WO2018092688A1 - 積層基板および電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a multilayer substrate and an electronic device manufacturing method using the multilayer substrate.
- Patent Document 1 uses a reinforcing plate formed by forming an adhesion layer (peeling film) made of an inorganic film or a resin film on a support base material (glass plate), and a glass substrate is attached to the adhesion layer of the reinforcement plate.
- An electronic device manufacturing method is described in which a laminated substrate (laminated body) that is laminated and adhered is formed, an electronic device member is formed on the glass substrate of the laminated substrate, and then the glass substrate is peeled from the laminated substrate. .
- a thin film transistor (TFT) capable of realizing a higher-definition liquid crystal display or the like a low-temperature poly-silicon (LTPS) TFT and an oxide TFT are known.
- LTPS low-temperature poly-silicon
- an oxide TFT is known.
- a crack is generated in the adhesion layer.
- Appropriate products may not be manufactured.
- the present inventors have made extensive studies on this phenomenon. As a result, the following knowledge was obtained.
- FIG. 5A conceptually shows a cross-sectional view of an end portion of the multilayer substrate
- FIG. 5B conceptually shows an enlarged view of a region b in FIG. 5A.
- the laminated substrate 100 has a configuration in which the adhesion layer 104 is formed on the support base material 102 and the glass substrate 106 is laminated and adhered to the adhesion layer 104.
- the laminated substrate 100 is usually provided with a supporting base material 102, an adhesion layer 104, and a protective layer 102 as shown in FIG. 5A in order to prevent damage such as cracking of the glass substrate 106. After the glass substrate 106 is laminated, the edge is chamfered.
- the glass substrate 106 is usually thinner than the support base material 102. Therefore, when the laminated substrate 100 is chamfered, an exposed region 104 a that is not covered with the glass substrate 106 is generated at the end portion of the adhesion layer 104 as illustrated in FIG.
- the entire end surface of the multilayer substrate 100 is not curved, but the sectional view of the multilayer substrate 110 conceptually shown in FIG.
- the end of the glass substrate 106 or the interface between the adhesion layer 104 and the glass substrate 106 (or Further, the edge portion of the adhesion layer 104 is ground, and as shown conceptually in FIG. 6B, which is an enlarged view of the region b in FIG. An exposed area 104 a that is not covered with 106 is generated.
- the maximum processing temperature is about 380 ° C.
- the maximum process temperature is about 550 ° C. Therefore, the adhesion layer 104 that can withstand about 550 ° C. is used in the manufacture of LTPS-TFTs and oxide TFTs.
- the inventors of the present invention have made a glass substrate of the adhesion layer 104 when the LTPS-TFT or oxide TFT using the laminated substrate 100 is cooled down after a high temperature process of about 550 ° C. It has been found that a crack is generated in the exposed region 104a not covered with 106, and that this crack may extend to a region covered with the glass substrate 106.
- the thickness of the adhesion layer 104 is preferably 500 nm or more, and more preferably 2 ⁇ m or more.
- the present invention has been made by obtaining such knowledge, and provides a multilayer substrate capable of preventing the adhesion layer from being cracked even when used in the manufacture of LTPS-TFTs and oxide TFTs. With the goal.
- Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electronic device using the laminated substrate.
- a support base material, an adhesion layer, and a substrate are provided in this order,
- the adhesion layer has a central region where the substrate-side surface is in contact with the substrate and an end region not in contact with the substrate, and the thickness of the central region is T 1
- the present invention it is possible to provide a laminated substrate that can prevent cracks in the adhesion layer even when used in the manufacture of LTPS-TFTs and oxide TFTs that perform processes at a high temperature of about 550 ° C. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the electronic device using this laminated substrate can also be provided.
- FIG. 1A is a cross-sectional view conceptually showing an example of the first aspect of the multilayer substrate of the present invention
- FIG. 1B is an enlarged view conceptually showing a region b in FIG. is there
- FIG. 2A is a cross-sectional view conceptually showing an example of the second aspect of the multilayer substrate of the present invention
- FIG. 2B is an enlarged view conceptually showing a region b in FIG. is there
- FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing the vicinity of the end of another example of the laminated substrate of the present invention.
- 4A to 4C are cross-sectional views conceptually showing the vicinity of the end of another example of the laminated substrate of the present invention.
- FIG. 1A is a cross-sectional view conceptually showing an example of the first aspect of the multilayer substrate of the present invention
- FIG. 1B is an enlarged view conceptually showing a region b in FIG. is there
- FIG. 2A is a cross-sectional view conceptually showing an example of
- FIG. 5A is a sectional view conceptually showing an example of a conventional laminated substrate, and FIG. 5B is an enlarged view conceptually showing a region b in FIG. 5A.
- 6A is a cross-sectional view conceptually showing another example of a conventional laminated substrate, and FIG. 6B is an enlarged view conceptually showing a region b of FIG. 6A.
- FIG. 1A conceptually shows a cross-sectional view of an example of the first aspect of the multilayer substrate of the present invention.
- FIG. 1B conceptually shows an enlarged view of a region b in FIG.
- the laminated substrate 10 includes a support base 12, an adhesion layer 14, and a glass substrate 16 in this order.
- the adhesion layer 14 has a central region 14c in which the surface on the glass substrate 16 side is in contact with the glass substrate 16 and an end region 14e (shown by a broken line b) in the peripheral portion in the surface direction that is not bonded to the glass substrate 16.
- the thickness of the central region 14c is T 1
- the thickness of the end region 14e is T 2 , so that “T 1 ⁇ 2/3> T 2 ” is satisfied. Therefore, in the laminated substrate 10, there is a step 14s between the central region 14c and the end region 14e.
- the multilayer substrate 10 according to the first aspect of the present invention has such a structure, and even if it is used for manufacturing an LTPS-TFT or an oxide TFT that performs a high-temperature process of about 550 ° C., it does not adhere to the adhesion layer 14. Cracks can be prevented from occurring.
- the glass substrate 16 is used as a substrate on which electronic device components (electronic devices) are formed.
- the present invention is not limited to this. That is, in the present invention, as the substrate on which the electronic device is formed, in addition to the glass substrate 16, various substrates on which electronic device components are formed in the electronic device, such as a resin substrate such as a silicon substrate and a polyimide substrate, can be used. It is.
- the laminated substrate 10 shown in FIG. 1 (A) is an example shown in FIG. 5 (A) after laminating a support base 12, an adhesion layer 14 and a glass substrate 16 and cutting them into a predetermined shape as necessary.
- the end portion (end surface) is chamfered.
- the main surface (maximum surface) is usually a square or a rectangle, and the chamfering of the end portion is usually performed on all four end surfaces as shown in the illustrated example.
- the present invention is not limited to this, and the end portion may be chamfered on only three end surfaces, only two end surfaces, or only one end surface. You may not perform.
- adherence layer 14 should just be a shape which has the level
- the end portions are chamfered at all of the four end surfaces, and the shape of the end portions of the adhesion layer 14 is also a shape having a step described later on all of the four end surfaces.
- the shape of the main surface is not limited to a square and a rectangle, and various shapes such as a circle can be used.
- the chamfering of the end portion may be a part of 1/4 circle, half circle, 2/3 circle, or the like, but preferably the chamfering is performed on the entire circumference.
- the laminated substrate according to the second aspect of the present invention which will be described later, in which the end surface of the adhesion layer is concave.
- the two-layer portion composed of the support base 12 and the adhesion layer 14 reinforces the glass substrate 16 in a member forming process for forming a member for an electronic device that constitutes an LCD or the like.
- the laminated substrate 10 is used until a member forming step described later. That is, the laminated substrate 10 is used until an electronic device member (a member constituting the electronic device) is formed on the surface of the glass substrate 16 (the main surface opposite to the adhesion layer 14). Thereafter, the laminated substrate 10 on which the electronic device member is formed is separated into the support base 12 and the adhesion layer 14 and the electronic device (the glass substrate 16 on which the electronic device member is formed), and the adhesion layer 14 and the support are separated.
- the base material 12 does not become a part constituting an electronic device.
- a new glass substrate 16 is laminated on the adhesion layer 14 and the support base 12 and can be reused as a new laminated substrate 10.
- the adhesion layer 14 is fixed on the support substrate 12, and the glass substrate 16 is adhered (laminated) to the adhesion layer 14 in a peelable manner.
- peeling strength stress required for peeling
- fixing means that the peeling strength is larger than the adhesion. That is, the peel strength at the interface between the adhesion layer 14 and the support substrate 12 is greater than the peel strength at the interface between the adhesion layer 14 and the glass substrate 16.
- the peelable adhesion means that it can be peeled at the same time that it can be peeled without causing peeling of the fixed surface.
- the interface between the support substrate 12 and the adhesion layer 14 has a peel strength (x), and the stress in the peeling direction exceeds the peel strength (x) at the interface between the support substrate 12 and the adhesion layer 14. Is added, the support substrate 12 and the adhesion layer 14 are peeled off. Further, the interface between the adhesion layer 14 and the glass substrate 16 has a peel strength (y), and when a stress in the peeling direction exceeding the peel strength (y) is applied to the interface between the adhesion layer 14 and the glass substrate 16, The adhesion layer 14 and the glass substrate 16 are peeled off.
- the peel strength (x) is higher than the peel strength (y). Therefore, when a stress in a direction in which the support base 12 and the glass substrate 16 are peeled off is applied to the laminated substrate 10, the laminated substrate 10 peels off at the interface between the adhesion layer 14 and the glass substrate 16, and the glass substrate 16 The support substrate 12 having the adhesion layer 14 is separated.
- the peel strength (x) is preferably sufficiently higher than the peel strength (y).
- the method for increasing the adhesion of the adhesion layer 14 to the support substrate 12 is not particularly limited.
- a curable resin containing a predetermined component is cured (crosslinking cured) on the support substrate 12 and adhered.
- a method of forming the layer 14 may be mentioned.
- the adhesion layer 14 bonded with a high bonding force to the support base 12 can be formed by the adhesive force at the time of curing.
- the bonding force of the adhesion layer 14 to the glass substrate 16 is generally lower than the bonding force generated when the curable resin is cured.
- the adhesive layer 14 is formed by applying a curing process (heat treatment) to the layer of the curable resin on the support substrate 12, and then the glass substrate 16 is laminated on the surface of the adhesive layer 14, thereby achieving a desired peeling.
- the laminated substrate 10 satisfying the relationship can be manufactured.
- the laminated substrate 10 includes the support base 12, the adhesion layer 14, and the glass substrate 16.
- the support base material 12 supports and reinforces the glass substrate 16, and the glass substrate 16 is deformed and scratched when the electronic device member is manufactured in a member forming step (step of manufacturing an electronic device member) described later. Prevent damage.
- the support base 12 has a reduced strength due to the thinning of the glass substrate 16, and the handling property of the glass substrate 16 itself is reduced.
- the support base 12, the adhesion layer 14, and the glass substrate 16 Adhering to each other solves the problem of reduced handling.
- the support substrate 12 for example, a glass plate, a plastic plate, a metal plate (for example, a SUS plate), or the like is used.
- the support base 12 is preferably formed of a material having a small difference in linear expansion coefficient from the glass substrate 16 and more preferably formed of the same material as the glass substrate 16.
- the support base 12 is a glass plate.
- the support base 12 is preferably a glass plate made of the same glass material as the glass substrate 16.
- the thickness of the support base 12 may be thicker or thinner than the glass substrate 16. Usually, the thickness of the support base 12 is thicker than that of the glass substrate 16. Preferably, the thickness of the support base 12 is selected based on the thickness of the glass substrate 16, the thickness of the adhesion layer 14, and the thickness of the laminated substrate 10. For example, when the current member forming process is designed to process a substrate having a thickness of 0.5 mm, and the sum of the thickness of the glass substrate 16 and the thickness of the adhesion layer 14 is 0.1 mm, the support is provided.
- the thickness of the base material 12 is 0.4 mm. In general, the thickness of the support base 12 is preferably 0.1 to 5.0 mm.
- the support base 12 has a smaller warpage and a higher rigidity from the viewpoint of controlling the warpage of the laminated substrate 10.
- the support base 12 may have a warped shape that is plane-symmetric with the substrate of the glass substrate 16.
- the thickness of the glass plate is preferably 0.03 mm or more because it is easy to handle and difficult to break. Further, the thickness of the glass plate is preferably 1.0 mm or less because the rigidity is desired so that the glass plate is appropriately bent without being broken when it is peeled off after forming the electronic device member.
- the difference in average linear expansion coefficient between the support substrate 12 and the glass substrate 16 at 25 to 300 ° C. is preferably 10 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, more preferably 3 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less. More preferably, it is 1 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less. If the difference in average linear expansion coefficient between the support base 12 and the glass substrate 16 is too large, the laminated substrate 10 warps severely or the support base 12 and the glass substrate 16 are peeled off during heating and cooling in the member forming process. there's a possibility that. When the material of the support base material 12 is the same as the material of the glass substrate 16, it can suppress that such a problem arises.
