KR20200140719A - 적층 기판 및 곤포체 - Google Patents

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KR20200140719A
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Abstract

본 발명은 유리제의 지지 기재 상에, 폴리이미드 수지층과, 상기 폴리이미드 수지층을 덮는 보호 필름이 적층된 적층 기판이며, 상기 폴리이미드 수지층과 상기 보호 필름의 제1 밀착력을 F1이라고 하고, 상기 지지 기재와 상기 보호 필름의 제2 밀착력을 F2라고 할 때, 상기 제1 밀착력 F1은, 0.001N/10mm≤F1≤0.17N/10mm이고, 상기 제2 밀착력 F2는, 0.05N/10mm≤F2≤(F1(N/10mm)+0.3N/10mm)인, 적층 기판에 관한 것이다.

Description

적층 기판 및 곤포체 {LAMINATED SUBSTRATE AND PACKAGE}
본 발명은 적층 기판 및 곤포체에 관한 것이다.
태양 전지; 액정 패널(LCD); 유기 EL 패널(OLED); 전자파, X선, 자외선, 가시광선, 적외선 등을 감지하는 수신 센서 패널; 등의 전자 디바이스를 제조할 때, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 폴리이미드 수지층을 기판으로서 사용하는 양태가 개시되어 있다. 폴리이미드 수지층은, 유리 기판 상에 마련된 적층 기판의 상태로 사용되며, 적층 기판이 전자 디바이스의 제조에 제공되고 있다. 전자 디바이스를 형성한 후, 폴리이미드 수지층과 유리 기판이 분리된다.
한편, 복수의 유리 기판을 반송할 때, 예를 들어 특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 버진 펄프를 포함하는 합지를 개재시켜 복수의 유리판을 적층하여 이루어지는 유리판 곤포체의 형태로 반송된다.
일본 특허 공개 제2015-104843호 공보 일본 국내 공개 제2016/104450호
상술한 바와 같이, 적층 기판 중의 폴리이미드 수지층 상에는, 전자 디바이스를 구성하는 각종 전자 디바이스용 부재가 형성되기 때문에, 폴리이미드 수지층의 표면에는 흠집이나 이물이 없는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명자들은, 특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 버진 펄프를 포함하는 합지를 개재시켜, 유리 기판 상에 폴리이미드 수지층이 형성되어 이루어지는 적층 기판을 복수 적층하여 얻어지는 곤포체를 사용하여 복수의 적층 기판의 반송을 시도한 바, 겹쳐진 적층 기판 중의 폴리이미드 수지층의 표면에 흠집이 발생해 버리는 것을 지견하였다.
또한, 본 발명자들은, 합지 대신에 보호 필름을 폴리이미드 수지층에 접합하여 상기 흠집의 발생의 방지를 시도한 바, 보호 필름의 종류에 따라, 보호 필름을 박리할 때 지지 기재가 파손되는 경우나, 보호 필름의 박리 후에 폴리이미드 수지층 표면 상에 이물이 발생하는 경우나, 폴리이미드 수지층의 외주 부분에 이물이 발생하는 경우가 있음을 지견하였다.
그래서, 본 발명은 적층되었을 때에도 폴리이미드 수지층의 표면에 흠집의 발생이 억제되고, 보호 필름을 박리할 때 지지 기재의 파손이 억제되며, 또한 폴리이미드 수지층 상에서의 이물의 발생이 억제된 적층 기판, 및 복수의 적층 기판이 적재된 곤포체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 이하의 구성에 의해 상술한 목적을 달성할 수 있음을 알아냈다.
본 발명의 제1 양태는, 유리제의 지지 기재 상에, 폴리이미드 수지층과, 폴리이미드 수지층을 덮는 보호 필름이 적층된 적층 기판이며, 폴리이미드 수지층과 보호 필름의 제1 밀착력을 F1이라고 하고, 지지 기재와 보호 필름의 제2 밀착력을 F2라고 할 때, 제1 밀착력 F1은, 0.001N/10mm≤F1≤0.17N/10mm이고, 제2 밀착력 F2는, 0.05N/10mm≤F2≤(F1(N/10mm)+0.3N/10mm)인, 적층 기판을 제공하는 것이다.
보호 필름의 크기는, 지지 기재의 크기 이상인 것이 바람직하다.
보호 필름의 두께는, 20㎛ 이상인 것이 바람직하다.
보호 필름은, 기재와, 기재에 적층되며, 또한 폴리이미드 수지층에 접하는 밀착층을 갖고, 기재는 폴리에틸렌에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.
지지 기재와 폴리이미드 수지층의 밀착력은, 제1 밀착력 및 제2 밀착력의 어느 것보다 큰 것이 바람직하다.
지지 기재와 폴리이미드 수지층의 사이에, 실란 커플링제층이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
지지 기재와 폴리이미드 수지층의 사이에, 실리콘 수지층이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 양태는, 팔레트와, 팔레트에 복수 적재되어 있는 상술한 제1 양태의 적층 기판을 갖는, 곤포체를 제공하는 것이다.
복수의 적층 기판은, 서로 하중이 가해지는 상태로 팔레트에 적재되어 있는 것이 바람직하다.
팔레트는, 저판과, 저판에 세워 설치된 배판을 갖고, 적층 기판은 지지 기재를 배판의 표면을 향하여, 기운 상태로 팔레트에 적재되어 있는 것이 바람직하다.
적층 기판의 크기는, 짧은 변이 850mm 이상, 긴 변이 1100mm 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 적층되었을 때에도 폴리이미드 수지층의 표면에 흠집의 발생이 억제되고, 보호 필름을 박리할 때 지지 기재의 파손이 억제되며, 또한 폴리이미드 수지층 상에서의 이물의 발생이 억제된 적층 기판, 및 복수의 적층 기판이 적재된 곤포체를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제1 예를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제1 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제1 예의 보호 필름을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제2 예를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제3 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태의 곤포체의 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판에 있어서의 매설물의 발생을 모식적으로 설명하는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판에 있어서의 매설물의 발생을 모식적으로 설명하는 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판에 있어서의 매설물의 발생을 모식적으로 설명하는 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 실시 형태의 적층 기판에 있어서의 매설물의 일례를 도시하는 SEM상이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 단, 이하의 실시 형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시적인 것이며, 본 발명은 이하에 나타내는 실시 형태에 제한되는 일은 없다. 또한, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 이하의 실시 형태에 다양한 변형 및 치환을 가할 수 있다.
「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
본 발명의 적층 기판의 특징점으로서는, 폴리이미드 수지층을 덮는 보호 필름을 마련하고 있는 점을 들 수 있다. 특히, 보호 필름과, 폴리이미드 수지층 및 지지 기재의 사이의 밀착력을 조정함으로써, 원하는 효과를 얻고 있다.
본 발명자들은, 특허문헌 2에 기재되는 버진 펄프를 포함하는 합지를 사용하였을 때 폴리이미드 수지층 표면에 흠집이 생기는 원인으로서, 합지와 폴리이미드 수지층의 사이의 밀착력이 지나치게 낮은 점을 들 수 있음을 지견하고 있다. 즉, 합지와 폴리이미드 수지층의 사이의 밀착력이 약하기 때문에, 합지와 폴리이미드 수지층의 사이에서 스침이 생겨, 폴리이미드 수지층의 표면에서 흠집이 발생하고 있다. 한편, 폴리이미드 수지층과 보호 필름의 밀착력이 지나치게 강하면, 보호 필름을 박리할 때, 보호 필름 유래의 성분(예를 들어, 밀착층의 재료) 유래의 이물이 폴리이미드 수지층 상에 잔존해 버린다.
이상의 점을 고려하여, 보호 필름과 폴리이미드 수지층의 사이의 밀착력이 조정되어 있다.
또한, 보호 필름과 지지 기재의 사이의 밀착력이 지나치게 약하면, 보호 필름이 박리되어, 폴리이미드 수지층의 외주 부분에 이물이 부착되기 쉬워진다. 한편, 보호 필름과 지지 기재의 사이의 밀착력이 지나치게 강하면, 보호 필름을 박리할 때, 폴리이미드 수지층 부분과 지지 기재 부분의 사이에 박리 속도의 차가 생겨, 보호 필름의 박리 시에 지지 기재에 의도하지 않는 힘이 걸려, 지지 기재의 파괴로 이어진다.
