包括金属线层的层合体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于由层合结构生产嵌入有金属线的柔性基底的方法。层合结构包括载体基底、设置在载体基底的至少一个表面上并且包括聚酰亚胺树脂的剥离层、与剥离层接触设置的金属布线层以及与金属布线层接触设置的柔性基底层。金属布线层与柔性基底层之间的粘合强度大于金属布线层与剥离层之间的粘合强度。根据本发明专利技术的方法，即使不需要其它过程，例如激光和光照射，具有金属布线层的柔性基底也可以容易地与载体基底分离。金属线在柔性基底层中的嵌入降低了电极的薄层电阻，并且即使当柔性基底形状变形时也可以保护金属线免于损坏或断开。

Laminate comprising a metal wire layer and method of making the same

The invention relates to a method for producing flexible substrates embedded with metal wires by laminated structures. The laminated structure includes a carrier substrate, arranged on a carrier substrate on at least one surface of the stripping layer, and includes polyimide resin and stripping layer contact the metal wiring layer is provided and a flexible substrate layer arranged in contact with the metal wiring. The bond strength between the metal wiring layer and the flexible base layer is greater than the bond strength between the metal wiring layer and the peeling layer. In accordance with the method of the invention, a flexible substrate having a metal wiring layer can be easily separated from the carrier substrate even without other processes such as laser and light irradiation. The insertion of the wire in the flexible base layer reduces the sheet resistance of the electrode, and protects the metal wire from damage or disconnection even when the shape of the flexible base is deformed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括金属线层的层合体及其制造方法
本专利技术涉及一种由其生产嵌入有金属线的基底的层合结构。更具体地，本专利技术涉及一种层合结构，其中作为柔性基底的嵌入有金属线的基底层容易与载体基底分离，使得能够以更简单的方式制造具有柔性基底的装置(例如，柔性显示装置)。
技术介绍
柔性电子设备(例如柔性显示器、太阳能电池、区域照明装置、电子纸、柔性二次电池和触摸面板)作为有前途的技术最近已经受到关注。柔性电子设备已经发展成为便宜、易弯曲且透明的电子装置和系统。实现柔性电子设备基本上需要用于生产包括具有低电阻的透明电极的柔性基底的技术。已知一些方法例如(1)通过降低线的电阻率(ρ)，(2)通过减小电线的长度，或(3)通过增加电线的高度(厚度)来降低金属线的电阻。然而，对于方法(1)，电阻率限制了材料的选择。由于铜的足够低的电阻率，铜是目前使用最广泛的材料。其他材料(例如银)只能以高价格获得，限制了其使用。方法(2)在物理上受到与韩国专利公开第10-2014-0008606号中描述的电路设计相关的问题的限制。鉴于方法(1)和(2)的局限性，方法(3)被认为是可接受的。然而，随着线的高度增加，出现许多问题，例如线的排列混乱、电短路、线之间的短路以及对线的损坏。因此，需要将金属线插入至基底中。在这方面，常规技术包括用于通过沉积和蚀刻形成期望的金属线图案的蚀刻技术和用于将线镶嵌至通过将CMP施加至难以进行用于图案化的干式蚀刻的膜(例如铜(Cu)薄膜)而在绝缘膜中形成的沟槽中的镶嵌技术(damascenetechniques)。