(57)【要約】【課題】基板に形成した薄膜層を転写部材に歩留りよく簡単に転写する方法、および薄膜層転写用粘着テープを提供することである。【解決手段】基板１上に形成された分離層２上にＴＦＴ１０（薄膜層）を形成する工程と、このＴＦＴ１０上に、側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層１６を基材フィルム１７の片面に設けてなり、かつ前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下する粘着テープ１５を貼付する工程と、分離層２に光を照射してＴＦＴ１０と基板１とを分離し、ＴＦＴ１０を基板１から粘着テープ１５に転写する工程と、転写したＴＦＴ１０を、接着層２０を介して転写部材２１上に接着する工程と、粘着テープ１５の粘着力を低下させ、ＴＦＴ１０を粘着テープ１５から転写部材２１に転写する工程と、を含む薄膜層の転写方法であり、粘着テープ１５からなる薄膜層転写用粘着テープである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成した薄膜層を転写部材に転写する方法であって、
基板上に分離層を形成する工程と、
この分離層上に薄膜層を形成する工程と、
この薄膜層上に、側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層を基材フィルムの片面に設けてなり、かつ前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下する粘着テープを貼付する工程と、
前記分離層に光を照射して薄膜層と基板とを分離し、薄膜層を基板から粘着テープに転写する工程と、
転写した薄膜層を、接着層を介して転写部材上に接着する工程と、
前記粘着テープの温度を前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度にして粘着力を低下させ、薄膜層を粘着テープから転写部材に転写する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜層の転写方法。
【請求項２】
前記基板が透光性を有し、該透光性の基板を介して前記分離層に光を照射する請求項１記載の薄膜層の転写方法。
【請求項３】
前記薄膜層が薄膜トランジスタである請求項１または２記載の薄膜層の転写方法。
【請求項４】
前記転写部材が樹脂基板からなる請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜層の転写方法。
【請求項５】
前記分離層が水素含有アモルファスシリコンからなる請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜層の転写方法。
【請求項６】
前記分離層と薄膜層との間に下地層を介在させる請求項１〜５のいずれかに記載の薄膜層の転写方法。
【請求項７】
側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層を基材フィルムの片面に設けてなり、かつ前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下することを特徴とする、薄膜層転写用粘着テープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に形成した薄膜層を転写部材に転写する方法および薄膜層の転写用粘着テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等の薄膜層は、通常、透明でフレキシブルな樹脂基板上に積層された状態で使用される。一方、前記ＴＦＴを形成する工程では、雰囲気温度が前記樹脂基板のガラス転移温度よりも高温になることが多い。そのため、ＴＦＴを直接樹脂基板上に形成すると、該樹脂基板が熱変形するという問題がある。この問題を解決するために、耐熱性を有する基板上でＴＦＴを形成した後、該ＴＦＴを樹脂基板上に転写することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
耐熱性を有する基板から樹脂基板へのＴＦＴの転写は、一般に以下の（i）〜（v）の工程を経て行われる。
（i）耐熱性を有する基板上に分離層を介してＴＦＴを形成し、
（ii）前記ＴＦＴ上に粘着テープを貼付し、
（iii）前記分離層に光を照射してＴＦＴと耐熱性を有する基板とを分離し、ＴＦＴを耐熱性を有する基板から粘着テープに転写し、
（iv）転写したＴＦＴを、接着層を介して樹脂基板上に接着した後、
（v）前記粘着テープをＴＦＴから剥離し、ＴＦＴを粘着テープから樹脂基板に転写する。
【０００４】
しかしながら、通常の粘着テープでは、前記（v）の工程において、ＴＦＴから剥離し難くいという問題がある。そのため、粘着テープ剥離時にＴＦＴに過度の力がかかり、変形や破損を生じる。また、粘着剤層がＴＦＴ上に残る、いわゆる糊残りが多くなるおそれがある。