JP2019005675A - Liquid coating apparatus and liquid coating method. - Google Patents
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Abstract
【課題】異物の少ない高品位なシランカップリング剤処理基材を得るための液体塗布装置、およびその装置を用いた液体塗布方法を提供する。【解決手段】長尺基材の巻き出し部11、巻き出し長尺基材の高さ調整ロール14、液体塗布機構部、巻取り長尺基材の高さ調整ロール15、巻取り部12を少なくとも有する長尺基材に液体を塗布するための装置であって、前記液体塗布機構部が、長尺基材を導入するための導入口24、長尺基材を導出するための導出口25、排気口23とを少なくとも有する筐体20と、液体供給部21、液体吐出部22からなる長尺基材に液体を塗布するための液体塗布装置であり、前記装置を用いてシランカップリング剤を塗布乾燥して処理とする、シランカップリング剤塗布方法。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid coating apparatus for obtaining a high-quality silane coupling agent-treated substrate with few foreign substances, and a liquid coating method using the apparatus. SOLUTION: An unwinding part 11 of a long base material, a height adjusting roll 14 of an unwinding long base material, a liquid coating mechanism part, a height adjusting roll 15 of a winding long base material, and a winding part 12 are provided. A device for applying a liquid to at least a long base material, wherein the liquid application mechanism unit has an introduction port 24 for introducing the long base material and an outlet 25 for leading out the long base material. A liquid coating device for applying a liquid to a long base material including a housing 20 having at least an exhaust port 23, a liquid supply section 21, and a liquid discharge section 22, and a silane coupling agent using the device. A method of applying a silane coupling agent, which comprises applying and drying. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、長尺基材に液体を塗布するための装置、および、その装置を用いて長尺基材に液体を塗布する方法に関するものであり、さらに詳しくは、ロール状長尺基材を巻き出して液体を塗布する装置に関し、メンテナンスが容易で装置内をクリーンに保つことができ、結果として高品位のシランカップリング剤処理表面を実現することができる液体塗布装置、および液体塗布方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for applying a liquid to a long base material, and a method for applying a liquid to a long base material using the apparatus, and more specifically, a roll-shaped long base material. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for unwinding and applying a liquid, and relates to a liquid applying apparatus and a liquid applying method that can easily maintain and clean the inside of the apparatus, and as a result, can realize a high-quality silane coupling agent treated surface Is.
シランカップリング剤はガラスなどの無機材料と高分子樹脂などの有機材料との界面において、両者の濡れ性、接着性などを改善するために広く用いられている。シランカップリング剤は無機材料に対する吸着力が強いと同時に、自己縮合反応を生じやすい。そのため、処理液、コート液中にて縮合物の粒子が形成され、それら粒子が塗布面、処理面での異物欠点となる場合が少なくない。 Silane coupling agents are widely used at the interface between an inorganic material such as glass and an organic material such as a polymer resin in order to improve the wettability and adhesion between the two. Silane coupling agents have a strong adsorptive power to inorganic materials and at the same time tend to cause self-condensation reactions. For this reason, condensate particles are formed in the treatment liquid and the coating liquid, and these particles often cause foreign matter defects on the coated surface and the treated surface.
かかる問題を解決するために例えば特許文献1にはシランカップリング剤を気相状態で基板に塗布する技術が開示されている。かかる手法によれば極めて薄いシランカップリング剤層を低欠点で実現することが可能となるとされている。しかしながら、この手法では、装置内部の基材以外のあらゆる個所にシランカップリング剤が付着してしまうために、長時間にわたる連続処理が難しい。 In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 discloses a technique of applying a silane coupling agent to a substrate in a gas phase state. According to this method, it is said that an extremely thin silane coupling agent layer can be realized with low defects. However, in this method, since the silane coupling agent adheres to every place other than the base material inside the apparatus, continuous treatment over a long time is difficult.
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討した結果、液体塗布装置において特定の構造を有する液体塗布装置を用いる事により、連続長尺基材に対して処理が可能で、さらに低欠点なシランカップリング剤処理が行えることを見出し、加えて本装置および方法が広く液体塗布方法全般に適用可能であることを見出し本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors can process a continuous long base material by using a liquid coating apparatus having a specific structure in the liquid coating apparatus, and further have low defects. In addition, the present inventors have found that the silane coupling agent treatment can be performed, and in addition, have found that the present apparatus and method can be widely applied to all liquid application methods.
すなわち、本発明は以下の構成からなる。
[1] 長尺基材の巻き出し部、巻き出し長尺基材の高さ調整ロール、液体塗布機構部、巻取り長尺基材の高さ調整ロール、巻取り部を少なくとも有する長尺基材に液体を塗布するための装置であって、前記液体塗布機構部は、長尺基材を導入するための導入口、長尺基材を導出するための導出口、排気口とを少なくとも有する筐体と、液体供給部、液体吐出部からなることを特長とする長尺基材に液体を塗布するための液体塗布装置。
[2] さらに合紙供給ロールを備え、液体塗布された長尺基材と合紙とを共巻きする機能を有する[1]に記載の液体塗布装置。
[3] 高さ調整機能を有する長尺基材巻き出し部、液体塗布機構部、高さ調整機能を有する長尺基材巻取り部を少なくとも有する長尺基材に液体を塗布するための装置であって、前液体記塗布機構部は長尺基材を導入するための導入口、長尺基材を導出するための導出口、排気口とを少なくとも有する筐体と、液体供給部、液体吐出部からなることを特長とする液体塗布装置。
[4] さらに合紙供給ロールを備え、液体塗布された長尺基材と合紙とを共巻きする機能を有する[3]に記載の液体塗布装置。
[5] 前記筐体の長尺基材導入口、長尺基材導出口のいずれか、または両方に、筐体外側に近接するロール対を有する事を特徴とする[1]から[4]のいずれかに記載の液体塗布装置。
なお、ここに筐体外側に近接するロール対とは、ロールと筐体のとの間隔が1mm以下となるように設置されていることを云う。これにより、塗布液から生成する蒸気、ミストなどの筐体外への漏洩を最小限に抑えることができる。
[6] 前記液体塗布機構部の長尺基材導出口より下流側において、長尺基材の液体塗布面に直接ロールが接触しないように配置されている事を特徴とする[1]から[4]のいずれかに記載の液体塗布装置。
[7] 前記液体塗布機構部を構成する筐体が、長尺基材導入孔、長尺基材導出孔を含む境界にて分割できる事を特徴とする[1]から[6]のいずれかに記載の液体塗布装置。
[8] 前記液体塗布機構部と、前記液体供給部、前記液体吐出部が、直接的に接合されていないことを特徴とする[1]から[7]のいずれかに記載の液体塗布装置。
なお、ここに「直接接合されていない」とは、溶接、融着、接着などにより一体化されていないこと、多数のネジ、ボルト等で固定されていないことを云う。蝶ネジ、蝶ナット、パッチン錠などによる固定は直接接合には含まれない。またネジないしボルトの本数が6本以下の接合も直接接合には含めない。要するに比較的簡便な手数で脱着が可能な状態であることを意味する。
[9] 前記[1]から[8]に記載の液体塗布装置を用い、長さが5m以上の長尺基材を搬送しつつ液体を塗布することを特徴とする液体塗布方法。
[10] 長尺基材を液体塗布機構部内にて水平に保った状態で搬送しつつ、液体を塗布することを特徴とする[9]に記載の液体塗布方法。
That is, the present invention has the following configuration.
