JP6953823B2 - Liquid coating device and liquid coating method. - Google Patents
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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 particularly, a roll-shaped long base material is used. Regarding a liquid coating device for unwinding and applying a liquid, a liquid coating device capable of easy maintenance and keeping the inside of the device clean, and as a result, a high-quality silane coupling agent-treated surface can be realized, and a liquid coating method. It is a thing.
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 adhesiveness of the two. The silane coupling agent has a strong adsorptive power to the inorganic material and at the same time tends to cause a self-condensation reaction. Therefore, particles of the condensate are formed in the treatment liquid and the coating liquid, and these particles often cause foreign matter defects on the coating surface and the treatment 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 vapor phase state. According to such a method, it is possible to realize an extremely thin silane coupling agent layer with low defects. However, in this method, continuous treatment for a long period of time is difficult because the silane coupling agent adheres to every place other than the base material inside the apparatus.
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 diligent studies to solve the above problems, the present inventors have made it possible to process a continuous long base material by using a liquid coating apparatus having a specific structure in the liquid coating apparatus, and further low drawbacks. We have found that various silane coupling agent treatments can be performed, and in addition, we have found that the present apparatus and method can be widely applied to all liquid coating methods, and have reached the present invention.
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 a winding portion of a long base material, a height adjusting roll of the unwinding long base material, a liquid coating mechanism portion, a height adjusting roll of the winding long base material, and a winding portion. A device for applying a liquid to a material, the liquid application mechanism portion has at least an introduction port for introducing a long base material, an outlet for leading out a long base material, and an exhaust port. A liquid coating device for applying a liquid to a long base material, which comprises a housing, a liquid supply unit, and a liquid discharge unit.
[2] The liquid coating apparatus according to [1], further comprising an interleaving paper supply roll and having a function of co-winding a liquid-coated long base material and interleaving paper.
[3] A device 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 coating mechanism part, and a long base material winding part having a height adjusting function. The pre-liquid coating mechanism unit is a housing having at least an introduction port for introducing a long base material, an outlet for leading out a long base material, and an exhaust port, a liquid supply part, and a liquid. A liquid coating device characterized by consisting of a discharge part.
[4] The liquid coating apparatus according to [3], further comprising an interleaving paper supply roll and having a function of co-winding the liquid-coated long base material and the interleaving paper.
[5] A roll pair close to the outside of the housing is provided at either or both of the long base material introduction port and the long base material outlet of the housing [1] to [4]. The liquid coating device according to any one of.
The roll pair close to the outside of the housing means that the rolls are installed so that the distance between the roll and the housing is 1 mm or less. As a result, leakage of vapor, mist, etc. generated from the coating liquid to the outside of the housing can be minimized.
[6] From [1] to [1], the rolls are arranged so as not to come into direct contact with the liquid coating surface of the long base material on the downstream side of the long base material outlet of the liquid coating mechanism portion. 4] The liquid coating apparatus according to any one of.
[7] Any of [1] to [6], wherein the housing constituting the liquid coating mechanism portion can be divided at a boundary including a long base material introduction hole and a long base material lead-out hole. The liquid coating device according to.
[8] The liquid coating apparatus according to any one of [1] to [7], wherein the liquid coating 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, adhesion, etc., and that they are not fixed by a large number of screws, bolts, or the like. Fixing with thumbscrews, wing nuts, snap locks, etc. is not included in direct joining. Also, joints with 6 or less screws or bolts are not included in direct joints. In short, it means that it can be attached and detached with a relatively simple effort.
[9] A liquid coating method characterized by using the liquid coating apparatus according to the above [1] to [8] to apply a liquid while transporting a long base material having a length of 5 m or more.
[10] The liquid coating method according to [9], wherein the liquid is applied while the long base material is conveyed in a horizontal state in the liquid coating mechanism section.
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。
In the present invention, it is preferable to have the following configuration.
[11] The liquid coating mechanism when the processing amount of the long base material reaches a predetermined integrated coating area or the operating time of the liquid coating apparatus reaches a predetermined time, either of the conditions is satisfied. The liquid application method according to [9] or [10], which comprises dividing and cleaning.
[12] In the liquid coating apparatus or 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. [13] The liquid coating apparatus or liquid coating method according to any one of [1] to [11], wherein the solution containing at least 0.1% by mass or more of the run coupling agent is a solvent. Any of [1] to [12], which is a liquid selected from water, a monovalent alcohol having 8 or less carbon atoms, and a divalent alcohol having 4 or less carbon atoms. The liquid coating apparatus or liquid coating method according to.
[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 or more and 500 μm or less. 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 substrate outlet hole of the liquid coating apparatus and the long substrate 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。
In the present invention, it is preferable to have the following configuration.
