JP6510138B2 - 可撓性電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、有機発光ダイオードを用いた画像表示装置などの可撓性電子デバイスの製造方法に関する。
近年、可撓性を有する樹脂フィルム基板の上に有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）を形成した画像表示装置が実用化されている。このような可撓性の樹脂フィルム基板の上に画像表示装置などの可撓性電子デバイスを形成する場合、樹脂フィルム基板を平坦に保持する必要がある。そのため、一般的には平坦なガラス基板の上にポリイミド前駆体などの熱硬化性樹脂を塗布し、さらに一定の温度で焼成して、ガラス基板に保持されたポリイミドなどの樹脂フィルム基板を形成する。そして、ガラス基板に保持された樹脂フィルム基板上に有機発光ダイオードを駆動する回路素子を形成後、蒸着装置に搬入し、反射電極（陽極）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、透光性を有する極めて薄い金属電極（陰極）などの有機発光ダイオード構造を蒸着によって形成する。そして、樹脂フィルム基板の上に駆動回路および有機発光ダイオード構造からなる電子デバイス構造を形成した後、ガラス基板の裏側、すなわち樹脂フィルム基板が形成されていない側から紫外線などの波長の短い第２レーザー光を照射して、ガラス基板と樹脂フィルム基板の界面を変質させ、ガラス基板から樹脂フィルム基板を剥離し易くさせる。さらに、ガラス基板の表側から電子デバイス構造が形成されている領域の周囲に赤外線などの波長の長い第１レーザー光を照射して、樹脂フィルム基板の上からその上に形成された可撓性電子デバイスを切り離す。１枚の樹脂フィルム基板から多数の可撓性電子デバイスを製造する場合、個々の可撓性電子デバイスがマトリックス状に配列されるように蒸着物質を蒸着する。そして、可撓性電子デバイスが形成されると、個々の可撓性電子デバイスを樹脂フィルム基板から切り離すために、第１レーザー光を電子デバイスの各辺の配列方向に沿って直線的に走査する。
なお、後述するように、本発明に係る可撓性電子デバイスの製造方法とは第１レーザー光と第２レーザー光を照射する順序が異なるため、先に登場するレーザー光を「第２レーザー光」、後から登場するレーザー光を「第１レーザー光」としている。また、「電子デバイス構造」とは、樹脂フィルム基板の上に形成される有機発光ダイオードを駆動する回路素子および、回路素子上に形成される反射電極（陽極）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、金属電極（陰極）からなる有機発光ダイオード構造など、電子デバイスとして機能する構造を意味し、「可撓性電子デバイス」とは、電子デバイス構造及びその周囲の樹脂フィルム基板を含む完成した電子部品を意味する（以下同様）。
ところで、従来の可撓性電子デバイスの製造方法では、ガラス基板の上に形成された樹脂フィルム基板の全面にわたって第１レーザー光が照射されるので、可撓性電子デバイスに使用されない領域の樹脂フィルム基板までもガラス基板から剥離されてしまう。そのため、製造された可撓性電子デバイスに駆動用のドライバーＩＣなどを接続するために、ガラス基板ごと可撓性電子デバイスを次の工程に搬送する場合、可撓性電子デバイスがガラス基板の上から落下しないように、ガラス基板を慎重に取り扱わなければならない。そこで、特許文献１に記載された可撓性電子デバイスの製造方法によれば可撓性電子デバイスが形成されるデバイス形成領域の周囲に、樹脂フィルム基板を剥離するための第１レーザー光の透過量を抑制するために、例えば矩形枠状に剥離防止層を形成し、デバイス形成領域におけるガラス基板と樹脂フィルム基板との界面のみを変質させている。その結果、ガラス基板ごと可撓性電子デバイスを次の工程に搬送する場合でも、剥離防止層が形成された部分の樹脂フィルム基板がガラス基板に付着してガイドとして機能するため、可撓性電子デバイスがガラス基板の上から落下しにくくなる。
