KR102179335B1 - 박리 장치, 및 적층체의 제작 장치 - Google Patents

박리 장치, 및 적층체의 제작 장치 Download PDF

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마사카츠 오노
히로키 아다치
사토루 이도지리
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은, 박리 공정에서의 수율을 향상시키는 것을 과제로 한다.
볼록면을 갖는 구조체와, 볼록면에 대향하는 지지면을 구비하는 스테이지를 갖고, 구조체는 볼록면과 지지면 사이의 가공 부재의 제 1 부재를 유지할 수 있고, 스테이지는 가공 부재의 제 2 부재를 유지할 수 있고, 볼록면의 곡률 반경은 지지면의 곡률 반경보다 작고, 볼록면의 선 속도는 스테이지에 대한 구조체의 회전 중심의 이동 속도 이상이며, 제 1 부재를 볼록면에 권취하면서 제 2 부재로부터 분리하는 박리 장치를 제공한다.

Description

박리 장치, 및 적층체의 제작 장치{PEELING APPARATUS AND STACK MANUFACTURING APPARATUS}
본 발명의 일 양태는, 박리 장치, 및 적층체의 제작 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 양태는, 박리 방법, 및 적층체의 제작 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 양태는, 상기의 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에서 개시하는 발명의 일 양태는, 물건, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태는, 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 따라서, 보다 구체적으로 본 명세서에서 개시하는 본 발명의 일 양태의 기술 분야로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자기기, 조명 장치, 입력 장치(예를 들면, 터치 센서 등), 출력 장치, 입출력 장치(예를 들면, 터치 패널 등), 이들의 구동 방법, 또는, 이들의 제조 방법을 일례로서 들 수 있다.
근년, 가요성을 갖는 기판(이하, 가요성 기판이라고도 기재함) 위에 반도체 소자, 표시 소자, 발광 소자 등의 기능 소자가 제공된 플렉서블 디바이스(flexible device)의 개발이 진행되고 있다. 플렉서블 디바이스의 대표적인 예로서는, 조명 장치, 화상 표시 장치 외에, 트랜지스터 등의 반도체 소자를 갖는 다양한 반도체 회로 등을 들 수 있다.
가요성 기판을 이용한 장치의 제작 방법으로서는, 유리 기판이나 석영 기판 등의 제작 기판 위에 박막 트랜지스터나 유기 전계 발광(Electroluminescence, 이하 EL라고도 기재함) 소자 등의 기능 소자를 제작한 후, 가요성 기판에 이 기능 소자를 전치(轉置)하는 기술이 개발되어 있다. 이 방법에서는, 제작 기판으로부터 기능 소자를 포함한 피박리층을 박리하는 공정(박리 공정이라고도 기재함)이 필요하다.
예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있는 레이저 어블레이션(laser ablation)을 이용한 박리 기술에서는, 우선, 기판 위에 비정질 실리콘 등으로 이루어지는 분리층을 제공하고, 분리층 위에 박막 소자로 이루어지는 피박리층을 제공하고, 피박리층을 접착층에 의해 전사체에 접착시킨다. 그리고, 레이저광의 조사에 의해 분리층을 어블레이션시킴으로써, 분리층에 박리를 발생시키고 있다.
또한, 특허문헌 2에는 사람의 손 등의 물리적인 힘으로 박리를 행하는 기술이 기재되어 있다. 특허문헌 2에서는, 기판과 산화물층과의 사이에 금속층을 형성하고, 산화물층과 금속층과의 계면의 결합이 약한 것을 이용하여, 산화물층과 금속층과의 계면에서 박리를 일으키게 함으로써, 피박리층과 기판을 분리하고 있다.
일본국 특개평 10-125931호 공보 일본국 특개 2003-174153호 공보
본 발명의 일 양태는, 박리 공정에서의 수율을 향상시키는 것을 목적의 하나로 한다.
또한, 본 발명의 일 양태는, 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치, 전자기기, 또는 조명 장치 등의 장치의 제작 공정에서의 수율을 향상시키는 것을 목적의 하나로 한다. 특히, 경량, 박형, 혹은 가요성을 갖는 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치, 전자기기, 또는 조명 장치의 제작 공정에서의 수율을 향상시키는 것을 목적의 하나로 한다.
또한, 본 발명의 일 양태는, 신규 박리 장치, 또는 적층체의 제작 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
또한, 본 발명의 일 양태는, 신뢰성이 높은 발광 장치 등을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
또한, 이들 과제의 기재는, 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 양태는, 이러한 과제를 모두 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한, 이들 이외의 과제는, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 분명해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이들 이외의 과제를 추출하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태는, 가공 부재의 제 1 부재를 유지할 수 있는 구조체와, 가공 부재의 제 2 부재를 유지할 수 있는 스테이지를 갖고, 제 1 부재를 권취(winding)하면서, 구조체와 스테이지 사이의 가공 부재를, 제 1 부재 및 제 2 부재로 분리하는 박리 장치이다.
본 발명의 일 양태는, 볼록면을 갖는 구조체와, 볼록면에 대향하는 지지면을 구비하는 스테이지를 갖고, 구조체는 볼록면과 지지면 사이의 가공 부재의 제 1 부재를 유지할 수 있고, 스테이지는 가공 부재의 제 2 부재를 유지할 수 있고, 볼록면의 곡률 반경은 지지면의 곡률 반경보다 작고, 볼록면의 선 속도는 스테이지에 대한 구조체의 회전 중심의 이동 속도 이상이며, 제 1 부재를 볼록면에 권취하면서 제 2 부재로부터 분리하는 박리 장치이다.
상기 박리 장치에 있어서, 볼록면의 곡률 반경은 0.5 mm 이상 1000 mm 이하인 것이 바람직하다.
상기 박리 장치에 있어서, 볼록면의 적어도 일부는 점착성을 갖고 있어도 좋다. 또한, 볼록면의 적어도 일부는 제 1 부재에 대한 밀착성을 갖고 있어도 좋다.
상기 박리 장치에 있어서, 스테이지 또는 구조체의 적어도 한쪽이 이동함으로써, 스테이지에 대한 구조체의 회전 중심의 위치가 변화할 수 있으면 좋다.
상기 박리 장치에 있어서, 가공 부재에 장력을 가하면서, 제 1 부재 및 제 2 부재를 분리해도 좋다.
상기 박리 장치에 있어서, 제 1 부재와 제 2 부재의 분리면에 액체를 공급할 수 있는 액체 공급 기구를 갖고 있어도 좋다.
상기 박리 장치에 있어서, 구조체가 반회전할 때까지, 볼록면은 제 1 부재를 모두 권취하여도 좋다.
본 발명의 일 양태에 의해, 박리 공정에서의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 의해, 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치, 전자기기, 또는 조명 장치 등의 장치의 제작 공정에서의 수율을 향상시킬 수 있다. 특히, 경량, 박형, 혹은 가요성을 갖는 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치, 전자기기, 또는 조명 장치의 제작 공정에서의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 의해, 신규 박리 장치, 또는 적층체의 제작 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 의해, 신뢰성이 높은 발광 장치 등을 제공할 수 있다.
또한, 이러한 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 양태는 반드시 이들 효과의 모두를 가질 필요는 없다. 또한, 이것들 이외의 효과는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 분명해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이것들 이외의 효과를 추출하는 것이 가능하다.
도 1은 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 5는 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 6은 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 7은 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 박리 장치의 일례를 나타내는 도면, 및 박리층의 평면 형상을 설명하는 도면.
도 9는 적층체의 제작 장치를 설명하는 도면.
도 10은 적층체의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 11은 적층체의 제작 장치를 설명하는 도면.
도 12는 적층체의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 13은 적층체의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 14는 적층체의 제작 장치를 설명하는 도면.
도 15는 적층체의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 16은 발광 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 17은 발광 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 18은 발광 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 19는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 나타내는 도면.
도 20은 발광 장치의 제작 방법의 일례를 나타내는 도면.
도 21은 터치 패널의 일례를 나타내는 도면.
도 22는 터치 패널의 일례를 나타내는 도면.
도 23은 터치 패널의 일례를 나타내는 도면.
도 24는 터치 패널의 일례를 나타내는 도면.
도 25는 전자기기 및 조명 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 26은 전자기기의 일례를 나타내는 도면.
도 27은 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 28은 박리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 29는 박리 장치의 일례를 나타내는 사진.
도 30은 박리 장치의 일례를 나타내는 사진.
도 31은 부착 장치의 일례를 나타내는 사진.
도 32는 지지체 공급 장치의 권출 기구(unwinding mechanism)의 일례를 나타내는 사진.
실시형태에 대하여, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명으로 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어나지 않고 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한, 이하에 설명하는 발명의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면 간에 공통으로 이용하고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한, 같은 기능을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 같게 하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한, 도면 등에서 나타내는 각 구성의, 위치, 크기, 범위 등은 이해를 쉽게 하기 위해, 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내지 않는 경우가 있다. 따라서, 개시하는 발명은 반드시 도면 등에 개시된 위치, 크기, 범위 등에 한정되는 것은 아니다.
제작 기판 위에 피박리층을 형성한 후, 피박리층을 제작 기판으로부터 박리하여 다른 기판에 전치할 수 있다. 이 방법에 의하면, 예를 들면 내열성이 높은 제작 기판 위에서 형성한 피박리층을 내열성이 낮은 기판에 전치할 수 있고, 피박리층의 제작 온도가 내열성이 낮은 기판에 의해 제한되지 않는다. 제작 기판에 비해 가볍거나, 얇거나, 또는 가요성이 높은 기판 등에 피박리층을 전치함으로써, 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치 등의 각종 장치의 경량화, 박형화, 플렉서블화를 실현할 수 있다.
또한, 각종 장치를 이용한, 텔레비전 장치, 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대전화기, 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치 등의 전자기기의 경량화, 박형화, 플렉서블화도 실현할 수 있다.
본 발명의 일 양태를 적용하여 제작할 수 있는 장치는 기능 소자를 갖는다. 기능 소자로서는, 예를 들면 트랜지스터 등의 반도체 소자나, 발광 다이오드, 무기 EL 소자, 유기 EL 소자 등의 발광 소자, 액정 소자 등의 표시 소자를 들 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터를 밀봉한 반도체 장치, 발광 소자를 밀봉한 발광 장치(여기에서는, 트랜지스터 및 발광 소자를 밀봉한 표시 장치를 포함함) 등도 본 발명을 적용하여 제작할 수 있는 장치의 일례이다.
예를 들면, 수분 등에 의해 열화(劣化)되기 쉬운 유기 EL 소자를 보호하기 위해, 방습성이 높은 보호막을 유리 기판 위에 고온으로 형성하고, 가요성을 갖는 유기 수지 기판에 전치할 수 있다. 유기 수지 기판에 전치된 보호막 위에 유기 EL 소자를 형성함으로써, 이 유기 수지 기판의 내열성이나 방습성이 낮아도, 신뢰성이 높은 가요성의 발광 장치를 제작할 수 있다.
또한, 다른 예로서는, 방습성이 높은 보호막을 유리 기판 위에 고온으로 형성하고, 보호막 위에 유기 EL 소자를 형성한 후, 보호막 및 유기 EL 소자를 유리 기판으로부터 박리하여, 가요성을 갖는 유기 수지 기판에 전치할 수 있다. 유기 수지 기판에 보호막 및 유기 EL 소자를 전치함으로써, 이 유기 수지 기판의 내열성이나 방습성이 낮아도, 신뢰성이 높은 가요성의 발광 장치를 제작할 수 있다.
본 발명의 일 양태는 이러한 박리 및 전치를 이용한 제작 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태는 반도체 장치, 발광 장치, 또는 표시 장치 등의 각종 장치의 제작 장치, 또는, 상기 각종 장치의 일부인 적층체의 제작 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치는 가공 부재의 공급 유닛과, 가공 부재를 표층과 잔부(殘部)로 분리하는 분리 유닛과, 지지체를 잔부에 부착시키는 부착 유닛과, 지지체를 공급하는 지지체 공급 유닛과, 접착층으로 부착된 잔부 및 지지체를 구비하는 적층체를 적출(積出)하는 적출 유닛을 포함한다.
이것에 의해, 가공 부재의 한쪽의 표층을 박리하고, 이 표층이 박리된 가공 부재의 잔부에 지지체를 부착시킬 수 있다. 본 발명의 일 양태에서는 표층이 박리된 가공 부재의 잔부 및 지지체를 구비하는 적층체를 제작할 수 있는, 신규 적층체의 제작 장치를 제공할 수 있다.
실시형태 1에서는, 본 발명의 일 양태의 박리 장치에 대하여 설명한다. 실시형태 2, 3에서는 이 박리 장치를 갖는 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치에 대하여 설명한다. 실시형태 4에서는 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치에 적용할 수 있는 가공 부재에 대하여 설명한다. 실시형태 5∼7에서는 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치로 제작할 수 있는 적층체, 및 이 적층체를 포함한 장치나 전자기기, 조명 장치의 일례에 대하여 설명한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 박리 장치에 대하여 도 1∼도 8을 이용하여 설명한다.
본 발명의 일 양태는 가공 부재의 제 1 부재를 유지할 수 있는 구조체와, 가공 부재의 제 2 부재를 유지할 수 있는 스테이지를 갖고, 제 1 부재를 권취하면서, 구조체와 스테이지 사이의 가공 부재를 제 1 부재 및 제 2 부재로 분리하는 박리 장치이다.
본 발명의 일 양태의 박리 장치를 이용함으로써, 가공 부재를 수율 좋게 제 1 부재 및 제 2 부재로 분리할 수 있다. 본 발명의 일 양태의 박리 장치는 복잡한 구성을 가지지 않고, 폭넓은 크기의 가공 부재의 박리에 대응할 수 있다.
이하에서는, 박리 장치의 구성과 동작, 및 박리 장치를 이용한 박리 방법에 대하여 예시한다.
＜구성예 1＞
도 1∼도 3을 이용하여, 가공 부재(203)로부터 제 1 부재(203a)를 박리함으로써, 제 1 부재(203a) 및 제 2 부재(203b)를 분리하는 예를 나타낸다.
우선, 박리를 행하는 직전의 박리 장치의 사시도를 도 1의 (A)에 나타내고, 정면도를 도 1의 (B)에 나타내고, 측면도를 도 1의 (D)에 나타낸다.
도 1의 (A)∼(D)에 도시하는 박리 장치는 구조체(201) 및 스테이지(205)를 갖는다. 구조체(201)는 볼록면을 갖는다. 스테이지(205)는 이 볼록면에 대향하는 지지면을 갖는다.
도 1의 (A)∼(D)에서는, 박리 장치의 이 볼록면과 이 지지면의 사이에 가공 부재(203)가 배치되어 있다.
도 1의 (C)에, 도 1의 (A), (B), (D)와는 구조체(201)에 대한 가공 부재(203)의 배치가 다른 경우의 상면도를 나타낸다. 도 1의 (A)에서는 가공 부재(203)의 변부(邊部)부터 박리를 시작하는 경우를 나타내지만, 도 1의 (C)에 도시하는 바와 같이, 가공 부재(203)의 모서리부부터 박리를 시작해도 좋다. 가공 부재(203)의 변부부터 박리를 시작하는 경우는, 단변부터 박리를 개시하여, 장변 방향으로 박리를 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 구조체의 회전 속도 등의 조건의 제어가 용이하게 되어, 박리의 수율을 높일 수 있다.
