CN105307864A - 薄玻璃在支撑衬底上的接合体及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造接合物件的方法，其中，薄玻璃衬底在不存在任何中间层的情况下通过外部压力协助下的静电粘附处理而接合在支撑衬底上，压力在粘附处理过程中通过使用诸如辊或轮或其他具有曲面的可移动装置而持续或阶段式地施加。接合物件在接合界面中没有缺陷、例如泡泡或内含物，这有利于薄玻璃衬底的运输以及其后处理。还公开了这样无缺陷接合物件。通过两个构件、例如衬底构件和支撑构件的静电电荷粘附所启动的压力支撑的静电粘附使得能够最小化、防止以及排除粘附表面之间的缺陷、扭曲。

Description

薄玻璃在支撑衬底上的接合体及其制备方法和用途

技术领域

一般而言，本发明涉及一种层压板，具体而言，本发明涉及一种由衬底构件和支撑构件构成的层压板，更具体而言，本发明涉及一种衬底构件和支撑构件在没有任何中间层的情况下通过静电力和机械压力而接合的层压物件。此外，本发明还涉及所述层压板的制备方法及其在OLED显示器、OLED照明、薄膜电池、PCB/CCL、电容器、电子纸或MEMS/MOEMS中的用途。

背景技术

具有低于0.1mm厚度的薄玻璃衬底由于其较薄厚度与较轻重量而已经在许多领域中发现其潜在应用，诸如但不限于OLD显示器、OLD照明、薄膜电池、PCB/CCL、电容、电子纸、MEMS/MOEMS。在这些部件或装置的制造过程中，薄玻璃衬底必须经过一系列的后处理、例如涂覆有不同功能层。

薄玻璃衬底需要精确定位，以便于进一步的处理、诸如涂覆、光刻等，但是由于其较薄本质，难以操作和后处理。薄玻璃衬底在外力下易于翘曲或破裂，这极大影响了涂覆质量和生产率。薄玻璃衬底的操作和处理因此对现代工业设备提出了更大挑战，由此极大限制了薄玻璃衬底的应用。

解决处理过程中的技术问题的一个可行方法就是将薄玻璃衬底与更厚的支撑衬底层压。支撑衬底为薄玻璃衬底提供保护，并且可以在涂覆过程中在升高温度或高温下防止任何变形、甚至破裂。

支撑衬底一般可以为任何类型的刚性衬底，包括金属衬底、聚合物衬底、玻璃衬底、陶瓷衬底等。但是，由于在处理条件下的温度变化，支撑衬底的热膨胀系数(CTE)应该与薄玻璃衬底的匹配。

一般而言，一方面，薄玻璃衬底通过适当的粘附力接合到支撑衬底，这保证了处理过程中的层压板的刚性。另一方面，处理的薄玻璃衬底应当容易地从支撑衬底上分离，并且在薄玻璃衬底的表面上没有任何残留物以及薄玻璃衬底不破裂。另外，对于这样的接合和解除接合处理而言，低成本也是需要考虑的因素。

通常，接合通过在薄玻璃衬底和支撑衬底之间施加粘附剂获得。粘附剂通常是基于聚合物的材料、诸如丙烯酸树脂、环氧树脂或硅酮。硬化或固化UV光的高温下的聚合物中间层，可以获得薄玻璃衬底与支撑衬底之间的粘附。聚合物中间层可以提供可调的粘附力以及透明外观，这例如在US2002/0090509、WO2004/033197、US2005/001201和US2011/0026236中已经公开。

聚合物中间层由于其高温下的处理以及其操作需要高精度而具有如下缺点：

1.高温不稳定性：诸如丙烯酸树脂和环氧树脂的常用粘附剂不能够承受200℃的温度，并且甚至于，耐热硅酮粘附剂可以承受250℃温度仅仅几分钟。高温不稳定性严重限制了薄玻璃衬底的高温处理性，高温处理性是薄玻璃衬底相对于聚合物薄膜的重要有点。

2.在从支撑衬底分离后留下残留物：对于大部分应用而言，在处理过程中需要支撑衬底，并且处理的薄玻璃衬底需要从支撑衬底上移除，以用于进一步的处理。例如，对于某些丙烯酸树脂，因为丙烯酸树脂的最大使用温度低于200℃，所以当处于高温处理时粘附力比较容易降低，而对于耐高温硅酮，难于通过成本有效方式降低粘附力。这样，薄玻璃衬底的应用明显受限，诸如在薄玻璃衬底上使用铟锡氧化物形成高温涂层。

