超薄玻璃搬运技术有望掀起柔性显示器制造革新

2016-04-07 08:05

　　东京大学2016年4月4日宣布，与LAN TECHNICAL SERVICE公司（总部：东京都新宿区）合作开发出了新技术，能够不使用粘合剂，在常温下粘合超薄玻璃和搬运用玻璃基板，而且，经过加热处理后，还能在常温下从搬运用玻璃基板上剥离超薄玻璃。利用这项技术，在生产过程中就可以直接使用难以处理的超薄玻璃，不仅有望大幅革新柔性显示器等超薄显示器的生产工序，还有望为降低环境负荷作出巨大贡献。

　　智能手机现在使用的液晶屏的玻璃厚度以200μm为主流，这个厚度的玻璃容易弯曲，很难使用机器人搬运。现行制造工序首先要在厚度达到400～500μm的玻璃基板上形成液晶显示元件，然后用氢氟酸浸泡玻璃，通过化学抛光的方式，使玻璃基板的厚度减至200μm。但这种方法能实现的最小厚度为100μm，而且必须使用高毒性的氢氟酸，在环境成本方面是一个沉重的负担。

　　从成本和可行性考虑，最理想的制造方法是，先将超薄玻璃粘在搬运用玻璃基板上，在完成TFT制造工序、彩色滤光片制造工序、封装工序后，再从搬运用玻璃基板上剥离超薄玻璃。但在实际操作中，粘合剂接合无法耐受300度以上的加热处理，不使用粘合剂的直接接合则需要实施400度以上的加热加压，在后续的加热处理中，粘合的强度会增大，因此接合面很难剥离。

　　此次开发的方法是，用离子束在玻璃的一个表面形成几纳米厚的硅膜，使玻璃表面先暴露于含水的氮气环境中，然后回到真空或干燥的氮气环境中，通过挤压2张玻璃，使其实现常温接合。玻璃表面的硅膜会与氮气中的水分反应产生羟基，起到粘合剂的作用。

　　接合后的剥离是通过在接合面上制造裂缝进行机械剥离。因为在高温加热处理时，羟基会分解产生氢气，在接合面上形成大量微孔（泡沫状空隙），使接合面的强度减弱，因此，在500度下进行90分钟的加热处理后，接合面的强度不会增强，可以实现机械剥离。