이상의 점을 고려하여, 보호 필름과 지지 기재의 사이의 밀착력이 조정되어 있다.
<적층 기판>
[적층 기판의 제1 예]
도 1은 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제1 예를 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제1 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제1 예의 보호 필름을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
제1 예의 적층 기판(10)은, 유리제의 지지 기재(12) 상에, 폴리이미드 수지층(14)과, 폴리이미드 수지층(14)을 덮는 보호 필름(16)이 적층된 것이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 지지 기재(12)의 표면(12a)에 폴리이미드 수지층(14)이 마련되어 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 폴리이미드 수지층(14)은, 지지 기재(12)의 표면(12a)보다 면적이 작으며, 지지 기재(12)의 표면(12a) 전역에 마련되어 있지 않다. 지지 기재(12)의 표면(12a)의 외연부(12c), 즉 지지 기재(12)의 프레임 부분에는 폴리이미드 수지층(14)이 마련되어 있지 않다.
보호 필름(16)이 지지 기재(12) 상의 폴리이미드 수지층(14)을 덮어 배치되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 보호 필름(16)은, 기재(18)와, 기재(18)에 적층된 밀착층(19)을 갖는다. 도 2에 도시하는 바와 같이 보호 필름(16)의 밀착층(19)이 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a) 및 지지 기재(12)의 표면(12a)과 접한다. 보호 필름(16)은, 폴리이미드 수지층(14)을 기판으로서 이용할 때에는 박리된다. 이 경우, 보호 필름(16)의 밀착층(19)은, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a) 및 지지 기재(12)의 표면(12a)과 동시에 접한 상태로부터 박리가 되는 경우가 있다.
지지 기재(12)는, 폴리이미드 수지층(14)을 지지하는 부재이며, 폴리이미드 수지층(14)을 보강하는 보강판으로서 기능한다. 또한, 지지 기재(12)는, 적층 기판(10)의 반송 시의 반송 기판으로서 기능한다.
적층 기판(10)에 있어서, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)을 잡아떼는 방향으로 힘을 가하면, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)으로 분리된다.
폴리이미드 수지층(14)은, 전자 디바이스의 제조를 위해 사용되는 기판이다. 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)에, 전자 디바이스를 구성하는 트랜지스터, 코일 및 저항 등의 전자 소자, 그리고 신호선 등이 형성된다.
보호 필름(16)은, 지지 기재(12) 및 폴리이미드 수지층(14)을 보호하는 것이며, 특히 외부로부터 받은 힘에 의한 타격 흠집 및 흠집 등이 폴리이미드 수지층(14)에 생기지 않도록 보호한다. 보호 필름(16)은, 예를 들어 도 1에 도시하는 적층 기판(10)에서는 지지 기재(12)와 동일한 크기이다.
적층 기판(10)에서는, 폴리이미드 수지층(14)과 보호 필름(16)의 제1 밀착력을 F1이라고 하고, 지지 기재(12)와 보호 필름(16)의 제2 밀착력을 F2라고 한다.
제1 밀착력 F1은, 0.001N/10mm≤F1≤0.17N/10mm이다. 제2 밀착력 F2는, 0.05N/10mm≤F2≤(F1(N/10mm)+0.3N/10mm)이다.
상술한 제1 밀착력 F1 및 제2 밀착력 F2의 측정은 이하와 같이 하여 행한다. 우선, 폭 25mm의 직사각형으로 잘라낸 보호 필름(16)을, 폴리이미드 수지층(14) 또는 지지 기재(12)에 접합한다. 이어서, 1㎠당 16g의 하중을 가한 상태로, 온도 40℃, 상대 습도 80％의 환경 하에, 5일간 방치한다. 그 후, 90°박리 시험을 실시한다. 박리 시의 인상 속도는 300mm/min으로 한다. 안정적으로 박리된 영역의 하중으로부터, 단위 폭(10mm)당 보호 필름을 박리할 때의 하중을 산출한다.
상술한 바와 같이, 제1 밀착력 F1은, 0.001N/10mm≤F1≤0.17N/10mm이다. 제1 밀착력 F1이 0.001N/10mm 미만이면, 폴리이미드 수지층(14)과 보호 필름(16)이 충분히 밀착되어 있지 않아, 폴리이미드 수지층(14)과 보호 필름(16)의 사이에 스침이 발생하여, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)에 흠집이 생긴다.
제1 밀착력 F1이 0.17N/10mm를 초과하면, 폴리이미드 수지층(14)과 보호 필름(16)의 밀착력이 지나치게 강하여, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)에, 보호 필름(16)의 밀착층(19)의 일부가 남아, 이물의 발생으로 이어진다. 특히, 밀착층이 점착제를 포함하는 점착층인 경우, 점착제로부터 유래하는 점착제 잔류가 생긴다. 또한, 이물(특히, 점착제 잔류)이 발생하면, 폴리이미드 수지층(14)의 내열성이 저하되거나, 폴리이미드 수지층(14)을 사용하여 형성되는 전자 디바이스에 단선 등의 결함이 생기는 경우가 있다. 나아가, 제1 밀착력 F1이 1.5N/10mm를 초과하는 것 같은, 제1 밀착력 F1이 지나치게 큰 경우, 지지 기재(12)의 파괴가 생기는 경우가 있다.
그 중에서도, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)에서의 흠집의 발생, 및 이물의 발생이 보다 억제되는 점에서, 제1 밀착력 F1은 0.002 내지 0.15N/10mm가 바람직하고, 0.003 내지 0.145N/10mm가 보다 바람직하다.
상술한 바와 같이, 제2 밀착력 F2는, 0.05N/10mm≤F2≤(F1(N/10mm)+0.3N/10mm)이다. 제2 밀착력 F2의 상한값은, 제1 밀착력 F1보다 크다.
제2 밀착력 F2가 0.05N/10mm 미만이면, 보호 필름(16)과 지지 기재(12)의 밀착력이 지나치게 약하여, 지지 기재(12)의 외연부(12c)의 보호 필름(16)이 운반 중에 벗겨져, 폴리이미드 수지층(14)의 외주 부분에 이물이 다량으로 부착된다. 이 이물에 의해 폴리이미드 수지층(14)에 흠집 등이 발생할 가능성이 높아진다.
제2 밀착력 F2가 F1(N/10mm)+0.3N/10mm를 초과하면, 보호 필름(16)과 지지 기재(12)의 밀착력이 지나치게 강하여, 보호 필름(16)을 박리할 때, 폴리이미드 수지층(14) 부분과 지지 기재(12) 부분의 사이에 박리 속도의 차가 생겨, 보호 필름(16)의 박리 시에 지지 기재(12)에 의도하지 않는 힘이 걸려, 지지 기재(12)의 파괴로 이어진다.
적층 기판(10)에서는, 지지 기재(12)와 보호 필름(16)의 제2 밀착력 F2가 상술한 범위이기 때문에, 보호 필름(16)을 박리할 때, 원활하게 박리할 수 있어, 지지 기재(12)의 손상 등이 생기지 않는다.
그 중에서도, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)에서의 이물의 발생, 및 지지 기재(12)의 파손이 보다 억제되는 점에서, 제2 밀착력 F2는 0.06 내지 0.18N/10mm가 바람직하고, 0.07 내지 0.17N/10mm가 보다 바람직하다.
또한, 적층 기판(10)에 있어서, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)의 밀착력은, 상기 제1 밀착력 F1 및 제2 밀착력 F2의 어느 것보다 큰 것이 바람직하다. 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)의 밀착력을 향상시키는 방법으로서는, 후술하는 바와 같이, 지지 기재(12)의 표면을 개질하는 방법(예를 들어, 실란 커플링제로 개질하는 방법. 즉, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)의 사이에 실란 커플링제층(실란 커플링제를 사용하여 형성되는 층)을 마련하는 방법)이나, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)의 사이에 양자의 밀착성을 향상시키는 층(예를 들어, 후술하는 실리콘 수지층)을 마련하는 방법을 들 수 있다.
또한, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)의 사이에 실란 커플링제층 및 실리콘 수지층과 같은 층이 마련되는 경우, 지지 기재(12)와 실란 커플링제층 또는 실리콘 수지층의 밀착력, 및 폴리이미드 수지층(14)과 실란 커플링제층 또는 실리콘 수지층의 밀착력은, 상기 제1 밀착력 F1 및 제2 밀착력 F2의 어느 것보다 큰 것이 바람직하다.
