CN111727664A - 柔性oled装置的制造方法以及支承基板 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的柔性OLED装置的制造方法，准备层叠结构体(100)的工序，所述层叠结构体具备基座(10)、包括TFT层和OLED层的功能层区域(20)、位于基座与功能层区域之间并支承功能层区域的柔性膜(30)、以及位于柔性膜与基座之间并粘合于基座的释放层(12)。利用透过基座的剥离光(216)来照射释放层并从释放层上剥离柔性膜。释放层由铝和硅的合金形成。

Description

柔性OLED装置的制造方法以及支承基板
技术领域
本公开涉及一种柔性OLED装置的制造方法以及支承基板。
背景技术
柔性显示器的典型例具备由聚酰亚胺等合成树脂形成的膜(以下，称为“树脂膜”)以及由树脂膜支承的TFT(薄膜晶体管：Thin Film Transistor)和OLED(有机发光二极管:Organic Light Emitting Diode)等元件。树脂膜作为柔性基板发挥作用。构成OLED的有机半导体层容易由于水蒸气而劣化，因此，柔性显示器通过阻气膜(密封用膜)密封。
可以使用在上表面形成有树脂膜的玻璃基座来进行柔性显示器的制造。玻璃基座在制造工序中作为将树脂膜的形状维持成平面状的支承体(载体)发挥作用。通过在树脂膜上形成TFT和OLED等元件以及阻气膜等，从而以支承在玻璃基座上的状态实现柔性OLED装置的结构。然后，柔性OLED装置从玻璃基座上被剥离，从而获得柔软性。能够将排列有TFT和OLED等元件的部分整体称为“功能层区域”。
专利文献1公开了一种利用紫外线激光(剥离光)来照射柔性基板与玻璃基座之间的界面用以将载置了OLED装置的柔性基板从玻璃基座上剥离的方法。在专利文献1所公开的方法中，在柔性基板与玻璃基座之间配置有非晶硅层。紫外线激光的照射使非晶硅层产生氢气，从而使柔性基板从玻璃基座上剥离。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/037797号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
以往，由于在柔性基板中使用的树脂膜吸收紫外线，因此，没有特别地研究过剥离光照射对TFT元件和OLED元件产生的影响。根据本发明人的研究，发现了在剥离工序中使用的紫外线激光有可能使TFT元件和OLED元件劣化。
本公开提供一种能够解决上述课题的柔性OLED装置的新的制造方法以及支承基板。
用于解决技术问题的技术方案
本公开的柔性OLED装置的制造方法在例示的实施方式中，包括：准备层叠结构体的工序，所述层叠结构体具备基座、包括TFT层和OLED层的功能层区域、位于所述基座与所述功能层区域之间并支承所述功能层区域的柔性膜、以及位于所述柔性膜与所述基座之间并粘合于所述基座的释放层；以及利用透过所述基座的紫外激光照射所述释放层从而从所述释放层上剥离所述柔性膜的工序。所述释放层由铝和硅的合金形成。
在一些实施方式中，所述合金所含的硅的重量比率为4％以上且20％以下。
在一些实施方式中，所述释放层的线膨胀系数为所述柔性膜的线膨胀系数的30％以上且500％以下。
在一些实施方式中，所述释放层的厚度为100nm以上且5000nm以下。
在一些实施方式中，所述紫外激光的波长为300nm以上且360nm以下。
在一些实施方式中，所述柔性膜的厚度为5μm以上且20μm以下。
在一些实施方式中，准备所述层叠结构体的工序包括：通过溅射含有硅的铝靶从而在所述基座上形成所述释放层的工序；以及在所述释放层上形成所述柔性膜的工序。
在一些实施方式中，所述制造方法进一步包括：在从所述释放层上剥离所述柔性膜之后，从所述基座上去除所述释放层并回收的工序。
本公开的支承基板在例示的实施方式中，是一种柔性OLED装置的支承基板，其具备：由铝和硅的合金形成的释放层；以及基座，其由透过紫外线的材料形成，并且支承所述释放层。
在一些实施方式中，所述支承基板还具备由透过所述紫外线的材料形成的柔性膜，所述柔性膜覆盖所述释放层。
在一些实施方式中，所述合金所含的硅的重量比率为4％以上且20％以下。
在一些实施方式中，所述释放层的线膨胀系数为所述柔性膜的线膨胀系数的30％以上且500％以下。
在一些实施方式中，所述释放层的厚度为100nm以上且5000nm以下。
有益效果
根据本发明的实施方式，提供一种解决所述课题的柔性OLED装置的新的制造方法以及支承基板。
附图说明
图1A是示出用于本公开的柔性OLED装置的制造方法的层叠结构体的构成例的俯视图。
图1B是图1A所示的层叠结构体的沿B-B线的剖视图。
图2A是示出本公开的实施方式中的支承基板的制造方法的工序剖视图。
图2B是示出本公开的实施方式中的支承基板的制造方法的工序剖视图。
