TWI823841B - 剝離層之製造方法、使用其之可撓性電子裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種剝離層之製造方法，其係包含以下步驟：將包含具有來自四羧酸之兩末端，此兩末端之任一者或兩者經2-胺基苯酚封閉的聚醯胺酸、及有機溶劑的剝離層形成用組成物，塗佈於基體上，以最高溫度400℃以上燒成的步驟。
Description
本發明係有關剝離層之製造方法。
近年，電子裝置除了薄型化及輕量化的特性外，亦要求賦予可彎曲的機能。因此，要求使用輕量可撓性塑膠基板，取代以往重且脆弱，且無法彎曲的玻璃基板。
特別是新世代顯示器要求開發使用輕量可撓性塑膠基板(以下稱為樹脂基板)的主動陣列型全彩TFT顯示器面板。關於此新世代顯示器的技術，被期待轉用於可撓性顯示器或、可撓性智慧型手機、反射鏡顯示器(mirror display)等之各種的領域。
因此，已開始檢討各種以樹脂薄膜作為基板之電子裝置的製造方法，並檢討新世代顯示器可轉用既有之TFT顯示器面板製造用之設備的製程。
例如，專利文獻1、2及3揭示著一種方法，其係於玻璃基板上形成非晶矽薄膜層，將塑膠基板形成於該薄膜層上後，從玻璃基板側照射雷射，使非晶矽結晶化，藉由該結晶化伴隨產生的氫氣體，將塑膠基板由玻璃
基板上剝離。
又，專利文獻4揭示一種方法，其係使用專利文獻1~3所揭示之技術將被剝離層(專利文獻4中記載為「被轉印層」)黏貼於塑膠薄膜，完成液晶顯示裝置。
但是專利文獻1~4所揭示的方法，特別是專利文獻4所揭示的方法，有下述的問題：為了使雷射光穿透，因此必須使用高透光性的基板；為了使穿過基板，進一步使非晶矽中所含有的氫釋出，需要充分且較大能量之雷射光之照射；有時因雷射光之照射而造成被剝離層損傷的情形。
而且，當被剝離層為大面積時，雷射處理需要長時間，故難以提高裝置製作之生產性。
[專利文獻1]日本特開平10-125929號公報
[專利文獻2]日本特開平10-125931號公報
[專利文獻3]國際公開第2005/050754號
[專利文獻4]日本特開平10-125930號公報
本發明係有鑑於上述情形而完成者，本發明之目的係提供不會損傷可撓性電子裝置的樹脂基板即可剝離之剝離層的製造方法。
本發明人為了解決上述課題而精心檢討的結果，發現藉由使用包含四羧酸末端之任一者或兩者經2-胺基苯酚封閉的聚醯胺酸及有機溶劑的組成物，將剝離層形成時之燒成溫度設為特定之最高到達溫度以上，可形成具有與基體之優異之密著性及與用於可撓性電子裝置之樹脂基板之適度的密著性與適度的剝離性的剝離層，而完成本發明。
亦即，本發明為提供： 1.一種剝離層之製造方法，其係包含以下步驟： 將包含具有來自四羧酸之兩末端，此兩末端之任一者或兩者經2-胺基苯酚封閉的聚醯胺酸、及有機溶劑的剝離層形成用組成物，塗佈於基體上，以最高溫度400℃以上燒成的步驟。 2.如1之剝離層之製造方法，其中上述聚醯胺酸為使包含芳香族二胺之二胺成分與包含芳香族四羧酸二酐之酸二酐成分反應而得的聚醯胺酸。 3.如2之剝離層之製造方法，其中上述芳香族二胺為包含1~5個苯核的芳香族二胺。 4.如2或3之剝離層之製造方法，其中上述芳香族四羧酸二酐為包含1~5個苯核的芳香族四羧酸二酐。 5.一種具備樹脂基板之可撓性電子裝置之製造方法，其係使用利用如1~4中任一項之製造方法而形成的剝離層。 6.一種可撓性電子裝置之製造方法，其係包含以下步驟： 在使用如1~4中任一項之製造方法而形成的剝離層上，塗佈樹脂基板形成用組成物後，以最高溫度450℃以上進行燒成形成樹脂基板的步驟。 7.如5或6之可撓性電子裝置之製造方法，其中上述樹脂基板為聚醯亞胺樹脂基板。
藉由採用本發明之剝離層之製造方法，可再現性佳得到具有與基體之優異的密著性及與樹脂基板之適度的密著性與適度之剝離性的剝離層。因此，藉由實施本發明之製造方法，在可撓性電子裝置之製造製程中，不會損傷形成於基體上之樹脂基板或、及設置於其上之電路等，可將該電路等及該樹脂基板自該基體分離。因此，本發明之製造方法可提供具備樹脂基板之可撓性電子裝置之製造製程之簡便化或提高其良率等。 [實施發明之形態]
