JP2015194642A - Method and apparatus for manufacturing flexible device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、フレキシブルデバイスの製造に関する。 Embodiments of the invention relate to the manufacture of flexible devices.
近年、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置や液晶表示装置には、大面積化及び軽量化などの要求に加え、長期信頼性に優れ、形状の自由度が高いこと、例えば、曲面表示が可能なことが要求されている。そこで、フレキシブル表示装置、即ち、基材として、重くて割れやすく大面積化が困難なガラス基板に代えて、透明プラスチックなどからなるプラスチック基板を使用した表示装置が注目を集めている。 In recent years, organic electroluminescence (EL) display devices and liquid crystal display devices have excellent long-term reliability and a high degree of freedom in shape, such as curved display, in addition to demands for large area and light weight. It is requested. Therefore, a flexible display device, that is, a display device using a plastic substrate made of a transparent plastic or the like as a base material instead of a glass substrate that is heavy, easily broken, and difficult to increase in area is attracting attention.
そのような表示装置は、例えば、以下の方法により得られる。先ず、ガラス基板などの支持基板の上に、プラスチック基板を形成する。次いで、プラスチック基板上に、配線や回路素子などを形成する。その後、支持基板側からプラスチック基板へレーザビームを照射して、プラスチック基板を、配線や回路素子などとともに、支持基板から剥離する。なお、支持基板の上に金属層を設けておき、その上にプラスチック基板を形成すると、レーザビーム照射による剥離が容易になる。 Such a display device is obtained by the following method, for example. First, a plastic substrate is formed on a support substrate such as a glass substrate. Next, wiring, circuit elements, and the like are formed on the plastic substrate. Thereafter, the plastic substrate is irradiated with a laser beam from the support substrate side, and the plastic substrate is peeled off from the support substrate together with the wiring and circuit elements. Note that when a metal layer is provided on a supporting substrate and a plastic substrate is formed thereon, peeling by laser beam irradiation becomes easy.
本発明が解決しようとする課題は、フレキシブルデバイスの製造において、レーザビーム照射による剥離を確実に行うことを可能とすることにある。 The problem to be solved by the present invention is to enable reliable peeling by laser beam irradiation in the production of a flexible device.
実施形態によれば、機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造方法であって、透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体に、第1及び第2レーザビームをそれらが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第1及び第2方向でそれぞれ入射するように照射して、前記透明基板と前記樹脂層との間又は前記樹脂層と前記機能層との間で層間剥離を生じさせることを含んだ製造方法が提供される。 According to the embodiment, a method for manufacturing a flexible device including a functional layer, comprising: a transparent substrate; a resin layer formed on the transparent substrate; and the functional layer formed on the resin layer. The laminated body is irradiated with the first and second laser beams so that they are incident on the same region from the transparent substrate side in different first and second directions, respectively, and the transparent substrate and the resin A manufacturing method including causing delamination between layers or between the resin layer and the functional layer is provided.