[1] A long base having at least an unwinding portion of a long base material, a height adjusting roll of the unwinding long base material, a liquid application mechanism portion, a height adjusting roll of the long winding base material, and a winding portion. An apparatus for applying a liquid to a material, wherein the liquid application mechanism unit has at least an introduction port for introducing a long substrate, a discharge port for deriving the long substrate, and an exhaust port. A liquid application apparatus for applying a liquid to a long base material comprising a casing, a liquid supply part, and a liquid discharge part.
[2] The liquid coating apparatus according to [1], further including a slip sheet supply roll and having a function of winding the liquid-coated long base material and the slip sheet together.
[3] An apparatus for applying a liquid to a long base material having at least a long base material unwinding part having a height adjusting function, a liquid application mechanism part, and a long base material winding part having a height adjusting function The pre-liquid application mechanism unit includes a housing having at least an introduction port for introducing a long substrate, a discharge port for deriving the long substrate, and an exhaust port, a liquid supply unit, a liquid A liquid applicator characterized by comprising a discharge unit.
[4] The liquid coating apparatus according to [3], further including a slip paper supply roll and having a function of co-winding the liquid-coated long base material and the slip sheet.
[5] [1] to [4], characterized in that either or both of the long base material introduction port and the long base material outlet port of the housing have a roll pair close to the outside of the housing. The liquid coating apparatus according to any one of the above.
Here, the pair of rolls close to the outside of the casing means that the gap between the roll and the casing is set to be 1 mm or less. Thereby, it is possible to minimize leakage of steam, mist and the like generated from the coating liquid to the outside of the housing.
[6] From [1] to [1], the roll is disposed so as not to directly contact the liquid application surface of the long base material on the downstream side of the long base material outlet of the liquid application mechanism. 4] The liquid coating apparatus according to any one of the above.
[7] Any one of [1] to [6], wherein the casing constituting the liquid application mechanism section can be divided at a boundary including a long base material introduction hole and a long base material lead hole. The liquid coating apparatus according to 1.
[8] The liquid application apparatus according to any one of [1] to [7], wherein the liquid application mechanism unit, the liquid supply unit, and the liquid discharge unit are not directly joined.
Here, “not directly joined” means that they are not integrated by welding, fusion, bonding, or the like, and are not fixed by a large number of screws, bolts, or the like. Fixing with a wing screw, wing nut, patchon lock, etc. is not included in direct joining. In addition, the joining in which the number of screws or bolts is 6 or less is not included in the direct joining. In short, it means that it can be detached with a relatively simple work.
[9] A liquid application method using the liquid application apparatus according to any one of [1] to [8], wherein the liquid is applied while a long substrate having a length of 5 m or more is conveyed.
[10] The liquid application method according to [9], wherein the liquid is applied while the long base material is transported in a state of being kept horizontal in the liquid application mechanism.
本発明ではさらに以下の構成を有することが好ましい。
[11] 長尺基材の処理量があらかじめ定めた積算塗布面積に達するか、または、液体塗布装置の運転時間があらかじめ定めた時間に達するか、いずれかの条件を満たした場合に液体塗布機構を分割して清掃を行う事を特徴とする[9]または[10]に記載の液体塗布方法。
[12] 前記[1]から[11]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法において、扱う液体が、液状シランカップリング剤、またはシランカップリング剤を少なくとも0.1質量%以上含有する溶液である事を特徴とする[1]から[11]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法
[13] 前記ランカップリング剤を少なくとも0.1質量%以上含有する溶液が溶媒として水、炭素数が8以下の一価のアルコール、炭素数が4以下の二価のアルコールから選択される少なくとも一種以上の液体であることを特徴とする[1]から[12]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法。
[14] 前記長尺基材が、厚さ1μm以上、500μm以下の高分子フィルムからなる長尺基材であることを特徴とする[1]から[13]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法。
[15] 液体塗布装置の長尺基材導出孔から長尺基材巻き取り部との間に乾燥ゾーンを有する事を特徴とする[1]から[14]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法。
The present invention preferably further has the following configuration.
[11] The liquid application mechanism when the processing amount of the long base material reaches a predetermined integrated application area, or the operation time of the liquid application apparatus reaches a predetermined time, or satisfies any of the conditions. The liquid application method according to [9] or [10], wherein the cleaning is performed by dividing the liquid.
[12] In the liquid coating apparatus or the liquid coating method according to any one of [1] to [11], the liquid to be handled contains at least 0.1% by mass or more of a liquid silane coupling agent or a silane coupling agent. The liquid coating apparatus or the liquid coating method according to any one of [1] to [11], wherein the solution containing at least 0.1% by mass of the run coupling agent is a solvent. Any one of [1] to [12], wherein the liquid is at least one liquid selected from water, monohydric alcohols having 8 or less carbon atoms, and dihydric alcohols having 4 or less carbon atoms A liquid coating apparatus or a liquid coating method according to claim 1.
[14] The liquid coating apparatus according to any one of [1] to [13], wherein the long base material is a long base material made of a polymer film having a thickness of 1 μm to 500 μm. Or liquid application method.
[15] The liquid coating apparatus according to any one of [1] to [14], wherein a drying zone is provided between the long base material outlet hole of the liquid coating apparatus and the long base material winding portion. Or liquid application method.
本発明ではさらに下記の構成を有する事が好ましい。
[16] 長尺基材巻出部と液体塗布装置の長尺基材導入孔との間に、大気圧プラズマ処理装置によりドライ洗浄ゾーンを有する事を特徴とする[1]から[15]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法。
[17] 長尺基材巻出部と液体塗布装置の長尺基材導入孔との間に、UVオゾン処理装置によるドライ洗浄ゾーンを有する事を特徴とする[1]から[16]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法。
[18] 前記長尺基材が幅240mm以上、長さが10m以上の長尺の高分子フィルムからなる長尺基材である事を特徴とする[1]から[17]のいずれかに記載の液体塗布装置ないし液体塗布方法。
The present invention preferably further has the following configuration.