[적층 기판의 제1 예의 제조 방법]
제1 예인 적층 기판(10)을 제조하는 방법으로서는, 지지 기재(12)의 표면(12a) 상에, 폴리이미드 수지층(14)을 적층시키는 방법이 바람직하다. 그 중에서도, 지지 기재(12)의 표면(12a) 상에 폴리이미드 수지층(14)을 적층시키기 전에, 지지 기재(12)의 표면(12a) 상에 공지의 실란 커플링제를 도포하고, 그 후, 실란 커플링제가 도포된 지지 기재(12)의 표면(12a) 상에 폴리이미드 수지층(14)을 적층하는 것이 바람직하다. 이 경우, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)의 사이에, 실란 커플링제층이 마련되어 있다. 지지 기재(12)의 표면(12a) 상에 폴리이미드 수지층(14)이 형성된 상태로, 지지 기재(12)의 표면(12a)에 밀착층(19)을 향하여 보호 필름(16)을 배치하고, 폴리이미드 수지층(14)을 덮어 보호 필름(16)을 지지 기재(12)에 첩부한다. 이에 의해, 적층 기판(10)을 제조할 수 있다.
[적층 기판의 제2 예]
도 4는 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제2 예를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 또한, 도 4에 도시하는 제2 예의 적층 기판(10)에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시하는 제1 예의 적층 기판(10)과 동일 구성물에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
제2 예의 적층 기판(10)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 적층 기판(10)과 비교하여, 보호 필름(16)의 크기가 지지 기재(12)보다 큰 것 이외에는, 도 1 및 도 2에 도시하는 적층 기판(10)과 동일하다.
제2 예의 적층 기판(10)과 같이, 보호 필름(16)의 크기가 지지 기재(12)보다 큼으로써, 보호 필름(16)을 박리할 때 보호 필름(16)의 일단부를 파지하기 쉬워진다.
[적층 기판의 제2 예의 제조 방법]
제2 예의 적층 기판(10)은, 보호 필름(16)에 지지 기재(12)보다 큰 것을 사용하여, 보호 필름(16)을, 폴리이미드 수지층(14)을 덮어 지지 기재(12)에 첩부한 점 이외에는, 제1 예의 적층 기판(10)과 동일한 방법으로 제조할 수 있다.
[적층 기판의 제3 예]
도 5는 본 발명의 실시 형태의 적층 기판의 제3 예를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 5에 도시하는 제3 예의 적층 기판(10)에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시하는 제1 예의 적층 기판(10)과 동일 구성물에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
제3 예의 적층 기판(10)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 적층 기판(10)과 비교하여, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)의 사이에 실리콘 수지층(13)을 갖는 것 이외에는, 도 1 및 도 2에 도시하는 적층 기판(10)과 동일하다.
제3 예의 적층 기판(10)에서는, 지지 기재(12)와, 실리콘 수지층(13)과, 폴리이미드 수지층(14)이 이 순서대로 적층되어 있다. 지지 기재(12)의 표면(12a)에 실리콘 수지층(13)이 마련되고, 실리콘 수지층(13)의 표면(13a)에 폴리이미드 수지층(14)이 마련되어 있다. 실리콘 수지층(13)과 폴리이미드 수지층(14)은 동일한 크기이지만, 지지 기재(12)의 표면(12a)과 비교하여 작다.
제3 예의 적층 기판(10)에서는, 지지 기재(12) 및 실리콘 수지층(13)은, 폴리이미드 수지층(14)을 보강하는 보강판으로서 기능한다.
적층 기판(10)에 가열 처리가 실시된 경우, 실리콘 수지층(13)과 폴리이미드 수지층(14)의 사이의 밀착력보다, 지지 기재(12)와 실리콘 수지층(13)의 사이의 밀착력 쪽이 커지는 것이 바람직하다. 이것은, 가열 처리에 의해, 지지 기재(12)의 히드록시기와 실리콘 수지층(13)의 히드록시기가 결합하는 것 등에 의해 생길 수 있다.
그 결과, 지지 기재(12)와 폴리이미드 수지층(14)을 잡아떼는 방향으로 힘이 가해지면, 실리콘 수지층(13)과 폴리이미드 수지층(14)의 사이에서 박리된다. 이에 의해, 폴리이미드 수지층(14)을 분리할 수 있다.
또한, 제3 예의 적층 기판(10)에서는, 보호 필름(16)의 크기에 대해서는 제한되는 일은 없다. 도 1에 도시하는 적층 기판(10)과 마찬가지로 보호 필름(16)과 지지 기재(12)가 동일한 크기여도 되고, 도 4에 도시하는 적층 기판(10)과 마찬가지로 보호 필름(16)의 크기를 지지 기재(12)보다 크게 해도 된다.
[적층 기판의 제3 예의 제조 방법]
제3 예의 적층 기판(10)을 제조하는 방법은, 폴리이미드 수지층(14)의 이면(표면(14a)과 반대측의 면)에 실리콘 수지층(13)을 형성하는 방법이 바람직하다. 구체적으로는, 경화성 실리콘을 포함하는 경화성 조성물을 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 도포하고, 얻어진 도막에 대하여 경화 처리를 실시하여 실리콘 수지층(13)을 얻은 후, 실리콘 수지층(13)의 이면(표면(13a)과 반대측의 면)에 지지 기재(12)를 적층하여, 적층 기판(10)을 제조하는 방법이 바람직하다.
보다 상세하게는, 제3 예의 적층 기판(10)을 제조하는 방법은, 경화성 실리콘의 층을 폴리이미드 수지층(14)의 이면(표면(14a)과 반대측의 면)에 형성하여, 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 실리콘 수지층(13)을 형성하는 공정(수지층 형성 공정)과, 실리콘 수지층(13)의 이면(표면(13a)과 반대측의 면)에 지지 기재(12)를 적층하는 공정(적층 공정)과, 보호 필름(16)을 첩부하는 공정(접합 공정)을 적어도 갖는다. 이하, 상술한 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.
(수지층 형성 공정)
수지층 형성 공정은, 경화성 실리콘의 층을 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 형성하여, 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 실리콘 수지층(13)을 형성하는 공정이다. 본 공정에 의해, 폴리이미드 수지층(14)과 실리콘 수지층(13)을 이 순서대로 구비하는 실리콘 수지층 구비 기판이 얻어진다.
실리콘 수지층 구비 기판은, 롤형으로 감은 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 실리콘 수지층(13)을 형성하고 나서 다시 롤형으로 권취하는, 소위 롤ㆍ투ㆍ롤 방식으로의 제조가 가능하여, 생산 효율이 우수하다.
본 공정에 있어서, 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 경화성 실리콘의 층을 형성하기 위해서는, 상술한 경화성 조성물을, 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 도포한다. 이어서, 경화성 실리콘의 층에 대하여 경화 처리를 실시함으로써 경화층을 형성하는 것이 바람직하다.
폴리이미드 수지층(14)의 이면에 경화성 조성물을 도포하는 방법의 구체예로서는, 스프레이 코트법, 다이 코트법, 스핀 코트법, 딥 코트법, 롤 코트법, 바 코트법, 스크린 인쇄법 및 그라비아 코트법을 들 수 있다.
이어서, 폴리이미드 수지층(14)의 이면에 도포된 경화성 실리콘을 경화시켜, 실리콘 수지층(13)을 형성한다.
실리콘 수지층(13)을 형성하기 위한 경화 방법은 특별히 제한되지 않고, 사용되는 경화성 실리콘의 종류에 따라 적절하게 최적의 처리가 실시된다. 예를 들어, 축합 반응형 실리콘 및 부가 반응형 실리콘을 사용하는 경우에는, 경화 처리로서는 열경화 처리가 바람직하다.
열경화 처리의 조건은, 폴리이미드 수지층(14)의 내열성의 범위 내에서 실시되며, 예를 들어 열경화시키는 온도 조건은, 50 내지 400℃가 바람직하고, 100 내지 300℃가 보다 바람직하다. 가열 시간은, 10 내지 300분이 바람직하고, 20 내지 120분이 보다 바람직하다.