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component which exhibits the same or similar function through all drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
ここで説明する方法によって製造するフレキシブルデバイスは、トップエミッション構造及びアクティブマトリクス駆動方式を採用した、カラー画像を表示可能なフレキシブル有機EL表示装置である。この方法では、先ず、図1に示す第1積層構造1及び第2積層構造2を別々に準備する。
The flexible device manufactured by the method described here is a flexible organic EL display device capable of displaying a color image, employing a top emission structure and an active matrix driving method. In this method, first, the first laminated structure 1 and the second laminated
第1積層構造1は、第1透明基板11と、第1プラスチック基板13と、回路層14と、発光素子層15とを含んでいる。なお、第1積層構造1においては、回路層14及び発光素子層15の少なくとも一方が機能層である。
The first laminated structure 1 includes a first
第1透明基板11は、フレキシブル有機EL表示装置の製造過程において、最終製品が含む層の一部又は全部を支持する役割を果たす。第1透明基板11は、最終製品であるフレキシブル有機EL表示装置には含まれない。
The first
第1透明基板11は、第1プラスチック基板13と比較して硬質である。第1透明基板11は、例えば、ガラス基板であるか、又は、第1プラスチック基板13と比較して硬質なプラスチック基板である。
The first
第1プラスチック基板13は、第1透明基板11上に形成された樹脂層である。第1プラスチック基板13は、最終製品であるフレキシブル有機EL表示装置において、フレキシブル基板としての役割を果たす。
The first
第1プラスチック基板13は、耐熱性高分子などのプラスチックからなる。このプラスチックとしては、例えば、ポリイミド、アラミド、シクロオレフィン、ポリアミドイミド、ポリカーボネイト、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、液晶ポリマー、ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂を使用することができる。
The first
第1プラスチック基板13の厚さは、例えば、0.5μm乃至100μmの範囲内とする。第1プラスチック基板13が薄いと、有機EL表示装置の強度が不十分になることがある。第1プラスチック基板13が厚いと、有機EL表示装置のフレキシビリティが不十分になることがある。
The thickness of the first
第1プラスチック基板13の表面は、例えば、酸化珪素や窒化珪素などの無機化合物からなるバリア層で被覆してもよい。バリア層は、第1プラスチック基板13から回路層14への物質移動を妨げる。また、バリア層上には、平坦化膜としての樹脂層を設けてもよい。図1には、バリア層及び平坦化膜として、アンダーコート層141を描いている。
The surface of the first
回路層14は、第1プラスチック基板13上に形成されている。回路層14は、図示しない有機EL素子への電力の供給を制御する。
The
回路層14は、電源線、走査信号線及び映像信号線などの各種配線と、それら配線を互いから電気的に絶縁する層間絶縁膜と、回路素子、例えば、駆動素子又はスイッチ素子として使用する薄膜トランジスタ及びキャパシタとを含んでいる。図1には、薄膜トランジスタのゲート電極142、ゲート絶縁膜143、チャネル領域及びソース・ドレイン領域を含んだ半導体層144及びエッチングストッパ膜145、ソース・ドレイン電極146、並びにパッシベーション膜147を描いている。
The
なお、図1には、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを描いているが、薄膜トランジスタはトップゲート型であってもよい。また、回路層14を形成するのに先立って、アンダーコート層141及び第1プラスチック基板13にコンタクトホールを設けておくと、これらコンタクトホールを介して、上記の配線と外部回路とを電気的に接続することができる。
Note that although a bottom gate type thin film transistor is illustrated in FIG. 1, the thin film transistor may be a top gate type. Prior to the formation of the
発光素子層15は、回路層14上に形成されている。発光素子層15は、第1電極152と、隔壁151と、有機物層153と、第2電極154と、封止層155とを含んでいる。第1電極152、有機物層153及び第2電極154は、有機EL素子、例えば、白色に発光する有機EL素子を構成している。
The light
第1電極152は、回路層14上に形成されている。第1電極152は、画素に対応して配列している。これら第1電極152は、互いから電気的に絶縁されている。各第1電極152は、1つ以上の薄膜トランジスタを介して電源線に電気的に接続されている。第1電極152は、例えば陽極である。
The
第1電極152は、例えば、金属層を含んだ反射層である。第1電極152は、透明導電層であってもよい。この場合、典型的には、第1電極152と第1プラスチック基板13との間に反射層を設置する。
For example, the
隔壁151は、回路層14上に形成された絶縁層である。隔壁は、第1電極152の位置で開口している。
The
有機物層153は、第1電極152上に形成されている。有機物層153は、発光層を含んでいる。有機物層153は、発光層以外の層、例えば、正孔輸送層及び電子輸送層などの電化輸送層、正孔注入層及び電子注入層などの電荷注入層、並びに、正孔ブロック層及び電子ブロック層などの電荷ブロック層を更に含むことができる。
The
第2電極154は、第1電極152及び隔壁151上に形成されている。第2電極154は、典型的には、連続膜であって、共通電極としての役割を果たす。
The