上記特許文献１に記載された可撓性電子デバイスの製造方法では、デバイス形成領域の周囲に剥離防止層を形成する工程が必要であり、また、ガラス基板を再利用する場合は、この剥離防止層をガラス基板から取り除く工程がさらに必要となる。その結果、可撓性電子デバイスの製造コストを上昇させる原因となる。また、１枚の樹脂フィルム基板から多数の可撓性電子デバイスを製造する場合、部材の利用効率を高くして製造コストを低減させるために、個々の可撓性電子デバイス（またはデバイス形成領域）の間隔をより狭くする傾向にあり、可撓性電子デバイスをガラス基板の上に保持した状態でドライバーＩＣなどを配置したフレキシブルプリント基板を接続することはできず、可撓性電子デバイスをガラス基板から取り外してから貼り付ける作業などを行わなければならない。その際、個々の可撓性電子デバイスの四隅の角が尖っているので、ガラス基板から取り外した可撓性電子デバイス同士が接触して、尖った角によって可撓性電子デバイスが損傷する虞がある。さらに、ポリイミドフィルムなどの樹脂フィルム基板は放置すると吸水作用などの影響により反る傾向にあるため、可撓性電子デバイスの四隅の角が尖っていると、何かに接触する際に角が折れ曲がる虞がある。
特開２０１４−４８６１９号公報
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、工程を増やすことなく可撓性電子デバイスを製造することができ、ガラス基板の再利用が可能であり、ガラス基板から取り外した可撓性電子デバイス同士が接触したとしても可撓性電子デバイスが損傷したり、角が折れ曲がったりする虞が少ない可撓性電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る可撓性電子デバイスの製造方法は、
ガラス基板の表面に熱硬化性樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂を焼成することによって前記ガラス基板の表面に樹脂フィルム基板を形成する工程と、
前記樹脂フィルム基板の上に、マトリックス状に配列され、設定されたデバイス形成領域にそれぞれ電子デバイス構造を形成する工程と、
前記デバイス形成領域のそれぞれに対して、四隅に丸め又は面取りが形成された矩形状に沿って波長の長い第１レーザー光を照射して、前記デバイス形成領域に形成された前記電子デバイス構造を含む可撓性電子デバイスをそれぞれ前記樹脂フィルム基板のその他の領域から切り離す工程と、
前記ガラス基板の前記樹脂フィルム基板が形成されていない側から前記樹脂フィルム基板の全面に対して波長の短い第２レーザー光を照射して、前記ガラス基板と前記樹脂フィルム基板の界面を変質させ、前記樹脂フィルム基板を前記ガラス基板から剥離しやすくする工程と、
前記第１レーザー光を照射する前に、又は前記第１レーザー光を照射した後、前記第２レーザー光を照射するまでの間に、前記マトリックス状に配列されたデバイス形成領域のうち第１方向に配列されたデバイス形成領域が第２方向に１列又は２列含まれるように、前記ガラス基板及び前記樹脂フィルム基板に対して前記第１方向に直線的に切断用の第３レーザー光を照射して、前記ガラス基板及び前記樹脂フィルム基板を切断する工程と、
を備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る他の可撓性電子デバイスの製造方法は、
ガラス基板の表面に熱硬化性樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂を焼成することによって前記ガラス基板の表面に樹脂フィルム基板を形成する工程と、
前記樹脂フィルム基板の上に、マトリックス状に配列され、設定されたデバイス形成領域にそれぞれ電子デバイス構造を形成する工程と、
前記デバイス形成領域のそれぞれに対して、四隅に丸め又は面取りが形成された矩形状に沿って波長の長い第１レーザー光を照射して、前記デバイス形成領域に形成された前記電子デバイス構造を含む可撓性電子デバイスをそれぞれ前記樹脂フィルム基板のその他の領域から切り離す工程と、
