(57)【要約】【課題】薄いガラス基板と支持基板との間に中間層を有さず、且つ前記の間に欠陥を有さない薄いガラス基板と支持基板との結合物品の提供。【解決手段】第一の表面（１ａ）と第二の表面（１ｂ）とを有する支持部品（１）を準備し、第一の表面（２ａ）と第二の表面（２ｂ）とを有するフレキシブル基板部品（２）を準備し、前記フレキシブル基板部品（２）をローラー（３）または曲がった表面を有する装置上に巻き付け、前記支持部品（１）および／またはフレキシブル基板部品（２）を帯電させ、前記ローラー（３）または曲がった表面を有する装置を回転させ且つ移動させながら、静電力と、ローラーまたは曲がった表面を有する装置によって印加される機械的圧力との両方によって、前記支持部品の第一の表面および第二の表面の１つを、前記フレキシブル基板部品の第一の表面および第二の表面の１つに、徐々に結合させる、結合物品の製造方法。【選択図】図４ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合物品の製造方法であって、
第一の表面（１ａ）と第二の表面（１ｂ）とを有する支持部品（１）を準備すること、
第一の表面（２ａ）と第二の表面（２ｂ）とを有するフレキシブル基板部品（２）を準備すること、
前記フレキシブル基板部品（２）をローラー（３）または曲がった表面を有する装置上に巻き付けること、
前記支持部品（１）および／またはフレキシブル基板部品（２）を帯電させること、および
前記ローラー（３）または曲がった表面を有する装置を回転させ且つ移動させながら、静電力と、ローラーまたは曲がった表面を有する装置によって印加される機械的圧力との両方によって、前記支持部品の第一の表面および第二の表面の１つを、前記フレキシブル基板部品の第一の表面および第二の表面の１つに、徐々に結合させること
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記支持部品および前記基板部品の少なくとも１つの表面を静電帯電させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
静電荷が、極性のある電圧を印加することによって生成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも±５ｋＶ且つ±１００ｋＶ以下の電圧を印加する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
静電棒と支持基板の結合表面との間の距離が２０ｃｍ未満、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満または１ｃｍ未満である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
帯電時間が１分未満、３０秒未満、２０秒未満または１０秒未満の時間の間、継続する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記機械的圧力が０．１ＭＰａ以上且つ１０ＭＰａ以下である、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記機械的圧力が０．０５ｒｐｓ〜５ｒｐｓの速度で印加される、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記機械的圧力が少なくとも１つのローラーを使用するロール工程によって印加される、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも前記ローラーの表面が金属、プラスチックまたはゴムで構成される、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記基板部品がローラーまたは曲がった表面を有する装置の表面上に、水、アルコール、有機膜、または低粘着性を有する接着剤によって巻き付けられる、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記支持基板が、それらの上にスルーホールまたは細孔を備えている、または備えていない、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ローラーの回転およびフレキシブル基板部品または支持部品のいずれかの動きから生成される外部圧力によって結合を実施する、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
第一の表面（１ａ）と第二の表面（１ｂ）とを有する支持部品（１）、
第一の表面（２ａ）と第二の表面（２ｂ）とを有するフレキシブル基板部品（２）
からなる物品であって、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法によって、前記支持部品の第一の表面および第二の表面の１つが、前記フレキシブル基板部品の第一の表面および第二の表面の１つに結合され、
前記基板部品と支持部品とが、残留する静電力によって結合されており、
結合された表面の間に肉眼で可視の著しい欠陥が生じず、且つ
結合された支持部品とフレキシブル基板部品との合計の厚さが少なくとも０．４ｍｍである、
前記物品。
【請求項１５】
前記欠陥が泡または包含物である、請求項１４に記載の物品。
【請求項１６】
１０μｍより大きな欠陥がない、請求項１４または１５に記載の物品。
【請求項１７】
欠陥密度が５／ｍ2未満である、請求項１４から１６までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項１８】
物品内の前記静電電圧が１００ｋＶ未満、１０ｋＶ未満、または１ｋＶ未満であるが１Ｖ以上である、請求項１４から１７までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項１９】
前記フレキシブル基板部品の厚さが、０．５ｍｍ未満、０．２ｍｍ未満、０．１ｍｍ未満、７０μｍ未満、５０μｍ未満、または３０μｍ未満であるが、０．０１μｍ以上である、請求項１４から１８までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項２０】
前記フレキシブル基板部品がガラス、ガラスセラミックまたはセラミックで構成される、請求項１４から１９までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項２１】
