JP5907168B2 - 積層体の製造方法、および積層体 - Google Patents
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Description
本発明は、積層体の製造方法、および積層体に関する。
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などの表示パネル、太陽電池、薄膜２次電池などの電子デバイスは、薄型化、軽量化が要望されており、これらの電子デバイスに用いられる基板の薄板化が進行している。薄板化によって基板の剛性が低くなると、基板のハンドリング性が悪くなる。加えて、薄板化により基板の厚さが変わると、既存の設備を用いた電子デバイスの製造が困難になる。
そこで、基板に補強板を貼り付けて積層体ブロックとし、積層体ブロックの基板上に、所定の機能層（例えば、導電層）を形成し、その後、積層体ブロックの基板から補強板を剥離する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。該方法によれば、基板のハンドリング性を確保でき、且つ、既存の設備を用いた薄型の電子デバイスの製造ができる。
補強板は、基板に剥離可能に結合する樹脂層と、樹脂層を介して基板を支持する支持板とを有する。樹脂層は、流動性を有する樹脂組成物を支持板上に塗布し、硬化させて形成される。樹脂組成物は、例えば、シリコーン樹脂組成物であって、ビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンと、ハイドロシリル基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサンとを含み、白金触媒の存在下で加熱硬化される。この樹脂組成物の硬化物からなる樹脂層は、耐熱性や易剥離性に優れている。
図６は、従来の積層体ブロックの側面図である。積層体ブロック１１１は、基板１１２と、基板１１２を補強する補強板１１３とを有する。補強板１１３は、基板１１２に剥離可能に結合する樹脂層１１４と、樹脂層１１４を介して基板１１２を支持する支持板１１５とを有する。積層体ブロック１１１の耐衝撃性の向上を目的として、積層体ブロック１１１の側縁部は面取り加工される。
図７は、図６に示す積層体ブロックの側縁部を面取り加工する方法を示す平面図である。図８は、図６に示す積層体ブロックの側縁部を面取り加工する方法を示す側面図である。
積層体ブロック１１１の側縁部１１１ａは、砥石１２１で研削される。砥石１２１は円板状の回転砥石であり、その外周面１２１ａには、全周に亘って研削溝１２２（図８）が形成されている。研削溝１２２の壁面１２２ａと積層体ブロック１１１の側縁部１１１ａとが当接された状態で、砥石１２１が砥石１２１の周方向（図７のＸ方向）に回転されながら、積層体ブロック１１１に対して相対的に移動（図７のＹ方向）されることにより、積層体ブロック１１１の側縁部１１１ａが研削溝１２２の形状と同じ形状に研削される。
研削面である壁面１２２ａは、樹脂層１１４および基板１１２の界面１１６、ならびに、樹脂層１１４および支持板１１５の界面１１７に対し垂直に当接される。この場合、界面１１６および界面１１７の少なくとも一方の近傍において、基板１１２および支持板１１５の少なくとも一方の角部が欠けることがあった。
壁面１２２ａに含まれる砥粒によって、積層体ブロック１１１の側面にマイクロクラック１１８が生じ、このマイクロクラック１１８が界面１１６および界面１１７の少なくとも一方に達するためである。マイクロクラック１１８は、図８に示すように、壁面１２２ａに対し斜めに伸展する傾向がある。
図９は、図７に示す積層体ブロックの側縁部を面取り加工することにより得られる積層体の側面図である。図９において、研削前の積層体ブロックの状態を２点鎖線で示す。
積層体ブロック１１１の側縁部１１１ａを研削することにより得られる積層体１３１は、積層体ブロック１１１と同様に、基板１３２と補強板１３３とを有し、補強板１３３は樹脂層１３４と支持板１３５とを有する。積層体１３１の側面には、研削中に生じるマイクロクラック１１８（図８）によって、凹み１３９が形成されている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、研削による欠けの発生を低減可能な積層体の製造方法および側面に付着したコーティング液の除去が容易である積層体を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、
基板と、該基板を補強する補強板とを有し、該補強板が前記基板に剥離可能に結合する樹脂層および該樹脂層を介して前記基板を支持する支持板を有する積層体ブロックの側縁部を面取り加工することにより積層体を得る、積層体の製造方法であって、
前記積層体ブロックの側縁部を円板状又は円筒状の回転する砥石で研削する研削工程を有し、
該研削工程において、前記砥石の研削面は、前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面に対し、斜めに当接される積層体の製造方法を提供する。
さらに、本発明は、基板と、該基板を補強する補強板とを有し、該補強板が前記基板に剥離可能に結合する樹脂層および該樹脂層を介して前記基板を支持する支持板を有する積層体であって、
前記積層体の砥石で研削した後の側面が、前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面に対し、斜めに交わる積層体を提供する。