第2電極154は、例えば陰極である。第2電極154は、可視光透過性を有している。有機物層において生じさせた光は、第2電極154に透過させて、表示に利用する。
The
封止層155は、第2電極154上に形成されている。封止層155は、有機EL素子への水分等の進入を防止する役割を担っている。封止層155の材料としては、例えば、窒化珪素、酸化珪素又はパリレンを使用することができる。
The
封止層155上には、樹脂フィルム上にバリア膜を設けてなるバリアフィルムを、接着剤を介して貼り付けてもよい。バリアフィルムを使用すると、封止能が向上するのに加え、剥離の際に有機EL素子などがダメージを受けるのを抑制することができる。
On the
第2積層構造2は、第2透明基板21と、第2プラスチック基板23と、平坦化層25と、カラーフィルタ層24と、バリア層26とを含んでいる。
The second
第2透明基板21は、第2プラスチック基板23と比較して硬質である。第2透明基板21は、例えば、ガラス基板であるか、又は、第2プラスチック基板23と比較して硬質なプラスチック基板である。
The second
第2プラスチック基板23は、第2透明基板21上に形成された樹脂層である。第2プラスチック基板23は、最終製品であるフレキシブル有機EL表示装置において、フレキシブル基板としての役割を果たす。
The second
第2プラスチック基板23の材料としては、例えば、第1プラスチック基板13について上述したのと同様の材料を使用することができる。
As the material of the second
第2プラスチック基板23の厚さは、例えば、第1プラスチック基板13について上述したのと同様の範囲内とする。第2プラスチック基板23が薄いと、有機EL表示装置の強度が不十分になることがある。第2プラスチック基板23が厚いと、有機EL表示装置のフレキシビリティが不十分になることがある。
The thickness of the second
平坦化層25は、第2プラスチック基板23上に形成されている。平坦化層25は、例えば、透明樹脂からなる。平坦化層25は、カラーフィルタ層24に平坦な下地を提供する。
The
カラーフィルタ層24は、平坦化層25上に形成されている。カラーフィルタ層24は、青色着色層24Bと、緑色着色層24Gと、赤色着色層24Rと、ブラックマトリクス24BMとを含んでいる。ブラックマトリクス24BMは、隔壁151の開口部に対応した位置で開口している。青色着色層24B、緑色着色層24G、及び赤色着色層24Rは、隔壁151の開口部と向き合うように配置されている。
The
バリア層26は、カラーフィルタ層24上に形成されている。バリア層26は、例えば、酸化珪素や窒化珪素などの無機化合物からなる。
The
上述した第1積層構造1及び第2積層構造2を準備した後、これらを貼り合せる。具体的には、先ず、第1積層構造1の封止層155又は第2積層構造2のバリア層26の少なくとも一方の上に、接着剤31を塗布する。次いで、第1積層構造1及び第2積層構造2を、封止層155とバリア層26とが接着剤31を間に挟んで向き合うように配置する。そして、この状態で位置合わせを行い、それらを貼り合せる。
After preparing the 1st laminated structure 1 and the 2nd
なお、ここでは、一例として、接着剤31として、粘着性を有している光硬化性又は熱硬化性樹脂を使用することとする。また、光硬化性又は熱硬化性樹脂の硬化は、後述する層間剥離を終えた後に行うこととする。 Here, as an example, as the adhesive 31, a photocurable or thermosetting resin having adhesiveness is used. Further, the curing of the photocurable or thermosetting resin is performed after the delamination described later is finished.
以上のようにして、第1積層構造1と、第2積層構造2と、それらの間に介在した接着剤31とを含んだ第3積層構造3を得る。
As described above, the third
次に、図2に示すように、第3積層構造3に、第1レーザビームLB1を第1透明基板11側から照射する。続いて、図3に示すように、第3積層構造3に、第2レーザビームLB2を第1透明基板11側から照射する。
Next, as shown in FIG. 2, the third
具体的には、第1レーザビームLB1を、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との界面近傍に収束させ(ビームウエストを上記界面近傍に位置させ)たまま、第1プラスチック基板13の全面に亘って走査させる。続いて、第2レーザビームLB2を、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との界面近傍に収束させ(ビームウエストを上記界面近傍に位置させ)たまま、第1プラスチック基板13の全面に亘って走査させる。第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2は、それらが第1透明基板11側から同一の領域に対して互いに異なる第1及び第2方向でそれぞれ入射するように照射する。
Specifically, the first laser beam LB1 is converged in the vicinity of the interface between the first
これにより、図4に示すように、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との間で層間剥離を生じさせる。以上のようにして、第3積層構造3から第1透明基板11を分離して成る積層構造3’を得る。
Thereby, as shown in FIG. 4, delamination occurs between the first
なお、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2としては、例えば、赤外レーザビーム、XeClエキシマレーザビーム、又はYAG:THGレーザビームを使用することができる。 For example, an infrared laser beam, a XeCl excimer laser beam, or a YAG: THG laser beam can be used as the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2.