가공 부재(203)는 시트상이며, 시트상의 제 1 부재(203a) 및 시트상의 제 2 부재(203b)로 이루어진다. 제 1 부재(203a) 및 제 2 부재(203b)는 각각 단층이어도 적층이어도 좋다. 가공 부재(203)는 박리의 기점이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제 1 부재(203a) 및 제 2 부재(203b)의 계면에서 박리를 하는 것이 용이해진다.
박리 장치가 반송 기구를 갖는 경우는 이 반송 기구에 의해, 스테이지(205) 위에 가공 부재(203)가 배치되어도 좋다.
도 1의 (D)의 2점 쇄선으로 둘러싼 개소의 확대도에 도시하는 바와 같이, 구조체(201)의 볼록면을 가공 부재(203)에 형성된 점상 또는 선상(실선, 파선, 틀 형상을 포함함)의 박리의 기점(202)과 중첩된다. 그 후, 구조체(201)가 회전함으로써, 가공 부재(203)에 제 1 부재(203a)를 벗겨내는 힘이 가해지고, 박리의 기점(202)의 근방으로부터 제 1 부재(203a)가 벗겨진다. 그리고, 가공 부재(203)는 제 1 부재(203a)와 제 2 부재(203b)로 분리된다.
또한, 박리의 기점(202)으로서는, 도 10의 (B), 도 12의 (B)에 도시하는 박리의 기점(13s)이나, 도 13의 (A)에 도시하는 박리의 기점(91s) 등을 들 수 있다. 또한, 가공 부재(203)로서는, 실시형태 4에 나타내는 구성(도 15의 (A), (B))이나, 도 12의 (E)에 도시하는 적층체(91) 등을 들 수 있다. 제 1 부재(203a)로서는, 제 1 잔부(80a)(도 10의 (A) 등), 제 1 잔부(90a)(도 12의 (A) 등), 제 2 잔부(91a)(도 13의 (A) 등) 등을 들 수 있다. 또한, 제 2 부재(203b)로서는, 한쪽의 표층(80b)(도 10의 (A) 등), 한쪽의 표층(90b)(도 12의 (A) 등) 등을 들 수 있다. 단, 본 발명의 일 양태는 이들에 한정되지 않는다.
구조체(201)는 볼록면(볼록 곡면, 볼록 형상의 곡면이라고도 할 수 있음)을 갖고 있으면 좋고, 예를 들면, 원통형(원 기둥 형상, 직원 기둥 형상, 타원 기둥 형상, 포물 기둥 형상 등도 포함함), 구상(球狀) 등의 구조물이면 좋다. 예를 들면, 드럼 롤러 등의 롤러를 이용할 수 있다. 구조체(201)의 형상의 일례로서 저면이 곡선으로 구성되는 기둥체(저면이 정원인 원 기둥이나, 저면이 타원인 타원 기둥 등)나, 저면이 직선 및 곡선으로 구성되는 기둥체(저면이 반원, 반타원인 기둥체 등)를 들 수 있다. 구조체(201)의 형상이 이들 기둥체 중 어느 것일 때, 볼록면은 이 기둥체의 곡면의 부분에 해당한다.
구조체의 재질로서는, 금속, 합금, 유기 수지, 고무 등을 들 수 있다. 구조체는 내부에 공간이나 공동(空洞)을 가져도 좋다. 고무로서는, 천연 고무, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 네오프렌 고무 등을 들 수 있다.
도 4의 (C), (D)에, 일부의 면에 볼록면을 포함한 구조체(231), 구조체(232)를 각각 나타낸다. 구조체(231), 구조체(232)는 각각 저면이 직선 및 곡선으로 구성되는 기둥체의 일례이다.
구조체가 갖는 볼록면의 곡률 반경은 스테이지(205)의 지지면의 곡률 반경보다 작다. 볼록면의 곡률 반경은 예를 들면, 0.5 mm 이상 1000 mm 이하로 할 수 있다. 예를 들면, 필름을 박리하는 경우, 볼록면의 곡률 반경을 0.5 mm 이상 500 mm 이하로 해도 좋고, 구체예로서는, 150 mm, 225 mm, 또는 300 mm 등을 들 수 있다. 이러한 볼록면을 갖는 구조체로서는, 예를 들면, 직경 300 mm, 450 mm, 또는 600 mm의 롤러 등을 들 수 있다. 또한, 가공 부재의 두께나 크기에 따라, 볼록면의 곡률 반경의 바람직한 범위는 변화된다. 따라서, 이것들에 한정되지 않고, 본 발명의 일 양태에서, 구조체는 볼록면의 곡률 반경이 스테이지(205)의 지지면의 곡률 반경보다 작으면 좋다.
가공 부재(203)가 밀착성이 낮은 적층 구조를 포함한 경우, 이 밀착성이 낮은 계면에서 박리하게 되어, 박리의 수율이 저하되는 경우가 있다. 예를 들면, 가공 부재(203)가 유기 EL 소자를 포함한 경우에는, EL층을 구성하는 2층의 계면이나, EL층과 전극의 계면에서 박리되어, 제 1 부재(203a)와 제 2 부재(203b)의 계면에서 박리할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 제 1 부재(203a)와 제 2 부재(203b)의 계면에서 박리할 수 있도록, 볼록면의 곡률 반경을 설정한다. 또한, 구조체(201)의 회전 속도 등에 의해 제어해도 좋다.
또한, 볼록면의 곡률 반경이 너무 작으면, 볼록면에 감긴 제 1 부재(203a)에 포함되는 소자가 손상되는 경우가 있다. 따라서, 볼록면의 곡률 반경은 0.5 mm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 박리 장치에 의해 대형의 적층체를 제작하는 경우에는, 볼록면의 곡률 반경은 100 mm 이상인 것이 바람직하다.
또한, 볼록면의 곡률 반경이 크면, 유리, 사파이어, 석영, 실리콘 등의 가요성이 낮고, 강성이 높은 기판을 볼록면에서 권취할 수 있다. 따라서, 볼록면의 곡률 반경은 예를 들면, 300 mm 이상인 것이 바람직하다.
또한, 볼록면의 곡률 반경이 크면, 박리 장치가 대형화되어, 설치 장소 등에 제한이 가해지는 경우가 있다. 따라서, 볼록면의 곡률 반경은 예를 들면, 1000 mm 이하인 것이 바람직하고, 500 mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
볼록면의 적어도 일부는 점착성을 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 볼록면의 일부 또는 전체에 점착 테이프 등을 붙여도 좋다. 또는, 볼록면의 적어도 일부는 제 1 부재(203a)에 대한 밀착성을 갖고 있어도 좋다. 또는, 구조체(201)가 흡착 기구를 갖고, 볼록면이 제 1 부재(203a)를 흡착할 수 있어도 좋다.
구조체(201)나 스테이지(205)는 전후, 좌우, 상하 중 적어도 어느 하나에 이동 가능해도 좋다. 구조체(201)의 볼록면과 스테이지(205)의 지지면 사이의 거리가 가변이면, 다양한 두께의 가공 부재의 박리를 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 구성예 1에서는, 구조체(201)가 스테이지(205)의 길이 방향으로 이동할 수 있는 예를 나타낸다.
스테이지(205) 위에 배치된 부재 등(예를 들면, 가공 부재(203)나, 제 2 부재(203b))을 유지하기 위한 유지 기구로서는, 흡인 척, 정전 척, 메커니컬 척 등의 척을 들 수 있다. 예를 들면, 포러스 척(porous chuck)을 이용해도 좋다. 또한, 흡착 테이블, 히터 테이블, 스피너 테이블 등에 부재를 고정해도 좋다.
다음에, 박리 도중의 박리 장치의 사시도를 도 2의 (A)에 나타내고, 정면도를 도 2의 (B)에 나타내고, 측면도를 도 2의 (C)에 나타낸다. 또한, 박리 후의 박리 장치의 사시도를 도 3의 (A)에 나타내고, 정면도를 도 3의 (B)에 나타내고, 측면도를 도 3의 (C)에 나타낸다.
구조체(201)의 중심에는 회전축(209)이 있다. 구조체(201)의 회전하는 방향을 도 2의 (A), (C) 등에 나타내지만, 구조체(201)는 역방향으로 회전할 수 있어도 좋다. 또한, 가이드(207)의 홈을 따라 회전축(209)이 이동함으로써, 스테이지(205)의 길이 방향으로 구조체(201)가 이동할 수 있다(도 2의 (C), 도 3의 (C)의 좌우 방향).
구조체(201)가 회전함으로써, 구조체(201)의 볼록면과 중첩되는 제 1 부재(203a)는 박리의 기점의 근방으로부터, 가공 부재(203)로부터 박리되어 볼록면에 권취되면서, 제 2 부재(203b)와 분리된다. 구조체(201)의 볼록면에서 제 1 부재(203a)가 유지되고, 스테이지(205) 위에는 제 2 부재(203b)가 유지된다.
본 발명의 일 양태의 박리 장치에 있어서, 스테이지(205) 또는 구조체(201)의 적어도 한쪽이 이동함으로써, 스테이지(205)에 대한 구조체(201)의 회전 중심의 위치를 이동할 수 있으면 좋다. 구성예 1에서는, 구조체(201)의 회전 중심 자체가 이동하는 예를 나타낸다. 구체적으로는, 스테이지(205)가 정지된(또는 고정된) 상태에서, 구조체(201)가 제 1 부재(203a)를 권취하면서 가공 부재(203)의 하나의 단부측으로부터 대향하는 다른 단부측을 향하여 이동(회전 이동)할 수 있는 예를 나타낸다.
구조체(201)의 볼록면의 선 속도는 스테이지(205)에 대한 구조체(201)의 회전 중심의 이동 속도 이상이다.
제 1 부재(203a) 또는 제 2 부재(203b)에 장력을 가하면서, 제 1 부재(203a) 및 제 2 부재(203b)를 분리해도 좋다.
제 1 부재(203a)와 제 2 부재(203b)의 분리면에 액체를 공급할 수 있는 액체 공급 기구를 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 도 2의 (C)에 화살표(208)로 나타내는 방향으로 액체를 공급하면 좋다.
박리 시에 생기는 정전기가 제 1 부재(203a)에 포함되는 소자 등에 악영향을 미치는 것(반도체 소자가 정전기에 의해 파괴되는 등)을 억제할 수 있다. 또한, 액체를 미스트 또는 증기로 하여 스프레이해도 좋다. 액체로서는, 순수(純水)나 유기용제 등을 이용할 수 있고, 중성, 알칼리성, 혹은 산성의 수용액이나, 소금이 녹아 있는 수용액 등을 이용해도 좋다.
박리 장치가 반송 기구를 갖는 경우는, 박리 후에 이 반송 기구에 의해 스테이지(205) 위의 제 2 부재(203b)나, 구조체(201)에 권취된 제 1 부재(203a)를 각각 반출해도 좋다.
또한, 도 4의 (A), (B)에 도시하는 바와 같이, 구조체(201)가 더 회전함으로써, 스테이지(205) 위에 배치된 시트상의 부재(211)와 제 1 부재(203a)를 부착시켜도 좋다.
부재(211)는 단층이어도 좋고, 적층이어도 좋다. 부재(211)의 제 1 부재(203a)와 접촉하는 면의 적어도 일부의 영역은 제 1 부재(203a)에 대하여 밀착성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 접착층이 형성되어 있어도 좋다.
구조체(201)가 1회전하는 동안에, 볼록면은 제 1 부재(203a)를 모두 권취하여도 좋다. 이것에 의해, 제 1 부재(203a)가 스테이지(205)에 닿거나 제 1 부재(203a)가 구조체(201)에 의해 가압되는 것을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 볼록면에 권취된 제 1 부재(203a)가 스테이지(205)에 닿지 않고, 부재(211)에 부착되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 구조체(201)를 1/4 회전시켜, 제 1 부재(203a)를 볼록면이 모두 권취하고, 구조체(201)를 3/4 회전시켜, 구조체(201)가 부재(211)의 단부 부근까지 이동하고, 구조체(201)를 1/4 더 회전시켜, 부재(211) 위에 제 1 부재(203a)를 부착시켜도 좋다.
또는, 구조체(201)에 감긴 제 1 부재(203a)가 스테이지(205)에 닿지 않도록, 박리가 끝난 후, 구조체(201)와 스테이지(205)의 간격을 조정해도 좋다. 또는, 제 1 부재(203a)와 부재(211)가 닿도록, 박리가 끝난 후, 구조체(201)와 스테이지(205)의 간격을 조정해도 좋다.
＜구성예 2＞
구성예 2에서는, 스테이지가 이동함으로써, 스테이지에 대한 구조체의 회전 중심의 위치가 이동하는 예를 나타낸다.
도 5∼도 7을 이용하여, 가공 부재(253)로부터 제 1 부재(253a)를 박리함으로써, 제 1 부재(253a) 및 제 2 부재(253b)를 분리하는 예를 나타낸다.
우선, 박리를 행하기 직전의 박리 장치의 사시도를 도 5의 (A)에 나타내고, 정면도를 도 5의 (B)에 나타내고, 측면도를 도 5의 (C)에 나타낸다.
도 5의 (A)∼(C)에 도시하는 박리 장치는 구조체(251), 스테이지(255), 지지체(257), 및 반송 롤러(258)를 갖는다. 구조체(251)는 볼록면을 갖는다. 스테이지(255)는 이 볼록면에 대향하는 지지면을 갖는다. 지지체(257)는 구조체(251)를 지지한다.
도 5의 (A)∼(C)에서는, 박리 장치의 이 볼록면과 이 지지면의 사이에 가공 부재(253)가 배치되어 있다.
도 5의 (A)에서는, 가공 부재(253)의 변부부터 박리를 시작하는 경우를 나타내지만, 구성예 1과 같이, 가공 부재(253)의 모서리부부터 박리를 시작해도 좋다.
구조체(251), 가공 부재(253), 및 스테이지(255)는 구성예 1의 구조체(201), 가공 부재(203), 및 스테이지(205)와 각각 같은 구성을 적용할 수 있기 때문에, 설명은 생략한다. 가공 부재(253)에는 박리의 기점(262)이 형성되어 있다.
지지체(257)는 구조체(251)의 회전축(259)을 지지하고 있다. 지지체(257)는 구조체(251)의 높이를 조정하는 기능을 갖는다. 이것에 의해, 구조체(251)의 볼록면과 스테이지(255)의 지지면 사이의 거리를 가변으로 할 수 있다.
반송 롤러(258)는 스테이지(255)를 이동시킬 수 있다. 스테이지(255)의 이동 수단에 특별히 한정은 없고, 벨트 컨베이어나 반송 로봇을 이용해도 좋다.
박리 장치가 반송 기구를 갖는 경우는 이 반송 기구에 의해, 스테이지(255) 위에 가공 부재(253)가 배치되어도 좋다.
다음에, 박리 도중의 박리 장치의 사시도를 도 6의 (A)에 나타내고, 정면도를 도 6의 (B)에 나타내고, 측면도를 도 6의 (C)에 나타낸다. 또한, 박리 후의 박리 장치의 사시도를 도 7의 (A)에 나타내고, 정면도를 도 7의 (B)에 나타내고, 측면도를 도 7의 (C)에 나타낸다.