3.收缩：在粘附剂硬化过程中，由于其收缩，在薄玻璃衬底上产生拉应力、压应力或剪应力。在进一步处理中，薄玻璃将变得更容易在外部应力和内部拉应力、压应力或剪应力的作用下破裂。

4.表面波度：粘附剂通过涂覆、打印、涂刷等施加到支撑衬底。粘附剂的波度经常比薄玻璃衬底自身的高许多。因此，高精度光刻不适应。

5.不匹配性：聚合物与玻璃之间的CTE的不匹配可能导致薄玻璃衬底与支撑衬底的不期望分开或薄玻璃衬底的破裂风险增大。

除了聚合物粘附剂之外，具有特定性能的其他中间层也可以用于接合薄玻璃衬底和支撑衬底，例如US2005001201已经公开可以适于其间这样接合的弹性体。虽然其便于接合薄玻璃衬底和解除薄玻璃衬底的接合，但是具有特定硬度和表面粗糙度的弹性体的成本相当高。在后处理过程中的潜在释气可能引起一些问题，例如薄玻璃衬底的局部膨胀以及处理室的污染。

那些接合物件在使用中间层情况下所碰到的缺点可以通过在薄玻璃衬底与支撑衬底之间没有任何中间层的接合来克服。一个方法是原地生产，而另一个是静电粘附。对于原地生产，接合物件可以经由分别具有不同成分的薄玻璃衬底和支撑衬底的两个批次熔体(batch)获得。当熔体冷却时，其间形成无缺陷接合面，如US2011/111194中所公开。当后处理结束时，支撑玻璃衬必须通过在酸中分解或通过抛光来移除。但是，生产工艺非常复杂并且不容易大批量生产。

静电粘附是薄玻璃衬底和支撑衬底在其间没有任何中间层情况下接合的理想选择，其还具有其他优点，诸如设备简单、成本低以及容易大批量生产，如在US6,735,982和WO2004/033197中所公开。薄玻璃衬底和支撑衬底可以在表面上静电充电有不同电荷并然后通过静电粘附而接合。不幸的是，不像具有中间层的接合，特别是诸如气泡的缺陷始终存在于薄玻璃衬底和支撑衬底通过静电粘附的接合界面中，甚至于接合处理需要在超净环境中实施，这在相关文件中没有解释。事实上，通过考虑薄玻璃衬底的本质，可以很好地理解此现象。如图1中所示，在静电粘附前，由于其较小厚度以及柔性的本质，薄玻璃衬底始终存在表面波动。一旦静电充电施加在支撑衬底和/或薄玻璃衬底的表面上，由于表面波动，在接合过程中，薄玻璃衬底的一些凸的部分将在其他凹的部分之前粘附到支撑衬底，使得空气被捕获在这些区域中，从而形成泡泡。

粘合界面中的泡泡对于薄玻璃衬底的后处理是非常有害的。例如，在高温涂覆处理过程中，泡泡会扩展并且涂层在冷却后由于萎缩而在这些包含泡泡的位置处具有较低质量。此外，在高度真空下，薄玻璃衬底的破裂可能性增大。在某些环境下、例如在清洁或层压处理过程中，在施加外部压力时，接合界面中泡泡的存在也将导致薄玻璃衬底的破裂，这对连续工业生产造成更大的困难。

发明内容

发明人在长时间段的努力后已经发现一种方法来解决上述的缺点：在具有或没有中间层或仅使用静电力接合的接合界面中的诸如泡泡或内含物的缺陷；以及由于聚合物的低的温度稳定性而限制使用在聚合物或其他有机粘附剂作为中间层情况下支撑衬底上临时接合的玻璃；以及由于施加所述中间层引起的表面扭曲。

在本发明中，公开一种新颖的方法，以通过在独特接合处理中结合静电粘附力以及外部压力两者而生产无缺陷的薄玻璃衬底和支撑衬底的接合物件。另外，本发明公开一种其间没有中间层以及在薄玻璃衬底和支撑衬底之间没有缺陷的薄玻璃衬底和支撑衬底的接合物件。