前記ガラス基板の前記樹脂フィルム基板が形成されていない側から前記樹脂フィルム基板の全面に対して波長の短い第２レーザー光を照射して、前記ガラス基板と前記樹脂フィルム基板の界面を変質させ、前記樹脂フィルム基板を前記ガラス基板から剥離しやすくする工程と、
を備え、
前記ガラス基板は、第２方向の寸法が同方向における前記デバイス形成領域を１つ又は２つ形成するのに十分であり、第１方向の寸法が前記第２方向の寸法よりも長い短冊状片を、前記第２方向に複数配列したものであり、前記第１レーザー光を照射する際、前記第２方向に隣接する２つの前記短冊状片の接触面に沿って前記第１方向に前記第１レーザー光を直線状に照射し、前記樹脂フィルム基板の上で前記第１方向に配列された前記可撓性電子デバイスを前記第２方向に１列ごとに又は隣接する２列ごとに切断することを特徴とする。
前記マトリックス状に配列されたデバイス形成領域に形成される電子デバイス構造は、第１方向においては同じ向きに、第２方向においては１列おきに同じ向きに形成され、隣接する２列が逆向きになるように形成してもよい。
前記第２方向に１列ごとに又は隣接する２列ごとに切断され、前記樹脂フィルム基板の上で前記第１方向に配列された前記可撓性電子デバイスに対して他の電子部品を接続し、その後、前記第２レーザー光を照射するように構成してもよい。
前記第１レーザー光を照射する際、前記可撓性電子デバイスが使用される電子機器に合わせて、他の電子部品と干渉する位置に、前記他の電子部品の形状に対応した穴又は切り欠きを形成するように構成してもよい。
本発明の可撓性電子デバイスの製造方法によれば、例えば紫外線などの波長の短い第２レーザー光を照射してガラス基板と樹脂フィルム基板の界面を変質させるよりも前に、例えば赤外線などの波長の長い第１レーザー光を樹脂フィルム基板に照射して、デバイス形成領域に形成された可撓性電子デバイスをそれぞれ樹脂フィルム基板のその他の領域から切り離しているので、第２レーザー光を照射するタイミングを遅くすることによって、複数の可撓性電子デバイスをガラス基板の上に保持したまま、可撓性電子デバイスにドライバーＩＣなど、他の電子部品を接続することも可能である。また、樹脂フィルム基板の全面に第２レーザー光が照射されるので、ガラス基板から樹脂フィルム基板を簡単に取り除くことができ、ガラス基板の再利用が容易である。さらに、デバイス形成領域のそれぞれに対して、四隅に丸め又は面取りが形成された矩形状に波長の長い第１レーザー光を照射しているので、完成された可撓性電子デバイスの四隅は尖っておらず、可撓性電子デバイス同士が接触したとしても可撓性電子デバイスが損傷したり、角が折れ曲がったりする虞は少なくなる。
本発明の一実施形態に係る可撓性電子デバイスの製造方法によって、ガラス基板の上に形成された樹脂フィルム基板の上に、さらに可撓性電子デバイスがマトリックス状に配列されて形成されている様子を示す図。 （ａ）は可撓性電子デバイスの四隅に形成された丸めを示す図、（ｂ）は可撓性電子デバイスの四隅に形成された面取りを示す図。 可撓性電子デバイスの外形の一例を示す図。 ガラス基板の上に樹脂フィルム基板を形成する工程を示す図。 蒸着により樹脂フィルム基板の上に有機発光ダイオード構造を形成する工程を示す図。 樹脂フィルム基板の上に形成された可撓性電子デバイスを樹脂フィルム基板の他の領域から切り離し、さらにガラス基板と樹脂フィルム基板の界面を変質させる工程を示す図。 可撓性電子デバイスの製造方法の第１変形例において、ガラス基板を切断する工程を示す図。 切断されたガラス基板（短冊状片）に保持された状態で可撓性電子デバイスに他の電子部品を接続する工程を示す図。 可撓性電子デバイスの製造方法の第２変形例において、ガラス基板を構成する複数の短冊状片の接合面に沿ってレーザー光を照射して、第１方向に配列されたデバイス形成領域を第２方向に１列ごとに又は隣接する２列ごとに樹脂フィルム基板を切断する工程を示す図。
