(57)【要約】【課題】本発明は、高温条件下の処理の後であっても、ガラス基板を容易に剥離することができるガラス積層体、および、該ガラス積層体を用いた電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】支持基板および支持基板上に配置された第１の無機層を備える無機層付き支持基板と、ガラス基板およびガラス基板上に配置された第２の無機層を備える無機層付きガラス基板とを備え、第１の無機層および第２の無機層が、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物および金属弗化物からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、無機層付き支持基板の第１の無機層の表面と無機層付きガラス基板の第２の無機層の表面とを積層面として、無機層付き支持基板と無機層付きガラス基板とを剥離可能に積層してなる、ガラス積層体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板および前記支持基板上に配置された第１の無機層を備える無機層付き支持基板と、
ガラス基板および前記ガラス基板上に配置された第２の無機層を備える無機層付きガラス基板とを備え、
前記第１の無機層および前記第２の無機層が、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物および金属弗化物からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、
前記無機層付き支持基板の第１の無機層の表面と前記無機層付きガラス基板の第２の無機層の表面とを積層面として、前記無機層付き支持基板と前記無機層付きガラス基板とを剥離可能に積層してなる、ガラス積層体。
【請求項２】
前記第１の無機層および前記第２の無機層が、金属酸化物を少なくとも含む、請求項１に記載のガラス積層体。
【請求項３】
前記第１の無機層の表面粗さＲａおよび前記第２の無機層の表面粗さＲａが、５ｎｍ以下である、請求項１または２に記載のガラス積層体。
【請求項４】
４５０℃で１時間加熱処理を施した後も前記無機層付き支持基板と前記無機層付きガラス基板とが剥離可能である、請求項１〜３のいずれかに記載のガラス積層体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のガラス積層体中のガラス基板の表面上に電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層体を得る部材形成工程と、
前記電子デバイス用部材付き積層体から前記無機層付き支持基板を除去し、前記無機層付き支持基板と前記電子デバイス用部材とを有する電子デバイスを得る分離工程と、を備える電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板を用いて液晶表示体、有機ＥＬ表示体などの電子デバイスを製造する際に使用されるガラス基板と支持基板との積層体であるガラス積層体、およびそれを用いた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池（ＰＶ）、液晶パネル（ＬＣＤ）、有機ＥＬパネル（ＯＬＥＤ）などの電子デバイス（電子機器）の薄型化、軽量化が進行しており、これらの電子デバイスに用いるガラス基板の薄板化が進行している。薄板化によりガラス基板の強度が不足すると、電子デバイスの製造工程において、ガラス基板のハンドリング性が低下する。
【０００３】
そこで、最近では、上記の課題に対応するため、無機薄膜付き支持ガラスの無機薄膜上にガラス基板を積層した積層体を用意し、積層体のガラス基板上に素子の製造処理を施した後、積層体からガラス基板を分離する方法が提案されている（特許文献１）。該方法によれば、ガラス基板の取扱い性を向上させ、適切な位置決めを可能とすると共に、所定の処理後に素子が配置されたガラス基板を積層体から容易に剥離することができる旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８４２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、近年、電子デバイスの高性能化の要求に伴い、電子デバイスの製造の際により高温条件下（例えば、４５０℃）での処理の実施が望まれている。
本発明者らは、特許文献１に記載される無機薄膜付き支持ガラスの無機薄膜上にガラス基板が配置された積層体を用いて、高温条件下（例えば、４５０℃）での加熱処理を施したところ、処理後に積層体からガラス基板を剥離することができなかった。該態様では、高温条件下でのデバイス製造後に、素子が形成されたガラス基板を積層体から剥離することができないという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高温条件下の処理の後であっても、ガラス基板を容易に剥離することができるガラス積層体、および、該ガラス積層体を用いた電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、ガラス基板上に所定の無機層を形成することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の第１の態様は、支持基板および支持基板上に配置された第１の無機層を備える無機層付き支持基板と、ガラス基板およびガラス基板上に配置された第２の無機層を備える無機層付きガラス基板とを備え、第１の無機層および第２の無機層が、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物および金属弗化物からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、無機層付き支持基板の第１の無機層の表面と無機層付きガラス基板の第２の無機層の表面とを積層面として、無機層付き支持基板と無機層付きガラス基板とを剥離可能に積層してなる、ガラス積層体である。
第１の態様において、第１の無機層および第２の無機層が、金属酸化物を少なくとも含むことが好ましい。
第１の態様において、第１の無機層の表面粗さＲａおよび第２の無機層の表面粗さＲａが、５ｎｍ以下であることが好ましい。