[16] From [1] to [15], characterized in that a dry cleaning zone is provided by an atmospheric pressure plasma treatment apparatus between the long base material unwinding portion and the long base material introduction hole of the liquid coating apparatus. The liquid coating apparatus or liquid coating method according to any one of the above.
[17] Any one of [1] to [16], wherein a dry cleaning zone by a UV ozone treatment device is provided between the long base material unwinding portion and the long base material introduction hole of the liquid coating apparatus. A liquid coating apparatus or a liquid coating method according to claim 1.
[18] Any one of [1] to [17], wherein the long base material is a long base material made of a long polymer film having a width of 240 mm or more and a length of 10 m or more. Liquid application apparatus or liquid application method.
本発明の液体塗布装置は、塗布機構部の分解清掃やメンテナンスが、装置に長尺基材を通反したままで行う事が出来るため、高頻度で装置のクリーニングが可能である。そのため、シランカップリング剤のような自己縮合反応性を有し、反応によりゲルや異物が生成しやすい液体塗布においても、頻繁にクリーニングが可能であるため、結果として突起欠点などの少ない高品位な液体塗布が可能となる。本発明ではシランカップリング剤処理液を本発明の液体塗布装置にて基剤に塗布し、乾燥するプロセスをシランカップリング剤処理または単に処理という。
本発明では基材へのシランカップリング剤吸着を阻害しないためにも基材表面は清浄であることが好ましい。かかる清浄性は大気圧プラズマ洗浄、あるいはUVオゾン洗浄にて実現する事ができる。
In the liquid coating apparatus of the present invention, since the disassembly cleaning and maintenance of the coating mechanism can be performed while the long base material is kept away from the apparatus, the apparatus can be cleaned frequently. For this reason, it has high self-condensation reactivity like a silane coupling agent, and can be cleaned frequently even in liquid applications where gels and foreign substances are easily generated by the reaction. Liquid application is possible. In the present invention, a process in which a silane coupling agent treatment liquid is applied to a base by the liquid coating apparatus of the present invention and dried is referred to as silane coupling agent treatment or simply treatment.
In the present invention, the surface of the substrate is preferably clean so as not to inhibit adsorption of the silane coupling agent to the substrate. Such cleanliness can be realized by atmospheric pressure plasma cleaning or UV ozone cleaning.
本発明ではかかる処理方法を用いる事により、シランカップリング剤を長尺基材に塗布し、無機基板とラミネートして積層体を作成する際に生じるブリスター欠点数を大幅に低減することが可能となる。 In the present invention, by using such a processing method, it is possible to significantly reduce the number of blister defects caused when a silane coupling agent is applied to a long base material and laminated with an inorganic substrate to form a laminate. Become.
さらに、本発明によれば、前記方法によりラミネートされた積層体の無機基板と長尺高分子フィルムの高分子フィルム面に薄膜技術ないしは印刷技術を用いた微細加工を行い、電子デバイスやMEMSデバイスを形成、その後に高分子フィルムごと無機基板から剥離することで、高分子フィルムを基材としたフレキシブルデバイスを形成することができる。 Furthermore, according to the present invention, an electronic device or a MEMS device is obtained by performing fine processing using a thin film technique or a printing technique on the inorganic substrate of the laminate and the polymer film surface of the long polymer film laminated by the above method. By forming and then peeling together with the polymer film from the inorganic substrate, a flexible device based on the polymer film can be formed.
本発明において、高耐熱性を有する長尺高分子フィルムを用いれば、耐熱性に劣る接着剤や粘着剤を用いることなく無機基板と長尺高分子フィルムとを貼り合わせが可能であり、例えば180℃以上といった高温が必要な場合であっても長尺高分子フィルム上に機能素子を形成することができる。一般に半導体、誘電体等は、高温で形成した方が膜質の良い薄膜が得られるため、より高性能な電子デバイスの形成が期待できる。従って、本発明の長尺高分子フィルム積層基板を用いれば、誘電体素子、半導体素子、MEMS素子、ディスプレイ素子、発光素子、光電変換素子、圧電変換素子、熱電変換素子等の電子デバイスが長尺高分子フィルム上に形成したフレキシブル電子デバイスの製造に有用である。 In the present invention, if a long polymer film having high heat resistance is used, it is possible to bond the inorganic substrate and the long polymer film without using an adhesive or pressure-sensitive adhesive having poor heat resistance. Even when a high temperature such as ° C. or higher is required, a functional element can be formed on a long polymer film. In general, semiconductors, dielectrics, and the like can be expected to form higher-performance electronic devices because a thin film with better film quality is obtained when formed at a high temperature. Accordingly, when the long polymer film laminated substrate of the present invention is used, electronic devices such as dielectric elements, semiconductor elements, MEMS elements, display elements, light emitting elements, photoelectric conversion elements, piezoelectric conversion elements, thermoelectric conversion elements are long. This is useful for manufacturing flexible electronic devices formed on polymer films.
以下、本発明の液体塗布装置を図を用いて説明する。図1は、本発明の液体塗布装置の態様の一例を示す概略図である。
長尺基材は、長尺基材巻出し部11から供給され、巻き出し長尺基材の高さ調整ロール14を経て、液体塗布機構部の長尺基材導入孔24に導かれる。ここに液体塗布機構部は少なくとも排気口23を有する筐体20、液供給部21、液体吐出部22から構成される。筐体内に導かれた長尺高分子フィルムは、液体塗布され、長尺基材導出孔25から巻取り長尺基材の高さ調整ロール15を経て、好ましくは合紙供給ロール13から供給される合紙とともに長尺基材巻取り部12にて巻き取られる。
Hereinafter, the liquid coating apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment of the liquid coating apparatus of the present invention.
The long base material is supplied from the long base material unwinding section 11 and guided to the long base material introduction hole 24 of the liquid application mechanism section through the unwinding long base material height adjusting roll 14. Here, the liquid application mechanism unit includes at least a casing 20 having an exhaust port 23, a liquid supply unit 21, and a liquid discharge unit 22. The long polymer film introduced into the casing is applied with a liquid, and is taken up from the long base material outlet hole 25, passed through the height adjusting roll 15 of the long base material, and preferably supplied from the slip paper supply roll 13. Together with the interleaving paper, it is wound up by the long base material winding unit 12.
図2は、本発明の液体塗布装置の態様の一例を示す概略図である。本例では、高さ調整ロールを用いず、長尺基材巻出し部11、長尺基材巻き取り部12が各々独自に高さ調整機能を有する。 FIG. 2 is a schematic view showing an example of an embodiment of the liquid coating apparatus of the present invention. In this example, the long base material unwinding part 11 and the long base material winding part 12 each independently have a height adjusting function without using a height adjusting roll.