- the adhesion layer 14 adheres the glass substrate 16 and the support base material 12 until the operation for separating the support base material 12 and the glass substrate 16 is performed, and prevents the glass substrate 16 and the like from being damaged by the separation operation. .
- the surface (main surface) of the adhesion layer 14 on the glass substrate 16 side is in close contact (lamination) with the glass substrate 16 (one main surface) in a peelable manner.
- the adhesion layer 14 is bonded to the glass substrate 16 with a weak bonding force, and the peel strength (y) of the interface is the peel strength (x of the interface between the adhesion layer 14 and the support substrate 12). Lower).
- the glass substrate 16 when separating the glass substrate 16 and the support base material 12, the glass substrate 16 is peeled off at the interface between the glass substrate 16 and the adhesion layer 14, and is hardly peeled off at the interface between the support substrate 12 and the adhesion layer 14.
- the adhesion layer 14 adheres to the glass substrate 16, it has the surface characteristic which can peel the glass substrate 16 easily. That is, the adhesion layer 14 is bonded to the glass substrate 16 with a certain degree of bonding force so that the glass substrate 16 and the support base 12 are in close contact with each other. They are bonded with a bonding force that can be easily peeled without breaking.
- peelability the property that the surface of the adhesion layer 14 can be easily peeled is called peelability.
- the adhesion layer 14 and the glass substrate 16 are adhered (bonded) in a state having peelability.
- the surface (main surface) of the adhesion layer 14 on the support substrate 12 side is bonded to the support substrate 12 (one main surface thereof) with a bonding force that is relatively difficult to peel off. That is, the support substrate 12 and the adhesion layer 14 are bonded with a bonding force that is relatively difficult to peel.
- the adhesion layer 14 is not particularly limited. That is, the adhesion layer 14 is a known adhesion layer (adsorption layer, adhesive layer, adhesion layer) that adheres the support substrate 12 and the glass substrate 16 in a laminated substrate (glass laminate) used for manufacturing an electronic device. Various types of adhesive layers) can be used. Therefore, the adhesion layer 14 may be an organic layer made of a resin or the like, or an inorganic layer. Hereinafter, each case will be described in detail.
- the organic layer is preferably a resin layer containing a predetermined resin.
- the type of resin that forms the resin layer is not particularly limited, and examples thereof include silicone resin, polyimide resin, acrylic resin, polyolefin resin, polyurethane resin, and fluorine resin. Several types of resins can be mixed and used. Of these, silicone resins, polyimide resins, and fluorine resins are preferable.
- the silicone resin is a resin containing a predetermined organosiloxy unit and is usually obtained by curing curable silicone.
- the curable silicone is classified into an addition reaction type silicone, a condensation reaction type silicone, an ultraviolet ray curable type silicone, and an electron beam curable type silicone depending on the curing mechanism, and any of them can be used.
- addition reaction type silicone or condensation reaction type silicone is preferable.
- a curable composition which contains a main agent and a crosslinking agent and cures in the presence of a catalyst such as a platinum-based catalyst can be suitably used. Curing of the addition reaction type silicone is accelerated by heat treatment.
- the main component in the addition reaction type silicone is preferably an organopolysiloxane having an alkenyl group (such as a vinyl group) bonded to a silicon atom (that is, an organoalkenylpolysiloxane, preferably a straight chain), and preferably an alkenyl group. These are the cross-linking points.
- the crosslinking agent in the addition reaction type silicone is preferably an organopolysiloxane having a hydrogen atom (hydrosilyl group) bonded to a silicon atom (that is, an organohydrogenpolysiloxane, preferably a straight chain), Hydrosilyl groups and the like serve as crosslinking points.
- the addition reaction type silicone is cured by an addition reaction between the crosslinking points of the main agent and the crosslinking agent.
- the molar ratio of the hydrogen atom bonded to the silicon atom of the organohydrogenpolysiloxane to the alkenyl group of the organoalkenylpolysiloxane is 0.5 to 2 in that the heat resistance derived from the crosslinked structure is more excellent. preferable.
- a catalyst particularly, a platinum group metal catalyst
- the platinum group metal catalyst platinum group metal catalyst for hydrosilylation
- platinum group metal catalyst for hydrosilylation is used to promote and accelerate the hydrosilylation reaction between the alkenyl group in the organoalkenylpolysiloxane and the hydrogen atom in the organohydrogenpolysiloxane. It is a catalyst.
- the platinum group metal-based catalyst include platinum-based, palladium-based, and rhodium-based catalysts, and it is particularly preferable to use a platinum-based catalyst from the viewpoints of economy and reactivity.
- condensation reaction type silicone a hydrolyzable organosilane compound as a monomer or a mixture thereof (monomer mixture), or a partial hydrolysis condensation product (organopolysiloxane) obtained by subjecting a monomer or monomer mixture to a partial hydrolysis condensation reaction
- a silicone resin can be formed by proceeding a hydrolysis / condensation reaction (sol-gel reaction) using this condensation reaction type silicone.
- a polyimide resin is a resin having an imide structure, and is a resin obtained by reacting tetracarboxylic acids and diamines.
- the structure of the polyimide resin is not particularly limited, but is preferably composed of a repeating unit having a tetracarboxylic acid residue (X) and a diamine residue (A) represented by the following formula (1).
- X represents a tetracarboxylic acid residue obtained by removing a carboxy group from tetracarboxylic acids
- A represents a diamine residue obtained by removing an amino group from diamines.
- X represents a tetracarboxylic acid residue obtained by removing a carboxy group from tetracarboxylic acids, and at least one selected from the group consisting of groups represented by the following formulas (X1) to (X4) It preferably consists of a group.
- A represents a diamine residue obtained by removing an amino group from diamines, and preferably comprises at least one group selected from the group consisting of groups represented by the following formulas (A1) to (A8).
- the thickness of the organic layer is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 100 ⁇ m, more preferably 2 to 30 ⁇ m, and further preferably 4 to 20 ⁇ m. When the thickness of the organic layer is in such a range, the adhesion between the organic layer and the glass substrate 16 is sufficient.
- the organic layer may contain a leveling agent. Although the kind of leveling agent is not specifically limited, As a typical thing, a fluorine-type leveling agent etc. are mentioned.
- the material constituting the inorganic layer is not particularly limited, but preferably includes at least one selected from the group consisting of oxides, nitrides, oxynitrides, carbides, carbonitrides, silicides, and fluorides. Especially, it is preferable that an oxide is included at the point which the peelability of the glass substrate 16 is more excellent.
- oxide preferably metal oxide
- nitride preferably metal nitride
- oxynitride preferably metal oxynitride
- examples of the oxide (preferably metal oxide), nitride (preferably metal nitride), and oxynitride (preferably metal oxynitride) include, for example, Si, Hf, Zr, Ta, Ti, Y Oxidation of one or more elements selected from Nb, Na, Co, Al, Zn, Pb, Mg, Bi, La, Ce, Pr, Sm, Eu, Gd, Dy, Er, Sr, Sn, In, and Ba Products, nitrides, and oxynitrides.
- silicon nitride oxide SiN x O y
- titanium oxide TiO 2
- indium oxide In 2 O 3
- indium cerium oxide ICO
- tin oxide SnO 2
- zinc oxide ZnO
- Gallium oxide Ga 2 O 3
- indium tin oxide ITO
- indium zinc oxide IZO
- zinc oxide tin ZTO
- gallium-doped zinc oxide GZO
- Examples of the carbide (preferably metal carbide) and carbonitride (preferably metal carbonitride) include, for example, carbide of one or more elements selected from Ti, W, Si, Zr, and Nb, and carbonitride Products and carbonates.
- silicon carbide oxide (SiCO) can be used.
- the carbide may be a so-called carbon material, for example, a carbide obtained by sintering a resin component such as a phenol resin.
- Examples of silicides (preferably metal silicides) include silicides of one or more elements selected from Mo, W, and Cr.
- Examples of fluorides (preferably metal fluorides) include fluorides of one or more elements selected from Mg, Y, La, and Ba. Examples thereof include magnesium fluoride (MgF 2 ).
- the thickness of the inorganic layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 5000 nm, and more preferably 10 to 500 nm.
- the surface roughness Ra (arithmetic average roughness Ra) of the surface in contact with the glass substrate 16 of the inorganic layer is preferably 2.0 nm or less, and more preferably 1.0 nm or less.
- the lower limit is not particularly limited, but 0 is most preferable. If it is the said range, adhesiveness with the glass substrate 16 will become more favorable, the adsorption
- the surface roughness Ra is measured according to JIS B 0601 (revised in 2001).
- the adhesion layer 14 may be a plasma polymerization film.
- materials for forming the plasma polymerized film are CF 4 , CHF 3 , C 2 H 6 , C 3 H 6 , C 2 H 2 , CH 3 F, C 4 H 8, etc.
- Fluorocarbon monomers methane, ethane, propane, ethylene, propylene, acetylene, benzene, toluene and other hydrocarbon monomers, hydrogen, SF 6 and the like.
- a plasma polymerization film made of a fluorocarbon monomer or a hydrocarbon monomer is preferable. These may use only 1 type and may mix and use 2 or more types.
- the thickness of the plasma polymerized film is preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm, and even more preferably 1 to 10 nm from the viewpoint of scratch resistance.
- the adhesion layer 14 has a surface on the glass substrate 16 side that is thinner than the central region 14c in contact with the glass substrate 16 and the central region 14c.
- a peripheral end region 14e that does not contact is provided, and a step 14s is provided between the central region 14c and the end region 14e. This will be described in detail later.
- the glass substrate 16 is not particularly limited, and all known glass substrates used for electronic devices such as LCDs, OLEDs, and solar cells can be used. Therefore, the glass substrate 16 may be a general one. Examples of glass substrates for display devices such as LCDs and OLEDs include glass plates made of alkali-free borosilicate glass, trade name “AN100” manufactured by Asahi Glass.
- the glass substrate 16 is preferably excellent in chemical resistance and moisture permeability and having a low heat shrinkage rate. As an index of the heat shrinkage rate, a linear expansion coefficient defined in JIS R 3102 (revised in 1995) is used.
- the method for producing the glass substrate 16 is not particularly limited, and is usually obtained by melting a glass raw material and forming the molten glass into a plate shape.
- a molding method may be a general one, and for example, a float method, a fusion method, a slot down draw method, or the like is used.
- the type of glass of the glass substrate 16 is not particularly limited, but non-alkali borosilicate glass, borosilicate glass, soda lime glass, high silica glass, and other oxide-based glasses mainly composed of silicon oxide are preferable.
- oxide-based glass a glass having a silicon oxide content of 40 to 90% by mass in terms of oxide is preferable.
- a glass suitable for the type of electronic device member and its manufacturing process is used.
- a glass substrate for a liquid crystal panel is made of glass (non-alkali glass) that does not substantially contain an alkali metal component because the elution of an alkali metal component easily affects the liquid crystal (however, usually an alkaline earth metal) Ingredients are included).
- the glass of the glass substrate 16 is appropriately selected based on the type of device to be applied and its manufacturing process.
- an electronic device such as an LCD
- the substrate and the glass substrate 16 25 to 300 The difference in average linear expansion coefficient at 0 ° C.
- the laminated substrate 10 is preferably 10 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, more preferably 3 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, and further preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less. . If the difference is too large, the laminated substrate 10 may be warped severely or the support base 12 and the glass substrate 16 may be peeled off during heating and cooling in the member forming process. When the material of the support base material 12 is the same as the material of the glass substrate 16, it can suppress that such a problem arises. Note that different layers such as an adhesive layer may exist between these substrates.
- the thickness of the glass substrate 16 is preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.4 mm or less, further preferably 0.2 mm or less, and particularly preferably 0.10 mm or less, from the viewpoint of thinning and / or weight reduction. .
- the thickness of the glass substrate 16 is preferably 0.03 mm or more because the glass substrate 16 is easily manufactured and the glass substrate 16 is easy to handle.
- the area of the glass substrate 16 (area of the main surface) is not particularly limited, but is preferably 300 cm 2 or more from the viewpoint of the productivity of the electronic device.
- the glass substrate 16 may be composed of two or more layers.
- the material forming each layer may be the same material or a different material.
- the thickness of the glass substrate 16 means the total thickness of all the layers.
- the adhesion layer 14 includes the central region 14 c that is in contact with the glass substrate 16 and the edge of the peripheral portion in the surface direction that is not bonded to the glass substrate 16.
- T 1 the thickness of the central region 14c
- T 2 the thickness of the end region 14e
- the multilayer substrate 10 of the present invention has such a configuration, cracks may occur in the adhesion layer 14 even when used in the manufacture of LTPS-TFTs and oxide TFTs that perform high-temperature processes of about 550 ° C. Can be prevented.
- the laminated substrate 100 including the supporting base material 102, the adhesion layer 104, and the glass substrate 106 is used to prevent damage such as cracking of the glass substrate 106. Then, chamfer the end. When the end portion of the multilayer substrate 100 is chamfered, an exposed region 104 a that is not covered with the glass substrate 106 is formed at the end portion of the adhesion layer 104 as illustrated in FIG. As a result of intensive studies, the present inventors need a process at a high temperature of about 550 ° C. using the laminated substrate 100 having the exposed region 104a in which the adhesion layer 104 is not covered with the glass substrate 106.
