[发明专利]接合高分子薄膜与高分子薄膜的方法、接合高分子薄膜与无机材料基板的方法、高分子薄膜层叠体及高分子薄膜与无机材料基板的层叠体

说明书

技术领域

本发明涉及一种不使用有机系粘接剂来接合高分子薄膜的技术。

背景技术

在电子设备领域中，薄型大面积的电子器件的开发正在进行。例如，在使用有机EL元件的平面显示器中，一般采用有机EL元件被夹持配置在两片玻璃等无机材料基板之间的构造。在该情况下，这两片基板在外周部使用所谓的玻璃(frit)材料来紧密接合，从而有机EL元件被密封而与外部环境隔离，并受到保护而不会接触到造成不良影响的氧、水分等。

近年来，薄型大面积的电子器件进一步要求挠性化。为了顺应该要求，作为器件的基板，提倡使用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子薄膜作为基板。

但是，为了将上述玻璃材料进行接合而需要进行激光照射，因此不适合于熔点较低的高分子薄膜的密封材料。再者，玻璃材料缺乏弹性，不适合于挠性显示器等电子设备。

另一方面，为了在低温下对高分子薄膜进行接合并层叠，开发有使用了有机系粘接剂的技术(专利文献1)。但是，难以与电子器件的安装相配合地使所涂布的有机系粘接剂细微地图案化，因此利用了有机系粘接剂的接合方法并不适合于接合界面的构造日益细微化的电子器件的安装。再者，在真空等特殊环境下，随着时间的推移，有机溶剂会自最终产品的粘接剂层蒸发等而逐渐脱离，因此有时会造成接合部的机械强度降低。

另外，不仅高分子薄膜彼此的接合使用了有机材料作为粘接剂，例如高分子薄膜接合于玻璃基板的智能手机等的触摸面板也使用了有机材料作为粘接剂。但是，面板越大型化，有机系粘接剂产生气泡等缺陷的机率越上升，成品率越降低，因此导致最终成本提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-150550

发明内容

发明要解决的问题

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种不使用有机系粘接剂、而是在低温下以低成本将高分子薄膜牢固地接合在其他高分子薄膜或无机材料基板上的方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述技术课题，本发明的接合多个高分子薄膜的方法包括以下步骤：在第一高分子薄膜上的局部或整个第一高分子薄膜上形成第一无机材料层的步骤；在第二高分子薄膜上的局部或整个第二高分子薄膜上形成第二无机材料层的步骤；通过使具有预定的动能的粒子撞击第一无机材料层的表面来对第一无机材料层的表面进行表面活性化处理的步骤；通过使具有预定的动能的粒子撞击第二无机材料层的表面来对第二无机材料层的表面进行表面活性化处理的步骤；以及使表面活性化处理后的第一无机材料层的表面抵接于表面活性化处理后的第二无机材料层的表面来接合第一高分子薄膜与第二高分子薄膜的步骤。根据本发明，对于从具有细微图案的接合部到大面积的接合部的各种形状的接合部，能够不使用有机系粘接剂、而是在低温下牢固且低成本地接合高分子薄膜。

本发明的接合方法设为，形成在第一高分子薄膜上的第一无机材料层与形成在第二高分子薄膜上的第二无机材料层分別使用溅射法形成。由此，能够相对于高分子薄膜形成粘接力较强的无机材料层。

本发明的接合方法设为，第一高分子薄膜与第二高分子薄膜是以聚酰亚胺树脂、或选自由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)组成的组的聚酯树脂为主要成分形成的。据此，能够将本发明应用于挠性且通用性较高的应用范围内。

本发明的接合方法设为，第一高分子薄膜与第二高分子薄膜由不同的材料形成。由此，能够实现各种高分子薄膜的层叠构造。

本发明的接合方法设为，第一无机材料层与第二无机材料层是以选自由铜(Cu)、铝(Al)及铁(Fe)组成的组的金属或这些金属的合金为主要成分形成的。通过无机材料层采用金属，能够提供粘接强度较高、且柔软性较高的高分子材料的层叠体。

本发明的接合方法设为，第一无机材料层与第二无机材料层是以硅(Si)为主要成分形成的。由此，通过使用在半导体工序中频繁使用的材料，能够容易地调节表面处理的处理。

本发明的接合方法设为，第一无机材料层与第二无机材料层是以硅(Si)为主要成分形成的，并含有铁。由此，能够提供能够牢固地结合、且在一般的半导体零件制造工序中能够容易地进行使用的高分子薄膜的层叠体。