則對於另一端而
言,如圖3所示般,附無機層之支持基板之一部自玻璃基板突出。
重疊後,產生密接起點,使用真空加壓進行壓接,使密接遍佈重疊面內整體,而獲得各例之玻璃積層體。其後,以與積層維持性之評價同樣之方式針對所獲得之各例之玻璃積層體,於下述第1表所示之(a)~(d)之條件下進行加熱處理。
然後,繼而於大氣環境下,以600℃實施1小時加熱處理。
繼而,進行剝離試驗。具體而言,首先,使用雙面膠帶,將玻璃積層體中之玻璃基板之第2主面固定於固定台(圖3中以符號31表示)上。
繼而,如圖3所示般,於自玻璃基板突出之附無機層之支持基板之無機層表面掛上L字型治具(圖3中以符號32表示),使用機械,向遠離固定台之方向以10mm/分鐘進行提拉,藉此,以下述基準對無機層與玻璃基板之剝離性進行評價。將結果示於下述第1表。再者,若為「○」,則可評價為即便於高溫條件下之長時間處理後,剝離性亦優異者。
○:可剝離。
×:無法剝離。
如上述第1表所示,(a)升溫速度為300℃/分鐘以下、(b)加熱溫度為150~600℃、(c)保持時間為0.5分鐘以上、(d)環境為大氣壓狀態之大氣環境之例(實施例)的積層維持性均優異。
相對於此,未進行加熱處理,或(a)~(d)之條件自上述偏離之例(比較例)的積層維持性較差。
再者,自上述結果確認如下情況,即於實施例中,無機層與支持基板之界面之剝離強度大於無機層與玻璃基板之界面的剝離強度。
於本例中,使用於例I-7之條件(加熱處理條件參照上述第1表)下所製造之玻璃積層體而製作OLED。
更具體而言,於玻璃積層體中之玻璃基板之第2主面上,藉由濺鍍法而將鉬成膜,藉由使用光微影法之蝕刻而形成閘極電極。繼而,藉由電漿CVD法,進而於設置有閘極電極之玻璃基板之第2主面側依序將氮化矽、本徵非晶矽、n型非晶矽成膜,繼而藉由濺鍍法將鉬成膜,藉由使用光微影法之蝕刻,形成閘極絕緣膜、半導體元件部及源極/汲極電極。繼而,藉由電漿CVD法,進而於玻璃基板之第2主面側將氮化矽成膜而形成鈍化層,之後藉由濺鍍法將氧化銦錫成膜,藉由使用光微影法之蝕刻而形成像素電極。
繼而,於玻璃基板之第2主面側,進而藉由蒸鍍法,依序將作為電洞注入層之4,4',4"-三(3-甲基苯基苯基胺基)三苯胺、作為電洞傳輸層之雙[(N-萘基)-N-苯基]聯苯胺、作為發光層之於8-羥喹啉鋁錯合物(Alq3)中混合有2,6-雙[4-[N-(4-甲氧基苯基)-N-苯基]胺基苯乙烯基]萘-1,5-二腈(BSN-BCN)40體積%者、及作為電子傳輸層之Alq3成膜。繼而,於玻璃基板之第2主面側藉由濺鍍法將鋁成膜,藉由使用光微影法之蝕刻而形成對向電極。繼而,於形成有對向電極之玻璃基板之第2主面上,經由紫外線硬化型之接著層而再貼合一片玻璃基板而進行
密封。藉由上述程序獲得之於玻璃基板上具有有機EL構造體之玻璃積層體相當於附電子裝置用構件之積層體。
繼而,使獲得之玻璃積層體之密封體側真空吸附於壓盤,之後向玻璃積層體之角隅部之無機層與玻璃基板之界面插入厚度0.1mm之不鏽鋼製刃具,而自玻璃積層體分離附無機層之支持基板,獲得OLED面板(相當於電子裝置。以下稱為面板A)。將IC驅動器連接於製作之面板A,於常溫常壓下驅動,結果於驅動區域內未發現顯示不均。
於本例中,使用於例I-7之條件(加熱處理條件係參照上述第1表)下所製造之玻璃積層體而製作LCD。
