TWI627058B - 玻璃結構以及製造與處理玻璃結構之方法 - Google Patents

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Abstract

一種玻璃結構及製造該玻璃結構的方法，該玻璃結構包括玻璃載體層及可撓性玻璃基板。該玻璃結構包括中間層可至少暫時將可撓性玻璃基板接合至玻璃載體層。中間層包括第一脫離層附接至黏著層。第一脫離層能至少部分地抵抗大於或等於約500℃的溫度下之玻璃結構的高溫處理。第一脫離層經配置以在玻璃結構之高溫處理之後，使可撓性玻璃基板能從玻璃載體層脫離。一種處理該玻璃結構的方法包括：在高溫處理之後，使可撓性玻璃基板從玻璃載體層脫離。

Description

玻璃結構以及製造與處理玻璃結構之方法 【交互參照之相關申請案】
本申請案根據專利法主張於2013年5月15日提出申請之美國專利申請案第13/894,999的權益，本文依賴該申請案之內容且該申請案全文以引用之方式併入本文中。
本揭露內容一般關於玻璃結構及製造和處理玻璃結構的方法，且詳言之，關於玻璃結構和包括用中間層暫時將可撓性玻璃基板接合至玻璃載體層的方法，該中間層相容於高溫玻璃處理同時保有在高溫玻璃處理後使可撓性玻璃基板從玻璃載體層脫離的能力。
對相對薄的顯示器應用產品之需求增加已導致玻璃顯示器製造商須處理較薄的玻璃基板。然而，這些較薄的玻璃基板呈現降低的剛性，因而通常在試圖以設計來處理相對厚的玻璃基板之現有玻璃基板處理機械處理這樣的可撓性玻璃基板時產生問題。因此，許多玻璃基板被生產成相對厚的玻璃基板，後續再經蝕刻及/或研磨成較薄的維度。這導致了浪費增加、生產成本增加及玻璃基板中的瑕疵率增加。在另 外的實例中，可將載體層接合至玻璃基板，以提供玻璃基板剛性而使可撓性玻璃基板及顯示應用產品能在標準處理機械上進行製造。然而，這樣的載體層通常使用不相容於高溫處理技術的接合劑。實際上，現有的接合劑可能會在一般處理溫度下分解，從而損壞相關的電子部件、消減玻璃載體的剛性效益，及/或促進有害氣體的排氣(outgassing)。
在第一態樣中，一種玻璃結構包括玻璃載體層及可撓性玻璃基板。玻璃結構進一步包括中間層，中間層可至少暫時將可撓性玻璃基板接合至玻璃載體層。中間層包括第一脫離層(debond layer)，第一脫離層附接至黏著層。第一脫離層能至少部分地抵抗大於或等於約300℃、大於或等於約400℃及甚至大於或等於約500℃的溫度下之玻璃結構的高溫處理。第一脫離層經配置以使可撓性玻璃基板能在玻璃結構的高溫處理之後從玻璃載體層脫離。
在第一態樣的一個實例中，第一脫離層包括聚亞醯胺。
在第一態樣的另一個實例中，中間層的平均厚度小於約20微米。
在第一態樣的又一個實例中，玻璃載體層附接至第一脫離層，且可撓性玻璃基板附接至黏著層。
在第一態樣的再一個實例中，可撓性玻璃基板附接至第一脫離層，且黏著層位於玻璃載體層與第一脫離層之間。
在第一態樣的另一個實例中，玻璃結構可進一步包 括第二脫離層，第二脫離層位在黏著層與玻璃載體層之間。
在第一態樣的又一個實例中，可撓性玻璃基板可包括小於約300微米的平均厚度。
在第一態樣的再一個實例中，玻璃載體層的平均厚度在自約300微米至約700微米的範圍內。
可單獨執行第一態樣，或與上述第一態樣之實例中的一個實例或實例的任何組合來執行第一態樣。
在第二態樣中，一種製造玻璃結構的方法包括步驟(I)：提供玻璃載體層。該方法進一步包括步驟(II)：提供可撓性玻璃基板。該方法又進一步包括步驟(III)：以中間層將玻璃載體層暫時接合至可撓性玻璃基板，中間層包含第一脫離層及黏著層。第一脫離層能至少部分地抵抗大於或等於約500℃的溫度下之玻璃結構的高溫處理。第一脫離層使玻璃載體層能在玻璃結構的高溫處理之後從可撓性玻璃基板脫離。
在第二態樣的一個實例中，步驟(III)可進一步包括下列步驟：於玻璃載體層及可撓性玻璃基板中之至少一者的表面上施加第一脫離層。
在第二態樣的另一個實例中，步驟(III)可進一步包括下列步驟：至少部分地固化第一脫離層。
在第二態樣的又一個實例中，在至少部分地固化第一脫離層之後，步驟(III)可進一步包括下列步驟：將黏著層施加至第一脫離層的表面。
在第二態樣的再一個實例中，步驟(III)可進一步包括下列步驟：將第二脫離層施加至玻璃載體及可撓性玻璃基 板的另一者。
在第二態樣的另一個實例中，步驟(III)可包括下列步驟：在將第二脫離層施加至玻璃載體及可撓性玻璃基板的另一者之步驟前，將黏著層施加至第一脫離層的表面。
在第二態樣的又一個實例中，該方法可進一步包括下列步驟：將第一脫離層固化成聚亞醯胺層。
在第二態樣的再一個實例中，步驟(III)暫時接合玻璃載體層及第一脫離層。
在第二態樣的另一個實例中，步驟(III)暫時接合可撓性玻璃基板及第一脫離層。
可單獨執行第二態樣，或與上述第二態樣之實例中的一個實例或實例的任何組合來執行第二態樣。