本発明の一実施形態に係る可撓性電子デバイスの製造方法について説明する。図１は、ガラス基板１０の上にポリイミドなどの樹脂フィルム基板１１が形成され、さらに樹脂フィルム基板１１の上に多数の可撓性電子デバイス１及びデバイス形成領域３がマトリックス状に配列されており、製造された個々の可撓性電子デバイス１にはそれぞれ電子デバイス構造２が形成されている様子を示している。可撓性電子デバイス１の四隅には、図２（ａ）に示すような丸め１ａ又は図２（ｂ）に示すような面取り１ｂが施されている。例えば、丸め１ａの曲率半径Ｒは１〜１０ｍｍの範囲であればよい。また、デバイス形成領域３は、可撓性電子デバイス１の外形とほぼ一致しているけれども、四隅は丸め又は面取りがなされていない矩形状の仮想領域であって、樹脂フィルム基板１１の上でマトリックス状に配置されるように設定されている。
図３は、樹脂フィルム基板１１の上に形成される可撓性電子デバイス１の一例として、例えばスマートホンなどに使用される有機発光ダイオードを用いた画像表示装置を示す。また、一点鎖線でデバイス形成領域３を示す。この画像表示装置は、トップエミッション型と呼ばれ、必ずしも透明ではないポリイミドなどの樹脂フィルム基板１１の上に、電子デバイス構造２として有機発光ダイオードを駆動する回路素子および、回路素子上に形成される反射電極（陽極）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、半透明の極めて薄い金属電極（陰極）などが積層されている。可撓性電子デバイス１の樹脂フィルム基板１１の外形は、この画像表示装置が使用される電子機器の外形に合わせられており、電子デバイス構造２が樹脂フィルム基板１１のデバイス形成領域３の中央部に形成されている。また、樹脂フィルム基板１１の上の電子デバイス構造２の周囲には、撮像レンズ、スピーカー及びマイクロホンなど他の電子部品と干渉する位置に、他の電子部品の形状に対応した穴又は切り欠き４ａ〜４ｃなどが形成されている。また、電子デバイス構造２の周囲には、電子デバイス構造２を駆動するためのドライバーＩＣなどと接続されるための導電パターン４ｄが形成されている。
図４は、ガラス基板１０の上に樹脂フィルムを形成する工程を示す。図４（ａ）において、塗布装置１２は、一般的に、スリットコーターと呼ばれ、例えばガラス基板１０の被塗布面に平行に移動するスリットヘッド１３と、スリットヘッド１３に樹脂材料１１ａを供給するポンプ１４を備えており、スリットヘッド１３の長さに対応した塗布幅で樹脂材料１１ａがガラス基板１０の上面に供給される。樹脂材料１１ａは、例えばポリイミド前駆体などの熱硬化性樹脂であり、例えば４００〜５００℃で数時間焼成される。その間、溶剤成分が気化し、また分子同士の結合が進むため、図４（ｂ）に示すように、ガラス基板１０の上に形成されたポリイミドなどの樹脂フィルム基板１１の膜厚は、ほぼ溶剤濃度に依存し、ガラス基板１０の被塗布面に塗布された樹脂材料１１ａの膜厚の、例えば約１／１０になる。従って、所望する樹脂フィルム基板１１の膜厚に応じて、ガラス基板１０の被塗布面に塗布する樹脂材料１１ａの量や濃度を調節する。なお、樹脂材料１１ａの塗布方法は、スリットコーターを用いた方法には限定されず、ワイヤーバーコーターやスピンコーターなど、その他の塗布装置を用いてもよい。焼成後の樹脂フィルム基板１１の厚みは、一般的には１０μｍ〜数十μｍ程度である。
図５は、樹脂フィルム基板１１の上に電子デバイス構造２を構成する有機発光ダイオード構造を形成するための蒸着装置３０の構成及び蒸着工程を示す。蒸着装置３０は、真空チャンバー（図示せず）内において、被蒸着面である樹脂フィルム基板１１の表面を下向きにして保持する基板ホルダー３１と、真空チャンバーの底部において基板ホルダー３１に保持された樹脂フィルム基板１１の被蒸着面に対向するように設けられた複数の点状又は線状の蒸着源３２と、基板ホルダー３１又は蒸着源３２を所定方向に一定速度で回転又は平行移動させる駆動機構（図示せず）などを備えている。複数の蒸着源には、それぞれ上記反射電極（陽極）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、金属電極（陰極）などを形成するための蒸着物質が収容されている。ガラス基板１０の上に樹脂フィルム基板１１が形成されると、樹脂フィルム基板１１が下を向くようにしてガラス基板１０が基板ホルダー３１に装着される。さらに、樹脂フィルム基板１１の被蒸着面に、下側から蒸着マスク３３が装着され、蒸着が開始される。
