[发明专利]用于玻璃片材和载体的受控结合的玻璃制品和方法

说明书

本申请根据35U.S.C.§120要求2013年10月07日提交的美国申请系列号14/047506的优先权，并根据35U.S.C.§119要求2012年12月13日提交的美国申请系列号61/736,862的优先权，上述申请的内容是本申请的基础并通过参考完整地结合于此。

背景

发明领域

本发明涉及用于在载体上加工柔性片材的制品和方法，具体来说，涉及在玻璃载体上加工柔性玻璃片材的制品和方法。

背景技术

因使用卷对卷加工，柔性基材有望提供更廉价的装置,并有可能能够制备更薄、更轻、更柔性和更耐久的显示器。但是，卷对卷加工高质量显示器所需的技术、设备和工艺尚没有完全开发。因为面板制造商已重金投资用于加工大玻璃片材的成套工具,所以把柔性基材层压到载体和通过片材-对-片材加工来制备显示器装置为更薄、更轻和更柔性显示器的提案提供短期的解决方案。已证实在聚合物片材例如聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)(PEN)上形成显示器，其中装置制造是片材对片材的，且将PEN层压到玻璃载体。PEN的上限温度限制了装置质量和可使用的加工。此外，聚合物基材的高可渗透性导致OLED装置的环境降解，但是其中需要近乎气密性的封装。薄膜包封有望克服这个限制，但尚未证实能提供可接受的大规模生产的产率。

按照类似的方式，可使用层压到一种或更多种薄玻璃基材的玻璃载体来制造显示装置。预期薄玻璃的低渗透性和改善的耐温性和耐化学性实现具有更高性能和更长寿命的柔性显示器。

但是，热、真空、溶剂和酸性、超声的平板显示器(FPD)加工要求薄玻璃牢固地结合到载体。FPD过程通常涉及真空沉积(溅射金属、透明导电氧化物和氧化物半导体,化学气相沉积(CVD)沉积无定形硅、氮化硅和二氧化硅,以及金属和绝缘体的干法蚀刻),热过程(包括～300-400℃CVD沉积,最高达600℃的p-Si结晶,350-450℃氧化物半导体退火,最高达650℃的掺杂剂退火,和～200-350℃接触退火),酸性蚀刻(金属蚀刻，氧化物半导体蚀刻),暴露于溶剂(剥离光刻胶,沉积聚合物包封),和暴露于超声波(在光刻胶的溶剂剥离和水性清洁中,通常在碱性溶液中进行该操作)。

粘合剂晶片结合广泛用于微机械系统(MEMS)和半导体加工，用于其中加工苛刻程度较低的后端步骤。由布鲁尔科技(Brewer Science)和汉高(Henkel)出售的粘合剂通常是厚聚合物粘合剂层,为5-200微米厚。这些层的较大的厚度潜在地使大量的挥发物、被捕获的溶剂和吸附的物质污染FPD过程。这些材料在高于～250℃时热分解和脱气。这些材料还可通过作为在后续的过程中脱气的气体、溶剂和酸的槽，在下游步骤中导致污染。

2012年02月08日提交的、题目为“使用载体加工柔性玻璃(Processing Flexible Glass with a Carrier)”美国临时专利申请号61/596,727(下文称为US‘727)批露下述概念，其中涉及通过范德华力把薄片材例如柔性玻璃片材初始地结合到载体，然后在某些区域增大结合强度，但仍然保留在加工薄片材/载体以在该薄片材上形成装置(例如,电子或显示器装置,电子或显示器装置的组件,有机发光装置(OLED)材料,光伏(PV)结构,或薄膜晶体管)之后，去除部分薄片材的能力。至少部分的薄玻璃结合到载体，从而阻止装置加工流体进入薄片材和载体之间,由此降低了污染下游过程的可能性,即,薄片材和载体之间的结合密封部分是气密性的，在一些优选的实施方式中，这种密封包围在制品的外面，由此阻止液体或气体进出密封的制品的任何区域。

US‘727继续批露了在低温多晶硅(LTPS)(与固相结晶加工相比的低温，固相结晶加工可最高达约750℃)设备制造过程中,可使用约600℃或更高的温度,真空,和湿蚀刻环境。这些条件限制可使用的材料，并对载体/薄片材提出了很高的要求。因此,本领域所需的是一种载体方法，该方法利用制造商的现有资金基础结构，使得能加工薄玻璃(即厚度≤0.3mm厚的玻璃),且在较高的加工温度下不污染或损失薄玻璃和载体之间的结合强度,和其中在加工结束时能容易地将薄玻璃与载体解除结合。