図3は、本発明の液体塗布装置の態様の一例を示す概略図である。本例では、液体塗布機構部の長尺基材導入孔と長尺基材導出行為近接して、それぞれ一対の密閉ロール16が設置され、液体塗布機構部の筐体からの塗布する液体に起因する蒸気、ガス、ミストなどの外界への漏出を防止する。 FIG. 3 is a schematic view showing an example of an aspect of the liquid coating apparatus of the present invention. In this example, a pair of sealing rolls 16 are installed in the vicinity of the long base material introduction hole of the liquid application mechanism portion and the long base material lead-out action, respectively, resulting from the liquid to be applied from the casing of the liquid application mechanism portion. Prevent leakage of steam, gas, mist, etc. to the outside world.
図4は、本発明の液体塗布装置の態様の一例を示す概略図である。本例では、図2に相当する装置構成の外側にさらに減圧孔32を有する減圧容器31を備え、液体塗布機構部からの、塗布する液体に起因する蒸気、ガス、ミストなどの外界への漏出を防止する。 FIG. 4 is a schematic view showing an example of an aspect of the liquid coating apparatus of the present invention. In this example, a decompression vessel 31 having a decompression hole 32 is further provided outside the apparatus configuration corresponding to FIG. 2, and leakage of vapor, gas, mist, and the like caused by the liquid to be applied to the outside from the liquid application mechanism unit. To prevent.
本発明では、長尺高分子フィルムの液体塗布機構部からの導出後に乾燥工程を設け、シランカップリング剤処理長尺基材の製造方法とすることができる。乾燥はクリーンエアによる風乾、あるいは加熱乾燥、赤外線加熱による乾燥などを利用し、さらに複数の乾燥方法を組み合わせて用いる事ができる。
本発明において基材に長尺高分子フィルムを用いた場合には、長尺高分子フィルムの含水率が好ましくは0.3質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以下、なお好ましくは0.08質量%以下となるまで乾燥させることが好ましい。長尺高分子フィルムに必要以上に水分が残存するとブリスター欠点が発生しやすくなる。含水率の制御は特に長尺高分子フィルムとしてアラミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルムを用いた場合に重要である。
In this invention, a drying process can be provided after derivation | leading-out from the liquid application | coating mechanism part of a long polymer film, and it can be set as the manufacturing method of a silane coupling agent process long base material. Drying uses air drying with clean air, heat drying, drying by infrared heating, or the like, and a plurality of drying methods can be used in combination.
In the present invention, when a long polymer film is used as the substrate, the water content of the long polymer film is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less, and still more preferably 0. It is preferable to dry until it becomes 0.08 mass% or less. If moisture remains in the long polymer film more than necessary, blister defects are likely to occur. Control of moisture content is particularly important when an aramid film, polyimide film, or polyamideimide film is used as the long polymer film.
本発明では、長尺高分子フィルムを大気圧プラズマ処理装置によりドライ洗浄した後に本発明の液体塗布機構に導入することが好ましい。本発明では基材をUVオゾン照射装置によりドライ洗浄した後に液体塗布を行う事が好ましい。ここにUVオゾン処理装置とは大気中にて波長が300nm以下の紫外線を基材に照射すると同時に、UV光源近傍で発生するオゾンに基材を暴露する処理装置である。 In the present invention, it is preferable to introduce the long polymer film into the liquid coating mechanism of the present invention after dry-cleaning it with an atmospheric pressure plasma processing apparatus. In the present invention, it is preferable to apply the liquid after dry-cleaning the substrate with a UV ozone irradiation apparatus. Here, the UV ozone treatment device is a treatment device that irradiates the substrate with ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm or less in the atmosphere and simultaneously exposes the substrate to ozone generated in the vicinity of the UV light source.
本発明では、基材をウェット洗浄した後に、本発明の装置による液体塗布を行う事ができる。ここにウェット洗浄とは液状の洗浄溶媒にて基材を洗浄することを意味し、洗浄溶媒としては一般公知の界面活性剤を含む洗浄溶媒、有機溶剤を主体とする洗浄溶媒、水とアルコールを主成分とする洗浄溶媒、アルカリ性を示す水性洗浄溶媒、アルカリ金属の水酸化物または炭酸塩を含む洗浄溶媒、アンモニアまたは尿素を含む洗浄溶媒、第一級アンモニウム塩を含む洗浄溶媒、第二級アンモニウム塩を含む洗浄溶媒、第三級アンモニウム塩を含む洗浄溶媒、第四級アンモニウム塩を含む洗浄溶媒などを用いる事ができる。洗浄溶媒に含まれるアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンの濃度は、0.02〜8。0質量%が好ましい。 In the present invention, the liquid can be applied by the apparatus of the present invention after wet cleaning of the substrate. Here, wet cleaning means that the substrate is cleaned with a liquid cleaning solvent. As the cleaning solvent, a cleaning solvent containing a generally known surfactant, a cleaning solvent mainly composed of an organic solvent, water and alcohol are used. Cleaning solvent containing main component, aqueous cleaning solvent showing alkalinity, cleaning solvent containing alkali metal hydroxide or carbonate, cleaning solvent containing ammonia or urea, cleaning solvent containing primary ammonium salt, secondary ammonium A washing solvent containing a salt, a washing solvent containing a tertiary ammonium salt, a washing solvent containing a quaternary ammonium salt, and the like can be used. The concentration of alkali metal ions or ammonium ions contained in the cleaning solvent is preferably 0.02 to 8.0% by mass.
本発明では基材に本発明の液体塗布によりシランカップリング剤溶液の塗布と乾燥を実施した後に、基材の少なくとも一部に大気圧プラズマ処理またはUVオゾン照射処理を行う事ができる。特に基材がシート状、フィルム状、板状、基板上である場合に表裏の処理に差を付けたい場合にかかる後処理が有効である。 In the present invention, after applying and drying the silane coupling agent solution on the base material by the liquid application of the present invention, at least a part of the base material can be subjected to atmospheric pressure plasma treatment or UV ozone irradiation treatment. In particular, when the base material is in the form of a sheet, film, plate, or substrate, post-processing is effective when it is desired to make a difference between the front and back processing.
本発明ではかかる液体塗布方法を用いたシランカップリング剤処理を、基材として無機基板あるいは長尺高分子フィルム、または無機基板と長尺高分子フィルムの両方に行い、無機基板と長尺高分子フィルムをラミネートすることにより、欠点の少ない長尺高分子フィルムと無機基板の積層体を得ることができる。 In the present invention, the silane coupling agent treatment using such a liquid coating method is performed on an inorganic substrate or a long polymer film, or both an inorganic substrate and a long polymer film as a base material. By laminating the film, a laminate of a long polymer film and an inorganic substrate with few defects can be obtained.