在本发明的第一方面中，一种用于制造接合物件的方法，包括如下步骤：

提供具有第一表面(1a)和第二表面(1b)的支撑构件(1)；

提供具有第一表面(2a)和第二表面(2b)的柔性衬底构件(2)；

将柔性衬底构件(2)缠绕在辊(3)上；以及

对支撑构件(1)和/或柔性衬底构件(2)进行充电；

将支撑构件的第一和第二表面中的一个在辊的旋转和移动下通过静电力和辊施加的机械压力两者而逐渐接合到衬底构件的第一和第二表面中的一个。

在一个实施例中，支撑构件和衬底构件的至少一个表面被静电充电。

在另一实施例中，静电充电通过施加极化电压而产生。

在又一个实施例中，施加至少±5kV并不大于±100kV的电压。

在又一个实施例中，静电棒与支撑衬底的接合面之间的距离小于20cm、小于10cm、小于5cm或小于1cm。

在另一个实施例中，充电时间持续小于1分钟、小于30秒、小于20秒或小于10秒的时间段。

在又一个实施例中，机械压力不小于0.1MPa并且不大于10MPa。

在其他实施例中，机械压力以0.05rps-5rps的速度施加。

在具体实施例中，机械压力通过使用至少一个辊的滚动法施加。

在其他实施例中，辊的至少表面由金属、塑料或橡胶构成。

在另一实施例中，在接合处理前，薄玻璃衬底粘附到具有曲面的装置。

在另一实施例中，机械压力通过移动具有曲面的装置而施加。

在本发明的又一个方面中，衬底构件通过水、酒精、有机膜或具有比静电粘附引入的接合力更低的粘性的粘附剂缠绕到辊或装置的表面上。

在本发明的又一个方面中，衬底构件通过真空粘附到辊或装置的表面。

在又一个实施例中，支撑衬底其上设置有或没有通孔或孔隙。

在一个实施例中，接合通过由辊的旋转以及柔性衬底构件或支撑构件的移动施加的外部压力实现。

在本发明中，也公开由如下组成的物件：

具有第一表面(1a)和第二表面(1b)的支撑构件(1)；

具有第一表面(2a)和第二表面(2b)的柔性衬底构件(2)；

其中，支撑构件的第一和第二表面中的一个通过如上述权利要求中任一项的方法接合到衬底构件的第一和第二表面中的一个；

其中，衬底构件和支撑构件通过剩余的静电力接合；

其中，在接合的表面之间没有产生肉眼可观察到的显著缺陷，其中支撑构件和柔性衬底构件的总厚度至少为0.4mm。

在一个实施例中，缺陷是泡泡或内含物。

在另一实施例中，没有大于10μm的缺陷。

在又一个实施例中，缺陷密度小于5/m²。

在一个实施例中，接合物件中的静电电压不高于100kV、不高于10kV或不高于1kV，但不小于1V。

在又一个实施例中，衬底构件的厚度小于0.5mm、小于0.2mm、小于0.1mm、小于70μm、小于50μm或小于30μm，但不小于0.01μm。在又一个实施例中，衬底构件包括玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷中的一个。

在一个实施例中，衬底构件可以是化学钢化玻璃。

在本发明的另一方面中，衬底构件是选自通过下拉法、浮法、微浮法、流涎拉法(slotdraw)或熔融拉法生产的硼硅酸盐、铝硅酸盐和钠钙所组成的组中的一个。

在本发明的另一方面中，支撑构件是选自玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金属或塑料组成的组中的一个。

在本发明的又一方面中，支撑衬底其上设置有或没有通孔或孔隙。

在一个实施例中，接合物件在加热到550℃、加热到450℃、加热到350℃或加热到250℃时不失去粘附力。

在另一实施例中，接合物件可以进一步涂层有ITO层或OLED功能层。

在本发明中，根据上述方法制造的接合物件或物件在薄衬底的处理和运输、特别是薄衬底的诸如涂覆、光刻、图案化或结构化的后处理中的用途。

在本发明中，根据上述方法所制造的接合物件或物件在OLED显示器、OLED照明、薄膜电池、PCB/CCL、电容器、电子纸或MEMS/MOEMS应用中以及其中使用薄玻璃衬底或盖的任何其他应用中的用途。