以下更詳細說明本發明。 本發明之剝離層之製造方法，其係包含以下步驟： 將包含具有來自四羧酸之兩末端，此兩末端之任一者或兩者經2-胺基苯酚封閉的聚醯胺酸、及有機溶劑的剝離層形成用組成物，塗佈於基體上，以最高溫度400℃以上燒成的步驟。 因此，本發明中之剝離層係指以特定之目的設置於玻璃基體正上方的層，該典型例可列舉在可撓性電子裝置之製造製程中，在上述基體、與由聚醯亞胺等之樹脂所形成之可撓性電子裝置的樹脂基板之間，為了將該樹脂基板於特定之製程中固定所設置，且於該樹脂基板上形成電子電路等後，為了使該樹脂基板可容易從該基體剝離所設置的剝離層。
本發明使用的聚醯胺酸係藉由使具有來自四羧酸之兩末端之聚醯胺酸之聚合物鏈末端之任一者或兩者，與2-胺基苯酚之胺基反應而封閉而得。亦即，在此所得之聚醯胺酸係以含羥基之苯基封閉分子鏈末端之任一者或兩者。
由於聚合物末端具有羥基，可使與用於上層之可撓性基板骨架不同，故可提高作為所得之膜之剝離層的機能。
本發明係聚醯胺酸之聚合物鏈末端之任一存在有來自2-胺基苯酚之羥基即可，但是聚合物鏈末端之兩者存在有來自2-胺基苯酚之羥基為佳。
又，製造聚醯胺酸時所用的二胺成分及酸二酐成分，從提高作為所得之膜之剝離層之機能的觀點，使包含芳香族二胺之二胺成分與包含芳香族四羧酸二酐之酸二酐成分反應所得的聚醯胺酸為佳。
芳香族二胺只要是在分子內具有2個胺基，且具有芳香環時，即無特別限定者，但是包含1~5個苯核的芳香族二胺為佳。 其具體例可列舉1,4-二胺基苯(p-苯二胺)、1,3-二胺基苯(m-苯二胺)、1,2-二胺基苯(o-苯二胺)、2,4-二胺基甲苯、2,5-二胺基甲苯、2,6-二胺基甲苯、4,6-二甲基-m-苯二胺、2,5-二甲基-p-苯二胺、2,6-二甲基-p-苯二胺、2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺、2,3,5,6-四甲基-p-苯二胺、m-苯二甲胺、p-苯二甲胺、5-三氟甲基苯-1,3-二胺、5-三氟甲基苯-1,2-二胺、3,5-雙(三氟甲基)苯-1,2-二胺等之苯核為1個的二胺;1,2-萘二胺、1,3-萘二胺、1,4-萘二胺、1,5-萘二胺、1,6-萘二胺、1,7-萘二胺、1,8-萘二胺、2,3-萘二胺、2,6-萘二胺、4,4’-聯苯基二胺、2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二羧基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基苯甲醯苯胺、3,3’-二氯聯苯胺、3,3’-二甲基聯苯胺、2,2’-二甲基聯苯胺、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、2,2-雙(3-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2-雙(3-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、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’-雙(三氟甲基)聯苯基-4,4’-二胺、3,3’,5,5’-四氟聯苯基-4,4’-二胺、4,4’-二胺基八氟聯苯、2-(3-胺基苯基)-5-胺基苯并咪唑、2-(4-胺基苯基)-5-胺基苯并噁唑(benzoxazole)等之苯核為2個的二胺;1,5-二胺基蒽、2,6-二胺基蒽、9,10-二胺基蒽、1,8-二胺基菲、2,7-二胺基菲、3,6-二胺基菲、9,10-二胺基菲、1,3-雙(3-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、1,4-雙(3-胺基苯基)苯、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(3-胺基苯基硫(sulfide))苯、1,3-雙(4-胺基苯基硫)苯、1,4-雙(4-胺基苯基硫)苯、1,3-雙(3-胺基苯基碸)苯、1,3-雙(4-胺基苯基碸)苯、1,4-雙(4-胺基苯基碸)苯、1,3-雙〔2-(4-胺基苯基)異丙基〕苯、1,4-雙〔2-(3-胺基苯基)異丙基〕苯、1,4-雙〔2-(4-胺基苯基)異丙基〕苯、4,4’’-二胺基-p-聯三苯基、4,4’’-二胺基-m-聯三苯基等之苯核為3個的二胺等，但是不限定於此等。此等可單獨使用，也可組合2種以上使用。又，本發明中，上述芳香族二胺使用不含醚鍵及酯鍵者為佳。