本発明の無機基板としては、例えば、ガラス基板、セラミック板、半導体ウエハ、金属板等を例示できる。またガラス基板、セラミック板、半導体ウエハ、金属板から選択される2種以上が積層された複合基板も使用できる。さらにガラス、セラミック、金属から選択される一種以上の材料が、他の無機材料中ないし有機材料中に粉体的に分散している複合体を例示できる。さらにガラス、セラミック、金属から選択される一種以上の繊維状物が他の無機材料中、ないし有機材料中に複合化された繊維強化コンポジット構造を有する基板材料などを例示することができる。 Examples of the inorganic substrate of the present invention include a glass substrate, a ceramic plate, a semiconductor wafer, and a metal plate. A composite substrate in which two or more selected from a glass substrate, a ceramic plate, a semiconductor wafer, and a metal plate are laminated can also be used. Furthermore, a composite in which one or more materials selected from glass, ceramic, and metal are dispersed in powder form in other inorganic or organic materials can be exemplified. Further examples include a substrate material having a fiber-reinforced composite structure in which one or more kinds of fibrous materials selected from glass, ceramic, and metal are combined in another inorganic material or an organic material.
本発明における長尺高分子フィルムとは、PET、PEN、PBT等のポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリイミドベンゾチアゾールフィルム、ポリイミドベンゾオキサゾールフィルム、ポリイミドベンゾイミダゾールフィルム、ポリベンゾオキサゾールフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム等を用いることができる。
本発明では0.1平方メートル以上の面積を有するシート状の長尺高分子フィルムを用いる事ができる。また、本発明では幅240mm以上、長さが10m以上の長尺フィルムの形態の長尺高分子フィルムを用いる事ができる。大面積の基材を用いた方が生産性の点で優位である。が一方で大面積であると確率的に欠点が生じやすく、製品の収率が伸びにくい。しかしながら本発明の処理方法では欠点発生頻度が非常に低いために、大面積の基材を有効に利用することができる。
The long polymer film in the present invention is a polyester film such as PET, PEN, PBT, polyamide film, polyimide film, polyimide benzothiazole film, polyimide benzoxazole film, polyimide benzimidazole film, polybenzoxazole film, polyethersulfone. A film, a polyamideimide film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polyvinyl chloride film, a polyvinylidene chloride film, or the like can be used.
In the present invention, a sheet-like long polymer film having an area of 0.1 square meters or more can be used. In the present invention, a long polymer film in the form of a long film having a width of 240 mm or more and a length of 10 m or more can be used. The use of a large-area substrate is advantageous in terms of productivity. On the other hand, if the area is large, defects are likely to occur stochastically and the yield of the product is difficult to increase. However, in the treatment method of the present invention, since the frequency of occurrence of defects is very low, a large-area substrate can be used effectively.
本発明では長尺基材としてフレキシブルガラスを用いる事ができる。ここにフレキシブルガラスとは、厚さが5μm以上200μm以下の薄ガラスで有り、高分子フィルムの如くフレキシブル性を有し、ロール状に巻き取ることができるガラスである。フレキシブルガラスとしては、ハンドリング性および割れた際の飛散防止性など安全性のために片面に高分子フィルムを貼り合わせたフレキシブルガラスを用いても良い。 In the present invention, flexible glass can be used as the long substrate. Here, the flexible glass is a thin glass having a thickness of 5 μm or more and 200 μm or less, and has flexibility such as a polymer film and can be wound in a roll shape. As flexible glass, you may use the flexible glass which bonded the polymer film on the single side | surface for safety, such as handling property and the prevention of scattering at the time of a crack.
本発明では塗布液としてシランカップリング処理液を用いる事ができる。本発明におけるシランカップリング剤処理液とは、液状のシランカップリング剤ないしはシランカップリング剤を0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは2質量%以上含有する溶液である。
本発明ではシランカップリング剤処理液の温度を−18℃以上、40℃以下に調整して基材と接触させることが好ましい。シランカップリング剤処理液の温度は−15℃以上が好ましく、−10℃以上がさらに好ましく、−5℃以上がなお好ましい。またシランカップリング剤処理液の温度の上限は33℃以下が好ましく。24℃以下がなお好ましく、18℃以下がなおさらに好ましい。
温度が所定の範囲を超えるとシランカップリング剤の活性度が上がり、処理液中にてシランカップリング剤の縮合反応が進み、凝集物が生じやすくなり、また縮合が進むとシラノール基の濃度が下がりカップリング効果が低下する。しょりおんどが化学活性の観点からは低い方が好ましいが、零度を下回ると溶媒として純水を使うことが困難になる。この場合、アルコール系の溶媒を用いるか、水を含んだ混合溶媒として溶媒の凝固点を下げて使用することができる。もちろん複数の水以外の溶媒を単独または混合して用いても良い。
In the present invention, a silane coupling treatment liquid can be used as the coating liquid. The silane coupling agent treatment liquid in the present invention is a solution containing a liquid silane coupling agent or a silane coupling agent in an amount of 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 2% by mass or more. It is.
In this invention, it is preferable to adjust the temperature of a silane coupling agent processing liquid to -18 degreeC or more and 40 degrees C or less, and to make it contact with a base material. The temperature of the silane coupling agent treatment liquid is preferably −15 ° C. or higher, more preferably −10 ° C. or higher, and still more preferably −5 ° C. or higher. The upper limit of the temperature of the silane coupling agent treatment liquid is preferably 33 ° C. or lower. 24 ° C. or lower is more preferable, and 18 ° C. or lower is still more preferable.
When the temperature exceeds a predetermined range, the activity of the silane coupling agent increases, the condensation reaction of the silane coupling agent proceeds in the treatment liquid, and agglomerates are likely to occur, and when the condensation proceeds, the concentration of silanol groups increases. Lowering coupling effect is reduced. From the viewpoint of chemical activity, the lower one is preferable, but if it is below zero, it becomes difficult to use pure water as a solvent. In this case, an alcohol-based solvent can be used, or a mixed solvent containing water can be used with the freezing point of the solvent lowered. Of course, a plurality of solvents other than water may be used alone or in combination.
本発明において用いる事ができるシランカップリング剤としては、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、クロロメチルフェネチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェネチルトリメトキシシラン、アミノフェニルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンなどが挙げられる。 Examples of the silane coupling agent that can be used in the present invention include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- 2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, vinyl Trichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinylto Ethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p -Styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxy Silane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3- Lolopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, tris- (3-trimethoxysilylpropyl) Examples include isocyanurate, chloromethylphenethyltrimethoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane, aminophenethyltrimethoxysilane, aminophenylaminomethylphenethyltrimethoxysilane, and hexamethyldisilazane.