图3A是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图3B是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图3C是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图3D是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图4是柔性OLED装置中的1个子像素的等效电路图。
图5是制造工序的中途阶段的层叠结构体的立体图。
图6A是示意性地示出层叠结构体的切割位置的剖视图。
图6B是示意性地示出层叠结构体的切割位置的俯视图。
图7A是示意性地示出台子刚要支承层叠结构体之前的状态的图。
图7B是示意性地示出台子支承层叠结构体的状态的图。
图7C是示意性地示出利用成型为线状的激光(剥离光)来照射层叠结构体的基座与树脂膜之间的界面的状态的图。
图8A是示意性地示出利用从剥离装置的线光束光源射出的线光束来照射层叠结构体的情形的立体图。
图8B是示意性地示出在剥离光的照射开始时的台子的位置的图。
图8C是示意性地示出在剥离光的照射结束时的台子的位置的图。
图9A是示意性地示出在照射剥离光之后将层叠结构体分离成第一部分和第二部分之前的状态的剖视图。
图9B是示意性地示出将层叠结构体分离成第一部分和第二部分的状态的剖视图。
具体实施方式
由于进行从玻璃基座上剥离柔性基板的激光剥离(Laser Lift Off:LLO)，因此存在在玻璃基座与柔性基板之间设置释放层的情况和不设置释放层的情况。
在不设置释放层的情况下，虽然降低了制造成本，但是剥离的成品率降低。更详细而言，存在下述问题：在照射用于剥离的激光(剥离光)时，在玻璃基座和柔性基板的双方的表面上形成被称为灰的非常难去除的煤状的残留物。这种情况使在激光剥离工序后粘贴在柔性基板上的支承膜等的紧密接触力下降，此外，还妨碍玻璃基座的再利用。此外，还存在能够适当剥离的激光的照射条件范围狭窄的问题。与之相对地，在设置释放层的情况下，减少灰的生成，此外，激光照射条件范围也比较大，因此，剥离成品率提高。释放层典型地由非晶硅形成，但也可以由高熔点金属(Mo、Cr、w、Ti等)形成。
以往，柔性基板由以聚酰亚胺为代表的树脂材料形成。由于这样的树脂材料吸收紫外线，因此一直认为无需特别研究剥离光照射对TFT元件和OLED元件产生的影响。但是，根据本发明人的研究，发现了当柔性基板的厚度变为5μm～15μm左右非常薄时，有时不充分地吸收紫外线，在剥离工序中使用的紫外线激光有可能使TFT元件和OLED元件劣化。这个问题在设置由非晶硅形成的释放层的情况下也会发生。这是因为非晶硅能够透过紫外线。但是，在由高熔点金属形成释放层的情况下，高熔点金属吸收或反射紫外线而不透过，因此能够阻止剥离光照射对TFT元件和OLED元件产生的影响。但是，使用高熔点金属形成释放层会导致制造成本的显著增加。
使用非晶硅或高熔点金属作为释放层的材料的理由在于其较高的熔点。即，为了防止释放层因剥离光照射引起的发热而熔化，人们认为释放层应该由高熔点材料形成。
但是，根据本发明人的研究，发现即使在通过熔点较低的铝和硅的合金形成释放层的情况下，释放层也不会因剥离光照射而熔化。这是因为，作为主要成分的铝的比热和熔化潜热大，热传导优异。其结果为，即使释放层因剥离光照射而被局部加热，产生的热量也会迅速传导到周围，能够避免释放层的破坏。如后文所述，铝和硅的合金由于硅的存在而具有线膨胀系数比纯铝低的特征。一般来说金属的线膨胀系数比玻璃的线膨胀系数大。特别是铝比高熔点金属钼等的线膨胀系数大。如果释放层与玻璃基座之间热膨胀系数的差过大，则会产生释放层的一部分由于内部应力或应变而从玻璃基座上剥离的问题。铝和硅的合金的热膨胀系数能够根据硅含有比率在较大的范围内调整。此外，通过调整铝合金的堆积条件，与高熔点金属膜的内部应力(例如400GPa)相比，能够大幅降低堆积的膜的内部应力。因此，通过使用铝和硅的合金，能够解决释放层剥离的问题。而且，与高熔点金属相比，能够将廉价的铝和硅的合金作为释放层使用，带来了各种优点。例如，高熔点金属材料很难再利用，需要将附着有释放层的每个玻璃基座作为产业废弃物填埋后废弃。与之相对地，铝和硅的合金能够容易地被酸等药液溶解和去除，因此再利用性提高。因此，即使使用了释放层，也能够整体降低制造成本。
以下，参照附图对本公开的柔性OLED装置的制造方法以及制造装置的实施方式进行说明。在以下的说明中，有时省略不必要的详细的说明。例如，有时省略对已经众所周知的事项的详细说明和针对实质上相同的构成的重复说明。这是为了避免以下说明变得不必要地冗长，使本领域技术人员容易理解。本发明人们提供附图和以下的说明，用于本领域技术人员充分地理解本公开。并不旨在由这些内容来限定权利要求书中记载的主题。
