加工具有载体的柔性玻璃的制作方法
【专利说明】加工具有载体的柔性玻璃
【背景技术】
[0001] 本申请根据35U.S.C. § 119要求2012年2月8日提交的美国临时申请系列号第 61/596727号的优先权权益，且基于其内容并通过引用将其内容整体结合于此。
技术领域
[0002] 本申请涉及加工载体上的薄板的设备和方法，更具体地涉及载体上的柔性玻璃薄 板。
[000引技术背景
[0004] 目前，使用层压有一种或多种聚合物膜的塑料基材料来制造柔性塑料基底。该些 层压基底常用于与PV、〇LED、LCD相关并形成有薄膜晶体管（TFT)电子图案的软包装，因为 它们的成本低。
[0005] 柔性玻璃基板相比于柔性塑料技术具有多个技术优势。一个技术优势是玻璃能够 充当湿气或气体屏障，其是室外电子的主要降解机理。第二个优势是能够通过减少或消除 一层或多层包装基底层来减小总体包装大小（厚度）。
[0006] 随着电子显示屏行业对更薄/柔性基板（<0. 3mm厚）的需求，对于加工该些更薄 /柔性基板，制造商都面临着一些挑战。
[0007] -个选项是加工更厚的玻璃板，然后将面板蚀刻或抛光至更薄的整体净厚度。该 使得能够使用现有的面板制造基础设施，但在加工结束时，增加了精加工成本。
[0008] 第二种方法是对于更薄的基底，重新设计现有的面板工艺。该工艺中，玻璃损失是 主要的障碍，并且将需要大量的资本来在片材对片材或卷对卷工艺中最小化操作损失。
[0009] 第H种方法是对于薄柔性基板，采用卷对卷加工技术。
[0010] 第四种方法是使用载体工艺，其中薄玻璃基底用粘接剂粘接到更厚的玻璃载体。
[0011] 所期望的是，利用制造商的现有资本基础设施的载体使得能够加工薄玻璃（即具 有厚度《0. 3mm厚的玻璃）而不在更高的加工温度下弱化或失去薄玻璃与载体之间的粘合 强度，且其中在加工结束时，薄玻璃容易从载体脱粘。
【发明内容】
[0012] 本发明涉及初始通过范德瓦尔斯力将例如柔性玻璃板的薄板键合到载体（例如 另一玻璃板），然后在保持处理薄板/载体W在其上形成装置（例如电子或显示装置、电子 或显示装置的部件、0L邸材料、光生伏打（PV)的结构，或者薄膜晶体管）之后移除薄板的 能力的同时增加某些区域的键合强度。薄玻璃的至少一部分键合到载体，使得防止装置工 艺流体进入薄板与载体之间，由此降低了污染下游工艺的几率，即薄板与载体之间的键合 密封件是密封的，且在某些优选实施例中，该密封件围绕制品的外部由此防止液体或气体 侵入或排出密封制品的任何区域。
[0013] 本方法的一种商业优点在于制造商能够利用其在处理设备上现有的资本投资，同 时获得用于例如PV、〇LED、LCD和图案化的薄膜晶体管（TFT)电子器件的玻璃板的优点。此 夕F，本方法能够实现工艺灵活性，包括：用于薄板和载体的清洁和表面准备W便于键合；用 于键合区域薄板与载体支架加强键合；用于在非键合（或降低/低强度）区域薄板与载体 的可释放性；W及用于切割薄板W便于从载体提取。严格地讲，非键合区域可包括薄板与载 体之间的一定键合，但该键合足够弱W允许薄板方便地从载体移除而不损坏薄板；在整个 本公开中，仅为了方便，将该些区域称为非键合区域。实质上，非键合区域具有显著小于键 合区域键合强度的键合强度。