然而，这种常规技术通过重复沉积/蚀刻需要消耗大量的材料，涉及复杂的加工步骤，并且对在塑料基底中形成的金属层进行热处理时引起对塑料基底的热损伤。为了解决上述问题，提出了一种技术，其中在硬基底上形成金属线，在其上涂覆并固化可固化聚合物，并将硬基底机械剥离。然而，根据该技术，当将硬基底从嵌入有金属线的聚合物基底强制剥离时，引起对金属线和聚合物基底的损坏，导致最终产品的缺陷。部分硬基底保持未从聚合物基底中移除并充当杂质。在这种情况下，已经提出了一种方法，其中在载体基底上形成水溶性的或有机溶剂可溶性的或可光降解的牺牲层，在牺牲层上形成嵌入有金属线的柔性基底层，移除牺牲层以从载体基底分离并回收柔性基底(韩国专利公开第10-2014-0028243号)。然而，根据该方法，通过溶解在水中或有机溶剂中或光分解(photodecomposition)来移除牺牲层增加了使用后与水或有机溶剂的处理相关的成本。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种可以由其容易地在没有沉积和蚀刻下制造嵌入有金属线的柔性基底的层合结构，以及由层合结构制成的柔性基底。本专利技术的另一个目的是提供一种包括嵌入有金属线的柔性基底的电子装置。技术方案本专利技术的一个方面提供了一种层合结构，其包括载体基底；设置在载体基底的至少一个表面上并且包括聚酰亚胺树脂的剥离层(debondinglayer)；与剥离层接触设置的金属布线层；以及与金属布线层接触设置的柔性基底层，其中金属布线层与柔性基底层之间的粘合强度大于金属布线层与剥离层之间的粘合强度。根据一个实施方案，金属布线层包括多个金属线，并且柔性基底层围绕金属线并与剥离层接触以将金属线嵌入其中。根据一个实施方案，可以施加物理刺激以改变剥离层与具有金属布线层的柔性基底之间的粘合强度，使得金属布线层与柔性基底层的截面暴露而不引起剥离层中的化学变化，并且当在施加物理刺激之前和之后的剥离层对金属布线层的粘合强度分别被定义为A1和A2时，比例A2/A1可以为0.001至0.5。在施加物理刺激之后，剥离层的剥离强度可以为不大于0.3N/cm。在施加物理刺激之前，剥离层对金属布线层的粘合强度可以为至少1N/cm。剥离层的厚度可以为0.05μm至5μm。金属线可以通过喷墨印刷、凹版印刷、凹版胶板印刷、气溶胶印刷、丝网印刷、电镀、真空沉积或光刻法形成。金属线可以以0.05mm至50mm的间隔布置。金属线可以由银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钛(Ti)、钼(Mo)或其合金构成。聚酰亚胺树脂可以通过使式1的芳族四羧酸二酐与具有直链结构的芳族二胺化合物反应提供聚酰胺酸，并在200℃或更高的温度下使聚酰胺酸固化来制备：[式1]在式1中，A为式2a或2b的四价芳族有机基团：[式2a][式2b]在式2a和式2b中，R11至R14各自独立地为C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基，a为0至3的整数，b为0至2的整数，c和e各自独立地为0至3的整数，d为0至4的整数，并且f为0至3的整数。芳族二胺化合物可以由式4a或4b表示：[式4a][式4b]在上式中，R21至R23各自独立地为C1-C10烷基或C1-C10卤代烷基，X选自-O-、-CR24R25-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-C(＝O)NH-、-S-、-SO-、-SO2-、-O[CH2CH2O]q-、C6-C18单环的和多环的环亚烷基、C6-C18单环的和多环的亚芳基、及其组合，R24和R25各自独立地选自氢原子、C1-C10烷基和C1-C10卤代烷基，q为1或2的整数，l、m和n各自独立地为0至4的整数，以及p为0或1的整数。柔性基底层可以由选自以下的至少一种可固化聚合物树脂形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰亚胺、聚酯、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚醚酰胺酰亚胺、聚酯酰胺酰亚胺、聚芳酯(PAR)、无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯甘油(PETG)、聚对苯二甲酸环亚己基二亚甲基酯(PCTG)、改性三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、二环戊二烯(DCPD)聚合物、环戊二烯(CPD)聚合物、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、硅酮树脂、氟化物树脂和改性环氧树脂。