ここで、レーザビームの照射によって上記の層間剥離が生じる理由を説明する。なお、ここでは、一例として、第1透明基板11はガラスからなり、第1プラスチック基板13はポリイミド樹脂からなるとする。
Here, the reason why the above delamination occurs due to laser beam irradiation will be described. Here, as an example, the first
ポリイミド樹脂は、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド、ポリシロキサンイミド等に代表されるように、その構造中にイミド基を有する耐熱性高分子である。ポリイミド樹脂は、ジアミンと酸無水物とを溶媒の存在下で反応させて、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸の樹脂溶液を得た後、ポリアミド酸をイミド化することによって得ることができる。 The polyimide resin is a heat-resistant polymer having an imide group in its structure, as represented by polyamideimide, polybenzimidazole, polyimide ester, polyetherimide, polysiloxaneimide and the like. The polyimide resin can be obtained by reacting diamine and acid anhydride in the presence of a solvent to obtain a polyamic acid resin solution that is a precursor of the polyimide resin, and then imidizing the polyamic acid.
このポリアミド酸溶液が含んでいる溶媒や水に関する第1透明基板11及びアンダーコート層141の透湿度は、第1プラスチック基板13と第1透明基板11との密着性及び第1プラスチック基板13とアンダーコート層141との密着性に、換言すれば、剥離性に影響を及ぼす。即ち、ポリアミド酸溶液が含んでいる有機溶剤やポリアミド酸のイミド化に伴って生じる水の一部は、第1プラスチック基板13中に残留する。第1プラスチック基板13に隣接した層の透湿性が低い場合、第1プラスチック基板13中に残留している有機溶剤や水が、隣接層との界面近傍に集中し、第1プラスチック基板13と隣接層との密着性を低下させる。
The moisture permeability of the first
第1透明基板11及びアンダーコート層141は、透湿性が低い。そのため、第3積層構造3において、第1プラスチック基板13と第1透明基板11との密着性及び第1プラスチック基板13とアンダーコート層141との密着性は、何れも低い。
The first
但し、ここでは、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2は、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との界面近傍に収束させる(ビームウエストを上記界面近傍に位置させる)。それ故、第1プラスチック基板13と第1透明基板11との界面は、第1プラスチック基板13とアンダーコート層141との界面と比較して高い温度に加熱され、第1プラスチック基板13が含んでいる有機溶剤や水は、第1プラスチック基板13と第1透明基板11との界面近傍において主に気化する。その結果、層間剥離は、第1プラスチック基板13とアンダーコート層141との界間では生じずに、第1プラスチック基板13と第1透明基板11との間で生じる。
However, here, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are converged near the interface between the first
次に、図2乃至図4を参照しながら説明したのと同様の方法により、第2透明基板21と第2プラスチック基板23との間で層間剥離を生じさせる。即ち、積層構造3’に、第1レーザビームLB1を第2透明基板21側から照射する。続いて、この積層構造3’に、第2レーザビームLB2を第2透明基板21側から照射する。
Next, delamination is caused between the second
具体的には、第1レーザビームLB1を、第2透明基板21と第2プラスチック基板23との界面近傍に収束させ(ビームウエストを上記界面近傍に位置させ)たまま、第2プラスチック基板23の全面に亘って走査させる。続いて、第2レーザビームLB2を、第2透明基板21と第2プラスチック基板23との界面近傍に収束させ(ビームウエストを上記界面近傍に位置させ)たまま、第2プラスチック基板13の全面に亘って走査させる。第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2は、それらが第2透明基板12側から同一の領域に対して互いに異なる第1及び第2方向でそれぞれ入射するように照射する。
Specifically, the first laser beam LB1 is converged in the vicinity of the interface between the second
以上のようにして、積層構造3’から第2透明基板21を分離して成る積層構造3”を得る。
As described above, a
その後、光硬化性又は熱硬化性樹脂を硬化させる。光硬化性又は熱硬化性樹脂を硬化してなる接着剤層31は、高いバリア性を示す。
Thereafter, the photocurable or thermosetting resin is cured. The
なお、光硬化性又は熱硬化性樹脂の硬化をこの段階で行うのは、層間剥離を生じさせる際に、有機EL素子へ応力が集中するのを避けるためである。有機EL素子は、層間の密着性が低く、応力が集中するとその膜剥がれが発生する。膜剥がれを生じた有機EL素子は、発光しないため、滅点となる。光硬化性又は熱硬化性樹脂の硬化をこの段階で行えば、滅点が生じる可能性を低く抑えることができる。 The reason for curing the photocurable or thermosetting resin at this stage is to avoid stress concentration on the organic EL element when delamination occurs. The organic EL element has low adhesion between layers, and when the stress is concentrated, the film peels off. The organic EL element in which film peeling has occurred does not emit light and thus becomes a dark spot. If the photo-curing or thermosetting resin is cured at this stage, the possibility of a dark spot occurring can be kept low.