基板と、該基板を補強する補強板とを有し、該補強板が前記基板に剥離可能に結合する樹脂層および該樹脂層を介して前記基板を支持する支持板を有する積層体ブロックの側縁部を面取り加工することにより積層体を得る、積層体の製造方法であって、
前記積層体ブロックの側縁部を円板状又は円筒状の回転する砥石で研削する研削工程を有し、
該研削工程において、前記砥石の研削面は、前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面に対し、斜めに当接される積層体の製造方法を提供する。
さらに、本発明は、基板と、該基板を補強する補強板とを有し、該補強板が前記基板に剥離可能に結合する樹脂層および該樹脂層を介して前記基板を支持する支持板を有する積層体であって、
前記積層体の砥石で研削した後の側面が、前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面に対し、斜めに交わる積層体を提供する。
本発明によれば、研削による欠けの発生を低減可能な積層体の製造方法および側面に付着したコーティング液の除去が容易である積層体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図において、同一のまたは対応する構成には同一のまたは対応する符号を付して、説明を省略する。
（積層体ブロック）
図１は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法で用いられる積層体ブロックの側面図である。
図１は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法で用いられる積層体ブロックの側面図である。
図１に示すように、積層体ブロック１１は、基板１２と、基板１２を補強する補強板１３とを有する。補強板１３は、基板１２に剥離可能に結合する樹脂層１４と、樹脂層１４を介して基板１２を支持する支持板１５とで構成される。基板１２の側面、樹脂層１４の側面、および支持板１５の側面は、面一になっている。
積層体ブロック１１は、後述の加工方法で加工された後、基板１２を製品構造の一部として有する製品の製造に用いられる。補強板１３は、製品の製造工程の途中で、基板１２から剥離され、製品構造の一部とはならない。製品としては、例えば表示パネル、太陽電池、薄膜２次電池などの電子デバイスが挙げられる。
積層体ブロック１１は、従来の基板（補強板によって補強されていない基板）を処理する処理設備を用いて電子デバイスを製造するため、従来の基板と略同一の厚さを有してよい。例えば、現行の電子デバイスの製造工程が厚さ０．５ｍｍの基板を処理するように設計されたものであって、基板１２の厚さと樹脂層１４の厚さとの和が０．１ｍｍの場合、支持板１５の厚さを０．４ｍｍとする。以下、図１に基づいて、各構成について説明する。
（基板）
基板１２は、電子デバイス用の基板である。基板１２の表面には、電子デバイスの製造工程において、所定の機能層（例えば、導電層）が形成される。機能層の種類は、電子デバイスの種類に応じて選択され、複数の機能層が基板１２上に順次積層されてもよい。
基板１２は、電子デバイス用の基板である。基板１２の表面には、電子デバイスの製造工程において、所定の機能層（例えば、導電層）が形成される。機能層の種類は、電子デバイスの種類に応じて選択され、複数の機能層が基板１２上に順次積層されてもよい。
基板１２の種類は、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂基板、金属基板、半導体基板などが挙げられる。これらの中でも、ガラス基板が好ましい。ガラス基板は耐薬品性、耐透湿性に優れ、且つ、線膨張係数が小さいからである。線膨張係数が大きいと、電子デバイスの製造工程は加熱処理を伴うことが多いので、様々な不都合が生じやすい。例えば、加熱下でＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成された基板１２を冷却すると、基板１２の熱収縮によって、ＴＦＴの位置ずれが過大になるおそれがある。
ガラス基板は、ガラス原料を溶融し、溶融ガラスを板状に成形して得られる。このような成形方法は、一般的なものであってよく、例えばフロート法、フュージョン法、スロットダウンドロー法、フルコール法、ラバース法等が用いられる。また、特に厚さが薄いガラス基板は、いったん板状に成形したガラスを成形可能温度に加熱し、延伸等の手段で引き伸ばして薄くする方法（リドロー法）で成形して得られる。
ガラス基板のガラスとしては、特に限定されないが、例えば、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、高シリカガラス、その他の酸化ケイ素を主な成分とする酸化物系ガラスなどが挙げられる。酸化物系ガラスとしては、酸化物換算による酸化ケイ素の含有量が４０〜９０質量％のガラスが好ましい。
ガラス基板のガラスとしては、電子デバイスの種類やその製造工程に適したガラスが採用されることが好ましい。例えば、液晶ディスプレイ用のガラス基板は、アルカリ金属成分を実質的に含まないガラス（無アルカリガラス）からなることが好ましい。このように、ガラス基板のガラスは、適用される電子デバイスの種類およびその製造工程に基づいて適宜選択される。
樹脂基板の樹脂は、結晶性樹脂であっても、非結晶性樹脂であってもよく、特に限定されない。