其中，從提高作為所得之膜之剝離層之機能的觀點，僅由芳香環及在與其縮合之雜環上不具有甲基等之取代基的芳香族環及雜芳香族環所構成的芳香族二胺為佳。具體而言，p-苯二胺、m-苯二胺、2-(3-胺基苯基)-5-胺基苯并咪唑、2-(4-胺基苯基)-5-胺基苯并噁唑、4,4’’-二胺基-p-聯三苯基等為佳。
芳香族四羧酸二酐只要是分子內具有2個二羧酸酐部位，且具有芳香環時，即無特別限定，但是以包含1~5個苯核的芳香族四羧酸二酐為佳。
其具體例可列舉均苯四甲酸二酐、苯-1,2,3,4-四羧酸二酐、萘-1,2,3,4-四羧酸二酐、萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、萘-1,2,6,7-四羧酸二酐、萘-1,2,7,8-四羧酸二酐、萘-2,3,5,6-四羧酸二酐、萘-2,3,6,7-四羧酸二酐、萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、聯苯基-2,2’,3,3’-四羧酸二酐、聯苯基-2,3,3’,4’-四羧酸二酐、聯苯基-3,3’,4,4’-四羧酸二酐、蒽-1,2,3,4-四羧酸二酐、蒽-1,2,5,6-四羧酸二酐、蒽-1,2,6,7-四羧酸二酐、蒽-1,2,7,8-四羧酸二酐、蒽-2,3,6,7-四羧酸二酐、菲-1,2,3,4-四羧酸二酐、菲-1,2,5,6-四羧酸二酐、菲-1,2,6,7-四羧酸二酐、菲-1,2,7,8-四羧酸二酐、菲-1,2,9,10-四羧酸二酐、菲-2,3,5,6-四羧酸二酐、菲-2,3,6,7-四羧酸二酐、菲-2,3,9,10-四羧酸二酐、菲-3,4,5,6-四羧酸二酐、菲-3,4,9,10-四羧酸二酐等，但是不限定於此等。此等可單獨使用，也可組合2種以上使用。
其中，從提高作為所得之膜之剝離層之機能的觀點，以苯核為1個或2個的芳香族羧酸二酐為佳。具體而言，式(C1)~(C12)之任一表示之芳香族四羧酸二酐為佳，式(C1)~(C7)及(C9)~(C11)之任一表示之芳香族四羧酸二酐更佳。
又，從提高所得之剝離層之柔軟性、耐熱性等的觀點，本發明使用的二胺成分，可包含芳香族二胺以外的二胺，本發明使用的四羧酸二酐成分，也可包含芳香族四羧酸二酐以外的四羧酸二酐。
本發明中，二胺成分中之芳香族二胺之量，較佳為70莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上，又更較佳為90莫耳%以上，又更佳為95莫耳%以上，最佳為100莫耳%。又，四羧酸成分中之芳香族四羧酸二酐之量，較佳為70莫耳%以上，更佳為80莫耳%以上，又更較佳為90莫耳%以上，又更佳為95莫耳%以上，最佳為100莫耳%。藉由採用這種使用量，可再現性佳得到具有與基體之優異的密著性及與樹脂基板之適度的密著性與適度的剝離性的膜。
以上說明使二胺成分與四羧酸二酐成分反應後，藉由使所得之聚醯胺酸與2-胺基苯酚反應，可得到本發明之剝離層形成用組成物所含有之該聚合物鏈末端經2-胺基苯酚封閉的聚醯胺酸。
二胺成分與四羧酸二酐成分之投入比係考慮目的之分子量或分子量分布、二胺之種類或四羧酸二酐之種類等，適宜決定，無法一概規定，為了形成來自四羧酸之分子鏈兩末端，相對於二胺成分之莫耳數，使四羧酸二酐成分之莫耳數較多為佳。具體的莫耳比係相對於二胺成分1莫耳，四羧酸二酐成分1.02~3.0莫耳，更佳為1.07~2.5莫耳，又更佳為1.1~2.0莫耳。