＜层叠结构体＞
参照图1A和图1B。在本实施方式中的柔性OLED装置的制造方法中，首先，准备图1A和图1B中所例示的层叠结构体100。图1A是层叠结构体100的俯视图，图1B是图1A所示的层叠结构体100的沿B-B线的剖视图。用于参照，在图1A和图1B中示出了具有彼此垂直的X轴、Y轴以及Z轴的XYZ坐标系。
本实施方式中的层叠结构体100具备基座(母基板或载体)10、包括TFT层20A和OLED层20B的功能层区域20、位于基座10与功能层区域20之间并支承功能层区域20的柔性膜30、以及位于柔性膜30与基座10之间并粘合在基座10上的释放层12。释放层12由铝和硅的合金形成。该层叠结构体100还具备覆盖多个功能层区域20的保护片50以及在多个功能层区域20与保护片50之间，覆盖功能层区域20的整体的阻气膜40。层叠结构体100也可以具有缓冲层等的未图示的其他层。
基座10的典型例是具有刚性的玻璃基座。柔性膜30的典型例是具有挠性的合成树脂膜。以下，将“柔性膜”简称为“树脂膜”。将包括释放层12和支承释放层12的基座10的结构物整体称为柔性OLED装置的“支承基板”。支承基板还可以具备覆盖释放层12的其他膜(例如柔性膜)。
本实施方式中的层叠结构体100的第一表面100a由基座10限定，第二表面100b由保护片50限定。基座10和保护片50是在制造工序中暂时使用的部件，并非是构成最终的柔性OLED装置的要素。
图示的树脂膜30包括分别支承多个功能层区域20的多个柔性基板区域30d和包围各个柔性基板区域30d的中间区域30i。柔性基板区域30d和中间区域30i只不过是连续的1片树脂膜30的不同的部分，无需从物理上区分。换言之，在树脂膜30中，位于各功能层区域20的正下方的部分是柔性基板区域30d，其他部分是中间区域30i。
多个功能层区域20的每一个最终构成柔性OLED装置的面板。换言之，层叠结构体100具有一块基座10支承切割前的多个柔性OLED装置的结构。各功能层区域20具有如下的形状，该形状具有例如厚度(Z轴方向尺寸)为几十μm、长度(X轴方向尺寸)为12cm左右、宽度(Y轴方向尺寸)为7cm左右的尺寸。这些尺寸可以根据需要的显示画面的大小而设定为任意的大小。各功能层区域20在XY平面内的形状在图示的例子中是长方形，但是不限于此。各功能层区域20在XY平面内的形状也可以具有正方形、多边形、或轮廓包括曲线的形状。
如图1A所示，柔性基板区域30d与柔性OLED装置的配置相对应，二维地排列成行状和列状。中间区域30i由垂直的多个条纹构成，形成格子图案。条纹的宽度为例如1～4mm左右。树脂膜30的柔性基板区域30d在最终产品的形态下，作为各个柔性OLED装置的“柔性基板”发挥作用。与之相对地，树脂膜30的中间区域30i并非是构成最终产品的要素。
在本公开的实施方式中，层叠结构体100的构成不限于图示的例子。由1块基座10支承的功能层区域20的个数(OLED装置的个数)无需是多个，也可以是单个。在功能层区域20是单个的情况下，树脂膜30的中间区域30i形成包围1个功能层区域20的周围的单纯的框图案。
另外，各附图所记载的各要素的尺寸或比率是从容易理解的观点来决定的，未必反映出实际的尺寸或比率。
支承基板
参照图2A和图2B，对本公开的实施方式中的支承基板的制造方法进行说明。图2A和图2B是示出本公开的实施方式中的支承基板200的制造方法的工序剖视图。
首先，如图2A所示，准备基座10。基座10是工艺用的载体基板，其厚度可以为例如0.3～0.7mm左右。基座10典型地由玻璃形成。要求基座10在之后的工序中透过要照射的剥离光。
接着，如图2B所示，在基座10上形成释放层12。释放层12由铝和硅的合金形成。合金所包含的硅的重量比率是4％以上且20％以下。通过以这样的重量比率含有硅，从而释放层12的线膨胀系数比纯铝的线膨胀系数(23.6ppm/K)低。此外，如前文所述，通过调整铝合金的硅含有率和堆积条件从而能够使释放层12的内部应力的绝对值降低到10MPa以下的同时，使释放层12的线膨胀系数进入树脂膜30的线膨胀系数的30％以上且500％以下的范围内。在合金所包含的硅的重量比率为10％以上且15％以下的情况下，进一步在铝和硅的合金中线膨胀系数变为最小，此外，耐热性、耐磨损性优异。因此，具有使形成释放层12的基座10的再利用变得容易这一优点。在树脂膜30与释放层12之间的界面上由于吸收紫外线激光而发热的释放层12可能发生热应变。若是在树脂膜30与释放层12之间，线膨胀系数的值有较大差异(例如10倍以上的差异)，则在树脂膜30上会产生较大的应变，也有可能使插入树脂膜30与功能层区域20之间的下层阻气膜产生裂缝。从这一观点可知，并非是释放12的线膨胀系数接近基座10的线膨胀系数即可。可以说铝和硅的合金具有相对于树脂膜30和基座10的双方具有适当的范围的线膨胀系数。