蒸着マスク３３は、ハイブリッド型と呼ばれるものであって、所定のパターンに開口が形成された樹脂フィルム層３３ａと樹脂フィルム層３３ａを保持する金属フィルム層３３ｂと、樹脂フィルム層３３ａに一定の張力を掛けるための金属フレーム３３ｃなどで構成されている。また、反射電極（陽極）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、金属電極（陰極）などは、それぞれパターン形状が異なるため、それぞれの層に対応した蒸着マスクが用意されており、蒸着マスクを交換して蒸着工程が実行される。さらに、１つの画素を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の発光層が形成される位置が異なるため、発光層を形成する工程は、蒸着マスクを交換して３回繰り返される。この蒸着マスク３３は、例えば基板ホルダー３１の内部に設けられた磁石の磁力によって樹脂フィルム基板１１の被蒸着面に吸着保持される。
樹脂フィルム基板１１の上には、まず有機発光ダイオードを駆動するための回路素子が形成される。その後、蒸着装置３０を用いて回路素子上に有機発光ダイオード構造からなる電子デバイス構造２である画像表示装置が形成されると、樹脂フィルム基板１１はガラス基板１０と共に蒸着装置３０から取り外され、電子デバイス構造２が上側となるように天地を反転させ、電子デバイス構造２の上に封止膜などが形成され、樹脂フィルム基板１１から可撓性電子デバイス１を切断する。図６は、可撓性電子デバイス１をそれぞれ樹脂フィルム基板１１のその他の領域から切り離し、さらにガラス基板１０と樹脂フィルム基板１１の界面を変質させるための装置及び工程を示し、（ａ）は切り離し開始時を、（ｂ）は切り離し完了時を示す。第１レーザー装置４０は、例えば赤外線などの波長の長い第１レーザー光４１を照射するものであり、樹脂フィルム基板１１及びガラス基板１０の上方に設けられたＸ−Ｙ移動装置（図示せず）に取り付けられている。そして、紙面に垂直な方向をＸ、左右方向をＹ、上下方向をＺとして、第１レーザー装置４０は、Ｘ−Ｙ移動装置によりＸ−Ｙ平面上を自由に移動することができるように構成されている。この実施形態では、第１レーザー装置４０がデバイス形成領域３のそれぞれに対して第１レーザー光４１を照射しつつ、図１に示す可撓性電子デバイス１の外形線に沿って移動される。その際、図２に示すように、可撓性電子デバイス１の四隅に丸め又は面取りを形成する。この段階では、各可撓性電子デバイス１は、樹脂フィルム基板１１のその他の領域から切り離されているけれども、後述する第２レーザー光はまだ照射されていないので、各可撓性電子デバイス１はガラス基板１０に保持されている。
図６（ｃ）は、ガラス基板１０の裏側、すなわち樹脂フィルム基板１１が形成されていない側から、第２レーザー装置（図示せず）により、紫外線などの波長の短い第２レーザー光４２を照射して、ガラス基板１０と樹脂フィルム基板１１の界面を変質させる工程を示す。第２レーザー光４２は、ガラス基板１０の裏面のほぼ全域に照射され、樹脂フィルム基板１１の全体をガラス基板１０から剥離する。そうすると、すでに個々の可撓性電子デバイス１は、樹脂フィルム基板１１のその他の領域から切り離されているので、可撓性電子デバイス１を１つずつガラス基板１０から取り外して、搬送用トレイなどに移し替えることができる。前述のように、可撓性電子デバイス１の四隅に丸め又は面取りが形成されているので、可撓性電子デバイス１同士が接触したとしても、角が尖っていないので可撓性電子デバイス１が損傷する虞が少なくなる。また、ポリイミドフィルムなどの樹脂フィルム基板１１は放置すると反る傾向にあるけれども、可撓性電子デバイスの四隅の角が尖っていないので、何かに接触したとしても角が折れ曲がる虞が少なくなる。さらに、ガラス基板１０の上の樹脂フィルム基板１１の全面に第２レーザー光４２が照射され、樹脂フィルム基板１１の全体がガラス基板１０から剥離されているため、ガラス基板１０を再利用することができる。