第１の態様において、４５０℃で１時間加熱処理を施した後も無機層付き支持基板と無機層付きガラス基板とが剥離可能であることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様であるガラス積層体中のガラス基板の表面上に電子デバイス用部材を形成し、電子デバイス用部材付き積層体を得る部材形成工程と、電子デバイス用部材付き積層体から無機層付き支持基板を除去し、無機層付き支持基板と電子デバイス用部材とを有する電子デバイスを得る分離工程と、を備える電子デバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高温条件下の処理の後であっても、ガラス基板を容易に剥離することができるガラス積層体、および、該ガラス積層体を用いた電子デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るガラス積層体の一実施形態の模式的断面図である。
【図２】本発明の電子デバイスの製造方法の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のガラス積層体および電子デバイスの製造方法の好適形態について図面を参照して説明するが、本発明は、以下の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、以下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。
【００１２】
本発明のガラス積層体においては、無機層付き支持基板とガラス基板との間に別途無機層（第２の無機層）を介在させることを特徴の一つとする。第２の無機層を介在させることにより、高温条件下におけるガラス基板の無機層付き支持基板への接着を抑制することができ、所定の処理後において容易にガラス基板を剥離することができる。特に、第２の無機層を介在させることにより、無機層付き支持基板と第２の無機層との接着の要因として化学的相互作用より物理的相互作用の方が大きな影響を及ぼすようになり、結果として高温処理後においても両者を容易に剥離できるようになったと推測される。
以下においては、まず、ガラス積層体の好適態様について詳述し、その後、該ガラス積層体を使用した電子デバイスの製造方法の好適態様について詳述する。
【００１３】
＜ガラス積層体＞
図１は、本発明に係るガラス積層体の一実施形態の模式的断面図である。
図１に示すように、ガラス積層体１０は、支持基板１２および第１の無機層１４からなる無機層付き支持基板１６と、ガラス基板１８および第２の無機層２０からなる無機層付きガラス基板２２とを有する。ガラス積層体１０中において、無機層付き支持基板１６の第１の無機層１４の表面１４ａ（支持基板１２側とは反対側の表面）と、無機層付きガラス基板２２の第２の無機層２０の表面２０ａ（ガラス基板２０側とは反対側の表面）とを積層面として、無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２とが剥離可能に積層している。言い換えれば、第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面は剥離可能に密着する。
なお、第１の無機層１４は支持基板１６上に固定され、第２の無機層２０はガラス基板１８上に固定されている。
【００１４】
また、このガラス積層体１０は、後述する部材形成工程まで使用される。即ち、このガラス積層体１０は、そのガラス基板１８の第２主面１８ｂ表面上に液晶表示装置などの電子デバイス用部材が形成されるまで使用される。その後、無機層付き支持基板１６の層は、第２の無機層２０の層との界面で剥離され、無機層付き支持基板１６の層は電子デバイスを構成する部分とはならない。分離された無機層付き支持基板１６は新たな無機層付きガラス基板２２と積層され、ガラス積層体１０として再利用することができる。
【００１５】
なお、上述したように、第１の無機層１４は支持基板１２上に固定されており、第２の無機層２０はガラス基板１８上に固定されている。本発明において、該固定と剥離可能な密着は剥離強度（すなわち、剥離に要する応力）に違いがあり、固定は密着に対し剥離強度が大きいことを意味する。具体的には、第１の無機層１４と支持基板１２との界面の剥離強度、および、第２の無機層２０とガラス基板１８との界面の剥離強度が、ガラス積層体１０中の第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面の剥離強度よりも大きくなる。
言い換えると、剥離可能な密着とは、剥離可能であると同時に、固定されている面の剥離を生じさせることなく剥離可能であることも意味する。具体的には、ガラス積層体１０において、無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２との分離する操作を行った場合、密着された面（第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面）で剥離し、固定された面では剥離しないことを意味する。
【００１６】
以下では、まず、ガラス積層体１０を構成する無機層付き支持基板１６および無機層付きガラス基板２２について詳述し、その後ガラス積層体１０の製造の手順について詳述する。
【００１７】
［無機層付き支持基板］
無機層付き支持基板１６は、支持基板１２と、その表面上に配置（固定）される第１の無機層１４とを備える。第１の無機層１４は、後述する無機層付きガラス基板２２と剥離可能に密着するように、無機層付き支持基板１６中の最外側に配置される。
以下に、支持基板１２、および、第１の無機層１４の態様について詳述する。
【００１８】
（支持基板）
支持基板１２は、第１主面と第２主面とを有し、第１主面上に配置された第１の無機層１４と協働して、無機層付きガラス基板２２を支持して補強し、後述する部材形成工程（電子デバイス用部材を製造する工程）において電子デバイス用部材の製造の際にガラス基板１８の変形、傷付き、破損などを防止する基板である。
支持基板１２としては、例えば、ガラス板、プラスチック板、ＳＵＳ板などの金属板などが用いられる。支持基板１２は、部材形成工程が熱処理を伴う場合、ガラス基板１８との線膨張係数の差の小さい材料で形成されることが好ましく、ガラス基板１８と同一材料で形成されることがより好ましく、支持基板１２はガラス板であることが好ましい。特に、支持基板１２は、ガラス基板１８と同じガラス材料からなるガラス板であることが好ましい。
【００１９】