[16] A. Of [1] to [15], wherein a dry cleaning zone is provided between the unwinding portion of the long base material and the introduction hole of the long base material of the liquid coating device by the atmospheric pressure plasma processing device. The liquid coating device or liquid coating method according to any one.
[17] Any 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 device. The liquid coating device or liquid coating method described in 1.
[18] Described in 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 coating device or liquid coating 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, disassembly and cleaning and maintenance of the coating mechanism portion can be performed while the long base material is passed through the apparatus, so that the apparatus can be cleaned with high frequency. Therefore, it has a self-condensation reactivity like a silane coupling agent, and it can be cleaned frequently even in liquid application where gels and foreign substances are easily generated by the reaction. As a result, it is of high quality with few protrusion defects. Liquid application is possible. In the present invention, the process of applying the silane coupling agent treatment liquid to the base by the liquid coating apparatus of the present invention and drying is referred to as silane coupling agent treatment or simply treatment.
In the present invention, the surface of the base material is preferably clean so as not to inhibit the adsorption of the silane coupling agent on the base material. Such cleanliness can be achieved 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 treatment method, it is possible to significantly reduce the number of blister defects generated when a silane coupling agent is applied to a long substrate and laminated with an inorganic substrate to prepare 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。 Further, according to the present invention, the inorganic substrate of the laminate laminated by the above method and the polymer film surface of the long polymer film are finely processed by using a thin film technique or a printing technique to obtain an electronic device or a MEMS device. A flexible device using the polymer film as a base material can be formed by forming the polymer film and then peeling the polymer film from the inorganic substrate.
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 an adhesive having inferior heat resistance, for example, 180. The functional element can be formed on the long polymer film even when a high temperature such as ° C. or higher is required. In general, semiconductors, dielectrics, and the like can be expected to form higher-performance electronic devices because thin films with better film quality can be obtained when they are formed at high temperatures. Therefore, if 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, and thermoelectric conversion elements are long. It is useful for manufacturing flexible electronic devices formed on a polymer film.
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
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
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、それぞれ一対の密封ロール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 embodiment of the liquid coating device of the present invention. In this example, a pair of sealing rolls 16 are installed in close proximity to the long base material introduction hole of the liquid coating mechanism and the action of deriving the long base material, which is caused by the liquid to be applied from the housing of the liquid coating mechanism. Prevents the 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 embodiment of the liquid coating device of the present invention. In this example, a
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 the present invention, a drying step can be provided after deriving the long polymer film from the liquid coating mechanism portion to obtain a method for producing a long base material treated with a silane coupling agent. For drying, air drying with clean air, heat drying, drying with infrared heating, or the like can be used, and a plurality of drying methods can be used in combination.
When a long polymer film is used as the base material in the present invention, the water content of the long polymer film is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less, still more preferably 0. It is preferable to dry until it becomes .08% by mass or less. If more water remains on the long polymer film than necessary, blister defects are likely to occur. Controlling the water content is particularly important when an aramid film, a polyimide film, or a polyamide-imide 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 dry-clean the long polymer film with the atmospheric pressure plasma processing apparatus and then introduce it into the liquid coating mechanism of the present invention. In the present invention, it is preferable to dry-clean the substrate with a UV ozone irradiation device and then apply the liquid. Here, the UV ozone treatment device is a treatment device that irradiates the base material with ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm or less in the atmosphere and at the same time exposes the base material 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, after the substrate is wet-cleaned, the liquid can be applied by the apparatus of the present invention. Here, wet cleaning means cleaning the base material with a liquid cleaning solvent, and 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. Main component cleaning solvent, alkaline aqueous cleaning solvent, alkali metal hydroxide or carbonate-containing cleaning solvent, ammonia or urea-containing cleaning solvent, primary ammonium salt-containing cleaning solvent, secondary ammonium A cleaning solvent containing a salt, a cleaning solvent containing a tertiary ammonium salt, a cleaning 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, at least a part of the base material can be subjected to atmospheric pressure plasma treatment or UV ozone irradiation treatment after the silane coupling agent solution is applied and dried by applying the liquid of the present invention to the base material. In particular, when the base material is a sheet, a film, a plate, or a substrate, the post-treatment is effective when it is desired to make a difference between the front and back treatments.
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 the liquid coating method is performed on an inorganic substrate or a long polymer film as a base material, or both an inorganic substrate and a long polymer film, and the inorganic substrate and the long polymer are subjected to the treatment. By laminating the film, it is possible to obtain a laminate of a long polymer film and an inorganic substrate having few defects.