실리콘 수지층(13)에 대해서는 나중에 설명한다.
(적층 공정)
적층 공정은, 실리콘 수지층(13)의 표면에 지지 기재(12)를 적층하는 공정이다. 지지 기재(12)를 실리콘 수지층(13)의 이면 상에 적층하는 방법의 구체예로서는, 상압 환경 하에서 실리콘 수지층(13)의 이면 상에 지지 기재(12)를 겹치는 방법을 들 수 있다. 필요에 따라, 실리콘 수지층(13)의 이면 상에 지지 기재(12)를 겹친 후, 롤이나 프레스를 사용하여 실리콘 수지층(13)에 지지 기재(12)를 압착시켜도 된다. 롤 또는 프레스에 의한 압착에 의해, 실리콘 수지층(13)과 지지 기재(12)의 사이에 혼입되어 있는 기포가 비교적 용이하게 제거되므로 바람직하다.
진공 라미네이트법 또는 진공 프레스법에 의해 압착하면, 기포의 혼입이 억제되고, 또한 양호한 밀착을 실현할 수 있어 바람직하다. 진공 하에서 압착함으로써, 미소한 기포가 잔존한 경우라도, 가열 처리에 의해 기포가 성장하기 어렵다고 하는 이점도 있다.
지지 기재(12)를 적층할 때에는, 실리콘 수지층(13)에 접촉하는 지지 기재(12)의 표면을 충분히 세정하여, 클린도가 높은 환경에서 적층하는 것이 바람직하다.
(접합 공정)
접합 공정은, 지지 기재(12)의 표면(12a)에 밀착층(19)을 향하여 보호 필름(16)을 배치하고, 폴리이미드 수지층(14)을 덮어 보호 필름(16)을 지지 기재(12)에 첩부한다. 이에 의해, 적층 기판(10)이 얻어진다.
<곤포체>
도 6은 본 발명의 실시 형태의 곤포체의 일례를 모식적으로 도시하는 측면도이다. 도 6에 도시하는 곤포체(20)에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시하는 제1 예의 적층 기판(10)과 동일 구성물에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
곤포체(20)는, 상술한 도 1에 도시하는 복수의 적층 기판(10)과, 복수의 적층 기판(10)이 적층되어 적재되는 팔레트(22)를 갖는다.
적층 기판(10)이 1200mm×1000mm(G5 사이즈) 이상이면, 적층 기판끼리 완전히 떨어진 상태로 케이스 내에 곤포하기가 어려워, 후술하는 바와 같이 복수의 적층 기판(10)을 서로 하중이 가해지는 상태로 팔레트(22)에 적재하여, 적층 기판(10)을 곤포하는 것이 바람직하다.
적층 기판(10)은 사각형이며, 적층 기판(10)의 크기로서는, 짧은 변이 850mm 이상, 긴 변이 1100mm 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 짧은 변이 1200mm 이상, 긴 변이 1300mm 이상이고, 더욱 바람직하게는 짧은 변이 1400mm 이상, 긴 변이 1700mm 이상이다. 적층 기판(10)의 크기의 상한값으로서는, 3000mm×3000mm인 것이 바람직하다.
팔레트(22)는, 저판(24)과, 배판(26)을 갖고, 저판(24)에 배판(26)이 세워 설치되어 있다. 저판(24)의 표면(24a)과 배판(26)의 표면(26a)은 직교하고 있다. 적층 기판(10)의 지지 기재(12)를 배판(26)의 표면(26a)을 향하여, 예를 들어 가장 팔레트(22)측의 적층 기판(10)을, 지지 기재(12)를 저판(24)의 표면(24a)과 배판(26)의 표면(26a)에 걸쳐, 적층 기판(10)을 기운 상태로 팔레트(22)에 적층된다. 적층 기판(10)의 지지 기재(12)의 이면(12b)과 저판(24)의 표면(24a)이 이루는 각 β의 각도는, 예를 들어 45°내지 85°이다.
적층 기판(10)의 보호 필름(16) 상에, 다른 적층 기판(10)의 지지 기재(12)를 접하여 겹치고, 복수의 적층 기판(10)이 접촉하여 적층된다.
팔레트(22)는, 폴리프로필렌 수지 등의 수지로 구성되지만, 특별히 한정되지 않는다.
복수의 적층 기판(10)은, 서로 하중이 가해지는 상태라면, 서로 직접 접촉시켜 팔레트(22)에 적재해도 되고, 또한 후술하는 바와 같이 적층 기판(10) 사이에 합지를 마련하여, 복수의 적층 기판(10)을 팔레트(22)에 적재해도 된다.
또한, 지지 기재(12)의 이면(12b)과 인접하는 적층 기판(10)의 보호 필름(16)의 표면을 분리하는 것을 목적으로 하여, 합지를 사이에 넣어도 된다. 합지를 넣음으로써, 지지 기재(12)의 이면(12b)과 인접하는 적층 기판(10)의 보호 필름(16)의 표면의 밀착을 저감하여, 팔레트(22)로부터 적층 기판(10)을 취하는 경우에, 용이하게 1매씩 취할 수 있다.
또한, 팔레트(22)는, 저판(24)과 배판(26)을 갖는 구성으로 하였지만, 복수의 적층 기판(10)을 적층하여 적재할 수 있다면, 그 구성은, 특별히 한정되지 않는다.
팔레트(22)에 복수의 적층 기판(10)이 서로 하중이 가해지는 상태로 적재된 곤포체(20)의 형태로, 적층 기판(10)이 반송된다. 이때, 복수의 적층 기판(10) 중, 가장 배판(26)측의 적층 기판(10)에는 가장 큰 하중이 가해지며, 또한 반송 시의 진동에 의해 적층 기판(10)끼리 스친다. 상술한 바와 같이 보호 필름(16)을 마련함으로써, 적층 기판(10)에 하중이 가해져도, 적층 기판(10)끼리 스쳐도, 폴리이미드 수지층(14)에, 타격 흠집이 생기는 것 및 흠집이 생기는 것, 나아가 이물이 부착되는 것이 억제된다.
적층 기판(10)에서는, 지지 기재(12)와 보호 필름(16)의 제2 밀착력 F2가 상술한 범위이기 때문에, 일반 환경 중에서, 곤포체(20)의 수송을 행해도, 보호 필름(16)과 지지 기재(12)의 박리가 생기지 않고, 폴리이미드 수지층(14)의 외주 부분에 이물이 다량으로 부착되는 일이 없고, 결점이 증가하지 않는다.
팔레트(22)에 적재되는 적층 기판(10)은, 도 1에 도시하는 제1 예의 적층 기판(10)에 한정되는 것은 아니며, 상술한 제2 예의 적층 기판(10) 및 상술한 제3 예의 적층 기판(10)이어도 된다.
또한, 적층 기판(10)은, 예를 들어 일본 특허 제4251290호 공보에 기재되어 있는 유리판 곤포 상자(도 1 내지 도 17 참조)를 이용하여 곤포할 수 있다.
유리판 곤포 상자는, 구체적으로는 적층 기판(10)을 배열하여 적재하는 받침대와, 이 받침대를 적재하는 저판과, 저판 상에 세워 배치되는 전판, 후판 및 양측판과, 상부를 덮는 천장판으로 구성된다.
유리판 곤포 상자는, 저판의 상부 전방 에지 및 양측 에지에, 전판 및 양측판을 감입하기 위한 설치 부재를 구비한다. 설치 부재는, 저면판에, 대향하는 한 쌍의 측판이 마련되어 있고, 대향하는 측판의 사이에, 전판 및 양측판이 감입된다. 설치 부재는 상술한 구성 이외에, 저판에, 상방이 개구된 홈을 마련하고, 이 홈에 전판 및 양측판을 감입하는 구조로 해도 된다.
또한, 바닥 받침판 및 뒷 받침판에는, 적층 기판을 적재하였을 때의 손상을 방지하기 위해, 각각 쿠션재가 첩부되어도 된다.