次に、上記可撓性電子デバイスの製造方法の第１変形例について説明する。第１変形例では、ガラス基板１０の上の樹脂フィルム基板１１に対して第１レーザー光４１を照射する前に、又は第１レーザー光４１を照射した後ガラス基板１０の裏側から第２レーザー光４２を照射するまでの間に、図７に示すように、マトリックス状に配列されたデバイス形成領域３のうち第１方向（Ｘ方向）に配列されたデバイス形成領域３が第２方向（Ｙ方向）に１列又は２列含まれるように、ガラス基板１０及び樹脂フィルム基板１１に対して第３レーザー装置４４を第１方向（Ｘ方向）に直線的に走査させ、切断用の第３レーザー光４３を照射して、ガラス基板１０及び樹脂フィルム基板１１を短冊状片に切断するように構成されている。例えば、全ての可撓性電子デバイス１が同じ向きに配列されている場合は、図１において破線で示す直線Ａ及びＢに沿って第３レーザー光４３を照射する。一方、第２方向（Ｙ方向）に隣接する２つの可撓性電子デバイス１が、例えば直線Ｂに対して逆向きに形成されている場合は、直線Ａのみに沿って第３レーザー光４３を照射する。そうすることによって、図８に示すように、ガラス基板１０の裏側から第２レーザー光４２を照射する前に、樹脂フィルム基板１１の上で第１方向（Ｘ方向）に配列された可撓性電子デバイス１に対して、例えば上記導電パターン４ｄにフレキシブルプリント基板５０を接続（異方性導電フィルムなど用いた圧着貼付け）して、ドライバーＩＣなどの他の電子部品を接続し、その後第２レーザー光４２を照射するように構成してもよい。その場合、可撓性電子デバイス１はガラス基板１０の上に強固に保持されているので、フレキシブルプリント基板などの接続作業を効率よく行うことができる。切断された短冊状片を切断直後の状態に並べ、第３レーザー光４３によって切断された界面を例えば低融点ガラスフリット材料を切断面に挟み込んだ状態で融着させることにより、再び１つの大きなガラス基板１０として再利用することが可能である。低融点ガラスフリット材料としては、可撓性電子デバイス１の製造工程における最高温度（例えばＴＦＴ形成温度約３００〜５００℃）よりも高い６００〜８００℃程度の融点を有する材料、例えば五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５：融点は約６５０℃）などを用いることが好ましい。
次に、上記可撓性電子デバイスの製造方法の第２変形例について説明する。上記第１変形例では、ガラス基板１０に第３レーザー光４３を照射することによって切断したが、第２変形例では、図９に示すように、予めガラス基板１０を製造される可撓性電子デバイス１の大きさに合わせて所定寸法の短冊状片１０ａに切断しておき、複数の短冊状片１０ａを短辺方向に配列して使用する。図９（ａ）は、ガラス基板１０の上に形成された樹脂フィルム基板１１の上に、さらに電子デバイス構造２が形成された状態を示す。図９に示す構成例では、各短冊状片１０ａは、第２方向（Ｙ方向）の寸法が同方向におけるデバイス形成領域３（又は可撓性電子デバイス１）を２つ形成するのに十分であり、第１方向（Ｘ方向）の寸法が第２方向（Ｙ方向）の寸法よりも長くなるように設定されている。また、第２方向（Ｙ方向）に隣接する２つの可撓性電子デバイス１は逆向きに形成されているものとする。図９（ｂ）は、第１レーザー装置４０からデバイス形成領域３に対して第１レーザー光４１を照射しつつ、可撓性電子デバイス１の外形線に沿って樹脂フィルム基板１１を切断している状態を示す。