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JP7719711B2 - Method for manufacturing layered structure and method for manufacturing electronic device - Google Patents
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JP7719711B2 - Method for manufacturing layered structure and method for manufacturing electronic device - Google Patents

Method for manufacturing layered structure and method for manufacturing electronic device

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JP7719711B2 JP2021214293A JP2021214293A JP7719711B2 JP 7719711 B2 JP7719711 B2 JP 7719711B2 JP 2021214293 A JP2021214293 A JP 2021214293A JP 2021214293 A JP2021214293 A JP 2021214293A JP 7719711 B2 JP7719711 B2 JP 7719711B2
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Description

本開示は層状構造を製造する方法および電子装置を製造する方法に関する。 The present disclosure relates to methods for manufacturing layered structures and methods for manufacturing electronic devices.

電子装置、例えば液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイを典型とする表示装置には、軽量性、可撓性が望まれる。例えば、基材となるキャリア基板(例えばガラス基板)上にプラスチックフィルム(例えばポリイミドフィルム)が形成され、このプラスチックフィルム上にTFT(thin-film-transistor)回路が形成され、キャリア基板がプラスチックフィルムから剥離される。このようにして得られる電子装置は、軽量性、可撓性に富む。 Lightweight and flexible electronic devices, such as display devices typified by liquid crystal displays and organic electroluminescence (EL) displays, are desirable. For example, a plastic film (e.g., a polyimide film) is formed on a carrier substrate (e.g., a glass substrate) that serves as the base material. A TFT (thin-film-transistor) circuit is then formed on this plastic film, and the carrier substrate is then peeled off from the plastic film. The electronic device obtained in this manner is lightweight and flexible.

特許文献1は、キャリア基板をプラスチックフィルムから剥離する方法として、浸液処理をすることによって剥離する方法、レーザーを用いて剥離する方法、キャリア基板とプラスチックフィルムの間に粘着層を形成して剥離する方法を例示する。 Patent Document 1 exemplifies methods for peeling a carrier substrate from a plastic film, including a method using an immersion process, a method using a laser, and a method of forming an adhesive layer between the carrier substrate and the plastic film.

特許文献2はガラス基板からポリイミド膜をレーザーが用いられることなく剥離する技術を開示する。特許文献2は、キャリア基板であるガラス基板と、プラスチックフィルムであるポリイミド膜との間に、カーボンナノチューブ(carbon nanotube)を含む剥離層を設ける構造を例示する。特許文献2はカーボンナノチューブを分散質とする分散液をガラス基板に塗布し、当該分散液の分散媒を蒸発させることによって剥離層を形成する技術を開示する。 Patent Document 2 discloses a technology for peeling a polyimide film from a glass substrate without using a laser. Patent Document 2 exemplifies a structure in which a peeling layer containing carbon nanotubes is provided between a glass substrate, which serves as a carrier substrate, and a polyimide film, which serves as a plastic film. Patent Document 2 discloses a technology for forming a peeling layer by applying a dispersion liquid containing carbon nanotubes as a dispersoid to a glass substrate and evaporating the dispersion medium of the dispersion liquid.

特開2015-165491号公報JP 2015-165491 A 特開2019-144347号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-144347

レーザーを用いて剥離する方法においては、例えばレーザーによってプラスチックフィルムのキャリア基板側の面を焼いた後に、プラスチックフィルムを機械的に引っ張ってキャリア基板から剥離する。かかる手法はEPLaR(Electronics on Plastic by Laser Release)法と称される。EPLaR法では、高出力のレーザーがプラスチックフィルム、例えばポリイミド膜に強いダメージを与える。このダメージによりプラスチックフィルムに応力が発生する。この応力により、剥離後のプラスチックフィルムは、巻き取られるように変形する。この変形はプラスチックフィルム上に形成された回路にダメージを与え得る。EPLaR法には高価なレーザーアニール装置が採用される。 In laser-based peeling methods, for example, the surface of the plastic film facing the carrier substrate is burned with a laser, and then the plastic film is mechanically pulled and peeled off from the carrier substrate. This technique is called the EPLaR (Electronics on Plastic by Laser Release) method. In the EPLaR method, a high-power laser causes severe damage to the plastic film, such as a polyimide film. This damage generates stress in the plastic film. This stress causes the plastic film to deform as if it were being rolled up after peeling. This deformation can damage the circuits formed on the plastic film. The EPLaR method requires expensive laser annealing equipment.

特許文献2は剥離層の形成を開示するが、その剥離層を形成するときの効率の向上についての詳細は開示しない。 Patent Document 2 discloses the formation of a release layer, but does not disclose details about improving efficiency when forming the release layer.

本開示は、カーボンナノチューブを含む層を備える層状構造を、生産性よく製造する技術を提供する。 This disclosure provides a technology for highly productively manufacturing layered structures having layers containing carbon nanotubes.

本開示にかかる層状構造の製造方法の第1態様は、カーボンナノチューブを含む分散質と、前記分散質が分散される分散媒である液体とを有する第1塗工液を、基板の主面へ塗布する第1工程と、前記主面へ塗布された前記第1塗工液に対して乾燥処理を行って、少なくとも前記分散媒の一部を減少させる第2工程と、前記液体を変成しつつ除去して前記分散質を含む第1層を形成する第3工程と、高分子材料の前駆体を含む第2塗工液を、前記第1層に対して前記主面とは反対側から塗布する第4工程と、前記前駆体を重合させて前記高分子材料を含む第2層を形成する第5工程とを備え、前記第3工程において酸素ラジカルが前記液体へ供給され、前記第3工程において、酸素プラズマを用いて前記酸素ラジカルが生成される
本開示にかかる層状構造の製造方法の第2態様は、カーボンナノチューブを含む分散質と、前記分散質が分散される分散媒である液体とを有する第1塗工液を、基板の主面へ塗布する第1工程と、前記主面へ塗布された前記第1塗工液に対して乾燥処理を行って、少なくとも前記分散媒の一部を減少させる第2工程と、前記液体を変成しつつ除去して前記分散質を含む第1層を形成する第3工程と、高分子材料の前駆体を含む第2塗工液を、前記第1層に対して前記主面とは反対側から塗布する第4工程と、前記前駆体を重合させて前記高分子材料を含む第2層を形成する第5工程とを備え、前記第3工程において、前記液体に対して前記主面とは反対側において反応性プラズマが生成される。

A first aspect of the method for manufacturing a layered structure according to the present disclosure includes a first step of applying a first coating liquid to a main surface of a substrate, the first coating liquid having a dispersoid containing carbon nanotubes and a liquid that is a dispersion medium in which the dispersoid is dispersed; a second step of performing a drying process on the first coating liquid applied to the main surface to reduce at least a portion of the dispersion medium ; a third step of removing the liquid while modifying it to form a first layer that contains the dispersoid; a fourth step of applying a second coating liquid to the first layer from the opposite side to the main surface, the second coating liquid containing a precursor of a polymer material; and a fifth step of polymerizing the precursor to form a second layer that contains the polymer material, wherein oxygen radicals are supplied to the liquid in the third step, and the oxygen radicals are generated using oxygen plasma in the third step .
A second aspect of the method for manufacturing a layered structure according to the present disclosure includes a first step of applying a first coating liquid to a main surface of a substrate, the first coating liquid having a dispersoid containing carbon nanotubes and a liquid that is a dispersion medium in which the dispersoid is dispersed; a second step of drying the first coating liquid applied to the main surface to reduce at least a portion of the dispersion medium; a third step of removing the liquid while modifying it to form a first layer that contains the dispersoid; a fourth step of applying a second coating liquid to the first layer from the side opposite the main surface that contains a precursor of a polymer material; and a fifth step of polymerizing the precursor to form a second layer that contains the polymer material, wherein in the third step, reactive plasma is generated on the side of the liquid opposite the main surface.