- a crack occurs in the exposed region 104a during cooling after a high-temperature process, and the crack is covered by the glass substrate 106 of the adhesion layer 104. As described above, it has been found that it extends to a certain area.
- the present inventors made extensive studies on a method for preventing such cracks.
- the thickness of the central region 14c that is in contact with the glass substrate 16 is not in contact with the glass substrate 16 in the peripheral portion in the plane direction, that is, the glass substrate 16
- the adhesion layer 14 can be prevented from cracking after being subjected to a process at a high temperature.
- a clear thickness change position having a step 14s is provided between the central region 14c and the end region 14e, and the thickness T 2 of the end region 14e is set to the central region 14e.
- the thickness T 1 is less than 2/3 (satisfying “T 1 ⁇ 2/3> T 2 ”).
- the thickness T 2 of the end region 14e is 2/3 or more of the thickness T 1 of the central region 14c (“T 1 ⁇ 2/3 ⁇ T 2 ”). And) cracks that occur after the laminated substrate 10 is processed at a high temperature cannot be sufficiently suppressed.
- the thickness T 2 of the end region 14e is 1 ⁇ 2 or less of the thickness T 1 of the central region 14c, more preferably 1/10 or less.
- the thickness of the end region 14e is not particularly limited as long as it satisfies the "T 1 ⁇ 2/3> T 2 " across, regions having different thicknesses may be mixed.
- the length of the end region 14e in the plane direction of the multilayer substrate 10, i.e., FIG. 1 the length of the region indicated by broken line b in (B), the shape and the chamfering of the laminated substrate 10, the middle region 14c thickness T 1
- various lengths can be taken, and there is no particular limitation.
- the thickness T 1 of the adhesion layer 14, that is, the thickness T 1 of the central region 14c is preferably 1 to 100 ⁇ m when the adhesion layer 14 is an organic layer, and 5 to 5000 nm when the adhesion layer 14 is an inorganic layer. As described above, when the adhesion layer 14 is a plasma polymerized film, the thickness is preferably 1 to 100 nm. In addition, the thickness of the adhesion layer 14 is preferably 500 nm or more, and more preferably 2 ⁇ m or more, in terms of preventing a decrease in manufacturing efficiency (yield) due to bubbles generated in the laminated substrate 10 as described above. is there.
- the thickness T 1 of the central region 14c is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less, and even more preferably 10 ⁇ m or less.
- the manufacturing method in particular of the multilayer substrate 10 is not restrict
- the adhesion layer forming step of forming the adhesion layer 14 on the support base material 12, the lamination step of laminating the glass substrate 16 on the adhesion layer 14 to obtain the lamination substrate, and chamfering the end portions of the lamination substrate are performed.
- the chamfering step and the end portion processing step for processing the end region 14 e are performed to manufacture the laminated substrate 10.
- the adhesion layer forming step is a step of forming the adhesion layer 14 on the support substrate 12.
- the method for forming the adhesion layer 14 is not particularly limited, and a known method can be used, and differs depending on the type of material constituting the adhesion layer 14.
- the adhesion layer 14 is an organic layer
- a curable resin composition containing a curable resin is applied on the support substrate 12, and the curable resin composition is used.
- Examples include a method (coating method) for forming an adhesion layer 14 that is cured and fixed on the support substrate 12, a method (fixing method) for fixing the film-like adhesion layer 14 to the surface of the support substrate 12, and the like. It is done. Among these, the coating method is preferable in that the adhesion strength of the adhesion layer 14 to the support substrate 12 is more excellent.
- examples of the method for forming the curable resin composition layer on the surface of the support substrate 12 include a method of coating the curable resin composition on the surface of the support substrate 12. Examples of the coating method include spray coating, die coating, spin coating, dip coating, roll coating, bar coating, screen printing, and gravure coating.
- the curing method is not particularly limited, and optimum curing conditions are selected depending on the resin used. Usually, heat treatment is used as a curing method.
- the adhesion layer 14 is an inorganic layer
- a known method can be used as a method for producing the inorganic layer.
- the method of providing the inorganic layer which consists of a predetermined component on the support base material 12 by vapor phase film-forming methods such as a vapor deposition method, sputtering method, and CVD method, is mentioned.
- the inorganic layer obtained by the vapor deposition method is fixed on the support base 12 and the surface of the inorganic layer can be adhered to the glass substrate 16 in a peelable manner.
- a resin composition containing a resin component such as a phenol resin is applied on the support base 12 and subjected to a sintering treatment to be carbonized.
- a method is also mentioned.
- manufacturing conditions optimum conditions are appropriately selected according to the materials used.
- a glass substrate 16 is laminated on the surface of the formed adhesion layer 14 obtained in the adhesion layer formation step, and a laminated substrate including the support base material 12, the adhesion layer 14, and the glass substrate 16 in this order is obtained. It is a process (see FIG. 5A).
- the method for laminating the glass substrate 16 on the adhesion layer 14 is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a method of stacking the glass substrate 16 on the surface of the adhesion layer 14 under a normal pressure environment can be mentioned. If necessary, after the glass substrate 16 is overlaid on the surface of the adhesion layer 14, the glass substrate 16 may be pressure-bonded to the adhesion layer 14 using a roll or a press. It is preferable because air bubbles mixed between the adhesion layer 14 and the glass substrate 16 are relatively easily removed by pressure bonding using a roll or a press.
- the glass substrate 16 and the adhesion layer 14 are pressure-bonded by a vacuum laminating method or a vacuum pressing method, it is more preferable because it is possible to suppress mixing of bubbles and ensure good adhesion. By press-bonding under vacuum, even if minute bubbles remain, there is an advantage that the bubbles do not grow by heating and are not likely to lead to a distortion defect of the glass substrate 16.
- laminating the glass substrate 16 it is preferable that the surface of the glass substrate 16 in contact with the adhesion layer 14 is sufficiently washed and laminated in an environment with a high degree of cleanliness. The higher the degree of cleanliness, the better the flatness of the glass substrate 16, which is preferable.
- the chamfering step is a step of chamfering the end portion of the laminated substrate on which the glass substrates 16 are laminated (see FIG. 5A).
- the method for chamfering the end of the laminated substrate is not particularly limited, and a known method such as a method using a chamfering machine for a glass substrate can be used.
- End processing process As described above, by chamfering the end portion of the laminated substrate on which the glass substrate 16 is laminated, the end portion (the end portion in the surface direction) of the adhesion layer 14 is not exposed to the glass substrate 16 and is exposed. (See FIG. 5B).
- End processing step by processing the end portion of the contact layer 14 that is exposed in a state having a step 14s between the central area 14c and the end region 14e, the thickness T of the end region 14e 2 Is less than 2/3 of the thickness T 1 of the central region 14c (thickness satisfying “T 1 ⁇ 2/3> T 2 ”) to obtain the laminated substrate 10 of the present invention.
- a method of processing the exposed region of the end portion of the adhesion layer 14 not covered by the glass substrate 16 to form the stepped central region 14c and the end region 14e is not particularly limited, and a known method can be used. .
- a method by mechanical processing using a grinding machine or the like, a processing method by anisotropic etching using etching gas, and the like are exemplified.
- the adhesion layer forming step first, an adhesion layer having a thickness T 2 of the end region 14e is formed on the entire surface of the support base 12 by vapor deposition or the like. Then, the end region 14e is masked, and the adhesion layer 14 is formed only in the central region 14c, so that the thickness T 2 of the end region 14e has a step 14s in advance.
- the adhesion layer forming step and the edge processing step may be simultaneously performed by forming the adhesion layer 14 having a thickness T 1 less than 2/3 of the central region 14c. This method is effective in manufacturing a laminated substrate or the like shown in FIGS. 4A and 4C described later.
- FIG. 2A conceptually shows a cross-sectional view of an example of the second aspect of the multilayer substrate of the present invention.
- FIG. 2B conceptually shows an enlarged view of the region b in FIG. 2A and 2B has basically the same configuration as the above-described laminated substrate 10 shown in FIG. 1A and the like except that the shape of the adhesion layer is different. Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals, and the following description will mainly be made on different parts.
- the laminated substrate 20 also includes the support base 12, the adhesion layer 24, and the glass substrate 16 in this order. Moreover, as for the contact
- the support base 12 and the glass substrate 16 are the same as the aforementioned laminated substrate 10 shown in FIG.
- the adhesion layer 24 is the same as the adhesion layer 14 of the laminated substrate 10 described above except for the shape of the end face, except for the formation material and thickness.
- the end face in the surface direction of the adhesion layer 24 is concave (concave).
- the whole surface (the whole surface of the upper surface in the figure) on the glass substrate 16 side is in contact with the glass substrate 16. Since the end face of the adhesive layer 24 is concave, the multilayer substrate 20 is cooled after heating due to the difference in thermal expansion coefficient between the support base 12 and the adhesive layer 14 as in the case of the laminated substrate 10 described above. In this case, it is possible to reduce the influence of the stress applied to the region where the adhesion layer 14 is exposed, and to prevent the adhesion layer 14 from cracking after the laminated substrate 10 is processed at a high temperature.
- the end surface 24a of the adhesion layer 24 may be a curved concave shape, a polygonal concave shape, or a concave shape combining a curved surface and a polygonal shape.
- the curved surface forming the concave end surface 24a may partially have different curvatures.
- the polygon may be a regular polygon or a polygon having different apex angles.
- adherence layer 24 is concave over the whole area of the thickness direction.
- Such a multilayer substrate 20 can be manufactured in the same manner as the above-described multilayer substrate 10 except that the edge processing step for processing the exposed region of the adhesion layer 24 is different.
- the end portion processing step of the laminated substrate 20 includes an adhesion layer having an exposed region (see FIG. 5B) that is not covered by the glass substrate 16 at the end portion (end portion in the surface direction) generated in the chamfering step.
- a known method in which the end surface 24a is a concave adhesion layer 24 can be used.
- a method of forming an adhesive layer 24 having a concave end surface 24a by processing an exposed region that is not covered by the glass substrate 16 by wet etching using an etching solution and processing an end portion of the adhesive layer. Is done.
- the adhesion layer is formed of a thermally decomposable material
- the end of the adhesion layer is processed by heat-treating the laminated substrate, and the end surface 24a is a concave adhesion layer.
- the method of forming 24 is illustrated.
- the edge processing step may be performed simultaneously with the chamfering step by adjusting the shape of the grindstone, adjusting the grinding position, or the like to form the adhesion layer 24 having the concave end surface 24a.
- the laminated substrate of the present invention is not limited to the above example, and has a central region that contacts the glass substrate and an end region that does not contact the glass substrate, and there is a step between the central region and the end region. and, and, the configuration of the thickness T 1 and the end region of the central area and the second thickness T 2 satisfies "T 1 ⁇ 2/3> T 2 ", and the structure end face of the adhesion layer is concave, the Various configurations can be used as long as at least one configuration is satisfied.
- FIG. 3 is a diagram conceptually showing an enlarged sectional view of the end portion of the multilayer substrate, similar to FIG. 1B and the like. This also applies to FIGS. 4A to 4C described later.
- the laminated substrate shown in FIG. 3 has a concave end surface 26a, and has a central region 26c that contacts the glass substrate 16 and an end region 26e that does not contact the glass substrate 16, and is further in comparison with the central region 26c.
- the laminated substrate has the adhesion layer 26 in which the thickness of the end region 26e is significantly thin. That is, the present invention can use a configuration having an adhesion layer in which the adhesion layer 14 shown in FIG. 1B and the adhesion layer 24 shown in FIG. 2B are combined. In this case, preferably a thickness T 2 of the thickness T 1 and the end region 26e of the central region 26c to satisfy the "T 1 ⁇ 2/3> T 2 ".
- FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, and 3 is an example having an end face shape in which the entire end face of the laminated substrate is chamfered into a curved surface.
- the structure of these adhesion layers can also be used with a laminated substrate whose end portions are chamfered as shown in FIG.
- the laminated substrate of the present invention has a configuration in which the end portions are chamfered like the laminated substrates shown in FIGS. 1A and 1B, 2A and 2B, and FIG.
- the present invention is not limited to this, and the present invention can also be used for a laminated substrate in which the end portion is not chamfered.
- end region 30e and the second thickness T 2 is configured to satisfy the "T 1 ⁇ 2/3> T 2 " are exemplified as.
- the glass substrate 16 is smaller than the support base 12 and the adhesion layer 30 is formed on the surface on the glass substrate 16 side, as in a laminated substrate conceptually showing a cross-sectional view of an end portion in FIG.
- a laminated substrate conceptually showing a cross-sectional view of an end portion in FIG.
- the size of the glass substrate 16 and the support base 12 is the same as in the laminated substrate conceptually showing the cross-sectional view of the end portion in FIG.
