[发明专利]用于处理基板的方法和用于制备包括粘合片材的制品的方法

说明书

本文描述了包括片材和载体的制品(例如玻璃制品)以及制造制品的方法，其中所述片材和载体利用涂层(例如氟碳化合物聚合物涂层)和相关的沉积方法及惰性气体处理粘结在一起，该涂层可施加在片材、载体或两者上，以控制涂层的氟含量以及片材与载体之间的范德华力、氢键结合和共价键结合。涂层将片材和载体粘结在一起，粘结强度足以防止在高温加工过程中片材和载体分层，在高温加工过程中防止永久粘结的同时保持足够的粘结，以防止在高温加工过程中分层。

领域

本申请根据35U.S.C.§119要求2017年12月15日提交的美国临时申请系列第62/599,348号的优先权，其内容作为本申请的基础并且通过参考完整地结合于此。

本公开总体上涉及在载体上制造片材的方法，更具体地，涉及制备可控地粘合在处理过的玻璃载体上的玻璃片材的方法。

背景

柔性基板提供了利用卷到卷处理方法制造更便宜的设备的能力，并提供了制造更薄、更轻、更柔软和更耐用的显示器的潜力。但是，高质量显示器的卷到卷处理所需的技术、设备和工艺尚未充分开发。由于面板制造商已经在加工大块玻璃板的工具集(toolset)上进行了大量投资，所以将柔性基板层压到载体上并通过片到片处理方法在柔性基板上制造显示设备提供了一种短期解决方案，可以开发出更薄、更轻、更柔软的显示器。已经在聚合物片材(例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))上展示了显示器，其中器件制造是片到片方式，其中PEN层压在玻璃载体上。但是，PEN的温度上限限制了装置的质量和可用的工艺。另外，聚合物基板的高渗透性导致有机发光二极管(OLED)装置的环境退化，因而需要近乎密封的包装。薄膜封装有望克服这一局限性，但尚未证明可以大批量提供可接受的产量。

类似地，可以使用层压到一个或多个玻璃基板上的玻璃载体来制造显示装置。可以预料，玻璃的低渗透性以及改善的温度和化学耐受性将使性能更高、寿命更长的柔性显示器成为可能。

一些装置采用滤色片(CF)或非晶硅膜晶体管(a-Si TFT)常分别在约250和350℃的温度下制造。然而，包括例如铟镓锌氧化物(IGZO或氧化物TFT)和低温多晶硅(LTPS)装置在内的高温应用也很重要。氧化物TFT处理通常在400-450℃的温度下进行。在LTPS装置制造过程中，温度通常接近600℃或更高。这些处理技术中的每一种技术也可以利用真空和湿法蚀刻环境。这些条件限制了可以使用的材料，并对载体/片材提出了很高的要求。因此，希望有一种载体技术，它利用制造商的现有资本基础设施，能够处理玻璃，即厚度≤0.3毫米(mm)的玻璃，而不会在较高的加工温度下造成污染或损失玻璃与载体之间的粘合强度，并且在加工结束时玻璃很容易从载体上剥离。该技术应允许：a)载体和片材在室温下自发地粘结，优选不需要层压，以提供约100-500mJ/m²的足够的粘结或粘合能；b)随后的湿法和干法加工步骤，而不会使片材从载体上脱落；c)粘结对(bonded pair)能够承受制造过程中的热、化学、真空和湿法加工步骤；d)热加工过程中脱气最少；e)在处理结束时易于将片材与载体脱粘。

商业上的一项优势是，制造商将能够利用其在加工设备上的现有资本投入，同时获得诸如光伏(PV)结构、OLED、液晶显示器(LCD)和图案化薄膜晶体管(TFT)电子产品等片材材的优势。另外，这样的技术实现了工艺灵活性，包括：清洁工艺，以及对玻璃片和载体进行表面准备以促进粘结的工艺。

已知的粘结方法面对的挑战是用于加工多晶硅TFT的高温。手持式显示器、笔记本式和台式显示器以及OLED显示器的更广泛使用对更高像素密度、高分辨率和快速刷新率的需求，正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是电流驱动的装置，所以需要高迁移率。多晶硅TFT还具有集成驱动器和其他组件激活的优势。在多晶硅TFT工艺中，较高的温度优选用于激活掺杂剂，理想情况下，温度应超过600℃。

概述