第2層に対して主面と反対側において構造物を形成することは、基板が構造物の形成の際に支持層となるので容易である。構造物が形成された後は、基板を第2層から分離することが容易である。 It is easy to form a structure on the side opposite the main surface of the second layer because the substrate serves as a support layer when forming the structure. After the structure is formed, it is easy to separate the substrate from the second layer.

電子装置の製造工程を例示するフローチャートである。1 is a flowchart illustrating a manufacturing process for an electronic device. 基板を示す側面図である。FIG. 基板上に剥離層が形成された状態を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a state in which a release layer is formed on a substrate. 剥離層上にポリイミド層が形成された状態を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a state in which a polyimide layer is formed on a release layer. 剥離層上にポリイミド層が形成された状態を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a state in which a polyimide layer is formed on a release layer. ポリイミド層上にバリア層が形成された状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which a barrier layer is formed on a polyimide layer. ポリイミド層上にバリア層が形成された状態を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a state in which a barrier layer is formed on a polyimide layer. バリア層上に回路層が形成された状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which a circuit layer is formed on a barrier layer. 基板から積層体を剥離する工程を説明する断面図である。10A to 10C are cross-sectional views illustrating a step of peeling off the laminate from the substrate. 剥離層の形成を例示するフローチャートである。1 is a flowchart illustrating the formation of a release layer. 基板を移動させつつ紫外光を照射する態様を模式的に示す側面図である。FIG. 10 is a side view schematically showing an aspect in which ultraviolet light is irradiated while the substrate is being moved. 基板を移動させずに紫外光を照射する態様を模式的に示す側面図である。FIG. 10 is a side view schematically showing an embodiment in which ultraviolet light is irradiated without moving the substrate. 剥離層の形成の他例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing another example of forming a release layer. 反応性プラズマの発生を模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view schematically showing the generation of reactive plasma.

<1.電子装置の製造工程の全体的な説明>
図1は電子装置の製造工程を例示するフローチャートである。当該電子装置は例えば表示装置である。図2は基板10を、その厚さ方向に対して直角の方向からみた側面図である。
<1. General Description of the Manufacturing Process of Electronic Devices>
1 is a flow chart illustrating a manufacturing process of an electronic device, such as a display device, and FIG. 2 is a side view of a substrate 10 viewed from a direction perpendicular to its thickness direction.

ステップS10は基板10を準備する工程である。基板10は平滑な主面10aを有する。基板10には、例えば板状のガラスが採用される。基板10は厚さ方向において主面10aと対向する面10bを有する。厚さ方向は主面10aに垂直な方向であると言える。図1から図8において方向Pは、基板10の厚さ方向のうち、主面10aから面10bに向かう方向である。 Step S10 is the process of preparing the substrate 10. The substrate 10 has a smooth main surface 10a. For example, plate-shaped glass is used for the substrate 10. The substrate 10 has a surface 10b that faces the main surface 10a in the thickness direction. The thickness direction can be said to be the direction perpendicular to the main surface 10a. In Figures 1 to 8, direction P is the direction from the main surface 10a toward the surface 10b in the thickness direction of the substrate 10.

方向Pに沿って見る平面視において、基板10の形状やサイズは特に限定されない。例えば平面視において基板10は矩形を呈する。平面視は、主面10aに対して垂直な方向から見ることに相当する。 When viewed from a plane along direction P, the shape and size of substrate 10 are not particularly limited. For example, when viewed from a plane, substrate 10 has a rectangular shape. The plan view corresponds to a view from a direction perpendicular to main surface 10a.

基板10は電子装置の製造工程において、後述するポリイミド層30や回路層50(あるいは更にバリア層40)を保持して搬送するためのキャリア基板として機能する。基板10は最終製品としての電子装置には残らない。 The substrate 10 functions as a carrier substrate for holding and transporting the polyimide layer 30 and circuit layer 50 (and possibly the barrier layer 40) described below during the manufacturing process of the electronic device. The substrate 10 does not remain in the final electronic device product.

基板10をキャリア基板として用いることにより、柔軟なポリイミド層30が安定して保持され、このポリイミド層30上へ回路層50が形成されやすい。基板10をキャリア基板として用いることは、既存の、一般的な基板上に回路層を形成する製造設備(例えば塗布装置、熱処理装置)を利用して電子装置を製造することを容易にする。 By using the substrate 10 as a carrier substrate, the flexible polyimide layer 30 is stably held, making it easier to form the circuit layer 50 on this polyimide layer 30. Using the substrate 10 as a carrier substrate makes it easier to manufacture electronic devices using existing manufacturing equipment (e.g., coating equipment, heat treatment equipment) that forms circuit layers on general substrates.

ステップS11は、ステップS10によって準備された基板10上に第1塗工液102を塗布する工程である。ここで「基板10上」は「主面10aの上」と同義である。第1塗工液102は公知の方法、例えば、スリット塗布法によって主面10aへ塗布される。 Step S11 is a process of applying the first coating liquid 102 onto the substrate 10 prepared in step S10. Here, "on the substrate 10" is synonymous with "on the main surface 10a." The first coating liquid 102 is applied to the main surface 10a by a known method, for example, a slit coating method.

スリット塗布法においては、例えばスリットコータが利用される。スリットコータは例えば、第1塗工液102を塗布液として吐出するスリットノズルを、静止状態で保持される基板10に対して一定速度で走査させる。塗布液の塗布範囲を制御することによって、平面視上、第1塗工液102は基板10の主面10aに収まる。図3は、基板10上に第1塗工液102が塗布された状態を示す側面図である。 In the slit coating method, for example, a slit coater is used. In a slit coater, for example, a slit nozzle that ejects the first coating liquid 102 as a coating liquid is scanned at a constant speed across the substrate 10, which is held stationary. By controlling the coating range of the coating liquid, the first coating liquid 102 is contained within the main surface 10a of the substrate 10 in a plan view. Figure 3 is a side view showing the state in which the first coating liquid 102 has been applied to the substrate 10.

ステップS10とステップS11との間に、主面10aを洗浄する処理が行われてもよい。このような処理の例としては、薬液によって主面10aを洗浄する薬液洗浄や、ブラシによって主面10aから機械的に汚染物質を除去するブラシ洗浄や、主面10aに紫外線を照射して汚染物質を分解除去する処理が挙げられる。 A process for cleaning the principal surface 10a may be performed between steps S10 and S11. Examples of such processes include chemical cleaning, in which the principal surface 10a is cleaned with a chemical solution, brush cleaning, in which contaminants are mechanically removed from the principal surface 10a with a brush, and a process in which the principal surface 10a is irradiated with ultraviolet light to decompose and remove contaminants.

第1塗工液102は分散体であり、分散質と、被分散液体とを有する。本開示にかかる製造方法において、分散質にはカーボンナノチューブが含まれる。被分散液体は分散媒を含み、分散媒の中には分散質が分散する。分散媒としては水系の液体および有機系の液体のいずれかもしくは両方が採用される。被分散液体は更に分散剤を含んでもよい。分散剤の例として界面活性剤が挙げられる。分散剤は液体に限定されず、固体であってもよい。 The first coating liquid 102 is a dispersion and includes a dispersoid and a liquid to be dispersed. In the manufacturing method according to the present disclosure, the dispersoid includes carbon nanotubes. The liquid to be dispersed includes a dispersion medium, in which the dispersoid is dispersed. The dispersion medium may be either an aqueous liquid or an organic liquid, or both. The liquid to be dispersed may further include a dispersant. An example of a dispersant is a surfactant. The dispersant is not limited to a liquid, but may also be a solid.