聚醯胺酸之合成及合成後之聚醯胺酸之分子鏈末端之封閉使用的有機溶劑，只要不影響反應時，即無特別限定，其具體例可列舉m-甲酚、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙基醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙基醯胺、3-丙氧基-N,N-二甲基丙基醯胺、3-異丙氧基-N,N-二甲基丙基醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙基醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二甲基丙基醯胺、3-tert-丁氧基-N,N-二甲基丙基醯胺、γ-丁內酯等。又，有機溶劑可單獨使用1種或組合2種以上使用。
特別是反應用的有機溶劑，由於充分溶解二胺及四羧酸二酐及聚醯胺酸，故選自式(S1)表示之醯胺類、(S2)表示之醯胺類及式(S3)表示之醯胺類之至少1種為佳。
式中，R1
及R2
相互獨立表示碳數1~10之烷基。R3
表示氫原子、或碳數1~10之烷基。h表示自然數，較佳為1~3，更佳為1或2。
碳數1~10之烷基，可列舉甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、s-丁基、t-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等。此等之中，較佳為碳數1~3之烷基，更佳為碳數1或2之烷基。
聚醯胺酸之合成時之反應溫度只要在由使用的溶劑之熔點至沸點之範圍內適宜設定即可，通常為0~100℃左右，為了防止所得之聚醯胺酸之溶液中的醯亞胺化，維持聚醯胺酸單位之高含量時，較佳為0~70℃左右，更佳為0~60℃左右，又更佳為0~50℃左右。反應時間係依存於反應溫度或原料物質之反應性，因此無法一概規定，通常為1~100小時左右。
封閉聚醯胺酸之分子鏈末端時之反應溫度係與聚醯胺酸之合成時同樣，在由使用之溶劑的熔點至沸點之範圍內適宜設定即可，通常為0~100℃左右，由確實封閉合成之聚醯胺酸之分子鏈末端的觀點，較佳為0~70℃左右，更佳為0~60℃左右，又更佳為0~50℃左右。反應時間係依存於反應溫度或原料物質之反應性，因此無法一概規定，通常為1~100小時左右。
如此所得之分子鏈末端之任一者或兩者經2-胺基苯酚封閉之聚醯胺酸的重量平均分子量，通常為5,000~500,000左右，但是從提高製得之膜作為剝離層之機能的觀點，較佳為6,000~200,000左右，更佳為7,000~ 150,000左右。又，本發明中，重量平均分子量係依據凝膠滲透層析(GPC)測量所得之聚苯乙烯換算值。
本發明中，通常末端封閉後之反應溶液直接、或經稀釋或濃縮所得之溶液，可作為本發明之剝離層形成用組成物使用。又，上述反應溶液必要時，可過濾。藉由過濾不僅可降低可能成為所得之剝離層之密著性、剝離性等之惡化原因之雜質混入，而且可效率佳得到剝離層形成用組成物。又，自前述反應溶液中單離聚醯胺酸後，可再度溶解於溶劑中，而作為剝離層形成用組成物。此時之溶劑，可列舉前述反應用的有機溶劑等。
稀釋用的溶劑，無特別限定，其具體例可列舉與前述反應之反應溶劑之具體例同樣者。稀釋用的溶劑，可單獨使用，也可組合2種以上使用。其中，由於可充分溶解聚醯胺酸，較佳為N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯，更佳為N-甲基-2-吡咯烷酮。
又，即使單獨不溶解聚醯胺酸的溶劑，只要是在聚醯胺酸不析出的範圍時，也可混合於本發明之剝離層形成用組成物中。特別是可適度地混合於乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊基等之具有低表面張力之溶劑中。藉此，塗佈於基板時，提高塗膜均勻性已為人知，也可適用於本發明之剝離層形成用組成物中。
本發明之剝離層形成用組成物中之聚醯胺酸的濃度係考慮製作之剝離層之厚度、組成物之黏度等，適宜設定者，但是通常為1~30質量%左右，較佳為1~20質量%左右。藉由設為這種濃度，可再現性良好得到0.05~5μm左右之厚度的剝離層。聚醯胺酸的濃度，可藉由調整聚醯胺酸之原料的二胺與四羧酸二酐之使用量，將上述反應溶液過濾後，該濾液進行稀釋或濃縮，將單離後的聚醯胺酸溶解於溶劑時，調整其量等進行調整。