準備2片玻璃積層體,首先,於一片玻璃積層體中之玻璃基板之第2主面上,藉由濺鍍法而將鉬成膜,藉由使用光微影法之蝕刻而形成閘極電極。繼而,藉由電漿CVD法,進而於設置有閘極電極之玻璃基板之第2主面側依序將氮化矽、本徵非晶矽、n型非晶矽成膜,繼而藉由濺鍍法將鉬成膜,藉由使用光微影法之蝕刻而形成閘極絕緣膜、半導體元件部及源極/汲極電極。繼而,藉由電漿CVD法,進而於玻璃基板之第2主面側將氮化矽成膜而形成鈍化層,之後藉由濺鍍法將氧化銦錫成膜,藉由使用光微影法之蝕刻而形成像素電極。繼而,於形成有像素電極之玻璃基板之第2主面上,藉由輥式塗佈法塗佈聚醯亞胺樹脂液,藉由熱硬化形成配向層,進行摩擦。將獲得之玻璃積層體稱為玻璃積層體X1。
繼而,於另一片玻璃積層體中之玻璃基板之第2主面上,藉由濺鍍法而將鉻成膜,藉由使用光微影法之蝕刻而形成遮光層。繼而,於設置有遮光層之玻璃基板之第2主面側,進而藉由模具塗佈法塗佈彩色光阻劑,藉由光微影法及熱硬化形成彩色濾光片層。繼而,於玻璃
基板之第2主面側,進而藉由濺鍍法將氧化銦錫成膜,形成對向電極。繼而,於設置有對向電極之玻璃基板之第2主面上,藉由模具塗佈法塗佈紫外線硬化樹脂液,藉由光微影法及熱硬化形成柱狀間隔物。繼而,於形成有柱狀間隔物之玻璃基板之第2主面上,藉由輥式塗佈法塗佈聚醯亞胺樹脂液,藉由熱硬化形成配向層,進行摩擦。繼而,於玻璃基板之第2主面側,藉由分配法而將密封用樹脂液繪製成框狀,藉由分配法將液晶滴加至框內後,使用上述玻璃積層體X1,將2片玻璃積層體之玻璃基板之第2主面側彼此進行貼合,藉由紫外線硬化及熱硬化而獲得具有LCD面板之積層體。將此處之具有LCD面板之積層體於以下稱為附面板之積層體X2。
繼而,自附面板之積層體X2剝離兩面之附無機層之支持基板,而獲得包含形成有TFT陣列之基板及形成有彩色濾光片之基板之LCD面板B(相當於電子裝置)。
將IC驅動器連接於製作之LCD面板B,於常溫常壓下驅動,結果於驅動區域內未發現顯示不均。
已詳細且參照特定之實施態樣對本發明進行了說明,但對從業者而言很明確,可不脫離本發明之精神及範圍而添加各種變更或修正。
本申請案係基於2013年11月11日提出申請之日本專利申請案2013-233024者,且將其內容作為參照併入本文中。
Claims (4)
- 一種玻璃積層體之製造方法,其係獲得玻璃積層體者,該玻璃積層體包含具有支持基板及配置於上述支持基板上之無機層之附無機層之支持基板、以及以可剝離之方式積層於上述無機層上之玻璃基板,該製造方法包括:於上述無機層上積層上述玻璃基板之積層步驟、及於上述積層步驟後進行加熱處理之加熱處理步驟,且上述無機層包含選自由碳化矽、碳氧化矽、氮化矽及氮氧化矽所組成之群中之至少1種,上述加熱處理滿足下述(a)~(d)之條件:(a)升溫速度:300℃/分鐘以下;(b)加熱溫度:150~600℃;(c)保持時間:0.5分鐘以上;及(d)環境:大氣壓狀態或減壓狀態之大氣環境或惰性氣體環境、或者真空環境。
- 如請求項1之玻璃積層體之製造方法,其中上述(a)升溫速度為200℃/分鐘以下。
- 如請求項1或2之玻璃積層體之製造方法,其中上述支持基板為玻璃板。
- 一種電子裝置之製造方法,其包括:構件形成步驟,其係於藉由如請求項1至3中任一項之玻璃積層體之製造方法而獲得之玻璃積層體中之上述玻璃基板之表面上形成電子裝置用構件,而獲得附電子裝置用構件之積層體;及分離步驟,其係自上述附電子裝置用構件之積層體剝離上述 附無機層之支持基板,而獲得具有上述玻璃基板及上述電子裝置用構件之電子裝置。
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