在第三態樣中，一種處理玻璃結構的方法包括步驟(I)：提供玻璃結構。玻璃結構可包括玻璃載體層、可撓性玻璃基板及中間層，中間層將可撓性玻璃基板附接至玻璃載體層。中間層可包括第一脫離層，第一脫離層附接至黏著層。該方法可進一步包括步驟(II)：透過大於或等於約500℃的溫度下之高溫處理來處理玻璃結構。接著，該方法可更進一步包括步驟(III)：使可撓性玻璃基板從玻璃載體層脫離。
在第三態樣的一個實例中，處理玻璃結構的步驟(II)可包括下列步驟：將至少一個電子部件附接至玻璃結構。
在第三態樣的另一個實例中，在使可撓性玻璃基板從玻璃載體層脫離的步驟(III)之後，中間層的一部分仍然附接至可撓性玻璃基板。
可單獨執行第三態樣，或與上述第三態樣之實例中的一個實例或實例的任何組合來執行第三態樣。
20、20a、20b、20c‧‧‧玻璃結構
24‧‧‧玻璃載體層
26‧‧‧可撓性玻璃基板
27‧‧‧邊緣
28‧‧‧第一主要表面
30‧‧‧第二主要表面
34‧‧‧長度維度
36‧‧‧寬度維度
38‧‧‧邊緣
40‧‧‧第一主要表面
44‧‧‧第二主要表面
46‧‧‧長度維度
48‧‧‧寬度維度
50‧‧‧中間層
54‧‧‧第一脫離層
58‧‧‧黏著層
60‧‧‧第二脫離層
70、74、76、78、80、84、56‧‧‧步驟
90‧‧‧電子部件
94‧‧‧雷射光束
t1、t2、t3‧‧‧平均厚度
當參照隨附圖式閱讀以下的詳細說明時，可更佳理解本發明的上述及其它特徵、態樣及優點，在隨附圖式中：第1圖為範例玻璃結構的概要透視圖，繪示出接合至玻璃載體層的第一脫離層；第2圖為類似於第1圖的另一個範例玻璃結構，但繪示出接合至可撓性玻璃基板的第一脫離層；第3圖為類似於第2圖的又一個範例玻璃結構，但同樣繪示出接合至玻璃載體層的第二脫離層；第4圖為製造玻璃結構並處理玻璃結構之範例方法的概要視圖；第5圖為圖解使用穿過玻璃載體層之雷射光束，使可撓性玻璃基板從第1圖之範例玻璃結構的透明玻璃載體層脫離的方法步驟之概要側視圖；第6圖為第5圖的脫離後之玻璃結構的概要側視圖；第7圖為圖解使用穿過透明可撓性玻璃基板及透明黏著層之雷射光束，使透明可撓性玻璃基板從玻璃載體層脫離的方法步驟之概要側視圖，該玻璃載體層包括第1圖之範例玻璃結構；第8圖為第7圖的脫離後之玻璃結構的概要側視圖；第9圖為圖解使用穿過透明玻璃載體層及透明黏著層之雷射光束，使可撓性玻璃基板從透明玻璃載體層脫離的 方法步驟之概要側視圖，該透明玻璃載體層包括第2圖之範例玻璃結構；第10圖為第9圖的脫離後之玻璃結構的概要側視圖；第11圖為圖解使用穿過透明可撓性玻璃基板之雷射光束，使透明可撓性玻璃基板從玻璃載體層脫離的方法步驟之概要側視圖，該玻璃載體層包括第2圖之範例玻璃結構；以及第12圖為第11圖的脫離後之玻璃結構的概要側視圖。
現在將參考隨附圖式，更全面地於下文中描述本發明，在該等隨附圖式中，圖示所主張發明之範例實施例。儘可能在所有圖式中以相同的元件符號來代表相同或相似的部分。然而，本案所主張之發明可實施成許多不同的形式，並且不應該將本案所主張之發明解讀為限於本文所闡述的實施例。提供該等範例實施例，使得本揭露內容將為詳盡而全面的，且該等範例實施例將把所主張發明之範疇完全地傳達給本發明領域中具有通常知識者。
對越來越薄的玻璃電子顯示器之需求增加，所述玻璃電子顯示器可由多種方法製造，如向下抽拉(down-draw)、向上抽拉(up-draw)、浮動式(float)、熔融(fusion)、加壓滾動(press rolling)或狹縫抽拉(slot draw)玻璃成形製程或其它技術。從玻璃基板再分割的玻璃片常用於，例如，顯示器應用 產品中，例如液晶顯示器(LCD)、電泳顯示器(EPD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電漿顯示面板(PDP)等。在某些應用中，為了製造玻璃電子顯示器，玻璃基板可經處理以加入電子部件。在一個特定實例中，可撓性玻璃基板被利用在諸如觸碰感應器、色彩濾波器、薄膜電晶體(TFT)及光伏(PV)玻璃應用產品等數種應用產品中。本文所討論的可撓性玻璃基板可，例如，為不定長度的玻璃帶或玻璃帶的一部分(如，包含玻璃板的分離後部分)。用於這些應用產品的可撓性玻璃基板可包含具有小於或等於約0.3毫米(mm)之厚度的可撓性基板。此可撓性玻璃可如片狀玻璃基板般或如玻璃帶般被處理。儘管可在滾軸對滾軸(roll-to-roll)的基礎上處理可撓性玻璃基板，進一步的實例包括提供如第1圖所繪示的玻璃基板薄片。和圖式中的其它圖一樣，第1圖是以概要形式繪示，圖式中顯示的特徵沒有必要成比例。
如第1圖所示，玻璃結構20a包括玻璃載體層24，玻璃載體層可經配置以在處理玻璃結構20a的同時支撐可撓性玻璃基板26。玻璃載體層24可包括平均厚度「t1」界定於第一主要表面28及第二主要表面30之間，第二主要表面30面對離開第一主要表面28的方向。儘管在進一步的實例中可提供其它厚度，但在一個實例中，玻璃載體層24的平均厚度t1在自約300微米至約1000微米的範圍內，如自約300微米至約700微米。
