用于片材结合的硅氧烷等离子体聚合物的制作方法

本申请根据35u.s.c.§119要求于2016年8月30日提交的系列号为62/381,124的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并且通过引用的方式全文纳入本文。

本公开一般涉及用于在载体上加工片材的制品和方法，更具体而言，涉及用于在玻璃载体上加工挠性玻璃片的制品和方法。

背景技术：

挠性基材提供了使用卷到卷加工的更便宜的装置的前景，并且有可能制造更薄、更轻、挠性更强且更耐久的显示器。然而，尚未完全开发出卷到卷加工高品质显示器所需的技术、设备和工艺。由于面板制造商已经大量投资于加工大型玻璃片的成套工具，因此将挠性基材层压到载体上并通过片到片的加工来制造显示装置提供了一种更为短期的解决方案来开发更薄、更轻及挠性更强的显示器的价值主张。已经在聚合物片上展现出了显示器，所述聚合物片例如聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)，其中，装置的制造是利用层压至玻璃载体的pen来进行的片到片形式。然而，pen的温度上限限制了装置的品质以及可使用的方法。另外，聚合物基材的高渗透性导致有机发光二极管(oled)装置的环境变差，在有机发光二极管装置中需要近乎气密性的封装。薄膜包封提供了克服这种限制的希望，但是尚未证实其能够在大体积下提供可接受的产量。

类似地，显示装置可使用层压至一个或更多个薄玻璃基材的玻璃载体来制造。预计薄玻璃的低渗透性和改进的温度和化学耐性将能够获得性能更高、寿命更长的挠性显示器。

在低温多晶硅(ltps)装置的制造过程中，例如，温度接近600℃或更高的制造过程，可以使用真空和湿法蚀刻环境。这些条件限制了可以使用的材料，并且对载体/薄片提出了高要求。因此，期望的是一种载体方法，其利用制造商的现有资本基础设施，能够加工薄玻璃(例如厚度≤0.3毫米(mm)的玻璃)，而不会在较高的加工温度下污染或损失薄玻璃与载体之间的结合强度，并且薄玻璃在工艺结束时容易与载体脱粘。

一个商业优势在于，制造商将能够利用他们已经对加工设备所做的资本投资，同时取得用于例如光电(pv)结构、oled、液晶显示器(lcd)和图案化薄膜晶体管(tft)电子器件的薄玻璃片的益处。另外，这种方法能够实现工艺灵活性，包括：薄玻璃片和载体的清洁和表面准备的工艺，从而促进结合。

已知的结合方法的一项挑战在于用于处理多晶硅tft的高温。手持式显示器、笔记本和台式机显示器对更高的像素密度、更高的分辨率和更快的刷新速率的要求，以及oled显示器的更广泛的使用将面板制造商从非晶硅tft背板推向氧化物tft或多晶硅tft背板。由于oled是电流驱动装置，因此期望高的迁移率。多晶硅tft还提供了集成驱动器和其他部件活化的优点。对于掺杂剂活化，较高的温度是优选的，理想地，在高于600℃的温度下进行。

技术实现要素：

鉴于上述情况，需要一种薄片-载体制品，其可承受tft和平板显示器(fpd)加工(包括高温加工)的严苛条件(而不会排气，所述排气与将使用所述薄片-载体制品进行的半导体或显示器制造工艺不兼容)，并且允许将薄片的整个区域从载体上除去(一次性整体除去或分段除去)，以允许重复利用载体来加工另一个薄片。本说明书描述了控制载体与薄片之间的粘合以产生临时结合的方法，所述临时结合足够牢固以经受得住tft和fpd处理(包括ltps处理)，又足够弱以允许即使在高温处理之后也能够使片材与载体脱粘。这种受控的结合可用于制造具有可重复利用的载体的制品，或者制造在载体和片材之间具有受控结合的图案区域的制品。更具体而言，本公开提供了涂层(包括各种材料和相关的表面加热处理物)，可在薄片、载体或这两者上提供所述涂层以控制薄片与载体之间的室温下的范德华力和/或氢键结合、以及高温下的共价结合。甚至更具体地，本公开描述了沉积涂层的方法，所述涂层用于将薄片结合到载体上；制备用于结合的涂层的方法；以及用于将涂层结合到薄片和载体上的方法。这些方法在各部件之间产生结合，使得结合能不会过高但又不会过低，结合能过高可能使各部件在电子装置加工之后不可分离，结合能过低可能使结合质量受损，从而可能在电子装置加工期间导致薄片与载体之间的脱粘或流体进入。这些方法还生产了一种玻璃制品，其展现出低排气并经受得住高温加工，例如ltpstft加工，以及另外的加工步骤，例如湿法清洁和干法蚀刻。在一些替代性实施方式中，涂层可以用于形成各种受控的结合区域(其中载体和薄片经过各种工艺仍然充分结合在一起，所述各种工艺包括真空加工、湿法加工和/或超声清洁加工)，也可用于形成共价结合区域以提供额外的加工选择，例如即使在将制品分割成更小的片以进行另外的装置加工之后也能使载体与片材之间保持气密性。

在第1个方面中，提供了一种制品，其包含：

第一片材，其包含第一片材结合表面；

第二片材，其包含第二片材结合表面；和

涂层，其包含第一涂层结合表面和第二涂层结合表面，所述涂层包含等离子体聚合的有机硅氧烷化合物；

第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且第二涂层结合表面与第二片材结合表面结合。

在方面1的一个实例中，所述涂层包含聚(二苯基硅氧烷)。

在方面1的另一个实例中，第一涂层结合表面的表面能在40mj/m²至75mj/m²之间。

在方面1的另一个实例中，第一涂层的厚度小于100nm。

在方面1的另一个实例中，所述涂层为单层。

在方面1的另一个实例中，第一片材的厚度小于200μm。

在方面1的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于600mj/m²。

在方面1的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于700mj/m²，其中，在使制品经受600℃的温度后之前，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面上之前，使第一涂层结合表面在氮气气氛中，在400℃的温度下退火。

在方面1的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于600mj/m²，其中，在使制品经受600℃的温度后之前，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面上之前，使第一涂层结合表面在氮气气氛中，在400℃的温度下退火。

在方面1的另一个实例中，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面之前，第一涂层结合表面已经在氮气气氛中在400℃的温度下进行了退火后，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于10％。

在方面1的另一个实例中，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面之前，第一涂层结合表面已经在氮气气氛中在400℃的温度下进行了退火后，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于5％。

在方面1的另一个实例中，第一片材为玻璃片。

在方面1的另一个实例中，第二片材为玻璃片。

在方面1的另一个实例中，第一片材为玻璃片并且第二片材为玻璃片。

在第2个方面中，提供了如方面1所述的制品，所述等离子体聚合的有机硅氧烷化合物通过使单体沉积在第一片材结合表面和第二片材结合表面中的至少一者上来形成。

在方面2的一个实例中，使用低压等离子体化学气相沉积(cvd)或常压等离子体cvd使单体沉积在第一片材结合表面和第二片材结合表面中的至少一者上。

在第3个方面中，提供了如方面2所述的制品，所述单体包含式(r¹)msi(x¹)n的化合物，其中，每个r¹独立地为芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；m为1、2或3；每个x¹独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；并且n为1、2或3。

在方面3的一个实例中，r¹为芳基。

在方面3的另一个实例中，x¹为烷氧基。

在方面3的另一个实例中，r¹为芳基并且x¹为烷氧基。

在方面3的另一个实例中，所述单体为苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三溴硅烷、苯基三氯硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二溴二苯基硅烷、二氯二苯基硅烷、双(二甲氨基)二苯基硅烷、双(二乙氨基)二苯基硅烷、苯基硅烷或二苯基硅烷。

在第4个方面中，提供了如方面2所述的制品，所述单体包含具有以下结构的二硅氧烷化合物，其中，r²-r⁷各自独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

在方面4的一个实例中，所述单体为六甲基二硅氧烷。

在第5个方面中，提供了如方面1所述的制品，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，所述底部涂层在顶部涂层与第二片材之间。