その後、必要に応じて、第1プラスチック基板13に樹脂フィルムを貼り付ける。これにより、この樹脂フィルムとバリアフィルムとで有機EL素子等を挟み、曲げに強い構造とする。以上のようにして、フレキシブル有機EL表示装置を得る。
Then, a resin film is affixed on the 1st
この方法によると、層間剥離を確実に生じさせることができる。これについて、図5乃至図8を参照しながら説明する。なお、ここでは、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との間で生じさせる層間剥離について説明する。また、ここでは、第1レーザビームLB1は第1透明基板11の主面に対して垂直に照射し、第2レーザビームLB2は第1透明基板11の主面に対して斜めに照射することとする。更に、ここでは、説明を簡略化するために、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2は平行ビームであるとする。
According to this method, delamination can be reliably generated. This will be described with reference to FIGS. Here, delamination that occurs between the first
図5に示すように、第1透明基板11の表面には、塵などのパーティクルPが付着していることがある。一部のパーティクルPは、第1レーザビームLB1を遮り、図6に示すように剥離残りを生じさせる。
As shown in FIG. 5, particles P such as dust may adhere to the surface of the first
第2レーザビームLB2は、第1レーザビームLB1とは異なる方向で入射する。それ故、第2レーザビームLB2は、図6に示すように、パーティクルPによって遮られることなしに、剥離残りへ到達する。その結果、剥離残りが除去される。
従って、上記の方法によると、層間剥離を確実に生じさせることができる。
The second laser beam LB2 is incident in a direction different from that of the first laser beam LB1. Therefore, the second laser beam LB2 reaches the separation remaining without being blocked by the particles P as shown in FIG. As a result, the peeling residue is removed.
Therefore, according to the above method, delamination can surely occur.
図9に示すように、同一の領域Rに照射する第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2は、光路が互いに異なっている。これら第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2の積層構造3又は3’に入射する直前における光路の方向を、それぞれ、第1及び第2方向とした場合、第1及び第2方向が成す角度θは、例えば、0°より大きく且つ180°未満とし、好ましくは5°乃至90°の範囲内とする。角度θは、パーティクルのサイズや、層の厚み及び屈折率などが影響するが、パーティクルによって遮られたために第1レーザビームLB1が到達しなかった領域に、第2レーザビームLB2が照射されればよい。角度θを過剰に小さくすると、第2レーザビームLB2の照射によって除去できない剥離残りが増加する。角度θを過剰に大きくすると、第1レーザビームLB1又は第2レーザビームLB2の入射角が大きくなり、高出力のレーザが必要になる。
As shown in FIG. 9, the optical paths of the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 that irradiate the same region R are different from each other. When the directions of the optical paths immediately before the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are incident on the
第1方向は、積層構造3又は3’の入射面に対して、傾いていてもよく、垂直であってもよい。典型的には、第1方向は、積層構造3又は3’の入射面に対して、ほぼ垂直とする。
The first direction may be inclined or perpendicular to the incident surface of the stacked
第2方向も、積層構造3又は3’の入射面に対して、傾いていてもよく、垂直であってもよい。但し、第2方向は、積層構造3又は3’の入射面に対して、傾いていることが好ましい。これについて、以下に説明する。なお、ここでは、一例として、第1透明基板11はガラスからなり、第1プラスチック基板13はポリイミドからなり、第2レーザビームLB2の照射は空気中で行うこととする。
The second direction may also be inclined or perpendicular to the incident surface of the stacked
例えば、図5に示すように、第3積層構造3に第1透明基板11側から第1レーザビームLB1を照射すると、図7に示すように、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との間では、部分的に層間剥離を生じる。層間剥離を生じた部分では、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との間に空気層が介在する。
For example, as shown in FIG. 5, when the third
第1透明基板11及び第1プラスチック基板13は、空気層と比較して屈折率が大きい。具体的には、空気の屈折率が1.0であるのに対し、ガラスの屈折率は約1.5であり、ポリイミドの屈折率は約1.7である。