在本实施方式中，TFT层20A、树脂膜30、释放层12以及基座10的线膨胀系数(室温)分别为例如2～5ppm/K、几十ppm/K、19～23ppm/K以及3～5ppm/K。此外，在TFT层20A与树脂膜30之间设置后述的下层阻气膜的情况下，下层阻气膜的线膨胀系数为例如2～5ppm/K左右。另外，作为树脂膜30的材料的透明聚酰亚胺的线膨胀系数为大约25ppm/K，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的线膨胀系数为大约60ppm/K。根据本发明人的研究，释放层的线膨胀系数优选在基座10的线膨胀系数与树脂膜30的线膨胀系数之间，或者是基座10的线膨胀系数以上且树脂膜30的线膨胀系数的5倍以下(例如15～23ppm/K，更具体的例子中为15～20ppm/K)。
释放层12的厚度可以是100nm以上且5000nm以下。释放层12的形成方法的典型例虽然是溅射法，但是释放层12可以通过电镀法形成。若是使用电镀法，则能够实现具有μm级的厚度的释放层12。此外，由于构成释放层12的合金的主要成分是铝，因此，合金的导热系数足够高，即使是几μm左右的厚膜，也能够进行剥离。
在使用溅射法形成释放层12的情况下，通过溅射含有硅的铝靶从而在基座10上堆积合金。
另外，也可以在通过后述的激光剥离工序从释放层12上剥离了树脂膜30之后，进行从基座10上去除释放层12并回收的工序。
另外，在释放层12中使用的铝合金的主要成分是熔点较低的铝。该材料的比热和熔化潜热较大并且导热性较佳，因此不易发生局部加热。换言之，尽管铝合金是比高熔点金属熔点低的材料，但在对释放层12照射剥离光时不会发生释放层12的熔化。而且，在由于剥离光的照射而发热时，即使剥离光强度的空间分布产生不均匀性，热量也会容易传导到周围，因此不易产生剥离不良。更具体而言，在基座10的背面附着灰尘或形成伤痕的情况下，若是从基座10的背面向释放层12入射剥离光，则由于灰尘的影子或伤痕产生的衍射和反射等，释放层12上的剥离光强度有可能产生局部性的降低。在利用光化学反应产生的发热进行树脂膜30的剥离时，若是产生这种剥离光强度的局部不足，则在该位置不能实现剥离，会产生剥离不良的问题。但是，本实施方式中的释放层12吸收剥离光进行发热和导热，因此，能够避免由于剥离光强度的局部不足导致的上述问题。
以下，对层叠结构体100的构成和制造方法进行更详细的说明。
首先，参照图3A。图3A是示出在表面形成有树脂膜30的支承基板200的剖视图。
本实施方式中的树脂膜30为例如厚度5μm以上且20μm以下的、例如10μm左右的聚酰亚胺膜。聚酰亚胺膜可以由作为前驱体的聚酰胺酸或聚酰亚胺溶液形成。可以在支承基板200中的释放层12的表面形成聚酰胺酸的膜之后进行热酰亚胺化，也可以通过将聚酰亚胺熔化或是溶解到有机溶剂后的聚酰亚胺溶液在释放层12的表面形成膜。聚酰亚胺溶液能够通过将公知的聚酰亚胺溶解到任意的有机溶剂中而获得。可以在将聚酰亚胺溶液涂布到基座10的表面之后，通过干燥来形成聚酰亚胺膜。
聚酰亚胺膜在底部发射型的柔性显示器的情况下，优选在可见光区域的整体实现高透过率。聚酰亚胺膜的透明度例如可以通过遵照JIS K7105-1981的全光线透过率来描述。全光线透过率可以设定为80％以上或是85％以上。另一方面，在顶部发射型的柔性显示器的情况下不受到透过率的影响。
树脂膜30可以是通过聚酰亚胺以外的合成树脂形成的膜。不过，在本公开的实施方式中，在形成薄膜晶体管的工序中，进行例如350℃以上的热处理，因此树脂膜30由不会因该热处理而劣化的材料形成。
树脂膜30可以是多个合成树脂膜的层叠体。在本实施方式的一些方式中，在从基座10上剥离柔性显示器的结构物时，进行将透过基座10的紫外线激光(波长：300～360nm)照射到树脂膜30上的LLO。由于吸收激光并发热的释放层12配置在基座10与树脂膜30之间，因此，通过紫外线激光的照射，树脂膜30的一部分(层状部分)在释放层12与树脂膜30的界面气化从而能够将树脂膜30从释放层12、即支承基板200上容易地剥离下来。若是存在释放层12，则还能够得到抑制灰的生成的效果。
本公开的实施方式中的释放层12具有以铝为主要成分的金属的性质，因此，释放层12对紫外线激光的透过率极低。因此，在剥离工序中释放层12作为紫外线屏蔽层发挥作用。其结果为，避免或是抑制紫外线激光从基座10入射到功能层区域20从而使TFT层20A和OLED层20B的特性劣化。