前記フレキシブル基板部品がガラスであり、且つ前記ガラスが化学強化ガラスであってよい、請求項１９に記載の物品。
【請求項２２】
前記フレキシブル基板部品が、ダウンドロー、フロート、マイクロフロート、スロットドローまたはフュージョンドローによって製造されたホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩およびソーダライムからなる群から選択されるガラスである、請求項２１に記載の物品。
【請求項２３】
前記支持部品がガラス、ガラスセラミック、セラミック、金属またはプラスチックからなる群から選択される１つの部品である、請求項１４から２２までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項２４】
前記支持基板が、それらの上にスルーホールまたは細孔を備えている、または備えていない、請求項１４から２３までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項２５】
前記結合物品が、５５０℃まで、４５０℃まで、３５０℃まで、またはさらには２５０℃までの加熱に際して付着性を失わない、請求項１４から２４までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項２６】
前記結合物品がさらに、ＩＴＯ機能層またはＯＬＥＤ機能層で被覆され得る、請求項１４から２５までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項２７】
請求項１４から２６までのいずれか１項に記載の結合物品、または請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法によって製造された物品の使用であって、薄いフレキシブル基板の取り扱いおよび輸送、特に薄いフレキシブル基板の後処理、例えば被覆、リソグラフィー、パターニングまたは構造形成のための前記使用。
【請求項２８】
請求項１４から２６までのいずれか１項に記載の結合物品、または請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法によって製造された物品の使用であって、ＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤ照明、薄膜電池、ＰＣＢ／ＣＣＬ、キャパシタ、電子ペーパーまたはＭＥＭＳ／ＭＯＥＭＳにおける用途、および薄いガラス基板またはカバーが使用される任意の他の用途のための前記使用。
【請求項２９】
請求項１４から２６までのいずれか１項に記載の結合物品、または請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法によって製造された物品の脱着方法であって、イオン化装置によって静電荷を中和して、または中和しないで、テープを引っ張ることによって、前記フレキシブル基板部品を前記支持部品から剥がし取ることができる前記方法。
【請求項３０】
請求項１４から２６までのいずれか１項に記載の結合物品、または請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法によって製造された物品の脱着方法であって、前記支持部品のスルーホールまたは細孔を介して、圧縮された水または気体からの圧力によって、前記基板部品を前記支持部品から剥がし取ることができる前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に、本発明は貼り合わせ品に関し、特に本発明は基板部品および支持部品からなる貼り合わせ品に関し、より特定には本発明は、いかなる中間層も用いずに静電力および機械的圧力によって結合された基板部品と支持部品との貼り合わせ物品に関する。さらには、本発明は前記貼り合わせ品の製造方法、およびＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤ照明、薄膜電池、ＰＣＢ／ＣＣＬ、キャパシタ、電子ペーパーまたはＭＥＭＳ／ＭＯＥＭＳ内でのその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
０．１ｍｍ未満の厚さを有する薄いガラス基板は、その薄い厚さおよび軽量ゆえに多くの分野、例えば限定されずにＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤ照明、薄膜電池、ＰＣＢ／ＣＣＬ、キャパシタ、電子ペーパー、ＭＥＭＳ／ＭＯＥＭＳにおける潜在的な用途が見出されている。前記の要素または素子の製造の間、薄いガラス基板は一連の後処理、例えば異なる機能層での被覆を経なければならない。
【０００３】
薄いガラス基板は、さらなる処理、例えば被覆、フォトリソグラフィーなどを容易にするために正確な位置決めを必要とする一方で、その薄さのせいで取り扱いおよび後処理が困難である。薄いガラス基板は、外部力下でゆがむまたは破壊しやすく、そのことが被覆の品質と生産性との両方に大きく影響する。従って薄いガラス基板の取り扱いおよび処理は、薄いガラス基板の用途が大きく制限される現在の産業施設にとって大きな難題をもたらす。
【０００４】
処理の間の技術的な課題を解決するための１つの可能な方法は、薄いガラス基板とより厚い支持基板とを貼り合わせることである。前記支持基板は、薄いガラス基板の保護を提供でき、且つ、いかなる変形も、高められた温度または高温での被覆の間の破壊ですら防止できる。
【０００５】
支持基板は通常、金属基板、ポリマー基板、ガラス基板、セラミック基板等を含む任意の種類の硬質基板であってよい。しかしながら、支持基板は、処理条件下での温度変化ゆえに、薄いガラス基板のものと整合する熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するべきである。
【０００６】
一般に、一方では薄いガラス基板は適した付着力によって支持基板に結合され、そのことにより処理の間の貼り合わせ品の剛性が確実になる。他方では、処理された薄いガラス基板は、その薄いガラス基板の表面上の残留物および薄いガラス基板の破壊なく、支持基板から容易に脱着されるべきである。さらには、そのような結合および脱着工程のために、より低いコストを考慮する必要がある。
【０００７】