구조체(251)의 중심에는 회전축(259)이 있다. 구조체(251)나 반송 롤러(258)가 회전하는 방향을 도 6의 (A), (C) 등에 나타내지만, 구조체(251)나 반송 롤러(258)는 각각 역방향으로 회전할 수 있어도 좋다. 반송 롤러(258)가 회전함으로써, 구조체(251)의 회전 중심에 대한 스테이지(255) 및 스테이지(255) 위의 가공 부재(253)의 위치를 이동할 수 있다(구체적으로는 도 6의 (C), 도 7의 (C)의 좌우 방향으로 이동함).
구조체(251)에 유지된 제 1 부재(253a)는 가공 부재(253)로부터 박리되어 볼록면에 권취되면서, 제 2 부재(253b)와 분리된다. 스테이지(255) 위에는 제 2 부재(253b)가 유지된다.
구조체(251)의 볼록면을 가공 부재(253)에 형성된 박리의 기점(262)과 중첩시킨다. 그 후, 구조체(251)가 회전함으로써, 가공 부재(253)에 제 1 부재(253a)를 벗겨내는 힘이 가해지고, 박리의 기점(262)의 근방으로부터 제 1 부재(253a)가 벗겨진다. 가공 부재(253)로부터 박리된 제 1 부재(253a)는 볼록면에 권취되면서, 제 2 부재(253b)와 분리된다. 구조체(251)의 볼록면에서 제 1 부재(253a)가 유지되고, 스테이지(255) 위에는 제 2 부재(253b)가 유지된다.
박리 장치가 반송 기구를 갖는 경우는, 박리 후에 이 반송 기구에 의해, 스테이지(255) 위의 제 2 부재(253b)나 구조체(251)에 감긴 제 1 부재(253a)를 각각 반출해도 좋다.
또한, 도 8의 (A), (B)에 도시하는 바와 같이, 구조체(251) 및 반송 롤러(258)가 더 회전함으로써, 스테이지(256) 위에 배치된 시트상의 부재(261)와 제 1 부재(253a)를 부착시켜도 좋다. 또한, 가공 부재(253)가 배치되어 있던 스테이지(255) 위에 부재(261)가 배치되어 있어도 좋다.
본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치에 대하여, 도 9 및 도 10을 이용하여 설명한다.
본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치는 시트상의 가공 부재를 공급하는 제 1 공급 유닛과, 가공 부재가 공급되고, 가공 부재를 한쪽의 표층 및 제 1 잔부로 분리하는 제 1 분리 유닛과, 시트상의 제 1 지지체를 공급하는 지지체 공급 유닛과, 제 1 잔부 및 제 1 지지체가 공급되고, 제 1 접착층을 이용하여, 제 1 잔부 및 제 1 지지체를 부착시키는 제 1 부착 유닛과, 제 1 잔부, 제 1 접착층, 및 제 1 지지체를 구비하는 제 1 적층체를 적출하는 제 1 적출 유닛을 갖고, 제 1 분리 유닛이 실시형태 1에 설명한 박리 장치를 갖는다.
상기 구성의 적층체의 제작 장치는 제 1 공급 유닛에 공급된 시트상의 가공 부재를 이용하여 적층체를 제작한다. 제 1 분리 유닛은 가공 부재를 한쪽의 표층 및 제 1 잔부로 분리한다. 제 1 부착 유닛은 지지체 공급 유닛으로부터 공급된 시트상의 제 1 지지체와, 이 제 1 잔부를, 제 1 접착층을 이용하여 부착시킨다. 그리고, 제 1 적출 유닛이 제 1 잔부, 제 1 접착층, 및 제 1 지지체를 구비하는 제 1 적층체를 적출한다.
실시형태 1에 설명한 박리 장치를 제 1 분리 유닛이 갖는 경우, 이 박리 장치는 가공 부재의 제 1 잔부를 유지할 수 있는 구조체와, 가공 부재의 한쪽의 표층을 유지할 수 있는 스테이지를 갖고, 제 1 잔부를 권취하면서, 구조체와 스테이지 사이의 가공 부재를 제 1 잔부 및 한쪽의 표층으로 분리한다.
또한, 구조체가 제 1 부착 유닛에 제 1 잔부를 공급하고, 구조체로부터 제 1 잔부를 박리하면서, 제 1 지지체와 제 1 잔부를 부착시켜도 좋다.
이와 같이, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 이용함으로써, 제 1 잔부, 제 1 접착층, 및 제 1 지지체를 구비하는 제 1 적층체를 제작할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치(1000A)의 구성과 가공 부재 및 공정 중의 적층체가 반송되는 경로를 설명하는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치(1000A)를 이용하여 적층체를 제작하는 공정을 설명하는 모식도이다. 도 10의 (A), (B), (D), (E)에는 평면도와, 이 평면도에서의 일점 쇄선 X1-X2 간의 단면도를 나타낸다. 도 10의 (C)에는 단면도만을 나타낸다.
본 실시형태에 설명하는 적층체의 제작 장치(1000A)는 제 1 공급 유닛(100), 제 1 분리 유닛(300), 제 1 부착 유닛(400), 및 지지체 공급 유닛(500)을 가진다(도 9).
또한, 각 유닛의 명칭은 임의이며, 명칭에 의해 기능이 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태에서는, 제 1 분리 유닛(300)이 실시형태 1에 설명한 본 발명의 일 양태의 박리 장치를 갖는 예를 나타낸다.
제 1 공급 유닛(100)은 가공 부재(80)를 공급할 수 있다. 또한, 제 1 공급 유닛(100)은 제 1 적출 유닛을 겸할 수 있다.
제 1 분리 유닛(300)에서는 가공 부재(80)의 한쪽의 표층(80b)과 제 1 잔부(80a)를 분리할 수 있다(도 9 및 도 10의 (A)∼(C)).
또한, 본 명세서 내에서, 표층이란, 적어도 최표면의 층을 포함하면, 단층 구조가 아니라 적층 구조도 포함하는 것으로 한다. 예를 들면, 도 10의 (A)에서의 한쪽의 표층(80b)은 제 1 기판(11) 및 제 1 박리층(12)이다.
제 1 부착 유닛(400)에는 제 1 잔부(80a) 및 제 1 지지체(41)가 공급된다. 제 1 부착 유닛(400)에서는 제 1 지지체(41)와 제 1 잔부(80a)를 제 1 접착층(31)을 이용하여 부착시킨다(도 9 및 도 10의 (D), (E)).
지지체 공급 유닛(500)은 제 1 지지체(41)를 공급한다(도 9).
제 1 적출 유닛을 겸하는 제 1 공급 유닛(100)은 제 1 잔부(80a), 제 1 접착층(31), 및 제 1 지지체(41)를 구비하는 적층체(81)를 적출할 수 있다(도 9, 도 10의 (E)). 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치는 적출 유닛과 공급 유닛을 독립적으로 갖고 있어도 좋다.
상기 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치는 가공 부재(80)를 공급하고, 또한 적층체(81)를 적출하는, 제 1 적출 유닛을 겸하는 제 1 공급 유닛(100)과, 가공 부재(80)의 한쪽의 표층(80b)과 제 1 잔부(80a)를 분리하는 제 1 분리 유닛(300)과, 제 1 지지체(41)를 제 1 잔부(80a)에 부착시키는 제 1 부착 유닛(400)과, 제 1 지지체(41)를 공급하는 지지체 공급 유닛(500)을 포함하여 구성된다. 이것에 의해, 가공 부재(80)의 한쪽의 표층(80b)을 박리하여, 분리한 제 1 잔부(80a)에 제 1 지지체(41)를 부착시킬 수 있다. 이상과 같이, 본 발명의 일 양태에서는, 가공 부재의 잔부 및 지지체를 구비하는 적층체의 제작 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 설명하는 적층체의 제작 장치(1000A)는 제 1 수납부(300b), 제 1 세정 장치(350), 및 반송 기구(111) 등을 갖는다.
제 1 수납부(300b)는 가공 부재(80)로부터 박리된 한쪽의 표층(80b)을 수납한다.
제 1 세정 장치(350)는 가공 부재(80)로부터 분리된 제 1 잔부(80a)를 세정한다.
반송 기구(111)는 가공 부재(80), 가공 부재(80)로부터 분리된 제 1 잔부(80a), 및 적층체(81)를 반송한다.
≪적층체의 제작 장치≫
이하에, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 구성하는 개개의 요소에 대하여 설명한다.
＜제 1 공급 유닛＞
제 1 공급 유닛(100)은 가공 부재(80)를 공급한다. 예를 들면, 반송 기구(111)가 가공 부재(80)를 연속하여 반송할 수 있도록, 복수의 가공 부재(80)를 수납할 수 있는 다단식의 수납고를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 설명하는 제 1 공급 유닛(100)은 제 1 적출 유닛을 겸한다. 제 1 공급 유닛(100)은 제 1 잔부(80a), 제 1 접착층(31), 및 제 1 지지체(41)를 구비하는 적층체(81)를 적출한다. 예를 들면, 반송 기구(111)가 적층체(81)를 연속하여 반송할 수 있도록, 복수의 적층체(81)를 수납할 수 있는 다단식의 수납고를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
＜제 1 분리 유닛＞
제 1 분리 유닛(300)은 실시형태 1에 예시한 본 발명의 일 양태의 박리 장치를 갖는다.
＜제 1 부착 유닛＞
제 1 부착 유닛(400)은 제 1 접착층(31)을 형성하는 기구와, 제 1 접착층(31)을 이용하여 제 1 잔부(80a)와 제 1 지지체(41)를 부착시키는 압착 기구를 구비한다.
제 1 접착층(31)을 형성하는 기구로서, 예를 들면, 액체상의 접착제를 도포하는 디스펜서 외에, 미리 시트상으로 성형된 접착 시트를 공급하는 장치 등을 들 수 있다.
또한, 제 1 접착층(31)은 제 1 잔부(80a) 또는/및 제 1 지지체(41)에 형성해도 좋다. 구체적으로는, 제 1 접착층(31)이 미리 형성된 제 1 지지체(41)를 이용하는 방법이어도 좋다.
제 1 잔부(80a)와 제 1 지지체(41)를 부착시키는 압착 기구로서, 예를 들면, 압력 또는 간극이 일정하게 되도록 제어된 한쌍의 롤러, 평판과 롤러 또는 한쌍의 대향하는 평판 등의 가압 기구를 들 수 있다. 도 31에는, 압착 기구인 가압 기구로서 롤러를 갖는 부착 장치의 일례의 사진을 나타낸다.
＜지지체 공급 유닛＞
지지체 공급 유닛(500)은 제 1 지지체(41)를 공급한다. 예를 들면, 롤상으로 공급되는 필름을 권출하여, 소정의 길이로 재단하고, 표면을 활성화하여, 제 1 지지체(41)로서 공급한다. 도 32에는, 지지체 공급 장치가 갖는 롤상의 필름을 권출하는 권출 기구의 일례의 사진을 나타낸다.
≪적층체의 제작 방법≫
이하에, 적층체의 제작 장치(1000A)를 이용하여, 가공 부재(80)로부터 적층체(81)를 제작하는 방법에 대하여, 도 9 및 도 10을 참조하면서 설명한다.
가공 부재(80)는 제 1 기판(11), 제 1 기판(11) 위의 제 1 박리층(12), 제 1 박리층(12)과 한쪽의 면이 접촉하는 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)의 다른 한쪽 면과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 및 접합층(30)의 다른 한쪽 면이 접촉하는 기재(25)를 구비한다(도 10의 (A)). 또한, 본 실시형태에서는, 박리의 기점(13s)이 미리 접합층(30)의 단부 근방에 형성된 가공 부재(80)를 이용하는 경우에 대하여 설명한다(도 10의 (B)). 또한, 가공 부재(80)의 구성의 상세한 사항은 실시형태 4에 설명한다.
＜제 1 스텝＞
가공 부재(80)가 제 1 공급 유닛(100)에 반입된다. 제 1 공급 유닛(100)은 가공 부재(80)를 공급하고, 반송 기구(111)는 가공 부재(80)를 반송하여, 제 1 분리 유닛(300)에 가공 부재(80)를 공급한다.
＜제 2 스텝＞
제 1 분리 유닛(300)이 가공 부재(80)의 한쪽의 표층(80b)을 박리한다. 구체적으로는, 접합층(30)의 단부 근방에 형성된 박리의 기점(13s)으로부터, 제 1 기판(11)을 제 1 박리층(12)과 함께 제 1 피박리층(13)으로부터 분리한다(도 10의 (C)).
이 스텝에 의해, 가공 부재(80)로부터 제 1 잔부(80a)를 얻는다. 구체적으로, 제 1 잔부(80a)는 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 및 접합층(30)의 다른 한쪽의 면이 접하는 기재(25)를 구비한다. 또한, 박리의 기점(13s)보다 외측에 형성된 접합층(30)은 제 1 잔부(80a) 또는 한쪽의 표층(80b)의 적어도 한쪽에 잔존하게 된다. 도 10의 (C)에서는 쌍방의 측에 잔존하는 예를 나타내지만 이것에 한정되지 않는다. 박리 후에, 제 1 잔부(80a) 위에 남은, 제 1 피박리층(13)과 기재(25)와의 접착에 기여하고 있지 않은 접합층(30)을 제거해도 좋다. 제거함으로써, 후의 공정에서 기능 소자에 악영향을 미치는 것(불순물의 혼입 등)을 억제할 수 있어 바람직하다. 예를 들면, 닦아내기, 세정 등에 의해, 불필요한 접합층(30)을 제거할 수 있다.
＜제 3 스텝＞
반송 기구(111)가 제 1 잔부(80a)를 반송한다. 제 1 세정 장치(350)는 공급된 제 1 잔부(80a)를 세정한다.
반송 기구(111)가 세정된 제 1 잔부(80a)를 반송하여, 제 1 부착 유닛(400)에 제 1 잔부(80a)를 공급한다. 또한, 지지체 공급 유닛(500)이 제 1 부착 유닛(400)에 제 1 지지체(41)를 공급한다.
또한, 반송 기구(111)는 제 1 잔부(80a)를 세정 장치에 공급하지 않고, 제 1 분리 유닛(300)으로부터 제 1 부착 유닛(400)에 직접 공급해도 좋다.
제 1 부착 유닛(400)은 공급된 제 1 잔부(80a) 위에 제 1 접착층(31)을 형성하고(도 10의 (D)), 제 1 접착층(31)을 이용하여 제 1 잔부(80a)와 제 1 지지체(41)를 부착시킨다(도 10의 (E)).
이 스텝에 의해, 제 1 잔부(80a)로부터 적층체(81)를 얻는다. 구체적으로, 적층체(81)는 제 1 지지체(41), 제 1 접착층(31), 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 및 접합층(30)의 다른 한쪽의 면이 접촉하는 기재(25)를 구비한다.
＜제 4 스텝＞
반송 기구(111)가 적층체(81)를 반송하고, 제 1 적출 유닛을 겸하는 제 1 공급 유닛(100)에는 적층체(81)가 공급된다.
이 스텝에 의해, 적층체(81)를 적출하는 것이 가능하게 된다.
＜다른 스텝＞
또한, 제 1 접착층(31)의 경화에 시간을 필요로 하는 경우는, 제 1 접착층이 경화하고 있지 않은 상태의 적층체(81)를 적출하여, 제 1 접착층(31)을 적층체의 제작 장치(1000A)의 외부에서 경화시키면, 장치의 점유 시간을 단축할 수 있기 때문에 바람직하다.