支持基板１２の厚さは、後述するガラス基板１８よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。好ましくは、ガラス基板１８の厚さ、第１の無機層１４の厚さ、第２の無機層２０の厚さ、および後述するガラス積層体１０の厚さに基づいて、支持基板１２の厚さが選択される。例えば、現行の部材形成工程が厚さ０．５ｍｍの基板を処理するように設計されたものであって、ガラス基板１８の厚さ、第１の無機層１４および第２の無機層２０の和が０．１ｍｍの場合、支持基板１２の厚さを０．４ｍｍとする。支持基板１２の厚さは、通常の場合、０．２〜５．０ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
支持基板１２がガラス板の場合、ガラス板の厚さは、扱いやすく、割れにくいなどの理由から、０．０８ｍｍ以上であることが好ましい。また、ガラス板の厚さは、電子デバイス用部材形成後に剥離する際に、割れずに適度に撓むような剛性が望まれる理由から、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
支持基板１２とガラス基板１８との２５〜３００℃における平均線膨張係数（以下、単に「平均線膨張係数」という）の差は、好ましくは５００×１０-7／℃以下であり、より好ましくは３００×１０-7／℃以下であり、さらに好ましくは２００×１０-7／℃以下である。差が大き過ぎると、部材形成工程における加熱冷却時に、ガラス積層体１０が激しく反るおそれがある。ガラス基板１８の材料と支持基板１２の材料が同じ場合、このような問題が生じるのを抑制することができる。
【００２２】
（第１の無機層）
第１の無機層１４は、支持基板１２の主面上に配置（固定）され、無機層付きガラス基板２２の第２の無機層２０と接触する層である。該層１４を支持基板１２上に設けることにより、高温条件下の処理後においても、ガラス基板１８の接着を抑制することができる。
【００２３】
第１の無機層１４は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物および金属弗化物からなる群から選ばれる少なくとも１つを含む。なかでも、ガラス基板１８の剥離性がより優れる点で、金属酸化物を含むことが好ましい。なかでも、酸化インジウムスズがより好ましい。
なお、第１の無機層１４には、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭窒化物、金属炭化物、金属珪化物および金属弗化物からなる群から選ばれる２つ以上が含まれていてもよい。
【００２４】
金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物としては、例えば、Ｓｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｙ、Ｎｂ、Ｎａ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｓｒ、Ｓｎ、ＩｎおよびＢａから選ばれる１種類以上の元素の酸化物、窒化物、酸窒化物が挙げられる。より具体的には、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛スズ（ＺＴＯ）、ガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）などが挙げられる。
【００２５】
金属炭化物、金属炭窒化物としては、例えば、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂから選ばれる１種以上の元素の炭化物、炭窒化物が挙げられる。金属珪化物としては、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒから選ばれる１種以上の元素の珪化物が挙げられる。金属弗化物としては、例えば、Ｍｇ、Ｙ、Ｌａ、Ｂａから選ばれる１種以上の元素の弗化物が挙げられる。
【００２６】
第１の無機層１４の平均線膨張係数は特に制限されないが、支持基板１２としてガラス板を使用する場合は、その平均線膨張係数は１０×１０-7〜２００×１０-7／℃が好ましい。該範囲であれば、ガラス板（ＳｉＯ2）との平均線膨張係数の差が小さくなり、高温環境下における無機層付きガラス基板２２と無機層付き支持基板１６との位置ずれをより抑制することができる。
【００２７】
第１の無機層１４は、上記金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物、または金属弗化物が主成分として含まれていることが好ましい。ここで、主成分とは、これらの総含有量が、第１の無機層１４全量に対して、９０質量％以上であることを意味し、９８質量％以上であることが好ましく、９９質量％以上であることがより好ましく、９９．９９９質量％以上であることが特に好ましい。
【００２８】
第１の無機層１４の厚みは特に制限されないが、耐擦傷性を維持する点では、５〜５０００ｎｍが好ましく、１０〜５００ｎｍがより好ましい。
第１の無機層１４は、図１において単層として記載されているが、２層以上の積層であってもよい。
【００２９】
第１の無機層１４は、本発明の効果を損なわない範囲で、支持基板１２表面上の一部に設けられていてもよい。例えば、第１の無機層１４が、支持基板１２表面上に、島状や、ストライプ状に設けられていてもよい。
【００３０】
さらに、第１の無機層１４の第２の無機層２０に接した面（すなわち、第１の無機層表面１４ａ）の表面粗さ（Ｒａ）は５ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。下限値は特に制限されないが、０が最も好ましい。上記範囲であれば、第２の無機層２０との密着性がより良好となり、無機層付きガラス基板２２の位置ずれなどをより抑制することができる。
ＲａはＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１年改正）に従って測定される。
【００３１】
第１の無機層１４は、優れた耐熱性を示す。そのため、ガラス積層体１０を高温条件に曝しても、層自体の化学変化が起きにくく後述する第２の無機層２０との間でも化学結合を生じにくく、重剥離化による無機層付きガラス基板２２の第１の無機層１４への付着を生じにくい。
上記の重剥離化とは、第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面の剥離強度が、支持基板１２と第１の無機層１４との界面の剥離強度、および、第１の無機層１４の材料自体の強度（バルク強度）のいずれかよりも大きくなることをいう。第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面で重剥離化が起こると、第２の無機層２０表面に第１の無機層１４の成分が付着しやすく、その表面の清浄化が困難となりやすい。第２の無機層２０表面への第１の無機層１４の付着とは、第１の無機層１４全体が第２の無機層２０表面に付着すること、および、第１の無機層１４表面が損傷し第１の無機層１４表面の成分の一部が第２の無機層２０表面に付着すること、などを意味する。