上記結晶性樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂であるポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、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、もしくはシンジオタクティックポリスチレンなどが挙げられ、熱硬化性樹脂ではポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリルなどが挙げられる。
上記非結晶性樹脂として、例えば、熱可塑性樹脂であるポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂などが挙げられ、熱硬化性樹脂ではポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、もしくは熱可塑性ポリイミドが挙げられる。
樹脂基板の樹脂としては、非結晶性で熱可塑性の樹脂が特に好ましい。
基板１２の厚さは、基板１２の種類に応じて設定される。例えば、ガラス基板の場合、電子デバイスの軽量化、薄板化のため、好ましくは０．７ｍｍ以下であり、より好ましくは０．３ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．１ｍｍ以下である。０．７ｍｍ超の場合、ガラス基板の薄型化および／または軽量化の要求を満たせない。０．３ｍｍ以下の場合、ガラス基板に良好なフレキシブル性を与えることが可能である。０．１ｍｍ以下の場合、ガラス基板をロール状に巻き取ることが可能である。また、ガラス基板の厚さは、ガラス基板の製造が容易であること、ガラス基板の取り扱いが容易であること等の理由から、０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。
（樹脂層）
樹脂層１４は、基板１２に密着されると、剥離操作が行われるまで、基板１２の位置ずれを防止する。樹脂層１４は剥離操作によって基板１２から容易に剥離する。基板１２を容易に剥離することで、基板１２の破損を防止でき、また、意図しない位置（樹脂層１４と支持板１５との間）での剥離を防止できる。本明細書において、密着とは剥離可能に結合することを意味する。ここで、剥離可能に結合するとは、基板１２を樹脂層１４から剥離するとき、支持板１５を樹脂層１４から剥離させずに、基板１２を樹脂層１４から剥離できることを意味する。つまり、支持板１５と樹脂層１４との結合力が、基板１２と樹脂層１４との結合力よりも大きいことを意味する。
樹脂層１４は、基板１２に密着されると、剥離操作が行われるまで、基板１２の位置ずれを防止する。樹脂層１４は剥離操作によって基板１２から容易に剥離する。基板１２を容易に剥離することで、基板１２の破損を防止でき、また、意図しない位置（樹脂層１４と支持板１５との間）での剥離を防止できる。本明細書において、密着とは剥離可能に結合することを意味する。ここで、剥離可能に結合するとは、基板１２を樹脂層１４から剥離するとき、支持板１５を樹脂層１４から剥離させずに、基板１２を樹脂層１４から剥離できることを意味する。つまり、支持板１５と樹脂層１４との結合力が、基板１２と樹脂層１４との結合力よりも大きいことを意味する。
樹脂層１４は、支持板１５との結合力が、基板１２との結合力よりも相対的に高くなるように形成される（形成方法の詳細は後述）。これによって、剥離操作が行われる際に、積層体ブロック１１が意図しない位置（樹脂層１４と支持板１５との間）で剥離するのを防止できる。
樹脂層１４と基板１２との間での初期剥離強度は、電子デバイスの製造工程に応じて設定される。例えば基板１２に板厚０．０５ｍｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、カプトン２００ＨＶ）を用いた場合、下記のピール試験にて、初期剥離強度の下限値は０．３Ｎ／２５ｍｍ、好ましくは０．５Ｎ／２５ｍｍ、より好ましくは１Ｎ／２５ｍｍである。また、初期剥離強度の上限値は１０Ｎ／２５ｍｍ、好ましくは５Ｎ／２５ｍｍである。ここで、「初期剥離強度」とは、積層体ブロック１１の作製直後の剥離強度をいい、室温で測定した剥離強度をいう。
初期剥離強度が０．３Ｎ／２５ｍｍ以上であると、意図しない分離を十分に制限できる。一方、初期剥離強度が１０Ｎ／２５ｍｍ以下であると、樹脂層１４と基板１２との位置関係を修正する場合などに、基板１２から樹脂層１４を剥離するのが容易になる。
なお、ピール試験は、次の測定方法により表される。
縦２５ｍｍ×横７５ｍｍの支持板１５上の全面に樹脂層１４を形成し、縦２５ｍｍ×横５０ｍｍの基板１２を、支持板１５と基板１２との一方の縦の面が揃うように積層した物を評価サンプルとする。そして、この評価サンプルの基板１２の樹脂層１４側の面に対向する面を両面テープで検査台の端に固定したうえで、はみ出している支持板（縦２５×横２５ｍｍ）の中央部を、デジタルフォースゲージを用いて垂直に突き上げ、剥離強度を測定する。
樹脂層１４と基板１２との間での加熱後の剥離強度は、電子デバイスの製造工程によるが、上記のピール試験にて、例えば８．５Ｎ／２５ｍｍ以下であることが好ましく、７．８Ｎ／２５ｍｍ以下がより好ましく、４．５Ｎ／２５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、「加熱後の剥離強度」とは、樹脂層１４が３５０℃（薄膜トランジスタを構成するアモルファスシリコン層の形成温度に相当）で加熱された後に、室温で測定した剥離強度をいう。