さらに、剥離した粘着テープは、繰り返し使用することができないので、経済的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１１９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、基板に形成した薄膜層を転写部材に歩留りよく簡単に転写する方法、および薄膜層転写用粘着テープを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）基板に形成した薄膜層を転写部材に転写する方法であって、基板上に分離層を形成する工程と、この分離層上に薄膜層を形成する工程と、この薄膜層上に、側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層を基材フィルムの片面に設けてなり、かつ前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下する粘着テープを貼付する工程と、前記分離層に光を照射して薄膜層と基板とを分離し、薄膜層を基板から粘着テープに転写する工程と、転写した薄膜層を、接着層を介して転写部材上に接着する工程と、前記粘着テープの温度を前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度にして粘着力を低下させ、薄膜層を粘着テープから転写部材に転写する工程と、を含むことを特徴とする薄膜層の転写方法。
（２）前記基板が透光性を有し、該透光性の基板を介して前記分離層に光を照射する前記（１）記載の薄膜層の転写方法。
（３）前記薄膜層が薄膜トランジスタである前記（１）または（２）記載の薄膜層の転写方法。
（４）前記転写部材が樹脂基板からなる前記（１）〜（３）のいずれかに記載の薄膜層の転写方法。
（５）前記分離層が水素含有アモルファスシリコンからなる前記（１）〜（４）のいずれかに記載の薄膜層の転写方法。
（６）前記分離層と薄膜層との間に下地層を介在させる前記（１）〜（５）のいずれかに記載の薄膜層の転写方法。
（７）側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層を基材フィルムの片面に設けてなり、かつ前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下することを特徴とする、薄膜層転写用粘着テープ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層を基材フィルムの片面に設けてなり、かつ前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下する粘着テープを用いて、基板に形成した薄膜層を転写部材に転写する。そして、薄膜層から粘着テープを剥離する際には、該粘着テープを前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度にまで冷却して、粘着力を低下させてから剥離する。これにより、粘着テープを薄膜層から簡単に剥離することができるので、粘着テープ剥離時に薄膜層が変形や損傷したり、糊残りが多く発生することによる歩留りの低下を抑制することができる。しかも、前記粘着テープは側鎖結晶性ポリマーの相変化を利用するものであるため、繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は、本発明にかかる薄膜層の転写方法の一実施形態を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、本発明において使用する薄膜層転写用粘着テープ（以下、粘着テープと言う。）について説明する。該粘着テープは、側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層を基材フィルムの片面に設けてなる。
【００１１】
前記側鎖結晶性ポリマーは、融点未満の温度で結晶化し、かつ融点以上の温度で相転移して流動性を示す。すなわち、前記側鎖結晶性ポリマーは、温度変化に対応して結晶状態と流動状態とを可逆的に起こす。前記粘着剤層は、前記融点未満の温度で側鎖結晶性ポリマーが結晶化した際に粘着力が低下する割合で、前記側鎖結晶性ポリマーを含有している。これにより、前記粘着テープを薄膜層から剥離する際には、該粘着テープを前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度に冷却すれば、前記側鎖結晶性ポリマーが結晶化することによって粘着力が低下する。また、前記粘着テープを前記側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度に加熱すれば、前記側鎖結晶性ポリマーが流動性を示すことによって粘着力が発現するので、繰り返し使用することができる。
【００１２】
前記融点とは、ある平衡プロセスにより、最初は秩序ある配列に整合されていた重合体の特定部分が無秩序状態となる温度を意味し、示差熱走査熱量計（ＤＳＣ）により１０℃／分の測定条件で測定して得られる値である。前記融点としては０℃以上、好ましくは１０〜６０℃であるのがよい。前記融点を所定の値とするには、側鎖結晶性ポリマーの組成等を変えることによって任意に行うことができる。
【００１３】
前記側鎖結晶性ポリマーの組成としては、例えば炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレート２０〜１００重量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレート０〜７０重量部と、極性モノマー０〜１０重量部とを重合させて得られる重合体等が挙げられる。
【００１４】