在本发明中，还公开一种用于解除接合物件的接合的方法，其中衬底构件在或不在电离器(5)产生的静电电荷的中和情况下通过胶带(4)拖曳可以从支撑构件剥离。

在另一实施例中，衬底构件可以通过经由支撑构件的通孔或孔隙的压缩水或气体产生的压力而从支撑构件剥离。

在薄玻璃衬底和支撑衬底之间没有额外粘附剂或中间层。

无缺陷接合物件的优点有利于薄玻璃衬底的后处理。如果其间存在小泡泡或内含物，机加工精度受到极大和高度的影响，可能在对应位置上形成无用的功能点或缺陷，导致产品质量降低。例如，当进行高温下的涂覆时，气泡的大小将扩大并且薄玻璃衬底上对应点的扁平度将不足以精确的光刻处理。另外，容易发生破裂，特别是当在进一步的外部压力的动作下施加层压处理时。

玻璃表面上的灰尘颗粒和薄玻璃衬底的表面波动是接合过程中导致泡泡形成的两大主要原因。前者可以通过在清洁环境中的接合避免。后者可以通过在静电粘附处理过程中以如本发明中所展示的独特方式施加合适压力来克服。无缺陷接合物件可以仅仅以此方式获得。

附图说明

图1示出接合物件中的泡泡形成。

图2示出薄玻璃衬底和支撑衬底。

图3示出在支撑衬底的表面上的静电充电。

图4示出“压力支撑的静电粘附”的剖视图。

图5示出“压力支撑的静电粘附”的侧视图。

图6示出接合物件。

图7示出通过胶带拖曳和电离器中和来解除薄玻璃衬底的接合。

图8示出通过穿过支撑衬底上的孔引入气体或液体以及冲击接合界面来解除薄玻璃衬底的接合。

图9示出通过穿过多孔隙陶瓷内部的孔隙引入气体或液体以及冲击接合界面来解除薄玻璃衬底的接合。

图10示出薄玻璃衬底和支撑衬底经由层压处理的“压力支撑静电粘附”。

图11示出通过普通静电粘附和“压力支撑静电粘附”所生产的成品之间的比较差异。

具体实施方式

薄玻璃衬底由于通过减小厚度或重量而使得电子产品的小型化而令人感兴趣。当玻璃厚度减小到0.3mm、尤其是0.1mm时，传统处理布置行不通，而且，包括切割、边缘处理、清洁和涂覆的处理也受到挑战。在此环境下，此问题可以通过将薄玻璃衬底接合到硬支撑衬底来解决，其中，薄玻璃衬底与支撑衬底之间的初步粘附可以通过静电力产生。

可以清楚地看出，与通过使用中间层或粘附剂获得的接合物件相比，通过静电力形成的接合物件可以进行高温处理。此外，接合物件可以在无残留物的情况下容易地分离。

薄玻璃衬底或支撑衬底的表面上的残留灰尘颗粒可能影响接合过程中空气的去除，导致接合物件中薄玻璃衬底和支撑衬底之间的气泡形成。因此，玻璃和支撑衬底需要清洁并且整个处理应该在清洁室中进行。

接合界面中气泡的存在将很大程度上负面地影响接合物件的后续处理。例如，当接合物件进行高温ITO涂覆时，气泡扩张，形成低质量的涂层，甚至于在冷却时破裂。泡泡也将使得接合物件的清洁变得更加困难。

为了获得无缺陷接合物件的目的，下面三个步骤是必需的：清洁薄玻璃衬底和支撑衬底两者；静电充电支撑衬底和/或薄玻璃衬底的接合面；以及将薄玻璃衬底压力支撑地静电粘附到支撑衬底。

为了无缺陷物件的目的，支撑衬底和薄玻璃衬底之间的CTE差小于20％、10％或甚至5％。

支撑衬底的厚度小于5mm、小于3mm、小于1mm、小于0.7mm、小于0.6mm或小于0.5mm。

支撑衬底的边缘在切割后可以倒角、研磨或蚀刻。

薄玻璃衬底和支撑衬底被清洁并干燥，如图2中所示。

在清洁和干燥后，接合面通过静电发生器充电。在一个实施例中，支撑衬底的接合面充电有负电荷(标为“-”)或正电荷(标为“+”)，如图3中所示。在另一实施例中，薄玻璃衬底的表面充电有负电荷或正电荷。在另一个实施例中，支撑衬底和薄玻璃衬底的两个面充电有不同电荷，用于进一步的接合。

用于充电的静电电压高于5kV、高于10kV、高于20kV、高于30kV、高于40kV或高于50kV。

静电棒与支撑衬底的接合面之间的距离小于20cm、小于10cm、小于5cm或小于1cm，并且充电时间持续小于1分钟、小于30秒、小于20秒或小于10秒。当施加更高电压时，应当采用更大的距离和更短的充电时间。

