JP2013164935A - Laminate cutting method - Google Patents

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Yuji Tanaka
裕司 田中
Kenji Okumoto
健二 奥本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate cutting method which is less likely to cause destruction of a barrier layer formed using an inorganic material.SOLUTION: A laminate cutting method comprises: a first step of arranging a laminate having a substrate formed using a resin material and a barrier layer formed so as to protect the substrate using an inorganic material; and a second step of cutting the laminate using a cutting die having a cutting blade. In the second step, the cutting blade enters the barrier layer and then enters the substrate.

Description

本発明は、有機ELディスプレイ装置といった表示装置に用いられる積層構造を有する基板を切断するための切断方法に関する。   The present invention relates to a cutting method for cutting a substrate having a laminated structure used in a display device such as an organic EL display device.

有機ELディスプレイ装置といった表示装置は、基板と、基板を保護するバリア層と、を含む積層体を用いて形成される。基板上には、映像を表示するためのTFTデバイスやELデバイスが形成される。バリア層は、基板上の素子(TFTデバイスやELデバイス)の劣化を防止する。多くの場合、バリア層は、無機材料を含有し、低い水蒸気透過率を有する。この結果、基板上の素子は、水蒸気から適切に保護される。   A display device such as an organic EL display device is formed using a laminate including a substrate and a barrier layer that protects the substrate. A TFT device and an EL device for displaying an image are formed on the substrate. The barrier layer prevents deterioration of elements (TFT devices and EL devices) on the substrate. In many cases, the barrier layer contains an inorganic material and has a low water vapor transmission rate. As a result, the elements on the substrate are appropriately protected from water vapor.

基板とバリア層とを含む積層体は、所定形状に切断される。切断方法として、打抜加工が知られている(例えば、特許文献1乃至3)。   The laminate including the substrate and the barrier layer is cut into a predetermined shape. As a cutting method, punching is known (for example, Patent Documents 1 to 3).

特開2011−5627号公報JP 2011-5627 A 特開2002−11697号公報JP 2002-11697 A 特開2004−154913号公報JP 2004-154913 A

上述の如く、バリア層は無機材料を含有するので、上述の既知の打抜加工の手法を用いて積層体が切断されるならば、バリア層は脆性破壊しやすい。バリア層の脆性破壊の結果、バリア層から生じた剥離片は基板上の素子に接触し、表示装置の電気的な故障を引き起こす。また、バリア層に生じたクラック(割れ)から水蒸気が進入し、基板上の素子の劣化が促進される。   As described above, since the barrier layer contains an inorganic material, if the laminate is cut using the above-described known punching technique, the barrier layer is easily brittlely broken. As a result of the brittle fracture of the barrier layer, peeled pieces generated from the barrier layer come into contact with elements on the substrate, causing an electrical failure of the display device. Further, water vapor enters from cracks generated in the barrier layer, and the deterioration of the elements on the substrate is promoted.

本発明は、無機材料を用いて形成されたバリア層の破壊を引き起こしにくい積層体の切断方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the cutting method of the laminated body which does not cause destruction of the barrier layer formed using the inorganic material.

本発明の一の局面に係る積層体の切断方法は、樹脂材料を用いて形成された基板と、前記基板を保護するように無機材料を用いて形成されたバリア層と、を有する積層体を配置する第1工程と、切断刃を有する打抜型を用いて、前記積層体を切断する第2工程と、を有し、該第2工程において、前記切断刃は、前記バリア層に進入した後、前記基板に進入することを特徴とする。   A method for cutting a laminate according to one aspect of the present invention includes: a laminate having a substrate formed using a resin material; and a barrier layer formed using an inorganic material so as to protect the substrate. A first step of disposing, and a second step of cutting the laminate using a punching die having a cutting blade, wherein in the second step, the cutting blade enters the barrier layer And entering the substrate.

本発明に係る積層体の切断方法は、バリア層をほとんど破壊することなく積層体を適切に切断することができる。   The method for cutting a laminate according to the present invention can appropriately cut the laminate without substantially destroying the barrier layer.