一般认为，即使是透明度高的树脂膜30，紫外线也几乎都被吸收。但是，由于在柔性OLED装置中使用的树脂膜30是极薄的层，因此，若是不存在由金属材料形成的释放层12，则紫外线激光会入射到功能层区域20。紫外线激光有可能不但使TFT层20A和OLED层20B的特性劣化，还会使构成密封结构的有机膜和无机膜的密封性能劣化。此外，当前广泛利用的树脂膜30由黄褐色或茶褐色的聚酰亚胺材料形成，因此，没有意识到紫外线激光的透过可以引起功能层区域的特性劣化。这是因为这样透明度低的聚酰亚胺材料较强地吸收紫外线激光。但是，根据本发明人的研究，发现即使是透明度较低的树脂膜30，如果其厚度只有例如5～20μm左右，则紫外线激光可以到达功能层区域20。因此，本公开的实施方式的方法不但适用于制造具备由透明度高并且容易透过紫外线的材料形成的树脂膜(柔性基板)的OLED装置，而且适用于制造具备透明度低并且薄的树脂膜30(厚度：5～20μm程度)的OLED装置。
另外，透过紫外线的透明度高的聚酰亚胺和PET与透明度低的聚酰亚胺相比耐热性低。但是，根据本发明人的研究，发现由铝和硅构成的合金形成的释放层12如前文所述，比热和熔化潜热较大并且导热性良好，因此，紫外线照射引起的发热通过释放层12被迅速地导热，即使是透明度高的聚酰亚胺和PET等耐热性较低的树脂膜也不会造成损害，能够良好地进行剥离。换言之，发现释放层12无需由高熔点金属形成，即使由以铝为主要成分的非高熔点金属材料形成，也能够实现LLO。
虽然形成释放层12可导致制造成本的上升，但是不同于高熔点金属，通过药液能够容易地使铝合金溶解，因此，能够实现回收和再利用。因此，即使采用释放层也能够将制造成本的增加抑制得较低。
＜研磨处理＞
在树脂膜30的表面30x上存在粒子或凸部等研磨对象(靶)的情况下，也可以利用研磨装置来研磨靶使其平坦化。能够通过对例如图像传感器取得的图像进行处理来实现粒子等异物的检测。可以在研磨处理后，进行针对树脂膜30的表面30x的平坦化处理。平坦化处理包括将提高了平坦性的膜(平坦化膜)形成在树脂膜30的表面30x上的工序。平坦化膜无需由树脂形成。
＜下层阻气膜＞
接着，可以在树脂膜30上形成阻气膜(未图示)。阻气膜可以具有各种结构。阻气膜的例子是硅氧化膜或硅氮化膜等膜。阻气膜的其他例子可以是层叠了有机材料层和无机材料层的多层膜。为了使该阻气膜区别于覆盖功能层区域20的后述的阻气膜，也可以将其称为“下层阻气膜”。此外，能够将覆盖功能层区域20的阻气膜称为“上层阻气膜”。下层阻气膜可以由例如Si3N4形成。Si3N4的线膨胀系数为大约3ppm/K。根据本公开的一些实施方式，释放层12的热膨胀系数在基座10的线膨胀系数与树脂膜30的线膨胀系数之间，能够避免在由Si3N4形成的下层阻气层上产生裂缝的问题。
＜功能层区域＞
接着，对形成包括TFT层20A和OLED层20B等的功能层区域20以及形成上层阻气膜40的工序进行说明。
首先，如图3B所示，将多个功能层区域20形成在基座10上。粘合在基座10上的释放层12和树脂膜30位于基座10与功能层区域20之间。
更详细而言，功能层区域20包括位于下层的TFT层20A和位于上层的OLED层20B。TFT层20A和OLED层20B通过公知的方法依次形成。TFT层20A包括实现有源矩阵的TFT阵列的电路。OLED层20B包括各自可以独立地被驱动的OLED元件的阵列。TFT层20A的厚度为例如4μm，OLED层20B的厚度为例如1μm。
图4是有机EL(Electro Luminescence)显示器中的子像素的基本的等效电路图。显示器的1个像素可以由例如R(红)、G(绿)、B(蓝)等不同颜色的子像素构成。图4所示的例子具有选择用TFT元件Tr1、驱动用TFT元件Tr2、保持电容CH以及OLED元件EL。选择用TFT元件Tr1与数据线DL和选择线SL连接。数据线DL是运送规定要显示的影像的数据信号的布线。数据线DL经由选择用TFT元件Tr1与驱动用TFT元件Tr2的栅极电连接。选择线SL是运送对选择用TFT元件Tr1的导通和断开进行控制的信号的布线。驱动用TFT元件Tr2对功率线PL和OLED元件EL之间的导通状态进行控制。若是驱动用TFT元件Tr2导通，则电流经由OLED元件EL从电源线PL流向接地线GL。该电流使OLED元件EL发光。即使选择用TFT元件Tr1断开，通过保持电容CH也会维持驱动用TFT元件Tr2的导通状态。
TFT层20A包括选择用TFT元件Tr1、驱动用TFT元件Tr2、数据线DL以及选择线SL等。OLED层20B包括OLED元件EL。在形成OLED层20B之前，TFT层20A的上表面被覆盖TFT阵列和各种布线的层间绝缘膜平坦化。支承OLED层20B并且实现OLED层20B的有源矩阵驱动的结构体被称为“背板”。
图4所示的电路元件和布线的一部分可以包含在TFT层20A和OLED层20B中的任意一层中。此外，图4所示的布线与未图示的驱动电路连接。
在本公开的实施方式中，TFT层20A和OLED层20B的具体的构成可以是多样的。这些构成不限制本公开的内容。TFT层20A所包含的TFT元件的构成可以是底栅型，也可以是顶栅型。此外，OLED层20B所包含的OLED元件的发光可以是底部发射型，也可以是顶部发射型。OLED元件的具体的构成也是任意的。