又，本發明之剝離層形成用組成物的黏度係考慮製作之剝離層之厚度等，適宜設定者，但是特別是為了再現性良好得到0.05~5μm左右之厚度的膜為目的時，通常為25℃下10~10,000mPa･s左右，較佳為20~5,000mPa･s左右。
在此，黏度係使用市售液體之黏度測量用黏度計，例如參照JIS K7117-2所記載的步驟，可在組成物之溫度25℃的條件測量。較佳為黏度計使用圓錐平板型(圓錐板型)旋轉黏度計，較佳為使用同型的黏度計，標準錐形轉子為1°34’×R24，可在組成物之溫度25℃之條件下測量。這種旋轉黏度計可列舉例如東機產業(股)製TVE-25L。
又，本發明之剝離層形成用組成物，除了聚醯胺酸與有機溶劑外，例如為了提高膜強度，也可含有交聯劑等。
以包含將以上說明的剝離層形成用組成物塗佈於基體上後，以最高溫度400℃以上進行燒成之步驟的燒成法，藉由將聚醯胺酸進行熱醯亞胺化，可得到具有與基體之優異的密著性及與樹脂基板之適度的密著性與適度的剝離性之由聚醯亞胺膜所成的剝離層。 本發明中，上述燒成時之最高溫度為400℃，且在聚醯亞胺之耐熱溫度以下之範圍時，即無特別限定者，但是考慮提高與上述基體之密著性或、與樹脂基板之適度的密著性及剝離性時，以450℃以上為佳，更佳為500℃以上。又，其上限通常為550℃左右，但是以510℃左右為佳。藉由將加熱溫度設為上述範圍，可防止所得之膜的脆弱化，且可充分進行醯亞胺化反應。 加熱時間係因加熱溫度而異，無法一概規定，但是通常為1分鐘~5小時。又，醯亞胺化率在50~100%之範圍內即可。
又，上述燒成時之溫度係最高溫度為上述範圍內時，也可包含在該溫度以下的溫度進行燒成的步驟。 本發明中之加熱態樣之較佳之一例，可列舉以50~150℃加熱後，該狀態下以階段性提高加熱溫度，最後以400℃以上進行加熱的手法。特別是加熱態樣之更佳之一例，可列舉以50~100℃加熱，然後以超過100℃~未達400℃加熱，再以400℃以上進行加熱的手法。此外，加熱態樣之更佳之其他之一例，可列舉以50~150℃加熱後，以超過150℃~350℃加熱，接著以超過350℃~450℃加熱，最後以超過450℃~510℃加熱的手法。
又，考慮燒成時間時之加熱態樣之較佳之一例，可列舉以50~150℃加熱1分鐘~2小時後，該狀態下以階段性提高加熱溫度，最後以400℃以上加熱30分鐘~4小時的手法。特別是加熱態樣之更佳之一例，可列舉在50~100℃下加熱1分鐘~2小時，以超過100℃~未達400℃加熱5分鐘~2小時，以400℃以上加熱30分鐘~4小時的手法。此外，加熱態樣之更佳之其他之一例，可列舉以50~150℃加熱1分鐘~2小時後，以超過150℃~350℃加熱5分鐘~2小時，接著以超過350℃~450℃加熱30分鐘~4小時，最後以超過450℃~510℃加熱30分鐘~4小時的手法。
又，本發明之剝離層形成於基體上時，剝離層可形成於基體之一部分表面，也可形成於全面。在基體之一部分表面形成剝離層的態樣，例如有僅在基體表面之中特定範圍內形成剝離層的態樣、在基體表面全面以點圖型(dot pattern)、線寬/間距圖型等之圖型狀形成剝離層的態樣等。又，本發明中，基體係指其表面被塗佈本發明之剝離層形成用組成物者，且可用於可撓性電子裝置等之製造者。
基體(基材)可列舉例如玻璃、金屬(矽晶圓等)、石板等，特別是本發明之剝離層具有對於該基材之充分的密著性，故以玻璃為佳。又，基體表面可以單一的材料所構成，亦可以2種以上的材料所構成。以2種以上的材料構成基體表面的樣態，例如有在基體表面中之某範圍以某種的材料所構成，其餘的表面則以其他的材料所構成的樣態、在基體表面全體某種材料以點圖型、線寬/間距圖型等之圖型狀存在於其他的材料中的樣態等。
將本發明之剝離層形成用組成物塗佈於基體的方法，無特別限定，可列舉例如澆鑄塗佈法、旋轉塗佈法、刮刀塗佈法、浸漬塗佈法、輥塗法、棒塗法、模塗佈法、噴墨法、印刷法(凸版、凹版、平版、網版印刷等)等。
加熱用的器具，可列舉例如加熱板、烤箱等。加熱環境可在空氣下，也可在惰性氣體下，也可在常壓下，也可在減壓下。