通常、結合は、薄いガラス基板と支持基板との間に接着剤を施与することによって達成される。接着剤は通常、ポリマーベースの材料、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂またはシリコーンである。薄いガラス基板と支持基板との間の付着を、ポリマー中間層を、高められた温度で、ＵＶ光下でキュアまたは硬化させて達成できる。ポリマー中間層は、調節可能な付着性および透明な外観を提供でき、それは例えばＵＳ２００２／００９０５０９号、ＷＯ２００４／０３３１９７号、ＵＳ２００５／００１２０１号およびＵＳ２０１１／００２６２３６号内に開示されている。
【０００８】
前記ポリマー中間層は、高温での処理および高精度を必要とする作業に影響する以下の欠点を有する：
１．  高温不安定性：  一般的な接着剤、例えばアクリル樹脂およびエポキシ樹脂は、２００℃の温度まで耐えず、耐熱性シリコーン接着剤ですら２５０℃の温度に数分耐えられるに過ぎない。高温不安定性は、薄いガラス基板の高温処理性（ポリマー薄膜上の薄いガラス基板についての重要な利点である）を厳しく制限する。
【０００９】
２．  支持基板から取り外された後に残留物が残る：  支持基板はほとんどの用途についての処理の間に必要とされ、且つ、処理された薄いガラス基板をさらなる処理のために支持基板から取り外す必要がある。例えば、いくつかのアクリル樹脂については、アクリル樹脂の最高使用温度が２００℃未満であるので、付着力は高温処理に供された際に比較的容易に減少する一方で、高温耐性のシリコーンについては、経済的な方法で付着力を減少させることは困難である。従って、薄いガラス基板の用途、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）でガラス基板上に高温被覆を形成することが著しく制限される。
【００１０】
３．  収縮：  接着剤の硬化の間、その収縮によって、引張応力、圧縮応力またはせん断応力が薄いガラス基板上で生成される。さらなる処理において、薄いガラスは、外部応力および内部の引張応力、圧縮応力またはせん断応力の作用下でより破壊しやすくなる。
【００１１】
４．  表面の波むら：  接着剤は被覆、印刷、ブラシなどによって支持基板に施与される。接着剤の波むらは通常、薄いガラス基板自体のものよりも遙かに高い。従って、高精度のリソグラフィーが適用できなくなることがある。
【００１２】
５．  不整合性：  ポリマーとガラスとの間のＣＴＥの不整合は、薄いガラス基板と支持基板との予想外の分離、または薄いガラス基板の破壊のリスクの上昇をもたらすことがある。
【００１３】
ポリマー接着剤の他に、特定の特性を有する他の中間層を薄いガラス基板も、支持基板との結合のために使用でき、例えばＵＳ２００５００１２０１号は前記結合のために間に採用できるエラストマーを開示している。それは薄いガラス基板を結合または脱着するために便利であるのだが、特定の硬度および表面粗さを有するエラストマーの費用は比較的高い。後処理の間に可能性のある脱ガスは、いくつかの問題、例えば薄いガラス基板の局所的な膨張および処理チャンバーの汚染を引き起こしかねない。
【００１４】
中間層を有するそれらの結合物品が遭遇する前記の欠点は、薄いガラス基板と支持基板との間にいかなる中間層も有さない結合によって解消することができる。１つの方法は、ｉｎ−ｓｉｔｕ製造であり、且つ他のものは静電付着である。ｉｎ−ｓｉｔｕ製造については、結合物品を、薄いガラス基板と支持基板についてそれぞれ異なる組成を有する２つの溶融バッチを介して達成できる。ＵＳ２０１１／１１１１９４号内に開示されるとおり、溶融物を冷却する際にそれらの間に欠陥のない界面が形成される。後処理が終了したら、支持ガラス基板を酸中で溶解することまたは研摩することによって除去できる。しかしながら、その製造は非常に複雑であり、且つ量産化が容易ではない。
【００１５】
静電付着は、薄いガラス基板と支持基板とをその間に中間層を用いずに結合するための理想的な選択肢であり、それは、ＵＳ６７３５９８２号およびＷＯ２００４／０３３１９７号内に開示されるとおり、他の利点、例えば単純な装置、低コストおよび容易な量産という利点を有する。薄いガラス基板および支持基板を表面上で、反対の電荷で静電帯電させ、その後、静電付着によって結合することができる。残念ながら、中間層を用いた結合とは異なり、静電付着により、結合工程が超清浄な環境内で実施されたとしても、欠陥、特に例えば気泡が薄いガラス基板と支持基板との結合界面に常に存在し、そのことは関連する参考文献内では説明されていない。実際には、この現象は、薄いガラス基板の性質を考慮することによってよく理解することができる。図１に描かれているとおり、静電付着の前に、わずかな厚さおよび柔軟性ゆえに、薄いガラス基板の表面ゆらぎが常に存在する。静電帯電が支持基板および／または薄いガラス基板の表面上に適用されると、表面ゆらぎに起因して、薄いガラス基板のいくつかの凹状の箇所は結合の間に他の凸状の箇所のよりも先に支持基板に付着され、それらの領域内で空気がトラップされて泡が形成される。
【００１６】
結合界面における泡は、薄いガラス基板の後処理に対して非常に有害である。例えば、高温被覆工程の間、泡が膨張することがあり、且つ被覆物は、泡を含有するそれらの部位において、冷却後に収縮に起因してより低い品質を有する。さらには、高真空下で、薄いガラス基板の破壊の可能性が高まる。いくつかの状況において、例えば外部圧力が印加される洗浄または貼り合わせ工程の間、結合界面における泡の存在は薄いガラス基板の破壊をもたらすこともあり、そのことにより連続的な産業上の製造がさらにより困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】ＵＳ２００２／００９０５０９号
【特許文献２】ＷＯ２００４／０３３１９７号
【特許文献３】ＵＳ２００５／００１２０１号
【特許文献４】ＵＳ２０１１／００２６２３６号
【特許文献５】ＵＳ２０１１／１１１１９４号
【特許文献６】ＵＳ６７３５９８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
発明の要約
発明者らは、上記の欠点、欠陥、例えば、中間層を用いたまたは用いない、または静電力のみを使用する結合による結合界面における泡および包含物、およびポリマーの低い温度安定性に起因する、ポリマーまたは他の有機接着剤を中間層として用いて支持基板上に一時的に結合されたガラスの限定的な使用、および前記中間層の適用によって引き起こされる表面のゆがみに取り組むための長年の努力の結果、方策を見出した。
【００１９】