ステップS12は第1塗工液102を乾燥させる処理(図面および以下において単に「乾燥処理」と表記される)を実行する工程である。この乾燥処理の例として、減圧乾燥、加熱が挙げられる。この乾燥処理により、第1塗工液102の少なくとも分散媒の一部が減少する。 Step S12 is a process for drying the first coating liquid 102 (hereinafter simply referred to as "drying process" in the drawings). Examples of this drying process include vacuum drying and heating. This drying process reduces at least a portion of the dispersion medium in the first coating liquid 102.

ステップS13は乾燥処理が施された後の第1塗工液102から剥離層20を形成する工程である。例えばステップS13は、被分散液体を変成しつつ除去して分散質を含む剥離層20を形成する工程である。ここで「変成」とは、その一態様として被分散液体の分解を含み、種々の態様が下記に例示される。 Step S13 is a process for forming a release layer 20 from the first coating liquid 102 after drying. For example, step S13 is a process for forming a release layer 20 containing dispersoids by removing the dispersed liquid while modifying it. Here, "modification" includes, as one form, decomposition of the dispersed liquid, and various forms are exemplified below.

被分散液体が除去されることにより、カーボンナノチューブが相互に絡み合った紙状物として剥離層20が得られる。紙状物とは、繊維形状物で形成された多孔質膜である。カーボンナノチューブはそれ自体が繊維形状物である。第1塗工液102から被分散液体が除去されることによって、繊維形状のカーボンナノチューブが相互に絡み合った紙状物が形成される。剥離層20の膜厚は例えば100nm以下である。 By removing the dispersion liquid, the release layer 20 is obtained as a paper-like material in which the carbon nanotubes are entangled with each other. The paper-like material is a porous film formed from fibrous materials. Carbon nanotubes themselves are fibrous materials. By removing the dispersion liquid from the first coating liquid 102, a paper-like material in which the fibrous carbon nanotubes are entangled with each other is formed. The film thickness of the release layer 20 is, for example, 100 nm or less.

ステップS14は、剥離層20へ第2塗工液103を塗布する工程である。より具体的には剥離層20に対して、主面10aとは反対側から、第2塗工液103を塗布する。第2塗工液103は公知の方法、例えば、スリット塗布法によって剥離層20へ塗布される。 Step S14 is a process of applying the second coating liquid 103 to the release layer 20. More specifically, the second coating liquid 103 is applied to the release layer 20 from the side opposite the main surface 10a. The second coating liquid 103 is applied to the release layer 20 by a known method, for example, a slit coating method.

本実施形態においては、平面視で第2塗工液103は剥離層20を覆いつつ、主面10aに収まる。第2塗工液103は剥離層20の周囲の主面10aにも塗布される。平面視上、剥離層20から外側に位置する第2塗工液103は主面10aと接触する。 In this embodiment, the second coating liquid 103 covers the release layer 20 in plan view and fits within the main surface 10a. The second coating liquid 103 is also applied to the main surface 10a around the release layer 20. In plan view, the second coating liquid 103 located outside the release layer 20 comes into contact with the main surface 10a.

図4は、剥離層20上に第2塗工液103が塗布された状態を示す側面図である。図4において、剥離層20の平面視における外縁20fが示される。 Figure 4 is a side view showing the state in which the second coating liquid 103 has been applied to the release layer 20. Figure 4 shows the outer edge 20f of the release layer 20 in a plan view.

ステップS15は第2塗工液103からポリイミド層30を形成する工程である。例えばステップS15は重合を含む。ポリイミド層30の膜厚は約10μmである。 Step S15 is a process for forming a polyimide layer 30 from the second coating liquid 103. For example, step S15 includes polymerization. The thickness of the polyimide layer 30 is approximately 10 μm.

第2塗工液103は高分子材料の前駆体、本実施の形態の例ではポリイミド前駆体を含む。ステップS15は当該前駆体を重合させて、高分子材料を含む層、本実施の形態の例ではポリイミド層30を形成する工程である。例えばステップS15は第2塗工液103を、基板10と共に350℃以上に加熱してイミド化する。ステップS15においては、例えば熱処理炉が利用される。当該熱処理炉は、熱風を送風することによって基板10を加熱する。 The second coating liquid 103 contains a precursor of a polymeric material, which in this embodiment is a polyimide precursor. Step S15 is a process of polymerizing the precursor to form a layer containing a polymeric material, which in this embodiment is a polyimide layer 30. For example, in step S15, the second coating liquid 103 is heated together with the substrate 10 to 350°C or higher to be imidized. In step S15, for example, a heat treatment furnace is used. The heat treatment furnace heats the substrate 10 by blowing hot air.

図5は、剥離層20上にポリイミド層30が形成された状態を示す平面図である。剥離層20の外縁20fからはみ出たポリイミド層30の四辺の周縁部は、外縁20fの外方にいて主面10aと接触する。 Figure 5 is a plan view showing the state in which the polyimide layer 30 has been formed on the release layer 20. The peripheral portions of the four sides of the polyimide layer 30 that extend beyond the outer edge 20f of the release layer 20 are outside the outer edge 20f and come into contact with the main surface 10a.

剥離層20は繊維状構造を有する多孔質膜であり、繊維状構造の微小な凹凸に第2塗工液103が入り込み易い。重合して得られるポリイミド層30と剥離層20との密着性は高い。主面10aは平滑であり、これと剥離層20との密着性は低い。基板10と剥離層20との剥離性は、ポリイミド層30と剥離層20との剥離性よりも高い。 The release layer 20 is a porous film with a fibrous structure, and the second coating liquid 103 easily penetrates into the minute irregularities of the fibrous structure. The polyimide layer 30 obtained by polymerization has high adhesion to the release layer 20. The main surface 10a is smooth, and has low adhesion to the release layer 20. The peelability between the substrate 10 and the release layer 20 is higher than the peelability between the polyimide layer 30 and the release layer 20.

剥離層20と基板10との密着性が低くなると、表示装置の製造工程の途中で剥離層20が基板10から剥離する懸念が生じる。剥離層20の外縁20fよりも外方にて主面10aと接触する部分のポリイミド層30は、表示装置の製造工程の途中で剥離層20が基板10から剥離することを抑制する機能を有する。 If the adhesion between the release layer 20 and the substrate 10 decreases, there is a concern that the release layer 20 will peel off from the substrate 10 during the manufacturing process of the display device. The polyimide layer 30 in the portion of the release layer 20 that contacts the main surface 10a outside the outer edge 20f of the release layer 20 functions to prevent the release layer 20 from peeling off from the substrate 10 during the manufacturing process of the display device.

ステップS40はポリイミド層30上にバリア層40を形成する工程である。図6は、ポリイミド層30上にバリア層40が形成された状態を示す断面図である。図7は、ポリイミド層30上にバリア層40が形成された状態を示す平面図である。 Step S40 is a process of forming a barrier layer 40 on the polyimide layer 30. Figure 6 is a cross-sectional view showing the state in which the barrier layer 40 has been formed on the polyimide layer 30. Figure 7 is a plan view showing the state in which the barrier layer 40 has been formed on the polyimide layer 30.