積層体の切断方法を表す概略的なフローチャートである。It is a schematic flowchart showing the cutting method of a laminated body. 図1に示されるフローチャートのステップS100において作成される積層体の概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing of the laminated body produced in step S100 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS200の概略図である。It is the schematic of step S200 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS300の概略図である。It is the schematic of step S300 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS300の概略図である。It is the schematic of step S300 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS300の概略図である。It is the schematic of step S300 of the flowchart shown by FIG. トムソン型を用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer of the laminated body cut | disconnected using the Thomson type | mold. 図5Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。FIG. 5B is a schematic trace diagram of the micrograph of FIG. 5A. カッターを用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer of the laminated body cut | disconnected using the cutter. 図6Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。FIG. 6B is a schematic trace diagram of the micrograph of FIG. 6A. 鋏を用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer of the laminated body cut | disconnected using the scissors. 図7Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。It is a schematic trace figure of the micrograph of FIG. 7A. 図4A乃至図4Cに示される切断方法に従うトムソン型の打ち抜き方向を示す。4 shows a Thomson-type punching direction according to the cutting method shown in FIGS. 4A to 4C. 図8Aに示される打ち抜き方向と反対方向に打ち抜かれる積層体の概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing of the laminated body punched in the direction opposite to the punching direction shown by FIG. 8A. 図8Aに示される条件下で得られたバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer obtained on the conditions shown by FIG. 8A. 図9Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。It is a schematic trace figure of the micrograph of FIG. 9A. 図8Bに示される条件下で得られたバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer obtained on the conditions shown by FIG. 8B. 図10Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。FIG. 10B is a schematic trace diagram of the micrograph of FIG. 10A. トムソン型の切断刃の概略図である。It is the schematic of a Thomson type cutting blade. トムソン型の切断刃の概略図である。It is the schematic of a Thomson type cutting blade. トムソン型の切断刃の概略図である。It is the schematic of a Thomson type cutting blade. トムソン型の切断刃の概略図である。It is the schematic of a Thomson type cutting blade. 図11Aに示される切断刃用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer of the laminated body cut | disconnected using the cutting blade shown by FIG. 11A. 図11Bに示される切断刃用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer of the laminated body cut | disconnected using the cutting blade shown by FIG. 11B. 図11Cに示される切断刃用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer of the laminated body cut | disconnected using the cutting blade shown by FIG. 11C. 図11Dに示される切断刃用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。It is a microscope picture around the cutting edge of the barrier layer of the laminated body cut | disconnected using the cutting blade shown by FIG. 11D. 図12Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。It is a schematic trace figure of the micrograph of FIG. 12A. 図12Bの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。FIG. 12B is a schematic trace diagram of the micrograph of FIG. 12B. 図12Cの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。12D is a schematic trace diagram of the micrograph of FIG. 12C. FIG. 図12Dの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。FIG. 12D is a schematic trace diagram of the micrograph of FIG. 12D. 図1に示されるフローチャートのステップS100において作成される他の積層体の概略的な断面図である。It is a schematic sectional drawing of the other laminated body produced in step S100 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS200の概略図である。It is the schematic of step S200 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS300の概略図である。It is the schematic of step S300 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS300の概略図である。It is the schematic of step S300 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS300の概略図である。It is the schematic of step S300 of the flowchart shown by FIG. 図1に示されるフローチャートのステップS300の概略図である。It is the schematic of step S300 of the flowchart shown by FIG.

以下、積層体の切断方法が図面を参照して説明される。尚、以下に説明される実施形態において、同様の構成要素に対して同様の符号が付されている。また、説明の明瞭化のため、必要に応じて、重複する説明は省略される。図面に示される構成、配置或いは形状並びに図面に関連する記載は、積層体の切断方法の原理を容易に理解させることを目的とするものである。したがって、積層体の切断方法の原理はこれらに何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the cutting method of a laminated body is demonstrated with reference to drawings. In the embodiment described below, the same reference numerals are given to the same components. For the sake of clarification of explanation, duplicate explanation is omitted as necessary. The structure, arrangement, or shape shown in the drawings and the description related to the drawings are intended to facilitate understanding of the principle of the method of cutting the laminate. Therefore, the principle of the method for cutting the laminate is not limited to these.

(積層体の切断方法)
図1は、積層体の切断方法を表す概略的なフローチャートである。図1を用いて、積層体の切断方法が説明される。尚、以下の説明において用いられる「上」や「下」といった方向を表す用語は、本実施形態の原理を明瞭化させるためのものである。したがって、本実施形態の原理は、これらの用語に何ら限定されるものではない。
(Laminate cutting method)
FIG. 1 is a schematic flowchart showing a method for cutting a laminate. The method for cutting the laminate will be described with reference to FIG. Note that terms used in the following description to express directions such as “up” and “down” are for clarifying the principle of the present embodiment. Therefore, the principle of this embodiment is not limited to these terms.

(ステップS100)
ステップS100において、ポリイミドといった樹脂材料を用いて形成された基板が用意される。基板の上面には、TFTデバイスやELデバイスといった映像を表示するために必要な素子が形成される。ステップS100において用意される基板は、可撓性を有してもよい。この場合、ステップS100において作成される積層体は、フレキシブル基板として用いられる。
(Step S100)
In step S100, a substrate formed using a resin material such as polyimide is prepared. Elements necessary for displaying an image such as a TFT device or an EL device are formed on the upper surface of the substrate. The substrate prepared in step S100 may have flexibility. In this case, the laminated body created in step S100 is used as a flexible substrate.

フレキシブル基板として用いることが可能な材料としてはポリイミド以外に、ポリアミドイミド、ポリイミドベンゾオキサゾール、ポリイミドベンゾイミダゾールのほかにポリイミドを単位構造として含む共重合体、ポリベンゾオキサゾール、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレン、エチレン−プロピレン共重合体,エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。また、これらの材料のうち1種または2種以上を組み合わせた多層構造であってもよい。   In addition to polyimide, materials that can be used as flexible substrates include polyamideimide, polyimide benzoxazole, copolymers containing polyimide as a unit structure in addition to polyimide benzimidazole, polybenzoxazole, polyester, polytetrafluoroethylene, polyphenylene Polyolefin such as sulfide, polyamide, polycarbonate, polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyethersulfone, polyethylene naphthalene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, cyclic polyolefin, modified polyolefin, polyvinyl chloride , Polyvinylidene chloride, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylic-styrene copolymer, butadiene-styrene Polymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyether, polyetherketone, polyetheretherketone, polyetherimide, polyacetal, polyphenylene oxide, modified polyphenylene oxide, polyarylate, aromatic polyester, polytetrafluoroethylene, polyfluoride Examples include vinylidene. Moreover, the multilayer structure which combined 1 type (s) or 2 or more types among these materials may be sufficient.

ステップS100において、基板の上面にバリア層が、SiONといった無機材料を用いて形成される。バリア層の形成は、既知の手法にしたがってもよい。バリア層は、無機材料を含有するので、低い水蒸気透過率を有する。したがって、バリア層に被覆された基板の上面上の素子は、バリア層によって、水蒸気や素子の性能を劣化させる他の因子から適切に保護されることとなる。   In step S100, a barrier layer is formed on the upper surface of the substrate using an inorganic material such as SiON. The barrier layer may be formed by a known method. Since the barrier layer contains an inorganic material, it has a low water vapor transmission rate. Therefore, the element on the upper surface of the substrate covered with the barrier layer is appropriately protected by the barrier layer from water vapor and other factors that degrade the performance of the element.