또한, 받침대에 복수의 적층 기판을 적재한 후, 복수의 적층 기판을 포함하는 수납체의 전방측을 수지제 등의 보호판으로 덮고, 양 모서리부에 앵글재를 배치하여, 이들을 밴드로 결속시켜도 된다. 이 밴드는 길이 조절 가능한 벨트 부재의 단부에 구비되는 고정 금속 부재를 토글 클램프에 걸림 결합시키거나 하여 수납체를 확실하게 결속시킨다. 이와 같이, 밴드를 사용하여 수납체를 결속시킴으로써, 간단한 기구로 확실하게 전체를 고정할 수 있다. 또한, 보호판을 쿠션성을 갖는 부재로 하면, 적층 기판을 밴드로 결속 후, 토글 클램프를 더 견고하게 결속시킬 수 있다.
이하, 적층 기판(10)을 구성하는 지지 기재(12), 폴리이미드 수지층(14), 실리콘 수지층(13) 및 보호 필름(16)에 대하여 상세하게 설명한다.
<지지 기재>
유리제의 지지 기재(12)는, 폴리이미드 수지층(14)을 지지하여 보강하는 부재이며, 또한 반송 기판으로서 기능한다. 지지 기재(12)는, 예를 들어 유리판으로 구성된다.
유리의 종류로서는, 무알칼리 붕규산 유리, 붕규산 유리, 소다석회 유리, 고 실리카 유리, 그 밖의 산화규소를 주된 성분으로 하는 산화물계 유리가 바람직하다. 산화물계 유리로서는, 산화물 환산에 의한 산화규소의 함유량이 40 내지 90질량％인 유리가 바람직하다.
유리판으로서, 보다 구체적으로는, 무알칼리 붕규산 유리를 포함하는 유리판(AGC 가부시키가이샤제 상품명 「AN100」)을 들 수 있다.
유리판의 제조 방법으로서는, 통상, 유리 원료를 용융하고, 용융 유리를 판형으로 성형하는 방법을 들 수 있다. 이러한 성형 방법은, 일반적인 것이어도 되며, 예를 들어 플로트법, 퓨전법 및 슬롯 다운드로우법을 들 수 있다.
지지 기재(12)의 두께는, 폴리이미드 수지층(14)보다 두꺼워도 되고, 얇아도 된다. 적층 기판(10)의 취급성의 점에서, 지지 기재(12)의 두께는 폴리이미드 수지층(14)보다 두꺼운 것이 바람직하다.
지지 기재(12)는, 보강판 및 반송 기판으로서의 기능이 요구되는 것이라는 점에서, 유연하지 않은 것이 바람직하다. 그 때문에, 지지 기재(12)의 두께는, 0.3mm 이상이 바람직하고, 0.5mm 이상이 보다 바람직하다. 한편, 지지 기재(12)의 두께는 1.0mm 이하가 바람직하다.
<폴리이미드 수지층>
폴리이미드 수지층(14)은, 폴리이미드 수지를 포함하며, 예를 들어 폴리이미드 필름이 사용된다. 폴리이미드 필름의 시판품의 구체예로서는, 도요보 가부시키가이샤제의 「제노맥스」, 우베 고산 가부시키가이샤제의 「유필렉스 25S」를 들 수 있다.
전자 디바이스를 구성하는 고정밀의 배선 등을 형성하기 위해, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)은 평활한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)의 표면 조도 Ra는, 50nm 이하가 바람직하고, 30nm 이하가 보다 바람직하고, 10nm 이하가 더욱 바람직하다. 표면 조도 Ra의 하한으로서는 0.01nm 이상을 들 수 있다.
폴리이미드 수지층(14)의 두께는, 제조 공정에서의 핸들링성의 점에서, 1㎛ 이상이 바람직하고, 5㎛ 이상이 보다 바람직하고, 10㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 유연성의 점에서, 폴리이미드 수지층(14)의 두께는 1mm 이하가 바람직하고, 0.2mm 이하가 보다 바람직하다.
폴리이미드 수지층(14)의 열팽창 계수와 지지 기재(12)의 열팽창 계수의 차는, 작은 쪽이 가열 후 또는 냉각 후의 휨을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 구체적으로는, 폴리이미드 수지층(14)과 지지 기재(12)의 열팽창 계수의 차는, 0 내지 90×10-6/℃가 바람직하고, 0 내지 30×10-6/℃가 보다 바람직하다.
폴리이미드 수지층(14)의 면적(표면(14a)의 면적)은, 특별히 제한되지 않지만, 보호 필름(16)을 배치하기 위해, 지지 기재(12)의 면적보다 작은 것이 바람직하다. 한편, 폴리이미드 수지층(14)의 면적은, 전자 디바이스의 생산성의 점에서, 300㎠ 이상이 바람직하다.
폴리이미드 수지층(14)의 형상은, 특별히 제한되지 않으며, 직사각 형상이어도 되고 원 형상이어도 된다. 폴리이미드 수지층(14)에는, 오리엔테이션 플랫(기판의 외주에 형성된 평탄 부분) 및 노치(기판의 외주연에 형성된, 적어도 1개의 V형 절결)가 형성되어 있어도 된다.
<보호 필름>
보호 필름(16)은, 도 3에 도시하는 바와 같이 기재(18)와 밀착층(19)을 갖는 적층 구조인 것이 바람직하다.
보호 필름(16)의 두께는, 외부로부터 받은 힘의 영향을 저감하기 위해 20㎛ 이상인 것이 바람직하고, 30㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 보호 필름(16)의 두께의 상한값으로서는, 500㎛ 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 300㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 100㎛ 이하이다.
보호 필름(16)의 두께란, 기재(18)와 밀착층(19)을 갖는 적층 구조인 경우에는, 기재(18)와 밀착층(19)의 합계 두께이다. 보호 필름(16)의 두께의 상한으로서는, 지나치게 두꺼우면, 보호 필름을 박리할 때 과대한 힘이 필요한 경우가 있기 때문에, 500㎛ 이하가 바람직하다.
보호 필름(16)의 두께는, 5점 이상의 임의의 위치에 있어서의 보호 필름(16)의 두께를 접촉식 막 두께 측정 장치로 측정하여, 그것들을 산술 평균한 것이다.
또한, 보호 필름(16)의 기재(18)는, 폴리에스테르 수지(예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)), 폴리올레핀 수지(예를 들어, 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌 등), 폴리우레탄 수지 등의 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 이 중, 보호 필름(16)의 기재(18)를 구성하는 수지로서는, 폴리올레핀이 바람직하고, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이 보다 바람직하다.
밀착층(19)은, 상술한 제1 밀착력 F1 및 제2 밀착력 F2를 충족하면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 밀착층(19)으로서는, 공지의 점착층을 사용해도 된다. 점착층을 구성하는 점착제의 구체예로서는, (메트)아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제를 들 수 있다.
또한, 밀착층(19)은 수지로 구성되어 있어도 되며, 수지의 구체예로서는, 아세트산비닐 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합 수지, (메트)아크릴 수지, 부티랄 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리스티렌 엘라스토머 등을 들 수 있다.
또한, (메트)아크릴이란, 아크릴과 메타크릴을 포함하는 개념이다.
또한, 보호 필름(16)의 종류에 따라, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)에 매설물의 발생의 용이성이 바뀌게 된다. 이하, 그 메커니즘에 대하여 상세하게 설명한다.
여기서, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시 형태의 적층 기판에 있어서의 매설물의 발생을 모식적으로 설명하는 단면도이다. 또한, 도 10은 본 발명의 실시 형태의 적층 기판에 있어서의 매설물의 일례를 도시하는 SEM상이다. 또한, 도 7 내지 도 10에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시하는 적층 기판(10)과 동일 구성물에는, 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)과 보호 필름(16)의 사이에 이물 D가 있는 경우, 보호 필름(16)이 단단하면, 도 8에 도시하는 바와 같이 보호 필름(16)이 변형되기 어려워, 폴리이미드 수지층(14) 내에 이물 D가 메워져 버린다. 이 결과, 폴리이미드 수지층(14)에 매설물이 생긴다. 구체적으로는, 도 10에 도시하는 SEM상과 같이, 폴리이미드 수지층(14)에 이물 D가 메워져, 이 이물 D가 매설물로 된다.
한편, 보호 필름(16)이 유연하면, 도 9에 도시하는 바와 같이 보호 필름(16)이 변형되어, 보호 필름(16)측에 이물 D가 부착되고, 폴리이미드 수지층(14)에는 이물 D가 부착되지 않아, 폴리이미드 수지층(14) 내에 이물 D가 메워지는 일도 없다. 이에 의해, 폴리이미드 수지층(14)의 표면(14a)과 보호 필름(16)의 사이에 이물 D를 사이에 두고 적층해 버려도, 폴리이미드 수지층(14)의 결점의 발생이 억제된다. 이로부터 보호 필름(16)의 기재(18)는, 유연한 것이면 바람직하다.