バリア層40は、後述される回路層50に水分が浸透するのを防ぐための層であり、例えば窒化シリコン(SiNx)膜で構成される。バリア層40は、例えばCVD法等の公知の種々の手法によって形成される。 The barrier layer 40 is a layer that prevents moisture from penetrating into the circuit layer 50 (described below), and is composed of, for example, a silicon nitride (SiNx) film. The barrier layer 40 is formed by various well-known methods, such as CVD.

バリア層40はポリイミド層30上の所定領域Rにおいて形成される。所定領域Rは、平面視上、外縁20fに囲まれる。 The barrier layer 40 is formed in a predetermined region R on the polyimide layer 30. In plan view, the predetermined region R is surrounded by the outer edge 20f.

ステップS16はバリア層40上に回路層50を形成する工程である。図7は、バリア層40上に回路層50が形成された状態を示す平面図である。図8は、バリア層40上に回路層50が形成された状態を示す断面図である。バリア層40は平面視において所定領域Rにおいて形成されており、回路層50も同様である。 Step S16 is a process of forming a circuit layer 50 on the barrier layer 40. Figure 7 is a plan view showing the circuit layer 50 formed on the barrier layer 40. Figure 8 is a cross-sectional view showing the circuit layer 50 formed on the barrier layer 40. The barrier layer 40 is formed in a predetermined region R in a plan view, and the circuit layer 50 is also formed in the same manner.

例えば回路層50は薄膜トランジスタを含む電子回路を有する。回路層50は、成膜、フォトリソグラフィー、エッチング等の工程を繰り返す公知のアレイプロセスによって形成される。回路層50の形成後に、さらに有機EL層や封止層が形成されてもよい。 For example, the circuit layer 50 has an electronic circuit including a thin-film transistor. The circuit layer 50 is formed by a known array process that repeats steps such as film formation, photolithography, and etching. After the circuit layer 50 is formed, an organic EL layer and a sealing layer may be further formed.

ステップS17は回路層50が形成された後に実行される。ステップS17はポリイミド層30および剥離層20を切断する工程である。ステップS18はステップS17が実行された後に実行される。ステップS18は剥離層20から基板10を剥離する工程である。ステップS17,S18は纏まって、基板10から剥離層20、ポリイミド層30、バリア層40および回路層50を含む積層体60を剥離する工程であるということもできる。 Step S17 is performed after the circuit layer 50 is formed. Step S17 is a process for cutting the polyimide layer 30 and the release layer 20. Step S18 is performed after step S17 is performed. Step S18 is a process for peeling the substrate 10 from the release layer 20. Steps S17 and S18 can be collectively considered to be a process for peeling the laminate 60, including the release layer 20, polyimide layer 30, barrier layer 40, and circuit layer 50, from the substrate 10.

図9は、ステップS17,S18を説明する、あるいは基板10から積層体60を剥離する工程を説明する断面図である。ステップS17においては外縁20fと所定領域Rとの間で、ポリイミド層30および剥離層20が切断される。ステップS18においては、積層体60が基板10から機械的に引き剥がされる。図9において鎖線は、ポリイミド層30および剥離層20が切断される位置を示し、引き剥がされた積層体60と、基板10に残されたポリイミド層30および剥離層20との位置関係を示す。 Figure 9 is a cross-sectional view illustrating steps S17 and S18, or the process of peeling the laminate 60 from the substrate 10. In step S17, the polyimide layer 30 and the release layer 20 are cut between the outer edge 20f and the predetermined region R. In step S18, the laminate 60 is mechanically peeled from the substrate 10. The dotted lines in Figure 9 indicate the positions where the polyimide layer 30 and the release layer 20 are cut, and show the positional relationship between the peeled laminate 60 and the polyimide layer 30 and the release layer 20 remaining on the substrate 10.

剥離層20とポリイミド層30との密着性が高い一方で剥離層20と基板10との密着性は低い。ポリイミド層30を含む積層体60を機械的に引っ張ると、剥離層20と基板10との界面が容易に剥離する。従って、ポリイミド層30に与えるダメージを小さくしつつ、基板10からポリイミド層30が容易に剥離される。 While the adhesion between the release layer 20 and the polyimide layer 30 is high, the adhesion between the release layer 20 and the substrate 10 is low. When the laminate 60 including the polyimide layer 30 is mechanically pulled, the interface between the release layer 20 and the substrate 10 easily peels off. Therefore, the polyimide layer 30 is easily peeled off from the substrate 10 while minimizing damage to the polyimide layer 30.

剥離された後の積層体60は、薄いポリイミド基板上に電子回路が形成された構成を有する。かかる積層体60は、柔軟性に富んだフレキシブルデバイス、例えば表示装置の主要構成部品に供される。 After peeling, the laminate 60 has a structure in which an electronic circuit is formed on a thin polyimide substrate. Such a laminate 60 can be used as a flexible device, such as a main component of a display device.

剥離層20とポリイミド層30との密着性が高いため、積層体60においてポリイミド層30に剥離層20が貼り付いて残る。剥離層20は、例えば膜厚100nm以下の紙状物であって、積層体60の可撓性を妨げにくい。剥離層20がバリア層としての機能を有してもよい。 Due to the strong adhesion between the release layer 20 and the polyimide layer 30, the release layer 20 remains attached to the polyimide layer 30 in the laminate 60. The release layer 20 is, for example, a paper-like material with a thickness of 100 nm or less, and is unlikely to interfere with the flexibility of the laminate 60. The release layer 20 may also function as a barrier layer.

ステップS17を省略できる場合もある。例えば基板10に接触するポリイミド層30の周縁部の面積が小さいとき、単に積層体60を機械的に引っ張って基板10から外してもよい。かかる処理は、第2塗工液103が外縁20fを超えずに剥離層20へ塗布され、ポリイミド層30が基板10に接触しない場合にも同様である。 Step S17 may be omitted in some cases. For example, when the peripheral area of the polyimide layer 30 that contacts the substrate 10 is small, the laminate 60 may simply be mechanically pulled to remove it from the substrate 10. This process is also applicable when the second coating liquid 103 is applied to the release layer 20 without exceeding the outer edge 20f, and the polyimide layer 30 does not contact the substrate 10.

本実施形態において、剥離層20が基板10とポリイミド層30との間に挟み込まれる。剥離層20はポリイミド層30との密着性が高い一方、基板10との密着性は低い。ポリイミド層30を機械的に引っ張ることにより、ポリイミド層30は剥離層20とともに基板10から剥離され易い。剥離層20はデボンディングレイヤーとして機能する。 In this embodiment, the release layer 20 is sandwiched between the substrate 10 and the polyimide layer 30. The release layer 20 has high adhesion to the polyimide layer 30 but low adhesion to the substrate 10. By mechanically pulling the polyimide layer 30, the polyimide layer 30 is easily peeled off from the substrate 10 together with the release layer 20. The release layer 20 functions as a debonding layer.

本実施の形態によれば、レーザー等を使用してポリイミド層30を焼き切らなくても、ポリイミド層30は基板10から容易に剥離される。高価なレーザーアニール装置が不要であるため、安価に基板10からポリイミド層30が剥離される。 According to this embodiment, the polyimide layer 30 can be easily peeled off from the substrate 10 without using a laser or the like to burn off the polyimide layer 30. Because an expensive laser annealing device is not required, the polyimide layer 30 can be peeled off from the substrate 10 inexpensively.