本発明において、独自の結合方法において組み合わせられた静電付着と外部圧力との両方により、欠陥を有さないで薄いガラス基板と支持基板との結合物品を製造するための新規の方法が開示される。さらに本発明は、薄いガラス基板と支持基板との間に中間層を有さず、且つ前記の間に欠陥を有さない薄いガラス基板と支持基板との結合物品を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第一の態様において、
第一の表面（１ａ）と第二の表面（１ｂ）とを有する支持部品（１）を準備すること、
第一の表面（２ａ）と第二の表面（２ｂ）とを有するフレキシブル基板部品（２）を準備すること、
前記フレキシブル基板部品（２）をローラー（３）上に巻き付けること、および
前記支持部品（１）および／または前記フレキシブル基板部品（２）を帯電させること、
前記ローラーを回転させ且つ動かしながら、静電力およびローラーによって印加される機械的圧力によって、前記支持部品の第一の表面および第二の表面の１つを、前記基板部品の第一の表面および第二の表面の１つに、徐々に結合させること
を含む、結合物品の製造方法が開示される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は結合物品内での泡の形成を示す。
【図２】図２は薄いガラス基板および支持基板を示す。
【図３】図３は支持基板表面上での静電帯電を示す。
【図４ａ】図４ａは「圧力支援静電付着」の断面図を示す。
【図４ｂ】図４ｂは「圧力支援静電付着」の断面図を示す。
【図５】図５は「圧力支援静電付着」の側面図を示す。
【図６】図６は結合物品を示す。
【図７】図７はテープを引っ張ることおよびイオン発生装置での中和による薄いガラス基板の脱着を示す。
【図８】図８は支持基板上の穴を通じて気体または液体を導入し且つ結合界面に当てることによる、薄いガラス基板の脱着を示す。
【図９】図９は多孔質セラミック内部の細孔を通じて気体または液体を導入し且つ結合界面に当てることによる薄いガラス基板の脱着を示す。
【図１０】図１０は貼り合わせ工程を介した薄いガラス基板および支持基板の「圧力支援静電付着」を示す。
【図１１】図１１は通常の静電付着および「圧力支援静電付着」によって製造された完成品における違いの比較を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１つの実施態様において、支持部品および基板部品の少なくとも１つの表面が静電帯電される。
【００２３】
他の実施態様において、静電荷は極性のある電圧（ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｖｏｌｔａｇｅ）を印加することによって生成される。
【００２４】
さらに他の実施態様において、少なくとも±５ｋＶ且つ±１００ｋＶ以下の電圧が印加される。
【００２５】
さらに他の実施態様において、静電棒と支持基板の結合表面との間の距離が２０ｃｍ未満、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満または１ｃｍ未満である。
【００２６】
さらなる実施態様において、帯電時間は１分未満、３０秒未満、２０秒未満または１０秒未満の時間の間継続する。
【００２７】
さらに他の実施態様において、前記機械的圧力は０．１ＭＰａ以上且つ１０ＭＰａ以下である。
【００２８】
いくつかの実施態様において、前記機械的圧力は０．０５ｒｐｓ〜５ｒｐｓの速度で印加される。
【００２９】
特定の実施態様において、前記機械的圧力は少なくとも１つのローラーを使用したロール工程によって印加される。
【００３０】
他の実施態様において、少なくともローラーの表面は金属、プラスチックまたはゴムで構成されている。
【００３１】
他の実施態様において、結合工程前に、薄いガラス基板を曲がった表面を有する装置に付着させる。
【００３２】
他の実施態様において、曲がった表面を有する装置を動かすことによって機械的圧力を印加する。
【００３３】
本発明のさらに他の態様において、基板部品をローラーまたは装置の表面上に、水、アルコール、有機膜、または静電付着によって導入される結合力よりも低い粘着性を有する接着剤によって巻き付ける。
【００３４】
本発明のさらに他の態様において、前記基板部品をローラーまたは装置表面に真空によって付着させる。
【００３５】
さらに他の実施態様において、前記支持基板はそれらの上にスルーホールまたは細孔を備えている、または備えていない。
【００３６】
１つの実施態様において、ローラーの回転および基板部品または支持部品のいずれかの動きから印加される外部圧力によって結合を実施する。
【００３７】
本発明において、
第一の表面（１ａ）と第二の表面（１ｂ）とを有する支持部品（１）、
第一の表面（２ａ）と第二の表面（２ｂ）とを有するフレキシブル基板部品（２）
からなる物品であって、先述の実施態様のいずれか１つに記載される方法によって、前記支持部品の第一の表面および第二の表面の１つが、前記基板部品の第一の表面および第二の表面の１つに結合されており、
前記基板部品および支持部品は、残留する静電力によって結合されており、
結合された表面の間に肉眼で可視の著しい欠陥が生じず、結合された支持部品とフレキシブル基板部品との合計の厚さが少なくとも０．４ｍｍである、
前記物品も開示される。
【００３８】
１つの実施態様において、前記欠陥は泡または包含物である。
【００３９】
さらなる実施態様において、１０μｍより大きな欠陥はない。
【００４０】
さらに他の実施態様において、欠陥密度は５／ｍ2未満である。
【００４１】
１つの実施態様において、結合物品内の静電電圧は１００ｋＶ以下、１０ｋＶ以下、１ｋＶ以下であるが、１Ｖ以上である。
【００４２】
さらに他の実施態様において、基板部品の厚さは、０．５ｍｍ未満、０．２ｍｍ未満、０．１ｍｍ未満、７０ミクロン未満、５０ミクロン未満、３０ミクロン未満であるが、０．０１ミクロン以上である。
【００４３】
さらに他の実施態様において、基板部品はガラス、ガラスセラミックまたはセラミックの１つで構成されている。
【００４４】
１つの実施態様において、基板部品は化学強化ガラスであってよい。
【００４５】
本発明のさらなる態様において、基板部品は、ダウンドロー、フロート、マイクロフロート、スロットドローまたはフュージョンドローによって製造されたホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩およびソーダライムからなる群から選択される１つである。
【００４６】
