附有保护膜的无机基板与耐热高分子膜的层叠体的制作方法

本发明涉及一种附有保护膜的无机基板与耐热高分子膜的层叠体。

背景技术：

1、作为用于制造柔性电子器件的基板材料，正在研究使用聚酰亚胺等耐热高分子膜。由于这样的聚酰亚胺等高分子膜按照长条的辊状制造，因此通常认为在柔性器件的制造中，理想的也是基于辊对辊(roll to roll)方式的生产线。

2、另一方面，以往的显示装置、传感器阵列、触摸屏、印刷线路基板等电子设备中多数使用玻璃基板、半导体晶片或玻璃纤维增强环氧树脂基板等硬质的刚性基板，关于制造装置，也是以使用这样的刚性基板为前提而构成。

3、基于这样的背景，作为使用现有的制造装置来制造柔性电子器件的手段方法，已知有下述手段方法：通过将玻璃基板等刚性无机基板用作临时支撑体，在将高分子膜暂时贴附在临时支撑体的状态下操作，在高分子膜上进行电子器件加工后，从临时支撑体中剥离形成有电子器件的高分子膜这样的程序，制造柔性电子器件。(专利文献1)

4、另外，作为使用现有的制造装置来制造柔性电子器件的手段方法，已知有下述手段方法：通过将玻璃基板等刚性基板用作临时支撑体，将高分子溶液或高分子前体溶液涂布在临时支撑体上，进行干燥，形成前体膜，然后发生化学反应，通过将前体转化为高分子膜，得到临时支撑体与高分子膜的层叠体，以下同样地在高分子膜上形成电子器件，然后剥离，制造柔性电子器件。(专利文献2)

5、然而，在将高分子膜和由无机物形成的支撑体贴合的层叠体中形成所期望的功能元件的工艺中，该层叠体暴露在高温下的情况较多。例如，多晶硅、氧化物半导体等功能元件的形成中，需要在200℃～600℃左右的温度区域内的工序。另外，在氢化非晶硅薄膜的制作中，存在对膜施加200～300℃左右的温度的情况，进一步地，存在为了将非晶硅加热、脱氢以形成低温多晶硅，需要450℃～600℃左右的加热的情况。因此，构成层叠体的高分子膜中要求耐热性，但是，作为现实问题，在这样的高温区域中可以耐受实际使用的高分子膜有限，在许多情况下选择聚酰亚胺。

6、即，在任何手段方法中，均会经过刚性临时支撑体与最终被剥离而成为柔性电子器件的基材的耐热高分子膜重叠的形态的层叠体。由于这样的层叠体可以作为刚性板材来操作，因此可以使用以往的用于制造使用玻璃基板的液晶显示器、等离子体显示器、或者有机el显示器等的装置，与玻璃基板同样地操作。

7、以往的玻璃基板等刚性无机基板在保管或运输时，以重叠多张的堆栈物(stack)的形式处理。堆栈时，在无机基板间夹持发泡聚合物片材或纸等缓冲材料，以使得保管后或运输后从堆栈中取出无机基板这一事项变得容易。这样的方法可以适用于具有充分的表面硬度的玻璃基板，但是，在本发明所处理的无机基板(临时支撑基板)与耐热高分子膜的层叠体中，由于耐热高分子膜的表面的硬度不足，因此在堆栈层叠体时，层叠体的耐热高分子膜表面与无机基板表面摩擦，柔软的耐热高分子膜表面上产生伤痕。进一步地，在放入发泡聚合物片材、纸等缓冲材料的情况下，由于混入的异物等，在耐热高分子膜表面上也容易产生伤痕。

8、作为解决这样的问题的手段方法而常规使用的方法是通过保护膜来保护耐热高分子膜表面的手段方法。通常，保护膜是在聚乙烯、聚丙烯、聚酯等比较廉价的高分子膜的单面上涂布弱粘接性的粘接材料而得到的微粘接膜。另外，从可以削减成本的角度考虑，可为聚烯烃系树脂等具有自吸附性的树脂膜。

9、通过使用这样的保护膜，可以防止耐热高分子膜表面的伤痕产生，可以维持适合于形成微细的柔性电子器件的高分子膜表面。另外，也可以与玻璃基板同样地并用发泡聚合物片材、纸等缓冲材料。

10、[现有技术文献]

11、[专利文献]