构成TFT元件的半导体层的材料包括例如结晶质的硅、非晶的硅、氧化物半导体。在本公开的实施方式中，为了提高TFT元件的性能，形成TFT层20A的工序的一部分包括350℃以上的热处理工序。
＜上层阻气膜＞
在形成上述的功能层区域20之后，如图3C所示，由阻气膜(上层阻气膜)40覆盖功能层区域20的整体。上层阻气膜40的典型例是无机材料层与有机材料层层叠后的多层膜。另外，也可以在上层阻气膜40与功能层区域20之间，或者在上层阻气膜40的再上层，配置粘接膜、构成触摸屏的其他功能层、偏光膜等要素。上层阻气膜40的形成能够通过薄膜密封(ThinFilm Encapsulation：TFE)技术来进行。出于密封可靠性的观点，薄膜密封结构的WVTR(Water Vapor Transmission Rate)典型地要求是1×10-4g/m2/day以下。根据本公开的实施方式，达到了这一基准。上层阻气膜40的厚度为例如1.5μm以下。
图5是示意性地示出在形成了上层阻气膜40的阶段的层叠结构体100的上表面侧的立体图。1个层叠结构体100包括被基座10支承的多个OLED装置1000。在图5所示的例子中，1个层叠结构体100包括比图1A所示的例子多的功能层区域20。如前文所述，被1块基座10支承的功能层区域20的个数是任意的。
＜保护片＞
接着参照图3D。如图3D所示，在层叠结构体100的上表面粘贴保护片50。保护片50可以由例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)等的材料形成。如前文所述，保护片50的典型例具有在表面具有脱模剂的涂布层的层压结构。保护片50的厚度可以为例如50μm以上且150μm以下。
在准备了以这种方式制造的层叠结构体100之后，能够使用上述的制造装置(剥离装置220)来执行基于本公开的制造方法。
可用于本公开的制造方法的层叠结构体100不限于图1A和图1B所示的例子。保护片50也可以覆盖树脂膜30的整体，向树脂膜30的外侧扩展。或者，保护片50也可以覆盖树脂膜30的整体，并且向基座10的外侧扩展。如后文所述，在基座10从层叠结构体100隔离后，层叠结构体100成为不具有刚性的柔性的薄片状结构物。保护片50在进行基座10的剥离的工序以及剥离后的工序中，当功能层区域20与外部的装置或器具等碰撞或是接触时，发挥保护功能层区域20不受碰撞和摩擦等的作用。由于保护片50最终从层叠结构体100上被剥离下来，因此，保护片50的典型例具有在表面具有粘接力较小的粘接层(脱模剂的涂布层)的层压结构。层叠结构体100的更详细的说明在后文阐述。
＜OLED装置的切割＞
在本实施方式的柔性OLED装置的制造方法中，在执行了准备层叠结构体100的工序之后，进行分别切割树脂膜30的中间区域30i和多个柔性基板区域30d的工序。进行切割的工序无需在LLO工序之前进行，也可以在LLO工序之后进行。
切割能够通过利用激光束或切割锯来切断相邻的OLED装置的中央部来进行。在本实施方式中，切断层叠结构体的基座10以外的部分，不切断基座10。但是，也可以切断基座10从而切割成具备各个OLED装置和支承各OLED装置的基座部分的部分层叠结构。
以下，对利用激光束的照射来切断基座10以外的层叠结构的工序进行说明。用于切断的激光束的照射位置沿着各个柔性基板区域30d的外周。
图6A和图6B分别是示意性地示出切割树脂膜30的中间区域30i和各个多个柔性基板区域30d的位置的剖视图和俯视图。用于切断的激光束的照射位置沿着各个柔性基板区域30d的外周。在图6A和图6B中，利用切断用的激光束来照射箭头或虚线所示的照射位置(切断位置)CT，从而将层叠结构体100中除了基座10以外的部分切断成多个OLED装置1000和其他的不要部分。通过切断，在各个OLED装置1000与其周围之间形成有几十μm至几百μm的间隙。如前文所述，也可以代替激光束的照射，通过切割锯来进行这样的切断。在切断后也是OLED装置1000和其他的不要部分粘合在基座10上。
如图6B所示，层叠结构体100中的“不要部分”的平面布局与树脂膜30的中间区域30i的平面布局匹配。在图示的例子中，该“不要部分”是具有开口部的一片连续的片状结构物。但是，本公开的实施方式不限于该例子。切断用激光束的照射位置CT也可以以将“不要部分”分成多个部分的方式设定。另外，作为“不要部分”的片状结构物不但包括树脂膜30的中间区域30i，还包括存在于中间区域30i上的层叠物(例如阻气膜40和保护片50)的被切断后的部分。
在利用激光束进行切断的情况下，激光束的波长可以在红外、可见光、紫外的任意一个区域。出于减小波及基座10的切断的影响这一观点，优选波长包含在绿色至紫外区域中的激光束。例如，根据Nd：YAG激光装置，能够利用二次谐波(波长532nm)、或三次谐波(波长343nm或355nm)来进行切断。在该情况下，若是将激光输出调整为1～3瓦并以毎秒500mm左右的速度进行扫描，就能够不对基座10造成损伤得将被基座10支承的层叠物切断(切割)为OLED装置和不要部分。