本発明の他の態様において、支持部品はガラス、ガラスセラミック、セラミック、金属またはプラスチックからなる群から選択される１つである。
【００４７】
本発明のさらに他の実施態様において、支持基板はそれらの上にスルーホールまたは細孔を備えている、または備えていない。
【００４８】
１つの実施態様において、結合物品は５５０℃まで、４５０℃まで、３５０℃まで、または２５０℃までの加熱に際して付着性を失わない。
【００４９】
他の実施態様において、結合物品をＩＴＯ層またはＯＬＥＤ機能層で被覆できる。
【００５０】
本発明において、前記結合物品、または上述の方法によって製造された物品が、薄い基板の取り扱いおよび輸送、特に薄い基板の後処理、例えば被覆、リソグラフィー、パターニング、構造形成のために使用される。
【００５１】
本発明において、前記結合物品、または上述の方法によって製造された物品が、ＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤ照明、薄膜電池、ＰＣＢ／ＣＣＬ、キャパシタ、電子ペーパーまたはＭＥＭＳ／ＭＯＥＭＳにおける用途、および薄いガラス基板またはカバーが使用される任意の他の用途のために使用される。
【００５２】
さらに本発明において、結合された物品を脱着する方法も記録され、その際、イオン化装置により静電荷を中和してまたは中和しないで、テープ（４）を引っ張ることによって、基板部品を支持部品から剥がし取ることができる。
【００５３】
さらなる実施態様において、支持部品のスルーホールまたは細孔を介した圧縮された水またはガスからの圧力によって、基板部品を支持部品から剥がし取ることができる。
【００５４】
薄いガラス基板と支持基板との間に追加的な接着剤または中間層はない。
【００５５】
無欠陥結合された物品の利点は、薄いガラス基板の後処理に有益である。小さな泡または包含物が間に存在すると、機械加工の精度が大々的に影響され、且つ無用な機能性のドットまたは欠陥が相応の部位上で形成される可能性が高く、製品の品質の低下をもたらす。例えば、被覆を高温下で実施する場合、気泡の大きさが大きくなり、薄いガラス基板上の相応の部位が正確なリソグラフィー工程のために充分に平坦ではなくなる。さらには、さらなる外部力の作用下で貼り合わせ工程が適用される際に破壊が起きやすい。
【００５６】
ガラス表面上のダスト粒子および薄いガラス基板の表面ゆらぎは、結合の間の泡の形成を引き起こす２つの主因である。前者は清浄化環境内で結合することによって回避できる。後者は、本発明において実証されるとおり、静電付着工程の間の独自の方法で適切な圧力を印加することによって解消することができる。この方法においてのみ、無欠陥の結合物品を達成できる。
【００５７】
詳細な説明
薄いガラス基板は、厚さまたは重量を低減することによる電子製品の最小化のために重要である。ガラスの厚さが０．３ｍｍ、特に０．１ｍｍに低減されると、従来の加工設定は機能せず、さらには、切断、端部加工、洗浄および被覆を含む処理も困難である。この状況において、薄いガラス基板を固い支持基板に結合し、その際、薄いガラス基板と支持基板との間に静電力によって予め付着を創出することによって前記問題に対処できる。
【００５８】
静電力によって形成された結合物品を、中間層または接着剤を使用して得られたものと比べて高温処理に供することができることが明らかに理解される。さらには、結合物品を、残留物なく容易に脱着できる。
【００５９】
薄いガラス基板または支持基板のいずれかの表面上の残留ダスト粒子は、結合の間の空気の除去に影響し、結合物品における薄いガラス基板と支持基板との間の気泡の形成をもたらし得る。従って、ガラスおよび支持基板を洗浄する必要があり、全体の工程をクリーンルーム内で行うべきである。
【００６０】
結合界面における気泡の存在は、結合物品の引き続く処理に大々的に且つ悪影響し得る。例えば、結合物品を高温のＩＴＯ被覆に供する場合、気泡が膨張して、冷却に際して破壊すらする低品質の膜が形成される。さらに、泡は結合物品の洗浄をより困難にする。
【００６１】
無欠陥結合物品を得るために、以下の３つの段階が必要である：  薄いガラス基板と支持基板との両方を洗浄する段階、支持基板および／または薄いガラス基板の結合表面を静電帯電する段階、および薄いガラス基板を支持基板上に圧力支援静電付着する段階。
【００６２】
無欠陥物品のために、支持基板と薄いガラス基板との間のＣＴＥの違いは２０％未満、１０％未満またはさらには５％未満である。
【００６３】
支持基板の厚さは５ｍｍ未満、３ｍｍ未満、１ｍｍ未満、０．７ｍｍ未満、０．６ｍｍ未満、または０．５ｍｍ未満である。
【００６４】
支持基板の端部は切断後に面取りされていても、磨かれていても、またはエッチングされていてもよい。
【００６５】
図２に示すとおり、薄いガラス基板および支持基板を洗浄し且つ乾燥させる。
【００６６】
洗浄および乾燥後、結合表面を静電発電機によって帯電させる。１つの実施態様において、図３に例示されるとおり、支持基板の結合表面を負電荷（「−」で示す）、または正電荷（「＋」で示す）で帯電させる。他の実施態様において、薄いガラス基板の表面を負電荷または静電荷で帯電させる。さらなる実施態様において、支持基板と薄いガラス基板との両方の表面を、さらなる結合のために逆の電荷で帯電させる。
【００６７】
帯電のための静電電圧は、５ｋＶより高い、１０ｋＶより高い、２０ｋＶより高い、３０ｋＶより高い、４０ｋＶより高いまたは５０ｋＶより高い。
【００６８】
静電棒と支持基板の結合表面との間の距離は、２０ｃｍ未満、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、または１ｃｍ未満であり、且つ、帯電のための時間は１分未満、３０秒未満、２０秒未満、または１０秒未満の間、継続する。より高い電圧が印加される場合、より大きな距離およびより短い時間が採用されるべきである。
【００６９】
静電帯電の後、薄いガラス基板および支持基板を一緒に、図４および５に示すとおり、静電付着と外部圧力との両方の相乗効果を有する「圧力支援静電付着」工程を介して結合する。結合前に、薄いガラス基板をローラー上に巻き付け（回転方向を曲げ矢印で示す）、いかなる表面ゆらぎも回避し、そこで低い粘着性を有する媒介物が薄いガラス基板とローラーとの間に適用される。媒介物と薄いガラス基板との間の粘着力は、引き続く結合工程を容易にするために、さらなる静電付着によって導入される結合力よりも低くなければならない。該ローラーはステンレス鋼、銅、アルミニウム合金またはゴム製であってよい。ローラーの半径は、ローラーの半径が薄いガラス基板のいかなる破壊も回避するために適切である限り、３ｃｍより大きく、５ｃｍより大きく、１０ｃｍより大きく、２０ｃｍより大きく、５０ｃｍより大きく、１００ｃｍより大きくてよい。