The first
そのため、第1透明基板11と空気層との界面は、高い反射率を示す。そして、第2レーザビームLB2の入射角が大きい場合には、第1透明基板11と空気層との界面は第2レーザビームLB2を全反射する。例えば、第1透明基板11の屈折率が1.5である場合は、上記界面への第2レーザビームLB2の入射角が41.8°以上である場合に全反射を生じる。また、第1透明基板11の表面にポリイミドが残留し、第1透明基板11と空気層との間に屈折率が1.7のポリイミド層が存在している場合には、ポリイミド層と空気層との界面への第2レーザビームLB2の入射角が36°以上である場合に全反射を生じる。
Therefore, the interface between the first
従って、第2方向を入射面に対して傾けると、第2レーザビームLB2の照射に伴って、機能層が含んでいる要素、例えば、有機EL素子や回路素子がダメージを受けるのを抑制することができる。 Therefore, when the second direction is tilted with respect to the incident surface, the elements included in the functional layer, for example, the organic EL element and the circuit element are suppressed from being damaged by the irradiation with the second laser beam LB2. Can do.
なお、第1プラスチック基板13は、第1透明基板11と比較して屈折率が大きい。そのため、剥離残りを生じた領域では、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との界面に入射する第2レーザビームLB2の屈折角は、その界面に入射する第2レーザビームLB2の入射角よりも小さい。従って、剥離残りを生じた領域では、第2レーザビームLB2を斜めに入射させているにも拘わらず、層間剥離を効率的に生じさせることができる。
The first
第1レーザビームLB1の照射と第2レーザビームLB2の照射とは、同時に行ってもよい。但し、先の説明から明らかなように、第1レーザビームLB1の照射を行った後に、第2レーザビームLB2の照射を行うことが好ましい。 The irradiation with the first laser beam LB1 and the irradiation with the second laser beam LB2 may be performed simultaneously. However, as is apparent from the above description, it is preferable to perform irradiation with the second laser beam LB2 after irradiation with the first laser beam LB1.
上述した層間剥離は、金属層を設けることによって、より効率的に生じさせることが可能になる。金属層は、第1プラスチック基板13や第2プラスチック基板23と比較して、レーザビームを高い効率で吸収する。そのため、例えば、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との間に金属層を設け、第3積層構造3に第1透明基板11側から第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2を照射すると、比較的低いエネルギーのレーザビーム、例えば赤外レーザビームであっても、金属層と第1プラスチック基板13との間で層間剥離を容易に生じさせることができる。
The delamination described above can be more efficiently generated by providing a metal layer. The metal layer absorbs the laser beam with higher efficiency than the first
なお、XeClエキシマレーザビームの中心波長は308nmであり、YAG:THGレーザビームの中心波長は355nmである。即ち、これらレーザビームの中心波長は、ポリイミドが高い吸収率を示す波長域にある。しかしながら、XeClエキシマレーザやYAG:THGレーザは、装置コスト及びランニングコストが高い。これに対し、赤外レーザ、例えば赤外ファイバレーザは、XeClエキシマレーザやYAG:THGレーザと比較して、装置コスト及びランニングコストが低い。従って、金属層を設けると、レーザの装置コスト及びランニングコストを低減することが可能となる。 The center wavelength of the XeCl excimer laser beam is 308 nm, and the center wavelength of the YAG: THG laser beam is 355 nm. That is, the center wavelength of these laser beams is in a wavelength region where polyimide exhibits a high absorption rate. However, the XeCl excimer laser and the YAG: THG laser have high apparatus cost and running cost. On the other hand, an infrared laser, for example, an infrared fiber laser, is lower in apparatus cost and running cost than a XeCl excimer laser or a YAG: THG laser. Therefore, when the metal layer is provided, it is possible to reduce the laser device cost and the running cost.