根据本公开的实施方式，进行上述的切断的时刻比以往技术早。由于在树脂膜30粘合在基座10上的状态下执行切断，因此，即使相邻的OLED装置1000的间隔狭窄，也能够以高准确度和高精度进行切断的对位。因此，能够缩短相邻的OLED装置1000的间隔，从而减少最终不需要的浪费的部分。
＜剥离光照射＞
图7A是示意性地示出未图示的制造装置(剥离装置)中的台子212刚要支承层叠结构体100之前的状态的图。本实施方式中的台子212是在表面具有用于吸附的多个孔的吸附台子。吸附台子的构成不限于该例，也可以具备支承层叠结构体的静电卡盘或其他固定装置。层叠结构体100以层叠结构体100的第二表面100b与台子212的表面212S对置的方式配置，并且与台子212紧密接触。
图7B是示意性地示出台子212支承层叠结构体100的状态的图。台子212与层叠结构体100的配置关系不限于图示的例子。例如，层叠结构体100的上下也可以翻转，台子212位于层叠结构体100的下方。
在图7B所示的例子中，层叠结构体100与台子212的表面212S接触，台子212吸附层叠结构体100。
接着，如图7C所示，用激光(剥离光)216照射位于树脂膜30的多个柔性基板区域30d与基座10之间的释放层12。图7C是示意性地示出通过在垂直于图的纸面的方向上延伸的、成型为线状的剥离光216从基座10的一侧照射释放层12的状态的图。释放层12吸收紫外线激光而在短时间内被加热。树脂膜30的一部分在释放层12与树脂膜30界面上，因来自释放层12的热量会气化或是分解(消失)。通过利用剥离光216来扫描释放层12，从而使树脂膜30相对于释放层12、换言之支承基板200的粘合程度降低。剥离光216的波长典型地在紫外区域。基座10的光吸收率在例如波长为343～355nm的区域为10％左右，但是在308nm则可以上升至30～60％。
以下，对本实施方式中的剥离光的照射进行详细的说明。
本实施方式中的剥离装置具备射出剥离光216的线光束光源。线光束光源具备激光装置以及将从激光装置射出的激光成型成线光束状的光学系统。
图8A是示意性地示出利用从剥离装置220的线光束光源214射出的线光束(剥离光216)来照射层叠结构体100的情形的立体图。为了便于理解，台子212、层叠结构体100以及线光束光源214以在图的Z轴方向上分开的状态被示出。在照射剥离光216时，层叠结构体100的第二表面100b与台子212接触。
图8B示意性地示出在照射剥离光216时台子212的位置。虽然在图8B中未表示出来，但是层叠结构体100被台子212支承。
放射剥离光216的激光装置的例子包括准分子激光器等气体激光装置、YAG激光器等固体激光装置、半导体激光装置以及其他激光装置。通过XeCl的准分子激光装置能够获得波长308nm的激光。使用掺钕(Nd)钒酸钇(YVO4)或掺杂有镱(Yb)的YVO4作为激光振荡介质的情况下，从激光振荡介质放射的激光(基波)的波长为大约1000nm，因此，可以利用波长转换元件转换为具有340～360nm的波长的激光(第三次谐波)后使用。
出于抑制灰的生成这一观点，利用由准分子激光装置产生的波长308nm的激光比波长为340～360nm的激光更为有效。此外，释放层12的存在发挥抑制灰的生成的显著的效果。
照射剥离光216可以在例如50～400mJ/cm2的能量照射密度下执行。通过使用由导热性较好的铝和硅的合金构成的释放层，能够较大地扩大能量照射密度的下限。另外，线光束状的剥离光216具有横贯基座10的尺寸、即具有超过基座的一条边的长度的线长度(长轴尺寸、图8B的Y轴方向尺寸)。线长度可以为例如750mm以上。另一方面，剥离光216的线宽(短轴尺寸、图8B的X轴方向尺寸)可以为例如0.2mm左右。这些尺寸是树脂膜30与基座10的界面中的照射区域尺寸。剥离光216可以作为脉冲状或连续波照射。可以以例如每秒200次左右的频率进行脉冲状的照射。
剥离光216的照射位置相对于基座10相对地移动，执行剥离光216的扫描。在剥离装置220内，固定有射出剥离光的光源214和光学装置(未图示)，层叠结构体100可以移动，也可以不移动。在本实施方式中，在台子212从图8B所示的位置向图8C所示的位置移动期间，进行剥离光216的照射。即，借助台子212沿X轴方向的移动来执行剥离光216的扫描。
＜剥离＞
图9A记载了在剥离光的照射后，层叠结构体100与台子212接触的状态。在维持该状态下，放大从台子212到基座10之间的距离。此时，本实施方式中的台子212吸附层叠结构体100的OLED装置部分。