在静电充电后，薄玻璃衬底和支撑衬底通过具有静电粘附和外部压力的协同作用的“压力支撑的静电粘附”处理而接合在一起，见图4和5中所示。在接合前，薄玻璃衬底被缠绕在辊(旋转方向由弯曲箭头标示)上，以避免任何表面波动，其中在薄玻璃衬底和辊之间施加具有低粘性的中间体。中间体与薄玻璃衬底之间的粘附力应小于通过进一步的静电粘附所引入的结合力，以便于后续的接合处理。辊可以由不锈钢、铜、铝合金或橡胶制成。辊的半径可以大于3cm、大于5cm、大于10cm、大于20cm、大于50cm、大于100cm，只要辊的半径适于避免薄玻璃衬底的任何破裂。

在一个实施例中，薄玻璃衬底缠绕在具有曲面的可移动装置上，而非辊上。装置例如可以是弓形、扇形、椭圆形或任何其他具有曲面的形状。其也应当具有合适的曲率半径，以便于薄玻璃衬底的粘附。

在一个实施例中，水用于将薄玻璃衬底缠绕在辊上。在另一个实施例中，酒精用于将薄玻璃衬底缠绕在辊上。在又一个实施例中，薄有机膜、例如PET膜用于将薄玻璃衬底缠绕在辊上。应当注意，辊的半径应当适于避免薄玻璃衬底的破裂。

在另一实施例中，薄玻璃衬底通过真空粘附到辊上。

“压力支撑的静电粘附”是指，在静电粘附过程中，额外的力同时经由滚动的辊从一个边缘到另一个相对边缘逐渐地施加到薄玻璃衬底，以允许薄玻璃衬底接触支撑衬底并且接合到其表面，直到接合处理完成。

当施加“压力支撑的静电粘附”时，薄玻璃衬底的一个边缘首先通过来自支撑衬底和/或薄玻璃衬底的表面的静电粘附以及来自辊的压力两者接合到支撑衬底。在辊的旋转和移动情况下，薄玻璃衬底从一个边缘到另一个边缘逐渐接合到支撑衬底。如图4和5中所示，在薄玻璃衬底上在整个接合处理过程中始终仅存在处于接合状态的一条直线，其在接合的整个处理期间允许空气容易地挤出接合面，以获得无空气接合物件。

在一个实施例中，辊不仅旋转而且移动，这允许薄玻璃衬底经由“压力支撑的静电粘附”处理逐渐接合到支撑衬底的表面。

在另一个实施例中，仅仅辊旋转，而支撑衬底移动，但与上述情况下的方向不同，这也允许薄玻璃衬底经由“压力支撑的静电粘附”处理逐渐地接合到支撑衬底的表面。

图6中示出接合物件的示意图。接合物件中的静电电压通过静电场测试仪来测量，其对于刚接合物件(as-bondedarticle)而言可以达到100kV高并且在几天后逐渐降低。但是，剩余的静电场仍能牢固保持薄玻璃衬底和支撑衬底。例如，在磁控溅射的情况下，接合物件中的剩余静电电压在保持接合方面更有用，因为在溅射过程中磁性粒子和真空的存在倾向于使得接合物件分离。

在一个实施例中，接合处理在真空中进行。

在另一实施例中，在清洁和干燥之后，为接合目的，支撑衬底表面上的静电充电和施加到薄玻璃衬底的压力也可以同时进行。

接合物件中的不存在任何泡泡的出乎意料的技术效果已经通过静电粘附和外部压力的协同作用实现，，仅仅通过静电粘附无法获得所述技术效果因为由其较小厚度和柔性本质导致的薄玻璃衬底的表面波动。一旦静电充电施加到支撑衬底和/或薄玻璃衬底的表面，薄玻璃衬底的凹入区域在凸出区域之前粘附到支撑衬底，使得空气被捕获在这些区域中，从而形成泡泡。施加压力的方式是避免形成气泡的关键。“压力支撑的静电粘附”提供了有效并可靠的处理，以产生无缺陷接合物件，其中，空气可以容易地从接合面中清除。