- a, and a configuration in which the thickness T 2 of the thickness T 1 and the end region 34e of the central region 34c satisfies "T 1 ⁇ 2/3> T 2 " are also available.
- These laminated substrates can also be manufactured using a known method. As an example, it may be manufactured by a method according to the above-described laminated substrate shown in FIG. 1 (A) or the like and FIG. 2 (A) or the like.
- Such a laminated substrate of the present invention can be used for various applications.
- the use for manufacturing electronic devices such as a panel for display apparatuses, PV, a thin film secondary battery, and a semiconductor wafer in which a circuit was formed on the surface, etc. are mentioned.
- the display device panel includes LCD, OLED, electronic paper, plasma display panel, field emission panel, quantum dot LED panel, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) shutter panel, and the like.
- LCDs include TN, STN, FE, TFT, MIM, IPS, and VA types.
- the present invention can basically be used in the case of both passive drive type and active drive type display devices.
- the manufacturing method of the electronic device of this invention manufactures the electronic device containing a glass substrate and the member for electronic devices using the laminated substrate of this invention.
- the electronic device member is formed on the glass substrate of the multilayer substrate to produce a multilayer substrate with the electronic device member, and the interface on the glass substrate side of the adhesion layer is obtained from the obtained multilayer substrate with the electronic device member.
- the glass substrate as the peeling surface, the electronic device and the supporting base material having the adhesion layer are separated.
- the step of forming the electronic device member on the glass substrate of the multilayer substrate to manufacture the multilayer substrate with the electronic device member is a member forming step in the manufacturing method of the present invention.
- the step of separating the glass substrate from the laminated substrate with the electronic device member using the interface on the glass substrate side of the adhesion layer as a separation surface to separate the electronic device from the adhesion layer and the supporting substrate is performed according to the present invention. It is a separation step in the manufacturing method.
- the member forming step is a step of forming an electronic device member on the glass substrate 16 of the laminated substrate 10 (the surface opposite to the adhesion layer 14 of the glass substrate 16 (on the glass substrate 16)).
- the electronic device member is a member that is formed on the glass substrate 16 of the laminated substrate 10 and constitutes at least a part of the electronic device.
- a member for an electronic device a member (for example, a display device) used for a display panel, a solar cell, a thin film secondary battery, or an electronic component such as a semiconductor wafer having a circuit formed on its surface.
- Member, member for solar cell, member for thin film secondary battery, circuit for electronic component may be used for a display panel, a solar cell, a thin film secondary battery, circuit for electronic component.
- the member for electronic devices can utilize the well-known member according to the electronic device to manufacture.
- a transparent electrode such as tin oxide of a positive electrode, a silicon layer represented by p layer / i layer / n layer, a metal of a negative electrode, and the like can be given.
- Examples include various members corresponding to a mold, a dye sensitized type, a quantum dot type, and the like.
- a transparent electrode such as a metal or a metal oxide of a positive electrode and a negative electrode, a lithium compound of an electrolyte layer, a metal of a current collecting layer, a resin as a sealing layer, etc.
- various members corresponding to nickel hydrogen type, polymer type, ceramic electrolyte type and the like can be mentioned.
- the electronic component circuit member in a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS, a metal of a conductive part, silicon oxide or silicon nitride of an insulating part, and the like can be given.
- various members constituting the OLED and the TFT-LCD can be raised. These will be described in detail later.
- various members, such as various sensors, such as a pressure sensor and an acceleration sensor, a rigid printed circuit board, a flexible printed circuit board, a rigid flexible printed circuit board, etc. can be mentioned.
- the method for forming the electronic device member is not particularly limited, and the electronic device member is formed on the glass substrate 16 of the laminated substrate 10 by a known method according to the electronic device member to be formed. do it.
- the member forming step is a step of forming a transparent electrode in order to form an organic EL structure on the glass substrate 16 of the laminated substrate 10, and a hole injection is performed on the surface on which the transparent electrode is formed.
- It has various layer formation processes and processing processes, such as the process of depositing layers, hole transport layers, light-emitting layers, electron transport layers, etc., the process of forming a back electrode, and the process of sealing using a sealing plate.
- the formation process and the treatment process of these layers may be performed using, for example, a film formation process, a vapor deposition process, a sealing plate bonding process, and the like.
- the member forming process includes a TFT forming process, a CF forming process, and a bonding process.
- TFT forming step a pattern is formed on a glass substrate 16 of the laminated substrate 10 using a resist solution on a metal film or a metal oxide film formed by a general film forming method such as a CVD method or a sputtering method. And forming a thin film transistor (TFT).
- the CF forming step is a step of forming a color filter (CF) on the glass substrate 16 of the laminated substrate 10 different from the TFT forming step by using a resist solution for pattern formation.
- the bonding step includes a multilayer substrate 10 with TFT, which is a multilayer substrate with electronic device members obtained in the TFT formation step, and a multilayer substrate 10 with CF, which is a multilayer substrate with electronic device members, obtained in the CF formation step. Is a process of laminating and bonding.
- the laminated substrate 10 has a central region 14c in which the adhesion layer 14 contacts the glass substrate 16 and an end region 14e that does not contact the glass substrate 16, and the central region 14c It has a step between the end regions 14e, and those with thickness T 2 of the central region 14c thickness T 1 and the end region 14e satisfies "T 1 ⁇ 2/3> T 2 " It is possible to prevent the adhesion layer 14 from cracking even after a process at a high temperature of about 550 ° C. Therefore, as the TFT formed in the TFT forming step, LTPS-TFT and oxide TFT having a maximum process temperature of about 550 ° C. are preferably exemplified.
- the TFT or CF may be formed on the glass substrate 16 using a known photolithography technique, etching technique, or the like. At this time, a resist solution is used as a coating solution for pattern formation.
- the glass substrate 16 in the member forming step, the glass substrate 16 may be cleaned as necessary before forming the TFT or CF. As a cleaning method, known dry cleaning or wet cleaning can be used.
- the TFT forming surface of the laminated substrate 10 with TFT and the CF color filter forming surface of the laminated substrate 10 with CF are opposed to each other, and a sealing agent (for example, an ultraviolet curable sealing agent for cell formation) is used. to paste together. Thereafter, a liquid crystal material is injected into a cell formed by the laminated substrate 10 with TFT and the laminated substrate 10 with CF. Examples of the method for injecting the liquid crystal material include a reduced pressure injection method and a drop injection method.
- the interface between the adhesion layer 14 and the glass substrate 16 is a release surface, and the glass substrate 16 (electronic device) ) And the adhesion layer 14 and the support substrate 12 to obtain an electronic device.
- the method for peeling the glass substrate 16 from the adhesion layer 14 and the support base 12 is not particularly limited.
- a sharp blade-like object is inserted into the interface between the glass substrate 16 and the adhesion layer 14 to give a trigger for peeling, and then a mixed fluid of water and compressed air is sprayed and peeled off.
- positions on a surface plate so that the support base material 12 of the laminated substrate with a member for electronic devices may become an upper side, and the glass substrate 16 (member for electronic devices) side may become a lower side, and the glass substrate 16 side is on a surface plate.
- Vacuum adsorption (sequentially performed when the supporting base material is laminated on both surfaces), and in this state, first, the blade is allowed to enter the interface between the glass substrate 16 and the adhesion layer 14. Then, the support base material 12 side is adsorbed by a plurality of vacuum suction pads, and the vacuum suction pads are raised in order from the vicinity of the place where the blade is inserted. Then, an air layer is formed on the interface between the adhesion layer 14 and the glass substrate 16 and the cohesive failure surface of the adhesion layer 14, and the air layer spreads over the entire interface and the cohesive failure surface, so that the supporting substrate 12 can be easily peeled off. Can do. You may use a laser for formation of peeling trigger and peeling. Moreover, the adhesion layer 14 and the supporting base material 12 peeled from the glass substrate 16 can be laminated with a new glass substrate 16 to produce the laminated substrate 10 of the present invention.
- the fragments of the adhesion layer 14 are electrostatically applied to the electronic device by controlling the spraying with the ionizer and the humidity. Adsorption can be suppressed.
- the electronic device member formed in the member forming step may be all the members finally formed on the glass substrate 16 (hereinafter referred to as “all members”). It may be a part (hereinafter referred to as “partial member”).
- all the members are formed in the member forming step, as an example, the laminated substrate 10 in which all the members are formed on the glass substrate 16 is manufactured, and then the laminated substrate 10 in which all the members are formed on the glass substrate 16 is adhered.
- the layer 14 and the support substrate 12 are peeled off to manufacture an electronic device.
- two laminated substrates 10 each having all members formed on the glass substrate 16 are combined, and then the adhesion layer 14 and the support base 12 are peeled from the two laminated substrates 10 to form an electronic device member.
- the glass substrate 16 may be used.
- another member for an electronic device may be formed on the peeling surface (the surface that has been in contact with the adhesion layer 14) of the glass substrate 16 that has been peeled off from the adhesion layer 14 and on which all members have been formed.
- the laminated substrate 10 in which the partial member is formed on the glass substrate 16 is manufactured, and then the laminated substrate 10 in which the partial member is formed on the glass substrate 16.
- the adhesion layer 14 and the support base 12 are peeled to obtain a glass substrate 16 on which a partial member is formed. It is good also considering the glass substrate 16 in which this partial member was formed as the glass substrate 16 in which all the members were formed in the subsequent process.
- the manufacturing method of the above-mentioned electronic device is an example using the multilayer substrate 10 which is the 1st aspect of the multilayer substrate of this invention, the multilayer substrate 20 etc. which are the 2nd aspect of the multilayer substrate of this invention etc. Even in the case of using, an electronic device can be manufactured in the same manner.
- a glass plate As a supporting substrate, a glass plate (Asahi Glass Co., Ltd., AN100) having a size of 200 ⁇ 200 mm and a thickness of 0.5 mm was prepared.
- the coating solution 1 was applied to one surface of the supporting substrate by spin coating, and heated at 100 ° C. for 10 minutes using a hot plate. Then, it heated for 30 minutes at 250 degreeC in air
- a glass plate (Asahi Glass Co., Ltd., AN100) having a size of 200 ⁇ 200 mm and a thickness of 0.2 mm was prepared as a glass substrate.
- This glass substrate was placed on an adhesion layer (silicone resin layer), and bonded by a bonding apparatus to produce a laminated substrate (lamination process). After cutting off four sides of the obtained laminated substrate by 20 mm from the edge of the substrate, the edges were chamfered using a glass substrate chamfering machine (chamfering step, see FIG. 5A).
- a coating solution (coating solution 2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin 2 was used.
- the thickness of the silicone resin layer as the adhesion layer was 6 ⁇ m.
- edge part of the produced laminated substrate was immersed in a silicone dissolving agent KSR-2 (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and the adhesion layer (silicone resin layer) at the edge part of the laminated substrate was wet-etched to produce a laminated substrate.
- a silicone dissolving agent KSR-2 manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.
- the adhesion layer silicone resin layer
- the cross section of the edge part of the substrate was observed with a scanning electron microscope, the adhesion layer was etched, and the end surface of the adhesion layer had a concave shape as shown in FIG.
- a coating solution (coating solution 3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin 3 was used.
- the thickness of the silicone resin layer as the adhesion layer was 10 ⁇ m.
- the laminated substrate thus produced was heated in an atmosphere at 400 ° C. for 60 minutes using an oven to thermally decompose the adhesion layer (silicone resin layer) at the end, thereby producing a laminated substrate.
- the adhesion layer at the edge part of the laminated substrate was thermally decomposed, and the edge surface of the adhesion had a concave shape as shown in FIG.
- Example 4 [Production of laminated substrate]
- a glass plate manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AN100 having a size of 100 ⁇ 100 mm and a thickness of 0.2 mm was prepared as a glass substrate.
- This glass substrate was placed on the adhesion layer (ITO layer) and bonded together with a bonding apparatus to produce a laminated substrate. After cutting off four sides of the obtained laminated substrate by 10 mm from the edge of the substrate, the edges were chamfered using a glass substrate chamfering machine. When the cross section of the end portion of the chamfered laminated substrate was observed with a scanning electron microscope, a portion where the adhesion layer did not contact the glass substrate (exposed region 104a) as shown in FIG. A laminated substrate having the above was obtained.
- substrate was immersed in the etching liquid which consists of hydrochloric acid and ferric chloride, and the adhesion layer (ITO layer) of the edge part of a multilayer board
- the cross section of the edge part of the substrate was observed with a scanning electron microscope, the adhesion layer at the edge part of the laminated substrate was etched, and the end surface of the adhesion layer had a concave shape as shown in FIG.
- Example 5 [Production of laminated substrate] Similarly to Example 4, a support substrate (glass plate), an adhesion layer (ITO layer) and a glass substrate (glass plate) were laminated to produce a laminated substrate using the ITO layer as an adhesive layer, and the substrate edge was chamfered. When the cross section of the end portion of the chamfered laminated substrate was observed with a scanning electron microscope, a portion where the adhesion layer did not contact the glass substrate (exposed region 104a) as shown in FIG. A laminated substrate having the above was obtained.