加熱後の剥離強度が０．３Ｎ／２５ｍｍ以上であると、意図しない分離を十分に制限できる。一方、加熱後の剥離強度が１０Ｎ／２５ｍｍ以下であると、基板１２から樹脂層１４を剥離するのが容易になる。
樹脂層１４の樹脂は、特に限定されない。例えば、樹脂層１４の樹脂としては、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂などが挙げられる。いくつかの種類の樹脂を混合して用いることもできる。中でも、耐熱性や剥離性の観点から、シリコーン樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂が好ましい。
樹脂層１４の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは５〜３０μｍ、さらに好ましくは７〜２０μｍである。樹脂層１４の厚さを１μｍ以上とすることで、樹脂層１４と基板１２との間に気泡や異物が混入した場合に、基板１２の変形を抑制できる。一方、樹脂層１４の厚さが５０μｍ以下であると、樹脂層１４の形成時間を短縮でき、さらに樹脂層１４の樹脂を必要以上に使用しないため経済的である。
なお、樹脂層１４は２層以上からなっていてもよい。この場合「樹脂層の厚さ」は全ての樹脂層の合計の厚さを意味するものとする。
また、樹脂層１４が２層以上からなる場合は、各々の層を形成する樹脂の種類が異なってもよい。
（支持板）
支持板１５は、樹脂層１４を介して、基板１２を支持して補強する。支持板１５は、電子デバイスの製造工程における基板１２の変形、傷付き、破損などを防止する。
支持板１５は、樹脂層１４を介して、基板１２を支持して補強する。支持板１５は、電子デバイスの製造工程における基板１２の変形、傷付き、破損などを防止する。
支持板１５の種類は、特に限定されないが、例えば、ガラス板、セラミックス板、樹脂板、半導体板、金属板、ガラス／樹脂複合板などが用いられる。支持板１５の種類は、電子デバイスの種類や基板１２の種類などに応じて選定され、基板１２と同種であると、支持板１５と基板１２の熱膨張差が小さいので、加熱による反りの発生を抑制できる。
支持板１５と基板１２の平均線膨張係数の差（絶対値）は、基板１２の外形などに応じて適宜設定されるが、例えば３５×１０−７／℃以下であることが好ましい。ここで、「平均線膨張係数」とは、５０〜３００℃の温度範囲における平均線膨張係数（ＪＩＳ Ｒ ３１０２：１９９５年）をいう。
支持板１５の厚さは、特に限定されず、積層体ブロック１１を既存の処理設備に適合させるため、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。また、支持板１５の厚さは、基板１２を補強するため、０．４ｍｍ以上であることが好ましい。支持板１５の厚さは、基板１２よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。
（積層体ブロックの製造方法）
積層体ブロック１１を製造する方法としては、（１）支持板１５上に流動性を有する樹脂組成物を塗布し、硬化させて、樹脂層１４を形成した後、樹脂層１４上に基板１２を圧着する方法、（２）所定の基材上に流動性を有する樹脂組成物を塗布し、硬化させて樹脂層１４を形成した後、樹脂層１４を所定の基材から剥離して、フィルムの形態で、基板１２と支持板１５との間に挟んで圧着する方法、（３）基板１２と支持板１５との間に樹脂組成物を挟んで、硬化させて樹脂層１４を形成する方法などがある。
積層体ブロック１１を製造する方法としては、（１）支持板１５上に流動性を有する樹脂組成物を塗布し、硬化させて、樹脂層１４を形成した後、樹脂層１４上に基板１２を圧着する方法、（２）所定の基材上に流動性を有する樹脂組成物を塗布し、硬化させて樹脂層１４を形成した後、樹脂層１４を所定の基材から剥離して、フィルムの形態で、基板１２と支持板１５との間に挟んで圧着する方法、（３）基板１２と支持板１５との間に樹脂組成物を挟んで、硬化させて樹脂層１４を形成する方法などがある。
上記（１）の方法では、樹脂組成物が硬化する時、樹脂組成物が支持板１５と相互作用するので、支持板１５と樹脂層１４の結合力が、樹脂層１４と基板１２の結合力よりも高くなりやすい。
上記（２）の方法は、樹脂層１４の圧着後の結合力が、基板１２に対して低く、支持板１５に対して高い場合に有効である。樹脂層１４との接触前に、基板１２または支持板１５の表面を表面処理して、樹脂層１４との圧着後の結合力に差をつけてもよい。
上記（３）の方法は、樹脂組成物の硬化後の結合力が、基板１２に対して低く、支持板１５に対して高い場合に有効である。樹脂組成物との接触前に、基板１２または支持板１５の表面を表面処理して、樹脂組成物の硬化後の結合力に差をつけてもよい。
上記（１）〜（３）の方法において、樹脂組成物の種類は、特に限定されない。例えば、樹脂組成物は、硬化機構に応じて、縮合反応型、付加反応型、紫外線硬化型、電子線硬化型に分類されるが、いずれも使用することができる。これらの中でも付加反応型が好ましい。硬化反応のしやすさ、樹脂層１４を形成した際に剥離性の程度が良好で、耐熱性も高いからである。
また、樹脂組成物は、形態に応じて、溶剤型、エマルジョン型、無溶剤型に分類されるが、いずれも使用可能である。これらの中でも無溶剤型が好ましい。その理由は、生産性、環境特性の面が優れるからである。また、その理由は、樹脂層１４を形成する際の硬化時、すなわち、加熱硬化、紫外線硬化または電子線硬化の時に発泡を生じる溶剤を含まないため、樹脂層１４中に気泡が残留しにくいからである。