本実施の形態によれば、ポリイミド層30の剥離にレーザーを使用しないので、基板10からポリイミド層30を剥離すときにポリイミド層30に与えられるダメージは小さい。よってポリイミド層30に応力が発生して当該ポリイミド層30が巻き取られるような変形はし難く、ポリイミド層30上の回路層50に機械的なダメージを与えることも抑制される。かかる変形やダメージの抑制は、積層体60を利用したデバイスの製造歩留まりの向上に寄与する。 In this embodiment, no laser is used to peel the polyimide layer 30, so damage to the polyimide layer 30 when peeling it from the substrate 10 is minimal. This makes it less likely that stress will be generated in the polyimide layer 30, causing deformation such as winding up of the polyimide layer 30, and also reduces mechanical damage to the circuit layer 50 on the polyimide layer 30. Suppressing such deformation and damage contributes to improving the manufacturing yield of devices that use the laminate 60.

剥離層20に含まれるカーボンナノチューブは導電性を有する。かかる導電性は、基板10からポリイミド層30を剥離するときの静電気発生を抑制することに寄与する。静電気発生の抑制は、回路層50への電気的なダメージの抑制に寄与する。 The carbon nanotubes contained in the release layer 20 are electrically conductive. This conductivity helps to suppress the generation of static electricity when the polyimide layer 30 is peeled from the substrate 10. Suppressing the generation of static electricity helps to suppress electrical damage to the circuit layer 50.

<2.層状構造の製造方法の説明>
ステップS11~S15は剥離層20が第1層として例示され、ポリイミド層30が第2層として例示される、下記の層状構造の製造方法であると考えることができる。
2. Explanation of the method for producing the layered structure
Steps S11 to S15 can be considered as a method for manufacturing the following layered structure, in which the release layer 20 is exemplified as the first layer and the polyimide layer 30 is exemplified as the second layer.

ステップS11は、カーボンナノチューブを含む分散質と、分散質が分散される被分散液体とを有する第1塗工液102を、基板10の主面10aへ塗布する第1工程であると言える。 Step S11 can be considered the first process of applying a first coating liquid 102 containing a dispersoid containing carbon nanotubes and a liquid to be dispersed in, onto the main surface 10a of the substrate 10.

ステップS12は、主面10aへ塗布された第1塗工液102に対して乾燥処理を行う第2工程であると言える。 Step S12 can be considered the second process in which the first coating liquid 102 applied to the main surface 10a is dried.

ステップS13は、被分散液体を変成しつつ除去して分散質を含む第1層(上述の例では剥離層20)を形成する第3工程であると言える。 Step S13 can be considered the third process in which the dispersed liquid is transformed and removed to form a first layer containing dispersoids (release layer 20 in the above example).

ステップS14は、高分子材料の前駆体(上述の例ではポリイミド前駆体)を含む第2塗工液103を、第1層に対して主面10aとは反対側から塗布する第4工程であると言える。 Step S14 can be considered the fourth process in which a second coating liquid 103 containing a precursor of a polymer material (a polyimide precursor in the above example) is applied to the first layer from the side opposite the main surface 10a.

ステップS15は、当該前駆体を重合させて高分子材料(上述の例ではポリイミド)を含む第2層(上述の例ではポリイミド層30)を形成する第5工程であると言える。 Step S15 can be considered the fifth step in which the precursor is polymerized to form a second layer (polyimide layer 30 in the above example) containing a polymer material (polyimide in the above example).

第2層に対して主面10aと反対側において、構造物(上述の例では回路層50)を形成することは、基板10が構造物の形成の際に支持層となるので容易である。構造物が形成された後は、基板10を第2層から分離することが容易である。 It is easy to form a structure (circuit layer 50 in the above example) on the side of the second layer opposite the main surface 10a because the substrate 10 serves as a support layer when forming the structure. After the structure is formed, it is easy to separate the substrate 10 from the second layer.

以下では、主としてステップS12,S13における種々の方法が説明される。 The following mainly describes various methods for steps S12 and S13.

<2-1.光照射による、被分散液体の変成>
図10はステップS13の内容(剥離層20の形成)を例示するフローチャートである。ステップS13aにおいては光の照射が、ステップS13bにおいては加熱処理が、それぞれ実行される。ステップS13bが実行された後、処理は図1に示されたフローチャートに復帰する(具体的にはステップS14の実行の開始)。
<2-1. Modification of the dispersed liquid by light irradiation>
10 is a flowchart illustrating the content of step S13 (forming the release layer 20). In step S13a, light irradiation is performed, and in step S13b, heat treatment is performed. After step S13b is performed, the process returns to the flowchart shown in FIG. 1 (specifically, the start of execution of step S14).

具体的には、ステップS13aにおいては、第1塗工液102に対して、300nm以下の波長を有する光(以下「紫外光」と称する)が照射される。かかる光の照射は第1塗工液102の近傍において酸素ラジカルを生成する。第1塗工液102は例えば被分散液体に含まれる分散媒において有機物を含み、あるいは被分散液体に含まれ得る分散剤において有機物を含み、当該有機物は主として炭素、水素、酸素を含む化合物である。 Specifically, in step S13a, the first coating liquid 102 is irradiated with light having a wavelength of 300 nm or less (hereinafter referred to as "ultraviolet light"). This light irradiation generates oxygen radicals in the vicinity of the first coating liquid 102. The first coating liquid 102 contains, for example, organic matter in the dispersion medium contained in the dispersion liquid, or organic matter in the dispersant that can be contained in the dispersion liquid, and the organic matter is a compound containing mainly carbon, hydrogen, and oxygen.

炭素原子C、水素原子H、酸素原子O、酸素ラジカルO*を導入して、酸素ラジカルO*は下記のように有機物を分解し、一酸化炭素、二酸化炭素、水を生成する。かかる分解は上述の変成の一態様である。一酸化炭素、二酸化炭素は気体として、水は液体若しくは気体として第1塗工液102から除去され、カーボンナノチューブを含む分散媒が主面10aに残置する。 Carbon atoms C, hydrogen atoms H, oxygen atoms O, and oxygen radicals O* are introduced, and the oxygen radicals O* decompose the organic matter as follows, producing carbon monoxide, carbon dioxide, and water. This decomposition is one form of the transformation described above. Carbon monoxide and carbon dioxide are removed as gases, and water is removed as a liquid or gas from the first coating liquid 102, leaving a dispersion medium containing carbon nanotubes on the main surface 10a.

本実施の形態において紫外光の光源としては、例えば深紫外発光ダイオード、低圧水銀ランプ、エキシマランプが例示される。低圧水銀ランプは主として波長が254nmの光を発生させる。エキシマランプは主として波長が172nmの光を発生させる。 In this embodiment, examples of ultraviolet light sources include deep ultraviolet light-emitting diodes, low-pressure mercury lamps, and excimer lamps. Low-pressure mercury lamps primarily emit light with a wavelength of 254 nm. Excimer lamps primarily emit light with a wavelength of 172 nm.

ステップS13aによる光の照射の後、ステップS13bが実行される。ステップS13bでは例えば350℃の加熱が行われる。例えばステップS13aにおいて低圧水銀ランプによって一平方センチメートル辺り1000mJの紫外線が第1塗工液102に照射された後、ステップS13bにおいて30分間、350℃での加熱が行われる。 After light irradiation in step S13a, step S13b is executed. In step S13b, heating is performed at, for example, 350°C. For example, in step S13a, the first coating liquid 102 is irradiated with ultraviolet light at 1000 mJ per square centimeter using a low-pressure mercury lamp, and then in step S13b, heating is performed at 350°C for 30 minutes.