前記炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を側鎖とする（メタ）アクリレートとしては、例えばセチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート等の炭素数１６〜２２の線状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが挙げられ、前記炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられ、前記極性モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有エチレン不飽和単量体；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基を有するエチレン不飽和単量体等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。
【００１５】
重合方法としては、特に限定されるものではなく、例えば溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等が採用可能である。例えば溶液重合法を採用する場合には、前記で例示したモノマーを溶剤に混合し、４０〜９０℃程度で２〜１０時間程度攪拌することによって前記モノマーを重合させることができる。
【００１６】
前記側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量は１００，０００以上、好ましくは４００，０００〜９００，０００であるのがよい。前記重量平均分子量があまり小さいと、前記粘着テープを薄膜層から剥離する際に糊残りが多くなるおそれがある。また、前記重量平均分子量があまり大きいと、側鎖結晶性ポリマーを融点未満の温度にしても結晶化し難くなるので、粘着力が低下し難くなる。前記重量平均分子量は、側鎖結晶性ポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）で測定し、得られた測定値をポリスチレン換算した値である。
【００１７】
一方、前記基材フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンポリプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂フィルムが挙げられる。また、該フィルムは、単層体またはこれらの複層体からなるものであってもよく、厚さは、通常、２５〜２５０μｍ程度である。基材フィルムの表面には、粘着剤層に対する密着性を向上させるため、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、ブラスト処理、ケミカルエッチング処理、プライマー処理等の表面処理を施してもよい。
【００１８】
基材フィルムの片面に粘着剤層を設けるには、例えば前記重合体を所定の溶剤に加えた重合体溶液を基材フィルムの片面に塗布して乾燥させればよい。前記重合体溶液には、架橋剤、タッキファイヤー、可塑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤等の各種の添加剤を添加することができる。
【００１９】
前記塗布は、一般的にナイフコーター、ロールコーター、カレンダーコーター、コンマコーター等により行うことができる。また、塗工厚みや材料の粘度によっては、グラビアコーター、ロッドコーター等により行うこともできる。粘着剤層の厚さは５〜６０μｍ、好ましくは１０〜６０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍであるのがよい。
【００２０】
次に、前記した粘着テープを用いて行う本発明にかかる薄膜層の転写方法の一実施形態について、薄膜層としてＴＦＴを例に挙げ、図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態にかかる薄膜層の転写方法を示す工程図である。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、まず、基板１上に分離層２を形成する。基板１は、透光性を有している。これにより、基板１を介して分離層２に光を照射することができる。また、基板１は、耐熱性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、後述するＴＦＴ１０を形成する際に雰囲気温度が高温になったとしても、基板１の熱変形を抑制することができ、安定してＴＦＴ１０を形成することができる。
【００２２】
基板１を構成する材料としては、例えば石英ガラス等が挙げられる。基板１の厚さとしては、０．１〜５ｍｍ程度が適当である。基板１の厚さがあまり大きいと、透光性が低下するおそれがある。また、基板１の厚さがあまり小さいと、基板１の剛性が低下する。
【００２３】
分離層２は、光が照射されると該光を吸収して、その層内や界面において剥離を生じさせる性質を有している。このような分離層２としては、例えば水素含有アモルファスシリコンからなるもの等が挙げられる。すなわち、水素含有アモルファスシリコンからなる分離層２に光を照射すると、水素が放出されて分離層２に内圧が発生し、前記剥離を生じさせることができる。
【００２４】
アモルファスシリコン中の水素含有量としては、２原子％以上、好ましくは２〜２０原子％程度である。分離層２は、例えば化学蒸着法（ＣＶＤ法）等により形成することができる。アモルファスシリコン中の水素含有量は、前記ＣＶＤ法におけるガス組成、ガス圧、ガス雰囲気、ガス流量等の条件を適宜設定することにより調整することができる。
【００２５】
分離層２の厚さとしては、１ｎｍ〜２０μｍ程度が適当である。分離層２の厚さがあまり小さいと、分離層２の厚さにバラツキが生じて均一に剥離させ難くなる。また、分離層２の厚さがあまり大きいと、光を照射しても剥離を生じさせ難くなる。
【００２６】