【００７０】
１つの実施態様において、薄いガラス基板を、ローラーの代わりに、曲がった表面を有する可動式装置上に巻き付ける。該装置は、例えばアーチ形、扇形、楕円形、または任意の他の形状であってよいが、曲がった表面を備える。薄いガラス基板の付着を容易にするために、適切な曲率半径も有するべきである。
【００７１】
１つの実施態様において、薄いガラス基板をローラー上に巻き付けるために水が使用される。他の実施態様において、薄いガラス基板をローラー上に巻き付けるためにアルコールが使用される。さらに他の実施態様において、薄いガラス基板をローラー上に巻き付けるために薄い有機膜、例えばＰＥＴ膜が使用される。ローラーの半径は、薄いガラス基板の破壊を回避するために適切でなければならないことに留意すべきである。
【００７２】
他の実施態様において、薄いガラス基板は真空によってローラーに付着される。
【００７３】
「圧力支援静電付着」とは、静電付着の間に、ローラーの回転を介して薄いガラス基板上に片方の端部から他の逆の端部へと徐々に追加的な力を同時に印加して、薄いガラス基板を支持基板に接触させ、且つ結合工程が完了するまでにその表面に結合することを意味する。
【００７４】
「圧力支援静電付着」が適用される場合、薄いガラス基板の１つの端部が、支持基板および／または薄いガラス基板の表面からの静電付着と、ローラーからの圧力と両方によってまず支持基板に結合される。ローラーの回転および動きと共に、薄いガラス基板が、片方の端部から他方の端部へと、支持基板に徐々に結合される。図４および５に図示されるとおり、結合中の状態において常に１つだけの直線が薄いガラス基板上にあり、そのことにより空気が結合界面の外に容易に絞り出されて、結合の全体の工程の間に、空気を含まない結合物品が達成できる。
【００７５】
１つの実施態様において、ローラーは回転するだけでなく移動もしており、そのことにより、薄いガラス基板が、「圧力支援静電付着」工程を介して支持基板の表面に徐々に結合されることが可能になる。
【００７６】
他の実施態様において、ローラーのみが回転し且つ支持基板が上記のケースとは異なる方向に移動しており、そのことによっても、薄いガラス基板が、「圧力支援静電付着」工程を介して支持基板の表面に徐々に結合されることが可能になる。
【００７７】
結合物品についての模式図を図６に示す。結合物品における静電電圧を静電場計で測定し、それは結合された際の物品について１００ｋＶほどの高さに達することができ、且つ数日後に徐々に減少する。しかしながら、残留する静電場は、薄いガラス基板と支持基板とをまだ緊密に保つことができる。例えば、磁気スパッタリングの場合、磁粒の存在およびスパッタリングの間の真空が結合物品を脱着する傾向があるので、結合物品内に残留する静電電圧は結合を維持することにおいて非常に有用である。
【００７８】
１つの実施態様において、結合工程を真空中で行う。
【００７９】
他の実施態様において、洗浄および乾燥後、結合のために、支持基板表面上の静電帯電および薄いガラス基板への圧力の印加を同時に行うこともできる。
【００８０】
結合物品においていかなる泡も不在であるという意外な技術的効果は、静電付着と外部圧力との相乗効果によって奏され、前記の技術的効果は、薄いガラス基板の薄い厚さおよび柔軟性に起因する表面ゆらぎゆえに、静電付着のみでは達成できない。静電帯電が支持基板および／または薄いガラス基板の表面に適用されると、薄いガラス基板の凹状の領域は、凸状の領域より先に支持基板に付着され、それらの領域内で空気がトラップされて泡が形成される。圧力印加の方法は、気泡の形成を回避するためのキーである。「圧力支援静電付着」は、無欠陥の結合物品を製造するための効率的且つ信頼性のある方法を提供し、その際、空気は結合表面の外に容易に追い出される。
【００８１】
この状況において、無欠陥物品についての基準は、肉眼でいかなる泡、ダスト、または他の欠陥が観察できないことである。
【００８２】
薄いガラス基板の平坦な表面は結合において有用である。薄いガラス基板の粗さは１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満または２ｎｍ未満である。
【００８３】
結合のために印加される圧力は、０．１ＭＰａより高い、０．５ＭＰａより高い、１ＭＰａより高い、または５ＭＰａより高い。
【００８４】
薄いガラス基板の厚さは、０．５ｍｍ以下、０．１ｍｍ以下、７０ミクロン以下、５０ミクロン以下、または３０ミクロン以下であり、且つ、結合物品の合計の厚さは０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲、０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲、または０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲である。
【００８５】
薄いガラス基板は、ダウンドロー、フロート、マイクロフロート、スロットドローまたはフュージョンドローによって製造されるホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ソーダライムガラスである。
【００８６】
支持基板は様々な用途に依存して、ガラス、ガラスセラミック、セラミック、金属またはプラスチックであってよい。例えば、薄いガラス基板が高温処理に供されるべき場合、支持基板と同種のガラスを選択して、薄いガラス基板と支持基板との間のＣＴＥの違いに起因して薄いガラス基板が支持基板から脱着されることを回避することがより好ましい。
【００８７】
結合物品の後処理が終了すると、機能層を有する薄いガラス基板を支持基板から剥がし取る必要がある。１つの実施態様において、テープ（４）を薄いガラス基板の１つの角に貼り付け、且つ薄いガラス基板をゆっくりと支持基板から引き離す。この工程の間、図７に示すとおりイオン化装置（５）を結合界面に吹き付けて電荷を中和し、脱着工程を容易にする。テープに対して引っ張る力は、０．１Ｎより大きく、０．５Ｎより大きく、１Ｎより大きく、５Ｎより大きく、または１０Ｎより大きい。
【００８８】