在此条件下，无缺陷物件的标准是人不能凭借肉眼观察任何泡泡、灰尘或其它缺陷。

薄玻璃衬底的平滑表面有助于接合。薄玻璃衬底的粗糙度小于10nm、小于5nm或小于2nm。

施加用于接合的压力高于0.1MPa、高于0.5MPa、高于1MPa或高于5MPa。

薄玻璃衬底的厚度不厚于0.5mm、不厚于0.1mm、不厚于70微米、不厚于50微米、或不厚于30微米，并且接合物件的总厚度在0.5mm-5mm的范围中、在0.5mm-3mm的范围中、在0.5mm-2mm的范围中、在0.5mm-1mm的范围中或在0.5mm到0.7mm的范围中。

薄玻璃衬底是通过下拉法、浮法、微浮法、流涎拉法(slotdraw)或熔融拉法生产的硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃。

支撑衬底基于不同应用可以是玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金属或塑料。例如，当薄玻璃衬底将进行高温处理时，最好选择相同类型的玻璃作为支撑衬底，以避免由于薄玻璃衬底与支撑衬底之间的CTE差引起的薄玻璃衬底从支撑衬底的分离。

当接合物件的后处理完成时，具有功能层的薄玻璃衬底需要从支撑衬底上剥离。在一个实施例中，胶带(4)粘在薄玻璃衬底的一角并且将薄玻璃衬底缓慢拖离支撑衬底。在此处理过程中，电离器(5)向接合界面吹风，以中和电荷，使得便于解除接合处理，如图7所示。胶带的拖曳力大于0.1N、大于0.5N、大于1N、大于5N或大于10N。

具有孔或孔隙的支撑衬底也对容易解除接合作出贡献。在一个实施例中，钻孔玻璃(1′)或多孔隙陶瓷(1″)可以用于接合的支撑衬底。在接合物件的后处理结束后，气体或液体从这些孔或孔隙引入，以将力施加朝向薄玻璃衬底并且迫使其从支撑衬底分离，如图8和图9所示。孔的直径小于1mm、小于0.5mm、小于0.1mm或小于0.05mm。多孔隙陶瓷的孔隙率高于30％、高于50％、高于70％或高于80％。

示例

示例1

厚度为0.05mm的铝硼硅酸盐薄玻璃衬底AF32进行ITO涂覆处理，以用于OLED显示器或照明的衬底。为了便于处理和涂覆处理的目的，薄玻璃衬底通过“压力支撑的静电粘附”处理接合到厚度为0.5mm的铝硼硅酸盐玻璃AF32。

在清洁薄玻璃衬底和支撑衬底两者后，后者在-20kV的静电电压下充电。静电棒与充电表面的距离为2cm并且充电持续20秒。薄玻璃衬底AF32首先通过辊表面上的水的粘附力缠绕在半径为125mm的上辊上。然后通过层压处理进行“压力支撑的静电粘附”，其中施加1MPa的压力，如图10中所示。在一对辊的旋转下，支撑衬底从右边移动到左边，薄玻璃衬底AF32从一个边缘到另一个边缘逐渐装载并且粘附到支撑衬底的表面。在整个接合处理过程中，薄玻璃衬底上始终只存在处于正接合状态的一条直线，结果在接合物件中不存在泡泡。刚接合物件中的静电电压为2kV，并且在3天后降低到200V，这仍能将薄玻璃衬底牢固保持到支撑衬底上。薄玻璃衬底的后处理包括在250℃温度下的ITO涂覆处理以及OLED功能层的沉积。已经发现，接合物件直接满足涂覆的要求。在所有处理已经结束后，薄玻璃衬底通过使用10N的力从一个角拖曳胶带而从支撑衬底剥离。此后，获得由薄玻璃、电极和功能层构成的OLED单元。

示例2

薄玻璃衬底D263T用作一些光学感测器的盖和衬底，其需要在薄玻璃衬底上形成敏感层。在此示例中，分别选择厚度为0.05mm的D263T和厚度为0.5mm的多孔隙氮化硼陶瓷作为薄玻璃衬底和支撑衬底。所述支撑衬底具有50-70％的孔隙率并且孔隙开放并彼此连接以便于解除接合处理。在清洁薄玻璃衬底D263T和多孔隙BN支撑衬底后，后者在30kV的静电电压下充电。静电棒与充电表面的距离为5cm并且充电持续10秒。然后，薄玻璃衬底D263T通过橡胶辊的表面上的PET膜的粘附力缠绕在半径为100mm的辊上。然后，进行“压力支撑的静电粘附”，其中辊旋转并同时移动。在静电粘附和辊压力的协同作用下，薄玻璃衬底D263T逐渐接合到多孔隙BN支撑衬底的表面上，其间没有泡泡。此后，接合物件进行涂覆处理，以在薄玻璃衬底D263T上形成敏感层。随后，进行解除接合处理。压缩气体引入到多孔隙BN支撑衬底并且因此薄玻璃衬底D263T通过气压从支撑衬底分离，并且不损坏薄玻璃衬底以及其上的功能层。