バリア層として用いることが可能な無機材料としてはケイ素酸化物(SiOx), ケイ素窒化物(SiN)やこれらの混合物(SiON)のほかに、Al、Ti、Zr、Ge、Ca、Mgのうち少なくとも一つを構成元素として含む酸化物もしくは窒化物が挙げられる。   In addition to silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiN) and mixtures thereof (SiON), inorganic materials that can be used as the barrier layer include at least Al, Ti, Zr, Ge, Ca, and Mg. An oxide or a nitride containing one as a constituent element can be given.

上述の如く、バリア層は、無機材料を含有する。したがって、バリア層は、樹脂材料を用いて形成された基板よりも脆性破壊しやすい。   As described above, the barrier layer contains an inorganic material. Therefore, the barrier layer is more susceptible to brittle fracture than a substrate formed using a resin material.

基板の上面上でのバリア層の形成によって、積層体が完成する。その後、ステップS200が実行される。   Formation of the barrier layer on the upper surface of the substrate completes the stack. Thereafter, step S200 is executed.

(ステップS200)
ステップS200において、積層体は、切断刃を有するトムソン型の下方に配置される。尚、積層体は、トムソン型の下方において、例えば、治具を用いて適切に固定されてもよい。積層体の配置が完了すると、ステップS300が実行される。本実施形態において、ステップS200は、第1工程として例示される。
(Step S200)
In step S200, the laminate is disposed below the Thomson type having a cutting blade. The laminated body may be appropriately fixed using, for example, a jig below the Thomson type. When the arrangement of the stacked bodies is completed, step S300 is executed. In the present embodiment, step S200 is exemplified as the first step.

(ステップS300)
ステップS300において、積層体は、トムソン型を用いて、打ち抜かれる。この結果、積層体は、所望の形状に切断される。本実施形態において、トムソン型は、打抜型として例示される。代替的に、打抜型は、積層体を所望の形状に打ち抜き加工することができる他の型であってもよい。本実施形態のステップS300は、第2工程として例示される。
(Step S300)
In step S300, the laminate is punched using a Thomson mold. As a result, the laminate is cut into a desired shape. In the present embodiment, the Thomson type is exemplified as a punching type. Alternatively, the punching die may be another die that can punch the laminate into a desired shape. Step S300 of this embodiment is illustrated as a 2nd process.

図2は、図1を参照して説明されたステップS100において作成される積層体100の概略的な断面図である。図1及び図2を用いて、積層体100が説明される。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the laminate 100 created in step S100 described with reference to FIG. The laminated body 100 is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.

本実施形態において、ポリイミドを用いて形成された基板110が用意される。基板110の上面には、上述の如く、映像を表示するために必要とされる様々な素子(例えば、TFTデバイスやELデバイス)が形成される。基板110は、20μm以上50μm以下の厚さである。本実施形態において、基板110は、約40μmの厚さを有する。   In the present embodiment, a substrate 110 formed using polyimide is prepared. As described above, various elements (for example, a TFT device and an EL device) necessary for displaying an image are formed on the upper surface of the substrate 110. The substrate 110 has a thickness of 20 μm or more and 50 μm or less. In the present embodiment, the substrate 110 has a thickness of about 40 μm.

本実施形態において、SiONを用いて、基板110の上面にバリア層120が形成される。バリア層120は、基板110の上面に形成された上述の素子を被覆する。この結果、基板110上の素子は、バリア層120によって、水蒸気から適切に保護される。バリア層120は、0.1μm以上1μm以下の厚さである。本実施形態において、バリア層120は、約1μmの厚さを有する。   In this embodiment, the barrier layer 120 is formed on the upper surface of the substrate 110 using SiON. The barrier layer 120 covers the above-described element formed on the upper surface of the substrate 110. As a result, the elements on the substrate 110 are appropriately protected from water vapor by the barrier layer 120. The barrier layer 120 has a thickness of 0.1 μm or more and 1 μm or less. In this embodiment, the barrier layer 120 has a thickness of about 1 μm.

図3は、図1を参照して説明されたステップS200の概略図である。図1及び図3を用いて、ステップS200が更に説明される。   FIG. 3 is a schematic diagram of step S200 described with reference to FIG. Step S200 will be further described with reference to FIGS.

上述の如く、ステップS200において、積層体100は、トムソン型200の下方に配置される。積層体100のバリア層120は、トムソン型200に対向する。   As described above, in step S200, the stacked body 100 is disposed below the Thomson mold 200. The barrier layer 120 of the stacked body 100 faces the Thomson type 200.

図4A乃至図4Cは、図1を参照して説明されたステップS300の概略図である。図1、図3乃至図4Cを用いて、ステップS300が更に説明される。   4A to 4C are schematic views of step S300 described with reference to FIG. Step S300 is further described with reference to FIGS. 1, 3 to 4C.

図3乃至図4Cは、トムソン型200の切断刃を概略的に示す。図3乃至図4Cに示される如く、トムソン型200は、切断刃として用いられる両刃を有する。図4A乃至図4Cに示される如く、ステップS300において、トムソン型200の切断刃は、積層体100に押し込まれる。   3 to 4C schematically show a Thomson-type 200 cutting blade. As shown in FIGS. 3 to 4C, the Thomson die 200 has double-edged blades used as cutting blades. As shown in FIGS. 4A to 4C, the cutting blade of the Thomson die 200 is pushed into the laminate 100 in step S300.