＜다른 박리 장치＞
본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치에 이용할 수 있는 다른 박리 장치에 대하여 설명한다. 도 27은 박리 장치를 설명하는 사시도이다. 상기 박리 장치는 고정 스테이지(230), 흡착 기구(240), 설형 지그(250)를 구비한다. 또한, 도 27에서는 각 요소가 갖는 동력 기구 등의 상세한 사항에 대해서는 도시하지 않았다.
가공 부재(200)는 기판(210) 및 기판(220)으로 박형의 구조물이 협지된 구성의 부재를 대상으로 할 수 있다. 가공 부재(200)의 일례로서는, 실시형태 4에 상세하게 설명한다.
가공 부재(200)를 고정하는 고정 스테이지(230)에는, 예를 들면, 진공 흡착 스테이지나 정전 흡착 스테이지를 이용할 수 있다. 또는, 나사 고정용 지그 등을 이용하여 스테이지에 가공 부재(200)를 고정해도 좋다.
흡착 기구(240)는 복수의 흡착 지그(241)를 갖는다. 흡착 지그(241)는 가공 부재(200)의 제 1 면(도 27에서는 기판(210))에서의 외주 근방을 고정할 수 있는 위치에 배치된다. 흡착 지그(241)는 상하 기구(242) 및 흡착부(243)를 갖는다. 상하 기구(242)는 복수의 흡착 지그(241)의 각각에 제공되어 있고, 개별적으로 흡착부(243)의 상하 방향의 이동을 제어할 수 있다. 흡착부(243)는 진공 펌프 등에 연결되는 흡기구(243a)를 갖고, 가공 부재(200)를 진공 흡착한다. 또한, 상하 기구(242)의 축(244)과 흡착부(243)와의 사이에는 가동부(245)가 제공되어 있다. 또한, 흡착 지그(241)는 화살표로 도시한 수평 방향으로 이동하는 기구를 갖는다. 따라서, 박리 공정 중의 기판(210)의 변형이나 위치의 변화가 일어나도 흡착을 유지할 수 있다. 또한, 가동부(245)는 관절을 갖는 기계적인 기구 외에 고무나 용수철 등의 탄성을 가진 것으로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 도 27에서는, 흡착 기구(240)에 12개의 흡착 지그를 갖는 구성을 예시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 흡착 기구(240)에 이용하는 흡착 지그(241)의 개수나 흡착부(243)의 사이즈 등은 가공 부재(200)의 사이즈나 물성에 맞추어 결정하면 좋다.
설형 지그(250)로서는 칼날 형상의 지그를 이용할 수 있다. 여기서, 설형 지그(250)는 부착된 기판(210) 및 기판(220)의 매우 좁은 간극에 삽입되어, 양자를 분리하는 용도로 이용한다. 따라서, 설형 지그(250)의 뾰족한 부분의 선단의 두께는 상기 간극보다 작고, 설형 지그(250)의 판상 부분의 두께는 상기 간극보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 설형 지그(250)를 삽입하는 위치를 검출하는 센서(254)를 구비하고 있어도 좋다. 또한, 본 실시형태에서 간극이란, 기판(210) 및 기판(220)의 사이에서 구조물을 갖지 않는 영역으로, 주로 기판의 단부의 영역을 가리킨다.
또한, 가공 부재(200)의 설형 지그(250)가 삽입되는 위치의 근방에 액체가 공급되는 노즐(270)이 제공되어 있는 것이 바람직하다. 액체로서는, 예를 들면 물을 이용할 수 있고, 박리의 진행부에 물을 존재시킴으로써 박리 강도를 저하시킬 수 있다. 또한, 전자 디바이스 등의 정전 파괴를 방지할 수 있다. 또한, 액체로서는 물 외에 유기용제 등을 이용할 수 있고, 중성, 알칼리성, 또는 산성의 수용액 등을 이용해도 좋다.
본 발명의 일 양태의 박리 방법에서는, 가공 부재나 적층체의 단변으로부터 박리를 개시하여, 장변 방향으로 박리를 진행시킨다. 이것에 의해, 박리에 필요로 하는 힘 등의 박리 조건의 제어가 용이하게 되어, 박리의 수율을 높일 수 있다. 이러한 장변과 단변을 갖는 가공 부재(200)를 박리하는 경우의 박리 장치를 도 28의 (A)∼도 28의 (C)를 이용하여 설명한다.
또한, 도 28의 (A)∼도 28의 (C)에서는 명료화를 위하여 도 27에 도시한 일부의 요소를 생략하여 도시하였다. 또한, 각 흡착 지그에 표시한 화살표는 각 흡착 지그가 갖는 흡착부(243)의 상방으로의 이동량 또는 상방으로 들어올리는 강도를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 28의 (A)는, 고정 스테이지(230)에 가공 부재(200)의 박리하지 않는 쪽(기판(220))을 고정하고, 흡착 기구(240)가 갖는 복수의 흡착 지그(241)를 가공 부재(200)의 박리하는 측(기판(210))에 흡착시켜, 설형 지그(250)를 가공 부재(200)의 간극에 삽입한 상태의 사시도이다.
여기서, 기판(210, 220)에 협지되는 구조물의 두께는 매우 작고, 가공 부재(200)는 매우 좁은 간극을 가지게 된다. 구조물로서 발광 장치의 구성 요소를 상정한 경우, 상기 간극은 10∼15μm 정도가 된다. 따라서, 설형 지그(250)의 위치를 고정하여 상기 간극에 삽입하는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 상기 간극의 위치를 도 27에 나타내는 센서(254)(광 센서, 변위계, 또는 카메라 등)를 이용하여 검출하고, 그 위치에 설형 지그(250)를 삽입하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 설형 지그(250)가 가공 부재(200)의 두께 방향으로 이동할 수 있는 구성으로 하여, 단부가 모따기 처리되어 있는 기판을 가공 부재(200)에 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 모따기부를 포함한 범위를 설형 지그(250)를 삽입할 수 있는 범위로 할 수 있다. 이 경우, 간극측의 모따기부를 포함한 범위를 센서(254)로 검지하면 좋다.
도 28의 (A)에 도시하는 바와 같이, 설형 지그(250)가 가공 부재(200)의 일 모서리부에서의 간극에 삽입되어, 부착된 기판(210) 및 기판(220)이 분리되면, 사전에 형성된 박리의 기점이 되는 영역으로부터 박리의 진행이 시작된다. 이때, 상술한 바와 같이 박리의 진행부에 물을 공급하면 좋다.
설형 지그(250)가 가공 부재(200)의 일 모서리부에서의 간극에 삽입되어 박리의 진행이 시작된 후, 상기 일 모서리부에 가장 가까운 흡착 지그(241a)가 갖는 흡착부(243)를 천천히 이동시킨다. 그리고, 도 28의 (A)에 화살표로 나타내는 방향(291)으로 박리가 진행되도록, 해당하는 흡착 지그가 갖는 흡착부(243)를 순차로 이동시켜 가공 부재(200)의 한 변이 박리된 상태로 한다.
다음에, 도 28의 (B)에 도시하는 바와 같이, 가공 부재(200)의 박리된 한 변으로부터 화살표로 나타내는 방향(292)으로 박리가 진행되도록 해당하는 흡착 지그가 갖는 흡착부(243)를 순차로 이동시킨다.
그리고, 도 28의 (C)에 도시하는 바와 같이, 박리의 종점이 설형 지그(250)를 삽입하는 가공 부재(200)의 일 모서리부의 대각의 위치가 되도록 해당하는 흡착 지그가 갖는 흡착부(243)를 순차로 이동시켜, 화살표로 나타내는 방향(293)으로 박리를 진행시킨다.
또한, 상기의 박리 공정에서는, 박리 속도를 관리하는 것이 바람직하다. 흡착 지그가 갖는 흡착부(243)의 이동 속도에 대하여 박리의 진행을 추종할 수 없는 경우는 박리부의 단절이 일어나게 된다. 따라서, 박리 시에 기판(210)과 기판(220)이 이루는 각도나, 흡착 지그가 갖는 흡착부(243)의 이동 시의 인장력 등을 화상 처리, 변위계, 또는 풀 게이지 등을 이용하여 관리하고, 박리 속도가 과대해지지 않게 하는 것이 바람직하다.
이상에 의해, 기판의 크랙이나 박리부의 단절 등이 일어나기 어렵고, 수율 좋게 가공 부재(200)의 박리 공정을 행할 수 있다.
도 29에, 흡착 기구가 흡착부로서 복수의 흡착 패드를 갖는 박리 장치의 일례의 사진을 나타낸다.
또한, 다른 박리 장치로서, 도 30에 고정 스테이지, 클램프 지그, 및 흡착 기구를 갖는 박리 장치의 일례의 사진을 나타낸다. 도 30에서는, 흡착 기구가 갖는 흡착 지그의 흡착부에 흡착 패드를 갖는 예를 나타낸다.
클램프 지그는 가공 부재(200)의 일부를 사이에 끼우고 고정하여, 상하 방향 및 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 흡착 지그만으로도 박리 공정을 행할 수 있지만, 가요성을 갖는 부재를 흡착 지그만으로 고정하면, 이 부재에 휨이 발생하여, 균일하게 박리를 진행시키는 것이 어려운 경우가 있다. 부재에 휨이 발생하면, 흡착 지그가 떨어지거나 부재의 단절 등이 일어나는 경우가 있다. 따라서, 흡착 지그에 더하여 클램프 지그에서도 부재를 고정하여, 상기 클램프 지그를 수직 방향 및 수평 방향으로 끌어당김으로써 부재에 장력을 가하여 안정된 박리 공정을 행하는 것이 바람직하다.
본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치에 대하여, 도 11∼도 13을 이용하여 설명한다.
본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치는, 시트상의 가공 부재를 공급하는 제 1 공급 유닛과, 가공 부재가 공급되어 가공 부재를 한쪽의 표층 및 제 1 잔부로 분리하는 제 1 분리 유닛과, 각각 시트상의 제 1 지지체 및 제 2 지지체를 공급하는 지지체 공급 유닛과, 제 1 잔부 및 제 1 지지체가 공급되고, 제 1 접착층을 이용하여 제 1 잔부 및 제 1 지지체를 부착시키는 제 1 부착 유닛과, 제 1 잔부, 제 1 접착층, 및 제 1 지지체를 구비하는 제 1 적층체를 적출하는 제 1 적출 유닛과, 제 1 적층체를 공급하는 제 2 공급 유닛과, 제 1 적층체가 공급되고, 제 1 잔부의 단부 근방에 박리의 기점을 형성하는 기점 형성 유닛과, 박리의 기점이 형성된 제 1 적층체가 공급되고, 제 1 적층체를 한쪽의 표층 및 제 2 잔부로 분리하는 제 2 분리 유닛과, 제 2 잔부 및 제 2 지지체가 공급되고, 제 2 접착층을 이용하여 제 2 잔부 및 제 2 지지체를 부착시키는 제 2 부착 유닛과, 제 2 잔부, 제 2 접착층, 및 제 2 지지체를 구비하는 제 2 적층체를 적출하는 제 2 적출 유닛을 갖고, 제 1 분리 유닛 또는 제 2 분리 유닛의 적어도 한쪽은 실시형태 1에 설명한 박리 장치를 갖는다.
상기 구성의 적층체의 제작 장치는 제 1 공급 유닛에 공급된 시트상의 가공 부재를 이용하여 적층체를 제작한다. 제 1 분리 유닛은 가공 부재를 한쪽의 표층 및 제 1 잔부로 분리한다. 제 1 부착 유닛은 지지체 공급 유닛으로부터 공급된 제 1 지지체와 이 제 1 잔부를, 제 1 접착층을 이용하여 부착시킨다. 그리고, 제 1 적출 유닛이 제 1 잔부, 제 1 접착층, 및 제 1 지지체를 구비하는 제 1 적층체를 적출하여, 제 2 공급 유닛에 공급한다. 기점 형성 유닛은 제 2 공급 유닛으로부터 공급된 제 1 적층체에 박리의 기점을 형성한다. 제 2 분리 유닛은 박리의 기점이 형성된 제 1 적층체를 한쪽의 표층 및 제 2 잔부로 분리한다. 제 2 부착 유닛은 지지체 공급 유닛으로부터 공급된 제 2 지지체와 이 제 2 잔부를, 제 2 접착층을 이용하여 부착시킨다. 그리고, 제 2 적출 유닛이 제 2 잔부, 제 2 접착층, 및 제 2 지지체를 구비하는 제 2 적층체를 적출한다.
실시형태 1에 설명한 박리 장치를 제 1 분리 유닛이 갖는 경우, 이 박리 장치는 가공 부재의 제 1 잔부를 유지할 수 있는 구조체와, 가공 부재의 한쪽의 표층을 유지할 수 있는 스테이지를 갖고, 제 1 잔부를 권취하면서, 구조체와 스테이지 사이의 가공 부재를 제 1 잔부 및 한쪽의 표층으로 분리한다.
또한, 구조체가 제 1 부착 유닛에 제 1 잔부를 공급하고, 구조체로부터 제 1 잔부를 박리하면서, 제 1 지지체와 제 1 잔부를 부착시켜도 좋다.
이와 같이, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 이용함으로써, 제 1 잔부, 제 1 접착층, 및 제 1 지지체를 구비하는 제 1 적층체를 제작할 수 있다.
또한, 실시형태 1에 설명한 박리 장치를 제 2 분리 유닛이 갖는 경우, 이 박리 장치는 제 1 적층체의 제 2 잔부를 유지할 수 있는 구조체와, 제 1 적층체의 한쪽의 표층을 유지할 수 있는 스테이지를 갖고, 제 2 잔부를 권취하면서, 구조체와 스테이지 사이의 제 1 적층체를 제 2 잔부 및 한쪽의 표층으로 분리한다.
또한, 구조체가 제 2 부착 유닛에 제 2 잔부를 공급하고, 구조체로부터 제 2 잔부를 박리하면서, 제 2 지지체와 제 2 잔부를 부착시켜도 좋다.
이와 같이, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 이용함으로써, 제 2 잔부, 제 2 접착층, 및 제 2 지지체를 구비하는 제 2 적층체를 제작할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치(1000)의 구성과, 가공 부재 및 공정 중의 적층체가 반송되는 경로를 설명하는 모식도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치(1000)를 이용하여 적층체를 제작하는 공정을 설명하는 모식도이다. 도 12의 (A), (B), (D), (E), 및 도 13의 (A), (D), (E)에는, 평면도와 이 평면도에서의 일점 쇄선 Y1-Y2 간의 단면도를 나타낸다. 도 12의 (C), 도 13의 (B), (C)에는 단면도만을 나타낸다.
본 실시형태에 설명하는 적층체의 제작 장치(1000)는 제 1 공급 유닛(100), 제 1 분리 유닛(300), 제 1 부착 유닛(400), 지지체 공급 유닛(500), 제 2 공급 유닛(600), 기점 형성 유닛(700), 제 2 분리 유닛(800), 및 제 2 부착 유닛(900)을 갖는다.
또한, 각 유닛의 명칭은 임의이며, 명칭에 의해 기능이 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태에서는, 제 1 분리 유닛(300) 및 제 2 분리 유닛(800)이 실시형태 1에 설명한 본 발명의 일 양태의 박리 장치를 갖는 예를 나타낸다. 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치는 제 1 분리 유닛(300) 또는 제 2 분리 유닛(800)의 적어도 한쪽이 본 발명의 일 양태의 박리 장치를 갖고 있으면 좋다.
