JP2012051777A

JP2012051777A - フレキシブルガラス基板の製造方法及びフレキシブルガラス基板

Info

Publication number: JP2012051777A
Application number: JP2010197684A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yoshikawa; 実吉川
Original assignee: MICRO GIJUTSU KENKYUSHO KK; Micro Gijutsu Kenkyusho KK
Current assignee: MICRO GIJUTSU KENKYUSHO KK; Micro Gijutsu Kenkyusho KK
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2012-03-15

Abstract

【課題】ガスや水蒸気の透過を略１００％ガード可能であり、しかも柔軟性に優れたフレキシブルガラス基板の製造方法及びフレキシブルガラス基板を提供する。
【解決手段】ガラス基板１の一の面に製品サイズに切断するための切断溝Ｄを形成し、切断溝Ｄが形成されたガラス基板１の一の面に支持体３を仮着し、ガラス基板１の他の面をエッチング処理してガラス基板１を切断溝Ｄの底に達するまで薄肉化し、このエッチング処理後の他の面にフィルム基材５を貼合し、ガラス基板１の一の面に仮着された支持体３を剥離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスや水蒸気の透過を略１００％ガード可能であり、しかも柔軟性に優れ、さらに、製品サイズに切断をするのが容易なフレキシブルガラス基板の製造方法及びフレキシブルガラス基板に関する。

近年、液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子等のフラットパネルディスプレイ分野においては、耐破損性の向上、軽量化、薄肉化の要望から、透明高分子からなるプラスチックフィルムを従来のガラス基板と置き換える検討が続けられている。このようなフィルムとして例えば、特許文献１に記載した複屈折が小さいポリエーテルサルフォンフィルムにインジウム酸化物膜を形成したディスプレイ用の透明導電性フィルムがある。

しかしながら、プラスチックフィルムは、ガラスと比較して熱や吸湿による寸法変化が大きく、しかもガスや水蒸気を透過しやすいという問題がある。

そこで、本発明者は、ガスや水蒸気の透過を略１００％ガード可能なガラスをフィルムに貼合したガラスフィルム基板を発明した（非特許文献１参照）。このガラスフィルム基板は、ガラスとフィルムを貼り合わせ、ガラスのみをエッチング技術で厚さ０．１５ｍｍまで薄板化させることで、ガスや水蒸気のバリア効果が高く、その上、柔軟性に優れたこれまでにない曲がるガラス基板を実現させたものであった。

しかしながら、液晶表示素子や有機ＥＬ等のフラットパネルディスプレイや電子ペーパの薄肉化は更に進んでおり、本発明者においても前記非特許文献１に記載のガラスフィルム基板の更なる薄肉化を進めていた。

さらに、薄肉化されたガラスフィルム基板をタッチパネル等に製品化する場合、通常は薄肉化された後から製品サイズに切断するが、この切断をする際に例えばダイヤモンドカッタを使用して切断をした場合、ガラスにチッピングが発生する恐れがあり、また、レーザにより切断をするのであればある程度厚みがなければ切断することが困難である等切断加工においての問題が生じていた。

特開昭５９−１５８０１５号公報

「曲がるガラス―ＥＬ/電子ペーパー用部材―」、「ｏｎｌｉｎｅ」、2009年1月、株式会社ミクロ技術研究所、[平成21年10月７日検索]、インターネット＜URL：http：//www.microtc.com/randd/index.html＞

本発明は、前記ガラスフィルム基板の改良を図ったものであり、その目的とするところは、従来よりも飛躍的に薄肉化が図れ、かつ、ガスや水蒸気の透過を略１００％ガード可能であるとともに、可撓性に富み自由に大きく曲げることができるとともに、製品サイズに切断をするのが容易なフレキシブルガラス基板の製造方法及びフレキシブルガラス基板を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のフレキシブルガラス基板の製造方法は、ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成する工程と、上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に支持体を仮着する工程と、上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化する工程と、このエッチング処理後の他の面にフィルムを貼合する工程と、上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離する工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明のフレキシブルガラス基板の製造方法は、ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成する工程と、上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に成膜処理後パターンを形成し、この一の面に支持体を仮着する工程と、上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化する工程と、このエッチング処理後の他の面にフィルムを貼合する工程と、上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離する工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明のフレキシブルガラス基板は、ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成し、上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に支持体を仮着し、上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化し、このエッチング処理後の他の面にフィルム基材を貼合し、上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離してなることを特徴とする。