ステップS300が開始されると、トムソン型200は下降し、切断刃は積層体100に接近する(図3及び図4Aを参照)。この結果、図4Aに示される如く、トムソン型200の切断刃は、まず、バリア層120に進入する。   When step S300 is started, the Thomson die 200 descends and the cutting blade approaches the laminate 100 (see FIGS. 3 and 4A). As a result, as shown in FIG. 4A, the Thomson-type 200 cutting blade first enters the barrier layer 120.

図4Bに示される如く、トムソン型200は、その後、更に下降し、トムソン型200の切断刃は、基板110に進入する。図4Cに示される如く、トムソン型200の切断刃は、最終的に、基板110の下面に到達する。この結果、積層体100は所望の形状に切断される。   As shown in FIG. 4B, the Thomson die 200 is then further lowered, and the cutting blade of the Thomson die 200 enters the substrate 110. As shown in FIG. 4C, the cutting blade of the Thomson die 200 finally reaches the lower surface of the substrate 110. As a result, the laminate 100 is cut into a desired shape.

(切断方式とバリア層の破壊との関係)
本発明者は、トムソン型、カッター及び鋏を用いて、積層体を切断し、切断方式とバリア層の破壊との関係を調査した。図5Aは、トムソン型を用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図5Bは、図5Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。図6Aは、カッターを用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図6Bは、図6Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。図7Aは、鋏を用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図7Bは、図7Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。図4A乃至図7Bを用いて、切断方式とバリア層の破壊との関係が説明される。
(Relationship between cutting method and barrier layer destruction)
This inventor cut | disconnected the laminated body using the Thomson type | mold, the cutter, and the scissors, and investigated the relationship between the cutting | disconnection system and destruction of a barrier layer. FIG. 5A is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer of the laminate cut using the Thomson mold. FIG. 5B is a schematic trace of the micrograph of FIG. 5A. FIG. 6A is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer of the laminate cut with a cutter. FIG. 6B is a schematic trace of the micrograph of FIG. 6A. FIG. 7A is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer of the laminate cut with a scissors. FIG. 7B is a schematic trace of the micrograph of FIG. 7A. The relationship between the cutting method and the destruction of the barrier layer will be described with reference to FIGS. 4A to 7B.

図5A及び図5Bに示される如く、図4A乃至図4Cを参照して説明された切断手法に従って、トムソン型を用いて切断された積層体のバリア層の表面上において、クラック(割れ)や剥離はほとんど観察されなかった。   As shown in FIGS. 5A and 5B, cracks or delamination on the surface of the barrier layer of the laminate cut using the Thomson mold according to the cutting method described with reference to FIGS. 4A to 4C. Was hardly observed.

図6A及び図6Bに示される如く、カッターを用いて切断された積層体のバリア層の切断縁の周囲において、多数のクラックが観察された。   As shown in FIG. 6A and FIG. 6B, a large number of cracks were observed around the cut edge of the barrier layer of the laminate cut with the cutter.

図7A及び図7Bに示される如く、鋏を用いて切断された積層体のバリア層の切断縁の周囲において、多数のクラックが観察された。   As shown in FIGS. 7A and 7B, a large number of cracks were observed around the cut edge of the barrier layer of the laminate cut with the scissors.

上述のバリア層の表面に対する観察結果から、打ち抜き加工は、積層体のバリア層に対する損傷を最も小さくすることができることが分かる。   From the observation results on the surface of the barrier layer described above, it can be seen that the punching can minimize damage to the barrier layer of the laminate.

本発明者は、顕微鏡写真を用いて、バリア層から剥離した断片の大きさと切断縁からクラックの先端までの距離とを測定した。以下に示される表は、測定結果を表す。   This inventor measured the magnitude | size of the piece peeled from the barrier layer, and the distance from a cutting edge to the front-end | tip of a crack using the microscope picture. The table shown below represents the measurement results.

鋏及びトムソン型を用いて切断された積層体の切断縁周囲の顕微鏡写真において、0μm以上25μm未満の大きさの断片が観察された。一方、カッターを用いて切断された積層体の切断縁周囲の顕微鏡写真において、25μm以上の大きさの断片が観察された。剥離片の大きさの観点から、積層体の切断方法としては、トムソン型又は鋏を用いた切断は、カッターを用いた切断よりも好適である。   Fragments having a size of 0 μm or more and less than 25 μm were observed in the micrographs around the cutting edge of the laminate cut using the scissors and the Thomson mold. On the other hand, fragments having a size of 25 μm or more were observed in the micrograph around the cutting edge of the laminate cut with the cutter. From the viewpoint of the size of the peeled piece, as a method for cutting the laminate, cutting using a Thomson type or scissors is more preferable than cutting using a cutter.

鋏及びカッターを用いて切断された積層体の切断縁周囲の顕微鏡写真において、150μm以上の長さのクラックが観察された。一方、トムソン型を用いて切断された積層体の切断縁周囲の顕微鏡写真において観察されたクラックの長さは、0μm以上150μm未満であった。クラックの長さの観点から、積層体の切断方法としては、トムソン型を用いた切断は、鋏及びカッターを用いた切断よりも好適である。   A crack having a length of 150 μm or more was observed in a micrograph around the cutting edge of the laminate cut with the scissors and the cutter. On the other hand, the length of the crack observed in the micrograph around the cutting edge of the laminate cut using the Thomson mold was 0 μm or more and less than 150 μm. From the viewpoint of the length of cracks, as a method for cutting a laminate, cutting using a Thomson mold is more preferable than cutting using a scissors and a cutter.

(打ち抜き方向とバリア層の破壊との関係)
本発明者は、トムソン型の打ち抜き方向とバリア層の破壊との関係を調査した。
(Relationship between punching direction and barrier layer destruction)
The inventor investigated the relationship between the Thomson-type punching direction and the barrier layer destruction.