또한, 보호 필름(16)의 기재(18)의 유연함이란, 이물 D의 크기, 또는 이물 D의 경도 등과의 상대적인 관계에 의해 결정되는 것이다.
또한, 상술한 보호 필름(16)의 유연함에 대해서는, 후술하는 바와 같이 실시예의 예 4 내지 예 6을 평가하였다.
<실리콘 수지층>
실리콘 수지층(13)은, 주로, 실리콘 수지를 포함하는 것이다. 실리콘 수지의 구조는 특별히 제한되지 않는다. 실리콘 수지는, 통상, 경화 처리에 의해 실리콘 수지로 될 수 있는 경화성 실리콘을 경화(가교 경화)하여 얻어진다.
경화성 실리콘의 구체예로서는, 그 경화 기구에 따라, 축합 반응형 실리콘, 부가 반응형 실리콘, 자외선 경화형 실리콘 및 전자선 경화형 실리콘을 들 수 있다. 경화성 실리콘의 중량 평균 분자량은, 5,000 내지 60,000이 바람직하고, 5,000 내지 30,000이 보다 바람직하다.
실리콘 수지층(13)의 제조 방법으로서는, 폴리이미드 수지층(14)의 이면(표면(14a)과 반대측의 면)에 상술한 실리콘 수지로 되는 경화성 실리콘을 포함하는 경화성 조성물을 도포하고, 필요에 따라 용매를 제거하여, 도막을 형성하고, 도막 내의 경화성 실리콘을 경화시켜, 실리콘 수지층(13)으로 하는 방법이 바람직하다.
경화성 조성물은, 경화성 실리콘 외에, 용매, 백금 촉매(경화성 실리콘으로서 부가 반응형 실리콘을 사용하는 경우), 레벨링제 및 금속 화합물 등을 포함하고 있어도 된다. 금속 화합물에 포함되는 금속 원소의 구체예로서는, 3d 전이 금속, 4d 전이 금속, 란타노이드계 금속, 비스무트, 알루미늄 및 주석을 들 수 있다. 금속 화합물의 함유량은, 적절하게 조정된다.
실리콘 수지층(13)의 두께는, 100㎛ 이하가 바람직하고, 50㎛ 이하가 보다 바람직하고, 30㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 실리콘 수지층(13)의 두께는, 1㎛ 초과가 바람직하고, 4㎛ 이상이 보다 바람직하다. 상술한 두께는, 5점 이상의 임의의 위치에 있어서의 실리콘 수지층(13)의 두께를 접촉식 막 두께 측정 장치로 측정하여, 그것들을 산술 평균한 것이다.
<적층 기판의 용도>
적층 기판(10)의 용도로서는, 후술하는 표시 디바이스, 수신 센서 패널, 태양 전지, 박막 이차 전지 및 집적 회로 등을 들 수 있다. 보호 필름(16)이 박리된 상태로 폴리이미드 수지층이 대기 분위기 하에서, 예를 들어 450℃ 이상의 고온 조건에, 20분간 이상 노출되는 경우도 있다.
표시 디바이스의 구체예로서는, LCD, OLED, 전자 페이퍼, 플라스마 디스플레이 패널, 필드이미션 패널, 양자 도트 LED 패널, 마이크로 LED 디스플레이 패널 및 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 셔터 패널을 들 수 있다.
수신 센서 패널의 구체예로서는, 전자파 수신 센서 패널, X선 수광 센서 패널, 자외선 수광 센서 패널, 가시광선 수광 센서 패널 및 적외선 수광 센서 패널을 들 수 있다. 수신 센서 패널에 사용하는 경우, 수지 등의 보강 시트 등에 의해 폴리이미드 수지층이 보강되어 있어도 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 적층 기판으로부터 보호 필름을 박리한 후, 얻어진 지지 기재와 폴리이미드 수지층을 포함하는 적층체를 사용하여, 폴리이미드 수지층과 전자 디바이스용 부재를 포함하는 전자 디바이스가 제조된다.
전자 디바이스의 제조 방법으로서는, 예를 들어 얻어진 지지 기재와 폴리이미드 수지층을 포함하는 적층체 중의 폴리이미드 수지층 상에 전자 디바이스용 부재를 형성하고, 얻어진 전자 디바이스용 부재 구비 적층체로부터, 지지 기재를 박리하여, 폴리이미드 수지층과 전자 디바이스용 부재를 갖는 전자 디바이스를 얻는 방법을 들 수 있다.
또한, 상기 전자 디바이스용 부재는, 전자 디바이스의 적어도 일부를 구성하는 부재이다.
<실시예>
이하에, 실시예 등에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 제한되는 것은 아니다. 후술하는 예 1 내지 예 6은 실시예이고, 예 7 내지 예 16은 비교예이다.
<평가>
(외주부 이물의 평가)
외주부 이물의 평가에 있어서는, 각 예에 있어서, 보호 필름을 마련하기 전에, 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 미리 폴리이미드 수지층의 외주부 10mm 폭의 프레임 영역의 표면에 존재하고 있는 결점의 위치 정보 및 화상을 취득하였다. 그리고, 각 예에 있어서 얻어진 적층 기판의 보호 필름 상에, 16g/㎠의 하중을 가한 상태로, 온도 40℃, 상대 습도 80％의 분위기에 5일간 방치하였다. 그 후, 보호 필름을 박리하고, 다시 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 폴리이미드 수지층의 외주부 10mm 폭의 프레임 영역의 표면에 존재하고 있는 결점의 위치 정보 및 화상을 취득하였다.
보호 필름을 마련하기 전후의 화상을 비교하여, 프레임 영역의 이물의 유무를 평가하였다. 이물 이외에, 점착제 잔류나 흠집의 결점이 발생할 가능성이 있기 때문에, 이물을 나타내는 화상을 미리 정의해 두고, 화상의 비교 시에, 이물을 나타내는 화상을 참조한 이물의 유무를 평가하였다.
화상의 비교 결과, 외주부에 이물이 있으면 「유」라고 하고, 외주부에 이물이 없으면 「무」라고 하였다.
(점착제 잔류의 평가)
점착제 잔류의 평가에 있어서는, 각 예에 있어서, 보호 필름을 마련하기 전에, 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 미리 폴리이미드 수지층의 표면에 존재하고 있는 결점의 위치 정보 및 화상을 취득하였다. 그리고, 각 예에 있어서 얻어진 적층 기판의 보호 필름 상에, 16g/㎠의 하중을 가한 상태로, 온도 40℃, 상대 습도 80％의 분위기에 5일간 방치하였다. 그 후, 보호 필름을 박리하고, 다시 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 폴리이미드 수지층의 표면에 존재하고 있는 결점의 위치 정보 및 화상을 취득하였다.
보호 필름을 마련하기 전후의 화상을 비교하여, 점착제 잔류의 유무를 평가한다. 점착제 잔류 이외에, 흠집 등이 생길 가능성이 있기 때문에, 점착제 잔류를 나타내는 화상을 미리 정의해 두고, 화상의 비교 시에, 점착제 잔류를 나타내는 화상을 참조하여 점착제 잔류의 유무를 평가하였다.
화상의 비교 결과, 점착제 잔류가 있으면 「유」라고 하고, 점착제 잔류가 없으면 「무」라고 하였다.
(흠집의 평가)
흠집의 평가에 있어서는, 각 예에 있어서, 보호 필름을 마련하기 전에, 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 미리 폴리이미드 수지층의 표면에 존재하고 있는 결점의 위치 정보 및 화상을 취득하였다.
그리고, 각 예에 있어서 얻어진 적층 기판의 보호 필름 상에, 두께 2.8mm의 유리판을 23매 겹쳐 쌓아 하중을 가한 상태로, 온도 40℃, 상대 습도 80％의 분위기에 5일간 방치하였다. 그 후, 보호 필름을 박리하고, 폴리이미드 수지층의 표면을, 다시 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 폴리이미드 수지층의 표면의 화상을 취득하였다.