玻璃載體層24可包括長度維度34及寬度維度36。儘管可提供玻璃載體層維度34、36的任何適當的組合，但較 有利的可能是使玻璃載體層24的維度34、36適用於將合併可撓性玻璃基板26的終端裝置。在一個實例中，玻璃載體層24的維度34、36可對應通常用於玻璃基板顯示器製造中的尺寸。舉例而言，玻璃載體層24可視情況具有自約370mm乘470mm(將近14.6英吋(in)乘18.5in)達約2,880mm乘3,130mm(將近113.4in乘123.2in)的維度34、36。
在與玻璃結構20a的其它部件組裝之前，可視情況加工及/或清潔玻璃載體層24。在一個實例中，玻璃載體層24可包括經邊緣修整的邊緣38。邊緣加工及/或清潔可增進玻璃結構20a的玻璃處理特性。此外，對玻璃載體層24而言，包括相容於使用玻璃結構20a製造期望顯示應用產品之處理步驟的成分可能是有利的。在一個實例中，例如，當使用矽TFT處理步驟來製造期望顯示應用產品時，玻璃載體層24可包含無鹼成分。
玻璃結構20a也包括可撓性玻璃基板26，可撓性玻璃基板將形成顯示器或電子裝置應用產品的一部分。可撓性玻璃基板26可包括平均厚度「t2」界定於第一主要表面40與第二主要表面44之間，第二主要表面44面對離開第一主要表面40的方向。在某些實例中，可撓性玻璃基板26可包括小於或等於約300微米的平均厚度t2。在進一步的實例中，可撓性玻璃基板26可包括小於或等於約200微米的平均厚度t2，如小於或等於約100微米、小於或等於約50微米。通常，玻璃基板26的平均厚度t2將大於或等於10微米。因此，平均厚度的合適範圍包括10μm t2 300μm、10μm t2 200 μm、10μm t2 100μm、10μm t2 500μm。可撓性玻璃基板26的平均厚度t2通常由期望的顯示應用產品來決定。
類似於上文描述的玻璃載體層24成分，就可撓性玻璃基板26的成分而言，相容於使用玻璃結構20a製造期望的顯示或電子裝置應用產品之處理步驟可為有利的。在一個實例中，當使用矽TFT處理步驟來製造期望的顯示應用產品時，可撓性玻璃基板26應包括無鹼成分。對可撓性玻璃基板26的成分而言，與玻璃載體層24的成分類似使得這兩種玻璃部件具有相同或實質上類似的熱膨脹係數(CTE)也可為有利的。可提供CTE之間的差異小於或等於20×10-7cm/cm/℃(如小於或等於10×10-7cm/cm/℃，如小於或等於5×10-7cm/cm/℃，如小於或等於約1×10-7cm/cm/℃)之實質上類似的CTE。提供具有實質上類似或相同的CTE之可撓性玻璃基板及玻璃載體層可降低及/或消除當玻璃結構20a暴露於熱循環時(如，在相對高溫的電子部件沉積製程中)，因可撓性玻璃基板26及玻璃載體層24內的不同膨脹及收縮速率所引起之非期望的熱應力及熱應變。
類似於玻璃載體層24，可撓性玻璃基板26可包括長度維度46及寬度維度48。維度46、48可等於或小於玻璃載體層24的長度維度34及寬度維度36。所述玻璃基板26之較小維度46、48可有助於降低及/或消除對可撓性玻璃基板26的邊緣衝擊損壞(edge impact damage)，邊緣衝擊損壞可發生於玻璃結構20a的例行處理期間。降低及/或消除邊緣衝擊損壞有助於維持可撓性玻璃基板26的結構完整性及耐久性， 且因此，有助於維持以可撓性玻璃基板26製造之顯示或電子裝置的結構完整性及耐久性。可例如，藉由提供具有等於或小於維度34、36之維度46、48的可撓性玻璃基板26來降低損壞。就此而言，因多種邊緣衝擊可由玻璃結構承受之故，可撓性玻璃基板26之相對較精緻的邊緣27可受到保護，而不受到因玻璃結構可能遭遇的各種邊緣衝擊所引起的損壞。由於超尺寸的玻璃載體層可具有相對較易受衝擊所傷的邊緣(這是因為超尺寸的玻璃載體層的這些邊緣可能凸出超過可撓性玻璃基板的對應邊緣)，這樣的邊緣衝擊傾向於被玻璃載體層24的邊緣38吸收而不是被可撓性玻璃基板26的邊緣27吸收。
玻璃結構20a也可包括中間層50。中間層50位於玻璃載體層24與可撓性玻璃基板26之間，且至少暫時將可撓性玻璃基板26接合至玻璃載體層24。中間層50可包括第一脫離層54，第一脫離層附接至玻璃載體層24及可撓性玻璃基板26中之至少一者。在一個實例中，第一脫離層54與玻璃部件24、26中之至少一者之間的附接為暫時性附接，而可如下文所討論般被移除。如第1圖之範例玻璃結構20a所示，第一脫離層54可附接至玻璃載體層24。
第一脫離層54的成分可相容於處理玻璃結構20時的製造條件。在前後文中，術語「處理(process)」及處理一字的其它衍生字可包括接續在形成可撓性玻璃基板26之後的任何步驟，包括但不限於，在可撓性玻璃基板26上沉積額外層及/或元件(如，電氣/電子部件或其部分)。舉例而言，術語「處 理」可包括概要繪示於第4圖中的高溫處理56。舉例而言，在可撓性玻璃基板26上接附電子部件及/或形成薄膜元件(如，電晶體、電致發光層，等等)可能需要高溫處理56。第一脫離層54可至少部分地抵抗大於或等於約500℃(如自約500℃至約600℃)下之玻璃結構20a的高溫處理56。第一脫離層54也可至少部分地抵抗較低溫處理，如400℃或更低之溫度，如300℃或更低之溫度。在一個實例中，可部分抵抗高溫處理56之本文描述的第一脫離層54可包括某些性質，如實質上不減弱接合強度，使第一脫離層54在暴露於高溫處理56之後仍能維持。