図8Aは、図4A乃至図4Cを参照して説明された切断方法に従うトムソン型200の打ち抜き方向を示す。以下の説明において、図8Aに示される打ち抜き方向は、第1方向と称される。   FIG. 8A shows the punching direction of the Thomson mold 200 according to the cutting method described with reference to FIGS. 4A to 4C. In the following description, the punching direction shown in FIG. 8A is referred to as a first direction.

図8Bは、トムソン型200によって、第1方向とは反対の第2方向へ打ち抜かれる積層体100の概略的な断面図である。積層体100が第2方向に打ち抜かれるとき、トムソン型200の切断刃は、基板110に進入し、その後、バリア層120に進入する。   FIG. 8B is a schematic cross-sectional view of the laminated body 100 punched in the second direction opposite to the first direction by the Thomson mold 200. When the laminate 100 is punched in the second direction, the cutting blade of the Thomson die 200 enters the substrate 110 and then enters the barrier layer 120.

図9Aは、第1方向への打ち抜き加工によって得られたバリア層120の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図9Bは、図9Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。図10Aは、第2方向への打ち抜き加工によって得られたバリア層120の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図10Bは、図10Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。図8A乃至図10Bを用いて、打ち抜き方向とバリア層120の破壊との関係が説明される。   FIG. 9A is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer 120 obtained by punching in the first direction. FIG. 9B is a schematic trace of the micrograph of FIG. 9A. FIG. 10A is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer 120 obtained by punching in the second direction. FIG. 10B is a schematic trace of the micrograph of FIG. 10A. The relationship between the punching direction and the breakage of the barrier layer 120 will be described with reference to FIGS. 8A to 10B.

図9A及び図9Bを参照すると、積層体100が第1方向に打ち抜かれるならば、バリア層120の破壊はほとんど生じないことが分かる。一方、図10A及び図10Bを参照すると、積層体100が第2方向に打ち抜かれるならば、バリア層120に多数のクラック及び剥離が生ずることが分かる。   Referring to FIGS. 9A and 9B, it can be seen that if the stacked body 100 is punched in the first direction, the barrier layer 120 is hardly destroyed. On the other hand, referring to FIGS. 10A and 10B, it can be seen that if the laminate 100 is punched in the second direction, a number of cracks and delaminations occur in the barrier layer 120.

図8Aに示される如く、積層体100が第1方向に打ち抜かれるならば、トムソン型200の切断刃がバリア層120に加える力は、バリア層120と基板110との境界に対する圧縮力として作用する。一方、図8Bに示される如く、積層体100が第2方向に打ち抜かれるならば、トムソン型200の切断刃がバリア層120に加える力は、バリア層120を基板110から引き剥がすように作用する。この結果、第2方向への積層体100の打ち抜きは、バリア層120のクラック及び剥離を引き起こすと考えられる。   As shown in FIG. 8A, if the laminate 100 is punched in the first direction, the force applied to the barrier layer 120 by the cutting blade of the Thomson die 200 acts as a compressive force on the boundary between the barrier layer 120 and the substrate 110. . On the other hand, as shown in FIG. 8B, if the laminate 100 is punched in the second direction, the force applied to the barrier layer 120 by the cutting blade of the Thomson die 200 acts to peel off the barrier layer 120 from the substrate 110. . As a result, it is considered that punching of the laminate 100 in the second direction causes cracking and peeling of the barrier layer 120.

(切断刃の形状とバリア層の破壊との関係)
図11A乃至図11Dは、トムソン型200の切断刃211,212,213,214をそれぞれ概略的に示す。本発明者は、切断刃211,212,213,214を用いて、積層体を切断し、切断刃の形状とバリア層の破壊との関係を調査した。
(Relationship between cutting blade shape and barrier layer destruction)
11A to 11D schematically show the cutting blades 211, 212, 213, and 214 of the Thomson die 200, respectively. This inventor cut | disconnected the laminated body using the cutting blade 211,212,213,214, and investigated the relationship between the shape of a cutting blade, and destruction of a barrier layer.

切断刃211の刃先角度は、30°である。切断刃211は、鏡面研磨されている。   The cutting edge angle of the cutting blade 211 is 30 °. The cutting blade 211 is mirror-polished.

切断刃211と同様に、切断刃212の刃先角度は、30°である。切断刃211とは異なり、切断刃212は、鏡面研磨されていない。   Similar to the cutting blade 211, the cutting edge angle of the cutting blade 212 is 30 °. Unlike the cutting blade 211, the cutting blade 212 is not mirror-polished.

切断刃211,212とは異なり、切断刃213の刃先角度は、43°である。切断刃211と同様に、切断刃213は、鏡面研磨されている。   Unlike the cutting blades 211 and 212, the cutting edge angle of the cutting blade 213 is 43 °. Similar to the cutting blade 211, the cutting blade 213 is mirror-polished.

切断刃213と同様に、切断刃214の刃先角度は、43°である。切断刃212と同様に、切断刃214は、鏡面研磨されていない。   Similar to the cutting blade 213, the cutting edge angle of the cutting blade 214 is 43 °. Like the cutting blade 212, the cutting blade 214 is not mirror-polished.

図12Aは、切断刃211用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図13Aは、図12Aの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。   FIG. 12A is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer of the laminate cut with the cutting blade 211. FIG. 13A is a schematic trace of the micrograph of FIG. 12A.

図12Bは、切断刃212用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図13Bは、図12Bの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。   FIG. 12B is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer of the laminate cut with the cutting blade 212. FIG. 13B is a schematic trace of the micrograph of FIG. 12B.

図12Cは、切断刃213用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図13Cは、図12Cの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。   FIG. 12C is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer of the laminate cut with the cutting blade 213. FIG. 13C is a schematic trace of the micrograph of FIG. 12C.