穴または細孔を有する支持基板も、容易な脱着に寄与することができる。１つの実施態様において、穿孔されたガラス（１’）または多孔質セラミック（１’’）を結合のための支持基板として使用できる。結合物品の後処理終了後、図８および図９に示すとおり、気体または液体をそれらの穴または細孔から導入して、薄いガラス基板に向かう力を印加し、且つそれを支持基板から脱着させる。穴の直径は１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、０．１ｍｍ未満、または０．０５ｍｍ未満である。多孔質セラミックの多孔率は、３０％より高い、５０％より高い、７０％より高い、または８０％より高い。
【実施例】
【００８９】
例１
厚さ０．０５ｍｍを有するアルミノホウケイ酸塩の薄いガラス基板ＡＦ３２を、ＯＬＥＤディスプレイおよび照明の基板としてはたらくためのＩＴＯ被覆工程に供する。処理および被覆工程の両方を容易にするために、前記薄いガラス基板を、厚さ０．５ｍｍを有するアルミノホウケイ酸塩ガラスＡＦ３２に、「圧力支援静電付着」工程によって結合する。
【００９０】
薄いガラス基板と支持基板との両方を洗浄した後、後者を静電圧−２０ｋＶの下で帯電させる。静電棒と帯電表面との間の距離は２ｃｍであり且つ帯電を２０秒間継続する。薄いガラス基板ＡＦ３２をまず、半径１２５ｍｍを有する上方のローラー上に、該ローラー表面上に水を付着することによって巻き付ける。その後、図１０に示すとおり、貼り合わせ工程によって「圧力支援静電付着」を行い、その際、１ＭＰａの圧力を印加する。１対のローラーを回転させて、支持基板を右から左に動かし、薄いガラス基板ＡＦ３２を徐々に載せ、且つ支持基板の表面に片方の端部から他方へと付着させる。結合工程全体の間、結合中の状態において薄いガラス基板の上に常に１つのみの直線があり、その結果、結合された物品に泡は存在しない。結合された際の物品における静電電圧は２ｋＶであり、且つ３日後に２００Ｖに減少し、それは薄いガラス基板を支持基板上にまだしっかりと保持する。薄いガラス基板の後処理は、温度２５０℃下でのＩＴＯ被覆工程およびＯＬＥＤ機能層の堆積を含む。該結合物品が被覆の要件に正確に合致することが判明した。全ての工程の終了後、薄いガラス基板を支持基板からテープを１０Ｎの力で１つの角から引っ張ることによって剥がし取る。その後、薄いガラス、電極および機能層で構成されるＯＬＥＤユニットが得られる。
【００９１】
例２
薄いガラス基板Ｄ２６３Ｔをカバーおよびいくつかの光学センサの基板として使用し、それは薄いガラス基板上に形成されるべき感受層を必要とする。この例において、厚さ０．０５ｍｍを有するＤ２６３Ｔおよび厚さ０．５ｍｍを有する多孔質セラミックの窒化ホウ素がそれぞれ、薄いガラス基板および支持基板として選択された。前記支持基板は、多孔率５０〜７０％であり、且つ脱着工程を容易にするために、細孔は開放しており且つ互いに接続されている。薄いガラス基板Ｄ２６３Ｔと多孔質ＢＮ支持基板との両方を洗浄した後、後者を静電電圧３０ｋＶの下で帯電させる。静電棒と帯電表面との間の距離は５ｃｍであり且つ帯電を１０秒間継続する。その後、薄いガラス基板Ｄ２６３Ｔを、半径１００ｍｍを有するローラー上に、ゴムローラー表面上にＰＥＴ膜を付着することによって巻き付ける。その後、「圧力支援静電付着」を実施し、その際、ローラーが回転し且つ移動している。静電付着とローラーの圧力との相乗効果の下で、薄いガラス基板Ｄ２６３Ｔが多孔質ＢＮ支持基板の表面に徐々に結合され、その間に泡はない。その後、結合された物品を被覆工程に供して、薄いガラス基板Ｄ２６３Ｔ上に感受層を形成する。その後、脱着工程を行う。圧縮空気を多孔質ＢＮ支持基板中に導入し、従って薄いガラス基板Ｄ２６３Ｔが支持基板から空圧によって脱着され、その際、薄いガラス基板とその上の機能層との両方が損傷されない。
【００９２】
例３
薄いガラス基板ＡＦ３２を、スルーホールを有する支持基板ＡＦ３２に結合する。直径０．５ｍｍを有するそれらの穴は、支持基板ＡＦ３２上に互いの間が１０ｍｍの間隔で均質に分布している。薄いガラス基板と支持基板との両方を洗浄および乾燥した後、後者を静電電圧−３０ｋＶの下で帯電させる。静電棒と帯電表面との間の距離は１０ｃｍであり且つ帯電を４０秒間継続する。その後、薄いガラス基板ＡＦ３２を、半径１００ｍｍを有するローラー上に、該ローラー表面上にアルコールを付着することによって巻き付ける。「圧力支援静電付着」工程の間、ローラーの回転および動きにより薄いガラス基板ＡＦ３２が穿孔された支持基板のガラスの帯電表面に徐々に結合され、その際、結合界面においていかなる泡もない。その後、結合物品をＣＶＤ工程に供して、薄いガラス基板ＡＦ３２上に伝導性被覆を形成する。その後、脱着工程を行う。剥離力は、穴を介して気体または液体が当たることまたは機械的な作用のいずれかからもたらされ、その際、薄いガラス基板およびその上の機能層の損傷はない。
【００９３】
例４
光学レンズの用途のために、厚さ０．１ｍｍを有する薄いガラス基板Ｄ２６３Ｔをまず４００℃で３時間、化学強化し、その後、後処理、例えば被覆またはリソグラフィーを容易にするために、厚さ０．４ｍｍを有する、より厚いＤ２６３Ｔガラス上に結合する。化学強化された薄いガラス基板と支持基板との両方を洗浄および乾燥した後、支持基板の一方の表面を、静電発電機によって静電圧２０ｋＶの下で帯電させる。静電棒と帯電表面との間の距離は８ｃｍであり且つ帯電は５０秒間継続する。その後、化学強化された薄いガラス基板を、低い粘着性を有する接着剤によって装置上に巻き付け、且つ該装置は曲率半径４０ｃｍを有するアーチ形の表面を有する。その後、「圧力支援静電付着」を実施する。装置を回転させて、化学強化された薄いガラス基板を、静電付着と動いている装置からの圧力との相乗効果の下で支持基板の帯電表面上に徐々に結合させる。最終的な結合物品の結合界面において、欠陥は認められない。光学膜で被覆した後、化学強化された薄いガラス基板を支持基板からテープを１５Ｎの力で１つの角から引っ張ることによって剥がし取る。このようにして、光学レンズ用の化学強化され且つ被覆された薄いガラスカバーが得られる。
【００９４】
比較例