基板１上に分離層２を形成した後、図１（ｂ）に示すように、該分離層２上に下地層３を介してＴＦＴ１０を常法により形成する。下地層３は、ＴＦＴ１０を物理的または化学的に保護し、光の遮光層または反射層として機能するものであり、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等からなる。下地層３の厚さとしては、１０ｎｍ〜５μｍ程度が適当である。
【００２７】
次いで、図１（ｃ）に示すように、ＴＦＴ１０上に前記した粘着テープからなる粘着テープ１５を貼付する。該粘着テープ１５は、側鎖結晶性ポリマーを含有する粘着剤層１６を基材フィルム１７の片面に設けてなり、かつ前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下するよう構成されている。なお、前記側鎖結晶性ポリマーの融点によっては、粘着テープ１５の粘着力が発現していない場合がある。この場合には、雰囲気温度をヒータ等の加熱手段を用いて側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度にまで加熱し、粘着テープ１５の粘着力を発現させればよい。
【００２８】
ＴＦＴ１０上に粘着テープ１５を貼付した後、透光性の基板１を介して、矢印Ａ方向から分離層２に光を照射する。これにより、分離層２の層内や界面において剥離が生じるので、ＴＦＴ１０と基板１とを分離することができる。したがって、図１（ｄ）に示すように、ＴＦＴ１０を下地層３とともに矢印Ｂ方向に動かし、該ＴＦＴ１０を基板１から粘着テープ１５に転写することができる。
【００２９】
照射する光としては、例えばレーザ光等が挙げられ、該レーザ光を発生させるレーザ装置としては、例えばエキシマレーザ等が挙げられる。該エキシマレーザは、短波長紫外域の高エネルギーのレーザ光出力が可能なガスレーザであり、レーザ媒質として希ガス（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ）とハロゲンガス（Ｆ2，ＨＣｌ）とを組み合わせたものを用いることにより、４種類の波長のレーザ光（ＸｅＦ＝３５１ｎｍ，ＸｅＣｌ＝３０８ｎｍ，ＫｒＦ＝２４８ｎｍ，ＡｒＦ＝１９３ｎｍ）を出力することができる。
【００３０】
なお、ＴＦＴ１０を基板１から粘着テープ１５に転写したとき、下地層３の下面に分離層２の一部が付着している場合には、該分離層２を例えば洗浄、エッチング、研磨等の方法を採用して除去する。
【００３１】
次に、図１（ｅ）に示すように、転写したＴＦＴ１０を、接着層２０を介して転写部材２１上に接着する。接着層２０を構成する接着剤としては、ＴＦＴ１０（下地層３）と転写部材２１とを接着固定できる限り、特に限定されるものではなく、例えば反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤等の各種の公知のものが採用可能である。
【００３２】
接着層２０は、前記接着剤をあらかじめ転写部材２１の所定部位に塗布しておくか、下地層３の下面に塗布することによって形成することができる。接着層２０の厚さとしては、１〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ程度が適当である。接着は、前記で例示した各接着剤に対応した硬化方法で前記接着剤を硬化させることにより行う。
【００３３】
転写部材２１としては、ＴＦＴ１０を実装可能な所望のものが採用可能であり、例えば合成樹脂からなる樹脂基板等が挙げられる。前記合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンポリプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。前記樹脂基板は、透明であるのが好ましく、フレキシブル性を有するのが好ましい。前記樹脂基板の厚さとしては、５０〜３００μｍ、好ましくは１００〜１５０μｍ程度である。
【００３４】
そして、雰囲気温度を前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度にまで冷却し、粘着テープ１５の粘着力を低下させた後、図１（ｆ）に示すように、該粘着テープ１５を矢印Ｃ方向に動かして、粘着テープ１５をＴＦＴ１０から剥離する。これにより、ＴＦＴ１０が粘着テープ１５から転写部材２１に転写される。このとき、粘着テープ１５の粘着力が十分に低下しているので、剥離時にＴＦＴ１０にかかる負荷を小さくすることができ、ＴＦＴ１０が変形や損傷されるのを抑制することができるとともに、糊残りの発生も抑制することができる。また、粘着テープ１５は、前記と同様の操作をすることで何度も繰り返し使用することができる。
【００３５】
なお、前記した実施形態では、薄膜層としてＴＦＴを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ＴＦＴ以外の本発明にかかる他の薄膜層としては、例えば薄膜ダイオード、光センサ、太陽電池、電極、スイッチング素子、メモリー、圧電素子等のアクチュエータ、フィルター等が挙げられる。
【００３６】
また、前記した実施形態では、分離層上に下地層を介してＴＦＴを形成する場合について説明したが、下地層は薄膜層に応じて省略することができる。すなわち、分離層上に直接薄膜層を形成することもできる。
【符号の説明】
【００３７】
１  基板
２  分離層
３  下地層
１０  ＴＦＴ
１５  粘着テープ
１６  粘着剤層
１７  基材フィルム
２０  接着層
２１  転写部材
【図１】
2010232367.tif 000003