- the produced laminated substrate was put into a dry etching apparatus, and the adhesion layer (ITO layer) at the end of the laminated substrate was etched using argon and carbon tetrafluoride to produce a laminated substrate.
- the adhesion layer not in contact with the glass substrate was etched, and the end portion of the adhesion layer had a step as shown in FIG. It was in shape.
- the film thickness of the etched region (edge region) was 50 nm.
- a glass plate (AN100) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. having a thickness of 100 ⁇ 100 mm and a thickness of 0.5 mm was prepared.
- An adhesion layer composed of an ICO layer having a thickness of 500 nm was formed on one surface of the support substrate by using a magnetron sputtering method.
- a target material in which indium oxide and cerium oxide are mixed and sintered is used, and each content is 80% by mass of indium oxide with respect to the total mass of indium oxide and cerium oxide.
- cerium oxide was 20% by mass. Content of the cerium element in the obtained inorganic layer was 12 at% with respect to all the metal elements in an inorganic layer.
- a glass plate manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AN100 having a size of 100 ⁇ 100 mm and a thickness of 0.2 mm was prepared as a glass substrate.
- This glass substrate was placed on an adhesion layer (ICO layer) and bonded by a bonding apparatus to produce a laminated substrate. After cutting off four sides of the obtained laminated substrate by 10 mm from the edge of the substrate, the edges were chamfered using a glass substrate chamfering machine. When the cross section of the end portion of the chamfered laminated substrate was observed with a scanning electron microscope, a portion where the adhesion layer did not contact the glass substrate (exposed region 104a) as shown in FIG. A laminated substrate having the above was obtained.
- the produced laminated substrate was put into a dry etching apparatus, and the adhesion layer (ITO layer) at the end of the laminated substrate was etched using argon and carbon tetrafluoride to produce a laminated substrate.
- the adhesion layer not in contact with the glass substrate was etched, and the end portion of the adhesion layer had a step as shown in FIG. It was in shape.
- the film thickness of the etched region (edge region) was 50 nm.
- Comparative Example 1 In the laminated substrate of Example 1, the one in which the end of the adhesion layer was not processed (wet etching) was referred to as Comparative Example 1.
- the adhesion layer of this laminated substrate is a silicone resin layer. That is, this laminated substrate is a laminated substrate having an end portion as shown in FIG. 5B in which a portion that is not in contact with the glass substrate (exposed region 104a) is present at the end portion of the adhesion layer.
- Comparative Example 2 In the laminated substrate of Example 2, Comparative Example 2 was used in which the end of the adhesion layer was not processed (wet etching).
- the adhesion layer of this laminated substrate is a silicone resin layer. That is, this laminated substrate is a laminated substrate having an end portion as shown in FIG. 5B in which a portion that is not in contact with the glass substrate (exposed region 104a) is present at the end portion of the adhesion layer.
- Comparative Example 3 In the laminated substrate of Example 3, Comparative Example 3 was used in which the end of the adhesion layer was not processed (thermal decomposition treatment).
- the adhesion layer of this laminated substrate is a silicone resin layer. That is, this laminated substrate is a laminated substrate having an end portion as shown in FIG. 5B in which a portion that is not in contact with the glass substrate (exposed region 104a) is present at the end portion of the adhesion layer.
- Comparative Example 4 In the laminated substrate of Example 4, Comparative Example 4 was used in which the end of the adhesive layer was not processed (wet etching).
- the adhesion layer of this laminated substrate is an ITO layer. That is, this laminated substrate is a laminated substrate having an end portion as shown in FIG. 5B in which a portion that is not in contact with the glass substrate (exposed region 104a) is present at the end portion of the adhesion layer.
- Comparative Example 5 In the laminated substrate of Example 6, Comparative Example 5 was used in which the end of the adhesion layer was not processed (tri-etching). Note that the adhesion layer of this multilayer substrate is an ICO layer. That is, this laminated substrate is a laminated substrate having an end portion as shown in FIG. 5B in which a portion that is not in contact with the glass substrate (exposed region 104a) is present at the end portion of the adhesion layer.
- the results of the heat resistance evaluation are “OK” when no cracks having a length of 1 mm or more have occurred in the adhesion layer, and “No” when cracks having a length of 1 mm or more have occurred in the adhesion layer. NG ".
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Abstract
Description
一方、薄板化によりガラス基板の強度が不足すると、電子デバイスの製造工程において、ガラス基板のハンドリング性が低下する。
この方法によれば、ガラス基板が薄くてもハンドリング性を向上させ、適切な位置決め等を行ってガラス基板に配線等の電子デバイス用部材を形成することができ、さらに、所定の処理を終了した後に、ガラス基板から密着層および支持基材を剥離することで、薄板のガラス基板を用いて電子デバイスを製造できる。
ここで、本発明者らの検討によれば、積層基板を用いてLTPS-TFTや酸化物TFTを作製すると、密着層にクラック(ひび、割れ)が生じてしまい、このクラックに起因して、適正な製品が製造できない場合が有る。
本発明者らは、この現象について鋭意検討を重ねた。その結果、以下の知見を得た。
前述のように、積層基板100は、支持基材102に密着層104を形成し、密着層104にガラス基板106を積層して密着した構成を有する。
特許文献1にも記載されるように、積層基板100は、通常、ガラス基板106の割れ等の損傷を防止するため、図5(A)に示すように、支持基材102、密着層104およびガラス基板106を積層した後に、端部の面取りが行われる。
積層基板100においては、通常、支持基材102に比べて、ガラス基板106は薄い。そのため、積層基板100の面取りを行うと、図5(B)に示すように、密着層104の端部に、ガラス基板106に覆われない、剥き出しの領域104aが生じる。
この場合でも、砥石の形状、砥石の硬さ、積層基板の研削量、および、積層基板100の形状等によっては、密着層104とガラス基板106との界面において、ガラス基板106の端部(あるいはさらに密着層104の端部)が研削されてしまい、図6(A)の領域bの拡大図である図6(B)に概念的に示すように、密着層104の端部に、ガラス基板106に覆われない、剥き出しの領域104aが生じる。
本発明者らは、鋭意検討の結果、積層基板100を用いるLTPS-TFTや酸化物TFTの製造においては、550℃程度という高温のプロセスでの行った後の降温時に、密着層104のガラス基板106に覆われていない剥き出しの領域104aにクラックが生じ、さらに、このクラックが、ガラス基板106で覆われている領域まで伸びてしまう場合があることを見出した。
また、密着層104のクラックは、製品等の検査の際にノイズとなって、異物や欠陥等と判断される場合も有る。
密着層104の膜厚を小さくすることでクラックの発生を抑制することができる。しかしながら、密着層104の膜厚を小さくすると、積層基板の製造工程で発生する塵や基板に付着した異物などを積層基板(支持基材102および/またはガラス基板106と、密着層104との間)が噛み込むことによって形成される気泡が発生しやすくなる。気泡の径が大きかったり、数が多かったりした場合、LTPS-TFT等の電子デバイスを形成する際の加熱工程で気泡が膨らみ、剥離が発生してしまう。以上の事から、積層基板に含まれる気泡の径や数は一定以下にする必要があり、密着層104の厚さは大きい方が製造の効率(製品歩留り)が良くなる。この点を考慮すると、密着層104の厚さは、500nm以上が好ましく、2μm以上がより好ましい。
また、本発明は、この積層基板を用いた電子デバイスの製造方法を提供することも目的とする。
(1) 支持基材と、密着層と、基板と、をこの順で備え、
前記密着層は、前記基板側の面が、前記基板に接触している中央領域と、前記基板に接触していない端部領域とを有し、前記中央領域の厚さをT1、前記端部領域の厚さをT2とした際に、『T1×2/3>T2』を満たし、かつ、前記中央領域と端部領域との間に段差を有することを特徴とする積層基板。
(2) 前記密着層の中央領域T1の厚さが100μm以下である(1)に記載の積層基板。
(3) 端部が面取りされた形状を有する請求項(1)または(2)に記載の積層基板。
(4) 支持基材と、密着層と、基板と、をこの順で備え、
前記密着層の端面が凹状であることを特徴とする積層基板。
(5) 前記密着層は、前記基板側の面の全面が前記基板と接触している(4)に記載の積層基板。
(6) 端部が面取りされた形状を有する(4)または(5)に記載の積層基板。
(7) (1)~(3)のいずれか1項に記載の積層基板の前記基板に電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層基板を得る部材形成工程と、
前記電子デバイス用部材付き積層基板から前記支持基材および前記密着層を除去し、前記基板と前記電子デバイス用部材とを有する電子デバイスを得る分離工程と、を有する電子デバイスの製造方法。
(8) (4)~(6)に記載の積層基板の前記基板に電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層基板を得る部材形成工程と、