また、本発明のフレキシブルガラス基板は、ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成し、上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に成膜処理後パターンを形成し、この一の面に支持体を仮着し、上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化し、このエッチング処理後の他の面にフィルム基材を貼合し、上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離してなることを特徴とする。

本発明のフレキシブルガラス基板の製造方法あるいはフレキシブルガラス基板にあっては、ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成し、上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に支持体を仮着し、上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化し、このエッチング処理後の他の面にフィルムを貼合し、上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離するようにした。これにより、ガスや水蒸気の透過を略１００％ガード可能であるとともに、従来に比して飛躍的な薄肉化及び曲げ特性の向上が図れ、さらに、製品サイズに切断をするのが容易といった効果を奏する。

本発明のフレキシブルガラス基板の製造方法を説明するための図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明のフレキシブルガラス基板の製造方法を説明するための図である。なお、図１においては、（ｆ）に示すガラス基板はエッチングで削って薄くされた後のものであり、（ａ）に示すガラス基板とは厚み及び切断されている点において構成が異なるが、同一の符号を付している。

図１（ｆ）に示すように、本発明のフレキシブルガラス基板１０は、パターンＰが形成された極薄のガラス基板１にフィルム基材５が接着剤４により貼合されてなる。なお、ガラス基板１は、後述するように製品サイズに切断されている。

本発明のフレキシブルガラス基板１０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマパネルディスプレイ、タッチパネル、電子ペーパ等の薄型ディスプレイ等を製造する際に用いられるものである。

ガラス基板１へのパターンＰの形成方法としては既存の種々の手法が適用可能である。例えばそのような手法としては、インジウム−スズの複合酸化物（ＩＴＯ）を真空蒸着法やスパッタリング法等のドライプロセスにて成膜する方法、めっき処理、印刷パターン、各種メタル配線等がある。

本発明に用いられるフィルム基材５の材質は特に限定されない。例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン等を用いることができる。

また、本発明に用いられるフィルム基材５の厚さは特に限定されない。フレキシブル性を高めるためには厚さは５００μｍ以下が好ましく、強度を確保するためには１０μｍ以上であることが好ましく、取扱いの容易性から５０μｍ以上であることが好ましい。

次に、図１を参照してフレキシブルガラス基板１０の製造方法について詳細に説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基板１を用意する。このガラス基板１の厚みは特に限定されないが、加工性を考慮すると０．２〜０．７ｍｍの厚みのものが好適である。ガラス基板１の大きさは、例えば、板厚が０．２ｍｍであれば３００ｍｍ角、４００ｍｍ角、板厚が０．７ｍｍであれば１ｍ角のものを使用可能であり、この加工前のガラス基板１の大きさは、取扱い性を考慮すると、板厚との関係において適宜決定される。

次いで、このガラス基板１の一の面（図１（ｂ）中においては上面）に、ＣＶＤ、スパッタ、蒸着、めっき等により成膜処理をした後フォトエッチングまたは印刷等によりパターンＰを形成する。本発明においては、ガラス基板１の板厚が厚いままパターン加工が可能なため、基板サイズの大型化が可能である。また、パターン形成をする際には１５０℃°〜３５０℃の高温プロセスを要するので、プラスチックフィルムであれば耐熱性に問題が生じるが、本発明においては、フィルム基材５を貼合する前のガラス基板１に対しパターン加工をするので、耐熱性の面における問題は生じない。

また、本発明においては、この時点で、製品サイズに切断する位置に切断溝Ｄを形成する。この切断溝Ｄは、例えば、マスクをしてエッチングにより形成する方法が適用可能である。その他、フォトエッチング、レジスト印刷等でもよい。本実施形態においては、この切断溝Ｄの深さは、最終的な製品のガラス基板１の厚みと同じ、あるいはそれよりも若干浅くてもよいが、最終的な製品のガラス基板１の厚みよりも５〜１０μｍくらい深い方が好ましい。切断溝Ｄの深さが最終的なガラス基板１の厚みよりも若干浅い場合にはその部分を折ることも可能だからである。後述するように、薄肉化されたガラス基板１がこの切断溝Ｄにより製品サイズに切断されることになる。なお、切断はパターンを形成する前であっても後であってもよい。