【００３２】
（無機層付き支持基板の製造方法）
無機層付き支持基板１６の製造方法は特に制限されず、公知の方法を採用することができる。例えば、蒸着法、または、スパッタリング法により、支持基板１２上に所定の成分からなる第１の無機層１４を設ける方法が挙げられる。例えば、ＣＶＤ法により成膜した二酸化珪素層をプラズマ窒化法などの方法で窒化処理して窒化酸化珪素層を形成してもよいし、ＣＶＤ法により成膜した窒化珪素層をプラズマ酸化法などの方法で酸化処理して窒化酸化珪素層を形成してもよい。
製造条件は、使用される材料に応じて、適宜最適な条件が選択される。
【００３３】
なお、必要に応じて、支持基板１２上に形成された第１の無機層１４の表面性状（例えば、表面粗さＲａ）を制御するために、第１の無機層１４の表面を削る処理を施してもよい。該処理としては、例えば、イオンスパッタリング法などが挙げられる。
【００３４】
［無機層付きガラス基板］
無機層付きガラス基板２２は、ガラス基板１８と、その表面上に配置される第２の無機層２０とを備える。第２の無機層２０は、上述した無機層付き支持基板１６と剥離可能に密着するように、無機層付きガラス基板２２中の最外側に配置される。
以下に、ガラス基板１８、および、第２の無機層２０の態様について詳述する。
【００３５】
（ガラス基板）
ガラス基板１８は、第１主面１８ａに第２の無機層２０を備え、第２の無機層２０側とは反対側の第２主面１８ｂに電子デバイス用部材が形成されてデバイスを構成する。ここで、電子デバイス用部材とは、後述する表示装置用パネルの構成部材のように、デバイスの少なくとも一部を構成する部材をいう。具体例としては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、カラーフィルタ（ＣＦ）が挙げられる。デバイスとしては、太陽電池（ＰＶ）、液晶パネル（ＬＣＤ）、有機ＥＬパネル（ＯＬＥＤ）などが例示される。
【００３６】
ガラス基板１８の種類は、一般的なものであってよく、例えば、ＬＣＤ、ＯＬＥＤといった表示装置用のガラス基板などが挙げられる。ガラス基板１８は耐薬品性、耐透湿性に優れ、且つ、熱収縮率が低い。熱収縮率の指標としては、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０２（１９９５年改正）に規定されている線膨張係数が用いられる。
【００３７】
ガラス基板１８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、ラバース法などが用いられる。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、延伸など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。
【００３８】
ガラス基板１８のガラスは、特に限定されないが、無アルカリホウケイ酸ガラス、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が好ましい。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。
【００３９】
ガラス基板１８のガラスとしては、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。例えば、液晶パネル用のガラス基板は、アルカリ金属成分の溶出が液晶に影響を与えやすいことから、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（ただし、通常アルカリ土類金属成分は含まれる）。このように、ガラス基板１８のガラスは、適用される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。
【００４０】
ガラス基板１８の厚さは、特に限定されないが、ガラス基板１８の薄型化および／または軽量化の観点から、通常０．８ｍｍ以下であり、好ましくは０．３ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以下である。０．８ｍｍ超の場合、ガラス基板１８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１８に良好なフレキシブル性を与えることが可能である。０．１５ｍｍ以下の場合、ガラス基板１８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１８の厚さは、ガラス基板１８の製造が容易であること、ガラス基板１８の取り扱いが容易であることなどの理由から、０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４１】
なお、ガラス基板１８は２層以上からなっていてもよく、この場合、各々の層を形成する材料は同種材料であってもよいし、異種材料であってもよい。また、この場合、「ガラス基板の厚さ」は全ての層の合計の厚さを意味するものとする。
【００４２】
（第２の無機層）
第２の無機層２０は、ガラス基板１８上に配置（固定）され、無機層付き支持基板１６の第１の無機層１４と接触する層である。該層２０をガラス基板１８上に設けることにより、高温条件下の処理後においても、ガラス基板１８と無機層付き支持基板１６との接着を抑制することができる。
なお、該層２０は、ガラス基板１８の接着を抑制する以外にも、該層２０を構成する成分の選択によってガラス基板１８に新たな光学的特性・電気的特性などを付与することができる。例えば、該層２０の成分としてＩＴＯが含まれている場合は、ガラス基板１８に導電性を付与することができる。
【００４３】
第２の無機層２０は、上述した第１の無機層１４と同じく、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物および金属弗化物からなる群から選ばれる少なくとも１つを含む。なかでも、ガラス基板の剥離性がより優れる点で、金属酸化物を含むことが好ましい。
金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物および金属弗化物の具体例は、上述の通りである。