在方面5的一个实例中，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

在第6个方面中，提供了一种制造一种制品的方法，所述方法包括：

通过使用等离子体cvd使单体沉积在第二片材的结合表面上，在第二片材的结合表面上形成包含等离子体聚合的有机硅氧烷化合物的涂层，所述涂层包含涂层结合表面；以及

使涂层结合表面结合到第一片材的结合表面。

在方面6的一个实例中，使用低压等离子体cvd或常压等离子体cvd使单体沉积在第二片材的结合表面上。

在方面6的一个实例中，所述涂层包含聚(二苯基硅氧烷)。

在方面6的另一个实例中，所述涂层的厚度小于100nm。

在方面6的另一个实例中，所述涂层为单层。

在方面6的另一个实例中，第一片材的厚度小于200μm。

在方面6的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于600mj/m²。

在方面6的另一个实例中，第一片材为玻璃片。

在方面6的另一个实例中，第二片材为玻璃片。

在方面6的另一个实例中，第一片材为玻璃片并且第二片材为玻璃片。

在第7个方面中，提供了如方面6所述的方法，其还包括在第一片材的结合表面结合到涂层结合表面之前，增加涂层结合表面的表面能。

在方面7的一个实例中，通过将结合表面暴露于氧气、氮气或其组合来增加涂层结合表面的表面能。

在方面7的另一个实例中，将涂层结合表面的表面能增加到40mj/m²至75mj/m²之间。

在第8个方面中，提供了如方面6所述的方法，所述单体包含式(r¹)msi(x¹)n的化合物，其中，每个r¹独立地为芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；m为1、2或3；每个x¹独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；并且n为1、2或3。

在方面8的一个实例中，r¹为芳基。

在方面8的另一个实例中，x¹为烷氧基。

在方面8的另一个实例中，r¹为芳基并且x¹为烷氧基。

在方面8的另一个实例中，所述单体为苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三溴硅烷、苯基三氯硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二溴二苯基硅烷、二氯二苯基硅烷、双(二甲氨基)二苯基硅烷、双(二乙氨基)二苯基硅烷、苯基硅烷或二苯基硅烷。

在第9个方面中，提供了如方面6所述的方法，所述单体包含具有以下结构的二硅氧烷化合物，其中，r²-r⁷各自独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

在方面9的一个实例中，所述单体为六甲基二硅氧烷。

在第10个方面中，提供了如方面6所述的方法，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，所述底部涂层在顶部涂层与第二片材之间。

在方面10的另一个实例中，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

在第11个方面中，提供了如方面6所述的方法，其还包括在第一片材与涂层结合之前，使涂层经受热退火。

在方面11的一个实例中，使涂层在氮气气氛中经受热退火。

在方面11的另一个实例中，使涂层在至少300℃的温度下经受热退火。

在方面11的另一个实例中，使涂层在至少400℃的温度下经受热退火。

在方面11的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于700mj/m²。

在方面11的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于600mj/m²。

在方面11的另一个实例中，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于10％。

在方面11的另一个实例中，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于5％。

在第12个方面中，提供了一种制品，其包含：

第一片材，其包含第一片材结合表面；

第二片材，其包含第二片材结合表面；和

涂层，其包含第一涂层结合表面和第二涂层结合表面，所述涂层包含聚(二苯基硅氧烷)；

第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且第二涂层结合表面与第二片材结合表面结合。

在方面12的一个实例中，第一涂层结合表面的表面能在40mj/m²至75mj/m²之间。

在方面12的另一个实例中，所述涂层的厚度小于100nm。

在方面12的另一个实例中，所述涂层为通过沉积单体形成的单层。

在方面12的另一个实例中，第一片材的厚度小于200μm。

在方面12的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于700mj/m²，其中，在使制品经受600℃的温度后之前，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面上之前，使第一涂层结合表面在氮气气氛中，在400℃的温度下退火。

在方面12的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于600mj/m²，其中，在使制品经受600℃的温度后之前，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面上之前，使第一涂层结合表面在氮气气氛中，在400℃的温度下退火。

在方面12的另一个实例中，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面之前，第一涂层结合表面已经在氮气气氛中在400℃的温度下进行了退火后，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于10％。

在方面12的另一个实例中，在第一涂层结合表面结合到第一片材结合表面之前，第一涂层结合表面已经在氮气气氛中在400℃的温度下进行了退火后，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于5％。

在方面12的另一个实例中，第一片材为玻璃片。

在方面12的另一个实例中，第二片材为玻璃片。

在方面12的另一个实例中，第一片材为玻璃片并且第二片材为玻璃片。

在第13个方面中，提供了如方面12所述的制品，所述聚(二苯基硅氧烷)涂层通过将单体沉积在第一片材结合表面和第二片材结合表面中的至少一者上来形成。

在方面13的一个实例中，使用低压等离子体cvd或常压等离子体cvd使单体沉积在第一片材结合表面和第二片材结合表面中的至少一者上。

在方面13的另一个实例中，所述单体包含具有以下结构的二苯基硅烷化合物，其中，x²和x³独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

在第14个方面中，提供了如方面12所述的制品，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，所述底部涂层在顶部涂层与第二片材之间。

在方面14的另一个实例中，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

在第15个方面中，提供了一种制造一种制品的方法，所述方法包括：

通过将单体沉积在第二片材的结合表面上，在第二片材的结合表面上形成包含聚(二苯基硅氧烷)的涂层，所述涂层包含涂层结合表面；以及

使涂层结合表面结合到第一片材的结合表面。

在方面15的一个实例中，使用低压等离子体cvd或常压等离子体cvd使单体沉积在第二片材的结合表面上。

在方面15的另一个实例中，所述单体包含具有以下结构的二苯基硅烷化合物，其中，x²和x³独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

在方面15的另一个实例中，所述涂层的厚度小于100nm。

在方面15的另一个实例中，所述涂层为单层。

在方面15的另一个实例中，第一片材的厚度小于200μm。

在方面15的另一个实例中，第一片材为玻璃片。

在方面15的另一个实例中，第二片材为玻璃片。

在方面15的另一个实例中，第一片材为玻璃片并且第二片材为玻璃片。

在第16个方面中，提供了如方面15所述的方法，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，所述底部涂层在顶部涂层与第二片材之间。

在方面16的另一个实例中，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

在第17个方面中，提供了如方面15所述的方法，其还包括在第一片材与涂层结合之前，使涂层经受热退火。

在方面17的一个实例中，使涂层在氮气气氛中经受热退火。

在方面17的另一个实例中，使涂层在至少300℃的温度下经受热退火。

在方面17的另一个实例中，使涂层在至少400℃的温度下经受热退火。

在方面17的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于700mj/m²。

在方面17的另一个实例中，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于600mj/m²。

在方面17的另一个实例中，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于10％。

在方面17的另一个实例中，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积百分比变化小于5％。

上述各方面中的任意一个方面可以单独提供或与上文论述的该方面的任何一个或多个实例组合来提供；即，第1个方面可以单独提供或与上文论述的第1个方面的任意一个或多个实例组合提供；第2个方面可以单独提供或与上文的第2个方面的任意一个或多个实例组合提供；以此类推。

包括的附图提供了对本公开原理的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了一个或多个实施方式，并与说明书一起通过示例的方式用以解释其原理和操作。应理解，在本说明书和附图中公开的各种特征可以任意组合使用。作为非限制性实例，各种特征可以如以上说明书中作为方面所阐述的那样彼此组合。

附图说明

参照附图阅读下文的具体实施方式，可以更好地理解本说明书中公开的实施方式的上述特征、方面和优点以及其他特征、方面和优点，其中：

图1是一种制品的示意性侧视图，该制品具有结合到薄片的载体，并且在载体与薄片之间具有涂层。

图2是图1的制品的分解和部分剖视图。

图3是刚沉积时以及正经受加工时的等离子体聚合的苯基硅酮和二苯基硅酮涂层的厚度的图。

图4是在载体和对应的覆盖晶片上的等离子体聚合的苯基硅酮和二苯基硅酮涂层的表面能的图。

图5是通过用n2-o2等离子体处理的等离子体聚合的苯基硅酮和二苯基硅酮涂层结合到载体的薄玻璃的结合能和气泡面积百分比变化的图。

图6是在载体和对应的覆盖晶片上的等离子体聚合的二苯基硅酮涂层的表面能的图，其在刚沉积时以及在流动氮气中退火10分钟后进行测量。

图7是通过用n2-o2等离子体处理的等离子体聚合的苯基硅酮和二苯基硅酮结合到载体的薄玻璃的结合能和气泡面积百分比变化的图，所述苯基硅酮和二苯基硅酮在表面活化和结合之前在流动氮气中退火10分钟，之后再进行结合。