続いて、図１（ｃ）に示すように、ガラス基板１のパターンＰが形成された面に、支持体３を接着剤２を介して仮着させる。支持体３はガラス板や樹脂の板が適用可能であるが、ある程度の腰があればフィルム材でもよい。なお、この接着剤２は、エッチングの際にエッチング液がガラス基板１と支持体３との間に入らないように機能することになるので、耐酸性のものである。

次に、図１（ｄ）に示すように、ガラス基板１の他の面（図１（ｄ）中においては下面）を、フッ酸等でエッチングして削って薄肉化加工をする。本発明においては、ガラス基板１の板厚が２〜１００μｍになるまで削る。本発明においては、ガラス基板１を支持体３に支持した状態でエッチング加工ができるので、前記非特許文献１に記載のガラスフィルム基板に比べて飛躍的に薄肉化が図れるようになった。また、本実施形態においては、この薄肉化加工により、切断溝Ｄの底に達するまでエッチングにより薄肉化が図られるとともに、切断溝Ｄにおいては図１（ｄ）に示すように切断溝Ｄの底が抜けた状態になる。よって、この薄肉化加工によりガラス基板１は製品サイズに切断されることとなる。

前記エッチング加工によりガラス基板１の厚さを所望の厚さまで削ったならば、次いで、図１（ｅ）に示すように、ガラス基板１の他の面（図１（ｅ）中においては下面）にフィルム基材５を接着剤４により貼合させる。接着剤４は、耐熱性のアクリル系の接着剤を用いている。

その後、図１（ｆ）に示すように、裏面側からフィルム基材５の所定箇所（図中△印）をレーザ等既存のフィルム切断方法により切断する。この際、既に切断溝Ｄが形成されているのでフィルム基材５のみを切断すればよい。次いで、図１（ｇ）に示すように、ガラス基板１の一の面に仮着させていた支持体３をガラス基板１から剥離する。すると、製品サイズの本発明のフレキシブルガラス基板１０が製造される。この剥離方法としては、例えば、熱による軟化ないし光による分解、刃物により剥離する等の方法が適用可能である。

以上説明したように、本発明のフレキシブルガラス基板は、ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成し、上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に支持体を仮着し、上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化し、このエッチング処理後の他の面にフィルムを貼合し、上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離するようにした。これにより、ガスや水蒸気の透過を略１００％ガード可能であるとともに、従来に比して飛躍的な薄肉化及び曲げ特性の向上が図れ、さらに、製品サイズに切断をするのが容易といった効果を奏する。

また、本発明のフレキシブルガラス基板は、有機ＥＬ、タッチパネル、フラットパネルディスプレイや電子ペーパの分野だけでなく、広く、電子、電気、電池、光学部材等の分野においてフィルム代用品としても適用可能である。また、前記においては、ガラス基板にパターンが形成される形態のみを説明したが、本発明のフレキシブルガラス基板は、ガラス基板に成膜処理のみを行うあるいは全く何ら表面には加工をしない形態にも適用可能である。

１ガラス基板
２接着剤
３支持体
４接着剤
５フィルム基材
１０フレキシブルガラス基板
Ｄ切断溝
Ｐパターン

Claims

ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成する工程と、
上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に支持体を仮着する工程と、
上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化する工程と、
このエッチング処理後の他の面にフィルムを貼合する工程と、
上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離する工程と、を含むこと
を特徴とするフレキシブルガラス基板の製造方法。
ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成する工程と、
上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に成膜処理後パターンを形成し、この一の面に支持体を仮着する工程と、
上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化する工程と、
このエッチング処理後の他の面にフィルムを貼合する工程と、
上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離する工程と、を含むこと
を特徴とするフレキシブルガラス基板の製造方法。
ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成し、
上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に支持体を仮着し、
上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化し、
このエッチング処理後の他の面にフィルム基材を貼合し、
上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離してなること
を特徴とするフレキシブルガラス基板。
ガラス基板の一の面に製品サイズに切断するための切断溝を形成し、
上記切断溝が形成されたガラス基板の一の面に成膜処理後パターンを形成し、この一の面に支持体を仮着し、
上記ガラス基板の他の面をエッチング処理して該ガラス基板を上記切断溝の底に達するまで薄肉化し、
このエッチング処理後の他の面にフィルム基材を貼合し、
上記ガラス基板の一の面に仮着された支持体を剥離してなること
を特徴とするフレキシブルガラス基板。