金属層を利用する場合、金属層に対して光源側に樹脂層を更に設けてもよい。例えば、第1透明基板11と第1プラスチック基板13との間に樹脂層及び金属層をこの順に設けた場合、第3積層構造3に第1透明基板11側から第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2を照射すると、樹脂層と金属層との間で層間剥離を生じさせることができる。
When a metal layer is used, a resin layer may be further provided on the light source side with respect to the metal layer. For example, when a resin layer and a metal layer are provided in this order between the first
上記の金属層を利用しない場合、先の説明から明らかなように、第1レーザビームLB1は収束ビームであることが好ましい。他方、第2レーザビームLB2は、収束ビームであってもよく、平行ビームであってもよい。第2レーザビームLB2として平行ビームを利用した場合、収束ビームを用いた場合よりもレーザビームは回折理論に近い光路を進むため、予期せぬ集光や散乱を防ぐことができる。なお、上記の金属層を利用する場合、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2は、収束ビームであってもよく、平行ビームであってもよい。 When the above metal layer is not used, the first laser beam LB1 is preferably a convergent beam, as is apparent from the above description. On the other hand, the second laser beam LB2 may be a convergent beam or a parallel beam. When a parallel beam is used as the second laser beam LB2, the laser beam travels an optical path closer to the diffraction theory than when a convergent beam is used, and therefore, unexpected condensing and scattering can be prevented. Note that when the metal layer is used, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 may be convergent beams or parallel beams.
次に、図10を参照しながら、上記の方法に利用可能な製造装置について説明する。なお、図10において、X方向及びY方向は、第3積層構造3の主面に対して平行であり且つ互いに垂直な方向である。また、Z方向は、第3積層構造3の主面に対して垂直な方向である。
Next, a manufacturing apparatus that can be used in the above method will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the X direction and the Y direction are parallel to the main surface of the third
図10に示す製造装置は、機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造装置である。この製造装置は、支持体51と、レーザ52a及び52bと、光学系53a及び53bとを含んでいる。
The manufacturing apparatus shown in FIG. 10 is a manufacturing apparatus for a flexible device including a functional layer. This manufacturing apparatus includes a
支持体51は、層間剥離を生じさせるべき積層構造、ここでは、第3積層構造3を支持する。レーザ52a及び52bは、それぞれ、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2を出力する。光学系53a及び53bは、それぞれ、レーザ52aが出力した第1レーザビームLB1とレーザ52bが出力した第2レーザビームLB2とを、第3積層構造3へと導く。具体的には、第1光学系53aは、レーザ52aが出力した第1レーザビームLB1を、第3積層構造3の全面を走査するように案内する。他方、第2光学系53bは、レーザ52bが出力した第2レーザビームLB2を、第3積層構造3の全面を走査するように案内する。第1光学系53a及び第2光学系53bは、同一の領域に対して、第1レーザビームLB1と第2レーザビームLB2とが異なる方向で入射するように構成されている。
The
レーザ52b及び光学系53bは省略してもよい。この場合、例えば、レーザ52aに第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2を出力させ、光学系43aに、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2を同一領域に対して異なる方向で入射させ得る構成を採用する。或いは、この製造装置に、支持体51をZ方向と交差する軸の周りで回転させる駆動機構を設ける。或いは、光学系43aに、第1レーザビームLB1及び第2レーザビームLB2を第3積層構造3の主面に対して斜めに入射させる構成を採用し、この製造装置に、支持体51をZ方向に平行な軸の周りで回転させる駆動機構を設ける。
The laser 52b and the
上記の通り、実施形態によると、第1レーザビームLB1と第2レーザビームLB2とを、それらが同一の領域に対して互いに異なる第1及び第2方向でそれぞれ入射するように照射する。これにより、パーティクルPに起因した剥離残りを除去できる。即ち、実施形態によると、フレキシブルデバイスの製造において、レーザビーム照射による剥離を確実に行うことが可能となる。 As described above, according to the embodiment, the first laser beam LB1 and the second laser beam LB2 are irradiated so that they are incident on the same region in different first and second directions, respectively. Thereby, the peeling residue resulting from the particle P can be removed. That is, according to the embodiment, it is possible to reliably perform peeling by laser beam irradiation in the manufacture of a flexible device.