なお、第２の無機層２０には、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物および金属弗化物からなる群から選ばれる２つ以上が含まれていてもよい。
【００４４】
なお、第１の無機層１４と第２の無機層２０とには、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物、および金属弗化物のいずれかの成分が両層に含まれていることが好ましい。言い換えると、第１の無機層１４と第２の無機層２０には、上記の成分のうち、同じ成分が含まれていることが好ましい。例えば、第１の無機層１４と第２の無機層２０とに、金属酸化物が含まれていることが好ましい。該態様であれば、高温環境処理後において、第１の無機層１４と第２の無機層２０との剥離がより容易に進行する。
【００４５】
第２の無機層２０は、上記金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物、金属炭窒化物、金属珪化物、または金属弗化物が主成分として含まれていることが好ましい。ここで、主成分とは、これらの総含有量が、第２の無機層２０全量に対して、９０質量％以上であることを意味し、９８質量％以上であることが好ましく、９９質量％以上であることがより好ましく、９９．９９９質量％以上であることが特に好ましい。
【００４６】
第２の無機層２０の厚みは特に制限されないが、耐擦傷性を維持する点では、５〜５０００ｎｍが好ましく、１０〜５００ｎｍがより好ましい。
第２の無機層２０は、図１において単層として記載されているが、２層以上の積層であってもよい。
【００４７】
第２の無機層２０は、本発明の効果を損なわない範囲で、ガラス基板１８表面上の一部に設けられていてもよい。例えば、第２の無機層２０が、ガラス基板１８表面上に、島状や、ストライプ状に設けられていてもよい。
【００４８】
第２の無機層２０の第１の無機層１４に接した面（すなわち、第１の無機層表面２０ａ）の表面粗さ（Ｒａ）は５ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。下限値は特に制限されないが、０が最も好ましい。上記範囲であれば、第１の無機層１４との密着性がより良好となり、無機層付きガラス基板２２の位置ずれなどをより抑制することができる。
ＲａはＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１年改正）に従って測定される。
【００４９】
第２の無機層２０は、優れた耐熱性を示す。そのため、ガラス積層体１０を高温条件に曝しても、層自体の化学変化が起きにくく後述する第１の無機層１４との間でも化学結合を生じにくく、重剥離化による無機層付き支持基板１６の第１の無機層１４への付着を生じにくい。
上記の重剥離化とは、第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面の剥離強度が、ガラス基板１８と第２の無機層２０との界面の剥離強度、および、第２の無機層２０の材料自体の強度（バルク強度）のいずれかよりも大きくなることをいう。第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面で重剥離化が起こると、第１の無機層１４表面に第２の無機層２０の成分が付着しやすくなり、その表面の清浄化が困難となりやすい。第１の無機層１４表面への第２の無機層２０の付着とは、第２の無機層２０全体が第１の無機層１４表面に付着すること、および、第２の無機層２０表面が損傷し第２の無機層２０表面の成分の一部が第１の無機層１４表面に付着すること、などを意味する。
【００５０】
（無機層付きガラス基板の製造方法）
無機層付きガラス基板２２の製造方法は特に制限されず、上記無機層付き支持基板１６と同様に、公知の方法を採用することができる。例えば、蒸着法、または、スパッタリング法により、ガラス基板１８上に所定の成分からなる第２の無機層２０を設ける方法が挙げられる。
製造条件は、使用される材料に応じて、適宜最適な条件が選択される。
なお、必要に応じて、ガラス基板１８上に形成された第２の無機層２０の表面性状（例えば、表面粗さＲａ）を制御するために、第２の無機層２０の表面を削る処理を施してもよい。該処理としては、例えば、イオンスパッタリング法などが挙げられる。
【００５１】
＜ガラス積層体およびその製造方法＞
本発明のガラス積層体１０は、上述した無機層付き支持基板１６の第１の無機層表面１４ａと無機層付きガラス基板２２の第２の無機層表面２０ａとを積層面として、無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２とを剥離可能に積層してなる積層体である。言い換えると、支持基板１２とガラス基板１８との間に、第１の無機層１４と第２の無機層２０とが介在する積層体である。
本発明のガラス積層体１０の製造方法は特に制限されないが、通常、上述した方法によって作製された無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２とを用意し、無機層付き支持基板１６の第１の無機層１４の露出表面と無機層付きガラス基板２２の第２の無機層２０の露出表面とを積層面として両者を積層する方法が好ましい。
具体的には、常圧環境下で無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２とを重ねた後、ロールやプレスを用いて圧着させる方法が挙げられる。ロールやプレスで圧着することにより無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２とがより密着するので好ましい。また、ロールまたはプレスによる圧着により、無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２との間に混入している気泡が比較的容易に除去されるので好ましい。
【００５２】
真空ラミネート法や真空プレス法により圧着すると、気泡の混入の抑制や良好な密着の確保が好ましく行われるのでより好ましい。真空下で圧着することにより、微小な気泡が残存した場合でも、加熱により気泡が成長することがなく、ゆがみ欠陥につながりにくいという利点もある。
【００５３】
無機層付き支持基板１６と無機層付きガラス基板２２とを剥離可能に密着させる際には、第１の無機層１４および第２の無機層２０の互いに接触する側の面を十分に洗浄し、クリーン度の高い環境で積層することが好ましい。クリーン度が高いほどその平坦性は良好となるので好ましい。