在另一個實例中，第一脫離層54的性質可最小化及/或消除第一脫離層54的劣化，脫離層的劣化會在暴露於相對高溫時導致排氣，而排氣可對沉積於可撓性玻璃基板26上之電子部件的處理產生負面影響。此外，第一脫離層54經配置而使可撓性玻璃基板26能在玻璃結構20a的高溫處理56之後從玻璃載體層24脫離。在一個實例中，可使用將在下文進一步描述的雷射分離(laser release)方法來使第一脫離層54脫離。
在一個實例中，第一脫離層54可包含聚亞醯胺。如上所述，某些聚亞醯胺所包括的特徵能相容於處理玻璃結構20a時的製造條件，在相對高溫下呈現最小的排氣，且能在高溫處理後脫離。在一個實例中，聚亞醯胺可為液相材料，其可被施加成為相對薄的層。適用於所描述之玻璃結構20a之聚亞醯胺的一個特定實例可包括：HD微系統所販售，被稱為 PI-2574的聚亞醯胺材料。適用於所描述之玻璃結構20a之聚亞醯胺的進一步實例包括：以商標KAPTON所販售的材料(KAPTON為杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours and Company Corporation)的註冊商標)；以商標MATRIMID 5218所販售的材料(MATRIMID為汽巴嘉基公司(Ciba-Geigy Corporation)的註冊商標)；以及各由HD微系統販售，被稱為PI-2611、PI-2525及HD-3007之材料。
在另一個實例中，第一脫離層可包含全芳香化聚醚酮(all aromatic polyetherketone)或全芳香化聚酯。
回到第1圖，中間層50可包括第一脫離層54附接至黏著層58。第一脫離層54與黏著層58一起形成中間層50，中間層50可至少暫時將可撓性玻璃基板26接合至玻璃載體層24。黏著層58所包括的黏著性質使黏著層58能與黏著層各側的材料層接合在一起。類似於第一脫離層54，黏著層58成分可相容於在處理玻璃結構20a時的製造條件。在一個實例中，黏著層58可承受大於或等於約500℃(如自約500℃至約600℃)的溫度下之玻璃結構20a的高溫處理56，以維持其黏著性質。
在另一個實例中，黏著層58的性質可最小化及/或消除黏著層58的劣化，黏著層的劣化會在暴露於相對高溫時導致有機產物的排氣。諸如環狀低分子量矽氧烷等排氣產物可對可撓性玻璃基板26上之電子部件沉積製程產生負面影響，且就此而言，為了最小化及/或消除對電子部件沉積製程的負面影響，限制來自黏著層58的排氣可為有利的。
就黏著層58而言，包括與上述第一脫離層54類似的性質可能是有利的。也就是說，黏著層58可包括相容於處理玻璃結構20a時的製造條件之特徵，在暴露於高溫處理56之後維持一定程度的黏性，並可在相對高溫下呈現最小的排氣。在一個實例中，黏著層材料可為液相材料，其可被施加成為相對薄的層。適用作為黏著層58之材料的數個實例包括，但不限於，以商標DOW CORNING 805、DOW CORNING 806A、DOW CORNING 840所販售的材料(DOW CORNING為道康寧公司Dow Corning Corporation)的註冊商標)；矽樹脂、3-氨基丙基三乙氧基矽烷(3-aminopropyltriethoxysilane，GAPS)；以及胺基丙基矽倍半氧烷(aminopropylsilsesquioxane，APS)、間位或對位胺基苯基三甲氧基矽烷(aminophenyl trimethoxysilane)或胺基苯基半矽氧烷(aminophenylsilsesquioxane)。在進一步實例中，上文列舉之適用於第一脫離層54的材料中之數種材料也可適用於黏著層58。
除了以第一脫離層54及黏著層58的性質來限制在進一步處理玻璃結構20a期間之排氣量之外，可限制中間層50的平均厚度t3以助於達成相同目標。如可理解的，限制有機材料(諸如列舉出來適用於第一脫離層54及黏著層58之有機材料)的量，將可限制在包括高溫暴露及TFT真空處理等處理期間的排氣量。在一個實例中，中間層50可包括自約0.05μm至約20μm範圍內的平均厚度t3，如小於或等於約20μm，如小於或等於約10μm，如小於或等於約5μm，如小於或等 於約1μm，如小於或等於約0.1μm。許多因素可決定中間層50的最小平均厚度，這些因素包括，但不限於，玻璃載體層24的平坦度、可撓性玻璃基板26的平坦度、以及特定應用所需要的黏著品質。