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, a metal plate, and the like. Further, a composite substrate in which two or more types selected from a glass substrate, a ceramic plate, a semiconductor wafer, and a metal plate are laminated can also be used. Further exemplifying a composite in which one or more materials selected from glass, ceramics and metals are powder-dispersed in other inorganic or organic materials. Further, a substrate material having a fiber reinforced composite structure in which one or more fibrous substances selected from glass, ceramics and metals are compounded in another inorganic material or an organic material can be exemplified.
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 refers to a polyester film such as PET, PEN, PBT, a polyamide film, a polyimide film, a polyimide benzothiazole film, a polyimide benzoxazole film, a polyimide benzoimidazole film, a polybenzoxazole film, and a polyether sulfone. A film, a polyamideimide film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polyvinyl chloride film, a polyvinylidene chloride film and the like can be used.
In the present invention, a sheet-shaped long polymer film having an area of 0.1 square meter or more can be used. Further, 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. Using a large-area base material is superior in terms of productivity. However, 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 base material can be effectively used.
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 a long base material. Here, the flexible glass is a thin glass having a thickness of 5 μm or more and 200 μm or less, has flexibility like a polymer film, and can be wound into a roll. As the flexible glass, flexible glass in which a polymer film is bonded to one side may be used for safety such as handleability and anti-scattering property when broken.
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 silane coupling agent in an amount of 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 2% by mass or more. Is.
In the present invention, it is preferable to adjust the temperature of the silane coupling agent treatment liquid to -18 ° C. or higher and 40 ° C. or lower so that the silane coupling agent is brought into contact with the substrate. The temperature of the silane coupling agent treatment liquid is preferably −15 ° C. or higher, more preferably −10 ° C. or higher, and even 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 still more preferable, and 18 ° C. or lower is even 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. The lowering coupling effect is reduced. It is preferable that the water content is low from the viewpoint of chemical activity, but if the temperature is lower than 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 by lowering the freezing point of the solvent. 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, 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, vinyl Trichlorsilane, Vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3 -Glysidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri Ethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-ureidopropyl Triethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanuppropyltriethoxysilane, tris- (3) -Trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, chloromethylphenetyltrimethoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane, aminophenetyltrimethoxysilane, aminophenylaminomethylphenetyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, etc. Be done.
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, silane coupling agents that can be used in the present invention include n-propyltrimethoxysilane, butyltrichlorosilane, 2-cyanoethyltriethoxysilane, cyclohexyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, diacetoxydimethylsilane, and diacetoxydimethylsilane. Ethoxydimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, dimethoxydiphenylsilane, dimethoxymethylphenylsilane, dodecyllichlorosilane, dodecyltrimethoxylane, ethyltrichlorosilane, hexyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, n-octyltrichlorosilane , N-octyltriethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, triethoxyethylsilane, triethoxymethylsilane, trimethoxymethylsilane, trimethoxyphenylsilane, pentyltriethoxysilane, pentyllichlorosilane, triacetoxymethylsilane, trichloro Hexylsilane, 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) methylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, Etc. can 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 alkoxylans such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane may be appropriately added to the silane coupling agent. Further, the reaction is slightly carried out by adding mixing and heating operations, including the case where other alkoxylans such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are appropriately added to the silane coupling agent, and the case where the silane coupling agent is not added. You may use it after proceeding.
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.
In the present invention, particularly preferable 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 Examples thereof include trimethoxysilane, aminophenyl trimethoxysilane, and aminophenyl aminomethylphenyl trimethoxysilane. When particularly high heat resistance is required in the process, it is desirable to connect Si and an amino group with an aromatic group.
In the present invention, a phosphorus-based coupling agent, a titanate-based coupling agent, or the like may be used in combination, if necessary.
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 divalent alcohol having 4 or less carbon atoms. stomach. More preferably, it 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, and a mixed solvent of 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 silane coupling agent treatment of the present invention has extremely few blister defects and can be usefully used as a substrate for an electronic device having a fine structure. Can be done. 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 forming an electronic device or the like on the polyimide film. By peeling the polyimide film and the inorganic substrate, a flexible electronic device using the polyimide film as a 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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. The evaluation method of the physical properties in the following examples is 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 according to the 180 degree peeling 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
The measurement was carried out immediately after the laminate was prepared and after the heat treatment at 500 ° C. for 10 minutes in the inert oven. The number of measurements was N = 5, and the average value was calculated.
<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 substances>
By observing the surface treated with the silane coupling agent under a microscope, the number of foreign substances having a size of 30 μm or more was counted and converted into the number per square meter.
<Number of blister>
The number of blisters having a diameter of 0.2 mm or more in the laminated body was counted and converted into 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 called a float, a bubble, a bubble, or the like.