洗浄の方法は特に制限されないが、例えば、第１の無機層１４または第２の無機層２０の表面をアルカリ水溶液で洗浄した後、さらに水を用いて洗浄する方法が挙げられる。
【００５４】
本発明のガラス積層体１０は、種々の用途に使用することができ、例えば、後述する表示装置用パネル、ＰＶ、薄膜２次電池、表面に回路が形成された半導体ウェハ等の電子部品を製造する用途などが挙げられる。なお、該用途では、ガラス積層体１０が高温条件（例えば、４５０℃以上）で曝される（例えば、１時間以上）場合が多い。
ここで、表示装置用パネルとは、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、電子ペーパー、プラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションパネル、量子ドットＬＥＤパネル、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）シャッターパネル等が含まれる。
【００５５】
＜電子デバイスおよびその製造方法＞
次に、電子デバイスおよびその製造方法の好適実施態様について詳述する。
図２は、本発明の電子デバイスの製造方法の好適実施態様における各製造工程を順に示す模式的断面図である。本発明の電子デバイスの好適実施態様は、部材形成工程および分離工程を備える。
以下に、図２を参照しながら、各工程で使用される材料およびその手順について詳述する。まず、部材形成工程について詳述する。
【００５６】
［部材形成工程］
部材形成工程は、ガラス積層体中のガラス基板上に電子デバイス用部材を形成する工程である。
より具体的には、図２（Ａ）に示すように、本工程において、ガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に電子デバイス用部材２４が形成され、電子デバイス用部材付き積層体２６が製造される。
まず、本工程で使用される電子デバイス用部材２４について詳述し、その後工程の手順について詳述する。
【００５７】
（電子デバイス用部材（機能性素子））
電子デバイス用部材２４は、ガラス積層体１０中のガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に形成され電子デバイスの少なくとも一部を構成する部材である。より具体的には、電子デバイス用部材２４としては、表示装置用パネル、太陽電池、薄膜２次電池、表面に回路が形成された半導体ウェハ等の電子部品などに用いられる部材が挙げられる。表示装置用パネルとしては、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイパネル、フィールドエミッションパネル等が含まれる。
【００５８】
例えば、太陽電池用部材としては、シリコン型では、正極の酸化スズなど透明電極、ｐ層／ｉ層／ｎ層で表されるシリコン層、および負極の金属等が挙げられ、その他に、化合物型、色素増感型、量子ドット型などに対応する各種部材等を挙げることができる。
また、薄膜２次電池用部材としては、リチウムイオン型では、正極および負極の金属または金属酸化物等の透明電極、電解質層のリチウム化合物、集電層の金属、封止層としての樹脂等が挙げられ、その他に、ニッケル水素型、ポリマー型、セラミックス電解質型などに対応する各種部材等を挙げることができる。
また、電子部品用部材としては、ＣＣＤやＣＭＯＳでは、導電部の金属、絶縁部の酸化ケイ素や窒化珪素等が挙げられ、その他に圧力センサ・加速度センサなど各種センサやリジッドプリント基板、フレキシブルプリント基板、リジッドフレキシブルプリント基板などに対応する各種部材等を挙げることができる。
【００５９】
（工程の手順）
上述した電子デバイス用部材付き積層体２６の製造方法は特に限定されず、電子デバイス用部材の構成部材の種類に応じて従来公知の方法にて、ガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面表面１８ｂ上に、電子デバイス用部材２４を形成する。
なお、電子デバイス用部材２４は、ガラス基板１８の第２主面１８ｂに最終的に形成される部材の全部（以下、「全部材」という）ではなく、全部材の一部（以下、「部分部材」という）であってもよい。無機層付き支持基板１６から剥離された部分部材付きガラス基板を、その後の工程で全部材付きガラス基板（後述する電子デバイスに相当）とすることもできる。
また、無機層付き支持基板１６から剥離された、全部材付きガラス基板には、その剥離面（第１主面）に他の電子デバイス用部材が形成されてもよい。また、全部材付き積層体を組み立て、その後、全部材付き積層体から無機層付き支持基板１６を剥離して、電子デバイスを製造することもできる。さらに、全部材付き積層体を２枚用いて電子デバイスを組み立て、その後、全部材付き積層体から２枚の無機層付き支持基板１６を剥離して、電子デバイスを製造することもできる。
【００６０】
例えば、ＯＬＥＤを製造する場合を例にとると、ガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面１８ｂの表面上に有機ＥＬ構造体を形成するために、透明電極を形成する、さらに透明電極を形成した面上にホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層等を蒸着する、裏面電極を形成する、封止板を用いて封止する、等の各種の層形成や処理が行われる。これらの層形成や処理として、具体的には、例えば、成膜処理、蒸着処理、封止板の接着処理等が挙げられる。
【００６１】
また、例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤの製造方法は、ガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に、レジスト液を用いて、ＣＶＤ法およびスパッター法など、一般的な成膜法により形成される金属膜および金属酸化膜等にパターン形成して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成するＴＦＴ形成工程と、別のガラス積層体１０のガラス基板１８の第２主面１８ｂ上に、レジスト液をパターン形成に用いてカラーフィルタ（ＣＦ）を形成するＣＦ形成工程と、ＴＦＴ付きデバイス基板とＣＦ付きデバイス基板とを積層する貼り合わせ工程等の各種工程を有する。
【００６２】
ＴＦＴ形成工程やＣＦ形成工程では、周知のフォトリソグラフィ技術やエッチング技術等を用いて、ガラス基板１８の第２主面１８ｂにＴＦＴやＣＦを形成する。この際、パターン形成用のコーティング液としてレジスト液が用いられる。