本発明で用いることのできるシランカップリング剤としては、上記のほかにn−プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、2−シアノエチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、ジアセトキシジメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ドデシルリクロロシラン、ドデシルトリメトキシラン、エチルトリクロロシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリクロロシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、トリエトキシエチルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリメトキシメチルシラン、トリメトキシフェニルシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ペンチルトリクロロシラン、トリアセトキシメチルシラン、トリクロロヘキシルシラン、トリクロロメチルシラン、トリクロロオクタデシルシラン、トリクロロプロピルシラン、トリクロロテトラデシルシラン、トリメトキシプロピルシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリクロロビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、トリクロロ−2−シアノエチルシラン、ジエトキシ(3−グリシジルオキシプロピル)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、などを使用することもできる。 In addition to the above, the silane coupling agent that can be used in the present invention includes n-propyltrimethoxysilane, butyltrichlorosilane, 2-cyanoethyltriethoxysilane, cyclohexyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, diacetoxydimethylsilane, di-silane. Ethoxydimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, dimethoxydiphenylsilane, dimethoxymethylphenylsilane, dodecyltrichlorosilane, dodecyltrimethoxysilane, ethyltrichlorosilane, hexyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, n-octyltrichlorosilane , N-octyltriethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, triethoxyethylsilane, triethoxymethylsilane Trimethoxymethylsilane, trimethoxyphenylsilane, pentyltriethoxysilane, pentyltrichlorosilane, triacetoxymethylsilane, trichlorohexylsilane, trichloromethylsilane, trichlorooctadecylsilane, trichloropropylsilane, trichlorotetradecylsilane, trimethoxypropylsilane, Allyltrichlorosilane, allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, dimethoxymethylvinylsilane, trichlorovinylsilane, triethoxyvinylsilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, trichloro-2-cyanoethylsilane, diethoxy (3- Glycidyloxypropyl) methylsilane, 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) Chirushiran, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, and the like may also be used.
また、シランカップリング剤の中に他のアルコキシラン類、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどを適宜加えても良い。また、シランカップリング剤の中に他のアルコキシラン類、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどを適宜加えた場合、あるいは、加えない場合も含めて、混合、加熱操作を加えて、反応を若干進めてから、使用しても良い。 Further, other alkoxysilanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane may be appropriately added to the silane coupling agent. In addition, when other alkoxylanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, etc. are added to the silane coupling agent as appropriate or not, mixing and heating operations are added to slightly react. It may be used after it has been advanced.
かかるシランカップリング剤の中で、本発明にて好ましく用いられるシランカップリング剤はカップリング剤の、一分子あたりに一個の珪素原子を有する化学構造のシランカップリング剤が好ましい。
本発明では、特に好ましいシランカップリング剤としては、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェネチルトリメトキシシラン、アミノフェニルアミノメチルフェネチルトリメトキシシランなどが挙げられる。プロセスで特に高い耐熱性が要求される場合、Siとアミノ基の間を芳香族基でつないだものが望ましい。
なお本発明では必要に応じて、リン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等を併用しても良い。
Among such silane coupling agents, the silane coupling agent preferably used in the present invention is preferably a silane coupling agent having a chemical structure having one silicon atom per molecule of the coupling agent.
In the present invention, particularly preferred silane coupling agents include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2. -(Aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, aminophenyl Trimethoxysilane, aminophenethyltrimethoxysilane Emissions, such as aminophenyl aminomethyl phenethyltrimethoxysilane the like. In the case where particularly high heat resistance is required in the process, it is desirable to use an aromatic group between Si and an amino group.
In the present invention, if necessary, a phosphorus coupling agent, a titanate coupling agent, or the like may be used in combination.
本発明におけるシランカップリング剤溶液の溶媒は、水、炭素数が8以下の一価のアルコール、炭素数が4以下の二価のアルコールから選択される少なくとも一種以上の液体であることがこのましい。より好ましくは、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、水から選択される一種以上の溶媒である事が好ましい。本発明では2種以上の溶媒からなる混合溶媒を用いる事ができる。本発明では水とアルコールの混合溶媒、水とエチレングリコールまたはプロピレングリコールとの混合溶媒、さらに水、炭素数が3以下のアルコール、炭素数が3以下のジオールの混合溶媒の使用が好ましい。 The solvent of the silane coupling agent solution in the present invention is preferably at least one liquid selected from water, a monohydric alcohol having 8 or less carbon atoms, and a dihydric alcohol having 4 or less carbon atoms. Yes. More preferably, the solvent is one or more solvents selected from methanol, ethanol, normal propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, and water. In the present invention, a mixed solvent composed of two or more kinds of solvents can be used. In the present invention, it is preferable to use a mixed solvent of water and alcohol, a mixed solvent of water and ethylene glycol or propylene glycol, water, an alcohol having 3 or less carbon atoms, and a diol having 3 or less carbon atoms.
本発明のシランカップリング剤処理を行って得られた長尺高分子フィルムと基材を用いた積層体は、ブリスター欠点数が極めて少なく、微細な構造を有する電子デバイスの基板として有用に用いる事ができる。本発明では積層体の基材の一方にポリイミドフィルムを用い、ポリイミドフィルムと無機基板の少なくともどちらか一方にシランカップリング剤処理を行って積層体とし、ポリイミドフィルム上に電子デバイスなどを形成した後にポリイミドフィルムと無機基板を剥離することにより、ポリイミドフィルムを基板としたフレキシブルな電子デバイスを得ることができる。 The laminate using the long polymer film and the base material obtained by the treatment with the silane coupling agent of the present invention has an extremely small number of blister defects and is useful as a substrate for an electronic device having a fine structure. Can do. In the present invention, a polyimide film is used as one of the base materials of the laminate, and at least one of the polyimide film and the inorganic substrate is treated with a silane coupling agent to form a laminate, and after an electronic device or the like is formed on the polyimide film By peeling the polyimide film and the inorganic substrate, a flexible electronic device using the polyimide film as the substrate can be obtained.
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではない。以下の実施例における物性の評価方法は下記の通りである。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples. The physical property evaluation methods in the following examples are as follows.
<接着強度>
積層体の無機基板と高分子フィルム(ポリイミドフィルム)との接着強度(180度剥離強度)は、JIS C6471に記載の180度剥離法に従い、下記条件で測定した。
装置名 : 島津製作所社製「オートグラフ(登録商標)AG−IS」
測定温度 : 室温
剥離速度 : 50mm/分
雰囲気 : 大気
測定サンプル幅 : 10mm
なお、測定は、積層体作製直後と、イナートオーブン中にて500℃10分間の熱処理後について行った。測定数N=5とし、平均値を求めた。
<Adhesive strength>
The adhesive strength (180 degree peel strength) between the inorganic substrate of the laminate and the polymer film (polyimide film) was measured under the following conditions in accordance with the 180 degree peel method described in JIS C6471.