具体实施方式

下文将参考附图更详细地描述示例性实施方式。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是，所要求保护的主题可以以许多不同的形式实施，并且不应被解读成限定于本文列出的实施方式。

本文所用的方向术语(例如上、下、左、右、前、后、顶、底)仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来暗示绝对的取向。

本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和/或至所述另一具体数值止。类似地，当用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解具体数值构成了另一个实施方式。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相关以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。

提供了能够对第二片材上的第一片材进行加工的解决方案，由此，至少部分(包括最多全部)的第一片材(例如薄的玻璃片)保持“非结合”，使得可以从第二片材(例如载体)移除在薄片上加工的装置。为了保持表面形状的有益特征，载体通常是显示器级别的玻璃基材。因此，在一些情况中，仅在使用一次后就丢弃载体可能是浪费且昂贵的。因此，为了降低显示器制造成本，期望能够重复使用载体来加工不止一个薄片基材。本公开阐述了使薄片能够通过加工线(例如tft)的严苛环境(包括高温加工)来进行加工，并且还允许在不损伤薄片或载体(例如载体和薄片其中之一断裂或开裂成两片或更多片)的前提下容易地从载体移除薄片的制品和方法，从而使载体能被重复利用，其中，高温加工是在≥400℃的温度下的加工，且该温度可随着所制造的装置的类型而改变，例如，非晶硅或非晶氧化铟镓锌(igzo)背板加工时的温度最高约450℃，结晶igzo加工时的温度最高约500-550℃，或者ltps和tft工艺中典型的温度最高约600-650℃。

玻璃制品

如图1和2所示，玻璃制品2具有厚度8，并且包括具有厚度28的第一片材20(例如薄玻璃片，如厚度等于或小于约300μm，包括但不限于例如10-50μm、50-100μm、100-150μm、150-300μm、300、250、200、190、180、170、160、150140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20或10μm的薄玻璃片)，具有厚度38的涂层30和具有厚度18的第二片材10(例如载体)。

玻璃制品2被布置成允许在针对较厚片材所设计的设备中加工第一片材20，所述较厚片材例如大致为大于或等于约0.4mm，例如0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm，但是第一片材20自身等于或小于约300μm。厚度8是厚度18、28和38之和，该厚度8可以等于较厚片材的厚度，而设备(例如设计用来将电子装置的部件设置到基材片上的设备)是针对加工该较厚片材而设计的。在一个实例中，如果加工设备是针对700μm的片材而设计的，并且第一片材的厚度28为300μm，则选择厚度18为400μm，同时假设厚度38是可忽略的。也就是说，涂层30不是按比例示出的，而仅是为了例示夸大示出。另外，在图2中，涂层以剖视示出。当提供可重复利用的载体时，可将涂层均匀地设置在结合表面14上方。通常，厚度38将为纳米级，例如2nm至1μm、5nm至250nm、10至50nm或20至100nm、或者约30、40、50、60、70、80或90nm。可以通过表面化学分析，例如通过飞行时间二次离子质谱法(tofsims)来检测涂层的存在。

第二片材10具有第一表面12、结合表面14和周界16。第二片材10可以是任何合适的材料，包括玻璃。在其他实例中，第二片材可以是非玻璃材料，例如陶瓷、玻璃陶瓷、硅晶片或金属(因为其表面能和/或结合可以以类似于下文结合玻璃载体描述的方式得到控制)。如果第二片材10由玻璃制成，则其可具有任意合适的组成，包括铝硅酸盐、硼硅酸盐、铝硼硅酸盐、钠钙硅酸盐，并且取决于其最终应用可以是含碱金属的或不含碱金属的。厚度18可以为约0.2mm至3mm或更大，例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.65、0.7、1.0、2.0或3mm或者更大，并且如上所述，该厚度18将取决于厚度28和厚度38(当厚度38不可忽略时)。在一个实施方式中，第二片材10可由如图所示的一层制成，或者由结合在一起的多层制成(包括多个薄片)。此外，载体可为1代(gen1)尺寸或更大，例如2代、3代、4代、5代、8代或更大(例如，片材尺寸为100mm×100mm至3米×3米或更大)。

第一片材20具有第一表面22、结合表面24和周界26。周界16(第二片材)和26可以具有任意合适的形状，可以彼此相同或可以彼此不同。另外，第一片材20可以是任何合适的材料，包括玻璃、陶瓷、硅晶片、玻璃陶瓷或金属。如上文关于第二片材10所述，当第一片材20由玻璃制成时，其可以具有任意合适的组成，包括铝硅酸盐、硼硅酸盐、铝硼硅酸盐、钠钙硅酸盐，并且取决于其最终应用可以是含碱金属或者不含碱金属的。薄片的热膨胀系数可以基本上与载体的热膨胀系数相同，从而减少高温加工期间制品的任何翘曲。如上所述，第一片材20的厚度28为300μm或更小。另外，第一片材可为1代(gen1)尺寸或更大，例如2代、3代、4代、5代、8代或更大(例如，片材尺寸为100mm×100mm至3米×3米或更大)。

玻璃制品2的厚度可适应利用现有设备进行的加工，并且该厚度同样可经受得住发生加工的严苛环境。例如，对平板显示器(fpd)的加工可包括湿法超声、真空和高温(例如≥400℃)加工。对于一些工艺，如上所述，温度可≥500℃、≥550℃、≥600℃、≥650℃以及≥700℃。

为了经受得住将要加工制品2的严苛环境，结合表面14应当以足够的强度结合至结合表面24，以使第一片材20不与第二片材10分离。并且需在整个加工过程中保持该强度，使得第一片材20在加工期间不与第二片材10分离。另外，为了允许从第二片材10中移除第一片材20(以例如可以重复使用第二片材10)，结合表面14不应通过初始设计的结合力和/或因改变初始设计的结合力所可能导致的结合力来过分牢固地结合至结合表面24，初始设计的结合力的改变例如可在制品经受高温下的加工时发生，所述高温例如≥400℃至≥750℃。涂层30可以用于控制结合表面14与结合表面24之间的结合强度，以同时实现这两个目的。通过控制范德华力(和/或氢键)以及共价吸引能对总粘附能的贡献来获得受控的结合力，所述总粘附能通过调节第一片材20和第二片材10的极性和非极性表面能分量来控制。该受控的结合足够地牢固以经受地住fpd加工，例如，包括≥400℃的温度，在一些情况中，加工温度≥500℃、≥550℃、≥600℃、≥650℃和≥700℃，并且通过施加足以使各片材分离但不对第一片材20和/或第二片材10造成显著损坏的力而保持可脱粘。例如，该力不应使第一片材20或第二片材10中的任一者断裂。所述脱粘允许移除第一片材20及制造在其上的装置，并且还允许第二片材10重复用作载体。

虽然涂层30显示为第一片材20与第二片材10之间的固体层，但是不是必需为这种情况。例如，涂层30可以大致为0.1nm至1μm厚(例如1nm至10nm、10nm至50nm、100nm、250nm、500nm至1μm)，并且可以不完全覆盖结合表面14的全部部分。例如，覆盖率可以为≤100％、1％至100％、10％至100％、20％至90％或50％至90％的结合表面14。在其他实施方式中，涂层30可以最高至50nm厚，或者在其他实施方式中，甚至最高至100nm至250nm厚。可考虑将涂层30设置在第二片材10与第一片材20之间，即使其可能不与第二片材10和第一片材20中的一者或另一者接触。在涂层30的另一个方面中，该涂层改变结合表面14与结合表面24结合的能力，由此控制第二片材10与第一片材20之间的结合强度。涂层30的材料和厚度以及在结合之前先对结合表面14、24进行处理可以用于控制第二片材10与第一片材20之间的结合强度(粘附能)。