酸素ラジカルO*を用いた被分散液体の変成は、単なる加熱による被分散液体の除去と比較して、高温の処理を省略しやすい。例えば酸素ラジカルO*を用いない場合、被分散液体の除去には500℃程度の加熱が必要である。これに対して酸素ラジカルO*を用いることにより、加熱温度が低くてすみ、剥離層20を形成する効率が向上する。 Modification of the dispersion liquid using oxygen radicals O* makes it easier to avoid high-temperature processing compared to removing the dispersion liquid simply by heating. For example, without using oxygen radicals O*, heating to approximately 500°C is required to remove the dispersion liquid. In contrast, using oxygen radicals O* allows for lower heating temperatures, improving the efficiency of forming the release layer 20.

ステップS13aには加熱が伴われてもよい。例えばステップS12において減圧乾燥が採用され、ステップS13aにおいて第1温度の加熱を伴って紫外光の照射が行われ、ステップS13bにおいて第1温度よりも高い第2温度で加熱処理が行われる。 Step S13a may involve heating. For example, reduced pressure drying may be employed in step S12, ultraviolet light irradiation may be performed in step S13a accompanied by heating at a first temperature, and heating treatment may be performed at a second temperature higher than the first temperature in step S13b.

例えばステップS12において加熱によって乾燥処理が行われ、加熱を伴わずにあるいは加熱を維持してステップS13aが実行される。その後、ステップS12における加熱よりも高い温度でステップS13bが実行される。例えばステップS12,S13aにおいては、100~150℃の加熱が採用される。 For example, in step S12, a drying process is performed by heating, and then step S13a is performed without heating or with heating maintained. Then, step S13b is performed at a temperature higher than that used in step S12. For example, in steps S12 and S13a, heating at 100 to 150°C is used.

ステップS13bにおける加熱処理が700℃を超えないことは、剥離層20におけるカーボンナノチューブの特性を劣化させないことに寄与する。 The fact that the heat treatment in step S13b does not exceed 700°C helps prevent deterioration of the characteristics of the carbon nanotubes in the release layer 20.

ステップS13aの実行に関し、二つの態様が提案される。図11は基板10を移動させつつ紫外光を照射する態様を模式的に示す側面図である。図12は基板10を移動させずに紫外光を照射する態様を模式的に示す側面図である。 Two modes are proposed for performing step S13a. Figure 11 is a side view that schematically shows a mode in which ultraviolet light is irradiated while the substrate 10 is moved. Figure 12 is a side view that schematically shows a mode in which ultraviolet light is irradiated without moving the substrate 10.

エキシマランプ8は複数のランプ管81を備える。ランプ管81の各々は紙面垂直方向に描かれる方向Mに沿って延在する。ランプ管81の複数が、方向Qに沿って並んで配置される。方向Qは方向Mと非平行であり、ここでは方向Mと直交する場合が例示される。 The excimer lamp 8 comprises multiple lamp tubes 81. Each lamp tube 81 extends along direction M, which is drawn perpendicular to the paper surface. Multiple lamp tubes 81 are arranged side by side along direction Q. Direction Q is not parallel to direction M, and here, direction Q is shown as being perpendicular to direction M.

第1塗工液102が塗布された基板10はその方向Pを方向M,Qのいずれにも非平行にして配置される。ここでは方向Pが方向M,Qと直交する場合が例示される。基板10は第1塗工液102をエキシマランプ8へ向けて配置される。 The substrate 10 coated with the first coating liquid 102 is positioned so that its direction P is non-parallel to either direction M or Q. Here, the case where direction P is perpendicular to directions M and Q is illustrated. The substrate 10 is positioned so that the first coating liquid 102 faces the excimer lamp 8.

図11に示される態様においては、基板10は方向Qに沿って移動する。基板10は例えば方向Mに沿って延在するローラ9の複数によって面10bが支持されつつ方向Qへ搬送される。ローラ9の、図面において時計回り方向への回転は、基板10の方向Qへの移動に寄与する。 In the embodiment shown in Figure 11, the substrate 10 moves along direction Q. The substrate 10 is transported in direction Q while its surface 10b is supported by, for example, a plurality of rollers 9 extending along direction M. Rotation of the rollers 9 in the clockwise direction in the drawing contributes to the movement of the substrate 10 in direction Q.

図11に示される態様は、搬送機構が必要であるが、ランプ管81の本数は少なくて済む。図12に示される態様においては、搬送機構が不要であるが、ランプ管81の本数は多く必要である。 The configuration shown in Figure 11 requires a transport mechanism, but requires fewer lamp tubes 81. The configuration shown in Figure 12 does not require a transport mechanism, but requires a larger number of lamp tubes 81.

<2-2.プラズマによる、被分散液体の変成>
図13はステップS13の他の内容を例示するフローチャートである。ステップS13cにおいては反応性プラズマの発生が、ステップS13dにおいては加熱処理が、それぞれ実行される。ステップS13dが実行された後、処理は図1に示されたフローチャートに復帰する(具体的にはステップS14の実行の開始)。
<2-2. Transformation of the dispersed liquid by plasma>
13 is a flowchart illustrating another example of step S13. In step S13c, reactive plasma is generated, and in step S13d, a heating process is performed. After step S13d is performed, the process returns to the flowchart shown in FIG. 1 (specifically, the start of step S14).

ステップS13dで実行される加熱処理の温度は、例えば200℃以上である。ステップS13dにおける加熱処理が700℃を超えないことは、剥離層20におけるカーボンナノチューブの特性を劣化させないことに寄与する。 The temperature of the heat treatment performed in step S13d is, for example, 200°C or higher. The fact that the heat treatment in step S13d does not exceed 700°C helps prevent deterioration of the characteristics of the carbon nanotubes in the release layer 20.

ステップS13cにおいては、第1塗工液102の近傍において反応性プラズマが生成される(以下「反応性プラズマが発生する」とも表現される)。反応性プラズマの生成に用いられる反応性ガスとして、酸化性のガスが用いられる態様と、還元性のガスが用いられる態様とが例示される。 In step S13c, reactive plasma is generated in the vicinity of the first coating fluid 102 (hereinafter also referred to as "reactive plasma is generated"). Examples of reactive gases used to generate the reactive plasma include those in which an oxidizing gas is used and those in which a reducing gas is used.

酸化性のガスとしては酸素ガスが例示され、反応性プラズマの発生には例えば酸素ガスとアルゴンガスとの混合ガスが利用される。還元性のガスとしては水素ガスが例示され、反応性プラズマの発生には例えば水素ガスとアルゴンガスとの混合ガスが利用される。これらの混合ガスを用いた反応性プラズマの発生については周知であるので、その詳細は省略される。 An example of an oxidizing gas is oxygen gas, and a mixed gas of oxygen gas and argon gas, for example, is used to generate reactive plasma. An example of a reducing gas is hydrogen gas, and a mixed gas of hydrogen gas and argon gas, for example, is used to generate reactive plasma. Since the generation of reactive plasma using these mixed gases is well known, details will be omitted.

反応性プラズマの生成に酸素ガスが用いられた場合、発生した酸素プラズマは酸素ラジカルO*を第1塗工液102に供給する。上述された紫外光の照射と同様の化学反応により、カーボンナノチューブを含む分散媒が主面10aに残置する。 When oxygen gas is used to generate the reactive plasma, the generated oxygen plasma supplies oxygen radicals O* to the first coating liquid 102. A chemical reaction similar to that caused by the ultraviolet light irradiation described above leaves a dispersion medium containing carbon nanotubes on the main surface 10a.