제 1 공급 유닛(100)은 가공 부재(90)가 공급되고, 이 가공 부재(90)를 공급할 수 있다. 또한, 제 1 공급 유닛(100)은 제 1 적출 유닛을 겸할 수 있다.
제 1 분리 유닛(300)은 가공 부재(90)의 한쪽의 표층(90b)과 제 1 잔부(90a)를 분리할 수 있다(도 11 및 도 12의 (A)∼(C)).
제 1 부착 유닛(400)은 제 1 잔부(90a) 및 제 1 지지체(41)가 공급되고, 제 1 접착층(31)을 이용하여 제 1 지지체(41)를 제 1 잔부(90a)에 부착시킨다(도 11 및 도 12의 (D), (E)).
지지체 공급 유닛(500)은 제 1 지지체(41) 및 제 2 지지체(42)를 공급한다(도 11).
제 1 적출 유닛을 겸하는 제 1 공급 유닛(100)은 제 1 잔부(90a), 제 1 접착층(31), 및 제 1 지지체(41)를 구비하는 적층체(91)가 공급되고, 이 적층체(91)를 적출할 수 있다(도 11 및 도 12의 (E)).
제 2 공급 유닛(600)은 적층체(91)가 공급되고, 이 적층체(91)를 공급할 수 있다. 또한, 제 2 공급 유닛(600)은 제 2 적출 유닛을 겸할 수 있다.
기점 형성 유닛(700)은 제 1 잔부(90a)의 단부 근방에 박리의 기점(91s)을 형성한다(도 13의 (A)). 구체적으로는, 제 2 박리층(22) 및 제 1 접착층(31)과 중첩되는 제 2 피박리층(23)의 일부를 제거한다.
제 2 분리 유닛(800)은 적층체(91)의 한쪽의 표층(91b)과 제 2 잔부(91a)를 분리한다(도 13의 (A), (B)).
제 2 부착 유닛(900)은 제 2 잔부(91a) 및 제 2 지지체(42)가 공급되고, 제 2 접착층(32)을 이용하여 제 2 지지체(42)를 제 2 잔부(91a)에 부착시킨다(도 13의 (D), (E)).
제 2 적출 유닛을 겸하는 제 2 공급 유닛(600)은 제 2 잔부(91a), 제 2 접착층(32), 및 제 2 지지체(42)를 구비하는 적층체(92)가 공급되고, 이 적층체(92)를 적출한다(도 11 및 도 13의 (E)).
상기 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치는 가공 부재(90)를 공급하고, 또한 적층체(91)를 적출하는, 적출 유닛을 겸하는 제 1 공급 유닛(100)과, 가공 부재(80)의 한쪽의 표층(90b)과 제 1 잔부(90a)를 분리하는 제 1 분리 유닛(300)과, 제 1 지지체(41)를 제 1 잔부(90a)에 부착시키는 제 1 부착 유닛(400)과, 제 1 지지체(41) 및 제 2 지지체(42)를 공급하는 지지체 공급 유닛(500)과, 적층체(91)를 공급하고, 적층체(92)를 적출하는 제 2 공급 유닛(600)과, 박리의 기점을 형성하는 기점 형성 유닛(700)과, 적층체(91)의 한쪽의 표층(91b)과 제 2 잔부(91a)를 분리하는 제 2 분리 유닛(800)과, 제 2 지지체(42)를 제 2 잔부(91a)에 부착시키는 제 2 부착 유닛(900)을 포함하여 구성된다. 이것에 의해, 가공 부재(90)의 양쪽의 표층을 박리하고, 잔부에 제 1 지지체(41) 및 제 2 지지체(42)를 부착시킬 수 있다. 이상과 같이, 본 발명의 일 양태에서는 가공 부재의 잔부 및 한쌍의 지지체를 구비하는 적층체의 제작 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 설명하는 적층체의 제작 장치(1000)는 제 1 수납부(300b), 제 2 수납부(800b), 제 1 세정 장치(350), 제 2 세정 장치(850), 반송 기구(111), 및 반송 기구(112) 등을 갖는다.
제 1 수납부(300b)는 가공 부재(90)로부터 박리된 한쪽의 표층(90b)을 수납한다.
제 2 수납부(800b)는 적층체(91)로부터 박리된 한쪽의 표층(91b)을 수납한다.
제 1 세정 장치(350)는 가공 부재(90)로부터 분리된 제 1 잔부(90a)를 세정한다.
제 2 세정 장치(850)는 적층체(91)로부터 분리된 제 2 잔부(91a)를 세정한다.
반송 기구(111)는 가공 부재(90), 가공 부재(90)로부터 분리된 제 1 잔부(90a), 및 적층체(91)를 반송한다.
반송 기구(112)는 적층체(91), 적층체(91)로부터 분리된 제 2 잔부(91a), 및 적층체(92)를 반송한다.
≪적층체의 제작 장치≫
이하에, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 구성하는 개개의 요소에 대하여 설명한다.
또한, 적층체의 제작 장치(1000)는 제 2 공급 유닛(600), 기점 형성 유닛(700), 제 2 분리 유닛(800), 제 2 부착 유닛(900), 제 2 수납부(800b), 및 제 2 세정 장치(850)를 갖는 점이 실시형태 2에 설명한 적층체의 제작 장치(1000A)와 다르다. 본 실시형태에서는, 적층체의 제작 장치(1000A)와 다른 구성에 대하여 설명하고, 같은 구성은 실시형태 2의 설명을 원용한다.
＜제 2 공급 유닛＞
제 2 공급 유닛(600)은 적층체(91)가 공급되고, 이 적층체(91)를 공급하는 것(즉 제 1 공급 유닛과는 공급되는 것 및 공급하는 것이 다름) 이외에는, 실시형태 2에 설명하는 제 1 공급 유닛과 같은 구성을 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 설명하는 제 2 공급 유닛(600)은 제 2 적출 유닛을 겸한다. 제 2 적출 유닛은 적층체(92)가 공급되고, 이 적층체(92)를 적출하는 것(즉 제 1 적출 유닛과는 공급되는 것 및 적출하는 것이 다름) 이외에는 실시형태 2에 설명하는 제 1 적출 유닛과 같은 구성을 적용할 수 있다.
＜기점 형성 유닛＞
기점 형성 유닛(700)은 예를 들면, 제 1 지지체(41) 및 제 1 접착층(31)을 절단하고, 또한 제 2 피박리층(23)의 일부를 제 2 박리층(22)으로부터 박리하는 절단 기구를 구비한다.
구체적으로, 절단 기구는 예리한 선단을 구비하는 하나 또는 복수의 칼날과, 상기 칼날을 적층체(91)에 대하여 상대적으로 이동하는 이동 기구를 갖는다.
＜제 2 분리 유닛＞
제 2 분리 유닛(800)은 실시형태 1에 예시한 본 발명의 일 양태의 박리 장치를 갖는다.
＜제 2 부착 유닛＞
제 2 부착 유닛(900)은 제 2 접착층(32)을 형성하는 기구와, 제 2 접착층(32)을 이용하여 제 2 잔부(91a)와 제 2 지지체(42)를 부착시키는 압착 기구를 구비한다.
제 2 접착층(32)을 형성하는 기구로서, 예를 들면, 실시형태 2에 설명하는 제 1 부착 유닛(400)과 같은 구성을 적용할 수 있다.
또한, 제 2 접착층(32)은 제 2 잔부(91a) 또는/및 제 2 지지체(42)에 형성해도 좋다. 구체적으로는, 제 2 접착층(32)이 미리 형성된 제 2 지지체(42)를 이용하는 방법이어도 좋다.
제 2 잔부(91a)와 제 2 지지체(42)를 부착시키는 압착 기구로서, 예를 들면, 실시형태 2에 설명하는 제 1 부착 유닛(400)과 같은 구성을 적용할 수 있다.
≪적층체의 제작 방법≫
이하에, 적층체의 제작 장치(1000)를 이용하여, 가공 부재(90)로부터 적층체(92)를 제작하는 방법에 대하여, 도 11∼도 13을 참조하면서 설명한다.
가공 부재(90)는 제 1 기재가 제 2 기판(21), 제 2 기판(21) 위의 제 2 박리층(22), 및 제 2 박리층(22)과 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 피박리층(23)을 구비하는 점이 다른 것 이외에는, 가공 부재(80)와 같은 구성을 갖는다.
구체적으로는, 제 1 기판(11), 제 1 기판(11) 위의 제 1 박리층(12), 제 1 박리층(12)과 한쪽의 면이 접촉하는 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)의 다른 한쪽의 면과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 접합층(30)의 다른 한쪽의 면에 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 피박리층(23), 제 2 피박리층(23)의 다른 한쪽의 면과 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 박리층(22), 및 제 2 박리층(22) 위의 제 2 기판(21)을 구비한다(도 12의 (A)). 또한, 본 실시형태에서는, 미리 박리의 기점(13s)이 접합층(30)의 단부 근방에 형성된 가공 부재(90)를 이용하는 경우에 대하여 설명한다(도 12의 (B)). 또한, 가공 부재(90)의 구성의 상세한 사항은 실시형태 4에 설명한다.
＜제 1 스텝＞
가공 부재(90)가 제 1 공급 유닛(100)에 반입된다. 제 1 공급 유닛(100)은 가공 부재(90)를 공급하고, 반송 기구(111)는 가공 부재(90)를 반송하고, 제 1 분리 유닛(300)에 가공 부재(90)를 공급한다.
＜제 2 스텝＞
제 1 분리 유닛(300)이 가공 부재(90)의 한쪽의 표층(90b)을 박리한다. 구체적으로는, 접합층(30)의 단부 근방에 형성된 박리의 기점(13s)으로부터, 제 1 기판(11)을 제 1 박리층(12)과 함께 제 1 피박리층(13)으로부터 분리한다(도 12의 (C)).
이 스텝에 의해, 가공 부재(90)로부터 제 1 잔부(90a)를 얻는다. 구체적으로, 제 1 잔부(90a)는 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 접합층(30)의 다른 한쪽의 면에 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 피박리층(23), 제 2 피박리층(23)의 다른 한쪽의 면과 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 박리층(22), 및 제 2 박리층(22) 위의 제 2 기판(21)을 구비한다.
＜제 3 스텝＞
반송 기구(111)가 제 1 잔부(90a)를 반송한다. 제 1 세정 장치(350)는 공급된 제 1 잔부(90a)를 세정한다.
반송 기구(111)가 세정된 제 1 잔부(90a)를 반송하고, 제 1 부착 유닛(400)에 제 1 잔부(90a)를 공급한다. 또한, 지지체 공급 유닛(500)이 제 1 부착 유닛(400)에 제 1 지지체(41)를 공급한다.
제 1 부착 유닛(400)은 공급된 제 1 잔부(90a)에 제 1 접착층(31)을 형성하고(도 12의 (D)), 제 1 접착층(31)을 이용하여 제 1 잔부(90a)와 제 1 지지체(41)를 부착시킨다.
이 스텝에 의해, 제 1 잔부(90a)로부터 적층체(91)를 얻는다. 구체적으로, 적층체(91)는 제 1 지지체(41), 제 1 접착층(31), 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 및 접합층(30)의 다른 한쪽의 면에 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 피박리층(23), 제 2 피박리층(23)의 다른 한쪽의 면과 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 박리층(22), 및 제 2 박리층(22) 위의 제 2 기판(21)을 구비한다(도 12의 (E)).
＜제 4 스텝＞
반송 기구(111)가 적층체(91)를 반송하고, 제 1 적출 유닛을 겸하는 제 1 공급 유닛(100)에는 적층체(91)가 공급된다.
이 스텝에 의해, 적층체(91)를 적출하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, 제 1 접착층(31)의 경화에 시간을 필요로 하는 경우는, 제 1 접착층(31)이 경화하지 않는 상태의 적층체(91)를 적출하여, 제 1 접착층(31)을 적층체의 제작 장치(1000)의 외부에서 경화시킬 수 있다. 이것에 의해, 장치의 점유 시간을 단축할 수 있다.
＜제 5 스텝＞
적층체(91)가 제 2 공급 유닛(600)에 반입된다. 제 2 공급 유닛(600)은 적층체(91)를 공급하고, 반송 기구(112)는 적층체(91)를 반송하고, 기점 형성 유닛(700)에 적층체(91)를 공급한다.
＜제 6 스텝＞
기점 형성 유닛(700)이 적층체(91)의 제 1 접착층(31)의 단부 근방에 있는, 제 2 피박리층(23)의 일부를 제 2 박리층(22)으로부터 박리하여, 박리의 기점(91s)을 형성한다.
예를 들면, 제 1 지지체(41) 및 제 1 접착층(31)을, 제 1 지지체(41)측으로부터 절단하고, 또한, 제 2 피박리층(23)의 일부를 제 2 박리층(22)으로부터 박리한다.
구체적으로는, 제 2 박리층(22) 위의 제 2 피박리층(23)이 제공된 영역에 있는, 제 1 접착층(31) 및 제 1 지지체(41)를, 예리한 선단을 구비한 칼날 등을 이용하여 폐곡선으로 둘러싸도록 절단하고, 또한 상기 폐곡선을 따라, 제 2 피박리층(23)의 일부를 제 2 박리층(22)으로부터 박리한다(도 13의 (A)).
이 스텝에 의해, 잘라 내어진 제 1 지지체(41b) 및 제 1 접착층(31)의 단부 근방에 박리의 기점(91s)이 형성된다.
＜제 7 스텝＞
제 2 분리 유닛(800)이 적층체(91)의 한쪽의 표층(91b)을 박리한다. 구체적으로는, 제 1 접착층(31)의 단부 근방에 형성된 박리의 기점(91s)으로부터, 제 2 기판(21)을 제 2 박리층(22)과 함께 제 2 피박리층(23)으로부터 분리한다(도 13의 (B)).
이 스텝에 의해, 적층체(91)로부터 제 2 잔부(91a)를 얻는다. 구체적으로, 제 2 잔부(91a)는 제 1 지지체(41b), 제 1 접착층(31), 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 및 접합층(30)의 다른 한쪽의 면에 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 피박리층(23)을 구비한다.
＜제 8 스텝＞
반송 기구(112)가 제 2 잔부(91a)를 반송하고, 제 2 피박리층(23)이 상면을 향하도록 제 2 잔부(91a)를 반전한다(도 13의 (C)). 제 2 세정 장치(850)는 공급된 제 2 잔부(91a)를 세정한다.
반송 기구(112)가 세정된 제 2 잔부(91a)를 반송하고, 제 2 부착 유닛(900)에 제 2 잔부(91a)를 공급한다. 또한, 지지체 공급 유닛(500)이 제 2 부착 유닛(900)에 제 2 지지체(42)를 공급한다.
또한, 반송 기구(112)는 제 2 잔부(91a)를 세정 장치에 공급하지 않고, 제 2 분리 유닛(800)으로부터 제 2 부착 유닛(900)에 직접 공급해도 좋다.
제 2 부착 유닛(900)은 공급된 제 2 잔부(91a) 위에 제 2 접착층(32)을 형성하고(도 13의 (D)), 제 2 접착층(32)을 이용하여 제 2 잔부(91a)와 제 2 지지체(42)를 부착시킨다(도 13의 (E)).
이 스텝에 의해, 제 2 잔부(91a)로부터 적층체(92)를 얻는다. 구체적으로, 적층체(92)는 제 1 피박리층(13), 제 1 접착층(31), 제 1 지지체(41b), 접합층(30), 제 2 피박리층(23), 및 제 2 지지체(42)를 구비한다.