示例3

薄玻璃衬底AF32通过通孔接合到支撑衬底AF32。直径为0.5mm的这些孔彼此以10mm的间隔均匀分布在支撑衬底AF32上。在清洁和干燥薄玻璃衬底和支撑衬底两者后，后者在-30kV的静电电压下充电。静电棒与充电表面的距离为10cm并且充电持续40秒。然后，薄玻璃衬底AF32通过辊表面上的酒精的粘附力缠绕在半径为100mm的辊上。在“压力支撑的静电粘附”处理过程中，辊的旋转和移动使得薄玻璃衬底AF32逐渐接合到钻孔的支撑衬底玻璃的充电表面，且在接合界面中没有任何泡泡。此后，接合物件进行CVD处理，以在薄玻璃衬底AF32上形成导电涂层。然后，进行解除接合处理。剥离力经由孔来自气体或液体的冲击或机械动作，且不损伤薄玻璃衬底和其上功能层。

示例4

对于光学透镜的应用，厚度为0.1mm的薄玻璃衬底D263T首先在400℃下进行化学钢化3小时，然后接合到厚度为0.4mm的更厚D263T玻璃上，以便于其后处理、例如涂覆或光刻。在清洁和干燥化学钢化的薄玻璃衬底和支撑衬底两者后，支撑衬底的一个表面经由静电产生器在20kV的静电电压下充电。静电棒与充电表面的距离为8cm并且充电持续50秒。化学钢化的薄玻璃衬底然后通过具有低粘性的粘附剂缠绕在装置上并且该装置具有曲率半径为40cm的弓形表面。然后，进行“压力支撑的静电粘附”。在装置旋转情况下，化学钢化的薄玻璃衬底在静电粘附和来自移动装置的压力的协同作用下逐渐接合到支撑衬底的充电表面。在最终接合物件的接合界面中没有注意到的缺陷。在涂覆有光学膜后，化学钢化薄玻璃衬底通过使用15N的力从一个边缘拖曳胶带而从支撑衬底剥离。因此，获得用于光学透镜的化学钢化和涂覆的薄玻璃盖。

比较示例

在图11中举例说明普通静电粘附与本发明的“压力支撑的静电粘附”的比较。薄玻璃衬底AF32通过普通静电粘附接合到支撑衬底AF32，导致在接合界面中形成气泡，如图11a中所示。通常，灰尘的存在可能引起气泡的形成。但是，甚至在清洁环境下，通过普通静电粘附也仍会形成内部无灰尘的气泡。应当为泡泡形成负责的是薄玻璃衬底的表面波动。如用光学显微镜观察，虽然在泡泡内没有发现灰尘，但是在接合物件中由于泡泡的存在而产生干涉图案，如图11a中所示。通过比较，经由“压力支撑的静电粘附”处理可以获得无缺陷接合物件，这确保空气可以通过静电粘附和外部压力的协同作用而挤出接合界面。图11b中示出一个示例。在反射光或透射光下，揭示在通过权利要求的独特方法制成的接合物件中不存在泡泡。此外，压力施加的方式非常重要并且仅仅刚性接合(rigidbonding)就能够在接合过程中避免泡泡的形成。这恰好是本发明所谓的“压力支撑的静电粘附”所产生的技术效果。

Claims (30)