反応性プラズマの生成に水素ガスが用いられた場合、発生した水素プラズマは水素ラジカルH*を第1塗工液102に供給する。水素ラジカルH*を導入して、水素ラジカルH*は下記のように有機物を分解して水を生成する。かかる分解は上述の変成の一態様である。水は液体若しくは気体として第1塗工液102から除去され、カーボンナノチューブを含む分散媒が主面10aに残置する。 When hydrogen gas is used to generate the reactive plasma, the generated hydrogen plasma supplies hydrogen radicals H* to the first coating fluid 102. The hydrogen radicals H* are introduced and decompose organic matter to produce water as described below. This decomposition is one form of the transformation described above. The water is removed from the first coating fluid 102 as a liquid or gas, and the dispersion medium containing the carbon nanotubes remains on the main surface 10a.

有機物においてC-Hの結合エネルギーは413KJ/molであり、O-Hの結合エネルギーは463KJ/molであり、C=Oの結合エネルギーは799KJ/molである。C=Oの結合エネルギーはC-Hの結合エネルギーよりも大きい。水素ラジカルH*も酸素ラジカルO*と同様に有機物における結合を切断できる。 In organic matter, the C-H bond energy is 413 KJ/mol, the O-H bond energy is 463 KJ/mol, and the C=O bond energy is 799 KJ/mol. The C=O bond energy is greater than the C-H bond energy. Hydrogen radicals H* can break bonds in organic matter, just like oxygen radicals O*.

酸素よりも水素のほうが、原子間乖離エネルギーは低く、プラズマ放電し易い。酸素ガスを用いるよりも、水素ガスを用いた反応性プラズマの方が、多くのプラズマが生成され易い。 Hydrogen has a lower interatomic dissociation energy than oxygen, making it easier to generate plasma discharge. Reactive plasma using hydrogen gas is more likely to generate a larger amount of plasma than reactive plasma using oxygen gas.

図14は反応性プラズマの発生を模式的に示す側面図である。チャンバー7は一対の電極83を収容する。一対の電極83の間には混合ガス82が供給される。混合ガス82はチャンバー7の外部から供給され、ここでは一対の電極83の間に供給される態様が例示される。 Figure 14 is a side view showing the generation of reactive plasma. The chamber 7 contains a pair of electrodes 83. A mixed gas 82 is supplied between the pair of electrodes 83. The mixed gas 82 is supplied from outside the chamber 7, and the example shown here shows a configuration in which the mixed gas is supplied between the pair of electrodes 83.

混合ガス82は、上述の例に即して言えば、アルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスであり、あるいはアルゴンガスと水素ガスとの混合ガスである。例えば反応性プラズマとして大気圧プラズマが採用される。 In the above example, the mixed gas 82 is a mixed gas of argon gas and oxygen gas, or a mixed gas of argon gas and hydrogen gas. For example, atmospheric pressure plasma is used as the reactive plasma.

第1塗工液102が塗布された基板10は第1塗工液102を電極83へ向けつつ、チャンバー7内を方向Qに沿って移動する。図11および図12と同様に、図14においても、方向Qが方向Pと直交する場合が例示される。 The substrate 10 coated with the first coating liquid 102 moves within the chamber 7 along direction Q while directing the first coating liquid 102 toward the electrode 83. As with Figures 11 and 12, Figure 14 also illustrates a case in which direction Q is perpendicular to direction P.

基板10は例えばローラ9の複数によって、面10bが支持されつつ方向Qへ搬送される。ローラ9のそれぞれは、方向P,Qのいずれとも直交する方向Mに沿って延在する。ローラ9の、図面において時計回り方向への回転は、基板10の方向Qへの移動に寄与する。 The substrate 10 is transported in direction Q while being supported by, for example, a number of rollers 9 at surface 10b. Each of the rollers 9 extends along direction M, which is perpendicular to both directions P and Q. Rotation of the rollers 9 in the clockwise direction in the drawing contributes to the movement of the substrate 10 in direction Q.

反応性プラズマは電極83で挟まれた領域Jにおいて発生する。領域Jからは酸素ラジカルO*あるいは水素ラジカルH*が基板10へ向かって拡散し、第1塗工液102へ供給される。反応性プラズマは、第1塗工液102に含まれる被分散液体に対して、主面10aとは反対側において生成される。 Reactive plasma is generated in region J sandwiched between electrodes 83. Oxygen radicals O* or hydrogen radicals H* diffuse from region J toward the substrate 10 and are supplied to the first coating fluid 102. The reactive plasma is generated on the side of the dispersion liquid contained in the first coating fluid 102 opposite the main surface 10a.

紫外光の照射と同様、酸化性ガスを利用した反応性プラズマによって発生する酸素ラジカルO*を用いた被分散液体の変成も、単なる加熱による被分散液体の除去と比較して、高温の処理を省略しやすい。還元性ガスを利用した反応性プラズマによる被分散液体の変成も同様である。例えば反応性プラズマによって被分散液体を変成して除去するとき、ステップS13dは省略されてもよい。 As with irradiation with ultraviolet light, the modification of the dispersion liquid using oxygen radicals O* generated by reactive plasma using an oxidizing gas also makes it easier to omit high-temperature processing compared to removing the dispersion liquid by simple heating. The same is true for the modification of the dispersion liquid using reactive plasma using a reducing gas. For example, when the dispersion liquid is modified and removed using reactive plasma, step S13d may be omitted.

特許文献2は分散液を塗布して形成した塗布膜を乾燥させて分散媒を蒸発させることを開示するが、分散剤を除去する技術について明記していない。分散剤が被分散液体に含まれる場合、例えば分散剤は、第1塗工液102を500℃の温度において30分程度で加熱することで、変成されつつ除去される。このような加熱処理は剥離層20を形成する効率を低下させる要因となり得る。実施の形態で例示された変成では加熱処理に必要な温度が低く、剥離層20を形成する効率を向上させる。 Patent Document 2 discloses that a coating film formed by applying a dispersion liquid is dried to evaporate the dispersion medium, but does not specify a technique for removing the dispersant. When a dispersant is contained in the liquid to be dispersed, the dispersant can be modified and removed by, for example, heating the first coating liquid 102 at a temperature of 500°C for about 30 minutes. Such heat treatment can reduce the efficiency of forming the release layer 20. However, the modification exemplified in the embodiment requires a lower temperature for the heat treatment, improving the efficiency of forming the release layer 20.

<3.電子装置の製造方法の説明>
ステップS16,S17,S18は層状構造を製造するステップS11~S15と相まって、回路層50が有する電子回路を備えた電子装置を製造する方法であると考えることができる。
3. Explanation of the manufacturing method of the electronic device
Steps S16, S17, and S18, in combination with steps S11-S15 for fabricating a layered structure, can be considered a method for fabricating an electronic device having electronic circuitry contained in circuit layer 50.

回路層50は、ポリイミド層30で例示される第2層上に形成され、電子回路を有する第3層の例であると言える。ステップS16は、ポリイミド層30で例示される第2層上に、例えば所定領域Rにおいて回路層50で例示される第3層を形成する第6工程であると言える。 The circuit layer 50 is formed on the second layer, exemplified by the polyimide layer 30, and can be considered an example of a third layer having electronic circuits. Step S16 can be considered a sixth step in which a third layer, exemplified by the circuit layer 50, is formed on the second layer, exemplified by the polyimide layer 30, for example, in a predetermined region R.

ステップS17は、平面視上、外縁20fと所定領域Rとの間において剥離層20で例示される第1層およびポリイミド層30で例示される第2層を切断する第7工程であると言える。この場合、ステップS18は第1層から基板10を剥離する第8工程であると言える。 Step S17 can be considered a seventh step in which, in a plan view, the first layer, exemplified by the release layer 20, and the second layer, exemplified by the polyimide layer 30, are cut between the outer edge 20f and the predetermined region R. In this case, step S18 can be considered an eighth step in which the substrate 10 is peeled off from the first layer.