なお、ここでは、フレキシブルデバイスとして有機EL表示装置を例示したが、フレキシブルデバイスは、有機EL表示装置以外の表示装置、例えば液晶表示装置であってもよい。また、フレキシブルデバイスは、表示装置以外のデバイス、例えば、発光装置、太陽電池、センサであってもよい。 Here, the organic EL display device is exemplified as the flexible device, but the flexible device may be a display device other than the organic EL display device, for example, a liquid crystal display device. The flexible device may be a device other than the display device, for example, a light emitting device, a solar cell, or a sensor.
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…第1積層構造、2…第2積層構造、3…第3積層構造、3’…積層構造、3”…積層構造、11…第1透明基板、13…第1プラスチック基板、14…回路層、15…発光素子層、21…第2透明基板、23…第2プラスチック基板、24…カラーフィルタ層、24B…青色着色層、24BM…ブラックマトリクス、24G…緑色着色層、24R…赤色着色層、25…平坦化層、26…バリア層、31…接着剤、51…支持体、52a…レーザ、52b…レーザ、53a…光学系、53b…光学系、141…アンダーコート層、142…ゲート電極、143…ゲート絶縁膜、144…半導体層、145…エッチングストッパ膜、146…ソース・ドレイン電極、147…パッシベーション膜、151…隔壁、152…第1電極、153…有機物層、154…第2電極、155…封止層、LB1…第1レーザビーム、LB2…第2レーザビーム、P…パーティクル、R…領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st laminated structure, 2 ... 2nd laminated structure, 3 ... 3rd laminated structure, 3 '... laminated structure, 3 "... laminated structure, 11 ... 1st transparent substrate, 13 ... 1st plastic substrate, 14 ...
Claims (10)
透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体に、第1及び第2レーザビームをそれらが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第1及び第2方向でそれぞれ入射するように照射して、前記透明基板と前記樹脂層との間又は前記樹脂層と前記機能層との間で層間剥離を生じさせること
を含んだ製造方法。 A method of manufacturing a flexible device including a functional layer,
The first and second laser beams are applied to the laminate including a transparent substrate, a resin layer formed on the transparent substrate, and the functional layer formed on the resin layer from the transparent substrate side. Irradiation is performed so that the same region is incident in different first and second directions, and delamination occurs between the transparent substrate and the resin layer or between the resin layer and the functional layer. A manufacturing method including making
透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体を支持する支持体と、
第1及び第2レーザビームを出力する1つ以上のレーザと、
前記第1及び第2レーザビームを、それらが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第1及び第2方向でそれぞれ入射するように前記積層体へと導く1つ以上の光学系と
を具備した製造装置。 An apparatus for manufacturing a flexible device including a functional layer,
A support that supports a laminate including a transparent substrate, a resin layer formed on the transparent substrate, and the functional layer formed on the resin layer;
One or more lasers that output first and second laser beams;
One or more optical systems for directing the first and second laser beams to the laminate so that they are incident on the same region from the transparent substrate side in different first and second directions, respectively; A manufacturing apparatus comprising:
透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体を支持する支持体と、
第1及び第2レーザビームを出力するレーザと、
前記第1及び第2レーザビームを前記積層体へと導く光学系と、
前記第1及び第2レーザビームが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第1及び第2方向でそれぞれ入射するように前記支持体を回転させる駆動機構と
を具備した製造装置。 An apparatus for manufacturing a flexible device including a functional layer,
A support that supports a laminate including a transparent substrate, a resin layer formed on the transparent substrate, and the functional layer formed on the resin layer;
A laser that outputs first and second laser beams;
An optical system for directing the first and second laser beams to the laminate;
A manufacturing apparatus comprising: a driving mechanism that rotates the support so that the first and second laser beams are incident on the same region from the transparent substrate side in different first and second directions, respectively.
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