付加反応型であって、且つ、無溶剤型であるシリコーン樹脂組成物としては、ビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンと、ハイドロシリル基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサンとを含むものがある。このシリコーン樹脂組成物は、白金触媒の存在下で加熱硬化され、シリコーン樹脂層となる。
樹脂組成物の塗布方法は、例えば、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ある。これらの塗布方法は、樹脂組成物の種類に応じて適宜選択される。
樹脂組成物の塗工量は、樹脂組成物の種類などに応じて適宜選択される。例えば、上記シリコーン樹脂組成物の場合、好ましくは１〜１００ｇ／ｍ２、より好ましくは５〜２０ｇ／ｍ２である。
樹脂組成物の硬化条件は、樹脂組成物の種類などに応じて適宜選択される。例えば、上記シリコーン樹脂組成物として、直鎖状ポリオルガノシロキサンとメチルハイドロジェンポリシロキサンの合計量１００質量部に対して、白金系触媒を２質量部配合した場合、大気中で加熱する温度は、５０℃〜２５０℃、好ましくは１００℃〜２００℃である。また、この場合の反応時間は５〜６０分間、好ましくは１０〜３０分間とする。樹脂組成物の硬化条件が上記の反応時間の範囲および反応温度の範囲であれば、シリコーン樹脂の酸化分解が同時に起こらず、低分子量のシリコーン成分が生成せず、シリコーン移行性が高くならない。
上記（１）および（２）の方法において、圧着は、クリーン度の高い環境下で実施されることが好ましい。圧着の方式としては、ロール式、プレス式などがある。圧着を実施する雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよいが、気泡の混入を抑制するため、減圧雰囲気であることが好ましい。圧着を実施する温度は、室温よりも高い温度であってもよいが、樹脂層１４の劣化を防止するため、室温であることが好ましい。
（積層体の製造方法）
図２は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法を示す平面図である。図３は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法を示す側面図である。図４は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法により得られる積層体の側面図である。なお、図４において、加工前の積層体ブロックの状態を２点鎖線で示す。
図２は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法を示す平面図である。図３は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法を示す側面図である。図４は、本発明の一実施形態による積層体の製造方法により得られる積層体の側面図である。なお、図４において、加工前の積層体ブロックの状態を２点鎖線で示す。
積層体の製造方法は、耐衝撃性を向上するため、積層体ブロック１１の側縁部１１ａを面取り加工することにより、積層体を得る方法である。積層体ブロック１１の側縁部１１ａは、例えば丸みを帯びた形状に加工されてよく、具体的には、加工後の少なくとも一部の断面形状が、例えば円弧状部分、楕円弧状部分、または放物線状部分を含む曲面形状であってよい。なお、積層体ブロック１１の側縁部１１ａの加工後の断面形状は多角形状であってもよい。
積層体の製造方法は、積層体ブロック１１の側縁部１１ａを砥石２１で研削する工程を有する。砥石２１は円板状に形成された回転する砥石であり、砥石２１の外周面２１ａには全周に亘って研削溝２２（図３）が形成されている。研削溝２２の壁面２２ａが研削面であり、積層体ブロック１１の側縁部１１ａの加工後の断面形状は、研削溝２２の断面形状と同じ形状になる。砥石２１の形状は円板状に限定されず、円筒状であってもよい。
研削溝２２は、例えば、研削溝２２の幅方向両端部２２ｂ、２２ｃから研削溝２２の幅方向内方に向かうに従い深くなるよう形成されている。例えば、研削溝２２は、幅方向両端部２２ｂ、２２ｃから研削溝２２の幅方向中央部２２ｄに向かうに従い深くなるよう形成されている。
研削溝２２の壁面２２ａは、例えば、断面円弧状の底面２２ａ−１と、底面２２ａ−１の両端縁から外周面２１ａまで延びる２つの側面２２ａ−２、２２ａ−３とで構成される。２つの側面２２ａ−２、２２ａ−３は、底面２２ａ−１と滑らかにつながっている。
研削工程において、研削溝２２の壁面２２ａと積層体ブロック１１の側縁部１１ａとが当接された状態で、砥石２１が砥石２１の周方向に回転（図２のＸ方向）することにより、積層体ブロック１１の側縁部１１ａが研削される。その結果、図１に示す基板１２、樹脂層１４および支持板１５は、それぞれ、図３に示す側縁部１２ａ、１４ａ、１５ａが削られ、図４に示す基板３２、樹脂層３４および支持板３５となる。従って、図１に示す積層体ブロック１１の側縁部１１ａを面取り加工することにより得られる積層体３１は、積層体ブロック１１と同様に、基板３２と、基板３２を補強する補強板３３とを有する。補強板３３は、基板３２に剥離可能に結合する樹脂層３４と、樹脂層３４を介して基板３２を支持する支持板３５とを有する。