<Moisture content of long polymer film>
The long polymer film after the drying treatment was cut into 100 mm × 100 mm, the initial mass W0 was measured, and then the mass Wh after heat treatment at 200 ° C. for 10 minutes was measured.
Moisture content (mass%) = 100 x (W0-Wh) / W0
The water content was determined in.
<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>
As a silane coupling agent, a silane coupling agent diluted solution obtained by diluting 3-aminopropyltrimethoxysilane (“KBE-603” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) with isopropanol (IPA) to 1.0% by mass was prepared as a treatment solution. ..
Using a polyimide film, which is a long polymer film, and flexible glass (with a single-sided protective film) (manufactured by Nippon Denki Glass Co., Ltd.) with a thickness of 50 μm as the base material, the equipment and treatment liquid (coating liquid) shown in Table 1 are used. Depending on the conditions, a silane coupling agent-treated film using the liquid coating apparatus of the present invention was obtained. The water content of the obtained silane coupling agent-treated film was measured, and the results are shown in Table 1.
During the coating experiment, the housing of the liquid coating mechanism was divided and removed every 20 square meters in which the total treatment area (coating area) of the film substrate was integrated, and the film was 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。 From the obtained silane coupling agent-treated film, a rectangle of 360 mm x 460 mm was cut and placed on a glass substrate (370 mm x 470 mm) subjected to UV ozone treatment so as to be 5 mm away from the periphery, and a laminator (manufactured by Climb Products Co., Ltd.). Temporary laminating was performed using SE650nH) to obtain a temporary laminating laminate. The laminating conditions were a processing substrate side temperature of 100 ° C., a roll pressure of 5 kg / cm2 at the time of laminating, and a roll speed of 5 mm / sec. The polyimide film after the temporary lamination was not peeled off by the weight of the film itself, but the adhesiveness was such that it could be easily peeled off when the edge of the film was scratched. Then, the obtained temporary laminate laminate was placed 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 laminated bodies, the number of blister was counted for all the laminated bodies, converted per square meter to obtain the blister density, and 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 carried out according to the base material, the treatment device, and the 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 the 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): Made 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: Water to methanol = 50/50 (mass ratio) mixed solvent Laminated base material: Base material on the other side to be laminated to the treated base material Glass plate: manufactured by Corning Co., Ltd. Substrate glass for liquid crystal display PI film: Polyethylene 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 (thickness 75 nm) was formed on the polyimide film by the vacuum deposition method by the following steps, and an insulating film was further formed without being exposed to the atmosphere. A silicon oxide film (thickness: 150 nm) was laminated and formed. Next, a silicon oxide film (thickness 100 nm) to be a base insulating film was formed by a plasma CVD method, and an amorphous silicon film (thickness 54 nm) was laminated and formed 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。
Next, the hydrogen element of the amorphous silicon film was removed to promote crystallization, and a heat treatment at 510 ° C. was performed for 10 minutes to form a polysilicon film.
A TFT element was manufactured using the portion of the obtained polysilicon film in the easily peelable portion. First, a polysilicon thin film is patterned to form a silicon region having a predetermined shape, and as appropriate, 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, and an interlayer insulating film is formed. , The source electrode and the drain electrode were formed, and the activation treatment was performed to prepare an array of P-channel TFTs using polysilicon.
A long polymer film part is burnt off with a UV-YAG laser along the inside of the outer circumference of the TFT array by about 0.5 mm, and peeled off from the end of the cut by using a blade on a thin razor to scoop up the flexible TFT. Obtained an array. The peeling was possible with a very small force, and it was possible to peel without damaging the TFT. The obtained flexible TFT array did not show any deterioration in performance even when wound around a round bar having a diameter of 10 mm, and maintained good ON / OFF characteristics.
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 coating a silane coupling agent in a silane coupling agent treatment, and can perform high-quality treatment with a small amount of foreign matter. When this liquid coating device is applied to the production of flexible electronic devices, it is possible to produce electronic devices in high yield, which greatly contributes to the industrial world.
Further, in the present invention, a long polymer film and a long flexible glass can be used as the base material. In the liquid coating apparatus of the present invention, electronic devices such as dielectric elements, semiconductor elements, MEMS elements, display elements, light emitting elements, photoelectric conversion elements, piezoelectric conversion elements, thermoelectric conversion elements, etc. are mounted on a long polymer film or flexible glass. It can be usefully used in the process of forming on top.
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
11 Long base
Claims (10)
The liquid coating method according to claim 9, wherein a liquid is applied while the long base material is conveyed in a state of being kept horizontal in the liquid coating mechanism section.
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