剝離層之厚度，通常為0.01~50μm左右，從生產性的觀點，較佳為0.05~20μm左右。藉由調整加熱前之塗膜的厚度，可實現所期望的厚度。
以上說明的剝離層係具有與基體、特別是玻璃基體之優異的密著性及與樹脂基板之適度的密著性與適度的剝離性。因此，本發明之剝離層在可撓性電子裝置之製造製程中，對該裝置之樹脂基板不會損傷，可適用於將該樹脂基板與形成於該樹脂基板上之電路等一同由基體上剝離。
以下說明使用本發明之剝離層之可撓性電子裝置之製造方法之一例。 使用本發明之剝離層形成用組成物，藉由上述方法，於玻璃基體上形成剝離層。此剝離層上塗佈形成樹脂基板用之樹脂基板形成用溶液，藉由將此塗膜進行燒成，經由本發明之剝離層，形成被固定於玻璃基體的樹脂基板。 上述塗膜的燒成溫度係依據樹脂的種類等適宜設定者，本發明中，此燒成時的最高溫度設為450℃以上為佳，更佳為480℃以上，又更佳為490℃以上，再更佳為500℃以上。藉由將樹脂基板製作時之燒成時之最高溫度設為此範圍，可更提高底層的剝離層與基體之密著性或、剝離層與樹脂基板之適度的密著性及剝離性。 此時，最高溫度為上述範圍內時，也可包含在該溫度以下的溫度進行燒成的步驟。
樹脂基板製作時之加熱態樣之較佳之一例，可列舉以50~150℃加熱後，該狀態下以階段性提高加熱溫度，最後以450℃以上進行加熱的手法。特別是加熱態樣之更佳之一例，可列舉以50~100℃加熱，然後以超過100℃~未達400℃加熱，再以450℃以上進行加熱的手法。此外，加熱態樣之更佳之其他之一例，可列舉以50~100℃加熱後，以超過100℃~200℃加熱，接著以超過200℃~未達300℃加熱，以300℃~未達400℃加熱，以400℃~未達450℃加熱，最後以450~510℃加熱的手法。
又，考慮燒成時間時之加熱態樣之較佳之一例，可列舉以50~150℃加熱1分鐘~2小時後，該狀態下以階段性提高加熱溫度，最後以450℃以上加熱30分鐘~4小時的手法。特別是加熱態樣之更佳之一例，可列舉以50~100℃加熱1分鐘~2小時，以超過100℃~未達400℃加熱5分鐘~2小時，以450℃以上加熱30分鐘~4小時的手法。此外，加熱態樣之更佳之其他之一例，可列舉以50~100℃加熱1分鐘~2小時後，以超過100℃~200℃加熱5分鐘~2小時，接著以超過200℃~未達300℃，加熱30分鐘~4小時，以300℃~未達400℃加熱30分鐘~4小時，以400℃~未達450℃加熱30分鐘~4小時，最後以450~510℃加熱30分鐘~4小時的手法。
樹脂基板係全部覆蓋剝離層，且與剝離層之面積比較，以較大的面積形成基板。樹脂基板，可列舉作為可撓性電子裝置之樹脂基板所代表之由聚醯亞胺所成的樹脂基板，形成該樹脂基板用的樹脂溶液，可列舉聚醯亞胺溶液或聚醯胺酸溶液。該樹脂基板之形成方法依據常用方法即可。
其次，經由本發明之剝離層，被固定於基體之該樹脂基板之上，形成所期望的電路，然後，例如沿著剝離層切割樹脂基板，與此電路一同將樹脂基板由剝離層剝離，分離樹脂基板與基體。此時，也可將基體之一部分與剝離層一同切割。
又，日本特開2013-147599號公報揭示一種將目前為止高亮度LED或三維半導體封裝等的製造中使用的雷射剝離法(LLO法)使用於可撓性顯示器之製造。上述LLO法係由與形成有電路等之面相反的面，自玻璃基體側照射特定波長的光線，例如波長308nm的光線為特徵。照射的光線穿透玻璃基體，僅玻璃基體附近之聚合物(聚醯亞胺)吸收此光線，然後蒸發(昇華)。該結果決定顯示器的性能，不會影響被設置於樹脂基板上的電路等，樹脂基板可選擇性自玻璃基體剝離。
本發明之剝離層具有充分吸收上述LLO法可使用之特定波長(例如308nm)之光線的特徵，故也可作為LLO法的犧牲層使用。因此，經由使用本發明之組成物形成的剝離層，被固定於玻璃基體之樹脂基板上，形成所期望之電路，然後，實施LLO法，照射308nm的光線時，僅該剝離層吸收此光線而蒸發(昇華)。藉此，上述剝離層成為犧牲(作為犧牲層作用)，樹脂基板可選擇性自玻璃基體剝離。
[實施例]
以下舉實施例，更詳細說明本發明，但是本發明不限定於此等實施例者。