研削工程において、積層体ブロック１１の積層方向と砥石２１の回転軸方向とは略平行に配置されていることが好ましく、積層体ブロック１１の側縁部１１ａの周方向に沿って砥石２１が相対的に移動（図２のＹ方向）される。よって、積層体ブロック１１の側縁部１１ａが周方向全周にわたり研削される。なお、側縁部１１ａの周方向一部のみが研削されてもよい。なお、砥石２１側が移動してもよいし、積層体ブロック１１側が移動してもよく、両側が移動してもよい。
研削工程において、樹脂層１４と基板１２との界面１６、および、樹脂層１４と支持板１５との界面１７は、それぞれ、研削溝２２の最深部（本実施形態では、幅方向中央部２２ｄ）に対し、研削溝２２の幅方向にオフセットされている。そのため、界面１６、１７は、それぞれ、砥石２１の研削面である壁面２２ａに対し、垂直ではなく、斜めに当接される。なお、界面１６、１７は、研削溝２２の最深部に対し、研削溝２２の幅方向一方にオフセットされている。
ところで、壁面２２ａに含まれる砥粒によって、積層体ブロック１１の側面にマイクロクラックが生じる場合、マイクロクラックは壁面２２ａに対し斜めに伸展する傾向がある。
本実施形態では、界面１６、１７が砥石２１の壁面２２ａに対し斜めに当接されるので、界面１６、１７に向けて積層体ブロック１１の側面から斜めにマイクロクラックが伸展するのを抑制することができる。よって、研削による基板１２および支持板１５の少なくとも一方の角部欠けの発生を低減することができ、側面に凹みがほとんどない積層体３１が得られる。この効果は、基板１２および支持板１５の少なくとも一方が脆性材料で構成される場合に顕著である。脆性材料としては、ガラス、セラミックス、金属シリコンなどが挙げられる。
なお、本実施形態の砥石２１は、外周面２１ａに研削溝２２を有するが、有していなくてもよく、この場合、砥石２１の外周面２１ａが研削面であって、砥石２１の回転軸を界面１６、１７に対し斜めに当接される。
研削工程において、研削溝２２の最深部（本実施形態では、幅方向中央部２２ｄ）は、図３に示すように、支持板１５の側縁部１５ａと当接される。よって、研削後に、図４に示すように、支持板３５が基板３２よりも外側に突出するようになるので、製品となる基板３２の損傷を低減することができる。
また、研削工程において、界面１６、１７は、図３に示すように、断面円弧状の底面２２ａ−１と当接される。よって、研削前に、上記オフセットの量を調節することにより、研削面である壁面２２ａと界面１６、１７とのなす角を調節することができる。
図５Ａ〜図５Ｃは、研削面である壁面と界面とのなす角と、オフセット量との関係の一例を示す側面図であって、図５Ａはオフセット量が小のときの側面図、図５Ｂはオフセット量が中のときの側面図、図５Ｃはオフセット量が大のときの側面図である。
図５Ａ〜図５Ｃにおいて、Ｔ１は基板１２の厚さ、Ｔ２は支持板１５の厚さを表す。なお、樹脂層１４の厚さは、基板１２の厚さや支持板１５の厚さに比べて、無視できるほど小さいので、樹脂層１４を介さずに、基板１２と支持板１５とが貼り合わされているとした。ちなみに、樹脂層１４の有無によって、後述の計算結果（θとＤとの関係）はほとんど変動しない。θは、基板１２と支持板１５との貼り合わせ面１８（界面１６、１７に相当）と、研削溝２２の基板１２側の壁面２２ａとのなす角を表す。Ｄは、研削溝２２の最深部（本実施形態では、幅方向中央部２２ｄ）に対する貼り合わせ面１８のオフセット量を表す。Ｒは底面２２ａ−１の曲率半径を表す。
例えば、Ｔ１＝０．３ｍｍ、Ｔ２＝０．４ｍｍ、Ｒ＝０．４ｍｍの場合に、Ｄが０．０５ｍｍ（図５Ａ）、０．１５ｍｍ（図５Ｂ）、０．２５ｍｍ（図５Ｃ）に段階的に増えると、θは８１．９°（図５Ａ）、６５．１°（図５Ｂ）、４５．４°（図５Ｃ）に段階的に小さくなる。
なお、本実施形態では、研削溝２２の底面２２ａ−１のみが断面円弧状に形成されているが、例えば、研削溝２２の壁面２２ａが全体として断面円弧状に形成されていてもよく、断面円弧状の部分の位置は特に限定されない。
さらに、積層体ブロック１１は、研削工程の前に、積層体ブロック１１を所定寸法に切断する工程に供されてもよい。
（電子デバイスの製造方法）
電子デバイスを製造する方法は、積層体３１の基板３２上の少なくとも一部の領域に、所定の機能層（例えば、導電層）を形成する形成工程と、所定の機能層を形成した基板３２から補強板３３を剥離する剥離工程とを有する。なお、積層体３１は、電子デバイスの製造工程に供される前に、基板３２を研磨する工程に供されてもよい。
電子デバイスを製造する方法は、積層体３１の基板３２上の少なくとも一部の領域に、所定の機能層（例えば、導電層）を形成する形成工程と、所定の機能層を形成した基板３２から補強板３３を剥離する剥離工程とを有する。なお、積層体３１は、電子デバイスの製造工程に供される前に、基板３２を研磨する工程に供されてもよい。
形成工程では、所定の機能層を基板３２上に形成する方法として、例えばフォトリソグラフィ法やエッチング法、蒸着法などが用いられる。また、機能層をパターン形成するため、レジスト液などのコーティング液が用いられる。
本実施形態の積層体３１は、図９に示す従来の積層体１３１と異なり、研削による基板１２および支持板１５の少なくとも一方の角部欠けの発生を低減することができ、積層体３１の側面に凹みがほとんどないので、基板３２上にコーティング液を塗布した際に積層体３１の側面に付着したコーティング液の除去が容易である。よって、電子デバイスの製造工程の熱処理を伴う工程において、コーティング液の残渣が発塵源となるのを防止することができ、電子デバイスの歩留まりを向上することができる。