通过未图示的驱动装置保持基座10并使基座10整体在箭头方向上移动，从而执行剥离(剥离)。基座10可以在由未图示的吸附台子吸附的状态下与吸附台子一起移动。基座10的移动的方向无需与层叠结构体100的第一表面100a垂直，也可以倾斜。基座10的移动无需是直线运动，也可以是旋转运动。此外，基座10也可以通过未图示的保持装置或其他台子固定，台子212在图的上方移动。
图9B是示出这样分离后的层叠结构体100的第一部分110和第二部分120的剖视图。层叠结构体100的第一部分110包括与台子212接触的多个OLED装置1000。各OLED装置1000具有功能层区域20和树脂膜30的多个柔性基板区域30d。与之相对地，层叠结构体100的第二部分120具有基座10和释放层12。
台子212所支承的各个OLED装置1000处于彼此被切断的关系，因此，可以容易地同时或是依次从台子212上拆卸下来。
在上述的实施方式中，在LLO工序之前进行了各OLED装置1000的切断分离，但是也可以在LLO工序之后进行各OLED装置1000的切断分离。此外，各OLED装置1000的切断分离可以包括将基座10切割成对应的部分。
根据本公开的实施方式，即使在使用由透过紫外线的透明度高的聚酰亚胺和PET形成的柔性膜的情况下，或是使用透明度低但是薄(厚度为5～20μm)且能够透过紫外线的柔性膜的情况下，也能够抑制紫外线引起的功能层区域的特性劣化以及阻气层的性能劣化。此外，由于不同于高熔点金属，铝合金容易回收和再利用，因此，采用释放层的制造成本的增加也能够被抑制得较低。
产业上的可利用性
本发明的实施方式提供一种新的柔性OLED装置的制造方法。柔性OLED装置可以广泛地应用于智能手机、平板电脑终端、车载用显示器以及中小型乃至大型电视装置中。
附图标记说明
10：基座，12：释放层，20：功能层区域，20A：TFT层，20B：OLED层，30：树脂膜，30d：树脂膜的柔性基板区域，30i：树脂膜的中间区域，40：阻气膜，50：保护片，100：层叠结构体，212：台子，1000：OLED装置。

Claims (13)

1.一种柔性OLED装置的制造方法，其特征在于，
所述制造方法包括：
准备层叠结构体的工序，所述层叠结构体具备基座、包括TFT层和OLED层的功能层区域、位于所述基座与所述功能层区域之间并支承所述功能层区域的柔性膜、以及位于所述柔性膜与所述基座之间并粘合于所述基座的释放层；以及
利用透过所述基座的紫外激光照射所述释放层，并从所述释放层上剥离所述柔性膜的工序，
所述释放层由铝和硅的合金形成。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
所述合金所含的硅的重量比率为4％以上且20％以下。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
所述释放层的线膨胀系数为所述柔性膜的线膨胀系数的30％以上且500％以下。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，
所述释放层的厚度为100nm以上且5000nm以下。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，
所述紫外激光的波长为300nm以上且360nm以下。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，
所述柔性膜的厚度为5μm以上且20μm以下。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，
准备所述层叠结构体的工序包括：
通过溅射含有硅的铝靶在所述基座上形成所述释放层的工序；以及
在所述释放层上形成所述柔性膜的工序。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法进一步包括：
在从所述释放层上剥离所述柔性膜之后，从所述基座上去除所述释放层并回收的工序。
9.一种柔性OLED装置的支承基板，其特征在于，
所述支承基板具备：
由铝和硅的合金形成的释放层；以及
基座，其由透过紫外线的材料形成，并且支承所述释放层。
10.根据权利要求9所述的支承基板，其特征在于，
所述支承基板还具备由透过所述紫外线的材料形成的柔性膜，所述柔性膜覆盖所述释放层。
11.根据权利要求9或10所述的支承基板，其特征在于，
所述合金所含的硅的重量比率为4％以上且20％以下。
12.根据权利要求9至11中的任意一项所述的支承基板，其特征在于，
所述释放层的线膨胀系数为所述柔性膜的线膨胀系数的30％以上且500％以下。
13.根据权利要求9至12中的任意一项所述的支承基板，其特征在于，
所述释放层的厚度为100nm以上且5000nm以下。
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