中間層50可包括第一脫離層54及黏著層58的數種定向(orientation)及/或排列(arrangement)。如第1圖中之範例玻璃結構20a所示，玻璃載體層24可附接至第一脫離層54，且可撓性玻璃基板26可附接至黏著層58。如前所述，第一脫離層54與黏著層58一起形成中間層50，中間層可至少暫時將可撓性玻璃基板26接合至玻璃載體層24。
如第2圖中的範例玻璃結構20b所示，可撓性玻璃基板26附接至第一脫離層54，且黏著層58位在玻璃載體層24與第一脫離層54之間。於第3圖所示的實例中，儘管玻璃結構20c進一步包括位於黏著層58與玻璃載體層24之間的第二脫離層60，但玻璃結構20c可類似於第2圖中所示的實例。就此而言，此實例的玻璃結構20c可包括(從第3圖的底部開始並向上移動)玻璃載體層24、第二脫離層60、黏著層58、第一脫離層54及可撓性玻璃基板26。
應理解到，第1至3圖分別顯示出介於玻璃結構20的各層之間的間隙或分隔距離(其中元件符號20欲指稱圖中所繪示的玻璃結構20a、20b及/或20c中之任一者)僅是為了清楚之目的。各層的各表面以實質上整體表面接觸鄰接層的對應表面。當以第1至3圖所示的順序進行至少暫時接合時，玻璃載體層24可支撐可撓性玻璃基板26，以減少及/或消除 可撓性玻璃基板26在操作及處理作業期間的下垂及其它物理變形。就此而言，只有當玻璃結構20a至20c中包括之相對薄的可撓性玻璃基板26為相對較厚的玻璃基板(如，0.5mm或更大之厚度)時，才可操作及處理該相對薄的可撓性玻璃基板26。這使得現存的玻璃操作及處理機械能用於可撓性玻璃基板，同時減少及/或消除因破裂的玻璃基板而導致的作業停機時間。玻璃載體層24本身不需要包括操作如相對厚的玻璃基板般之可撓性玻璃基板26所需之較高剛性。取而代之，接合在一起作為玻璃結構20之玻璃載體層24、中間層50及可撓性玻璃基板26的組合提供了能如相對厚的玻璃基板般進行操作及處理所需的剛性。
第4圖概要繪示出製造第1圖的玻璃結構20a之方法，其中類似或相同的方法可被應用來製造第2及3圖的玻璃結構20b至20c。該方法可包括步驟70：提供玻璃載體層24。如上文所討論，玻璃載體層24經配置以當玻璃載體層24及玻璃基板二者於玻璃結構20a至20c中結合在一起時增加玻璃基板的剛性。在一個實例中，玻璃載體層24可具有在自約300微米至約700微米的範圍內之平均厚度。在一個實例中，玻璃載體層24所具有的維度可對應通常用於玻璃基板顯示器製造的尺寸。
該方法可進一步包括步驟74：提供可撓性玻璃基板26。如上文所討論，可撓性玻璃基板26可包括小於約300微米之相對薄的平均厚度。可撓性玻璃基板26的平均厚度通常由期望的顯示應用產品所決定。此外，對可撓性玻璃基板26 的成分而言，相容於使用玻璃結構20製造期望的顯示應用產品之處理步驟可為有利的。對可撓性玻璃基板26的成分而言，與玻璃載體層24的成分類似使得這兩種玻璃部件具有相同或實質上類似的熱膨脹係數可為有利的。在另一個實例中，可撓性玻璃基板26的維度可等於或小於玻璃載體層24的維度。
該方法可進一步包括步驟76：以中間層50暫時將玻璃載體層24接合至可撓性玻璃基板26，中間層50可包含第一脫離層54及黏著層58。步驟76可進一步包括步驟78：在玻璃載體層24及可撓性玻璃基板26中之至少一者的表面上施加第一脫離層54。在第4圖所示的實例中，可在玻璃載體層24上施加第一脫離層54，並暫時接合玻璃載體層24和第一脫離層54。在另一個實例中，儘管未顯示，可在可撓性玻璃基板26上施加第一脫離層54，並暫時接合可撓性玻璃基板26和第一脫離層54。在一個特定實例中，第一脫離層54可作為溶液系配方被施加而能產生相對薄的第一脫離層54。可使用任何適當的方法來施加第一脫離層54，包括但不限於，旋塗法、噴塗法、浸塗法及狹縫塗佈。
第一脫離層54的特徵使其能至少部分地抵抗玻璃結構20的高溫處理。在一個實例中，高溫處理發生在大於或等於約500℃的溫度下。進一步，如將於下文討論的，第一脫離層54使玻璃載體層24能在玻璃基板26的高溫處理之後從可撓性玻璃基板26脫離。
暫時將玻璃載體層24接合至可撓性玻璃基板26的 步驟76可進一步包括步驟80：至少部分地固化第一脫離層54。固化第一脫離層54可移除大量的有機化合物，所述有機化合物可對玻璃結構20的後續處理產生負面影響。在某些實例中，第一脫離層54的部分固化使第一脫離層54能保有一定的表面黏性(surface tack)，以協助接合構成玻璃結構20的部件。可被用來至少部分地固化第一脫離層54的任何合適處理包括，但不限於，將第一脫離層54暴露於真空中、將第一脫離層54暴露於上升的溫度中、這兩種處理的組合等等。在進一步的實例中，在玻璃載體層24及可撓性玻璃基板26中之至少一者的表面上施加第一脫離層54的步驟78可包括：對聚亞醯胺施加化學前驅物。在此實例中，該方法可進一步包括下列步驟：將第一脫離層54固化成聚亞醯胺層，此步驟也可由第4圖中的步驟80概要表示。
在至少部分固化第一脫離層54的步驟80之後，暫時將玻璃載體層24接合至可撓性玻璃基板26的步驟76可進一步包括步驟84：將黏著層58施加至第一脫離層54的表面。類似於第一脫離層54，黏著層58可做為溶液系配方被施加，而能施加相對薄的黏著層58。可使用任何適當的方法來施加黏著層58，包括但不限於，旋塗法、噴塗法、浸塗法及狹縫塗佈。
如上文所討論並如第3圖所顯示，玻璃結構20的至少一個範例可包括位在玻璃載體層24與可撓性玻璃基板26之間的第一脫離層54、黏著層58及第二脫離層60。在此實例中，暫時將玻璃載體層24接合至可撓性玻璃基板26的步 驟76可進一步包括將第二脫離層60施加至玻璃載體層24及可撓性玻璃基板26中之另一者的步驟。在另外一個實例中，暫時將玻璃載體層24接合至可撓性玻璃基板26的步驟76可進一步包括下列步驟：在將第二脫離層60施加至玻璃載體層24及可撓性玻璃基板26中之另一者的步驟之前，將黏著層58施加至第一脫離層54的表面。
第3圖的範例玻璃結構可增加玻璃載體層24與可撓性玻璃基板26之間的接合強度。此增加的強度可為期望的，特別是對某些需要的處理條件而言。直接將脫離層54、60施加至玻璃載體層24及可撓性玻璃基板26上而不是藉由以壓力接觸可增加接合強度。此外，在此實例中之黏著層58的柔軟度可對可撓性玻璃基板26中的缺陷更為寬容。
回到第4圖，在適當地定位中間層50(中間層50包括第一脫離層54及黏著層58)之後，可執行提供可撓性玻璃基板26的步驟74。步驟74可包括：將可撓性玻璃基板26及與可撓性玻璃基板26接合之中間層50的任何部分，施加至玻璃載體層24及與玻璃載體層24接合之中間層50的任何部分，以形成玻璃結構20。可藉由包括滾筒層壓(roller lamination)製程等任何適當的製程來將可撓性玻璃基板26施加至玻璃載體層24。
在一個特定實例中，玻璃結構20的組裝製程可包括下列步驟。將聚亞醯胺或諸如PI-2574的聚亞醯胺前驅物旋塗至玻璃載體層24上，以形成第一脫離層54。接著將玻璃載體層24及第一脫離層54受到含聚亞醯胺的第一脫離層54之至 少部分固化。可由，例如，DOW CORNING 805黏著材料所製備之黏著層58可接著被旋塗至第一脫離層54的暴露表面上。接著可在真空下於室溫乾燥玻璃載體層24、第一脫離層54及黏著層58達30分鐘。此乾燥步驟可為部分固化步驟，且可選擇地包括上升的溫度。接著可施加可撓性玻璃基板26以形成玻璃結構20，若期望的話，可接著視情況進行邊緣密封步驟。接著可將玻璃結構20暴露於完整固化步驟。
在進一步實例中，可藉由施加層而使層最終被接合在一起成為最後期望的配置，而以各種順序形成玻璃結構。舉例而言，參照第1圖，可藉由將黏著層58施加至可撓性玻璃基板26，並將第一脫離層54施加至玻璃載體層24，來提供玻璃結構20a。接著，可將第一脫離層54附接至黏著層58，使得可撓性玻璃基板26接合至玻璃載體層24，以形成玻璃結構20a。同樣地，參照第2圖，可藉由將黏著層58施加至玻璃載體層24，並將第一脫離層54施加至可撓性玻璃基板26，來提供玻璃結構20b。接著，可將第一脫離層54附接至黏著層58，使得可撓性玻璃基板26接合至玻璃載體層24，以形成玻璃結構20b。進一步，參照第3圖，可藉由將第一脫離層54施加至可撓性玻璃基板26，並將第二脫離層60施加至玻璃載體層24，來提供玻璃結構20c。接著，可使用黏著層58(如，藉由附接至第一及第二脫離層54、60中之一或二者)，使得可撓性玻璃基板26接合至玻璃載體層24，以形成玻璃結構20c。
處理玻璃結構20的方法可包括步驟56：透過大於 或等於約500℃(如自約500℃至約600℃)之溫度下的高溫處理來處理玻璃結構20。在一個實例中，高溫處理可包括下列步驟：將至少一個電子部件90附接至玻璃結構20。至少一個電子部件90的實例可包括，但不限於，aSi部件、TFT部件、透明導體部件及pSi TFT部件。在一個特定實例中，將至少一個電子部件90施加至可撓性玻璃基板26上使這樣的組合能被利用在諸如觸碰感應器、色彩濾波器、薄膜電晶體(TFT)、光伏(PV)玻璃應用產品等數種應用產品中。
在將至少一個電子部件90附接至可撓性玻璃基板26之後，可自玻璃結構20移除可撓性玻璃基板26，使得可撓性玻璃基板26可被用作玻璃顯示器或電子裝置。就此而言，處理玻璃結構20的方法可包括使可撓性玻璃基板26從玻璃載體層24脫離的步驟。如前所述，脫離層54、60可經配置以使可撓性玻璃基板26能在玻璃結構20的高溫處理56之後從玻璃載體層24脫離。就此而言，脫離層54、60可在暴露於高溫處理56的同時仍維持他們的接合強度，並使暫時性接合被選擇性地脫離。