剥離工程では、基板３２から補強板３３を剥離する方法として、例えば、補強板３３を構成する樹脂層３４と基板３２との間に剃刀などを刺入して隙間をつくった後、基板３２側と支持板３５側とを引き離す方法が用いられる。
電子デバイスを製造する方法は、剥離工程の後、基板３２上のうち、機能層未形成領域や既に形成された機能層上に別の機能層を積層する工程をさらに有してもよい。
また、電子デバイスを製造する方法は、所定の機能層を形成した２組の積層体３１を用いて、電子デバイスを組み立て、その後、２組の積層体３１の基板３２からそれぞれ補強板３３を剥離する方法であってもよい。
次に、電子デバイスの製造方法の具体例について説明する。
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造方法は、例えば、積層体の基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを形成してＴＦＴ基板を作製するＴＦＴ基板作製工程と、別の積層体の基板上にカラーフィルタ（ＣＦ）などを形成して、ＣＦ基板を作製するＣＦ基板作製工程とを有する。また、液晶ディスプレイの製造方法は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間に液晶材を封止する組み立て工程と、各積層体の基板から補強板を剥離する剥離工程とを有する。
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造方法は、例えば、積層体の基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを形成してＴＦＴ基板を作製するＴＦＴ基板作製工程と、別の積層体の基板上にカラーフィルタ（ＣＦ）などを形成して、ＣＦ基板を作製するＣＦ基板作製工程とを有する。また、液晶ディスプレイの製造方法は、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間に液晶材を封止する組み立て工程と、各積層体の基板から補強板を剥離する剥離工程とを有する。
ＴＦＴ基板作製工程やＣＦ基板作製工程では、ＴＦＴやＣＦを形成する方法として、例えばフォトリソグラフィ法やエッチング法などが用いられる。また、ＴＦＴやＣＦなどをパターン形成するため、コーティング液としてレジスト液が用いられる。
なお、ＴＦＴ基板作製工程やＣＦ基板作製工程の前に、積層体の基板表面が洗浄されてもよい。洗浄方法としては、周知のドライ洗浄やウェット洗浄が用いられる。
組み立て工程では、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間に、液晶材が注入される。液晶材を注入する方法としては、減圧注入法または滴下注入法がある。
減圧注入法では、例えば、先ず、シール材およびスペーサ材を介して、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とが貼り合わされ、大型パネルが作製される。このとき、ＴＦＴやＣＦが対向して配置されるように、大型パネルが作製され、複数のセルに切断される。次いで、各セルの内部が減圧雰囲気とされ、各セルの側面に設けられた注入孔から各セルの内部に液晶材が注入された後、注入孔が封止される。続いて、各セルに、偏光板が貼り付けられ、バックライト等が組み付けられることで、液晶ディスプレイが製造される。
滴下注入法では、例えば、先ず、ＴＦＴ基板のＴＦＴ形成面およびＣＦ基板のＣＦ形成面のいずれか一方に液晶材が滴下され、その後、シール材およびスペーサ材を介して、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とが貼り合わされ、大型パネルが作製される。このとき、ＴＦＴやＣＦが対向して配置されるように、大型パネルが作製される。その後、大型パネルは、複数のセルに切断される。続いて、セルに偏光板が貼り付けられ、バックライト等が組み付けられることで、液晶ディスプレイが製造される。
剥離工程は、ＴＦＴ基板作製工程やＣＦ基板作製工程の後であって、組み立て工程の前に行われてもよいし、組み立て工程の途中で行われてもよい。剥離工程は、減圧注入法による組み立て工程の途中で行われる場合、大型パネルを作製した後であって、大型パネルを複数のセルに切断する前に行われてもよいし、各セルに液晶材を封止した後であって、各セルに偏光板を貼り付ける前に行われてもよい。また、剥離工程は、適下注入法による組み立て工程の途中で行われる場合、大型パネルを作製した後であって、大型パネルを複数のセルに切断する前に行われてもよいし、大型パネルを複数のセルに切断した後であって、各セルに偏光板を貼り付ける前に行われてもよい。
有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）の製造方法は、例えば、積層体の基板上に、有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬ素子形成工程と、有機ＥＬ素子が形成された基板と対向基板とを貼り合わせる、貼り合わせ工程と、積層体の基板から補強板を剥離する剥離工程とを有する。