前記電子デバイス用部材付き積層基板から前記支持基材および前記密着層を除去し、前記基板と前記電子デバイス用部材とを有する電子デバイスを得る分離工程と、を有する電子デバイスの製造方法。
(9) 前記電子デバイス用部材が、低温ポリシリコン薄膜トランジスタまたは酸化物薄膜トランジスタである(7)または(8)に記載の電子デバイスの製造方法。
また、本発明によれば、この積層基板を用いた電子デバイスの製造方法を提供することもできる。
なお、本発明は、以下の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、以下の実施形態に種々の変形および改良を行うことができる。
図1(A)に示すように、この積層基板10は、支持基材12と、密着層14と、ガラス基板16とを、この順で有する。また、密着層14は、ガラス基板16側の面が、ガラス基板16と接触している中央領域14cと、ガラス基板16と接着していない面方向周辺部の端部領域14e(破線bで示す領域)とを有し、中央領域14cの厚さをT1、端部領域14eの厚さをT2とした際に、『T1×2/3>T2』を満たす。従って、積層基板10において、中央領域14cと端部領域14eとの間には、段差14sを有する。
本発明の第1の態様の積層基板10は、このような構成を有することにより、550℃程度という高温のプロセスを行うLTPS-TFTや酸化物TFTの製造に用いられても、密着層14にクラックが生じることを防止できる。
なお、図示例においては、電子デバイス用部品(電子デバイス)を形成される基板として、ガラス基板16を用いているが、本発明は、これに限定はされない。すなわち、本発明において、電子デバイスを形成される基板は、ガラス基板16以外にも、シリコン基板、ポリイミド基板などの樹脂基板等、電子デバイスにおいて電子デバイス用部品が形成される各種の基板が利用可能である。
なお、本発明の積層基板10は、通常、主面(最大面)は正方形もしくは長方形であり、端部の面取りは、通常、図示例のように4つの端面全てで行われる。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、端部の面取りを、3つの端面のみ、あるいは、2つの端面のみ、あるいは、1つの端面のみに行ったものでもよく、さらに、端部の面取りを行わないものであってもよい。また、密着層14の端部の形状も、少なくとも1つの端面において、後述する段差を有する形状であればよい。しかしながら、本発明では、4つの端面の全てで端部の面取りを行い、かつ、密着層14の端部の形状も、4つの端面の全てで後述する段差を有する形状であるのが好ましい。
なお、本発明の積層基板において、主面の形状は、正方形および長方形に限定されず、例えば円形等、各種の形状が利用可能である。円形の積層基板を用いる場合には、端部の面取りは、1/4周、半周、2/3周などの一部であってもよいが、好ましくは、円周の全域で面取りを行う。
以上の点に関しては、後述する、密着層の端面が凹状である本発明の第2の態様の積層基板でも同様である。
積層基板10は、後述する部材形成工程まで使用される。すなわち、積層基板10は、ガラス基板16の表面(密着層14と逆側の主面)に、電子デバイス用部材(電子デバイスを構成する部材)が形成されるまで使用される。その後、電子デバイス用部材が形成された積層基板10は、支持基材12および密着層14と、電子デバイス(電子デバイス用部材が形成されたガラス基板16)とに分離され、密着層14および支持基材12は電子デバイスを構成する部分とはならない。密着層14および支持基材12には、新たなガラス基板16が積層され、新たな積層基板10として再利用することができる。
本発明においては、固定と剥離可能な密着(積層)は剥離強度(剥離に要する応力)に違いがあり、固定は、密着に対し剥離強度が大きいことを意味する。つまり、密着層14と支持基材12との界面の剥離強度が、密着層14とガラス基板16との界面の剥離強度よりも大きくなる。言い換えると、剥離可能な密着とは、剥離可能であると同時に、固定されている面の剥離を生じさせることなく剥離可能であることも意味する。
具体的には、支持基材12と密着層14との界面は剥離強度(x)を有し、支持基材12と密着層14との界面に剥離強度(x)を越える引き剥がし方向の応力が加えられると、支持基材12と密着層14とが剥離する。また、密着層14とガラス基板16との界面は剥離強度(y)を有し、密着層14とガラス基板16との界面に剥離強度(y)を越える引き剥がし方向の応力が加えられると、密着層14とガラス基板16とが剥離する。
積層基板10(後述する電子デバイス用部材を形成した積層体も含む)においては、剥離強度(x)は、剥離強度(y)よりも高い。したがって、積層基板10に支持基材12とガラス基板16とを引き剥がす方向の応力が加えられると、積層基板10は、密着層14とガラス基板16との界面で剥離して、ガラス基板16と、密着層14を有する支持基材12とに分離する。
支持基材12に対する密着層14の付着力を高める方法は特に制限されず、例えば、後述するように、所定の成分を含む硬化性樹脂を支持基材12上で硬化(架橋硬化)させて密着層14を形成する方法が挙げられる。硬化の際の接着力で、支持基材12に対して高い結合力で結合した密着層14を形成することができる。
一方、密着層14のガラス基板16に対する結合力は、硬化性樹脂の硬化時に生じる結合力よりも低いのが通例である。したがって、支持基材12上で硬化性樹脂の層に硬化処理(加熱処理)を施して密着層14を形成し、その後、密着層14の面にガラス基板16を積層することにより、所望の剥離関係を満たす積層基板10を製造できる。
<支持基材>
支持基材12は、ガラス基板16を支持して補強し、後述する部材形成工程(電子デバイス用部材を製造する工程)において電子デバイス用部材の製造の際にガラス基板16の変形、傷付き、破損などを防止する。また、支持基材12は、薄板化によりガラス基板16の強度が不足することで、ガラス基板16自体のハンドリング性が低下しているが、支持基材12および密着層14とガラス基板16とを密着させることにより、このハンドリング性の低下の問題を解消している。
支持基材12としては、例えば、ガラス板、プラスチック板、金属板(例えば、SUS板)などが用いられる。通常、部材形成工程が熱処理を伴うため、支持基材12はガラス基板16との線膨張係数の差の小さい材料で形成されるのが好ましく、ガラス基板16と同一材料で形成されるのがより好ましく、支持基材12はガラス板であるのが好ましい。特に、支持基材12は、ガラス基板16と同じガラス材料からなるガラス板であるのが好ましい。
好ましくは、ガラス基板16の厚さ、および、密着層14の厚さ、ならびに、積層基板10の厚さに基づいて、支持基材12の厚さが選択される。例えば、現行の部材形成工程が厚さ0.5mmの基板を処理するように設計されたものであって、ガラス基板16の厚さと密着層14の厚さとの和が0.1mmの場合、支持基材12の厚さを0.4mmとする。支持基材12の厚さは、通常の場合、0.1~5.0mmが好ましい。
ガラス基板16の反りを安定的に低減するには、支持基材12は、反りが小さく、剛性が高いほうが、積層基板10の反りを制御するという観点から好ましい。ガラス基板16の基板と支持基材12が同一材質の場合には、支持基材12は、ガラス基板16の基板と面対称な反り形状を有してもよい。
支持基材12とガラス基板16との平均線膨張係数の差が大き過ぎると、部材形成工程における加熱冷却時に、積層基板10が激しく反ったり、支持基材12とガラス基板16とが剥離したりする可能性がある。支持基材12の材料がガラス基板16の材料と同じ場合、このような問題が生じるのを抑制することができる。
密着層14は、支持基材12とガラス基板16とを分離する操作が行われるまでガラス基板16と支持基材12とを密着すると共に、ガラス基板16などが分離操作によって破損するのを防止する。密着層14のガラス基板16側の面(主面)は、ガラス基板16(その一方の主面)と剥離可能に密着(積層)する。上述したように、密着層14はガラス基板16に弱い結合力で結合しており、その界面の剥離強度(y)は、密着層14と支持基材12との間の界面の剥離強度(x)よりも低い。
すなわち、ガラス基板16と支持基材12とを分離する際には、ガラス基板16と密着層14との界面で剥離し、支持基材12と密着層14との界面では剥離し難い。このため、密着層14はガラス基板16と密着するが、ガラス基板16を容易に剥離することができる表面特性を有する。すなわち、密着層14は、ガラス基板16に対してある程度の結合力で結合して、ガラス基板16と支持基材12とを密着させると共に、ガラス基板16を剥離する際には、ガラス基板16を破壊することなく、容易に剥離できる程度の結合力で結合している。
本発明では、この密着層14表面の容易に剥離できる性質を剥離性という。すなわち、密着層14とガラス基板16とは、剥離性を有する状態で密着(結合)している。一方、密着層14の支持基材12側の面(主面)は、支持基材12(その一方の主面)に、相対的に剥離しがたい結合力で結合している。すなわち、支持基材12と密着層14とは、相対的に剥離しがたい結合力で結合している。
従って、密着層14は、樹脂などで構成される有機層でも、無機層でもよい。以下、それぞれの場合について詳述する。
有機層としては、所定の樹脂を含む樹脂層であるのが好ましい。樹脂層を形成する樹脂の種類は特に制限されず、例えば、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、またはフッ素系樹脂が挙げられる。いくつかの種類の樹脂を混合して用いることもできる。なかでも、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂が好ましい。
付加反応型シリコーンとしては、主剤および架橋剤を含み、白金系触媒などの触媒の存在下で硬化する硬化性の組成物が好適に使用できる。付加反応型シリコーンの硬化は、加熱処理により促進される。付加反応型シリコーン中の主剤は、ケイ素原子に結合したアルケニル基(ビニル基など)を有するオルガノポリシロキサン(すなわち、オルガノアルケニルポリシロキサン。なお、直鎖状が好ましい)であるのが好ましく、アルケニル基などが架橋点となる。付加反応型シリコーン中の架橋剤は、ケイ素原子に結合した水素原子(ハイドロシリル基)を有するオルガノポリシロキサン(すなわち、オルガノハイドロジェンポリシロキサン。なお、直鎖状が好ましい)であるのが好ましく、ハイドロシリル基などが架橋点となる。
付加反応型シリコーンは、主剤と架橋剤の架橋点が付加反応をすることにより硬化する。なお、架橋構造に由来する耐熱性がより優れる点で、オルガノアルケニルポリシロキサンのアルケニル基に対する、オルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子に結合した水素原子のモル比が0.5~2であるのが好ましい。
白金族金属系触媒(ヒドロシリル化用白金族金属触媒)は、上記オルガノアルケニルポリシロキサン中のアルケニル基と、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサン中の水素原子とのヒドロシリル化反応を、進行・促進させるための触媒である。白金族金属系触媒としては、白金系、パラジウム系、ロジウム系などの触媒が挙げられ、特に白金系触媒を用いることが経済性、反応性の点から好ましい。
この縮合反応型シリコーンを用いて、加水分解・縮合反応(ゾルゲル反応)を進行させることにより、シリコーン樹脂を形成することができる。
ポリイミド樹脂の構造は特に制限されないが、下記式(1)で表される、テトラカルボン酸類の残基(X)とジアミン類の残基(A)とを有する繰り返し単位からなることが好ましい。
式(1)中、Xはテトラカルボン酸類からカルボキシ基を除いたテトラカルボン酸残基を表し、以下の式(X1)~(X4)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基からなるのが好ましい。なかでも、ポリイミド樹脂の耐熱性が優れる点で、Xの総数の50モル%以上(好ましくは、80~100モル%)が以下の式(X1)~(X4)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基からなるのがより好ましい。Xの総数の実質的に全数(100モル%)が以下の式(X1)~(X4)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基からなるのがさらに好ましい。
また、Aはジアミン類からアミノ基を除いたジアミン残基を表し、以下の式(A1)~(A8)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基からなるのが好ましい。なかでも、ポリイミド樹脂の耐熱性が優れる点で、Aの総数の50モル%以上(好ましくは、80~100モル%)が以下の式(A1)~(A8)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基からなるのとがより好ましい。Aの総数の実質的に全数(100モル%)が以下の式(A1)~(A8)で表される基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基からなるのがさらに好ましい。
また、有機層の平坦性を向上させるため、有機層にはレベリング剤が含まれていてもよい。レベリング剤の種類は特に限定されないが、代表的なものとして、フッ素系レベリング剤などが挙げられる。
無機層を構成する材料は特に制限されないが、例えば、酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物、炭窒化物、珪化物および弗化物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含むのが好ましい。中でも、ガラス基板16の剥離性がより優れる点で、酸化物を含むのが好ましい。
酸化物(好ましくは、金属酸化物)、窒化物(好ましくは、金属窒化物)、酸窒化物(好ましくは、金属酸窒化物)としては、例えば、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およびBaから選ばれる1種類以上の元素の酸化物、窒化物、酸窒化物が挙げられる。より具体的には、窒化酸化珪素(SiNxOy)、酸化チタン(TiO2)、酸化インジウム(In2O3)、インジウムセリウムオキサイド(ICO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ガリウム(Ga2O3)、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛スズ(ZTO)、ガリウム添加酸化亜鉛(GZO)などが挙げられる。
なお、炭化物としては、いわゆるカーボン材料であってもよく、例えば、フェノール樹脂などの樹脂成分を焼結して得られる炭化物であってもよい。
珪化物(好ましくは、金属珪化物)としては、例えば、Mo、W、および、Crから選ばれる1種以上の元素の珪化物が挙げられる。
弗化物(好ましくは、金属弗化物)としては、例えば、Mg、Y、La、および、Baから選ばれる1種以上の元素の弗化物が挙げられる。例えば、弗化マグネシウム(MgF2)などが挙げられる。
無機層のガラス基板16に接する面の表面粗さRa(算術平均粗さRa)は2.0nm以下であるのが好ましく、1.0nm以下であるのがより好ましい。下限値は特に制限されないが、0が最も好ましい。上記範囲であれば、ガラス基板16との密着性がより良好となり、ガラス基板16単独の場合に生じる吸着不良などをより抑制することができると共に、ガラス基板16の剥離性にも優れる。
表面粗さRaは、JIS B 0601(2001年改正)に従って測定される。
密着層14がプラズマ重合膜である場合、プラズマ重合膜を形成する材料は、CF4、CHF3、C2H6、C3H6、C2H2、CH3F、C4H8等のフルオロカーボンモノマー、メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、アセチレン、ベンゼン、トルエン等のハイドロカーボンモノマー、水素、SF6等が挙げられる。特に、フルオロカーボンモノマーまたはハイドロカーボンモノマーからなるプラズマ重合膜が好ましい。これらは、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。