図12Dは、切断刃214用いて切断された積層体のバリア層の切断縁周囲の顕微鏡写真である。図13Dは、図12Dの顕微鏡写真の概略的なトレース図である。   FIG. 12D is a photomicrograph around the cutting edge of the barrier layer of the laminate cut with the cutting blade 214. FIG. 13D is a schematic trace of the micrograph of FIG. 12D.

切断刃211,212を用いて切断されたバリア層の切断縁の周囲の顕微鏡写真において、バリア層の剥離は確認されなかった。一方、切断刃213,214を用いて切断されたバリア層の切断縁の周囲の顕微鏡写真において、バリア層から剥離した断片が確認された。切断刃214を用いて切断されたバリア層から生じた断片は、切断刃213を用いて切断されたバリア層から生じた断片よりも大きかった。   In the micrograph around the cutting edge of the barrier layer cut using the cutting blades 211 and 212, peeling of the barrier layer was not confirmed. On the other hand, in the micrograph around the cutting edge of the barrier layer cut using the cutting blades 213 and 214, a fragment peeled from the barrier layer was confirmed. The fragments generated from the barrier layer cut using the cutting blade 214 were larger than the fragments generated from the barrier layer cut using the cutting blade 213.

以上の観察結果から、切断刃として、30°以下の刃先角度を有する両刃が用いられるならば、バリア層は破壊されにくいことが分かる。また、鏡面研磨された切断刃は、バリア層を破壊しにくいことが分かる。   From the above observation results, it can be seen that if a double-edged blade having a cutting edge angle of 30 ° or less is used as the cutting blade, the barrier layer is not easily destroyed. Moreover, it turns out that the mirror-polished cutting blade is hard to destroy a barrier layer.

(他の積層体の構造)
図14は、図1を参照して説明されたステップS100において作成される他の積層体100Aの概略的な断面図である。図1、図2及び図14を用いて、積層体100Aが説明される。
(Structure of other laminates)
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of another stacked body 100A created in step S100 described with reference to FIG. The laminated body 100A will be described with reference to FIGS.

図2に関連して説明された積層体100と同様に、積層体100Aは、基板110と、基板110の上面を覆うバリア層120と、を備える。積層体100Aは、バリア層120の上面を覆う第1保護層130と、基板110の下面を覆う第2保護層140と、を更に備える。   Similar to the stacked body 100 described with reference to FIG. 2, the stacked body 100 </ b> A includes a substrate 110 and a barrier layer 120 that covers the upper surface of the substrate 110. The stacked body 100 </ b> A further includes a first protective layer 130 that covers the upper surface of the barrier layer 120, and a second protective layer 140 that covers the lower surface of the substrate 110.

第1保護層130及び第2保護層140の材質及び厚さは、バリア層120及び基板110に応じて適宜決定される。本実施形態において、第1保護層130及び第2保護層140は、約75μmの厚さを有するPETを用いて形成される。   The materials and thicknesses of the first protective layer 130 and the second protective layer 140 are appropriately determined according to the barrier layer 120 and the substrate 110. In the present embodiment, the first protective layer 130 and the second protective layer 140 are formed using PET having a thickness of about 75 μm.

図15は、図1を参照して説明されたステップS200の概略図である。図1及び図3を用いて、ステップS200が説明される。   FIG. 15 is a schematic diagram of step S200 described with reference to FIG. Step S200 will be described with reference to FIGS.

ステップS200において、積層体100Aは、トムソン型200の下方に配置される。積層体100Aの第1保護層130は、トムソン型200に対向する。   In step S <b> 200, the stacked body 100 </ b> A is disposed below the Thomson mold 200. The first protective layer 130 of the stacked body 100 </ b> A faces the Thomson type 200.

図16A乃至図16Dは、図1を参照して説明されたステップS300の概略図である。図1、図15乃至図16Dを用いて、ステップS300が説明される。   16A to 16D are schematic views of step S300 described with reference to FIG. Step S300 will be described with reference to FIGS. 1 and 15 to 16D.

図15乃至図16Dは、トムソン型200の切断刃を概略的に示す。図15乃至図16Dに示される如く、トムソン型200は、切断刃として用いられる両刃を有する。図16A乃至図16Dに示される如く、ステップS300において、トムソン型200の切断刃は、積層体100Aに押し込まれる。   15 to 16D schematically show a cutting blade of a Thomson type 200. FIG. As shown in FIGS. 15 to 16D, the Thomson die 200 has double-edged blades used as cutting blades. As shown in FIGS. 16A to 16D, in step S300, the cutting blade of the Thomson die 200 is pushed into the laminate 100A.

ステップS300が開始されると、トムソン型200は下降し、切断刃は積層体100Aに接近する(図15及び図16Aを参照)。この結果、図16Aに示される如く、トムソン型200の切断刃は、まず、第1保護層130に進入する。   When step S300 is started, the Thomson die 200 is lowered and the cutting blade approaches the laminate 100A (see FIGS. 15 and 16A). As a result, as shown in FIG. 16A, the Thomson-type 200 cutting blade first enters the first protective layer 130.

図16Bに示される如く、トムソン型200は、その後、更に下降し、トムソン型200の切断刃は、バリア層120に進入する。   As shown in FIG. 16B, the Thomson die 200 is then further lowered, and the cutting blade of the Thomson die 200 enters the barrier layer 120.

図16Cに示される如く、トムソン型200は、その後、更に下降し、トムソン型200の切断刃は、基板110に進入する。   As shown in FIG. 16C, the Thomson die 200 is then further lowered, and the cutting blade of the Thomson die 200 enters the substrate 110.