[1]化合物之簡稱 NMP：N-甲基吡咯烷酮 BCS：丁基溶纖劑 p-PDA：p-苯二胺 2AP：2-胺基苯酚 BPDA：3,3-4,4-聯苯四羧酸二酐 PMDA：均苯四甲酸二酐
[2]重量平均分子量及分子量分布之測量 聚合物之重量平均分子量(以下簡稱為Mw)及分子量分布係使用日本分光(股)製GPC裝置(Shodex(註冊商標)管柱KF803L及KF805L)，溶離溶劑為二甲基甲醯胺以流量1mL/分鐘、管柱溫度：50℃的條件下測量。又，Mw為聚苯乙烯換算值。
[3]聚合物之合成 依據以下之方法來合成聚醯胺酸。 又，從所得之含有聚合物的反應液中，未單離聚合物，而是如後述，藉由稀釋反應液，調製樹脂基板形成用組成物或剝離層形成用組成物。
＜合成例S1 聚醯胺酸(S1之合成)＞ 將p-PDA 3.176g(0.02937莫耳)溶解於NMP 88.2g中，添加BPDA 8.624g(0.02931莫耳)後，使於氮環境下，於23℃下使反應24小時。所得之聚合物之Mw為107,300、分子量分布4.6。
＜合成例L1 聚醯胺酸(L1)之合成＞ 將p-PDA 1.507g(0.0139莫耳)溶解於NMP 43.2g中，添加PMDA 3.166g(0.01452莫耳)後，於氮環境下，於23℃下使反應2小時。然後，再添加2AP 0.127g(0.0012莫耳)，於氮環境下，於23℃下使反應24小時。所得之聚合物之Mw為48,500、分子量分布2.05。
＜合成例L2 聚醯胺酸(L2)之合成＞ 將p-PDA 1.119g(0.01103莫耳)溶解於NMP 35.2g中，添加PMDA 3.006g(0.01378莫耳)後，於氮環境下，於23℃下使反應2小時。然後，再添加2AP 0.602g(0.00551莫耳)，使於氮環境下，以23℃使反應24小時。所得之聚合物之Mw為11,700、分子量分布1.76。
＜合成例L3聚醯胺酸(L3)之合成＞ 將p-PDA 0.681g(0.00629莫耳)溶解於NMP 35.2g中，添加PMDA 2.746g(0.01259莫耳)後，於氮環境下，於23℃下使反應2小時。然後，再添加2AP 1.373g(0.012588莫耳)，使於氮環境下，以23℃使反應24小時。所得之聚合物之Mw為8,000、分子量分布1.57。
＜比較合成例HL1 聚醯胺酸(HL1)之合成＞ 將p-PDA 1.29g(0.00107莫耳)溶解於NMP 43.2g中，添加BPDA 3.509g(0.00119莫耳)後，於氮環境下，於23℃下使反應24小時。所得之聚合物之Mw為34,000、分子量分布2.03。
＜比較合成例HL2 聚醯胺酸(HL2)之合成＞ 將p-PDA 1.325g(0.00123莫耳)溶解於NMP 36g中，添加PMDA 2.674g(0.00123莫耳)後，於氮環境下，於23℃下使反應2小時。但是可惜產生凝膠化，而無法使用。
[4]樹脂基板形成用組成物之調製 將合成例S1所得之反應液分別直接作為樹脂基板形成用組成物使用。
[5]剝離層形成用組成物之調製 [實施例1-1] 在合成例L1所得之反應液中，添加BCS與NMP，使聚合物濃度稀釋成為5wt%、BCS稀釋成為20質量%，得到剝離層形成用組成物。
[實施例1-2~1-3] 分別使用合成例L2~L3所得之反應液取代合成例L1所得之反應液外，與實施例1-1同樣的方法，得到剝離層形成用組成物。
[比較例1-1] 分別使用比較合成例HL1所得之反應液，取代合成例L1所得之反應液外，與實施例1-1同樣的方法，得到剝離層形成用組成物。
[6]剝離層及樹脂基板之製作 [實施例2-1] 使用旋轉塗佈機(條件：旋轉數3,000rpm、約30秒)將實施例1-1所得之剝離層形成用組成物L1，塗佈於作為玻璃基體之100mm×100mm玻璃基板(以下同樣)上。 然後，將所得之塗膜使用加熱板，於100℃下加熱2分鐘後，使用烤箱，於300℃下加熱30分鐘，將加熱溫度昇溫(10℃/分鐘)至400℃，再於400℃下加熱30分鐘，再將加熱溫度昇溫(10℃/分鐘)至500℃，再於500℃下加熱10分鐘，於玻璃基板上形成厚度約0.1μm的剝離層，得到附剝離層的玻璃基板。又，昇溫期間，附膜之基板未自烤箱取出，在烤箱內加熱。