＜제 9 스텝＞
반송 기구(112)가 적층체(92)를 반송하고, 제 2 적출 유닛을 겸하는 제 2 공급 유닛(600)에는 적층체(92)가 공급된다.
이 스텝에 의해, 적층체(92)를 적출하는 것이 가능하게 된다.
＜변형예＞
본 실시형태의 변형예에 대하여, 도 14를 참조하면서 설명한다.
도 14는 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치(1000)의 구성과 가공 부재 및 공정 중의 적층체가 반송되는 경로를 설명하는 모식도이다.
본 실시형태의 변형예에서는 적층체의 제작 장치(1000)를 이용하여 가공 부재(90)로부터 적층체(92)를 제작하는, 상기의 방법과는 다른 방법에 대하여, 도 12∼도 14를 참조하면서 설명한다.
구체적으로는, 제 4 스텝에서, 반송 기구(111)가 적층체(91)를 반송하고, 제 1 적출 유닛을 겸하는 제 1 공급 유닛(100)이 아니라, 제 2 세정 장치(850)에 적층체(91)가 공급되는 점, 제 5 스텝에서, 반송 기구(112)가 적층체(91)를 반송하고, 기점 형성 유닛(700)에 적층체(91)가 공급되는 점, 및, 제 8 스텝에서, 제 2 잔부(91a)를 제 2 세정 장치(850)에 공급하지 않고, 제 2 부착 유닛(900)에 직접 공급하는 점이 다르다. 따라서, 여기에서는 다른 부분에 대하여 상세하게 설명하고, 같은 방법을 이용하는 부분은 상기의 설명을 원용한다.
＜제 4 스텝의 변형예＞
반송 기구(111)가 적층체(91)를 반송하고, 제 2 세정 장치(850)에 적층체(91)가 공급된다.
본 실시형태의 변형예에서는, 제 2 세정 장치(850)가 반송 기구(111)가 적층체(91)를 반송 기구(112)에 주고 받는 수수실로서 이용된다(도 14).
이 스텝에 의해, 적층체(91)를 적층체의 제작 장치(1000)로부터 적출하지 않고 연속하여 가공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 적층체의 제작 장치(1000)에 별도 수수실을 구비하고 있어도 좋다. 이것에 의해, 병행하여, 제 2 세정 장치(850)에서는 제 2 잔부(91a)를 세정하고, 수수실에서는 적층체(91)의 수수를 행할 수 있다.
＜제 5 스텝의 변형예＞
반송 기구(112)가 적층체(91)를 반송하고, 기점 형성 유닛(700)에 적층체(91)가 공급된다.
＜제 8 스텝의 변형예＞
반송 기구(112)가 제 2 잔부(91a)를 반송하고, 제 2 피박리층(23)이 상면을 향하도록 제 2 잔부(91a)를 반전한다. 제 2 부착 유닛(900)에는 제 2 잔부(91a)가 공급된다.
제 2 부착 유닛(900)은 공급된 제 2 잔부(91a) 위에 제 2 접착층(32)을 형성하고(도 12의 (D)), 제 2 접착층(32)을 이용하여 제 2 잔부(91a)와 제 2 지지체(42)를 부착시킨다(도 12의 (E)).
이 스텝에 의해, 제 2 잔부(91a)로부터 적층체(92)를 얻는다.
본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치에 적용할 수 있는 가공 부재에 대하여, 도 15를 이용하여 설명한다.
도 15는 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 이용하여 적층체로 할 수 있는 가공 부재의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 15의 (A)는 가공 부재(80)의 구성을 설명하는 평면도와, 이 평면도에서의 일점 쇄선 X1-X2 간의 단면도이다.
도 15의 (B)는 가공 부재(90)의 구성을 설명하는 평면도와, 이 평면도에서의 일점 쇄선 Y1-Y2 간의 단면도이다.
≪가공 부재의 예 1≫
도 15의 (A)에 도시하는 가공 부재(80)는 제 1 기판(11), 제 1 기판(11) 위의 제 1 박리층(12), 제 1 박리층(12)과 한쪽의 면이 접촉하는 제 1 피박리층(13), 제 1 피박리층(13)의 다른 한쪽의 면과 한쪽의 면이 접촉하는 접합층(30), 및 접합층(30)의 다른 한쪽의 면이 접촉하는 기재(25)를 구비한다.
또한, 박리의 기점(13s)이 접합층(30)의 단부 근방에 제공되어 있어도 좋다.
제 1 기판(11)은 제조 공정에 견딜 수 있을 정도의 내열성, 및, 제작 장치에 적용할 수 있는 두께 및 크기를 구비하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.
제 1 기판(11)에 이용할 수 있는 재료는, 예를 들면, 유리, 석영, 사파이어, 세라믹스, 금속, 무기 재료, 또는 수지 등을 들 수 있다.
구체적으로, 유리로서는, 무알칼리 유리(non-alkali glass), 소다 석회 유리(soda-lime glass), 칼륨 유리(potash glass), 혹은 크리스탈 유리(crystal glass) 등을 들 수 있다. 금속으로서는, SUS나 알루미늄 등을 들 수 있다.
제 1 기판(11)은 단층 구조에 한정되지 않고, 적층 구조여도 좋다. 예를 들면, 기재와 기재에 포함되는 불순물의 확산을 방지하는 절연층이 적층되어 있어도 좋다. 구체적으로는, 유리와 유리에 포함되는 불순물의 확산을 방지하는 산화 실리콘층, 질화 실리콘층, 질화 산화 실리콘층, 또는 산화 질화 실리콘층 등의 다양한 하지층이 적층된 구조를 적용할 수 있다.
제 1 박리층(12)은 제 1 박리층(12) 위에 형성된 제 1 피박리층(13)을 박리할 수 있고, 제조 공정에 견딜 수 있을 정도의 내열성을 구비하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.
제 1 박리층(12)에 이용할 수 있는 재료는, 예를 들면 무기 재료 또는 유기 재료 등을 들 수 있다.
구체적으로, 무기 재료로서는, 텅스텐, 몰리브덴, 티탄, 탄탈, 니오브, 니켈, 코발트, 지르코늄, 아연, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 실리콘으로부터 선택된 원소를 포함한 금속, 이 원소를 포함한 합금 또는 이 원소를 포함한 화합물 등을 들 수 있다. 실리콘을 포함하는 층의 결정 구조는, 비정질, 미결정, 다결정 중 어느 것이어도 좋다.
구체적으로, 유기 재료로서는, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 혹은 아크릴 수지 등을 들 수 있다.
제 1 박리층(12)은 단층 구조여도, 적층 구조여도 좋다.
제 1 박리층(12)이 단층 구조의 경우, 텅스텐층, 몰리브덴층, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물을 포함하는 층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 텅스텐의 산화물 혹은 산화 질화물을 포함하는 층, 몰리브덴의 산화물 혹은 산화 질화물을 포함하는 층, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 산화물 혹은 산화 질화물을 포함하는 층을 형성해도 좋다. 또한, 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물이란, 예를 들면, 텅스텐과 몰리브덴의 합금에 상당한다.
제 1 박리층(12)이 적층 구조인 경우, 텅스텐을 포함하는 층과 텅스텐의 산화물을 포함하는 층의 적층 구조를 적용할 수 있다.
또한, 텅스텐의 산화물을 포함하는 층은 텅스텐을 포함하는 층에 다른 층을 적층하는 방법으로 형성된 층이어도 좋고, 예를 들면, 텅스텐을 포함하는 층에 산화 실리콘 또는 산화 질화 실리콘 등의 산소를 포함한 막을 적층하고, 텅스텐의 산화물을 포함하는 층을 형성해도 좋다.
또한, 텅스텐의 산화물을 포함하는 층은 텅스텐을 포함하는 층의 표면을 열산화 처리, 산소 플라즈마 처리, 아산화 질소(N2O) 플라즈마 처리, 오존수 등의 산화력이 강한 용액을 이용하는 처리 등에 의해 형성된 층이어도 좋다.
제 1 박리층(12)은 스퍼터링법, 플라즈마 CVD법, 도포법, 인쇄법 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 도포법은 스핀 코팅법, 액적 토출법, 디스펜스법을 포함한다.
제 1 피박리층(13)은 제 1 박리층(12) 위에서부터 박리할 수 있고, 제조 공정에 견딜 수 있을 정도의 내열성을 구비하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.
제 1 피박리층(13)에 이용할 수 있는 재료는, 예를 들면 무기 재료 또는 유기 재료 등을 들 수 있다.
제 1 피박리층(13)은 단층 구조여도, 적층 구조여도 좋다. 예를 들면, 제 1 박리층(12)과 중첩되는 기능층과, 제 1 박리층(12)과 기능층의 사이에 상기 기능층의 특성을 손상시키는 불순물의 확산을 방지하는 절연층이 적층된 구조를 갖고 있어도 좋다. 구체적으로는, 제 1 박리층(12)측으로부터 순차로 산화 질화 실리콘층, 질화 실리콘층, 및 기능층이 적층된 구성을 적용할 수 있다.
제 1 피박리층(13)에 이용할 수 있는 기능층은, 예를 들면, 기능 회로, 기능 소자, 광학 소자, 또는 기능막 등을 적어도 하나 이상 포함한다. 구체적으로는, 표시 장치의 화소 회로, 화소의 구동 회로, 표시 소자, 컬러 필터 또는 방습막 등을 적어도 하나 이상 포함한 구성을 적용할 수 있다.
접합층(30)은 제 1 피박리층(13)과 기재(25)를 부착시키는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.
접합층(30)에 이용할 수 있는 재료는, 예를 들면 무기 재료 또는 유기 재료 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 융점이 400℃ 이하, 바람직하게는 300℃ 이하의 유리층 또는 접착제 등을 이용할 수 있다.
접합층(30)에 이용할 수 있는 접착제로서는, 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열경화형 접착제, 혐기형 접착제 등을 들 수 있다.
예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(폴리비닐 클로라이드) 수지, PVB(폴리비닐 부티랄) 수지, EVA(에틸렌 비닐 아세테이트) 수지 등을 들 수 있다.
기재(25)는 제조 공정에 견딜 수 있을 정도의 내열성, 및, 제작 장치에 적용할 수 있는 두께 및 크기를 구비하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.
기재(25)에 이용할 수 있는 재료는, 예를 들면, 제 1 기판(11)과 같은 것을 이용할 수 있다.
가공 부재(80)가 박리의 기점(13s)을 접합층(30)의 단부 근방에 구비하는 구성으로 해도 좋다. 접합층의 단부가 박리층과 중첩되지 않는 경우, 박리층의 단부 근방에 박리의 기점을 구비하는 구성으로 해도 좋다.
박리의 기점(13s)은 제 1 피박리층(13)의 일부가 제 1 박리층(12)으로부터 박리된 구조이다.
박리의 기점(13s)은 제 1 피박리층(13)을 예리한 선단으로 찔러 넣어 형성할 수 있는 것 외에 레이저 등을 이용한 비접촉의 방법(예를 들면, 레이저 어블레이션법)으로, 제 1 피박리층(13)의 일부를 제 1 박리층(12)으로부터 박리할 수 있다. 또한, 박리의 기점(13s)이란, 제 1 피박리층(13)과 제 1 박리층(12)의 사이에 제공된 개구부(홈이라고도 부름)에 상당하고, 적어도 제 1 박리층(12)에 제공된 개구부에 상당한다.
≪가공 부재의 예 2≫
도 15의 (B)에 도시하는 가공 부재(90)는 가공 부재(80)의 기재(25) 대신에, 제 2 기판(21), 제 2 기판(21) 위의 제 2 박리층(22), 제 2 박리층(22)과 다른 한쪽의 면이 접촉하는 제 2 피박리층(23)을 갖고, 제 2 피박리층(23)의 한쪽의 면이 접합층(30)의 다른 한쪽의 면과 접촉하는 점이 다르다. 따라서, 여기에서는 다른 부분에 대하여 상세하게 설명하고, 같은 구성은 상기의 설명을 원용한다.
제 2 기판(21)은 제 1 기판(11)과 같은 것을 이용할 수 있다. 또한, 제 2 기판(21)을 제 1 기판(11)과 동일한 구성으로 할 필요는 없다.
제 2 박리층(22)은 제 1 박리층(12)과 같은 것을 이용할 수 있다. 또한, 제 2 박리층(22)을 제 1 박리층(12)과 동일한 구성으로 할 필요는 없다.
제 2 피박리층(23)은 제 1 피박리층(13)과 같은 구성을 이용할 수 있다. 또한, 제 2 피박리층(23)은 제 1 피박리층(13)과 다른 구성으로 할 수도 있다.
예를 들면, 제 1 피박리층(13)이 기능 회로를 구비하고, 제 2 피박리층(23)이 상기 기능 회로로의 불순물의 확산을 방지하는 기능층을 구비하는 구성으로 해도 좋다.
구체적으로는, 제 1 피박리층(13)이 표시 장치의 화소 회로, 화소 회로의 구동 회로, 및 화소 회로와 접속되고, 또한 제 2 피박리층을 향하여 광을 발하는 발광 소자를 구비하고, 제 2 피박리층(23)이 컬러 필터 및 방습막을 구비하는 구성으로 해도 좋다.
＜박리층의 평면 형상＞
본 발명의 일 양태에서 이용하는 박리층의 평면 형상은 특별히 한정되지 않는다. 박리 공정 시, 박리의 기점에 피박리층과 박리층을 갈라 놓는 힘이 집중하는 것이 바람직하기 때문에, 박리층의 중앙부나 변부에 비해, 모서리부 근방에 박리의 기점을 형성하는 것이 바람직하다.
박리 및 전치할 수 있는 영역의 단부는 박리층의 단부보다 내측이다. 도 8의 (C)에 도시하는 바와 같이, 박리하고자 하는 피박리층(155)의 단부가 박리층(153)의 단부보다 내측에 위치하도록, 제작 기판(151) 위에 피박리층(155)을 형성한다. 박리하고자 하는 피박리층(155)이 복수 있는 경우, 도 8의 (D)에 도시하는 바와 같이, 피박리층(155)마다 박리층(153)을 제공해도 좋고, 도 8의 (E)에 도시하는 바와 같이, 1개의 박리층(153) 위에 복수의 피박리층(155)을 제공해도 좋다.
본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 박리 장치나 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 이용하여 제작할 수 있는 가요성을 갖는 발광 장치의 예에 대하여 설명한다.
＜구체예 1＞
도 16의 (A)에 가요성을 갖는 발광 장치의 평면도를 나타내고, 도 16의 (A)에서의 일점 쇄선 G1-G2 간의 단면도의 일례를 도 16의 (B)에 나타낸다. 또한, 변형예로서 도 17의 (A), (B)에 가요성을 갖는 발광 장치의 단면도를 각각 나타낸다.
도 16의 (B), 도 17의 (A), (B)에 도시하는 발광 장치는 소자층(1301), 접착층(1305), 기판(1303)을 갖는다. 소자층(1301)은 기판(1401), 접착층(1403), 절연층(1405), 복수의 트랜지스터, 도전층(1357), 절연층(1407), 절연층(1409), 복수의 발광 소자, 절연층(1411), 밀봉층(1413), 및 절연층(1455)을 갖는다.