有機ＥＬ素子形成工程では、有機ＥＬ素子を形成する方法として、例えばフォトリソグラフィ法や蒸着法などが用いられる。また、有機ＥＬ素子をパターン形成するため、コーティング液としてレジスト液が用いられる。有機ＥＬ素子は、例えば、透明電極層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層などからなる。
なお、有機ＥＬ素子形成工程の前に、必要に応じて、積層体の基板表面が洗浄されてもよい。洗浄方法としては、周知のドライ洗浄やウェット洗浄が用いられる。
貼り合わせ工程では、有機ＥＬ素子が形成された基板が複数のセルに切断され、各セルに対向基板が貼り付けられることで、有機ＥＬディスプレイが作製される。
剥離工程は、例えば、有機ＥＬ素子形成工程の後であって、貼り合わせ工程の前に行われてもよいし、貼り合わせ工程の途中や後で行われてもよい。
太陽電池の製造方法は、例えば、積層体の基板上に、太陽電池素子を形成する太陽電池素子形成工程と、積層体の基板から補強板を剥離する剥離工程とを有する。
太陽電池素子形成工程では、太陽電池素子を形成する方法として、例えばフォトリソグラフィ法や蒸着法などが用いられる。また、太陽電池素子をパターン形成するため、コーティング液としてレジスト液が用いられる。太陽電池素子は、例えば、透明電極層、半導体層などからなる。
剥離工程は、例えば、太陽電池素子形成工程の後に行われる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に制限されない。本発明の範囲を逸脱することなく、上記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
本出願は、２０１１年６月２３日出願の日本特許出願２０１１−１３９６３０に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０１１年６月２３日出願の日本特許出願２０１１−１３９６３０に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１１ 積層体ブロック
１２ 基板
１３ 補強板
１４ 樹脂層
１５ 支持板
１６ 樹脂層と基板の界面
１７ 樹脂層と支持板の界面
２１ 砥石
２１ａ 外周面
２２ 研削溝
２２ａ 壁面
２２ａ−１ 底面
２２ａ−２ 側面
２２ａ−３ 側面
２２ｄ 最深部
３１ 積層体
１２ 基板
１３ 補強板
１４ 樹脂層
１５ 支持板
１６ 樹脂層と基板の界面
１７ 樹脂層と支持板の界面
２１ 砥石
２１ａ 外周面
２２ 研削溝
２２ａ 壁面
２２ａ−１ 底面
２２ａ−２ 側面
２２ａ−３ 側面
２２ｄ 最深部
３１ 積層体
Claims (8)
- 基板と、該基板を補強する補強板とを有し、該補強板が前記基板に剥離可能に結合する樹脂層および該樹脂層を介して前記基板を支持する支持板を有する積層体ブロックの側縁部を面取り加工することにより積層体を得る、積層体の製造方法であって、
前記積層体ブロックの側縁部を円板状又は円筒状の回転する砥石で研削する研削工程を有し、
該研削工程において、前記砥石の研削面は、前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面に対し、斜めに当接される積層体の製造方法。 - 前記砥石の外周面には研削溝が形成されており、
前記研削工程において、
前記研削面である前記研削溝の壁面と前記積層体ブロックの側縁部とが当接された状態で、前記砥石が前記砥石の周方向に回転されることにより、前記積層体ブロックの側縁部が研削され、
前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面は、それぞれ、前記研削溝の最深部に対し、前記研削溝の幅方向にオフセットされ、前記研削溝の壁面に対し斜めに当接される請求項１に記載の積層体の製造方法。 - 前記研削工程において、
前記研削溝の最深部は、前記支持板の側縁部と当接される請求項２に記載の積層体の製造方法。 - 前記研削溝の壁面は、断面円弧状の部分を有し、
前記研削工程において、
前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面は、それぞれ、前記断面円弧状の部分と当接される請求項２または３に記載の積層体の製造方法。 - 前記基板および前記支持板の少なくとも一方が脆性材料で構成される請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
- 基板と、該基板を補強する補強板とを有し、該補強板が前記基板に剥離可能に結合する樹脂層および該樹脂層を介して前記基板を支持する支持板を有する積層体であって、
前記積層体の砥石で研削した後の側面が、前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面に対し、斜めに交わる積層体。 - 基板と、該基板を補強する補強板とを有し、該補強板が前記基板に剥離可能に結合する樹脂層および該樹脂層を介して前記基板を支持する支持板を有する積層体であって、
前記積層体の側縁部の研削面が、前記樹脂層と前記基板との界面、および、前記樹脂層と前記支持板との界面に対し、斜めに交わる積層体。 - 前記樹脂層と前記基板との界面と前記基板の側面との交わる角度が、前記樹脂層と前記支持板との界面と前記支持板の側面との交わる角度よりも小さいことを特徴とする請求項６または７に記載の積層体。
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