[0014] 在某些装置工艺中，可使用接近60(TC或更大的温度和/或真空环境。该些条件 限制可使用的材料并对载体/薄板提出高要求。发明人已经发现通过使捕集在薄板与载体 之间的气体量最少可增加制品（包括键合到载体的薄板）承受该些条件的能力。可用多 种方式使捕集的气体最少，例如通过：在载体/薄玻璃板经受释放层沉积工艺之后对其退 火，由此该退火将薄板和载体已彼此键合之后随后的放气最少一该退火可在载体/薄玻璃 板放置成彼此接触之前或之后完成；在真空环境中将薄板和载体彼此最初键合；通过使用 例如通气条和/或沟槽提供气体从薄板与载体之间逸出的路径；适当地选择清洁/蚀刻溶 液；W及控制载体和/或薄板的表面粗趟度。可单独使用最小化捕集气体的前述方式中的 每种，或结合最小化捕集空气和/或其它气体的任何一种或多种其它方式使用。
[0015] 其它特征和优点将在W下详细说明中阐述，且对于本领域技术人员来说将部分地 从说明书容易理解到或通过实践书面说明和附图中示例的和如所附权利要求书中限定的 本发明认识到。应理解，前述总体描述和W下详细描述都仅是本发明的示例，且附图提供理 解所要求保护的本发明的特性和特征的概述或框架。
[0016] 包括附图W提供本发明原理的进一步理解，附图包含在该说明书中并构成该说明 书的一部分。附图示出一个或多个实施例，与说明书一起用于解释例如本发明的原理和操 作。应理解，说明书中和附图中掲示的本发明的各种特征可单独使用和组合使用。例如，本 发明的各特征可根据下述各方面进行组合。
[0017] 根据第一方面，提供一种将薄板键合到载体的方法，包括：
[001引 a)提供薄板和载体；
[0019] b)将薄板键合到载体；
[0020] C)处理薄板和载体中的至少一个从而使键合之后薄板与载体之间捕集的气体最 少。
[0021] 根据第二方面，提供了一种第一方面的方法，其中步骤（C)在步骤化）之前执行， 并包括将释放层沉积在薄板和载体中的至少一个上，并在高于将装置随后加工到薄板上时 预期温度高的温度下将薄板和载体中的至少一个退火。
[0022] 根据第H方面，提供一种第一方面的方法，还包括步骤（d);对薄板和载体中的至 少一个提供表面处理从而形成非键合区域，且其中步骤（C)包括为薄板和载体中的至少一 个提供从薄板和载体中至少一个的外周界边缘延伸到非键合区域的沟槽。
[0023] 根据第四方面，提供一种第H方面的方法，其中步骤化）在真空环境中进行，且步 骤（C)还包括在薄板和载体已键合之后但在它们从真空环境移除之前密封该沟槽。
[0024] 根据第五方面，提供一种第四方面的方法，其中所述密封包括W下中的一个或多 个：用玻璃料填充沟槽并加热玻璃料；用可热固树脂填充沟槽并然后加热树脂。
[00巧]根据第六方面，提供一种第一方面的方法，还包括；步骤（d);对薄板和载体中的 至少一个提供表面处理从而在步骤（b)期间形成非键合区域，且其中步骤（c)包括用流体 清洁薄板和载体中的至少一个，流体在冲洗时使在随后处理温度下放气的残留物最少。
[0026] 根据第走方面，提供一种第一方面的方法，其中步骤（C)与步骤化）同时进行，并 包括在真空环境中将薄板键合到载体，并将水蒸汽流入真空环境。
[0027] 根据第八方面，提供一种第一方面的方法，其中步骤化）在薄板与载体之间产生 键合区域，并还包括步骤（d);通过对键合区域施加热或压力增加薄板与载体之间的键合 强度。
[0028] 根据第九方面，提供一种第八方面的方法，其中步骤（d)包括在400至625C的温 度下加热薄板和载体。
[0029] 根据第十方面，提供一种制品，包括：
[0030] 载体；
[003。 薄板；
[0032] 键合区域，所述键合区域具有外周界，将薄板保持到载体；
[0033] 非键合区域，所述非键合区域设置成由键合区域围绕，其中薄板和载体中的至少 一个包括从非键合区域延伸导致焊接区域外周界的沟槽。
[0034] 根据第十一方面，提供第十方面的制品，其中沟槽填充油密封材料。