하중을 가하기 전후의 화상을 비교하여, 흠집의 유무를 평가하였다. 흠집 이외에, 점착제 잔류 등이 생길 가능성이 있기 때문에, 흠집을 나타내는 화상을 미리 정의해 두고, 화상의 비교 시에, 흠집을 나타내는 화상을 참조하여 흠집의 유무를 평가하였다.
화상의 비교 결과, 흠집이 있으면 「유」라고 하고, 흠집이 없으면 「무」라고 하였다.
(지지 기재 파손의 평가)
각 예에 있어서 얻어진 적층 기판으로부터 보호 필름을 박리하였을 때, 지지 기재의 파손이 생긴 경우를 「유」라고 하고, 파손이 생기지 않는 경우를 「무」라고 하였다.
(내열 시험의 평가)
보호 필름 박리 후의 적층 기판의 내열성 평가를 이하와 같이 실시하였다.
점착제 잔류 평가에 사용한 적층 기판에, 플라스마 CVD법을 사용하여, 질화규소막(SiNx)을 두께 200nm 성막하였다. 그 후, 질소 분위기에서, 500℃, 10분간 가열을 행하였다. 가열 후, 폴리이미드 수지층이 지지 기재로부터 박리가 없는 경우, 내열성을 「○」, 박리가 있는 경우, 내열성을 「×」로 평가하였다.
(매설 이물의 평가)
보호 필름의 종류에 따라, 폴리이미드 수지층에 이물이 매설되는지 여부의 평가는 이하와 같이 실시하였다.
우선, 보호 필름을 마련하기 전에, 의도적으로 폴리이미드 수지층 상에 이물을 얹기 위해, 상압 상온 환경에 폴리이미드 수지층을 방치한 후, 오르보테크사제 광학식 검사 장치로 결점(이물)의 검사를 실시하였다. 그 후, 폴리이미드 수지층 상에 보호 필름을 마련하고, 두께 2.8mm의 유리판을 23매 겹쳐 쌓아 하중을 가한 상태로, 온도 40℃, 상대 습도 80％의 분위기에 5일간 방치하였다. 이어서, 보호 필름을 박리하고, 폴리이미드 수지층의 표면을, 다시 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 폴리이미드 수지층의 표면의 결점(이물) 검사를 실시하였다. 보호 필름 접합 전후의 오르보테크사제 광학식 검사 장치의 결점의 분포를 비교함으로써, 접합 전에 폴리이미드 수지층 상에 존재하고 있던 이물이, 보호 필름 박리 후에 잔류되어 있는지 여부를 확인한 후, 잔류되어 있는 이물에 관하여, 광학 현미경 및 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 이물의 표면 관찰을 실시하였다. 광학 현미경에 의한 화상과 주사형 전자 현미경에 의해 화상을 비교함으로써, 매설 이물인지 여부의 판정을 행하였다.
(장기 보관에 관한 평가)
보호 필름을 접합하고, 접합면에 하중이 가해진 상태로 보관된 경우에, 폴리이미드 수지층 표면에 점착제 잔류나 흠집이 발생하는지 여부의 확인을 실시하였다. 각 예에 있어서, 장기 보관 시험용 적층 기판을 3매씩 준비하였다. 각 예에 있어서, 보호 필름을 마련하기 전에, 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 미리 폴리이미드 수지층의 표면에 존재하고 있는 결점의 위치 정보 및 화상을 취득하였다. 그리고, 폴리이미드 수지층 상에 보호 필름을 마련하고, 각 예에 있어서 얻어진 적층 기판의 보호 필름 상에, 16g/㎠의 하중을 가한 상태로, 온도 40℃, 상대 습도 80％의 분위기에 5일간 방치하였다. 그 후, 상온, 상압의 환경 하에 취출하고, 16g/㎠의 하중을 가한 상태로 방치하였다. 온도 40℃, 상대 습도 80％의 분위기에 방치한 기간과, 상온, 상압에 취출한 후에 방치한 기간의 합이, 2개월, 4개월, 6개월로 되는 각각의 시기에 있어서, 보호 필름이 접합된 적층 기판 1매로부터 하중을 제거하고, 보호 필름을 박리하고, 다시 오르보테크사제 광학식 검사 장치를 사용하여 폴리이미드 수지층의 표면에 존재하고 있는 결점의 위치 정보 및 화상을 취득하였다. 점착제 잔류나 흠집을 나타내는 화상을 미리 정의해 두고, 화상의 비교 시에, 점착제 잔류나 흠집을 나타내는 화상을 참조하여 점착제 잔류나 흠집의 유무를 평가하였다.
보호 필름을 마련하기 전후의 화상을 비교하여, 점착제 잔류나 흠집의 유무의 평가를 행하였다.
이하, 예 1 내지 예 16에 대하여 설명한다.
<예 1>
(경화성 실리콘의 조제)
1L의 플라스크에, 트리에톡시메틸실란(179g), 톨루엔(300g), 아세트산(5g)을 첨가하여, 혼합물을 25℃에서 20분간 교반한 후, 추가로 60℃로 가열하여 12시간 반응시켰다. 얻어진 반응 조액을 25℃로 냉각 후, 물(300g)을 사용하여, 반응 조액을 3회 세정하였다.
세정된 반응 조액에 클로로트리메틸실란(70g)을 첨가하여, 혼합물을 25℃에서 20분간 교반한 후, 추가로 50℃로 가열하여 12시간 반응시켰다. 얻어진 반응 조액을 25℃로 냉각 후, 물(300g)을 사용하여, 반응 조액을 3회 세정하였다.
세정된 반응 조액으로부터 톨루엔을 감압 증류 제거하고, 슬러리 상태로 한 후, 진공 건조기에서 철야 건조함으로써, 백색의 오르가노폴리실록산 화합물인 경화성 실리콘 1을 얻었다. 경화성 실리콘 1은, T 단위의 개수:M 단위의 개수=87:13(몰비)이었다.
또한, M 단위는, (R)3SiO1/2로 표시되는 1관능 오르가노실록시 단위를 의미한다. T 단위는, RSiO3/2(R은 수소 원자 또는 유기기를 나타냄)으로 표시되는 3관능 오르가노실록시 단위를 의미한다.
(경화성 조성물의 조제)
경화성 실리콘 1과, 용매로서 헥산을 혼합하고, 추가로 금속 화합물로서 2-에틸헥산산 비스무트(III)을 첨가하였다. 용매량은, 고형분 농도가 50질량％로 되도록 조정하였다. 또한, 금속 화합물의 첨가량은, 금속 원소가 수지 100질량부에 대하여, 0.01질량부로 되도록 조정하였다. 얻어진 혼합액을, 공경 0.45㎛의 필터를 사용하여 여과함으로써, 경화성 조성물을 얻었다.
(적층 기판의 제작)
조제한 경화성 조성물을, 두께 0.015mm의 폴리이미드 필름(도요보 가부시키가이샤제 상품명 「제노맥스」)에 도포하고, 핫 플레이트를 사용하여 140℃에서 10분간 가열함으로써, 실리콘 수지층을 형성하였다. 실리콘 수지층의 두께는 10㎛였다.
이어서, 수계 유리 세정제(가부시키가이샤 파카 코포레이션제 「PK-LGC213」)로 세정 후, 순수로 세정한 200×200mm, 두께 0.5mm의 유리판 「AN100」(지지 기재)을 실리콘 수지층 상에 두고, 접합 장치를 사용하여 접합하여, 적층체를 제작하였다.
이어서, 얻어진 적층체를 질소 분위기 하 500℃에서 30분 가열하였다. 그 후, 에어 블로우를 실시하여, 폴리이미드 필름의 표면으로부터 미세한 먼지를 제거하였다.
얻어진 적층체의 폴리이미드 필름측에 보호 필름 1을 접합하여, 적층 기판을 얻었다. 사용한 보호 필름 1로서는, 두께가 55㎛인 파낙 가부시키가이샤 파나프로텍트(등록 상표) ETK50B(상품명)를 사용하였다. 보호 필름 1은, 기재(두께 50㎛, PET 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
<예 2 내지 예 16>
보호 필름의 종류를 변경한 것 이외에는, 예 1과 마찬가지의 수순에 따라, 예 2 내지 예 16의 적층 기판을 얻었다.