通常の静電付着と本発明の「圧力支援静電付着」との比較を図１１に例示する。薄いガラス基板ＡＦ３２を支持基板ＡＦ３２に、通常の静電付着によって結合すると、図１１ａに示されるとおり、結合界面において気泡の形成が生じる。通常、ダストの存在は気泡の形成を引き起こし得る。しかしながら、清浄な環境下でも、通常の静電付着によって、内側にダストを有さない気泡がまだ形成され得る。薄いガラス基板の表面ゆらぎが泡の形成の原因となっているはずである。光学顕微鏡で観察されるとおり、図１１ａに示すように、泡の内部にダストが見られないにもかかわらず、泡の存在に起因して、結合物品内で界面のパターンが生成される。これと比べて、無欠陥の結合物品は、静電付着と外部圧力との相乗効果により空気が結合界面の外に絞り出されることを確実にする「圧力支援静電付着」工程によって達成できる。１つの例は図１１ｂに示される。反射または透過光の下で、特許請求される独自の方法によって製造された結合物品内に泡が存在しないことが明らかになる。さらには、圧力の印加方法は非常に重要であり、且つ固い結合のみが結合の間の泡の形成を回避できる。これがまさに本発明のいわゆる「圧力支援静電付着」によって奏される技術的な効果である。
【図１】
2018014535.tif 000003
【図２】
2018014535.tif 000004
【図３】
2018014535.tif 000005
【図４ａ】
2018014535.tif 000006
【図４ｂ】
2018014535.tif 000007
【図５】
2018014535.tif 000008
【図６】
2018014535.tif 000009
【図７】
2018014535.tif 000010
【図８】
2018014535.tif 000011
【図９】
2018014535.tif 000012
【図１０】
2018014535.tif 000013
【図１１】
2018014535.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月2日(2017.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の表面（１ａ）と第二の表面（１ｂ）とを有する支持部品（１）、
第一の表面（２ａ）と第二の表面（２ｂ）とを有するフレキシブル基板部品（２）
からなる物品であって、前記支持部品の第一の表面および第二の表面の１つが、前記フレキシブル基板部品の第一の表面および第二の表面の１つに結合されており、
前記基板部品と支持部品とが、残留する静電力によって結合されており、
結合された表面の間に肉眼で可視の著しい欠陥が生じず、
結合された支持部品とフレキシブル基板部品との合計の厚さが少なくとも０．４ｍｍであり、前記フレキシブル基板部品がガラス、ガラスセラミックまたはセラミックであり、物品内の前記静電電圧が１００ｋＶ未満、１０ｋＶ未満、または１ｋＶ未満であるが１Ｖ以上である、前記物品。
【請求項２】
前記欠陥が泡または包含物である、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
１０μｍより大きな欠陥がない、請求項１または２に記載の物品。
【請求項４】
欠陥密度が５／ｍ2未満である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項５】
前記フレキシブル基板部品の厚さが、０．５ｍｍ未満、０．２ｍｍ未満、０．１ｍｍ未満、７０μｍ未満、５０μｍ未満、または３０μｍ未満であるが、０．０１μｍ以上である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項６】
前記フレキシブル基板部品がガラスであり、且つ前記ガラスが化学強化ガラスであってよい、請求項５に記載の物品。
【請求項７】
前記フレキシブル基板部品が、ダウンドロー、フロート、マイクロフロート、スロットドローまたはフュージョンドローによって製造されたホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩およびソーダライムからなる群から選択されるガラスである、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記支持部品がガラス、ガラスセラミック、セラミック、金属またはプラスチックからなる群から選択される１つの部品である、請求項１から７までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項９】
前記支持基板が、それらの上にスルーホールまたは細孔を備えている、または備えていない、請求項１から８までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項１０】
前記結合物品が、５５０℃まで、４５０℃まで、３５０℃まで、またはさらには２５０℃までの加熱に際して付着性を失わない、請求項１から９までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項１１】
前記結合物品がさらに、ＩＴＯ機能層またはＯＬＥＤ機能層で被覆され得る、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の物品。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の結合物品の使用であって、薄いフレキシブル基板の取り扱いおよび輸送のための前記使用。
【請求項１３】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の結合物品の使用であって、ＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤ照明、薄膜電池、ＰＣＢ／ＣＣＬ、キャパシタ、電子ペーパーまたはＭＥＭＳ／ＭＯＥＭＳにおける用途、および薄いガラス基板またはカバーが使用される任意の他の用途のための前記使用。
【請求項１４】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の結合物品の脱着方法であって、イオン化装置によって静電荷を中和して、または中和しないで、テープを引っ張ることによって、前記フレキシブル基板部品を前記支持部品から剥がし取ることができる前記方法。
【請求項１５】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の結合物品の脱着方法であって、前記支持部品のスルーホールまたは細孔を介して、圧縮された水または気体からの圧力によって、前記基板部品を前記支持部品から剥がし取ることができる前記方法。
【外国語明細書】
2018014535.tif 000015
2018014535.tif 000016
2018014535.tif 000017
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