なお、ＴＦＴやＣＦを形成する前に、必要に応じて、ガラス基板１８の第２主面１８ｂを洗浄してもよい。洗浄方法としては、周知のドライ洗浄やウェット洗浄を用いることができる。
【００６３】
貼り合わせ工程では、ＴＦＴ付き積層体と、ＣＦ付き積層体との間に液晶材を注入して積層する。液晶材を注入する方法としては、例えば、減圧注入法、滴下注入法がある。
【００６４】
［分離工程］
分離工程は、上記部材形成工程で得られた電子デバイス用部材付き積層体２６から、電子デバイス用部材２４が積層した無機層付きガラス基板２２と、無機層付き支持基板１６とを分離して、電子デバイス用部材２４、ガラス基板１８および第２の無機層２０を含む電子デバイス２８（電子デバイス用部材付きガラス基板）を得る工程である。
剥離時のガラス基板１８上の電子デバイス用部材２４が必要な全構成部材の形成の一部である場合には、分離後、残りの構成部材をガラス基板１８上に形成することもできる。
【００６５】
第１の無機層１４の第１主面１４ａと第２の無機層２０の第１主面２０ａとを剥離する方法は、特に限定されない。例えば、第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面に鋭利な刃物状のものを差し込み、剥離のきっかけを与えた上で、水と圧縮空気との混合流体を吹き付けたりして剥離することができる。好ましくは、電子デバイス用部材付き積層体２６の支持基板１２が上側、電子デバイス用部材２４側が下側となるように定盤上に設置し、電子デバイス用部材２４側を定盤上に真空吸着し（両面に支持基板が積層されている場合は順次行う）、この状態でまず刃物を第１の無機層１４−第２の無機層２０界面に刃物を侵入させる。そして、その後に支持基板１２側を複数の真空吸着パッドで吸着し、刃物を差し込んだ箇所付近から順に真空吸着パッドを上昇させる。そうすると第１の無機層１４と第２の無機層２０との界面へ空気層が形成され、その空気層が界面の全面に広がり、無機層付き支持基板１６を容易に剥離することができる。
【００６６】
上記工程によって得られた電子デバイス２８は、携帯電話やＰＤＡのようなモバイル端末に使用される小型の表示装置の製造に好適である。表示装置は主としてＬＣＤまたはＯＬＥＤであり、ＬＣＤとしては、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＦＥ型、ＴＦＴ型、ＭＩＭ型、ＩＰＳ型、ＶＡ型等を含む。基本的にパッシブ駆動型、アクティブ駆動型のいずれの表示装置の場合でも適用することができる。
【実施例】
【００６７】
以下に、実施例などにより本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
以下の実施例１および比較例１では、ガラス基板として、無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス板（縦７２０ｍｍ、横６００ｍｍ、板厚０．３ｍｍ、線膨張係数３８×１０-7／℃、旭硝子社製商品名「ＡＮ１００」）を使用した。また、支持基板としては、同じく無アルカリホウケイ酸ガラスからなるガラス板（縦７２０ｍｍ、横６００ｍｍ、板厚０．４ｍｍ、線膨張係数３８×１０-７／℃、旭硝子社製商品名「ＡＮ１００」）を使用した。
【００６８】
＜実施例１＞
支持基板の一方の主面を純水洗浄し、その後ＵＶ洗浄して清浄化した。さらに、清浄化した面に、マグネトロンスパッタリング法（加熱温度３００℃、成膜圧力５ｍＴｏｒｒ、パワー密度０．５Ｗ／ｃｍ2）により、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ層（第１の無機層に該当）を形成し、無機層付き支持基板を得た。ＩＴＯ層の表面粗さＲａは、０．８５ｎｍであった。
【００６９】
次に、ガラス基板の一方の主面を純水洗浄し、その後ＵＶ洗浄して清浄化した。さらに、清浄化した面に、マグネトロンスパッタリング法（加熱温度３００℃、成膜圧力５ｍＴｏｒｒ、パワー密度０．５Ｗ／ｃｍ2）により、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ層（第２の無機層に該当）を形成し、無機層付きガラス基板を得た。ＩＴＯ層の表面粗さＲａは、０．８５ｎｍであった。
【００７０】
その後、無機層付き支持基板のＩＴＯ層の露出表面と無機層付きガラス基板のＩＴＯ層の露出表面とに、アルカリ水溶液による洗浄および水による洗浄を施した後、清浄化された両面を室温下で真空プレスにより張り合わせ、ガラス積層体Ａ１を得た。
得られたガラス積層体Ａ１においては、無機層付き支持基板と無機層付きガラス基板は、気泡を発生することなく密着しており、歪み状欠点もなく、平滑性も良好であった。
【００７１】
ガラス積層体Ａ１に対して、大気雰囲気にて、４５０℃で１時間加熱処理を施した。
次に、剥離試験を行った。具体的には、まず、ガラス積層体Ａ１におけるガラス基板の第２主面を固定台上に固定した。一方、支持基板の第２主面を吸着パッドで吸着した。次に、ガラス積層体Ａ１が有する４つの角部のうちの１つであって第１の無機層と第２の無機層との界面に、厚さ０．４ｍｍのナイフを挿入して、無機層付きガラス基板を僅かに剥離し、剥離のきっかけを与えた。次に、吸着パッドを固定台から離れる方向へ移動させて、無機層付き支持基板と無機層付きガラス基板とを剥離した。剥離された無機層付きガラス基板の第２の無機層の面上には、残渣はなかった。
【００７２】
＜比較例１＞
支持基板の一方の主面を純水洗浄し、その後ＵＶ洗浄して清浄化した。さらに、清浄化した面に、マグネトロンスパッタリング法（加熱温度３００℃、成膜圧力５ｍＴｏｒｒ、パワー密度０．５Ｗ／ｃｍ2）により、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ層（第１の無機層に該当）を形成し、無機層付き支持基板を得た。ＩＴＯ層の表面粗さＲａは、０．８５ｎｍであった。
【００７３】
次に、ガラス基板の一方の主面を純水洗浄し、その後ＵＶ洗浄して清浄化した。ガラス基板の清浄化した面と無機層付き支持基板のＩＴＯ層の露出表面とをアルカリ水溶液による洗浄および水による洗浄を施した後、清浄化された両面を室温下で真空プレスにより張り合わせ、ガラス積層体Ｂ１を得た。
得られたガラス積層体Ｂ１においては、無機層付き支持基板とガラス基板は、気泡を発生することなく密着しており、歪み状欠点もなく、平滑性も良好であった。
【００７４】
ガラス積層体Ｂ１に対して、大気雰囲気にて、４５０℃で１時間加熱処理を施した。