또한, 예 2에서는 보호 필름 2로서, 두께가 65㎛인 파낙 가부시키가이샤 파나프로텍트(등록 상표) PX50T01A15(상품명)를 사용하였다. 보호 필름 2는, 기재(두께 50㎛, PET 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 3에서는 보호 필름 3으로서, 두께가 55㎛인 후지모리 고교 가부시키가이샤 마스택(등록 상표) PC-751(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 3은, 기재(두께 50㎛, PET 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 4에서는 보호 필름 4로서, 두께가 65㎛인 기재(PET 필름)와 점착층을 갖는 필름을 사용하였다.
예 5에서는 보호 필름 5로서, 두께가 70㎛인 가부시키가이샤 선에이 가켄 PAC-3-70(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 5는, LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 필름과 에틸렌-아세트산비닐 공중합체층의 공압출 필름이었다.
예 6에서는 보호 필름 6으로서, 두께가 30㎛인 후타무라 가가쿠 가부시키가이샤 FSA(등록 상표) 010M(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 6은, 2축 연신 폴리프로필렌(OPP)을 기재(두께 30㎛)로 하는, 자기 점착성 보호 필름이었다.
예 7에서는 보호 필름 7로서, 두께가 57㎛인 파낙 가부시키가이샤 파나프로텍트(등록 상표) ST50(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 7은, 기재(두께 50㎛, PET 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 8에서는 보호 필름 8로서, 두께가 80㎛인 파낙 가부시키가이샤 파나프로텍트(등록 상표) GC50(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 8은, 기재(두께 50㎛, PET 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 9에서는 보호 필름 9로서, 두께가 63㎛인 파낙 가부시키가이샤 파나프로텍트(등록 상표) GS50(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 9는, 기재(두께 50㎛, PET 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 10에서는 보호 필름 10으로서, 두께가 60㎛인 파낙 가부시키가이샤 파나프로텍트(등록 상표) GN50(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 10은, 기재(두께 50㎛, PET 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 11에서는 보호 필름 11로서, 두께가 60㎛인 가부시키가이샤 선에이 가켄 JA16F(상품명)를 사용하였다. 보호 필름 11은, 기재(LDPE 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 12에서는 보호 필름 12로서, 두께가 60㎛인 가부시키가이샤 선에이 가켄 Y16F(상품명)를 사용하였다. 보호 필름 12는, 기재(LDPE 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 13에서는 보호 필름 13으로서, 두께가 74㎛인 가부시키가이샤 선에이 가켄 P27(상품명)을 사용하였다. 보호 필름 13은, 기재(PE 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 14에서는 보호 필름 14로서, 두께가 50㎛인 가부시키가이샤 선에이 가켄 B35(상품명)를 사용하였다. 보호 필름 14는, 기재(PE 필름)와 점착층을 갖고 있었다.
예 15에서는 보호 필름 15로서, 두께 50㎛의 버진 펄프 합지를 사용하였다. 보호 필름 15는, 점착층을 갖고 있지 않았다.
예 16에서는 보호 필름 16으로서, 두께 50㎛의 PET 필름을 사용하였다. 보호 필름 16은, 점착층을 갖고 있지 않았다.
각 예의 적층 기판에 있어서의 제1 밀착력 및 제2 밀착력은, 표 1 및 표 2에 정리하여 나타낸다. 각 밀착력의 측정 방법은 상술한 바와 같다.
표 1 및 표 2 중의 「점착제」란은, 보호 필름 중의 점착층 내의 점착제의 종류를 나타내며, 「아크릴계」는 점착제가 아크릴계 점착제인 것을 의미하고, 「실리콘계」는 점착제가 실리콘계 점착제인 것을 의미한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
<평가 결과의 마무리>
상술한 표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 소정의 요건을 충족시키는 예 1 내지 예 6에서는 원하는 효과가 얻어졌다.
또한, 예 1 내지 예 6에 있어서는, 보호 필름과 폴리이미드 수지층의 제1 밀착력이 0.001N/10mm 이상 0.17N/10mm 이하이기 때문에, 대기 환경 중에서 수송을 행해도, 보호 필름과 폴리이미드 수지층의 박리가 생기지 않고, 폴리이미드 수지층의 단부에 결점이 증가하는 것이 보이지 않았다. 나아가, 예 1 내지 예 6은, 지지 기재와 보호 필름의 제2 밀착력 F2가, 0.05N/10mm≤F2≤(F1(N/10mm)+0.3N/10mm)이기 때문에, 보호 필름 박리 시에 원활한 박리가 가능하여, 지지 기재에 대한 손상이 발생하지 않았다.
또한, 예 4 내지 예 6에 대하여, 보호 필름을 100mm×100mm의 크기로 잘라내고, 점착면과는 반대측이 마주 향하도록 절반 접기하였다. 이어서, 유리 기판을 사용하여, 절반 접기한 것에 16g/㎠의 하중을 가하였다. 하중을 가한 상태로 30분 방치한 후, 유리 기판을 분리하였다. 그리고, 보호 필름이 어느 정도 복원되는지를 확인하였다. 예 5, 예 6에 관해서는, 절곡 상태(0°)가 유지되었지만, 예 4에 관해서는, 보호 필름이 어느 정도 복원되어 90°로 되었다. 이로부터, 예 4에서는, 보호 필름의 복원력이 비교적 강하고, 이물에 추종하여 변형되기 어렵기 때문에, 이물이 폴리이미드 수지층에 압박되었다고 추정된다.
또한, 예 5, 예 6에 대하여, 장기 보관 시험을 실시하였지만, 장기 보관 2개월 후, 4개월 후, 6개월 후의 어느 보관 기간에 대해서도, 점착제 잔류, 흠집은 보이지 않았다.
본 출원은 2019년 6월 6일 출원된 일본 특허 출원 제2019-106053호에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.
10: 적층 기판
12: 지지 기재
12a: 표면
12b: 이면
12c: 외연부
13: 실리콘 수지층
13a: 표면
14: 폴리이미드 수지층
14a: 표면
16: 보호 필름
18: 기재
19: 밀착층
20: 곤포체
22: 팔레트
24: 저판
24a: 표면
26: 배판
26a: 표면
D: 이물
β: 각

Claims (11)

  1. 유리제의 지지 기재 상에, 폴리이미드 수지층과, 상기 폴리이미드 수지층을 덮는 보호 필름이 적층된 적층 기판이며,
    상기 폴리이미드 수지층과 상기 보호 필름의 제1 밀착력을 F1이라고 하고, 상기 지지 기재와 상기 보호 필름의 제2 밀착력을 F2라고 할 때,
    상기 제1 밀착력 F1은, 0.001N/10mm≤F1≤0.17N/10mm이고,
    상기 제2 밀착력 F2는, 0.05N/10mm≤F2≤(F1(N/10mm)+0.3N/10mm)인, 적층 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호 필름의 크기는, 상기 지지 기재의 크기 이상인, 적층 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보호 필름의 두께는 20㎛ 이상인, 적층 기판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 필름은, 기재와, 상기 기재에 적층되며, 또한 상기 폴리이미드 수지층에 접하는 밀착층을 갖고, 상기 기재는 폴리에틸렌에 의해 구성되어 있는, 적층 기판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기재와 상기 폴리이미드 수지층의 밀착력은, 상기 제1 밀착력 및 상기 제2 밀착력의 어느 것보다 큰, 적층 기판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기재와 상기 폴리이미드 수지층의 사이에, 실란 커플링제층이 마련되어 있는, 적층 기판.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 기재와 상기 폴리이미드 수지층의 사이에, 실리콘 수지층이 마련되어 있는, 적층 기판.
  8. 팔레트와, 상기 팔레트에 복수 적재되어 있는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 적층 기판을 갖는, 곤포체.
  9. 제8항에 있어서,
    복수의 상기 적층 기판은, 서로 하중이 가해지는 상태로 상기 팔레트에 적재되어 있는, 곤포체.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 팔레트는, 저판과, 상기 저판에 세워 설치된 배판을 갖고,
    상기 적층 기판은 상기 지지 기재를 상기 배판의 표면을 향하여, 기운 상태로 상기 팔레트에 적재되어 있는, 곤포체.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 기판의 크기는, 짧은 변이 850mm 이상, 긴 변이 1100mm 이상인, 곤포체.
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