あるいは、ステップS17が省略されるときには、ステップS18が上述の第7工程であると言える。 Alternatively, when step S17 is omitted, step S18 can be said to be the seventh step described above.

<変形>
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えばバリア層40の形成を省略し、ポリイミド層30の上に直接に回路層50が形成されてもよい。
<Transformation>
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, various modifications can be made to the present disclosure without departing from the spirit thereof. For example, the formation of the barrier layer 40 may be omitted, and the circuit layer 50 may be formed directly on the polyimide layer 30.

上述された技術は、有機ELディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置の製造、例えばポリイミド基板上に回路を形成したフレキシブルデバイスの製造への利用が可能である。 The technology described above can be used to manufacture display devices such as organic electroluminescence (EL) displays and liquid crystal displays, for example, flexible devices with circuits formed on polyimide substrates.

10 基板
10a 主面
20 剥離層(第1層)
20f 外縁
30 ポリイミド層(第2層)
50 回路層(第3層)
102 第1塗工液
103 第2塗工液
C 炭素原子
H 水素原子
H* 水素ラジカル
O 酸素原子
O* 酸素ラジカル
P (主面に垂直な)方向
R 所定領域
S11 ステップ(第1工程)
S12 ステップ(第2工程)
S13 ステップ(第3工程)
S14 ステップ(第4工程)
S15 ステップ(第5工程)
S16 ステップ(第6工程)
S17 ステップ(第7工程)
S18 ステップ(第8工程;第7工程)
10 Substrate 10a Main surface 20 Release layer (first layer)
20f outer edge 30 polyimide layer (second layer)
50 Circuit layer (3rd layer)
102 First coating liquid 103 Second coating liquid C Carbon atom H Hydrogen atom H* Hydrogen radical O Oxygen atom O* Oxygen radical P Direction (perpendicular to the main surface) R Predetermined region S11 Step (first process)
S12 Step (Second Process)
S13 Step (Third Process)
S14 step (fourth process)
S15 step (fifth process)
S16 step (sixth process)
S17 step (7th process)
S18 step (8th step; 7th step)

Claims (7)

カーボンナノチューブを含む分散質と、前記分散質が分散される分散媒である液体とを有する第1塗工液を、基板の主面へ塗布する第1工程と、
前記主面へ塗布された前記第1塗工液に対して乾燥処理を行って、少なくとも前記分散媒の一部を減少させる第2工程と、
前記液体を変成しつつ除去して前記分散質を含む第1層を形成する第3工程と、
高分子材料の前駆体を含む第2塗工液を、前記第1層に対して前記主面とは反対側から塗布する第4工程と、
前記前駆体を重合させて前記高分子材料を含む第2層を形成する第5工程と
を備え
前記第3工程において酸素ラジカルが前記液体へ供給され、
前記第3工程において、酸素プラズマを用いて前記酸素ラジカルが生成される、層状構造の製造方法。
a first step of applying a first coating liquid, which includes a dispersoid containing carbon nanotubes and a liquid serving as a dispersion medium in which the dispersoid is dispersed, onto a main surface of a substrate;
a second step of drying the first coating liquid applied to the main surface to reduce at least a portion of the dispersion medium ;
a third step of removing the liquid while modifying it to form a first layer containing the dispersoids;
a fourth step of applying a second coating liquid containing a precursor of a polymer material to the first layer from the side opposite to the main surface;
and a fifth step of polymerizing the precursor to form a second layer comprising the polymeric material ;
In the third step, oxygen radicals are supplied to the liquid,
The method for producing a layered structure, wherein in the third step, the oxygen radicals are generated using oxygen plasma .
カーボンナノチューブを含む分散質と、前記分散質が分散される分散媒である液体とを有する第1塗工液を、基板の主面へ塗布する第1工程と、
前記主面へ塗布された前記第1塗工液に対して乾燥処理を行って、少なくとも前記分散媒の一部を減少させる第2工程と、
前記液体を変成しつつ除去して前記分散質を含む第1層を形成する第3工程と、
高分子材料の前駆体を含む第2塗工液を、前記第1層に対して前記主面とは反対側から塗布する第4工程と、
前記前駆体を重合させて前記高分子材料を含む第2層を形成する第5工程と
を備え、
前記第3工程において、前記液体に対して前記主面とは反対側において反応性プラズマが生成される、層状構造の製造方法。
a first step of applying a first coating liquid, which includes a dispersoid containing carbon nanotubes and a liquid serving as a dispersion medium in which the dispersoid is dispersed, onto a main surface of a substrate;
a second step of drying the first coating liquid applied to the main surface to reduce at least a portion of the dispersion medium;
a third step of removing the liquid while modifying it to form a first layer containing the dispersoids;
a fourth step of applying a second coating liquid containing a precursor of a polymer material to the first layer from the side opposite to the main surface;
a fifth step of polymerizing the precursor to form a second layer comprising the polymeric material;
Equipped with
In the third step, reactive plasma is generated on the side of the liquid opposite to the main surface .
酸化性ガスを反応性ガスとして前記反応性プラズマが生成される、請求項に記載の層状構造の製造方法。 The method for producing a layered structure according to claim 2 , wherein the reactive plasma is generated using an oxidizing gas as a reactive gas. 還元性ガスを反応性ガスとして前記反応性プラズマが生成される、請求項に記載の層状構造の製造方法。 The method for producing a layered structure according to claim 2 , wherein the reactive plasma is generated using a reducing gas as a reactive gas. 前記第4工程において、前記第2塗工液は前記第1層の周囲の前記主面に対しても塗布される、請求項1から請求項のいずれか一つに記載の層状構造の製造方法。 The method for manufacturing a layered structure according to claim 1 , wherein in the fourth step, the second coating liquid is also applied to the main surface around the first layer. 電子回路を有する電子装置を製造する方法であって、
請求項1から請求項のいずれか一つに記載の層状構造の製造方法が備える前記第1工程から前記第5工程と、
前記第2層上に前記電子回路を有する第3層を形成する第6工程と、
前記第6工程の後に、前記第1層から前記基板を剥離する第7工程と
を備える、電子装置の製造方法。
1. A method of manufacturing an electronic device having an electronic circuit, comprising:
The method for manufacturing a layered structure according to any one of claims 1 to 4 , comprising the first to fifth steps;
a sixth step of forming a third layer having the electronic circuitry on the second layer;
a seventh step of peeling the substrate from the first layer after the sixth step.
電子回路を有する電子装置を製造する方法であって、
請求項に記載の層状構造の製造方法が備える前記第1工程から前記第5工程と、
前記第2層上に、前記主面に垂直な方向から見て前記第1層の外縁に囲まれる所定領域において、前記電子回路を有する第3層を形成する第6工程と、
前記第6工程の後に、前記方向から見て前記第1層の外縁と前記所定領域との間の位置において前記第1層および前記第2層を前記方向に沿って切断する第7工程と、
前記第7工程の後に、前記第1層から前記基板を剥離する第8工程と
を備える、電子装置の製造方法。
1. A method of manufacturing an electronic device having an electronic circuit, comprising:
The method for producing a layered structure according to claim 5 includes the first to fifth steps;
a sixth step of forming a third layer having the electronic circuit on the second layer in a predetermined region surrounded by an outer edge of the first layer when viewed in a direction perpendicular to the main surface;
a seventh step, after the sixth step, of cutting the first layer and the second layer along the direction at a position between an outer edge of the first layer and the predetermined region as viewed from the direction;
an eighth step of peeling the substrate from the first layer after the seventh step.
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