また、図９（ｃ）は、樹脂フィルム基板１１の上に形成された全ての可撓性電子デバイス１を樹脂フィルム基板１１のその他の領域から切り離した後、さらに、第２方向（Ｙ方向）に隣接する２つの短冊状片１０ａの接触面に沿って第１方向（Ｘ方向）に第１レーザー光４１を直線状に又は所定の凹凸パターンに沿って照射し、樹脂フィルム基板１１の上で第１方向（Ｘ方向）に配列された可撓性電子デバイス１を第２方向（Ｙ方向）に隣接する２列ごとに切断する工程を示す。このように、第２変形例によれば、ガラス基板１０が予め複数の短冊状片１０ａに切断されているので、第３レーザー光４３を照射してガラス基板１０を切断する工程を省略することができる。なお、短冊状片１０ａの第２方向（Ｙ方向）における寸法は、同方向におけるデバイス形成領域３（又は可撓性電子デバイス１）を１つ形成するのに十分であればよく、その場合は、樹脂フィルム基板１１の上で第１方向（Ｘ方向）に配列された可撓性電子デバイス１を第２方向（Ｙ方向）に１列ごとに切断すればよい。また、隣接する２つの短冊状片１０ａを結合するために、それら２つの短冊状片１０ａの第２方向（Ｙ方向）の端部に平面視で結合用の凹凸などが形成されていてもよい。このような短冊状片１０ａの製造方法としては、ガラス基板１０の素材に対して、上記第３レーザー装置４４を平面的に所定の凹凸パターンに沿って走査させ、切断用の第３レーザー光４３を照射する方法などが考えられる。凹凸パターンとしては、複数の短冊状片１０ａが結合された状態でいずれかの短冊状片１０ａを水平方向に引っ張っても分離されないように、アンカー効果を発揮するような形状が好ましい。
このように、本発明の一実施形態に係る可撓性電子デバイスの製造方法によれば、例えば紫外線などの波長の短い第２レーザー光４２を照射してガラス基板１０と樹脂フィルム基板１１の界面を変質させるよりも前に、例えば赤外線などの波長の長い第１レーザー光４１を樹脂フィルム基板１１に照射して、デバイス形成領域３に形成された可撓性電子デバイス１をそれぞれ樹脂フィルム基板１１のその他の領域から切り離しているので、第２レーザー光４２を照射するタイミングを遅くすることによって、複数の可撓性電子デバイス１をガラス基板１０の上に保持したまま、可撓性電子デバイス１にドライバーＩＣなど、他の電子部品を接続することも可能である。また、樹脂フィルム基板１１の全面に第２レーザー光４２が照射されるので、ガラス基板１０から樹脂フィルム基板１１を簡単に取り除くことができ、ガラス基板１０の再利用が容易である。さらに、デバイス形成領域３のそれぞれに対して、四隅に丸め１ａ又は面取り１ｂが形成された矩形状に沿って波長の長い第１レーザー光４１を照射しているので、完成された可撓性電子デバイス１の四隅は尖っておらず、可撓性電子デバイス１同士が接触したとしても可撓性電子デバイス１が損傷したり、角が折れ曲がったりする虞は少なくなる。
さらに、ガラス基板１０を短冊状片１０ａに切断し、又は予め切断された複数の短冊状片１０ａを配列してガラス基板１０を形成し、第２レーザー光４２を照射するタイミングを遅くすることにより、可撓性電子デバイス１をガラス基板１０の上又は短冊状片１０ａ上に保持した状態で取り扱うことができ、可撓性電子デバイス１を次の工程に搬送する際、可撓性電子デバイス１同士が接触することがなくなり、可撓性電子デバイス１が損傷したり、角が折れ曲がったりする虞はさらに少なくなる。
１ 可撓性電子デバイス
２ 電子デバイス構造
３ デバイス形成領域
１０ ガラス基板
１０ａ 短冊状片
１１ 樹脂フィルム基板
１１ａ 樹脂材料
４０ 第１レーザー装置
４１ 第１レーザー光
４２ 第２レーザー光
４３ 第３レーザー光
４４ 第３レーザー装置
５０ フレキシブルプリント基板

Claims (5)

  1. ガラス基板の表面に熱硬化性樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂を焼成することによって前記ガラス基板の表面に樹脂フィルム基板を形成する工程と、
    前記樹脂フィルム基板の上に、マトリックス状に配列され、設定されたデバイス形成領域にそれぞれ電子デバイス構造を形成する工程と、