次に、実施例１と同様の手順に従って、無機層付き支持基板の第１の無機層とガラス基板との界面に、ナイフを挿入してガラス基板の剥離を試みたが、ガラス基板を剥離することはできなかった。
【００７５】
＜実施例２＞
本例では、実施例１で製造された、ガラス積層体を用いてＯＬＥＤを作製した。
より具体的には、ガラス積層体におけるガラス基板の第２主面上に、スパッタリング法によりモリブデンを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングによりゲート電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、ゲート電極を設けたガラス基板の第２主面側に、さらに窒化シリコン、真性アモルファスシリコン、ｎ型アモルファスシリコンの順に成膜し、続いてスパッタリング法によりモリブデンを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、ゲート絶縁膜、半導体素子部およびソース／ドレイン電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、ガラス基板の第２主面側に、さらに窒化シリコンを成膜してパッシベーション層を形成した後に、スパッタリング法により酸化インジウム錫を成膜して、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、画素電極を形成した。
続いて、ガラス基板の第２主面側に、さらに蒸着法により正孔注入層として４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、正孔輸送層としてビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン、発光層として８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したもの、電子輸送層としてＡｌｑ3をこの順に成膜した。次に、ガラス基板の第２主面側にスパッタリング法によりアルミニウムを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより対向電極を形成した。次に、対向電極を形成したガラス基板の第２主面上に、紫外線硬化型の接着層を介してもう一枚のガラス基板を貼り合わせて封止した。上記手順によって得られた、ガラス基板上に有機ＥＬ構造体を有するガラス積層体は、電子デバイス用部材付き積層体に該当する。
続いて、得られたガラス積層体の封止体側を定盤に真空吸着させたうえで、ガラス積層体のコーナー部の第１の無機層と第２の無機層との界面に、厚さ０．１ｍｍのステンレス製刃物を差し込み、ガラス積層体から無機層付き支持基板を分離して、ＯＬＥＤパネル（電子デバイスに該当。以下パネルＡという）を得た。作製したパネルＡにＩＣドライバを接続し、常温常圧下で駆動させたところ、駆動領域内において表示ムラは認められなかった。
【００７６】
＜実施例３＞
本例では、実施例１で製造された、ガラス積層体を用いてＬＣＤを作製した。
ガラス積層体を２枚用意し、まず、片方のガラス積層体におけるガラス基板の第２主面上に、スパッタリング法によりモリブデンを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングによりゲート電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、ゲート電極を設けたガラス基板の第２主面側に、さらに窒化シリコン、真性アモルファスシリコン、ｎ型アモルファスシリコンの順に成膜し、続いてスパッタリング法によりモリブデンを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、ゲート絶縁膜、半導体素子部およびソース／ドレイン電極を形成した。次に、プラズマＣＶＤ法により、ガラス基板の第２主面側に、さらに窒化シリコンを成膜してパッシベーション層を形成した後に、スパッタリング法により酸化インジウム錫を成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、画素電極を形成した。次に、画素電極を形成したガラス基板の第２主面上に、ロールコート法によりポリイミド樹脂液を塗布し、熱硬化により配向層を形成し、ラビングを行った。得られたガラス積層体を、ガラス積層体Ｘ１と呼ぶ。
次に、もう片方のガラス積層体におけるガラス基板の第２主面上に、スパッタリング法によりクロムを成膜し、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより遮光層を形成した。次に、遮光層を設けたガラス基板の第２主面側に、さらにダイコート法によりカラーレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法および熱硬化によりカラーフィルタ層を形成した。次に、ガラス基板の第２主面側に、さらにスパッタリング法により酸化インジウム錫を成膜し、対向電極を形成した。次に、対向電極を設けたガラス基板の第２主面上に、ダイコート法により紫外線硬化樹脂液を塗布し、フォトリソグラフィ法および熱硬化により柱状スペーサを形成した。次に、柱状スペーサを形成したガラス基板の第２主面上に、ロールコート法によりポリイミド樹脂液を塗布し、熱硬化により配向層を形成し、ラビングを行った。次に、ガラス基板の第２主面側に、ディスペンサ法によりシール用樹脂液を枠状に描画し、枠内にディスペンサ法により液晶を滴下した後に、上述したガラス積層体Ｘ１を用いて、２枚のガラス積層体のガラス基板の第２主面側同士を貼り合わせ、紫外線硬化および熱硬化によりＬＣＤパネルを有する積層体を得た。ここでのＬＣＤパネルを有する積層体を以下、パネル付き積層体Ｘ２という。
次に、実施例１と同様にパネル付き積層体Ｘ２から両面の無機層付き支持基板を剥離し、ＴＦＴアレイを形成した基板およびカラーフィルタを形成した基板からなるＬＣＤパネルＢ（電子デバイスに該当）を得た。
作製したＬＣＤパネルＢにＩＣドライバを接続し、常温常圧下で駆動させたところ、駆動領域内において表示ムラは認められなかった。
【符号の説明】
【００７７】
１０  ガラス積層体
１２  支持基板
１４  第１の無機層
１６  無機層付き支持基板
１８  ガラス基板
２０  第２の無機層
２２  無機層付きガラス基板
２４  電子デバイス用部材
２６  電子デバイス用部材付き積層体
２８  電子デバイス
【図１】
2013184346.tif 000002
【図２】
2013184346.tif 000003