使可撓性玻璃基板26從玻璃載體層24脫離的步驟繪示於第5至12圖中。在一個實例中，可以雷射製程(如藉由Philips Research所開發之塑膠上電子元件雷射分離(Electronics on Plastic by Laser Release，EPLaR)製程)來執行脫離步驟。在此步驟中，可導引雷射光束94穿過部分玻璃結構20a至20c，以施加能量至脫離層54、60之一者的表面。雷射光束94可包括合適的、預定的頻率之光線，使得脫離層 54、60可吸收造成脫離層54、60的表面剝蝕或加熱之雷射光，並從先前接合的玻璃部件24、26脫離。雷射光束94可傳遞穿過對雷射光束而言為透明(如，實質上透明)的玻璃結構20的部分，使得雷射光束94對透明結構無影響(如，無實質影響)，且雷射光束可被傳遞穿過玻璃結構的透明部分而不會因傳遞穿過透明部分而損失對結構的實質加熱量。為了簡化，第5至12圖沒有顯示位在可撓性玻璃基板26的頂表面上之任何電子部件90。然而，這些表面也可包括附接的電子部件90及/或在這些表面處形成的電子元件。在進一步實例中，諸如可被設計來攻擊接合特徵以達到期望的層脫離之高強度紫外光、可見光或IR輻射等其它高強度光源也可被用來進行脫離。
可聚焦雷射光束94，使得當雷射光束94與脫離層54、60中之一者的表面相交時可包括特定區域。可調整雷射光束94的焦點以最佳化脫離層54、60中之一者的表面之受剝蝕或受熱區域、該區域受剝蝕或受熱的時間等等。接著可沿著脫離層54、60的表面有系統地在點與點之間移動雷射光束94使得在一段時間之後，脫離層54、60的整個表面受剝蝕或受熱，並從其接合的玻璃部件24、26脫離。此製程使可撓性玻璃基板26從玻璃載體層24脫離。
第5圖顯示使可撓性玻璃基板26從第1圖之玻璃結構20a的透明玻璃載體層24脫離之步驟的一個範例。在此實例中，中間層50可包括第一脫離層54及黏著層58，以暫時將透明玻璃載體層24接合至可撓性玻璃基板26。第一脫離層 54接合至透明玻璃載體層24。如圖所示，雷射光束94穿過透明玻璃載體層24，以在介於透明玻璃載體層24與第一脫離層54之間的介面處剝蝕或加熱部分第一脫離層54。在雷射有系統地剝蝕或加熱第一脫離層54的所有表面或實質上所有表面之後，可撓性玻璃基板26從透明玻璃載體層24脫離並從玻璃結構20a被移除，如第6圖所示。
在某些實例中，如第6圖的實例，在使可撓性玻璃基板26從玻璃載體層24脫離的步驟完成之後，部分中間層50仍然附接至可撓性玻璃基板26。在此特定的實例中，第一脫離層54及黏著層58二者皆仍然附接至可撓性玻璃基板26。
第7圖顯示使透明可撓性玻璃基板26從第1圖之玻璃結構20a的玻璃載體層24脫離之步驟的另一個實例。在此實例中，中間層50可包括第一脫離層54及透明黏著層58，以暫時將玻璃載體層24接合至透明可撓性玻璃基板26。第一脫離層54接合至玻璃載體層24。如所示，雷射光束94穿過透明可撓性玻璃基板26及透明黏著層58，以在介於透明黏著層58與第一脫離層54之間的介面處剝蝕部分第一脫離層54。在雷射有系統地剝蝕第一脫離層54的所有表面或實質上所有表面之後，可撓性玻璃基板26從玻璃載體層24脫離並從玻璃結構20被移除，如第8圖所示。第8圖顯示黏著層58仍然附接至可撓性玻璃基板26，且第一脫離層54仍然附接至玻璃載體層24。
第9圖顯示使可撓性玻璃基板26從第2圖之玻璃結構20b的透明玻璃載體層24脫離之步驟的實例。在此實例 中，中間層50可包括第一脫離層54及透明黏著層58，以暫時將玻璃載體層24接合至可撓性玻璃基板26。第一透明脫離層54接合至可撓性玻璃基板26。如圖所示，雷射光束94穿過透明玻璃載體層24及透明黏著層58，以在介於透明黏著層58與第一脫離層54之間的介面處剝蝕部分第一脫離層54。在雷射有系統地剝蝕第一脫離層54的所有表面或實質上所有表面之後，可撓性玻璃基板26從玻璃載體層24脫離，並從玻璃結構20被移除，如第10圖所示。第10圖顯示第一脫離層54仍然附接至可撓性玻璃基板26，且黏著層58仍然附接至玻璃載體層24。
如第6、8及10圖所示，部分中間層可能仍然附接至可撓性玻璃基板。實際上，如上文所討論，部分黏著層58可如第8圖所示般仍然附接至可撓性玻璃基板26。在進一步實例中，部分第一脫離層54可如第10圖所示般仍然附接至可撓性玻璃基板26。更進一步，如第6圖所示，黏著層58及第一脫離層54二者的部分可能仍附接至可撓性玻璃基板26。使至少一部分中間層50仍然附接至可撓性玻璃基板26可能對可撓性玻璃基板26有利。在一個實例中，部分中間層50可對可撓性玻璃基板26提供實體保護。在另一個實例中，相較於包括後續步驟以從可撓性玻璃基板26完全移除中間層50之製程而言，容許部分中間層50仍然附接至可撓性玻璃基板26可使製造成本較低。在某些實例中，可能永遠不需要移除殘留的中間層50部分。舉例來說，在終端產品設計中，可撓性玻璃基板26可能不需要具有光學澄清度，在這樣的終端 產品設計中，殘留的中間層50部分不會減弱合併有可撓性玻璃基板26之產品的功能性。
第11圖顯示使透明可撓性玻璃基板26從第2圖之玻璃結構20b的玻璃載體層24脫離之步驟的另一個實例。在此實例中，中間層50可包括第一脫離層54及黏著層58，以暫時將玻璃載體層24接合至透明可撓性玻璃基板26。第一脫離層54接合至透明可撓性玻璃基板26。如圖所示，雷射光束94穿過透明可撓性玻璃基板26，以在介於透明可撓性玻璃基板26與第一脫離層54之間的介面處剝蝕部分第一脫離層54。在此實例中，可程式化雷射光束，以避免與形成在可撓性玻璃基板26的頂表面上的任何電子部件90及/或電子裝置相交。在雷射有系統地剝蝕第一脫離層54的所有表面或實質上所有表面之後，可撓性玻璃基板26從玻璃載體層24脫離，並從玻璃結構20被移除，如第12圖所示。