Device name: “Autograph (registered trademark) AG-IS” manufactured by Shimadzu Corporation
Measurement temperature: Room temperature Peeling speed: 50 mm / min Atmosphere: Atmosphere Measurement sample width: 10 mm
Note that the measurement was performed immediately after the laminate was manufactured and after heat treatment at 500 ° C. for 10 minutes in an inert oven. The number of measurements was N = 5, and the average value was obtained.
<異物数>
シランカップリング剤処理面の顕微鏡観察により、30μm以上の異物の個数を計数し、平方メートル当たりの個数に換算した。
<ブリスター数>
積層体において直径0.2mm以上のブリスターの個数を計数し,平方メートルあたりの個数に換算した。なおブリスターとは長尺高分子フィルムと無機基板の間に空隙が生じるタイプの欠点であり、ウキ、気泡、バブル等と呼ばれることがある。
<長尺高分子フィルムの含水率>
乾燥処理後の長尺高分子フィルムを100mm×100mmに切断し、初期の質量W0を測定し、次いで200℃にて10分間加熱処理した後の質量Whを測定し、
含水率(質量%)=100×(W0−Wh)/W0
にて含水率を求めた。
<Number of foreign objects>
The number of foreign matters of 30 μm or more was counted by microscopic observation of the silane coupling agent treated surface and converted into the number per square meter.
<Number of blisters>
The number of blisters with a diameter of 0.2 mm or more in the laminate was counted and converted to the number per square meter. A blister is a type of defect in which a gap is formed between a long polymer film and an inorganic substrate, and is sometimes referred to as “uki”, “bubble”, or “bubble”.
<Water content of long polymer film>
The long polymer film after the drying treatment is cut into 100 mm × 100 mm, the initial mass W0 is measured, and then the mass Wh after heat treatment at 200 ° C. for 10 minutes is measured.
Moisture content (mass%) = 100 × (W0−Wh) / W0
The water content was determined at
<実施例/比較例>
シランカップリング剤として3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製「KBE−603」)をイソプロパノール(IPA)よって1.0質量%に希釈したシランカップリング剤希釈液を処理液として調製した。
基材として長尺高分子フィルムであるポリイミドフィルム、および厚さ50μmのフレキシブルガラス(片面保護フィルム付き)(日本電気硝子株式会社製)を用い、表1に示す装置、処理液(塗布液体)を用い、条件により本発明の液体塗布装置を用いたシランカップリング剤処理フィルムを得た。得られたシランカップリング剤処理フィルムの含水率を測定し結果を表1に示した。
なお、塗布実験中、フィルム基材の処理面積(塗布面積)の積算が20平方m毎に、液塗布機構部の筐体を分割して取り外し、高圧水にて洗浄処理を行った。
<Example / comparative example>
A silane coupling agent diluted solution obtained by diluting 3-aminopropyltrimethoxysilane (“KBE-603” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a silane coupling agent to 1.0% by mass with isopropanol (IPA) was prepared as a treatment liquid. .
Using a polyimide film, which is a long polymer film, and a flexible glass (with a single-sided protective film) (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) as a base material, the apparatus shown in Table 1 and the treatment liquid (coating liquid) Depending on conditions, a silane coupling agent-treated film using the liquid coating apparatus of the present invention was obtained. The moisture content of the obtained silane coupling agent-treated film was measured, and the results are shown in Table 1.
In addition, during the application experiment, the housing of the liquid application mechanism unit was divided and removed every 20 square meters in total of the processing area (application area) of the film base material, and washed with high-pressure water.
得られたシランカップリング剤処理フィルムから、360mm×460mmの長方形をカットし、UVオゾン処理を行ったガラス基板(370mm×470mm)に、周囲から5mm離すように配置してラミネーター(クライムプロダクツ社製SE650nH)を用いて仮ラミネートし、仮ラミネート積層体を得た。ラミネート条件は、処理基板側温度100℃、ラミネート時のロール圧力5kg/cm2、ロール速度5mm/秒とした。仮ラミネート後のポリイミドフィルムはフィルムの自重では剥がれないが、フィルム端部を引っ掻くと簡単に剥がれる程度の接着性であった。その後、得られた仮ラミネート積層体をクリーンオーブンに入れ、200℃にて30分間加熱した後、室温まで放冷して、長尺高分子フィルム(ポリイミドフィルム)とガラス基板の積層体を得た。同一の操作を行い、積層体5枚を得て、全ての積層体についてブリスター個数を計数し、平方メートルあたりに換算し、ブリスター密度とし、結果を表1に示した。 A 360 mm × 460 mm rectangle was cut from the obtained silane coupling agent-treated film, and placed on a glass substrate (370 mm × 470 mm) subjected to UV ozone treatment so as to be separated from the surroundings by 5 mm. SE650nH) was temporarily laminated to obtain a temporary laminated laminate. Lamination conditions were a processing substrate side temperature of 100 ° C., a roll pressure of 5 kg / cm 2 during lamination, and a roll speed of 5 mm / sec. The polyimide film after temporary lamination did not peel off due to its own weight, but had such adhesiveness that it was easily peeled off when the film edge was scratched. Thereafter, the obtained temporary laminate laminate was put in a clean oven, heated at 200 ° C. for 30 minutes, and then allowed to cool to room temperature to obtain a laminate of a long polymer film (polyimide film) and a glass substrate. . The same operation was performed to obtain 5 laminates, and the number of blisters for all laminates was counted, converted to per square meter, and set as the blister density. The results are shown in Table 1.
以下、表1に示す基材、処理装置、条件により順次実験を行い、得られた基材の特性について評価した。結果を表1に示す。
なお、表1中の略語などの意味するところは以下のとおりである。
ポリイミドフィルム1:東洋紡株式会社製 XENOMAX−F38LR
ポリイミドフィルム2:宇部興産株式会社製 UPILEX 25S
フレキシブルガラス(片面保護フィルム付き):日本電気硝子株式会社製
SCA:シランカップリング剤
KBM−603:3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製「KBM−603」)
KBE−903:3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製「KBE−903」)
IPA:イソプロパノール
ETOH:エタノール
MEOH:メタノール
水/MEOH:水対メタノール=50/50(質量比)の混合溶媒
ラミネート基材:処理基材に対してラミネートする相手側の基材
ガラス板:コーニング社製液晶ディスプレイ用基板ガラス
PIフィルム:ポリイミドフィルム1
Hereinafter, experiments were sequentially performed using the base material, processing apparatus, and conditions shown in Table 1, and the characteristics of the obtained base material were evaluated. The results are shown in Table 1.