使用塗佈棒(間隙(gap)：250μm)，將樹脂基板形成用組成物S2塗佈於上述所得之玻璃基板上之剝離層(樹脂薄膜)上。然後，將所得之塗膜使用加熱板，於80℃下加熱30分鐘後，使用烤箱，形成氮環境後，於140℃下加熱30分鐘，將加熱溫度昇溫(2℃/分鐘，以下同樣)至210℃，於210℃下加熱30分鐘，再將加熱溫度昇溫至300 ℃，於300℃下加熱30分鐘，將加熱溫度昇溫至400℃，於400℃下加熱30分鐘，再將加熱溫度昇溫至500℃，再於500℃下加熱60分鐘，於剝離層上形成厚度約20μm之聚醯亞胺樹脂基板，得到樹脂基板･附剝離層之玻璃基板。又，昇溫期間，附膜之基板未自烤箱取出，在烤箱內加熱。
[實施例2-2~2-3] 除了分別使用實施例1-2~1-3所得之剝離層形成用組成物L2及L3取代實施例1-1所得之剝離層形成用組成物L1外，與實施例2-1同樣的方法，形成剝離層及聚醯亞胺樹脂基板，得到附剝離層之玻璃基板及樹脂基板･附剝離層之玻璃基板。
[比較例2-1] 除了使用比較例1-1所得之剝離層形成用組成物HL1取代實施例1-1所得之剝離層形成用組成物L1外，與實施例2-1同樣的方法，形成剝離層及聚醯亞胺樹脂基板，得到附剝離層之玻璃基板及樹脂基板･附剝離層之玻璃基板。
[7]剝離性之評價 對於上述實施例2-1~2-3及比較例2-1所得之附剝離層之玻璃基板，以下述手法確認剝離層與玻璃基板之剝離性。又，下述試驗係以相同的玻璃基板進行試驗。
＜樹脂薄膜之方格試驗剝離性評價＞ 將實施例2-1~2-3及比較例2-1所得之附剝離層之玻璃基板上之剝離層進行十字切割(縱橫1mm間隔，以下同樣)，進行100方格切割。亦即，藉由此十字切割形成100個之1mm四方的方格。 然後，將黏著膠帶黏貼於此100方格切割部分，剝離該膠帶，依據以下基準(5B~0B，B，A，AA)評價剝離性。結果如表1所示。 ＜判定基準＞ 5B：0%剝離(無剝離) 4B：未達5%之剝離 3B：5~未達15%之剝離 2B：15~未達35%之剝離 1B：35~未達65%之剝離 0B：65%~未達80%之剝離 B：80%~未達95%之剝離 A：95%~未達100%之剝離 AA：100%剝離(全部剝離)
＜樹脂基板之剝離性之評價＞ 將實施例2-1~2-3及比較例2-1所得之樹脂基板･附剝離層之玻璃基板的樹脂基板使用切割刀，切割成25mm寬的短冊狀。然後，在切割後之樹脂基板的前端黏貼賽璐玢膠帶，此作為試驗片。此試驗片使用(股)Attonic製推拉式測試器，使剝離角度成為90°進行剝離試驗，依據下述基準評價剝離性。結果如表1所示。 ＜判定基準＞ 5B：0%剝離(無剝離) 4B：未達5%之剝離 3B：5~未達15%之剝離 2B：15~未達35%之剝離 1B：35~未達65%之剝離 0B：65%~未達80%之剝離 B：80%~未達95%之剝離 A：95%~未達100%之剝離 AA：100%剝離(全部剝離)
由表1的結果確認實施例2-1~2-3之剝離層，剝離層不會由玻璃基板剝離，可僅剝離樹脂基板，但是比較例2-1則無法剝離。
Claims (5)
- 一種可撓性電子裝置之製造方法，其係包含以下步驟：其係在使用包含將具有來自四羧酸之兩末端，此兩末端之任一者或兩者經2-胺基苯酚封閉的聚醯胺酸，及有機溶劑的剝離層形成用組成物，塗佈於基體上，以最高溫度400℃以上燒成之步驟的製造方法，形成的剝離層上，塗佈樹脂基板形成用組成物後，以最高溫度450℃以上進行燒成形成樹脂基板的步驟。
- 如請求項1之可撓性電子裝置之製造方法，其中上述聚醯胺酸為使包含芳香族二胺之二胺成分與包含芳香族四羧酸二酐之酸二酐成分反應而得的聚醯胺酸。
- 如請求項2之可撓性電子裝置之製造方法，其中上述芳香族二胺為包含1~5個苯核的芳香族二胺。
- 如請求項2之可撓性電子裝置之製造方法，其中上述芳香族四羧酸二酐為包含1~5個苯核的芳香族四羧酸二酐。
- 如請求項1~4中任一項之可撓性電子裝置之製造方法，其中上述樹脂基板為聚醯亞胺樹脂基板。
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