도 16의 (B)에서는, 각 발광 소자와 중첩되어 착색층(1459)이 제공되어 있는 예를 나타낸다. 발광 소자(1430)와 중첩되는 위치에 착색층(1459)이 제공되고, 절연층(1411)과 중첩되는 위치에 차광층(1457)이 제공되어 있다. 착색층(1459) 및 차광층(1457)은 절연층(1461)으로 덮여 있다. 발광 소자(1430)와 절연층(1461)의 사이는 밀봉층(1413)으로 충전되어 있다.
도 17의 (A)에서는, 일부의 발광 소자와 중첩되어 착색층(1459)이 제공되어 있는 예, 도 17의 (B)에서는, 착색층(1459)이 제공되지 않은 예를 나타낸다. 이와 같이, 착색층(1459)과 중첩되지 않는 발광 소자(1430)를 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 적색, 청색, 녹색, 및 백색의 4개의 부화소로 1개의 화소를 구성하는 경우, 백색의 부화소에서는 착색층(1459)을 제공하지 않아도 좋다. 이것에 의해, 착색층에 의한 광의 흡수량이 저감되기 때문에, 발광 장치의 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 도 17의 (B)에 도시하는 바와 같이, EL층(1433a)과 EL층(1433b)에 다른 재료를 이용함으로써, 화소마다 다른 색을 나타내는 발광 소자를 제작해도 좋다.
도전층(1357)은 접속체(1415)를 통하여 FPC(1308)와 전기적으로 접속한다. 도 16의 (B)에 도시하는 바와 같이, 기판(1401)과 기판(1303)의 사이에 도전층(1357)이 제공되는 경우에는, 기판(1303), 접착층(1305) 등에 제공한 개구에 접속체(1415)를 배치하면 좋다. 도 17의 (A), (B)에 도시하는 바와 같이, 기판(1303)과 도전층(1357)이 중첩되지 않는 경우에는, 기판(1401) 위의 절연층(1407)이나 절연층(1409)에 제공한 개구에 접속체(1415)를 배치하면 좋다.
발광 소자(1430)는 하부 전극(1431), EL층(1433), 및 상부 전극(1435)을 갖는다. 하부 전극(1431)은 트랜지스터(1440)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속한다. 하부 전극(1431)의 단부는 절연층(1411)으로 덮여 있다. 발광 소자(1430)는 탑 에미션(top emission) 구조이다. 상부 전극(1435)은 투광성을 갖고, EL층(1433)이 발하는 광을 투과한다.
발광 장치는 광 취출부(1304) 및 구동 회로부(1306)에 복수의 트랜지스터를 갖는다. 트랜지스터(1440)는 절연층(1405) 위에 제공되어 있다. 절연층(1405)과 기판(1401)은 접착층(1403)에 의해 부착되어 있다. 또한, 절연층(1455)과 기판(1303)은 접착층(1305)에 의해 부착되어 있다. 절연층(1405)이나 절연층(1455)에 가스 배리어성이 높은 절연막을 이용하면, 발광 소자(1430)나 트랜지스터(1440)에 수분이나 산소 등의 불순물이 침입하는 것을 억제할 수 있어, 발광 장치의 신뢰성이 높아지기 때문에 바람직하다.
구체예 1에서는, 내열성이 높은 제작 기판 위에서 절연층(1405)이나 트랜지스터(1440), 발광 소자(1430)를 제작하고, 이 제작 기판을 박리하고, 접착층(1403)을 이용하여 기판(1401) 위에 절연층(1405)이나 트랜지스터(1440), 발광 소자(1430)를 전치함으로써 제작할 수 있는 발광 장치를 나타낸다. 또한, 구체예 1에서는, 내열성이 높은 제작 기판 위에서 절연층(1455), 착색층(1459) 및 차광층(1457)을 제작하고, 이 제작 기판을 박리하고, 접착층(1305)을 이용하여 기판(1303) 위에 절연층(1455), 착색층(1459) 및 차광층(1457)을 전치함으로써 제작할 수 있는 발광 장치를 나타낸다.
기판에 투습성이 높고 내열성이 낮은 재료(수지 등)를 이용하는 경우, 제작 공정에서 기판에 고온을 가할 수 없기 때문에, 이 기판 위에 트랜지스터나 절연막을 제작하는 조건에 제한이 있다. 본 발명의 일 양태의 장치의 제작 방법에서는, 내열성이 높은 제작 기판 위에서 트랜지스터 등의 제작을 행할 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 트랜지스터나 충분히 가스 배리어성이 높은 절연막을 형성할 수 있다. 그리고, 그것들을 기판(1303)이나 기판(1401)으로 전치함으로써, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제작할 수 있다. 이것에 의해, 본 발명의 일 양태에서는, 경량 또는 박형이며, 또한 신뢰성이 높은 발광 장치를 실현할 수 있다. 제작 방법의 상세한 사항은 후술하기로 한다.
기판(1303) 및 기판(1401)에는 각각 인성(靭性)이 높은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 내충격성이 뛰어나 파손되기 어려운 표시 장치를 실현할 수 있다. 예를 들면, 기판(1303)을 유기 수지 기판으로 하고, 기판(1401)을 두께가 얇은 금속 재료나 합금 재료를 이용한 기판으로 함으로써, 기판에 유리 기판을 이용하는 경우에 비해, 경량이며, 파손하기 어려운 발광 장치를 실현할 수 있다.
금속 재료나 합금 재료는 열전도성이 높고, 기판 전체에 열을 용이하게 전도할 수 있기 때문에, 발광 장치의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있어 바람직하다. 금속 재료나 합금 재료를 이용한 기판의 두께는 10μm 이상 200μm 이하가 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 기판(1401)에 열방사율이 높은 재료를 이용하면 발광 장치의 표면 온도가 높아지는 것을 억제할 수 있어, 발광 장치의 파괴나 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다. 예를 들면, 기판(1401)을 금속 기판과 열방사율이 높은 층(예를 들면, 금속 산화물이나 세라믹 재료를 이용할 수 있음)의 적층 구조로 해도 좋다.
또한, 본 실시형태의 발광 장치에는, 터치 센서나 터치 패널이 제공되어 있어도 좋다. 예를 들면, 터치 패널(9999)이 제공되어 있는 경우의 예를, 도 17의 (A)에 나타낸다. 또한, 터치 센서는 기판(1303)에 직접 형성되어 있어도 좋고, 다른 기판에 형성된 터치 패널(9999)을 배치해도 좋다.
＜구체예 2＞
도 18의 (A)에 발광 장치에서의 광 취출부(1304)의 다른 예를 나타낸다.
도 18의 (A)에 도시하는 광 취출부(1304)는 기판(1303), 접착층(1305), 기판(1402), 절연층(1405), 복수의 트랜지스터, 절연층(1407), 도전층(1408), 절연층(1409a), 절연층(1409b), 복수의 발광 소자, 절연층(1411), 밀봉층(1413), 및 착색층(1459)을 갖는다.
발광 소자(1430)는 하부 전극(1431), EL층(1433), 및 상부 전극(1435)을 갖는다. 하부 전극(1431)은 도전층(1408)을 통하여 트랜지스터(1440)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속한다. 하부 전극(1431)의 단부는 절연층(1411)으로 덮여 있다. 발광 소자(1430)는 보텀 에미션 구조이다. 하부 전극(1431)은 투광성을 갖고, EL층(1433)이 발하는 광을 투과한다.
발광 소자(1430)와 중첩되는 위치에, 착색층(1459)이 제공되고, 발광 소자(1430)가 발하는 광은 착색층(1459)을 통하여 기판(1303)측으로 취출된다. 발광 소자(1430)와 기판(1402)의 사이는 밀봉층(1413)으로 충전되어 있다. 기판(1402)은 상술한 기판(1401)과 같은 재료를 이용하여 제작할 수 있다.
＜구체예 3＞
도 18의 (B)에 발광 장치의 다른 예를 나타낸다.
도 18의 (B)에 도시하는 발광 장치는 소자층(1301), 접착층(1305), 기판(1303)을 갖는다. 소자층(1301)은 기판(1402), 절연층(1405), 도전층(1510a), 도전층(1510b), 복수의 발광 소자, 절연층(1411), 도전층(1412), 및 밀봉층(1413)을 갖는다.
도전층(1510a) 및 도전층(1510b)은 발광 장치의 외부 접속 전극이며, FPC 등과 전기적으로 접속시킬 수 있다.
발광 소자(1430)는 하부 전극(1431), EL층(1433), 및 상부 전극(1435)을 갖는다. 하부 전극(1431)의 단부는 절연층(1411)으로 덮여 있다. 발광 소자(1430)는 보텀 에미션 구조이다. 하부 전극(1431)은 투광성을 갖고, EL층(1433)이 발하는 광을 투과한다. 도전층(1412)은 하부 전극(1431)과 전기적으로 접속한다.
기판(1303)은 광 취출 구조로서 반구 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이, 요철 구조가 실시된 필름, 광확산 필름 등을 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 수지 기판 위에 상기 렌즈나 필름을 이 기판 또는 이 렌즈 혹은 필름과 동일한 정도의 굴절률을 갖는 접착제 등을 이용하여 접착함으로써, 광 취출 구조를 형성할 수 있다.
도전층(1412)은 반드시 형성할 필요는 없지만, 하부 전극(1431)의 저항에 기인한 전압 강하를 억제할 수 있기 때문에, 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 같은 목적으로, 상부 전극(1435)과 전기적으로 접속하는 도전층을 절연층(1411) 위에 제공해도 좋다.
도전층(1412)은 구리, 티탄, 탄탈, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 네오디뮴, 스칸듐, 니켈, 알루미늄으로부터 선택된 재료 또는 이것들을 주성분으로 하는 합금 재료를 이용하여, 단층으로 또는 적층하여 형성할 수 있다. 도전층(1412)의 막 두께는 0.1μm 이상 3μm 이하로 할 수 있고, 바람직하게는, 0.1μm 이상 0.5μm 이하이다.
상부 전극(1435)과 전기적으로 접속하는 도전층(보조 배선, 보조 전극이라고도 할 수 있음)의 재료에 페이스트(은 페이스트 등)를 이용하면, 이 도전층을 구성하는 금속이 입상(粒狀)이 되어 응집한다. 따라서, 이 도전층의 표면이 거칠고 간극이 많은 구성이 되어, EL층(1433)이 이 도전층을 완전하게 덮는 것이 어렵고, 상부 전극과 이 도전층과의 전기적인 접속을 취하는 것이 용이하게 되어 바람직하다.
＜재료의 일례＞
다음에, 발광 장치에 이용할 수 있는 재료 등을 설명한다. 또한, 본 실시형태 중에서 앞에서 설명한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
소자층(1301)은 적어도 발광 소자를 갖는다. 발광 소자로서는 자기 발광이 가능한 소자를 이용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의해 휘도가 제어되는 소자를 그 범주에 포함한다. 예를 들면, 발광 다이오드(LED), 유기 EL 소자, 무기 EL 소자 등을 이용할 수 있다.
소자층(1301)은 발광 소자를 구동하기 위한 트랜지스터나, 터치 센서 등을 더 갖고 있어도 좋다.
발광 장치가 갖는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 스태거형의 트랜지스터로 해도 좋고, 역스태거형의 트랜지스터로 해도 좋다. 또한, 탑 게이트형 또는 보텀 게이트형 중 어느 트랜지스터 구조로 해도 좋다. 트랜지스터에 이용하는 반도체 재료는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 실리콘, 게르마늄, 산화물 반도체 등을 이용해도 좋다.
트랜지스터에 이용하는 반도체 재료의 상태에 대하여도 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 갖는 반도체) 중 어느 것을 이용해도 좋다. 특히 결정성을 갖는 반도체를 이용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
여기서, 트랜지스터에는 다결정 반도체를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 다결정 실리콘 등을 이용하는 것이 바람직하다. 다결정 실리콘은 단결정 실리콘에 비해 저온에서 형성할 수 있고, 또한 어모퍼스 실리콘에 비해 높은 전계 효과 이동도와 높은 신뢰성을 구비한다. 이러한 다결정 반도체를 화소에 적용함으로써 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 매우 고해상도로 화소를 갖는 경우에도, 게이트 구동 회로와 소스 구동 회로를 화소와 동일 기판 위에 형성하는 것이 가능하게 되어, 전자기기를 구성하는 부품수를 저감할 수 있다.
또는, 트랜지스터에는, 산화물 반도체를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 실리콘보다 밴드 갭이 큰 산화물 반도체를 이용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고, 또한 캐리어 밀도가 작은 반도체 재료를 이용하면, 트랜지스터의 오프 상태에서의 전류를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
예를 들면, 상기 산화물 반도체는 적어도 인듐(In) 혹은 아연(Zn)을 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, In-M-Zn계 산화물(M은 Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce 또는 Hf 등의 금속)로 표기되는 산화물을 포함한다.
예를 들면, 산화물 반도체로서, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 아연, In-Zn계 산화물, Sn-Zn계 산화물, Al-Zn계 산화물, Zn-Mg계 산화물, Sn-Mg계 산화물, In-Mg계 산화물, In-Ga계 산화물, In-Ga-Zn계 산화물(IGZO라고도 표기함), In-Al-Zn계 산화물, In-Sn-Zn계 산화물, Sn-Ga-Zn계 산화물, Al-Ga-Zn계 산화물, Sn-Al-Zn계 산화물, In-Hf-Zn계 산화물, In-Zr-Zn계 산화물, In-Ti-Zn계 산화물, In-Sc-Zn계 산화물, In-Y-Zn계 산화물, In-La-Zn계 산화물, In-Ce-Zn계 산화물, In-Pr-Zn계 산화물, In-Nd-Zn계 산화물, In-Sm-Zn계 산화물, In-Eu-Zn계 산화물, In-Gd-Zn계 산화물, In-Tb-Zn계 산화물, In-Dy-Zn계 산화물, In-Ho-Zn계 산화물, In-Er-Zn계 산화물, In-Tm-Zn계 산화물, In-Yb-Zn계 산화물, In-Lu-Zn계 산화물, In-Sn-Ga-Zn계 산화물, In-Hf-Ga-Zn계 산화물, In-Al-Ga-Zn계 산화물, In-Sn-Al-Zn계 산화물, In-Sn-Hf-Zn계 산화물, In-Hf-Al-Zn계 산화물을 이용할 수 있다.
여기서, In-Ga-Zn계 산화물이란, In과 Ga와 Zn을 주성분으로서 갖는 산화물이라는 의미이며, In과 Ga와 Zn의 비율은 묻지 않는다. 또한, In과 Ga와 Zn 이외의 금속 원소가 들어가 있어도 좋다.
산화물 반도체막은 비단결정 산화물 반도체막과 단결정 산화물 반도체막으로 크게 구분된다. 비단결정 산화물 반도체막이란, CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)막, 다결정 산화물 반도체막, 미결정 산화물 반도체막, 비정질 산화물 반도체막 등을 말한다. 또한, CAAC-OS막은 c축 배향한 복수의 결정부를 갖는 산화물 반도체막의 하나이다.
특히, 반도체층으로서 복수의 결정부를 갖고, 상기 결정부는 c축이 반도체층의 피형성면, 또는 반도체층의 상면에 대하여 수직으로 배향하고, 또한 인접하는 결정부간에는 입계를 갖지 않는 산화물 반도체막을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 산화물 반도체는 결정립계를 갖지 않기 때문에, 본 발명의 일 양태를 적용하여 형성한 가요성을 갖는 장치를 만곡시켰을 때의 응력에 의해 산화물 반도체막에 크랙이 생기는 것이 억제된다. 따라서, 가요성을 갖고, 만곡시켜 이용하는 표시 장치 등의 장치에, 이러한 산화물 반도체를 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 반도체층으로서 이러한 재료를 이용함으로써, 전기 특성의 변동이 억제되어, 신뢰성이 높은 트랜지스터를 실현할 수 있다.