The meanings of abbreviations in Table 1 are as follows.
Polyimide film 1: XENOMAX-F38LR manufactured by Toyobo Co., Ltd.
Polyimide film 2: UPILEX 25S manufactured by Ube Industries, Ltd.
Flexible glass (with single-sided protective film): manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.
SCA: Silane coupling agent KBM-603: 3-aminopropyltrimethoxysilane (“KBM-603” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
KBE-903: 3-aminopropyltrimethoxysilane (“KBE-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
IPA: Isopropanol ETOH: Ethanol MEOH: Methanol Water / MEOH: Mixed solvent of water / methanol = 50/50 (mass ratio) Laminate base material: Substrate on the other side laminated to the treated base material Glass plate: manufactured by Corning Substrate glass for liquid crystal displays PI film: Polyimide film 1
<応用例>
実施例および比較例にて得られた積層体を用い、以下の工程により、ポリイミドフィルム上に真空蒸着法を用いてタングステン膜(膜厚75nm)を形成し、さらに大気にふれることなく、絶縁膜として酸化シリコン膜(膜厚150nm)を積層形成した。次いで、プラズマCVD法で下地絶縁膜となる酸化窒化シリコン膜(膜厚100nm)を形成し、さらに大気にふれることなく、アモルファスシリコン膜(膜厚54nm)を積層形成した。
<Application example>
Using the laminates obtained in Examples and Comparative Examples, a tungsten film (film thickness: 75 nm) is formed on a polyimide film by a vacuum deposition method according to the following steps, and further an insulating film without being exposed to the atmosphere. A silicon oxide film (thickness 150 nm) was stacked. Next, a silicon oxynitride film (film thickness: 100 nm) serving as a base insulating film was formed by a plasma CVD method, and an amorphous silicon film (film thickness: 54 nm) was stacked without being exposed to the atmosphere.
次いでアモルファスシリコン膜の水素元素を除去し結晶化を促進し、ポリシリコン膜を形成する為に510℃の熱処理を10分間行った。
得られたポリシリコン膜の易剥離部にある部分を用いてTFT素子を作製した。まず、ポリシリコン薄膜をパターニングを行って所定の形状のシリコン領域を形成し、適宜、ゲート絶縁膜の形成、ゲート電極の形成、活性領域へのドーピングによるソース領域またはドレイン領域の形成、層間絶縁膜の形成、ソース電極およびドレイン電極の形成、活性化処理を行い、ポリシリコンを用いたPチャンネルTFTのアレイを作製した。
TFTアレイ外周の0.5mm程度内側に沿ってUV−YAGレーザーにて長尺高分子フィルム部を焼き切り、切れ目の端部から薄いカミソリ上の刃を用いてすくい上げるように剥離を行い、フレキシブルなTFTアレイを得た。剥離は極微力で可能であり、TFTにダメージを与えること無く剥離することが可能であった。得られたフレキシブルTFTアレイは10mmφの丸棒に巻き付けても性能劣化は見られず、良好なON/OFF特性を維持した。
Subsequently, a hydrogen element in the amorphous silicon film was removed to promote crystallization, and a heat treatment at 510 ° C. was performed for 10 minutes in order to form a polysilicon film.
A TFT element was fabricated using a portion in the easily peelable portion of the obtained polysilicon film. First, a polysilicon thin film is patterned to form a silicon region having a predetermined shape, and a gate insulating film is formed, a gate electrode is formed, a source region or a drain region is formed by doping the active region, an interlayer insulating film , Formation of source and drain electrodes, and activation treatment were performed to fabricate an array of P-channel TFTs using polysilicon.
A flexible TFT with a UV-YAG laser that burns out a long polymer film along the inner periphery of the TFT array, and then scoops it off from the end of the cut using a thin razor blade. An array was obtained. Peeling was possible with extremely little force, and peeling was possible without damaging the TFT. Even when the obtained flexible TFT array was wound around a 10 mmφ round bar, the performance was not deteriorated, and good ON / OFF characteristics were maintained.
本発明の液体塗布装置は、特にシランカップリング剤処理におけるシランカップリング剤塗布に好適であり、異物の少ない高品位の処理が可能である。本液体塗布装置をフレキシブル電子デバイスの製造に適用した場合には高収率で電子デバイスの生産が可能となり産業界への寄与は大きい。
さらに本発明では基材として長尺の高分子フィルム、長尺のフレキシブルガラスを用いる事ができる。本発明の液体塗布装置は、誘電体素子、半導体素子、MEMS素子、ディスプレイ素子、発光素子、光電変換素子、圧電変換素子、熱電変換素子等の電子デバイスを長尺高分子フィルム上、またはフレキシブルガラス上に形成する過程にて有用に利用できる。
The liquid coating apparatus of the present invention is particularly suitable for silane coupling agent application in silane coupling agent treatment, and can perform high-quality treatment with less foreign matter. When this liquid coating apparatus is applied to the production of flexible electronic devices, it is possible to produce electronic devices with a high yield, and the contribution to the industry is great.
Further, in the present invention, a long polymer film and a long flexible glass can be used as the substrate. The liquid coating apparatus according to the present invention includes an electronic device such as a dielectric element, a semiconductor element, a MEMS element, a display element, a light emitting element, a photoelectric conversion element, a piezoelectric conversion element, and a thermoelectric conversion element on a long polymer film or a flexible glass. Useful in the process of forming above.
11 長尺基材巻出し部
12 長尺基材巻取り部
13 合紙供給ロール
14 巻き出し長尺基材の高さ調整ロール
15 巻取り長尺基材の高さ調整ロール
16 密封ロール
20 筐体
21 液供給部
22 液体吐出部
23 排気口
24 長尺基材導入孔
25 長尺基材導出孔
31 減圧容器
32 減圧孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Long base material unwinding part 12 Long base material winding part 13 Interleaf supply roll 14 Height adjustment roll of unwinding long base material 15 Height adjusting roll of winding long base material 16 Sealing roll 20 Housing Body 21 Liquid supply part 22 Liquid discharge part 23 Exhaust port 24 Long base material introduction hole 25 Long base material outlet hole 31 Depressurization container 32 Decompression hole
Claims (10)
前記筐体の長尺基材導入口、長尺基材導出口のいずれか、または両方に、筐体外側に近接する密封ロール対を有する事を特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の液体塗布装置。 ,
Either of the long base material introduction port of the said housing | casing, a long base material outlet port, or both have the sealing roll pair which adjoins the housing | casing outer side. A liquid coating apparatus according to claim 1.
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