第12圖顯示第一脫離層54及黏著層58仍然附接至玻璃載體層24。在此實例中，可使可撓性玻璃基板26脫離並移除來自中間層50的少量或任何殘留物。移除可撓性玻璃基板26的來自中間層50的少量或任何殘留物可有利於重視可撓性玻璃基板26的光學表現特徵之產品。
在第5至12圖的討論中提及部分玻璃結構(如，玻璃載體層24、可撓性玻璃基板26及/或黏著層58)為「透明(transparent)」意指玻璃結構的所述「透明」部分經配置以允許雷射光束94通過，而不會有實質量的雷射光束能量因被傳遞通過所述「透明」部分而損失。就此而言，部分玻璃結構 可能是光學上半透明的及/或當透過玻璃結構的該部分觀看時為視覺上的陰暗物件(visually obscure object)，同時就雷射光束可通過該「透明」部分而不會有實質量的能量損失的意義上來說，仍為透明的。
本揭露內容的態樣提供了容許使用接合材料暫時將可撓性玻璃基板接合至載體層之製程及設備，所述接合材料能抵抗電子顯示器製造製程期間的高溫處理，且可撓性玻璃基板可在高溫處理後從載體層脫離。這樣的技術可避免後續蝕刻或研磨經處理之相對厚的玻璃基板以達到期望玻璃厚度之缺點。實際上，本揭露內容的技術可避免與蝕刻或研磨相關的材料浪費、相對耗時及昂貴製程。並且，本揭露內容的技術可增加否則會易碎的、相對可撓的玻璃片及/或玻璃帶之結構完整性，因此通常限於相對厚的玻璃片/玻璃帶之處理技術及設備也可被使用，而不會損壞相對可撓的玻璃帶/玻璃片。因此，根據本揭露內容之態樣，在製造製程中之可撓性玻璃基板的處理(例如在可撓性玻璃基板上沉積非晶矽(aSi)及多晶矽薄膜電晶體(pSi TFT)元件或其它電子元件)變得可受到管控，且具有降低的成本。
熟諳此技術者將清楚明白，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可對本發明作各種修飾及變化。是以本發明涵蓋落在後附申請專利範圍和該等請求項之均等物所界定之保護範圍內的各種修飾及變化例。

Claims (10)

  1. 一種玻璃結構，包含：一玻璃載體層；一可撓性玻璃基板；以及一中間層，該中間層至少暫時將該可撓性玻璃基板接合至該玻璃載體層，其中該中間層包括一第一脫離層(debond layer)、一黏著層及一第二脫離層，其中該黏著層位於該第一脫離層與該第二脫離層之間；其中該第一脫離層及該第二脫離層能至少部分地抵抗大於或等於約500℃的溫度下之該玻璃結構的一高溫處理，且該第一脫離層及該第二脫離層經配置以使該可撓性玻璃基板能在該玻璃結構的該高溫處理之後從該玻璃載體層脫離。
  2. 如請求項1所述之玻璃結構，其中該第一脫離層包含聚亞醯胺。
  3. 如請求項1所述之玻璃結構，其中該中間層的一平均厚度小於20微米。
  4. 如請求項1所述之玻璃結構，其中該可撓性玻璃基板附接至該第一脫離層，且該玻璃載體層附接至該第二脫離層。
  5. 如請求項1所述之玻璃結構，其中該黏著層附接至該第一脫離層及該第二脫離層中之一者或兩者。
  6. 一種製造一玻璃結構的方法，包含下列步驟：(I)提供一玻璃載體層；(II)提供一可撓性玻璃基板；以及(III)以一中間層將該玻璃載體層暫時接合至該可撓性玻璃基板，該中間層包含一第一脫離層、一黏著層及一第二脫離層，其中該黏著層位於該第一脫離層與該第二脫離層之間；其中該第一脫離層及該第二脫離層能至少部分地抵抗大於或等於約500℃的溫度下之該玻璃結構的一高溫處理，且該第一脫離層及該第二脫離層使該玻璃載體層能在該玻璃結構之該高溫處理之後從該可撓性玻璃基板脫離。
  7. 如請求項6所述之方法，其中步驟(III)進一步包含下列步驟：於該玻璃載體層及該可撓性玻璃基板中之至少一者的一表面上施加該第一脫離層。
  8. 如請求項7所述之方法，其中步驟(III)進一步包括下列步驟：至少部分地固化該第一脫離層。
  9. 如請求項8所述之方法，其中在至少部分地固化該第一脫離層之後，步驟(III)進一步包括下列步驟：將該黏著層施加至該第一脫離層之一表面。
  10. 一種處理一玻璃結構的方法，包含下列步驟：(I)提供一玻璃結構，該玻璃結構包括一玻璃載體層、一可撓性玻璃基板及一中間層，該中間層將該可撓性玻璃基板附接至該玻璃載體層，其中該中間層包括一第一脫離層、一黏著層及一第二脫離層，其中該黏著層位於該第一脫離層與該第二脫離層之間；(II)透過大於或等於約500℃的溫度下之一高溫處理來處理該玻璃結構；以及接著(III)使該可撓性玻璃基板從該玻璃載體層脫離。
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