この点に関しては、後に詳述する。
ガラス基板16には、特に制限されず、LCD、OLEDおよび太陽電池等の電子デバイスに用いられる公知のガラス基板が、全て利用可能である。
従って、ガラス基板16は、一般的なものであってよい。例えば、LCD、OLEDといった表示装置用のガラス基板としては、無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス板、旭硝子社製商品名「AN100」などが挙げられる。ガラス基板16は耐薬品性、耐透湿性に優れ、かつ、熱収縮率が低いものが好ましい。熱収縮率の指標としては、JIS R 3102(1995年改正)に規定されている線膨張係数が用いられる。
LCDなど、電子デバイスの製造において、ガラス基板16の主面(密着層14と逆側の主面)と、別の基板とを接着する場合には、その基板と、ガラス基板16の25~300℃における平均線膨張係数の差は、好ましくは10×10-7/℃以下であり、より好ましくは3×10-7/℃以下であり、さらに好ましくは1×10-7/℃以下である。差が大き過ぎると、部材形成工程における加熱冷却時に、積層基板10が激しく反ったり、支持基材12とガラス基板16とが剥離したりする可能性がある。支持基材12の材料がガラス基板16の材料と同じ場合、このような問題が生じるのを抑制することができる。なお、これらの基板の間には接着層など異なる層が存在してもよい。
ガラス基板16の厚さを0.5mm以下とすることにより、ガラス基板16に良好なフレキシブル性を与えることが可能である。ガラス基板16の厚さが0.2mm以下の場合、ガラス基板16をロール状に巻き取ることが可能である。
また、ガラス基板16の厚さは、ガラス基板16の製造が容易であること、ガラス基板16の取り扱いが容易であるなどの理由から、0.03mm以上が好ましい。
さらに、ガラス基板16の面積(主面の面積)は特に制限されないが、電子デバイスの生産性の点から、300cm2以上が好ましい。
本発明の積層基板10は、このような構成を有することにより、550℃程度という高温のプロセスを行うLTPS-TFTや酸化物TFTの製造に用いられても、密着層14にクラックが生じることを防止できる。
積層基板100の端部の面取りを行うと、図5(B)に示すように、密着層104の端部にガラス基板106に覆われない、剥き出しの領域104aが形成される。
本発明者らは、鋭意検討の結果、このような、密着層104がガラス基板106に覆われていない剥き出しの領域104aを有する積層基板100を用いて、550℃程度という高温でのプロセスが必要なLTPS-TFTや酸化物TFTを製造した場合には、高温でのプロセスを行った後の冷却時に、剥き出しの領域104aにクラックが生じ、このクラックが密着層104のガラス基板106に覆われている領域まで伸びてしまうことを見出したのは、前述のとおりである。
好ましくは、端部領域14eの厚さT2は、中央領域14cの厚さT1の1/2以下であり、より好ましくは、1/10以下である。
なお、端部領域14eの厚さは、全域で『T1×2/3>T2』を満たすものであれば、厚さが異なる領域が混在してもよい。
なお、積層基板10に生じる気泡に起因する製造の効率(歩留り)の低下を防止できる点では、密着層14の厚さは、500nm以上が好ましく、2μm以上がより好ましいのは、前述のとおりである。本発明の積層基板10によれば、密着層14をこのような厚さにした場合でも、LTPS-TFTや酸化物TFTの製造における高温でのプロセスを行われた後に生じる密着層14のクラックを抑制できる。
特に、密着層14が有機層である場合には、中央領域14cの厚さT1は100μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましい。
積層基板10の製造方法は特に制限されず、公知の方法が利用可能である。
一例として、支持基材12上に密着層14を形成する密着層形成工程と、密着層14上にガラス基板16を積層して積層基板を得る積層工程と、積層基板の端部の面取りを行う面取り工程と、端部領域14eを加工する端部加工工程と、を行って、積層基板10を製造する。
密着層形成工程は、支持基材12上に密着層14を形成する工程である。密着層14を形成する方法は特に制限されず、公知の方法を利用でき、密着層14を構成する材料の種類によって異なる。
例えば、密着層14が有機層である場合、有機層を作製する方法としては、例えば、硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物を支持基材12上に塗布して、硬化性樹脂組成物を硬化して支持基材12上に固定された密着層14を形成する方法(塗布法)や、フィルム状の密着層14を支持基材12の表面に固定する方法(貼り付け法)などが挙げられる。中でも、密着層14の支持基材12に対する接着強度がより優れる点で、塗布法が好ましい。塗布法において、支持基材12の表面に硬化性樹脂組成物層を形成する方法としては、例えば、硬化性樹脂組成物を支持基材12表面上にコートする方法が挙げられる。コートする方法としては、スプレーコート法、ダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、スクリーン印刷法、グラビアコート法などが挙げられる。
硬化方法は特に制限されず、使用される樹脂によって最適な硬化条件が選択される。通常、硬化方法としては、加熱処理が利用される。
なお、炭化物(カーボン材料)からなる無機層を作製する方法としては、例えば、フェノール樹脂などの樹脂成分を含む樹脂組成物を支持基材12上に塗布して、焼結処理を施して炭化させる方法も挙げられる。
製造条件は、使用される材料に応じて、適宜最適な条件が選択される。
積層工程は、密着層形成工程で得られた形成した密着層14の面上にガラス基板16を積層し、支持基材12と密着層14とガラス基板16とをこの順で備える積層基板を得る工程である(図5(A)参照)。
例えば、常圧環境下で密着層14の表面上にガラス基板16を重ねる方法が挙げられる。なお、必要に応じて、密着層14の表面上にガラス基板16を重ねた後、ロールやプレスを用いて密着層14にガラス基板16を圧着させてもよい。ロールまたはプレスによる圧着により、密着層14とガラス基板16の層との間に混入している気泡が比較的容易に除去されるので好ましい。
ガラス基板16を積層する際には、密着層14に接触するガラス基板16の表面を十分に洗浄し、クリーン度の高い環境で積層することが好ましい。クリーン度が高いほど、ガラス基板16の平坦性は良好となるので好ましい。
また、ガラス基板16を積層した後、必要に応じて、積層基板を所定のサイズに切断する切断工程を行ってもよい。
面取り工程は、ガラス基板16を積層した積層基板の端部の面取りを行う工程である(図5(A)参照)。
積層基板の端部の面取り方法は、特に制限されず、ガラス基板用の面取り機を用いる方法等、公知の方法を利用できる。
前述のように、ガラス基板16を積層した積層基板の端部の面取りを行うことにより、密着層14の端部(面方向の端部)には、ガラス基板16に覆われない、剥き出しの領域を生じる(図5(B)参照)。
端部加工工程は、剥き出しになっている密着層14の端部を加工して、中央領域14cと端部領域14eとの間で段差14sを有する状態で、端部領域14eの厚さT2を、中央領域14cの厚さT1の2/3未満(『T1×2/3>T2』を満たす厚さ)にし、本発明の積層基板10とする工程である。
また、砥石の形状の調節、研削位置の調節等によって、面取り工程と同時に、端部加工工程を行ってもよい。
あるいは、特に密着層14を無機層で形成する場合には、密着層形成工程において、まず、蒸着法等によって支持基材12の全面に端部領域14eの厚さT2の厚さの密着層を形成し、次いで、端部領域14eをマスキングして、中央領域14cのみに密着層14の形成を行うことにより、予め、段差14sを有し、かつ、端部領域14eの厚さT2を、中央領域14cの厚さT1の2/3未満とした密着層14を形成することで、密着層形成工程と端部加工工程とを同時に行ってもよい。この方法は、後述する図4(A)および図4(C)に示す積層基板等の製造において、有効である。
なお、図2(A)および図2(B)に示す積層基板20は、密着層の形状が異なる以外は、図1(A)等に示す前述の積層基板10と、基本的に同じ構成を有するので、同じ部材には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる部位を主に行う。
本発明の第2の態様の積層基板20は、このような構成を有することにより、前述の第1の態様の積層基板10と同様、550℃程度という高温のプロセスを行うLTPS-TFTや酸化物TFTの製造に用いられても、密着層14にクラックが生じることを防止できる。
また、密着層24も、端面の形状が異なる以外は、形成材料や厚さ等は、前述の積層基板10の密着層14と同様である。
積層基板20は、密着層24の端面が凹状であることにより、前述の積層基板10と同様、支持基材12と密着層14との熱膨張係数の差に起因して、加熱後の冷却の際に密着層14の剥き出しになっている領域に掛かる応力の影響を低減して、積層基板10が高温でのプロセスを行われた後に、密着層14にクラックが入ることを防止できる。
また、密着層24の端面24aは、厚さ方向の全域に渡って凹状であるのが好ましい。
積層基板20の端部加工工程は、面取り工程で生じた、端部(面方向の端部)のガラス基板16に覆われない剥き出しの領域(図5(B)参照)を有する密着層を、端面24aが凹状の密着層24とする、公知の方法が利用できる。
一例として、エッチング液を用いるウエットエッチングによって、ガラス基板16に覆われない剥き出しの領域を加工して、密着層の端部を加工して、端面24aが凹状の密着層24を形成する方法が例示される。また、密着層が熱分解する材料で形成されている場合には、面取り加工を行ったのち、積層基板を熱処理することで、密着層の端部を加工して、端面24aが凹状の密着層24を形成する方法が例示される。さらに、砥石の形状の調節、研削位置の調節等によって、面取り工程と同時に、端部加工工程を行って、端面24aが凹状の密着層24を形成してもよい。
図3に示す積層基板は、凹状の端面26aを有し、かつ、ガラス基板16に接触する中央領域26cとガラス基板16に接触しない端部領域26eとを有し、さらに、中央領域26cに比して端部領域26eの厚さが大幅に薄い密着層26を有する積層基板である。すなわち、本発明は、図1(B)に示される密着層14と、図2(B)に示される密着層24とを組み合わせたような密着層を有する構成も、利用可能である。
この場合においても、中央領域26cの厚さT1と端部領域26eの厚さT2とが『T1×2/3>T2』を満たすのが好ましい。
別の例として、図4(B)に端部の断面図を概念的に示す積層基板のように、ガラス基板16が支持基材12よりも小さく、密着層30がガラス基板16側の面の全面がガラス基板16と接触しており、かつ、密着層30の端面32aが、厚さ方向の全域に渡って凹状となっている構成も、利用可能である。
さらに、別の例として、図4(C)に端部の断面図を概念的に示す積層基板のように、ガラス基板16と支持基材12との大きさが同じで、密着層34が、ガラス基板16に接触する中央領域34cと、ガラス基板16に接触しないガラス基板16に覆われた端部領域34eとを有し、かつ、中央領域34cと端部領域34eとの間に段差34sを有し、かつ、中央領域34cの厚さT1と端部領域34eの厚さT2とが『T1×2/3>T2』を満たす構成も、利用可能である。
これらの積層基板も、公知の方法を利用して製造できる。一例として、前述の図1(A)等および図2(A)等に示す積層基板に準じる方法で製造すればよい。
ここで、表示装置用パネルとは、LCD、OLED、電子ペーパー、プラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションパネル、量子ドットLEDパネル、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)シャッターパネル等が含まれる。LCDとしては、TN型、STN型、FE型、TFT型、MIM型、IPS型、VA型等を含む。本発明は、基本的に、パッシブ駆動型およびアクティブ駆動型のいずれの表示装置の場合でも利用できる。
具体的には、積層基板のガラス基板に電子デバイス用部材を形成して電子デバイス用部材付き積層基板を製造し、得られた電子デバイス用部材付き積層基板から密着層のガラス基板側の界面を剥離面としてガラス基板を剥離することで、電子デバイスと、密着層を有する支持基材とに分離する。
積層基板のガラス基板上に電子デバイス用部材を形成して、電子デバイス用部材付き積層基板を製造する工程は、本発明の製造方法における部材形成工程である。
また、電子デバイス用部材付き積層基板から、密着層のガラス基板側の界面を剥離面としてガラス基板を剥離して、電子デバイスと、密着層および支持基材とに分離する工程は、本発明の製造方法における分離工程である。
部材形成工程は、積層基板10のガラス基板16(ガラス基板16の密着層14と反対の表面(ガラス基板16の上))に電子デバイス用部材を形成する工程である。
具体的には、電子デバイス用部材としては、表示装置用パネル、太陽電池、薄膜2次電池、または、表面に回路が形成された半導体ウェハ等の電子部品などに用いられる部材(例えば、表示装置用部材、太陽電池用部材、薄膜2次電池用部材、電子部品用回路)が挙げられる。
また、電子部品用回路用部材としては、CCDやCMOSなどの固体撮像素子では、導電部の金属、絶縁部の酸化ケイ素や窒化珪素等が挙げられる。
また、表示装置用部材としては、OLEDやTFT-LCDを構成する各種の部材を上げることができる。これらについては、後に詳述する。
その他、圧力センサ・加速度センサなど各種センサやリジッドプリント基板、フレキシブルプリント基板、リジッドフレキシブルプリント基板などに対応する各種部材等を挙げることができる。
これらの層の形成工程や処理工程は、具体的には、例えば、成膜処理、蒸着処理、封止板の接着処理等を利用して行えばよい。
TFT形成工程は、積層基板10のガラス基板16の上に、レジスト液を用いて、CVD法およびスパッタ法など、一般的な成膜法により形成される金属膜および金属酸化膜等にパターン形成して薄膜トランジスタ(TFT)を形成する工程である。CF形成工程は、TFT形成工程とは別の積層基板10のガラス基板16の上に、レジスト液をパターン形成に用いてカラーフィルタ(CF)を形成する工程である。貼り合わせ工程は、TFT形成工程で得られた電子デバイス用部材付き積層基板であるTFT付き積層基板10と、CF形成工程で得られた電子デバイス用部材付き積層基板であるCF付き積層基板10とを積層して貼り合わる工程である。
そのため、TFT形成工程で形成するTFTとしては、プロセスの最高温度が550℃程度となるLTPS-TFTおよび酸化物TFTが好適に例示される。この点に関しては、OLEDの製造において、スイッチング素子としてにTFTを形成する場合も同様である。さらに、以上の点に関しては、密着層の端面が凹状である本発明の第2の態様の積層基板を用いて、本発明の製造方法で電子デバイスを製造する場合も、同様である。
なお、TFT-LCDを製造する場合には、部材形成工程では、TFTやCFを形成する前に、必要に応じて、ガラス基板16を洗浄してもよい。洗浄方法としては、周知のドライ洗浄やウェット洗浄を用いることができる。
分離工程は、部材形成工程で得られた電子デバイス用部材付き積層基板から、密着層14とガラス基板16との界面を剥離面として、電子デバイス用部材付き積層基板から、ガラス基板16(電子デバイス)と、密着層14および支持基材12とに分離して、電子デバイスを得る工程である。
一例としてガラス基板16と密着層14との界面に鋭利な刃物状のものを差し込み、剥離のきっかけを与えた上で、水と圧縮空気との混合流体を吹き付け、剥離する方法が例示される。
好ましくは、電子デバイス用部材付き積層基板の支持基材12が上側、ガラス基板16(電子デバイス用部材)側が下側となるように定盤上に配置し、ガラス基板16側を定盤上に真空吸着し(両面に支持基材が積層されている場合は順次行う)、この状態で、まず、刃物をガラス基板16と密着層14との界面に侵入させる。その後、支持基材12側を複数の真空吸着パッドで吸着し、刃物を差し込んだ箇所付近から順に真空吸着パッドを上昇させる。そうすると密着層14とガラス基板16との界面や密着層14の凝集破壊面へ空気層が形成され、その空気層が界面や凝集破壊面の全面に広がり、支持基材12を容易に剥離することができる。