12、专利文献1：日本专利第5152104号公报

13、专利文献2：日本专利第5699606号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、然而，上述方法中，除保护膜以外还进一步使用辅助材料，成本变高，同时导致废弃物增加，因此缓冲材料的使用不能说是理想的方法。另外，在通过在无机基板上涂布高分子溶液或高分子前体溶液(以下，也称为高分子等溶液。)、将其转化成高分子膜来制造层叠体时，层叠体制造工序为间歇加工过程(batch process)，但是如果在其后的工序中考虑生产性的话，则优选成为将单片的层叠体连接而成的连续片状。从防止耐热高分子膜表面的损伤、防止无机基板的损伤、提高运输性的方面考虑，通过如图1所示地在层叠体的耐热高分子膜表面连续贴附长条的保护膜，可以将单片的层叠体处理为连续片材。在这种情况下，有时会出现在如图2、图3所示地折叠保护膜的堆栈状态下保管、运输的情况。

3、本发明人等面临着下述问题：在从这样的连续片材剥离保护膜时，难以在不剥离无机基板与耐热高分子膜的情况下从耐热高分子膜剥离保护膜。本发明的附有保护膜的耐热高分子膜与无机基板的层叠体(以下，也简称为层叠体。)中，为了最终在耐热高分子膜表面制作器件后从无机基板剥离，耐热高分子膜与无机基板以弱的粘接力层叠。另外，已知在从单片的层叠体剥离保护膜时，在保护膜的剥离开始端，保护膜以面升起的情况较多，理论上，只要选择保护膜以使得耐热高分子膜与保护膜之间的剥离强度比无机基板与耐热高分子膜之间的剥离强度低即可，但是实际上，在耐热高分子膜与保护膜之间的剥离强度为无机基板与耐热高分子膜之间的剥离强度的1/3以上时，难以仅剥离保护膜。

4、本发明所要解决的问题在于提供一种可以在不剥离耐热高分子膜和无机基板的情况下从附有保护膜的耐热高分子膜与无机基板(刚性的临时支撑体)的层叠体中剥离保护膜的层叠体及其方法。

5、[用于解决问题的手段]

6、即，本发明具有以下构成。

7、[1]一种层叠体，其是依次包含保护膜、耐热高分子膜和无机基板的层叠体，其特征在于，

8、所述无机基板与所述耐热高分子膜的基于90°剥离试验的剥离强度f1、

9、从所述耐热高分子膜剥离所述保护膜时的所述保护膜与所述耐热高分子膜所成的角θ、

10、施加至所述保护膜的张力t和

11、所述保护膜的弹性模量e为

12、tsinθ<f1(1)，

13、并且

14、e>2gpa(2)。

15、[2]根据[1]所述的层叠体，其特征在于，所述f1为0.02～0.3n/cm的范围。

16、[3]根据[1]或[2]所述的层叠体，其特征在于，所述保护膜与所述耐热高分子膜的基于90°剥离试验的剥离强度为(1/3)×f1以上。

17、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的层叠体，其特征在于，所述θ为30°以下。

18、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的层叠体，其特征在于，满足0.2≤etsinθ≤4。

19、[6]一种剥离方法，其是从依次包含保护膜、耐热高分子膜和无机基板的层叠体中剥离所述保护膜的方法，其特征在于，

20、所述无机基板与所述耐热高分子膜的基于90°剥离试验的剥离强度f1、

21、从所述耐热高分子膜剥离所述保护膜时的所述保护膜与所述耐热高分子膜所成的角θ、

22、施加至所述保护膜的张力t和

23、所述保护膜的弹性模量e为

24、tsinθ<f1(1)，

25、并且

26、e>2gpa(2)。

27、[7]根据[6]所述的剥离方法，其特征在于，具有用于辅助所述保护膜的剥离的辊。

28、[发明的效果]

29、在附有保护膜的耐热高分子膜与无机基板(刚性的临时支撑体)的层叠体中，在耐热高分子膜与保护膜之间的剥离强度为无机基板与耐热高分子膜之间的剥离强度的1/3以上时，难以仅剥离保护膜。特别是，在无机基板与耐热高分子膜之间的剥离强度低的情况下，在提起保护膜端部时，无机基板与耐热高分子膜容易剥离。在层叠体的尺寸小的情况下，可以使用保护膜剥离带手动制作剥离端，或者用镊子等夹具仅使保护膜端部剥离，因此不会成为大问题，但是如果设想用显示器制造装置进行操作的话，则无机基板与耐热高分子膜的层叠体的尺寸最大为2×3m左右的大小。在这样的尺寸的层叠体中，保护膜的剥离设想在机械中实施，难以如手动剥离的情况那样通过微妙的力加减在不剥离无机基板与保护膜的情况下仅剥离保护膜。

30、通过设定为本发明的构成，可以避免这样的问题，本发明的层叠体在手动、自动中的任一种情况下都可以在不剥离无机基板与耐热高分子膜的情况下仅剥离保护膜。