図16Dに示される如く、トムソン型200は、その後、更に下降し、トムソン型200の切断刃は、第2保護層140に進入する。トムソン型200の切断刃は、最終的に、第2保護層140の下面に到達する。この結果、積層体100Aは所望の形状に切断される。   As shown in FIG. 16D, the Thomson die 200 is further lowered, and the cutting blade of the Thomson die 200 enters the second protective layer 140. The cutting blade of the Thomson mold 200 finally reaches the lower surface of the second protective layer 140. As a result, the laminated body 100A is cut into a desired shape.

(保護層の効果)
本発明者は、積層体100,100Aを作成し、トムソン型を用いて、積層体100,100Aを切断した。本発明者は、積層体100,100Aの切断縁の周囲におけるバリア層の破損を、顕微鏡写真を用いて観察した。また、本発明者は、バリア層から剥離した断片の大きさと切断縁からクラックの先端までの距離とを測定した。以下に示される表は、測定結果を表す。
(Effect of protective layer)
The inventor created the laminates 100 and 100A, and cut the laminates 100 and 100A using a Thomson mold. This inventor observed the damage of the barrier layer around the cutting edge of the laminated bodies 100 and 100A using a micrograph. In addition, the present inventor measured the size of the piece peeled from the barrier layer and the distance from the cutting edge to the tip of the crack. The table shown below represents the measurement results.

積層体100,100Aの間において、クラックの長さに関して有意な差異は見出されなかった。しかしながら、積層体100において剥離片が観察されたのに対して、積層体100Aにおいて、剥離片は観察されなかった。したがって、第1保護層130及び第2保護層140は、バリア層120の破損を生じにくくすることが分かる。   No significant difference was found regarding the length of the crack between the laminates 100 and 100A. However, peeling pieces were observed in the laminate 100, whereas no peeling pieces were observed in the laminate 100A. Therefore, it can be seen that the first protective layer 130 and the second protective layer 140 are less likely to damage the barrier layer 120.

上述された実施形態の一の局面に係る積層体の製造方法は、樹脂材料を用いて形成された基板と、前記基板を保護するように無機材料を用いて形成されたバリア層と、を有する積層体を配置する第1工程と、切断刃を有する打抜型を用いて、前記積層体を切断する第2工程と、を有し、該第2工程において、前記切断刃は、前記バリア層に進入した後、前記基板に進入することを特徴とする。   The manufacturing method of the laminated body which concerns on one situation of embodiment mentioned above has the board | substrate formed using the resin material, and the barrier layer formed using the inorganic material so that the said board | substrate may be protected. A first step of arranging the laminate, and a second step of cutting the laminate using a punching die having a cutting blade, wherein the cutting blade is formed on the barrier layer. After entering, the substrate enters the substrate.

上記構成によれば、第1工程において、樹脂材料を用いて形成された基板と、基板を保護するように無機材料を用いて形成されたバリア層と、を有する積層体が配置される。第2工程において、積層体は、切断刃を有する打抜型によって切断される。切断刃は、バリア層に進入した後、基板に進入するので、バリア層は、破壊されにくくなる。   According to the said structure, the laminated body which has the board | substrate formed using the resin material and the barrier layer formed using the inorganic material so that a board | substrate may be protected is arrange | positioned in a 1st process. In the second step, the laminate is cut by a punching die having a cutting blade. Since the cutting blade enters the substrate after entering the barrier layer, the barrier layer is not easily destroyed.

上記構成において、前記バリア層は、前記基板よりも脆性破壊しやすいことを特徴とする。   In the above structure, the barrier layer is more susceptible to brittle fracture than the substrate.

上記構成によれば、バリア層は、無機材料を用いて形成されるので、樹脂材料を用いて形成された基板よりも脆性破壊しやすい。しかしながら、第2工程において、切断刃が、バリア層に進入した後、基板に進入するので、バリア層は、破壊されにくくなる。   According to the above configuration, since the barrier layer is formed using an inorganic material, it is more susceptible to brittle fracture than a substrate formed using a resin material. However, since the cutting blade enters the substrate after entering the barrier layer in the second step, the barrier layer is not easily destroyed.

上記構成において、前記積層体は、前記バリア層を覆う第1保護層と、前記基板を覆う第2保護層と、を含み、前記第2工程において、前記切断刃は、前記第1保護層に進入した後、前記バリア層に進入し、且つ、前記基板に進入した後、前記第2保護層に進入することが好ましい。   The said structure WHEREIN: The said laminated body contains the 1st protective layer which covers the said barrier layer, and the 2nd protective layer which covers the said board | substrate, In the said 2nd process, the said cutting blade is a said 1st protective layer. After entering, it is preferable to enter the barrier layer and enter the substrate and then enter the second protective layer.

上記構成によれば、積層体は、バリア層を覆う第1保護層と、基板を覆う第2保護層と、を含む。切断刃は、第1保護層に進入した後、バリア層に進入し、且つ、基板に進入した後、第2保護層に進入するので、第1保護層及び第2保護層は、バリア層へ加わる応力集中を緩和する。したがって、バリア層は、破壊されにくくなる。   According to the said structure, a laminated body contains the 1st protective layer which covers a barrier layer, and the 2nd protective layer which covers a board | substrate. Since the cutting blade enters the first protective layer, then enters the barrier layer, and enters the substrate and then enters the second protective layer, the first protective layer and the second protective layer enter the barrier layer. Relieve stress concentration. Therefore, the barrier layer is not easily destroyed.

上記構成において、前記第2工程において、前記切断刃として両刃を前記積層体に押し込むことが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable to push a double blade into the said laminated body as said cutting blade in a said 2nd process.

上記構成によれば、第2工程において、切断刃として、両刃が積層体に押し込まれるので、バリア層は、破壊されにくくなる。   According to the said structure, in a 2nd process, since both blades are pushed into a laminated body as a cutting blade, a barrier layer becomes difficult to be destroyed.