本专利技术的另一方面提供了一种用于生产具有金属布线层的柔性基底的方法，包括制备载体基底；在载体基底上形成包含聚酰亚胺树脂的剥离层；在剥离层上形成金属布线层；在形成于剥离层上的金属布线层上涂覆可固化聚合物以形成柔性基底层，以及通过施加物理刺激使得金属布线层和柔性基底的截面暴露而不引起剥离层中的化学变化以使具有金属布线层的柔性基底从载体基底分离。根据一个实施方案，物理刺激选自切割、激光切割和金刚石划线。物理刺激可以大于0N但不大于0.1N。本专利技术的另一方面提供了一种包括具有金属布线层的柔性基底的电子装置。根据一个实施方案，电子装置可以选自太阳能电池、有机发光二极管照明装置、半导体装置和显示装置。显示装置可以为柔性有机电致发光装置。根据本专利技术的各个方面的其它实施方案的细节包括在以下描述中。有益效果具有金属布线层的柔性基底可以通过施加相对小的物理刺激(例如切割)而容易地与载体基底分离，而省去激光或光照射或溶解的需要。因此，使用层合结构使得能够以更容易的方式制造包括柔性基底的装置(例如柔性显示装置)。因此，不需要额外加工(例如激光或光照射或溶解)，有助于简化装置制造过程和降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层合结构，包括载体基底、设置在所述载体基底的至少一个表面上并且包含聚酰亚胺树脂的剥离层、与所述剥离层接触设置的金属布线层以及与所述金属布线层接触设置的柔性基底层，其中所述金属布线层与所述柔性基底层之间的粘合强度大于所述金属布线层与所述剥离层之间的粘合强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.08 KR 10-2015-0080282;2016.06.01 KR 10-2011.一种层合结构，包括载体基底、设置在所述载体基底的至少一个表面上并且包含聚酰亚胺树脂的剥离层、与所述剥离层接触设置的金属布线层以及与所述金属布线层接触设置的柔性基底层，其中所述金属布线层与所述柔性基底层之间的粘合强度大于所述金属布线层与所述剥离层之间的粘合强度。2.根据权利要求1所述的层合结构，其中所述剥离层的厚度为0.05μm至5μm。3.根据权利要求1所述的层合结构，其中所述金属布线层包括多个金属线，并且所述柔性基底层围绕所述金属线并与所述剥离层接触以使所述金属线嵌入其中。4.根据权利要求3所述的层合结构，其中所述金属线以0.05mm至50mm的间隔布置。5.根据权利要求1所述的层合结构，其中施加物理刺激以改变所述剥离层与具有所述金属布线层的所述柔性基底之间的粘合强度，使得所述金属布线层与所述柔性基底层的截面暴露而不引起所述剥离层中的化学变化，并且当在施加所述物理刺激之前和之后所述剥离层对所述金属布线层的粘合强度分别被定义为A1和A2时，比例A2/A1为0.001至0.5。6.根据权利要求5所述的层合结构，其中在施加所述物理刺激之后所述剥离层从所述金属布线层的剥离强度不大于0.3N/cm。7.根据权利要求5所述的层合结构，其中在施加所述物理刺激之前所述剥离层对所述金属布线层的粘合强度为至少1N/cm。8.根据权利要求1所述的层合结构，其中所述金属线由银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钛(Ti)、钼(Mo)或其合金构成。9.根据权利要求1所述的层合结构，其中形成所述剥离层的所述聚酰亚胺树脂通过使式1的芳族四羧酸二酐与具有直链结构的芳族二胺化合物反应提供聚酰胺酸，并在200℃或更高的温度下使所述聚酰胺酸固化来制备：[式1]在式1中A为式2a或2b的四价芳族有机基团：[式2a][式2b]在式2a和式2b中，R11至R14各自独立地为C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基，a为0至3的整数，b为0至2的整数，c和e各自独立地为0至3的整数，d为0至4的整数，并且f为0至3的整数。10.根据权利要求9所述的层合结构，其中所述芳族二胺化合物由式4a或4b表示：[式4a][式4b]在上式中，R21至R23各自独立地为C1-C10烷基或C1-C10卤代烷基，X选自-O-、-CR24R25-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-C(＝O)NH-、-S-、-SO-、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑惠元，申博拉，金璟晙，明志恩，孙镛久，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR