JP6099322B2 - 基板トレイ及びフレキシブル電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
(1)紙類の品質を有するフレキシブル電子デバイスは、主に書物または広告板などの細分化された市場に用いられ、軽薄及び消費電力の低い等の特性を有する。湾曲性は重要ではない。現在、LCD、EPD及びMEMS技術がこれに適用できる。
(2)微小の湾曲性を有するフレキシブル電子デバイスは、消費電力を低く、厚みを0.5mm以下にすることが好ましく、より品質が高い画面特性を有する。電子デバイスの湾曲程度に対して特に高い要求がない。EPD、OLED及びLCD技術は、微小の湾曲特性を有するフレキシブル電子デバイスの発展に非常に適合する。
(3)巻き取り式のフレキシブル電子デバイスは、消費電力を低く、厚みを0.5mm以下にすることが好ましく、より品質が高い画面特性を有し、電子デバイス自体が湾曲でき、ひいては巻き取られる。EPD、OLED及びLCD技術は、巻き取り式のフレキシブル電子デバイスの発展に非常に適合する。
ガラス基板の厚みが0.2mm以下である場合、ガラス基板は湾曲可能な特性を有する。ガラス基板によるフレキシブル電子デバイスは、その製造が基本的に現有の熟した製造技術を用いることができ、優れた表示性能を有し、信頼性が高いので、大部分のパネルメーカはLCDのガラス基板の厚みを0.2mmまたはそれ以下にする製造を試して、湾曲可能なフレキシブル電子デバイスを実現することを検討している。しかし、超薄ガラス基板には、例えば、研磨のコストが高く、ガラスが非常に破損しやすいので生産歩留まりが低く、フレキシブル性がよくないなどの欠点が存在し、よって、微小な湾曲可能のディスプレイのみに用いられ、ロールツーロール製造工程を適用できないなどの問題が存在する。
フレキシブル基板として、金属箔は、例えば優れた耐高温性を有し、その熱膨張係数(Coefficient of Thermal Expansion、CTE)がガラス基材に接近し、耐化学性及びガスバリア性もよく、かつ非常によい延性を有し、フレキシブル電子デバイスの開発に適合し、ロールツーロールの製造工程に適用できるなどの優れた特性を有する。しかし、金属箔は不透明な材料であるので、反射型の表示パネルのみに適用できる。さらに、金属箔はその表面が粗いという問題が存在し、この問題はかつて技術的支障になった。しかし、金属箔は優れた特性を有するため、現在の多数のフレキシブル電子デバイスは金属箔基板で実現される。
ガラス基板及び金属基板は自体特徴に制約されるので、プラスチック基板はフレキシブル表示の最良選択となっている。これは、よい透過性を有し、優れたフレキシブル性及び良好の表面平坦性を有するからである。しかし、フレキシブル電子デバイスの基板として、プラスチックも克服しなければならない課題がある。例えば、耐熱性、寸法の安定性及びガスバリア性がよくないなどの問題がある。一般的には、表示基板に用いられるプラスチック材料として、PET(Poly Ethylene Terephthalate、ポリエチレンテレフタラート)、PEN(Poly Ethylene Naphthalene、ポリエチレンナフタレート)、PES(Poly Ether Sulfones、ポリエーテルスルホン)、PI(Poly Imide、ポリイミド)、FRP(Fiber Reinforced Plastics、繊維強化プラスチック)等の材料がある。この中で、PET材料は、コストが低く、広く応用できるが、ガラス化温度が低く、その製造工程の温度が低くなる問題がある。PEN材料は、より高いガラス化温度を有し、かつ耐化学性及び寸法の安定性もよりよいので、フレキシブルOLEDの開発に用いられるが、遅延量が非常に大きいので、フレキシブルLCDによく適合しない。PES材料は、より高いガラス化温度を有するが、寸法の安定性が比較的に弱い。現在、住友が開発したFRP材料が、総合的性能がよいプラスチック材料であるが、使用される報道がない。また、プラスチック基板は、そのガスバリア性、耐透水性、ひいては耐化学性などがよくないので、フレキシブル表示基板として用いる場合、複数層のコーティング処理を実施しなければならない。
複数の溝が設けられた溝領域を有するトレイ基板を含む基板トレイを提供するステップ1と、
フレキシブル基板を基板トレイの溝領域の上方に放置するステップ2と、
フレキシブル基板付きの基板トレイをチャンバ内に配置して真空処理を実施し、フレキシブル基板の上方に、周辺がフレキシブル基板の外境界以外まで覆うとともに延びる固定層を堆積することで、フレキシブル基板が基板トレイに固定され、フレキシブル基板の下方の基板トレイにおける溝の内部の真空度が維持されるステップ3と、
フレキシブル基板において、フレキシブル電子デバイスの加工工程を実施し、そして、フレキシブル基板と基板トレイとを分離するステップ4とを含む。
本実施例は、フレキシブル基板を支持するための基板トレイを提供する。以下は、基板トレイの具体的な製造工程である。
まず、交替的に、かつ整然として分布された複数の透過領域及び遮光領域を有するマスクを形成する。基板トレイは、そのプロファイルに対して特に限定しないので、マスクにおける透過領域または遮光領域のプロファイルがストリップ形状であってもよい。該ストリップ形状のプロファイルは縦横に交差してマスクの縁部まで延びる。
本実施例に係る基板トレイ及びその製造工程は、実施例1の基板トレイ及びその製造工程に類似する。以下はそれらの区別である。即ち、基板トレイを製造するとき、所望のマスクの透過領域または遮光領域は間隔を空けて設けられ、透過領域または遮光領域のプロファイルは円形、楕円形、多辺形の1つまたは複数である。これによって得られる基板トレイは、その溝領域における溝が互いに連通せず、互いに間隔を空けて設けられている。
実施例1及び実施例2に記載の基板トレイを用いて、本実施例のフレキシブル電子デバイスを製造することができる。
2 溝
3 フレキシブル基板
4 固定層
Claims (11)
- フレキシブル電子デバイスを製造する工程においてフレキシブル基板を支持するための基板トレイであって、該基板トレイはトレイ基板を有し、前記トレイ基板は、複数の溝が設けられた溝領域を有し、
前記溝は、深さが1μm以下であり、横断面のプロファイルの辺長がmμm〜nmmであり、但し、1≦m≦10、且つ1≦n≦10であることを特徴とする基板トレイ。 - 前記トレイ基板は、前記溝領域の周りに位置する平面状の周辺領域をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の基板トレイ。
- 前記複数の溝は、前記溝領域の縁部まで延びるストリップ形状の溝であることを特徴とする請求項1または2に記載の基板トレイ。
- 複数の前記ストリップ形状の溝は、複数の横方向に延びるストリップ形状の溝、及び複数の縦方向に延びるストリップ形状の溝を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の基板トレイ。
- 前記ストリップ形状の溝は、前記溝領域の一側の縁部から対向の他側の縁部まで延びることを特徴とする請求項3または4に記載の基板トレイ。
- 前記溝の横断面のプロファイルは、円形、楕円形、多辺形の中の1つまたは複数であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の基板トレイ。
- 前記基板トレイの材質は、ガラス、金属またはプラスチックであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の基板トレイ。
- フレキシブル電子デバイスの製造方法であって、
複数の溝が設けられた溝領域を有するトレイ基板を含む基板トレイを提供するステップ1と、
フレキシブル基板を前記基板トレイの前記溝領域の上方に配置するステップ2と、
前記フレキシブル基板付きの前記基板トレイをチャンバ内に配置して真空処理を実施し、前記フレキシブル基板及び前記基板トレイの上方に、前記フレキシブル基板及び前記基板トレイを覆い、周辺が前記フレキシブル基板の外境界以外まで延びる固定層を堆積することで、前記フレキシブル基板が前記基板トレイに固定されて、前記フレキシブル基板の下方の前記基板トレイにおける溝の内部の真空度が維持されるステップ3と、
前記フレキシブル基板においてフレキシブル電子デバイスの加工工程を実施し、そして、前記フレキシブル基板と前記基板トレイとを分離するステップ4と、
を含み、
前記溝は、深さが1μm以下であり、横断面のプロファイルの辺長がmμm〜nmmであり、但し、1≦m≦10、且つ1≦n≦10であることを特徴とするフレキシブル電子デバイスの製造方法。 - 前記ステップ1によって提供される前記基板トレイにおいて、前記トレイ基板は、前記溝領域の周りに位置する平面状の周辺領域をさらに有することを特徴とする請求項8に記載のフレキシブル電子デバイスの製造方法。
- 前記ステップ4において、前記フレキシブル基板と前記基板トレイとを分離する工程は、具体的に、
前記固定層上にフォトレジストを塗布し、前記フレキシブル基板の外境界及びその外部領域のフォトレジストを露光・現像するステップ41と、
前記フレキシブル基板の外境界及びその外部領域において、フォトレジストに覆われなかった固定層をエッチングし、残されたフォトレジストを剥離し、前記フレキシブル基板と前記基板トレイとの間の真空を解放して、前記フレキシブル基板と前記基板トレイを分離するステップ42と、
を含むことを特徴とする請求項8または9に記載のフレキシブル電子デバイスの製造方法。 - 前記ステップ3において、前記固定層の厚みが0.05μm〜10μmであることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載のフレキシブル電子デバイスの製造方法。
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