层叠体、层叠体的制造方法及柔性电子器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种即使是大面积，在耐热高分子膜与无机基板之间也稳定，具有低粘合力，且起泡缺陷少，可用作用于制作大面积高精细的柔性电子器件的临时支撑体的层叠体。一种层叠体，其特征在于，是依次具有无机基板、含氨基的硅烷偶联剂层、耐热高分子膜的层叠体，从所述无机基板将所述耐热高分子膜进行90

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠体、层叠体的制造方法及柔性电子器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种层叠体、层叠体的制造方法及柔性电子器件的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，以半导体元件、MEMS元件、显示元件等功能元件的轻量化、小型
·
薄型化、挠性化为目的，在高分子膜上形成这些元件的技术开发正在积极地进行。即，作为信息通信设备(广播设备、移动无线、便携通信设备等)、雷达、高速信息处理装置等之类的电子部件的基材材料，以往使用了具有耐热性且可应对信息通信设备的信号频带的高频化(达到GHz频带)的陶瓷，但由于陶瓷不是柔性，也不易薄型化，因此存在可适用领域受限的缺点，因此最近使用高分子膜作为基板。
[0003]当在高分子膜表面形成半导体元件、MEMS元件、显示元件等功能元件时，理想的是利用作为高分子膜特性的挠性的所谓辊对辊工艺进行加工。然而，在半导体产业、MEMS产业、显示产业等业界，迄今为止，以晶片基体或玻璃基板基体等刚性的平面基板为对象的工艺技术被构建。因此，为了利用现有的基础设施在高分子膜上形成功能元件，使用了将高分子膜贴合在例如由玻璃板、陶瓷板、硅晶片、金属板等无机物构成的刚性的支撑体(无机基板)，在其上形成所期望的元件后从支撑体剥离的工艺。
[0004]然而，在将高分子膜与由无机物构成的支撑体贴合而成的层叠体上形成期望的功能元件的工艺中，该层叠体大多暴露在高温下。例如，在形成多晶硅、氧化物半导体等功能元件时，需要在200℃～600℃左右的温度范围的工序。此外，在氢化非晶硅薄膜的制作中，有时200～300℃左右的温度会施加于膜，进一步为了加热非晶硅进行脱氢化而制成低温多晶硅，有时需要450℃～600℃左右的加热。因此，构成层叠体的高分子膜要求耐热性，但作为现实问题，在该高温区域可耐受实际使用的高分子膜有限。另外，高分子薄膜与支撑体的贴合通常考虑使用粘接剂、粘合剂，这时高分子薄膜与支撑体的接合面(即贴合用的粘接剂、粘合剂)也要求耐热性。但是，由于通常的贴合用的粘接剂、粘合剂不具有充分的耐热性，因此在功能元件的形成温度高的情况下，不能应用利用粘合剂、粘接剂的贴合。
[0005]由于不存在具有充分的耐热性的粘接剂或粘合剂，因此在以往上述用途中，采用将高分子溶液或高分子的前体溶液涂布到无机基板上并在无机基板上使其干燥、固化而成膜化的用于该用途的技术。然而，通过该方法得到的高分子膜脆而容易破裂，因此，形成于高分子膜表面的功能元件在从无机基板剥离时多会被破坏。特别是从无机基板剥离大面积的膜非常困难，几乎无法获得工业上成立的成品率。鉴于这种情况，作为用于制造在柔性基板上形成有功能元件的所谓柔性电子器件的高分子膜与无机基板的层叠体，提出了将耐热性优异强韧且能够薄膜化的聚酰亚胺膜通过硅烷偶联剂贴合在无机基板而成的层叠体(例如，参照专利文献1～3)。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第5152104号公报
专利文献2：日本专利第5304490号公报专利文献3：日本专利第5531781号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的问题
[0007]在上述的层叠体中，意图通过在无机基板与耐热高分子膜之间夹设含硅烷偶联剂的层，从而防止在器件形成前及形成中无机基板从聚酰亚胺膜剥离，并且在器件形成后容易地将无机基板从聚酰亚胺膜剥离。然而，高分子膜与无机基板的粘合力因硅烷偶联剂的厚度而变动，因此很难在大面积上以均匀的粘合强度控制两者的粘合力。即，在大型基板中难以将硅烷偶联剂涂布为均匀的厚度，特别是在被称为4.5代的具有730mm
×
920mm以上尺寸的玻璃基板中，与四代(660mm
×
800mm)尺寸相比，难度非常高，工业生产上存在很多问题。解决问题的技术方案