剥離のきっかけ形成や剥離にレーザーを使用してもよい。
また、ガラス基板16から剥離した密着層14および支持基材12は、新たなガラス基板16と積層して、本発明の積層基板10を製造することができる。
部材形成工程において全部材を形成する場合には、一例として、ガラス基板16に全部材を形成した積層基板10を作製して、その後、ガラス基板16に全部材を形成した積層基板10から、密着層14および支持基材12を剥離して、電子デバイスを製造する。また、ガラス基板16に全部材を形成した積層基板10を、2枚、組み合わせて、その後、2枚の積層基板10から密着層14および支持基材12を剥離して、電子デバイス用部材を形成したガラス基板16としてもよい。さらに、密着層14から剥離された、全部材が形成されたガラス基板16には、その剥離面(密着層14に接触していた面)に他の電子デバイス用部材が形成されてもよい。
他方、部材形成工程において部分部材を形成する際には、一例として、ガラス基板16に部分部材を形成した積層基板10を作製して、その後、ガラス基板16に部分部材を形成した積層基板10から、密着層14および支持基材12を剥離して、部分部材が形成されたガラス基板16とする。この部分部材が形成されたガラス基板16を、その後の工程で全部材が形成されたガラス基板16としてもよい。
[樹脂の合成]
1リットルのフラスコに、トリエトキシメチルシラン179g、トルエン300g、酢酸を5g加えて25℃で20分撹拌した後、60℃に加熱して12時間反応させた。
25℃に冷却した後、水を300g加えて反応粗液を3回洗浄した。反応粗液からトルエンを減圧留去しスラリー状態にした後、真空乾燥機で終夜乾燥することで、白色のオルガノポリシロキサン化合物である樹脂1を得た。
樹脂1を20g、硬化触媒としてアルミニウム(III)アセチルアセトナート(東京化成工業株式会社製)を0.6g、溶媒としてプロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート(関東化学株式会社製)30gを混合した後、孔径0.45μmのシリンジフィルターでろ過して、塗布溶液1を得た。
支持基材として、200×200mm、厚さ0.5mmのガラス板(旭硝子株式会社製、AN100)を用意した。
塗布溶液1を、支持基材の一面にスピンコート法で塗布して、ホットプレートを用いて100℃で10分加熱した。その後、オーブンを用いて、大気下において、250℃で30分間加熱し、支持基材12の一面に、膜厚6μmのシリコーン樹脂層からなる密着層を形成した(密着層形成工程)。
一方で、ガラス基板として、200×200mm、厚さ0.2mmのガラス板(旭硝子株式会社製、AN100)を用意した。
このガラス基板を密着層(シリコーン樹脂層)上に置き、貼合装置で貼り合わせ、積層基板を作製した(積層工程)。
得られた積層基板の4辺を基板端から20mmずつ切り落とした後、ガラス基板用面取り機を用いて端部を面取り加工した(面取り工程、図5(A)参照)。面取り加工した積層基板の端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図5(B)に示すような、端部において、密着層がガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)を有する積層基板が得られた。
作製した積層基板の端部をフッ酸系エッチング液に浸し、積層基板の端部の密着層(シリコーン樹脂層)をエッチングして(端部加工工程)、積層基板を製造した。
基板端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、密着層がエッチングされて、密着層の端面が図2(B)に示すように凹状の形状になっていた。
[樹脂の合成]
1リットルのフラスコに、トリエトキシメチルシラン150g、ジエトキシジメチルシラン21g、トルエン250g、酢酸を7g加えて25℃で20分撹拌した後、100℃に加熱して12時間反応させた。
25℃に冷却した後、水を300g加えて反応粗液を3回洗浄した。反応粗液からトルエンを減圧留去しスラリー状態にした後、真空乾燥機で終夜乾燥することで白色のオルガノポリシロキサン化合物である樹脂2を得た。樹脂2は、T単位の個数:D単位の個数=86:14(モル比)であった。
樹脂2を用いた以外は、実施例1と同様にして塗布溶液(塗布溶液2)を調製した。
[積層基板の作製]
塗布溶液2を用いた以外は、実施例1と同様に、密着層の形成、ガラス基板の積層、および、面取りを行って、積層基板を作製した。なお、密着層としてのシリコーン樹脂層の厚さは6μmとした。
面取り加工した積層基板の端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図5(B)に示すような、端部において、密着層がガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)を有する積層基板が得られた。
作製した積層基板の端部をシリコーン溶解剤KSR-2(関東化学株式会社製)に浸し、積層基板の端部の密着層(シリコーン樹脂層)をウェットエッチングして、積層基板を製造した。
基板端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、密着層がエッチングされて、密着層の端面が図2(B)に示すように凹型の形状になっていた。
[樹脂の合成]
1リットルのフラスコに、トリエトキシメチルシラン179g、トルエン300g,酢酸を5g加えて25℃で20分撹拌した後60℃に加熱して12時間反応させた。
25℃に冷却した後、水を300g加えて反応粗液を3回洗浄した。反応粗液にクロロトリメチルシラン70gを加えて25℃で20分撹拌した後、50℃に加熱して12時間反応させた。25℃に冷却した後、水を300g加えて反応粗液を3回洗浄した。反応粗液からトルエンを減圧留去しスラリー状態にした後、真空乾燥機で終夜乾燥することで白色のオルガノポリシロキサン化合物である樹脂3が得られた。樹脂3は、T単位の個数:M単位の個数=87:13(モル比)であった。
樹脂3を用いた以外は、実施例1と同様にして塗布溶液(塗布溶液3)を調整した。
[積層基板の作製]
塗布溶液3を用いた以外は、実施例1と同様にして密着層の形成、ガラス基板の積層、および、面取りを行って積層基板を作製した。なお、密着層としてのシリコーン樹脂層の厚さは10μmとした。
面取り加工した積層基板の端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図5(B)に示すような、端部において、密着層がガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)を有する積層基板が得られた。
オーブンを用いて、作製した積層基板を、大気下において400℃で60分間加熱し、端部の密着層(シリコーン樹脂層)を熱分解させて、積層基板を製造した。
基板端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、積層基板の端部の密着層が熱分解されて、密着の端面が図2(B)に示すように凹型の形状になっていた。
[積層基板の作製]
支持基材として、100×100mm、厚さ0.5mmのガラス板(旭硝子株式会社製、AN100)を用意した。
この支持基材の一面に、マグネトロンスパッタリング法を用いて膜厚500nmのITO層からなる密着層を形成した。
このガラス基板を密着層(ITO層)の上に置き、貼合装置で貼り合わせて、積層基板を作製した。
得られた積層基板の4辺を基板端から10mmずつ切り落とした後、ガラス基板用面取り機を用いて端部を面取り加工した。
面取り加工した積層基板の端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図5(B)に示すような、端部において、密着層がガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)を有する積層基板が得られた。
作製した積層基板の端部を塩酸と塩化第二鉄からなるエッチング液に浸し、積層基板の端部の密着層(ITO層)をエッチングして、積層基板を製造した。
基板端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、積層基板の端部の密着層がエッチングされて、密着層の端面が図2(B)に示すように凹型の形状になっていた。
[積層基板の作製]
実施例4と同様に、支持基材(ガラス板)、密着層(ITO層)およびガラス基板(ガラス板)を積層して、ITO層を接着層とした積層基板を作製して、基板端部を面取り加工した。
面取り加工した積層基板の端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図5(B)に示すような、端部において、密着層がガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)を有する積層基板が得られた。
作製した積層基板をドライエッチング装置に入れ、アルゴンと四フッ化炭素を用いて積層基板の端部の密着層(ITO層)をエッチングして、積層基板を作製した。
積層基板端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ガラス基板と接触していない密着層がエッチングされており、密着層の端部は図1(B)に示されるような段差を有する形状になっていた。エッチングされた領域(端部領域)の膜厚は50nmだった。
[積層基板の作製]
支持基材として、100×100mm、厚さ0.5mmのガラス板(旭硝子株式会社製、AN100)を用意した。
この支持基材の一面に、マグネトロンスパッタリング法を用いて膜厚500nmのICO層からなる密着層を形成した。なお、このマグネトロンスパッタ法においては、ターゲット材料として酸化インジウムおよび酸化セリウムを混合・焼結したものを用い、それぞれの含有量は酸化インジウムおよび酸化セリウムの合計質量に対して、酸化インジウムが80質量%であり、酸化セリウムが20質量%であった。得られた無機層中におけるセリウム元素の含有量は、無機層中の全金属元素に対して、12at%であった。
このガラス基板を密着層(ICO層)上に置き、貼合装置で貼り合わせ、積層基板を作製した。得られた積層基板の4辺を基板端から10mmずつ切り落とした後、ガラス基板用面取り機を用いて端部を面取り加工した。
面取り加工した積層基板の端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、図5(B)に示すような、端部において、密着層がガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)を有する積層基板が得られた。
作製した積層基板をドライエッチング装置に入れ、アルゴンと四フッ化炭素を用いて積層基板の端部の密着層(ITO層)をエッチングして、積層基板を作製した。
積層基板端部の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ガラス基板と接触していない密着層がエッチングされており、密着層の端部は図1(B)に示されるような段差を有する形状になっていた。エッチングされた領域(端部領域)の膜厚は50nmだった。
実施例1の積層基板において、密着層端部の加工(ウエットエッチング)を行わないものを比較例1とした。なお、この積層基板の密着層は、シリコーン樹脂層である。
すなわち、この積層基板は、密着層の端部にガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)が存在する、図5(B)に示すような端部を有する積層基板である。
実施例2の積層基板において、密着層端部の加工(ウエットエッチング)を行わないものを比較例2とした。なお、この積層基板の密着層は、シリコーン樹脂層である。
すなわち、この積層基板は、密着層の端部にガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)が存在する、図5(B)に示すような端部を有する積層基板である。
実施例3の積層基板において、密着層端部の加工(熱分解処理)を行わないものを比較例3とした。なお、この積層基板の密着層は、シリコーン樹脂層である。
すなわち、この積層基板は、密着層の端部にガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)が存在する、図5(B)に示すような端部を有する積層基板である。
実施例4の積層基板において、密着層端部の加工(ウエットエッチング)を行わないものを比較例4とした。なお、この積層基板の密着層は、ITO層である。
すなわち、この積層基板は、密着層の端部にガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)が存在する、図5(B)に示すような端部を有する積層基板である。
実施例6の積層基板において、密着層端部の加工(トライエッチング)を行わないものを比較例5とした。なお、この積層基板の密着層は、ICO層である。
すなわち、この積層基板は、密着層の端部にガラス基板と接触しない部分(剥き出しの領域104a)が存在する、図5(B)に示すような端部を有する積層基板である。
作製した実施例1~6、および、比較例1~5の積層基板を、窒素下において、550℃程度で10分加熱した。加熱後、室温まで冷却し、室温で1週間静置した。
その後、光学顕微鏡を用いて密着層のクラック発生の有無を確認した。
その結果、実施例1~6の積層基板では、密着層に長さ1mm以上のクラックは発生していなかった。
これに対して、比較例1~5の積層基板では、密着層に長さ1mm以上のクラックが発生していた。
結果を、下記の表に示す。なお、下記の表において、耐熱性評価の結果は、密着層に長さ1mm以上のクラックは発生していなかった場合を『OK』、密着層に長さ1mm以上のクラックが発生した場合を『NG』と示す。
12,102 支持基材
14,24,30,32,34,104 密着層
14c,26c,30c,34c 中央領域
14e,26e,30e,34e 端部領域
14s,30s,34s 段差
16,106 ガラス基板
24a,26a,32a 端面
104a 剥き出しの領域
Claims (9)
- 支持基材と、密着層と、基板と、をこの順で備え、
前記密着層は、前記基板側の面が、前記基板に接触している中央領域と、前記基板に接触していない端部領域とを有し、前記中央領域の厚さをT1、前記端部領域の厚さをT2とした際に、『T1×2/3>T2』を満たし、かつ、前記中央領域と端部領域との間に段差を有することを特徴とする積層基板。 - 前記密着層の中央領域T1の厚さが100μm以下である請求項1に記載の積層基板。
- 端部が面取りされた形状を有する請求項1または2に記載の積層基板。
- 支持基材と、密着層と、基板と、をこの順で備え、
前記密着層の端面が凹状であることを特徴とする積層基板。 - 前記密着層は、前記基板側の面の全面が前記基板と接触している請求項4に記載の積層基板。
- 端部が面取りされた形状を有する請求項4または5に記載の積層基板。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の積層基板の前記基板に電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層基板を得る部材形成工程と、
前記電子デバイス用部材付き積層基板から前記支持基材および前記密着層を除去し、前記基板と前記電子デバイス用部材とを有する電子デバイスを得る分離工程と、を有する電子デバイスの製造方法。 - 請求項4~6のいずれか1項に記載の積層基板の前記基板に電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層基板を得る部材形成工程と、
前記電子デバイス用部材付き積層基板から前記支持基材および前記密着層を除去し、前記基板と前記電子デバイス用部材とを有する電子デバイスを得る分離工程と、を有する電子デバイスの製造方法。 - 前記電子デバイス用部材が、低温ポリシリコン薄膜トランジスタまたは酸化物薄膜トランジスタである請求項7または8に記載の電子デバイスの製造方法。
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