[发明专利]薄玻璃在支撑衬底上的接合体及其制备方法和用途

说明书

技术领域

一般而言，本发明涉及一种层压板，具体而言，本发明涉及一种由衬底构件和支撑构件构成的层压板，更具体而言，本发明涉及一种衬底构件和支撑构件在没有任何中间层的情况下通过静电力和机械压力而接合的层压物件。此外，本发明还涉及所述层压板的制备方法及其在OLED显示器、OLED照明、薄膜电池、PCB/CCL、电容器、电子纸或MEMS/MOEMS中的用途。

背景技术

具有低于0.1mm厚度的薄玻璃衬底由于其较薄厚度与较轻重量而已经在许多领域中发现其潜在应用，诸如但不限于OLD显示器、OLD照明、薄膜电池、PCB/CCL、电容、电子纸、MEMS/MOEMS。在这些部件或装置的制造过程中，薄玻璃衬底必须经过一系列的后处理、例如涂覆有不同功能层。

薄玻璃衬底需要精确定位，以便于进一步的处理、诸如涂覆、光刻等，但是由于其较薄本质，难以操作和后处理。薄玻璃衬底在外力下易于翘曲或破裂，这极大影响了涂覆质量和生产率。薄玻璃衬底的操作和处理因此对现代工业设备提出了更大挑战，由此极大限制了薄玻璃衬底的应用。

解决处理过程中的技术问题的一个可行方法就是将薄玻璃衬底与更厚的支撑衬底层压。支撑衬底为薄玻璃衬底提供保护，并且可以在涂覆过程中在升高温度或高温下防止任何变形、甚至破裂。

支撑衬底一般可以为任何类型的刚性衬底，包括金属衬底、聚合物衬底、玻璃衬底、陶瓷衬底等。但是，由于在处理条件下的温度变化，支撑衬底的热膨胀系数(CTE)应该与薄玻璃衬底的匹配。

一般而言，一方面，薄玻璃衬底通过适当的粘附力接合到支撑衬底，这保证了处理过程中的层压板的刚性。另一方面，处理的薄玻璃衬底应当容易地从支撑衬底上分离，并且在薄玻璃衬底的表面上没有任何残留物以及薄玻璃衬底不破裂。另外，对于这样的接合和解除接合处理而言，低成本也是需要考虑的因素。

通常，接合通过在薄玻璃衬底和支撑衬底之间施加粘附剂获得。粘附剂通常是基于聚合物的材料、诸如丙烯酸树脂、环氧树脂或硅酮。硬化或固化UV光的高温下的聚合物中间层，可以获得薄玻璃衬底与支撑衬底之间的粘附。聚合物中间层可以提供可调的粘附力以及透明外观，这例如在US 2002/0090509、WO 2004/033197、US 2005/001201和US 2011/0026236中已经公开。

聚合物中间层由于其高温下的处理以及其操作需要高精度而具有如下缺点：

1.高温不稳定性：诸如丙烯酸树脂和环氧树脂的常用粘附剂不能够承受200℃的温度，并且甚至于，耐热硅酮粘附剂可以承受250℃温度仅仅几分钟。高温不稳定性严重限制了薄玻璃衬底的高温处理性，高温处理性是薄玻璃衬底相对于聚合物薄膜的重要有点。

2.在从支撑衬底分离后留下残留物：对于大部分应用而言，在处理过程中需要支撑衬底，并且处理的薄玻璃衬底需要从支撑衬底上移除，以用于进一步的处理。例如，对于某些丙烯酸树脂，因为丙烯酸树脂的最大使用温度低于200℃，所以当处于高温处理时粘附力比较容易降低，而对于耐高温硅酮，难于通过成本有效方式降低粘附力。这样，薄玻璃衬底的应用明显受限，诸如在薄玻璃衬底上使用铟锡氧化物形成高温涂层。

3.收缩：在粘附剂硬化过程中，由于其收缩，在薄玻璃衬底上产生拉应力、压应力或剪应力。在进一步处理中，薄玻璃将变得更容易在外部应力和内部拉应力、压应力或剪应力的作用下破裂。

4.表面波度：粘附剂通过涂覆、打印、涂刷等施加到支撑衬底。粘附剂的波度经常比薄玻璃衬底自身的高许多。因此，高精度光刻不适应。

5.不匹配性：聚合物与玻璃之间的CTE的不匹配可能导致薄玻璃衬底与支撑衬底的不期望分开或薄玻璃衬底的破裂风险增大。

除了聚合物粘附剂之外，具有特定性能的其他中间层也可以用于接合薄玻璃衬底和支撑衬底，例如US2005001201已经公开可以适于其间这样接合的弹性体。虽然其便于接合薄玻璃衬底和解除薄玻璃衬底的接合，但是具有特定硬度和表面粗糙度的弹性体的成本相当高。在后处理过程中的潜在释气可能引起一些问题，例如薄玻璃衬底的局部膨胀以及处理室的污染。