[0008]鉴于这样的状况，本专利技术人等经过深入研究，结果发现了即使在超过4.5代尺寸的大面积中，也能够容易地极薄且均匀地控制硅烷偶联剂的厚度，进一步能够得到发泡缺陷少且高品质的层叠体的制造方法。此外，通过本专利技术的制造方法，发现了通过极其均质的极薄硅烷偶联剂层能够实现层叠有耐热高分子膜和无机基板的层叠体，进一步通过使用该层叠体，能够制造出高品质的柔性电子器件。即，本专利技术具有以下构成。[1]一种层叠体，其特征在于，是依次具有无机基板、含氨基的硅烷偶联剂层、耐热高分子膜的层叠体，从所述无机基板将所述耐热高分子膜进行90
°
剥离后的无机基板侧的剥离面的氮元素成分比例大于3.5原子％且为11原子％以下。[2]根据[1]所述的层叠体，其特征在于，从所述层叠体将所述耐热高分子膜剥离时利用90
°
剥离法的粘合强度为0.06N/cm以上0.25N/cm以下。[3]根据[1]或[2]所述得层叠体，其特征在于，所述无机基板表面粗糙度Ra为1nm以上且1000nm以下。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述耐热高分子膜为聚酰亚胺膜。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的层叠体，其特征在于，该层叠体的起泡缺陷密度为每平方米5处以下。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述耐热高分子膜为长方形，面积为0.65平方米以上，长方形的一边至少为700mm以上。[7]一种层叠体的制造方法，所述层叠体依次具有无机基板、含氨基的硅烷偶联剂层、耐热高分子膜，其特征在于，至少具有以下工序：(1)在无机基板至少一个表面上涂布含氨基的硅烷偶联剂的工序；(2)向所述无机基板的硅烷偶联剂涂布面和/或耐热高分子膜的粘合面侧供给水性介质的工序；(3)将所述无机基板的硅烷偶联剂涂布面与耐热高分子膜重叠的工序；(4)将所述水性介质从无机基板的硅烷偶联剂涂布面与耐热高分子膜的粘合面之
间挤出的同时对两者加压的工序。[8]一种层叠体的制造方法，所述层叠体依次具有无机基板、含氨基的硅烷偶联剂层、耐热高分子膜，其特征在于，至少具有以下工序：(1)在耐热性高分子膜的至少一个表面上涂布含氨基的硅烷偶联剂的工序；(2)向无机基板的粘合面侧和/或耐热高分子膜的硅烷偶联剂涂布面供给水性介质的工序；(3)将所述无机基板与耐热性高分子膜的硅烷偶联剂涂布面重叠的工序；(4)将所述水性介质从无机基板的粘合面与耐热高分子膜的硅烷偶联剂涂布面之间挤出的同时对两者加压的工序。[9]一种柔性电子器件的制造方法，其包括如下工序：在所述[7]或[8]所述的制造工序中得到的层叠体的与耐热高分子膜的与无机基板的粘合面相反一侧的表面上形成功能元件的工序。专利技术的效果
[0009]如在现有技术中所说明的，在用于制造柔性电子器件的耐热高分子膜与主要为玻璃板等无机基板的层叠体中，特别是在大面积上难以均匀地涂布硅烷偶联剂，作为结果，难以均匀适当地控制耐热高分子膜与无机基板的粘合强度。然而，根据本专利技术，可以将该粘合强度控制在0.06N/cm以上0.25N/cm以下的范围，进一步难以产生上述耐热高分子膜与上述无机基板之间的发泡缺陷，能够实现面积为0.65平方米以上的长方形且至少一边为700mm以上的大面积层叠体，进一步通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠体，其特征在于，是依次具有无机基板、含氨基的硅烷偶联剂层、耐热高分子膜的层叠体，从所述无机基板将所述耐热高分子膜进行90
°
剥离后的无机基板侧的剥离面的氮元素成分比例大于3.5原子％且为11原子％以下。2.根据权利要求1所述的层叠体，其特征在于，从所述层叠体将所述耐热高分子膜剥离时利用90
°
剥离法的粘合强度为0.06N/cm以上0.25N/cm以下。3.根据权利要求1或2所述的层叠体，其特征在于，所述无机基板的表面粗糙度Ra为1nm以上1000nm以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述耐热高分子膜为聚酰亚胺膜。5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述层叠体的起泡缺陷密度为每平方米12处以下。6.根据权利要求1～5中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述层叠体为长方形，面积为0.65平方米以上，长方形的一边至少为700mm以上。7.一种层叠体的制造方法，所述层叠体依次具有无机基板、含氨基的硅烷偶联剂层、耐热高分子膜，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥山哲雄，应矢量之，德田桂也，
申请(专利权)人：东洋纺株式会社，
类型：发明
国别省市：