上記構成において、前記第2工程において、前記切断刃として、30°以下の刃先角度を有する両刃を前記積層体に押し込むことが好ましい。   In the above configuration, in the second step, it is preferable that a double-edged blade having a cutting edge angle of 30 ° or less is pushed into the laminate as the cutting blade.

上記構成によれば、第2工程において、切断刃として、30°以下の刃先角度を有する両刃が積層体に押し込まれるので、バリア層は、破壊されにくくなる。   According to the said structure, in a 2nd process, since both the blades which have a blade edge angle of 30 degrees or less are pushed into a laminated body as a cutting blade, a barrier layer becomes difficult to be destroyed.

上記構成において、前記基板は、フレキシブル基板であることが好ましい。   In the above configuration, the substrate is preferably a flexible substrate.

上記構成によれば、フレキシブル基板に積層されたバリア層は、破壊されにくくなる。   According to the said structure, the barrier layer laminated | stacked on the flexible substrate becomes difficult to be destroyed.

上記構成において、前記バリア層は、SiONを用いて形成され、前記基板は、ポリイミドを用いて形成されることが好ましい。   In the above configuration, it is preferable that the barrier layer is formed using SiON, and the substrate is formed using polyimide.

上記構成によれば、基板は、ポリイミドを用いて形成されるので、適切なフレキシブル基板となる。バリア層は、SiONを用いて形成されるので、フレキシブル基板は適切に保護される。   According to the said structure, since a board | substrate is formed using a polyimide, it becomes a suitable flexible substrate. Since the barrier layer is formed using SiON, the flexible substrate is appropriately protected.

上記構成において、前記第1保護層及び前記第2保護層は、PETを用いて形成されることが好ましい。   In the above configuration, the first protective layer and the second protective layer are preferably formed using PET.

上記構成によれば、第1保護層及び第2保護層は、PETを用いて形成されるので、第2工程においてバリア層に加わる応力集中が適切に緩和される。   According to the said structure, since a 1st protective layer and a 2nd protective layer are formed using PET, the stress concentration added to a barrier layer in a 2nd process is relieve | moderated appropriately.

上記構成において、前記切断刃は、鏡面研磨されていることが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the said cutting blade is mirror-polished.

上記構成によれば、切断刃は、鏡面研磨されているので、バリア層は、破壊されにくくなる。   According to the said structure, since the cutting blade is mirror-polished, a barrier layer becomes difficult to be destroyed.

上述の実施形態に係る原理は、基板とバリア層とを含む積層体の切断に好適に適用される。   The principle according to the above-described embodiment is preferably applied to the cutting of a laminate including a substrate and a barrier layer.

100,100A・・・・・積層体
110・・・・・・・・・・基板
120・・・・・・・・・・バリア層
200・・・・・・・・・・トムソン型
211・・・・・・・・・・切断刃
212・・・・・・・・・・切断刃
213・・・・・・・・・・切断刃
214・・・・・・・・・・切断刃
100, 100A ... laminate 110 ... substrate 120 ... barrier layer 200 ... Thomson type 211- ···················································································· cutting blade 214

Claims (9)

樹脂材料を用いて形成された基板と、前記基板を保護するように無機材料を用いて形成されたバリア層と、を有する積層体を配置する第1工程と、
切断刃を有する打抜型を用いて、前記積層体を切断する第2工程と、を有し、
該第2工程において、前記切断刃は、前記バリア層に進入した後、前記基板に進入することを特徴とする積層体の切断方法。
A first step of disposing a laminate having a substrate formed using a resin material and a barrier layer formed using an inorganic material so as to protect the substrate;
A second step of cutting the laminate using a punching die having a cutting blade,
In the second step, the cutting blade enters the substrate after entering the barrier layer.
前記バリア層は、前記基板よりも脆性破壊しやすいことを特徴とする請求項1に記載の切断方法。   The cutting method according to claim 1, wherein the barrier layer is more susceptible to brittle fracture than the substrate. 前記積層体は、前記バリア層を覆う第1保護層と、前記基板を覆う第2保護層と、を含み、
前記第2工程において、前記切断刃は、前記第1保護層に進入した後、前記バリア層に進入し、且つ、前記基板に進入した後、前記第2保護層に進入することを特徴とする請求項1又は2に記載の切断方法。
The laminate includes a first protective layer that covers the barrier layer, and a second protective layer that covers the substrate,
In the second step, the cutting blade enters the first protective layer, then enters the barrier layer, and enters the substrate, and then enters the second protective layer. The cutting method according to claim 1 or 2.
前記第2工程において、前記切断刃として両刃を前記積層体に押し込むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の切断方法。   The cutting method according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the second step, both blades are pushed into the laminated body as the cutting blade. 前記第2工程において、前記切断刃として、30°以下の刃先角度を有する両刃を前記積層体に押し込むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の切断方法。   The cutting method according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the second step, a double-edged blade having a cutting edge angle of 30 ° or less is pushed into the laminated body as the cutting blade. 前記基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の切断方法。   The cutting method according to claim 1, wherein the substrate is a flexible substrate. 前記バリア層は、SiONを用いて形成され、
前記基板は、ポリイミドを用いて形成されることを特徴とする請求項6に記載の切断方法。
The barrier layer is formed using SiON,
The cutting method according to claim 6, wherein the substrate is formed using polyimide.
前記第1保護層及び前記第2保護層は、PETを用いて形成されることを特徴とする請求項3に記載の切断方法。   The cutting method according to claim 3, wherein the first protective layer and the second protective layer are formed using PET. 前記切断刃は、鏡面研磨されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の切断方法。   The cutting method according to claim 1, wherein the cutting blade is mirror-polished.
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