[0035] 根据第十二方面，提供一种第^^一方面的方法，其中，密封材料选自：玻璃料；烧 结玻璃料；热固化树脂；热固化树脂；UV固化树脂；紫外线固化树脂；聚醜亚胺；从玻璃板 和载体之一烙化的材料。
[0036] 根据第十H方面，提供一种从通过键合区域键合到载体的薄板移除薄板的所需部 分的方法，所述键合区域围绕非键合区域，所述薄板具有厚度，包括：
[0037] 形成周界通气孔，所述周界通气孔限定所需部分的周界，其中所述周界通气孔设 置在所述非键合区域内且深度>所述薄板厚度的50%。
[0038] 根据第十四方面，提供一种第十H方面的方法，还包括；形成两个释放通气孔，所 述释放通气孔在所述非键合区域既不彼此平行也不共线。
[0039] 根据第十五方面，提供一种第十H方面的方法，还包括：
[0040] 形成两个释放通气孔，所述两个释放通气孔彼此平行或共线，其中每个所述释放 通气孔在所述键合区域和非键合区域中延伸，W及
[0041] 将所述释放通气孔蔓延穿过所述薄板和所述载体两者，从而移除所述薄板和载体 的允许所需部分滑离所述载体的部分。
[0042] 根据第十六方面，提供一种第十五方面的方法，其中，所述释放通气孔在所述周界 通气孔的500微米内但不与所述周界通气孔接触。
[0043] 根据第十走方面，提供一种十H至十六方面中任一方面的方法，还包括：使用激光 形成通气孔中的至少一个。
[0044] 根据第十八方面，提供一种形成基于薄板的装置的方法，包括：
[0045] 通过围绕非键合区域的键合区域将薄板附连到载体；
[0046] 处理所述薄板W在所述非键合区域上形成装置；W及
[0047] 根据方面13至17中任一方面所述的方法移除所述薄板的所需部分。
[0048] 根据第十九方面，提供一种切割设备，包括：
[0049] 头部，所述头部具有多个孔；
[0050] 激光源，所述激光源可选地联接到所述多个孔中的第一孔从而将激光束输送通过 所述第一孔；W及
[0051] 冷却流体源，所述冷却流体源与所述多个孔中的至少第二孔和至少第H孔流体连 通，其中从所述第一孔延伸到所述第二孔的第一线相对于从所述第一孔延伸到所述第H孔 的第二线W第一角度设置。
[0052] 根据第二十方面，提供一种第十九方面的切割设备，其中第一角度为90度，其中 冷却流体源也与所述多个孔中的第四孔和所述多个孔中的第五孔流体连通，且此外从所述 第一孔延伸到所述第四孔的第H线与所述第一线基本上共线，且从所述第一孔延伸到所述 第五孔的第四线与所述第二线基本上共线。
[0053] 根据第二十一方面，提供一种第十九方面的切割设备，其中所述第一角度是不同 于90度的角度或其倍数。
[0054] 根据第二十二方面，提供一种切割设备，包括：
[0055] 头部，所述头部具有多个孔；
[0056] 激光源，所述激光源可选地联接到所述多个孔中的第一孔从而将激光束输送通过 所述第一孔；W及
[0057] 冷却流体源，所述冷却流体源与所述多个孔中的至少第二孔流体连通，
[0058] 其中所述头部是可转动的。
[0059] 根据第二十H方面，提供十九至二十二方面中任一方面的切割设备，其中所述冷 却流体源是压缩空气源。
[0060] 根据第二十四方面，提供十九至二十H方面中任一方面的切割设备，其中孔具有 《1mm的直径。
[0061] 根据第二十五方面，提供一种切割方法，包括：
[0062] 提供根据第十九至二十一、二十H、二十四方面中任一方面的切割设备；
[0063] 将激光束输送通过所述第一孔，并在沿所述第一线沿第一方向移动所述头部的同 时将冷却流体输送通过所述第二孔；
[0064] 切断冷却流体通过所述第二孔的输送；
[0065] 在沿所述第二线沿第二方向移动所述头部的同时