涂层组成

涂层的实例包括有机硅氧烷，特别是有机硅氧烷聚合物。这种有机硅氧烷聚合物可以通过将包含氧-硅键的单体沉积在薄片或载体中的至少一者上来形成，或者通过在氧化剂的存在下沉积含硅单体来形成。当沉积包含氧-硅键的单体时，也可使用氧化剂。

适于形成有机硅氧烷聚合物的一组单体为如下所示的式(r¹)msi(x¹)n的化合物，其中，每个r1独立地为芳基、烷基、烯基、炔基或其组合(即芳烷基)；m为1、2或3；每个x¹独立地为前体基团或离去基团；并且n为1、2或3。前体基团的实例包括羟基和烷氧基。离去基团的实例包括氢、卤素、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基及其组合(即，芳烷基)。当x¹为离去基团时，例如当所述化合物为苯基硅烷或二苯基硅烷时，有机硅氧烷聚合物可通过使这些单体与氧化剂反应制备，所述氧化剂例如空气、氧气、一氧化二氮、二氧化碳、水蒸气或过氧化氢。可以先在等离子体中进行所述反应，再进行沉积。根据该组单体所述的优选化合物实例是苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三溴硅烷、苯基三氯硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二溴二苯基硅烷、二氯二苯基硅烷、双(二甲氨基)二苯基硅烷、双(二乙氨基)二苯基硅烷、苯基硅烷或二苯基硅烷。

在一个优选的实施方式中，r¹是芳基。在另一个优选的实施方式中，x¹是烷氧基。在另一个优选的实施方式中，r¹是芳基并且x¹是烷氧基。在另一个优选的实施方式中，所述单体是具有以下结构的二苯基硅酮化合物，其中，x²和x³独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合(即，芳烷基)。优选地，所述单体是二甲氧基二苯基硅烷或二乙氧基二苯基硅烷(相当于x²和x³均为甲氧基或均为乙氧基)。沉积此类单体优选地得到了作为聚(二苯基硅氧烷)的有机硅氧烷聚合物。

适于形成有机硅氧烷聚合物的另一组单体是具有以下结构的二硅氧烷化合物，其中，r²-r⁷独立地选自氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合(即，芳烷基)。在一个优选的实施方式中，所述单体是六甲基二硅氧烷。

所述涂层可包含单层。优选地，所述涂层的厚度小于100nm，例如小于90nm、小于80nm、小于70nm、小于60nm、小于50nm、小于40nm、小于30nm、小于20nm或小于10nm。

所述涂层还可包含多于一层，例如两层。所述涂层可包含底部涂层和顶部涂层，其中，底部涂层适于结合到载体，而顶部涂层适于结合到薄片。优选地，底部涂层小于50nm，例如小于40nm、小于30nm、小于20nm或小于10nm。优选地，顶部涂层小于30nm，例如小于20nm或小于10nm。底部涂层优选具有更多的弹性有机硅，而顶部涂层优选存在更多的硅氧烷。

涂层的沉积

用于提供涂层的涂覆方法的实例包括化学气相沉积(cvd)技术及类似方法。cvd技术的具体实例包括cvd、低压cvd、常压cvd、等离子体增强cvd(pecvd)、常压等离子体cvd、原子层沉积(ald)、等离子体ald和化学束外延。涂覆方法的另一个实例是利用湿法化学，其可以用于一些实例中。

含有有机硅烷或有机硅氧烷单体的反应性气体混合物还可以包含受控量的氧化剂和/或惰性气体，所述氧化剂例如空气、氧气、一氧化二氮、二氧化碳、水蒸汽或过氧化氢，所述惰性气体例如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气。

涂层的表面能

涂层可提供表面能在约40mj/m²至约75mj/m²范围内的结合表面，这是针对一个表面测得的表面能(包括极性和色散分量)，由此，所述表面仅提供弱结合。

一般来说，可以在沉积和/或进一步处理涂层时测量涂层的表面能，所述进一步处理例如通过用氮气活化来处理。固体表面的表面能通过测量三种液体——水、二碘甲烷和十六烷——在空气中单独沉积在固体表面上的静态接触角来间接测量。本文公开的表面能根据wu模型确定。(参见：s.wu,j.polym.sci.c,34,19,1971)。在wu模型中，表面能——包括总表面能、极性分量和色散分量——通过将理论模型拟合到三种测试液体(水、二碘甲烷和十六烷)的三个接触角来测量。根据三种液体的接触角数值，进行回归分析以计算固体表面能的极性分量和色散分量。用于计算表面能数值的理论模型包括以下三个独立方程，它们与所述三种液体的三个接触角数值和固体表面(用下标“s”表示)及该三种测试液体的表面能的色散分量和极性分量相关：

其中，下标“w”、“d”和“h”分别表示水、二碘甲烷和十六烷，上标“d”和“p”分别表示表面能的色散分量和极性分量。由于二碘甲烷和十六烷实际上是非极性液体，因此上述方程组简化为：

根据上述三个方程(4-6)的组，通过回归分析计算该两个未知参数——固体表面的色散表面能分量和极性表面能分量然而，利用该方法，存在可测量到的固体表面的表面能的最大极值。该最大极值是水的表面张力，为73mj/m²。如果固体表面的表面能明显大于水的表面张力，则表面能够被水完全润湿，由此造成接触角接近零。因此，当超过该表面能数值时，无论实际表面能数值为多少，所有计算的表面能数值将对应于约73-75mj/m²。例如，如果两个固体表面的实际表面能为75mj/m²和150mj/m²，则对于该两个表面，利用液体接触角得到的计算值将为约75mj/m²。

因此，本文公开的所有接触角通过在空气中将液滴置于固体表面上并且测量接触线处的固体表面与液体-空气界面之间的角来测量。因此，当要求保护40mj/m²至75mj/m²的表面能时，应理解，这些数值对应于基于上述方法得到的计算表面能数值，而不是实际表面能数值，当计算值接近实际表面能数值时，实际表面能数值可大于75mj/m²。

涂层的退火

待涂层得到沉积后，可任选地进行退火。退火可用于部分移除涂层中的聚合材料。这种移除可以显著减少涂层的排气，例如，在高温下加工第一片材和第二片材的期间的排气。排气的减少可以使高温下的结合更牢固，这使得薄片的加工更加成功。可在快速热加工系统(rtp)中进行退火。可以在高于100℃的温度下退火，例如在高于200℃、高于300℃、高于400℃、高于500℃或高于600℃的温度下退火。退火可在包含例如氮气、氧气或空气的气氛中发生。退火可进行至少15秒，例如至少30秒、至少45秒、至少1分钟、至少2分钟、至少3分钟、至少4分钟、至少5分钟、至少6分钟、至少7分钟、至少8分钟、至少9分钟或至少10分钟。退火的时间和温度可以根据涂层的组成而变化。特定的退火时间和温度对于特定的组成是否足够可以利用排气测试#1来确定。也就是说，对于特定的涂层组成，可以进行时间-温度退火循环，然后进行排气测试#1(下文有所描述)。如果(在排气测试#1中)覆盖部的表面能变化<10mj/m²，则该时间-温度退火循环足以最大程度地减少排气。或者，可以通过涂层在测试时间内经受特定的测试温度时所观察到的涂层厚度变化来分析特定的退火时间和温度(对于最大程度地减少排气)的充足性。更具体地，使其中沉积有涂层的基材经受待被用于测试充足性的特定的时间-温度退火过程。在经受了该时间-温度退火过程后，使基材和涂层(没有另一基材与该涂层结合而覆盖该涂层)经受所需的时间-温度装置加工循环。如果在所需的时间-温度装置加工循环后，涂层的厚度变化具有最小值，则该退火过程足以使排气最小化。为了找到退火时间-温度循环的大致起点，可以观察待用作涂层的材料的热重分析。良好的起始温度是在期望的装置加工温度左右、并且材料厚度减小(或材料损失)发生得最多的温度。随后，可以改变时间和温度以观察什么会提供最有效的组合来使排气最小化。一般来说，随着退火温度升高，提供充分的退火作用的时间减少。类似地，随着退火温度降低，提供充分的退火作用的时间增加。