    前記デバイス形成領域のそれぞれに対して、四隅に丸め又は面取りが形成された矩形状に沿って波長の長い第１レーザー光を照射して、前記デバイス形成領域に形成された前記電子デバイス構造を含む可撓性電子デバイスをそれぞれ前記樹脂フィルム基板のその他の領域から切り離す工程と、
    前記ガラス基板の前記樹脂フィルム基板が形成されていない側から前記樹脂フィルム基板の全面に対して波長の短い第２レーザー光を照射して、前記ガラス基板と前記樹脂フィルム基板の界面を変質させ、前記樹脂フィルム基板を前記ガラス基板から剥離しやすくする工程と、
    前記第１レーザー光を照射する前に、又は前記第１レーザー光を照射した後、前記第２レーザー光を照射するまでの間に、前記マトリックス状に配列されたデバイス形成領域のうち第１方向に配列されたデバイス形成領域が第２方向に１列又は２列含まれるように、前記ガラス基板及び前記樹脂フィルム基板に対して前記第１方向に直線的に切断用の第３レーザー光を照射して、前記ガラス基板及び前記樹脂フィルム基板を切断する工程と、
    を備えていることを特徴とする可撓性電子デバイスの製造方法。
  2. ガラス基板の表面に熱硬化性樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂を焼成することによって前記ガラス基板の表面に樹脂フィルム基板を形成する工程と、
    前記樹脂フィルム基板の上に、マトリックス状に配列され、設定されたデバイス形成領域にそれぞれ電子デバイス構造を形成する工程と、
    前記デバイス形成領域のそれぞれに対して、四隅に丸め又は面取りが形成された矩形状に沿って波長の長い第１レーザー光を照射して、前記デバイス形成領域に形成された前記電子デバイス構造を含む可撓性電子デバイスをそれぞれ前記樹脂フィルム基板のその他の領域から切り離す工程と、
    前記ガラス基板の前記樹脂フィルム基板が形成されていない側から前記樹脂フィルム基板の全面に対して波長の短い第２レーザー光を照射して、前記ガラス基板と前記樹脂フィルム基板の界面を変質させ、前記樹脂フィルム基板を前記ガラス基板から剥離しやすくする工程と、
    を備え、
    前記ガラス基板は、第２方向の寸法が同方向における前記デバイス形成領域を１つ又は２つ形成するのに十分であり、第１方向の寸法が前記第２方向の寸法よりも長い短冊状片を、前記第２方向に複数配列したものであり、前記第１レーザー光を照射する際、前記第２方向に隣接する２つの前記短冊状片の接触面に沿って前記第１方向に前記第１レーザー光を直線状に照射し、前記樹脂フィルム基板の上で前記第１方向に配列された前記可撓性電子デバイスを前記第２方向に１列ごとに又は隣接する２列ごとに切断することを特徴とする可撓性電子デバイスの製造方法。
  3. 前記マトリックス状に配列されたデバイス形成領域に形成される電子デバイス構造は、第１方向においては同じ向きに、第２方向においては１列おきに同じ向きに形成され、隣接する２列が逆向きになるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可撓性電子デバイスの製造方法。
  4. 前記第２方向に１列ごとに又は隣接する２列ごとに切断され、前記樹脂フィルム基板の上で前記第１方向に配列された前記可撓性電子デバイスに対して他の電子部品を接続し、その後、前記第２レーザー光を照射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可撓性電子デバイスの製造方法。
  5. 前記第１レーザー光を照射する際、前記可撓性電子デバイスが使用される電子機器に合わせて、他の電子部品と干渉する位置に、前記他の電子部品の形状に対応した穴又は切り欠きを形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の可撓性電子デバイスの製造方法。
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