東京大學(xué)宣布,與LAN TECHNICAL SERVICE公司(總部:東京都新宿區(qū))合作開發(fā)出了新技術(shù),能夠不使用粘合劑,在常溫下粘合超薄玻璃和搬運用玻璃基板,而且,經(jīng)過加熱處理后,還能在常溫下從搬運用玻璃基板上剝離超薄玻璃。利用這項技術(shù),在生產(chǎn)過程中就可以直接使用難以處理的超薄玻璃,不僅有望大幅革新柔性顯示器等超薄顯示器的生產(chǎn)工序,還有望為降低環(huán)境負荷作出巨大貢獻。
智能手機現(xiàn)在使用的液晶屏的玻璃厚度以0.2mm為主流,這個厚度的玻璃容易彎曲,很難使用機器人搬運。現(xiàn)行制造工序首先要在厚度達到0.4~0.5mm的玻璃基板上形成液晶顯示元件,然后用氫氟酸浸泡玻璃,通過化學(xué)拋光的方式,使玻璃基板的厚度減至0.2mm。但這種方法能實現(xiàn)的最小厚度為0.1mm,而且必須使用高毒性的氫氟酸,在環(huán)境成本方面是一個沉重的負擔(dān)。
從成本和可行性考慮,最理想的制造方法是,先將超薄玻璃粘在搬運用玻璃基板上,在完成TFT制造工序、彩色濾光片制造工序、封裝工序后,再從搬運用玻璃基板上剝離超薄玻璃。但在實際操作中,粘合劑接合無法耐受300℃以上的加熱處理,不使用粘合劑的直接接合則需要實施400℃以上的加熱加壓,在后續(xù)的加熱處理中,粘合的強度會增大,因此接合面很難剝離。
此次開發(fā)的方法是用離子束在玻璃的一個表面形成幾納米厚的硅膜,使玻璃表面先暴露于含水的氮氣環(huán)境中,然后回到真空或干燥的氮氣環(huán)境中,通過擠壓兩張玻璃,使其實現(xiàn)常溫接合。玻璃表面的硅膜會與氮氣中的水分反應(yīng)產(chǎn)生羥基,起到粘合劑的作用。接合后的剝離是通過在接合面上制造裂縫進行機械剝離。因為在高溫加熱處理時,羥基會分解產(chǎn)生氫氣,在接合面上形成大量微孔(泡沫狀空隙),使接合面的強度減弱,因此,在500℃下進行90分鐘的加熱處理后,接合面的強度不會增強,可以實現(xiàn)機械剝離。