涂层的表面活化

用于结合所需的表面能可能不能通过初始沉积的有机硅氧烷涂层的表面能得到。因此，可进一步处理沉积的层。例如，在涂层沉积后，可以任选地添加一个或多个官能团以使涂层增加额外的结合能力。例如，添加官能团可在涂层与薄片之间提供额外的结合位点。可使用等离子体(例如常压或低压等离子体)来添加官能团。该官能团优选是极性的，并且可利用前体来添加，所述前体例如氢气、二氧化碳、氮气、一氧化二氮、氨气、丙烯酸、烯丙胺、烯丙醇或其混合物。

第一片材或第二片材对涂层的结合能

一般而言，两个表面之间的粘附能(即，结合能)可通过双悬臂梁方法或楔入测试来测量。所述测试以定性的方式模拟在涂层/第一片材或第二片材界面处粘附性粘结连接处的力和作用。楔入测试通常用于测量结合能。例如，astmd5041——结合连接中粘合剂开裂时断裂强度的标准测试方法，以及astmd3762——用胶粘剂结合的铝表面耐久性的标准测试方法是利用楔形件测量基材的结合的标准测试方法。

例如，测试方法的概述包括记录进行测试的温度和相对湿度，例如实验室中的温度和相对湿度。在玻璃制品的角落处将第一片材轻微地初步脱粘或分离，以破坏第一片材与第二片材之间的结合，即，脱粘引发。可使用锋利的剃刀刀片，例如厚度为约228±20微米的gem牌剃刀刀片，用于引发第一片材与第二片材的脱粘。在形成该脱粘引发时，可能需要瞬时的持续压力来使结合疲劳。缓慢插入移除了铝标签的平坦剃刀刀片直到可观察到脱粘的前沿扩展，从而使脱粘部分以及各片材之间的分离增加。无需显著地插入平坦的剃刀刀片即可诱导脱粘引发。一旦形成脱粘引发，则使玻璃制品静置至少5分钟以使脱粘区域稳定。对于高湿度环境，例如相对湿度高于50％的环境，可能需要更长的静置时间。

用显微镜记录脱粘长度以评估形成了脱粘引发的玻璃制品。脱粘长度是根据第一片材与第二片材的最终分离点(即，离剃刀刀片尖端最远的分离点)以及最近的剃刀刀片的非锥形部分来测量的。记录脱粘长度并将其用于以下方程来计算结合能。

γ＝3tb²e1tw1³e2tw2³/16l⁴(e1tw1³+e2tw2³)(7)

其中，γ表示结合能，tb表示刀片、剃刀刀片或楔形件的厚度，e1表示第一片材(例如薄玻璃片)的杨氏模量，tw1表示第一片材的厚度，e2表示第二片材(例如玻璃载体)的杨氏模量，tw2表示第二片材的厚度，并且l表示在如上所述插入刀片、剃刀刀片或楔形件后，第一片材与第二片材之间的脱粘长度。

结合能被理解为表现为硅晶片结合，在这种结合中，对初始通过氢键结合的成对晶片进行加热以使大量或全部的硅烷醇-硅烷醇氢键转化成si-o-si共价键。尽管初始的室温下的氢键结合产生大致为约100-200mj/m²的结合能，该结合能允许对结合表面进行分离，在高温(约为400至800℃)加工期间得到的完全共价结合的晶片对具有约2000至3000mj/m²的粘附能，该粘附能不允许对结合表面进行分离；相反，这两块晶片作为一个整体发挥作用。另一方面，如果两个表面都完全涂覆有低表面能材料(例如含氟聚合物)，并且厚度足够大以屏蔽下方基材的影响，则粘附能就会是涂层材料的粘附能并且将会极其地低，从而导致结合表面之间的粘附低或无粘附。因此，将不能够在载体上加工薄片。考虑两种极端情况：(a)在室温下通过氢键结合将饱和有硅烷醇基团的两个经过标准清洁1(sc1，在本领域中是已知的)清洁的玻璃表面结合在一起(从而粘附能为约100-200mj/m²)，然后将其加热至能够将硅烷醇基团转化为共价si--o--si键的温度(从而粘附能变成2000-3000mj/m²)。该2000-3000mj/m²的粘附能过高以至于无法分开这对玻璃表面；以及(b)在室温下使完全涂覆有含氟聚合物的具有低表面粘附能(每个表面约为12-20mj/m²)的两个玻璃表面结合，并将其加热至高温。在后面这种情况(b)中，各表面不仅在低温下不结合(因为当将各表面放在一起时，约24-40mj/m²的总粘附能过低)，而且它们在高温下也不结合，因为存在太少的极性反应基团。在这两种极端情况之间，存在某一粘附能范围，例如在50mj/m²-1000mj/m²之间，该范围可产生所需程度的受控结合。因此，发明人发现了提供涂层的各种方法，所述涂层可导致位于这两种极端情况之间的结合能，并且可形成受控的结合，该结合足以使成对的玻璃基材(例如玻璃载体和薄玻璃片)在经过fpd加工的严苛条件后保持彼此结合，而且该结合的程度允许在加工完成后(即使在经过例如≥400℃至700℃的高温加工后)第一片材(例如薄片)与第二片材(例如载体)分开。另外，可通过机械力进行第一片材与第二片材的分离，并且是以至少不显著损坏第一片材，还优选不显著损坏第二片材的方式来进行。

适当的结合能可通过使用选定的表面改性剂(即涂层)和/或在结合之前先对表面进行热处理或氮气处理来实现。适当的结合能可通过对结合表面14和结合表面24中的一者或两者的化学改性剂进行选择来得到，所述化学改性剂控制范德华力(和/或氢键，这些术语在整篇说明书中能够交换使用)粘附能以及可能由高温加工(例如约≥400℃至700℃)产生的共价结合粘附能。

在具体的加热条件后测试改性层对薄片(例如薄玻璃片)的结合能。为了观察特定的表面改性层是否会使薄片与载体保持结合，但在加工后仍允许薄片与载体脱粘，进行以下测试。将制品(通过表面改性层结合到载体的薄片)放置在炉中，该炉以4℃/秒的速率升温到所需的加工测试温度。然后将制品在炉(维持在所需的加工测试温度下)中保持10分钟。接着在45分钟内将炉冷却到约150℃，并且拉出样品。随后根据本文所述的结合能测试来测试制品的结合能。

玻璃制品的生产

为了生产玻璃制品，使其中的一个玻璃片(优选第二片材)与涂层接触。如果需要，可使涂层经受一些步骤，例如表面活化和退火，以增加表面能并改进涂层的结合能力。为了结合另一个片材(优选第一片材)，使该另一个片材与涂层接触。如果涂层具有足够高的表面能，将另一个玻璃片与涂层接触将使玻璃片通过自蔓延结合而与涂层结合。自蔓延结合对缩短组装时间和/或节省组装成本是有利的。然而，如果未实现自蔓延结合，则可以使用另外的技术将薄玻璃片结合到涂层，所述另外的技术例如层压，例如利用辊将各片材压制在一起，或者通过层压领域已知的其他技术，将两片材料放在一起进行结合。

涂层的排气

用于典型的晶片结合应用的聚合物粘合剂通常为10-100μm厚，且在它们的温度极限处或接近它们的温度极限处损失约5％的质量。对于这些从厚的聚合物膜中逸出的材料，可利用质谱简单地对质量损失的量或排气的量进行定量。另一方面，测量从厚度约为10nm至100nm或更薄的薄表面处理物的排气则要困难得多，例如测量从上述等离子体聚合涂层的排气，以及测量从经过热解的硅油薄层的排气。对于这些材料，质谱不够灵敏。然而，还有许多测量排气的其他方式。

通过以下排气测试测量如本公开所述的排气。根据该测试，测量少量的排气是基于组装的制品(即，其中薄玻璃片通过待被测试的涂层结合至玻璃载体的组装制品)，以及使用气泡面积的百分比变化来确定排气。在玻璃制品的加热期间，在载体与薄片之间形成气泡，该气泡指示了涂层的排气。薄片下方的排气可受薄片与载体之间的强粘附限制。然而，≤10nm厚的层(例如，等离子体聚合的材料、自组装单层(sam)和经过热解的硅油表面处理物)仍可以在热处理期间形成气泡，尽管它们的绝对质量损失较小。并且，在薄片与载体之间形成气泡可导致与图案的产生、光刻加工和/或将装置加工至薄片上的过程中的排布相关的问题。另外，在薄片与载体之间的结合区域边界处起泡可造成来自一种工艺的工艺流体污染下游工艺的问题。≥5％的气泡面积百分比变化是明显的，表示发生了排气，这是不希望的。另一方面，≤约1％的气泡面积百分比变化是不明显的，表示未发生排气。

1000级洁净室中通过人工结合的结合薄玻璃的平均气泡面积为约1％。结合的载体中的气泡百分比根据载体、薄玻璃片和表面制备物的清洁程度而变化。因为这些初始缺陷在热处理后起到气泡生长的成核位点作用，因此热处理时任何小于1％的气泡面积变化都在样品制备的可变性范围内。为了进行该测试，在结合后立即使用具有透明单元的商购桌面扫描仪[爱普生(epson)expression10000xl照片扫描仪(photo)]制作薄片与载体结合的区域的第一扫描图像。使用标准爱普生软件，利用508dpi(50微米/像素)和24比特rgb扫描各部分。图像处理软件首先通过下述来准备图像：必要时将样品的不同部分的图像拼接在一起形成单个图像，以及去除扫描仪伪像(通过使用在扫描仪中没有样品的情况下进行的校准参考扫描)。然后使用标准图像处理技术，例如阈值处理、孔填充、侵蚀/膨胀和blob分析，对结合区域进行分析。除使用爱普生expression10000xl照片打印机外，也可以相似的方式使用爱普生expression11000xl照片扫描仪。在透射模式中，结合区域中的气泡在扫描图像中可见，并且可确定气泡面积值。然后，将气泡面积与总结合面积(即，薄片与载体之间的总重叠面积)进行比较以计算结合区域中的气泡面积相对于总结合面积的百分比。随后，在300℃、400℃、500℃和600℃的测试极限温度下，在n2气氛下，在mpt-rtp600s快速热加工系统[购自模块化工艺技术公司(modularprocesstechnology，mpt，在加利福尼亚州圣何塞设有办事处)])中热处理样品10分钟。具体地，进行的时间-温度循环包括：在室温和大气压下将制品放入加热室中；然后以9℃/分钟的速率将加热室加热到测试极限温度；将加热室在测试极限温度下保持10分钟；然后以炉的速率将加热室冷却到200℃；从加热室移除制品并使制品冷却到室温；然后用光学扫描仪第二次扫描制品。随后，可根据上述计算来自第二次扫描的气泡面积百分比，并且与来自第一次扫描的气泡面积百分比进行比较以确定气泡面积百分比的变化。如上所述，≥5％的气泡面积变化是明显的并表明存在排气。由于原始的气泡面积百分比的可变性，选择气泡面积百分比的变化作为测量判据。也就是说，由于在制备了薄片和载体之后并且在它们结合之前的处理和清洁度，大多数涂层在第一次扫描时具有约2％的气泡面积。然而，各材料之间可能存在变化。

测量的气泡面积的百分比，例如通过气泡面积百分比的变化所例示的，也可以表征为不与第一片材的结合表面接触的涂层结合表面的总表面积的百分比。如上所述，在玻璃制品经受温度循环后，不与第一片材接触的涂层结合表面的总表面积的百分比有利地小于5％、小于3％、小于1％以及高至小于0.5％，所述温度循环通过下述进行：在室中以约400℃/分钟至约600℃/分钟的速率从室温加热至500℃、600℃、650℃及高至700℃，然后在测试温度下保持10分钟，再使玻璃制品冷却至室温，如此循环。本文所述的涂层允许在玻璃制品经受上述温度循环和热测试之后，在不使第一片材断裂成两片或更多片的情况下，将第一片材与第二片材分离。

玻璃制品的加工

涂层的使用连同适当的结合表面制备物可以实现受控的结合区域，即，符合下述的结合区域：其能够在第一片材与第二片材之间提供室温结合，该室温结合足以使制品在fpd型工艺(包括真空工艺和湿法工艺)中得到加工，但是该结合区域控制第一片材与第二片材之间的共价结合(即使是在高温下也如此)，以便在高温加工制品后，例如在fpd型加工或ltps加工后，允许从第二片材移除第一片材(而不损坏各片材)。为了评估潜在的结合表面制备物，以及具有各种结合能的涂层——它们能够提供适于fpd加工的可重复使用的载体，采用一系列测试评价每一种的适用性。不同的fpd应用具有不同要求，但是目前ltps和氧化物tft工艺似乎是最严格的。因此，选择代表这些工艺中的步骤的测试，因为这些是制品2的期望应用。氧化物tft工艺中利用的是400℃的退火，而ltps加工中使用超过600℃的结晶化和掺杂活化步骤。因此，进行以下测试以评估特定的结合表面制备物和涂层能够使薄片在整个fpd加工期间保持与载体结合，但又允许在所述加工(包括在≥400℃至700℃的温度下加工)之后使薄片从载体中移除(而不损坏薄片和/或载体)的可能性。

实施例

实施例1

在来自氧气和二甲氧基二苯基硅烷的低压等离子体放电下，将二苯基硅酮等离子体聚合物涂层(也被称为聚(二苯基硅氧烷))沉积在0.7mm的载体上(所述载体由购自纽约康宁的康宁股份有限公司的eagle无碱金属的显示器玻璃制造)。该沉积在plasma-treat公司的pts150系统(购自加利福尼亚州贝尔蒙的美国等离子体处理公司(plasmatreat)的低压热壁cvd反应器)中进行，并且将壁加热到150℃，从二甲氧基二苯基硅烷以0.1毫升/分钟(ml/min)流到150℃的蒸发器中起，室的压力为50mtorr(毫托，mt)，o2为40标准立方厘米/分钟(sccm)，并且具有两个rf供电电极，它们以13.56mhzrf频率施加25-50瓦特(w)的偏压。在该系统中，rf驱动室中的一对电极，并且基材处于电极之间的放电中的浮动电势下。

比较例1

在来自氧气和苯基三乙氧基硅烷的低压等离子体放电下，将苯基硅酮等离子体聚合物涂层(也被称为聚(苯基硅氧烷))沉积在载体上(所述载体由0.7mm厚的eagle无碱金属的显示器玻璃制造)。所述沉积在plasma-treat公司的pts150系统中，在150℃下进行，从苯基三乙氧基硅烷以0.1ml/min流入起，压力为50mt，40sccm的o2流，并且13.56mhzrf频率下的偏压为25-50瓦特。

对实施例1和比较例1进行测试

涂层的热稳定性

图3示出了等离子体聚合的苯基硅酮涂层和二苯基硅酮涂层的热稳定性，其通过绘制涂层厚度与指示温度下在流动氮气中加工10分钟的对比关系图来证明。从图3中可知，当加工温度高于300℃时，等离子体聚合的苯基硅酮和二苯基硅酮在沉积时的热稳定性不是非常地高。具体地，两种材料在高于300℃，特别是在400℃及高于400℃的温度下在流动氮气中加热10分钟时，它们均表现出显著的膜厚度损失。

涂层品质

热不稳定性导致如图4所示的显著量的排气，图4是涂覆载体和覆盖晶片的表面能与测试#1中所述的在指示温度下以及在流动氮气中加工10分钟的对比关系图。具体地，根据测试#1，排气通过表面能变化大于10mj/m²显示，而小于5mj/m²的表面能变化符合没有排气的情况。虽然图中未示出，但是苯基硅酮覆盖物和二苯基硅酮覆盖物的表面能在室温(约16℃)下均为约75mj/m²，即，空白玻璃的表面能。如在图4中见到的，当加工温度从室温(约16℃)变到300℃以及变到600℃时，苯基硅酮覆盖物(空心的圆形数据点)经历了大于10mj/m²的表面能变化。苯基硅酮覆盖物的表面能从室温时的约75mj/m²下降到300℃时的约50mj/m²与材料脱离载体并且沉积在覆盖物上相一致。从300℃到600℃，苯基硅酮覆盖物的表面能增加与之前沉积在覆盖物上的材料(其之前与载体脱离)在那些较高的温度下烧尽相一致。类似地，二苯基硅酮覆盖物(空心的正方形数据点)也显示出当加工温度从300℃变到600℃时，表面能变化大于10mj/m²。然而，从室温变到300℃，二苯基硅酮覆盖物(空心的正方形数据点)的表面能仍然保持大致相同——75mj/m²。因此，在至少高达300℃且低于400℃的温度下，可使用二苯基硅酮沉积而几乎不具有排气。

表面活化

等离子体聚合的苯基硅酮和二苯基硅酮的表面易于通过等离子体暴露于表1所示的氮气或暴露于氮气与氧气的混合物而改性。通过n2-o2混合物，所述等离子体活化将苯基硅酮涂层的表面能从40mj/m²升高到接近空白玻璃的表面能。该表面改性在牛津(oxford)plasmalab100中进行，但是可通过低压或大气放电来完成。等离子体处理可以由两个连续步骤进行。具体地，用氢等离子体处理[30秒(s)，c2h4流量为10sccm，h2流量为50sccm，室压力为5mt，1500w线圈，并且具有13.56mhz频率下的50wrf偏压]，随后立即进行n2等离子体处理(5mt室压，n2流量为40sccm，1500w线圈，频率为13.56mhz的50w偏压，持续5秒)或n2-o2等离子体处理(5秒，n2流量为35sccm，o2流量为5sccm，15mt的室压，800w线圈，频率为13.56mhz的50wrf偏压)而不熄灭等离子体。通过将表面能升高到接近空白玻璃的表面能，薄玻璃片利用快速的自蔓延结合而在室温下与载体结合。

表1示出了苯基硅酮层和二苯基硅酮层的接触角(水的用“w”表示，十六烷的用“hd”表示并且二碘甲烷的用“dim”表示)和表面能(色散分量用“d”表示，极性分量用“p”表示，总表面能用“t”表示，通过wu模型(如上所述)测量)。具体地，表1示出了空白载体、经过涂覆但未经处理的载体、以及用氮气处理或用氮气和氧气处理的涂层的接触角和表面能。因此，例如，表1的第一行表明，空白载体的w接触角为8.37、hd接触角为19.67、dim接触角为24.67，并且总表面能为75.92mj/m²，其中色散分量占34.56mj/m²，而极性分量占41.36mj/m²。类似地，表1的第二行表明，涂覆有苯基硅酮但未经处理的载体的w接触角为81.63、hd接触角为2.83、dim接触角为53.2，并且总表面能为40.09mj/m²，其中色散分量占30.36mj/m²，而极性分量占9.73mj/m²。

表1

结合品质

通过例如用n2-o2处理涂覆的载体而使涂层的表面能升高到接近空白玻璃的表面能后，将其结合到100μm的薄玻璃片(由购自纽约州康宁市的康宁股份有限公司的玻璃制成)。涂层与薄玻璃片之间的结合品质通过在指示温度下，在流动氮气中使用mpt-rtp600s快速热加工系统加工10分钟后，结合到载体上的等离子体聚合的苯基硅酮和二苯基硅酮涂层的薄玻璃片的结合能和气泡面积变化来证明，如图5所示。如可见到的，随着结合能下降，气泡面积增加，表示结合到涂层的薄玻璃片的表面百分比下降。更具体地，对于苯基硅酮，当在高于300℃的温度下加热样品时，例如在400℃下加热或在500℃下加热时，气泡面积变化的百分比(根据上述测试#2，并且通过空心的菱形数据点显示)增加远高于5％(400℃下加热时，气泡面积变化几乎为20％，500℃下加热时，气泡面积变化高于15％)。因此，该材料对高至约300℃的温度有用。类似地，对于二苯基硅酮，当在高于400℃的温度下加热样品时，例如在500℃下加热或在600℃下加热时，气泡面积变化的百分比(根据上述测试#2，并且通过空心的正方形数据点显示)增加远高于5％(500℃下加热时，气泡面积变化超过10％，600℃下加热时，气泡面积变化为约25％)。因此，该材料对高至约400℃的温度有用。

退火

为了减少排气，在对表面改性层进行任何的表面活化之前，先使涂覆的载体在400℃下、流动氮气中经受退火10分钟，然后再进行任何的测量以及与薄片结合。图6示出了具有及不具有初始退火步骤的二苯基硅酮(“dpso”)涂层的排气(根据测试#1)比较情况。更具体地，图6示出了在指示温度下，在流动氮气中加热10分钟后，涂覆载体的表面能以及覆盖晶片的表面能。对具有初始退火步骤的所进行的测量标记为“400c排气”或“排气400c”，而对不具有初始退火步骤的所进行的测量标记为“刚沉积的”或“如刚沉积的”来代表刚沉积时的情况。因此，如图6所示：当在300℃至约600℃的温度下加热载体时，沉积在载体上的dpso的表面能大致恒定保持在50mj/m²左右，参见实心菱形数据点；在具有刚沉积的dpso的载体上所沉积的覆盖晶片的表面能(根据测试#1)从300℃加热后的约75mj/m²下降到400℃及高于400℃加热后的约50mj/m²，参见空心菱形数据点；沉积在载体上并随后经受400℃加热10分钟的初始退火步骤的dpso的表面能在300℃加热后具有约55mj/m²的表面能，在400℃至约500℃加热后具有约50mj/m²的表面能，并且在600℃加热后具有约60mj/m²的表面能，参见实心正方形数据点；并且设置在载体上——该载体具有先沉积再在400℃下退火10分钟的dpso——的覆盖晶片(根据测试#1)的表面能从300℃加热后的约65mj/m²变化到600℃加热后的约60mj/m²，参见空心正方形数据点。因此，如空心正方形数据点所示，在退火的dpso上的覆盖晶片的表面能在300℃至600℃范围内的变化小于5mj/m²，这与根据测试#1得到的无排气一致。

退火后的结合品质

图7示出了样品的结合能和气泡面积变化百分比(根据测试#2)，所述样品在进行所示测试之前，先在流动氮气中经受10分钟的400℃初始退火步骤。也就是说，用等离子体聚合的苯基硅酮或等离子体聚合的二苯基硅酮涂覆0.7mmeagle载体，然后使在流动氮气中在400℃下加热10分钟，接着用n2-o2等离子体对经过涂覆的载体进行表面活化以将表面能升高到接近空白玻璃的表面能，随后再与薄玻璃片——100μm玻璃结合以形成测试制品。接着，在mpt-rtp600s快速热加工系统中，使测试制品在指示温度下，在流动氮气中经受10分钟的加工。图7的测量情况显示：结合有苯基硅酮的测试制品的结合能迅速下降，即，从300℃加热时的约700mj/m²下降到600℃加热时的约0mj/m²，参见实心菱形数据点；当在300℃加热制品时，结合有苯基硅酮的测试制品的气泡面积百分比变化保持低于5％，但是当在400℃及更高温度下加热制品时，其迅速增加超过10％(指示有排气)，参见空心菱形数据点；当在约300℃至约600℃的温度下加热制品时，结合有二苯基硅酮的测试制品的结合能保持在约750mj/m²至约550mj/m²的范围内，并且薄玻璃片保持可与载体脱粘，参见实心正方形数据点；当在300℃至600℃的温度下加热制品时，结合有二苯基硅酮的测试制品的气泡面积百分比变化保持低于10％，参见空心正方形数据点。虽然结合有二苯基硅酮的测试制品存在某些排气，特别是在500℃左右时，但是样品在整个测试中仍保持完整，并且即使是在600℃加热后仍可脱粘，这表明为这些测试制品制备的二苯基硅酮在大的温度范围内会是有用的，包括高到至少600℃的那些温度范围，即用于ltps加工的范围。另一方面，图7的为测试制品制备的苯基硅酮对要求温度高至300℃的加工装置会是有用的，这些加工装置例如滤色器或触摸传感器。

实施例2

在两个单独的试验中，在室温或100℃下，在介电阻挡放电(dbd)型线性大气等离子体中，将等离子体聚合的六甲基二硅氧烷(hmdso)涂层沉积在0.7mmeagle载体上(使用约100至200瓦特的功率，频率为13.56mhz，使用he作为载气以约30或约50sccm的流速输出hmdso，o2流速为0-10sccm，额外的he为主要气体，室温或100℃沉积，等离子头和基材距离为约2mm)。表3示出了两个单独试验的沉积时的hmdso及o2的流速，以及通过原子力显微镜(afm)测得的表面能和粗糙度。然后使经涂覆的载体与干净的100μm薄玻璃片(由玻璃制成)结合，并在n2环境中，在rtp中经受600℃处理10分钟。表3还示出了沉积条件、表面能、结合能和气泡面积变化。在600℃加工后，薄玻璃可以容易地与经过处理的基材脱粘，注意，结合能仅为364mj/m²。在600℃加热后气泡面积百分比变化8-9％与存在一些但很少的排气一致。值得注意的是，实施例2不是在洁净室中进行的，因此，载体、薄玻璃片和涂层在加工期间受到微粒污染。据认为，如果该实施例在洁净室中进行，由于载体、薄玻璃片和/或涂层的污染减少，因此气泡面积变化甚至会更小，这是因为薄玻璃片与载体之间的更优的结合品质增加了成核障碍。

表2

对本领域的技术人员显而易见的是，可以对本文公开的实施方式进行各种修改和变动而不偏离要求保护的主题的精神和范围。可以对上述实施方式进行多种变动和修改而基本上不偏离所述精神和各种原理。所有这些变动和修改旨在包括在该说明书和所附权利要求保护的范围内。例如，一些非限制性实施方式包括下述。

实施方式1：一种制品，其包括：

第一片材，其包含第一片材结合表面；

第二片材，其包含第二片材结合表面；和

涂层，其包含第一涂层结合表面和第二涂层结合表面，所述涂层包含等离子体聚合的有机硅氧烷化合物；

第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且第二涂层结合表面与第二片材结合表面结合。

实施方式2：如实施方式1所述的制品，所述等离子体聚合的有机硅氧烷化合物通过将单体沉积在第一片材结合表面和第二片材结合表面中的至少一者上来形成。

实施方式3：如实施方式2所述的制品，所述单体包含式(r¹)msi(x¹)n的化合物，其中，每个r¹独立地为芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；m为1、2或3；每个x¹独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；并且n为1、2或3。

实施方式4：如实施方式3所述的制品，r¹是芳基，并且/或者x¹是烷氧基。

实施方式5：如实施方式3所述的制品，其中，所述单体为选自下组中的至少一种单体：苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三溴硅烷、苯基三氯硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二溴二苯基硅烷、二氯二苯基硅烷、双(二甲氨基)二苯基硅烷、双(二乙氨基)二苯基硅烷、苯基硅烷和二苯基硅烷。

实施方式6：如实施方式2所述的制品，所述单体包含具有以下结构的二硅氧烷化合物，其中，r²-r⁷各自独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

实施方式7：如实施方式6所述的制品，其中，所述单体是六甲基二硅氧烷。

实施方式8：如实施方式1所述的制品，所述涂层包含聚(二苯基硅氧烷)。

实施方式9：如实施方式1-8中任一个所述的制品，第一涂层结合表面的表面能在40mj/m²至75mj/m²之间。

实施方式10：如实施方式1-9中任一个所述的制品，所述涂层的厚度小于100nm。

实施方式11：如实施方式1-10中任一个所述的制品，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，底部涂层在顶部涂层与第二片材之间，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，而顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

实施方式12：如实施方式1-11中任一个所述的制品，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于700mj/m²。

实施方式13：如实施方式1-12中任一个所述的制品，其中，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积变化百分比小于10％。

实施方式14：一种制造制品的方法，所述方法包括：

通过使用等离子体cvd使单体沉积在第二片材的结合表面上，在第二片材的结合表面上形成包含等离子体聚合的有机硅氧烷化合物的涂层，所述涂层包含涂层结合表面；以及使涂层结合表面结合到第一片材的结合表面。

实施方式15：如实施方式14所述的方法，其还包括：使结合表面暴露于氧气、氮气或其组合，以在第一片材的结合表面与涂层结合表面结合之前，增加涂层结合表面的表面能，所述涂层结合表面的表面能增加到40mj/m²至75mj/m²之间。

实施方式16：如实施方式14所述的方法，所述单体包含式(r¹)msi(x¹)n的化合物，其中，每个r¹独立地为芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；m为1、2或3；每个x¹独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合；并且n为1、2或3。

实施方式17：如实施方式16所述的方法，r¹是芳基，并且/或者x¹是烷氧基。

实施方式18：如实施方式16所述的方法，其中，所述单体包含选自下组中的至少一种单体：苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三溴硅烷、苯基三氯硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二溴二苯基硅烷、二氯二苯基硅烷、双(二甲氨基)二苯基硅烷、双(二乙氨基)二苯基硅烷、苯基硅烷和二苯基硅烷。

实施方式19：如实施方式14所述的方法，所述单体包含具有以下结构的二硅氧烷化合物，其中，r²-r⁷各自独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

实施方式20：如实施方式19所述的方法，其中，所述单体是六甲基二硅氧烷。

实施方式21：如实施方式14所述的方法，所述涂层包含聚(二苯基硅氧烷)。

实施方式22：如实施方式14-20中任一个所述的方法，所述涂层的厚度小于100nm。

实施方式23：如实施方式14-21中任一个所述的方法，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，底部涂层在顶部涂层与第二片材之间，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，而顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

实施方式24：如实施方式14-22中任一个所述的方法，其还包括在第一片材与涂层结合之前，使涂层在氮气气氛中，在至少300℃的温度下经受热退火。

实施方式25：如实施方式24所述的方法，其包括使涂层在至少400℃的温度下经受热退火。

实施方式26：一种制品，其包括：

第一片材，其包含第一片材结合表面；

第二片材，其包含第二片材结合表面；和

涂层，其包含第一涂层结合表面和第二涂层结合表面，所述涂层包含聚(二苯基硅氧烷)；

第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且第二涂层结合表面与第二片材结合表面结合。

实施方式27：如实施方式26所述的制品，通过将单体沉积在第一片材结合表面和第二片材结合表面中的至少一者上形成聚(二苯基硅氧烷)涂层，其中，所述单体沉积在第一片材结合表面和第二片材结合表面中的至少一者上，所述单体包括具有下述结构的二苯基硅烷化合物，其中，x²和x³独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

实施方式28：如实施方式26所述的制品，第一涂层结合表面的表面能在40mj/m²至75mj/m²之间。

实施方式29：如实施方式26-28中任一个所述的制品，所述涂层的厚度小于100nm。

实施方式30：如实施方式26-29中任一个所述的制品，其中，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，并且底部涂层设置在顶部涂层与第二片材之间，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，而顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

实施方式31：如实施方式26-30中任一个所述的制品，使制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟后，第一涂层结合表面与第一片材结合表面结合，并且结合能小于700mj/m²。

实施方式32：如实施方式26-31中任一个所述的制品，其中，当制品在氮气气氛中经受600℃的温度10分钟时，气泡面积变化百分比小于10％。

实施方式33：一种制造制品的方法，所述方法包括：

通过将单体沉积在第二片材的结合表面上，在第二片材的结合表面上形成包含聚(二苯基硅氧烷)的涂层，所述涂层包含涂层结合表面；以及使涂层结合表面结合到第一片材的结合表面。

实施方式34：如实施方式33所述的方法，所述单体包含具有以下结构的二苯基硅烷化合物，其中，x²和x³独立地为氢、卤素、羟基、烷氧基、氨基、芳基、烷基、烯基、炔基或其组合。

实施方式35：如实施方式33或实施方式34所述的方法，所述涂层的厚度小于100nm。

实施方式36：如实施方式33-35中任一个所述的方法，其中，所述涂层包含底部涂层和顶部涂层，底部涂层在顶部涂层与第二片材之间，底部涂层的厚度在10nm至80nm之间，而顶部涂层的厚度在10nm至50nm之间。

实施方式37：如实施方式33-36中任一个所述的方法，其还包括在第一片材与涂层结合之前，使涂层在氮气气氛中，在至少300℃的温度下经受热退火，包括使涂层经受热退火。

实施方式38：如实施方式37所述的方法，其包括使涂层在至少400℃的温度下经受热退火。