1.一种用于制造接合物件的方法，包括：

提供具有第一表面(1a)和第二表面(1b)的支撑构件(1)；

提供具有第一表面(2a)和第二表面(2b)的柔性衬底构件(2)；

将所述柔性衬底构件(2)缠绕到具有曲面的辊(3)或装置上；

对所述支撑构件(1)和/或所述柔性衬底构件(2)进行充电；以及

将所述支撑构件的所述第一和第二表面中的一个在具有所述曲面的所述辊(3)或装置的旋转和移动下通过静电力和具有所述曲面的所述辊或装置施加的机械压力两者而逐渐接合到所述柔性衬底构件的所述第一和第二表面中的一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑构件和所述衬底构件的至少一个表面被静电充电。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述静电充电通过施加极化电压而产生。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，施加至少±5kV并不大于±100kV的电压。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，静电棒与所述支撑衬底的接合面之间的距离小于20cm、小于10cm、小于5cm或小于1cm。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，充电时间持续小于1分钟、小于30秒、小于20秒或小于10秒的时间段。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述机械压力不小于0.1MPa并且不大于10MPa。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述机械压力以0.05rps-5rps的速度施加。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述机械压力通过使用至少一个辊的滚动处理施加。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述辊的至少所述表面由金属、塑料或橡胶构成。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述衬底构件通过水、酒精、有机膜或具有低粘性的粘附剂缠绕到具有曲面的所述辊或装置的所述表面上。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述支撑衬底其上设置有或不设置有通孔或孔隙。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述接合通过由所述辊的旋转以及所述柔性衬底构件或所述支撑构件的移动产生的外部压力实现。

14.一种物件，由以下组成：

具有第一表面(1a)和第二表面(1b)的支撑构件(1)；

具有第一表面(2a)和第二表面(2b)的柔性衬底构件(2)；

其中，所述支撑构件的所述第一和第二表面中的一个通过如权利要求1-13中任一项所述的方法接合到所述柔性衬底构件的所述第一和第二表面中的一个；

其中，所述衬底构件和所述支撑构件通过剩余的静电力接合；

其中，在接合的表面之间没有产生肉眼可观察到的显著缺陷；以及

其中，所述支撑构件和所接合的所述柔性衬底构件的总厚度至少为0.4mm。

15.根据权利要求14所述的物件，其中，所述缺陷是泡泡或内含物。

16.根据权利要求14或15所述的物件，其中，没有大于10μm的缺陷。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的物件，其中，所述缺陷密度小于5/m²。

18.根据权利要求14-17中任一项所述的物件，其中，所述物件中的所述静电电压小于100kV、小于10kV或小于1kV，但不小于1V。

19.根据权利要求14-18中任一项所述的物件，其中，所述柔性衬底构件的厚度小于0.5mm、小于0.2mm、小于0.1mm、小于70μm、小于50μm或小于30μm，但不小于0.01μm。

20.根据权利要求14-19中任一项所述的物件，其中，所述柔性衬底构件由玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷构成。

21.根据权利要求19所述的物件，其中，所述柔性衬底构件是玻璃，并且所述玻璃可以是化学钢化的玻璃。

22.根据权利要求21所述的物件，其中，所述柔性衬底构件是选自通过下拉法、浮法、微浮法、流涎拉法或熔融拉法生产的硼硅酸盐、铝硅酸盐和钠钙所组成的组中的玻璃。

23.根据权利要求14-22中任一项所述的物件，其中，所述支撑构件是选自玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、金属或塑料组成的组中的一个构件。

24.根据权利要求14-23中任一项所述的物件，其中，所述支撑衬底其上设置有或不设置有通孔或孔隙。

25.根据权利要求14-24中任一项所述的物件，其中，所述接合物件在加热到550℃、加热到450℃、加热到350℃或甚至加热到250℃时不失去粘附力。

26.根据权利要求14-25中任一项所述的物件，其中，所述接合物件可以进一步涂覆有ITO功能层或OLED功能层。

27.根据权利要求14-26中任一项所述的接合物件或根据权利要求1-13中任一项所述的方法所制造的物件在薄柔性衬底的处理和运输、特别是薄柔性衬底的诸如涂覆、光刻、图案化或结构化的后处理中的用途。

28.根据权利要求14-26中任一项所述的接合物件或根据权利要求1-13中任一项所述的方法所制造的物件在OLED显示器、OLED照明、薄膜电池、PCB/CCL、电容器、电子纸或MEMS/MOEMS应用中以及使用薄玻璃衬底或盖的任何其他应用中的用途。

29.一种用于解除根据权利要求14-26中任一项所述的接合物件或根据权利要求1-13中任一项所述的方法所制造的物件的接合的方法，其中，所述柔性衬底构件在或不在电离器产生的静电电荷的中和情况下通过胶带拖曳而可以从所述支撑构件剥离。

30.一种用于解除根据权利要求14-26中任一项所述的接合物件或根据权利要求1-13中任一项所述的方法所制造的物件的接合的方法，其中，所述衬底构件通过经由所述支撑构件的通孔或孔隙提供的压缩水或气体产生的压力而可以从所述支撑构件剥离。