또한, 그 낮은 오프 전류에 의해, 트랜지스터를 통하여 용량 소자에 축적한 전하를 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능하다. 이러한 트랜지스터를 화소에 적용함으로써, 각 표시 영역에 표시한 화상의 휘도를 유지하면서, 구동 회로를 정지하는 것도 가능해진다. 그 결과, 소비 전력이 매우 저감된 전자기기를 실현할 수 있다.
발광 장치가 갖는 발광 소자는 한쌍의 전극(하부 전극(1431) 및 상부 전극(1435))과 이 한쌍의 전극 사이에 제공된 EL층(1433)을 갖는다. 이 한쌍의 전극의 한쪽은 양극으로서 기능하고, 다른 한쪽은 음극으로서 기능한다.
발광 소자는 탑 에미션 구조, 보텀 에미션 구조, 듀얼 에미션 구조 중 어느 것이어도 좋다. 광을 취출하는 측의 전극에는 가시광을 투과하는 도전막을 이용한다. 또한, 광을 취출하지 않는 쪽의 전극에는 가시광을 반사하는 도전막을 이용하는 것이 바람직하다.
가시광을 투과하는 도전막은, 예를 들면, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물(ITO：Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 혹은 티탄 등의 금속 재료, 이들 금속 재료를 포함한 합금, 또는 이것들 금속 재료의 질화물(예를 들면, 질화 티탄) 등도 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 이용할 수 있다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 이용할 수 있다. 예를 들면, 은과 마그네슘의 합금과 ITO의 적층막 등을 이용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 그라펜 등을 이용해도 좋다.
가시광을 반사하는 도전막은, 예를 들면, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 혹은 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료를 포함한 합금을 이용할 수 있다. 또한, 상기 금속 재료나 합금에, 란탄, 네오디뮴, 또는 게르마늄 등이 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 알루미늄과 티탄의 합금, 알루미늄과 니켈의 합금, 알루미늄과 네오디뮴의 합금 등의 알루미늄을 포함한 합금(알루미늄 합금)이나, 은과 구리의 합금, 은과 팔라듐과 구리의 합금, 은과 마그네슘의 합금 등의 은을 포함한 합금을 이용하여 형성할 수 있다. 은과 구리를 포함한 합금은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한 알루미늄 합금막에 접촉하는 금속막 또는 금속 산화물막을 적층함으로써, 알루미늄 합금막의 산화를 억제할 수 있다. 이 금속막, 금속 산화물막의 재료로서는, 티탄, 산화 티탄 등을 들 수 있다. 또한, 상기 가시광을 투과하는 도전막과 금속 재료로 이루어지는 막을 적층해도 좋다. 예를 들면, 은과 ITO의 적층막, 은과 마그네슘의 합금과 ITO의 적층막 등을 이용할 수 있다.
전극은 각각 증착법이나 스퍼터링법을 이용하여 형성하면 좋다. 그 외, 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 이용하여 형성할 수 있다.
하부 전극(1431) 및 상부 전극(1435)의 사이에, 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, EL층(1433)에 양극측으로부터 정공이 주입되고, 음극측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층(1433)에서 재결합하고, EL층(1433)에 포함되는 발광 물질이 발광한다.
EL층(1433)은 적어도 발광층을 갖는다. EL층(1433)은 발광층 이외의 층으로서, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 차단 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 바이폴러성의 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함하는 층을 더 갖고 있어도 좋다.
EL층(1433)에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 것을 이용할 수도 있고, 무기 화합물을 포함하고 있어도 좋다. EL층(1433)을 구성하는 층은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
소자층(1301)에서, 발광 소자는 한쌍의 가스 배리어성이 높은 절연막의 사이에 제공되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 발광 소자에 물 등의 불순물이 침입하는 것을 억제할 수 있어, 발광 장치의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
가스 배리어성이 높은 절연막으로서는, 질화 실리콘막, 질화 산화 실리콘막 등의 질소와 규소를 포함한 막이나, 질화 알루미늄막 등의 질소와 알루미늄을 포함한 막 등을 들 수 있다. 또한, 산화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등을 이용해도 좋다.
예를 들면, 가스 배리어성이 높은 절연막의 수증기 투과량은, 1×10-5[g/m2·day] 이하, 바람직하게는 1×10-6[g/m2·day] 이하, 보다 바람직하게는 1×10-7[g/m2·day] 이하, 더욱 바람직하게는 1×10-8[g/m2·day] 이하로 한다.
기판(1303)은 투광성을 갖고, 적어도 소자층(1301)이 갖는 발광 소자가 발하는 광을 투과한다. 기판(1303)은 가요성을 갖는다. 또한, 기판(1303)의 굴절률은 대기의 굴절률보다 높다.
유리에 비해 유기 수지는 중량이 가볍기 때문에, 기판(1303)으로서 유기 수지를 이용하면, 유리를 이용하는 경우에 비해 발광 장치를 경량화할 수 있어 바람직하다.
가요성 및 가시광에 대한 투과성을 갖는 재료로서는, 예를 들면, 가요성을 가질 정도의 두께의 유리나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸 메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에테르 설폰(PES) 수지, 폴리아미드 수지, 사이클로 올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드 이미드 수지, 폴리염화 비닐 수지 등을 들 수 있다. 특히, 열팽창 계수가 낮은 재료를 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 아라미드 수지, 폴리아미드 이미드 수지, 폴리이미드 수지, PET 등을 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 유리 섬유에 유기 수지를 함침한 기판이나, 무기 필러를 유기 수지에 혼합하여 열팽창 계수를 낮춘 기판을 사용할 수도 있다.
기판(1303)으로서는, 상기 재료를 이용한 층이 발광 장치의 표면을 상처 등으로부터 보호하는 하드 코트층(예를 들면, 질화 실리콘층 등)이나, 압압을 분산할 수 있는 재질의 층(예를 들면, 아라미드 수지층 등) 등으로 적층되어 구성되어 있어도 좋다. 또한, 수분 등에 의한 발광 소자의 수명의 저하 등을 억제하기 위하여, 상술한 가스 배리어성이 높은 절연막을 갖고 있어도 좋다.
접착층(1305)은 투광성을 갖고, 적어도 소자층(1301)이 갖는 발광 소자가 발하는 광을 투과한다. 또한, 접착층(1305)의 굴절률은 대기의 굴절률보다 높다.
접착층(1305)에는, 2액 혼합형의 수지 등의 상온에서 경화하는 경화 수지, 광 경화성의 수지, 열 경화성의 수지 등의 수지를 이용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다. 특히, 에폭시 수지 등의 투습성이 낮은 재료가 바람직하다.
또한, 상기 수지에 건조제를 포함하고 있어도 좋다. 예를 들면, 알칼리 토금속의 산화물(산화 칼슘이나 산화 바륨 등)과 같이, 화학 흡착에 의해 수분을 흡착하는 물질을 이용할 수 있다. 또는, 제올라이트나 실리카 겔 등과 같이, 물리 흡착에 의해 수분을 흡착하는 물질을 이용해도 좋다. 건조제가 포함되어 있으면, 수분 등의 불순물이 발광 소자에 침입하는 것을 억제할 수 있어, 발광 장치의 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 수지에 굴절률이 높은 필러(산화 티탄 등)를 혼합함으로써, 발광 소자로부터의 광 취출 효율을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
또한, 접착층(1305)에는 광을 산란시키는 산란 부재를 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 접착층(1305)에는 상기 수지와 상기 수지와 굴절률이 다른 입자와의 혼합물을 이용할 수도 있다. 이 입자는 광의 산란 부재로서 기능한다.
수지와, 이 수지와 굴절률이 다른 입자는, 굴절률의 차이가 0.1 이상인 것이 바람직하고, 0.3 이상인 것이 보다 바람직하다. 구체적으로 수지로서는, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이미드 수지, 실리콘 수지 등을 이용할 수 있다. 또 입자로서는, 산화 티탄, 산화 바륨, 제올라이트 등을 이용할 수 있다.
산화 티탄 및 산화 바륨의 입자는, 광을 산란시키는 성질이 강하고 바람직하다. 또 제올라이트를 이용하면, 수지 등이 갖는 물을 흡착할 수 있어, 발광 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 접착층(1403)은 접착층(1305)과 같은 재료를 이용할 수 있다. 발광 소자로부터의 광을 취출하지 않는 측에 접착층(1403)을 갖는 경우, 접착층(1403)의 투광성이나 굴절률은 묻지 않는다.
절연층(1405), 절연층(1455)에는 무기 절연 재료를 이용할 수 있다. 특히, 상술한 가스 배리어성이 높은 절연막을 이용하면, 신뢰성이 높은 발광 장치를 실현할 수 있기 때문에 바람직하다.
절연층(1407)은 트랜지스터를 구성하는 반도체에의 불순물의 확산을 억제하는 효과를 얻는다. 절연층(1407)으로서는, 산화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등의 무기 절연막을 이용할 수 있다.
절연층(1409), 절연층(1409a), 및 절연층(1409b)으로서는 각각 트랜지스터 등에 기인한 표면 요철을 저감하기 위해 평탄화 기능을 갖는 절연막을 선택하는 것이 적합하다. 예를 들면, 폴리이미드, 아크릴, 벤조사이클로부테인계 수지 등의 유기 재료를 이용할 수 있다. 또한, 상기 유기 재료 외에, 저유전율 재료(low-k 재료) 등을 이용할 수 있다. 또한, 이러한 재료로 형성되는 절연막이나 무기 절연막을 복수 적층시켜도 좋다.
절연층(1411)은 하부 전극(1431)의 단부를 덮어 제공되어 있다. 절연층(1411)의 상층에 형성되는 EL층(1433)이나 상부 전극(1435)의 피복성을 양호한 것으로 하기 위해, 절연층(1411)의 측벽이 연속한 곡률을 가지고 형성되는 경사면이 되는 것이 바람직하다.
절연층(1411)의 재료로서는, 수지 또는 무기 절연 재료를 이용할 수 있다. 수지로서는, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 아크릴 수지, 실록산 수지, 에폭시 수지, 또는 페놀 수지 등을 이용할 수 있다. 특히, 절연층(1411)의 제작이 용이해지기 때문에, 네거티브형의 감광성 수지, 혹은 포지티브형의 감광성 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
절연층(1411)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 포토리소그래피법, 스퍼터링법, 증착법, 액적 토출법(잉크젯법 등), 인쇄법(스크린 인쇄, 오프셋 인쇄 등) 등을 이용하면 좋다.
밀봉층(1413)에는 2액 혼합형의 수지 등의 상온에서 경화하는 경화 수지, 광 경화성의 수지, 열 경화성의 수지 등의 수지를 이용할 수 있다. 예를 들면, PVC(폴리비닐 클로라이드) 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, PVB(폴리비닐 부티랄) 수지, EVA(에틸렌 비닐 아세테이트) 수지 등을 이용할 수 있다. 밀봉층(1413)에 건조제가 포함되어 있어도 좋다. 또한, 밀봉층(1413)을 통과하여 발광 소자(1430)의 광이 발광 장치의 밖으로 취출되는 경우는, 밀봉층(1413)에 굴절률이 높은 필러나 산란 부재를 포함하는 것이 바람직하다. 건조제, 굴절률이 높은 필러, 산란 부재에 대해서는, 접착층(1305)에 이용할 수 있는 재료와 같은 재료를 들 수 있다.
도전층(1357)은 트랜지스터 또는 발광 소자를 구성하는 도전층과 동일한 재료, 동일한 공정으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 도전층은 각각 몰리브덴, 티탄, 크롬, 탄탈, 텅스텐, 알루미늄, 구리, 네오디뮴, 스칸듐 등의 금속 재료 또는 이들 원소를 포함한 합금 재료를 이용하여, 단층으로 또는 적층하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 도전층은 각각 도전성의 금속 산화물을 이용하여 형성해도 좋다. 도전성의 금속 산화물로서는 산화 인듐(In2O3 등), 산화 주석(SnO2 등), 산화 아연(ZnO), 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(In2O3-ZnO 등) 또는 이러한 금속 산화물 재료에 산화 실리콘을 포함시킨 것을 이용할 수 있다.
또한, 도전층(1408), 도전층(1412), 도전층(1510a), 및 도전층(1510b)도 각각 상기 금속 재료, 합금 재료, 또는 도전성의 금속 산화물 등을 이용하여 형성할 수 있다.
접속체(1415)로서는, 열 경화성의 수지에 금속 입자를 혼합한 페이스트상 또는 시트상이며, 열압착에 의해 이방성의 도전성을 나타내는 재료를 이용할 수 있다. 금속 입자로서는, 예를 들면 니켈 입자를 금으로 피복한 것 등, 2 종류 이상의 금속이 층상으로 된 입자를 이용하는 것이 바람직하다.
착색층(1459)은 특정의 파장 대역의 광을 투과하는 유색층이다. 예를 들면, 적색의 파장 대역의 광을 투과하는 적색(R)의 컬러 필터, 녹색의 파장 대역의 광을 투과하는 녹색(G)의 컬러 필터, 청색의 파장 대역의 광을 투과하는 청색(B)의 컬러 필터 등을 이용할 수 있다. 각 착색층은 다양한 재료를 이용하여, 인쇄법, 잉크젯법, 포토리소그래피법을 이용한 에칭 방법 등으로 각각 원하는 위치에 형성한다.
또한, 인접하는 착색층(1459)의 사이에, 차광층(1457)이 제공되어 있다. 차광층(1457)은 인접하는 발광 소자로부터 들어오는 광을 차광하여, 인접 화소간에서의 혼합색을 억제한다. 여기서, 착색층(1459)의 단부를 차광층(1457)과 중첩되도록 형성하는 것에 의해, 광 누출을 억제할 수 있다. 차광층(1457)은 발광 소자의 발광을 차광하는 재료를 이용할 수 있고, 금속 재료나 안료나 염료를 포함한 수지 재료 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 도 16의 (B)에 도시하는 바와 같이, 차광층(1457)을 구동 회로부(1306) 등의 광 취출부(1304) 이외의 영역에 형성하면, 도파광 등에 의한 의도하지 않은 광 누출을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 착색층(1459)과 차광층(1457)을 덮는 절연층(1461)을 형성하면 착색층(1459)이나 차광층(1457)에 포함되는 안료 등의 불순물이 발광 소자 등으로 확산되는 것을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 절연층(1461)은 투광성의 재료를 이용하여 무기 절연 재료나 유기 절연 재료를 이용할 수 있다. 절연층(1461)에 상술한 가스 배리어성이 높은 절연막을 이용해도 좋다.
＜제작 방법예＞
다음에, 발광 장치의 제작 방법을 도 19 및 도 20을 이용하여 예시한다. 여기에서는, 구체예 1(도 16의 (B))의 구성의 발광 장치를 예로 들어 설명한다.
우선, 제작 기판(1501) 위에 박리층(1503)을 형성하고, 박리층(1503) 위에 절연층(1405)을 형성한다. 다음에, 절연층(1405) 위에 복수의 트랜지스터, 도전층(1357), 절연층(1407), 절연층(1409), 복수의 발광 소자, 및 절연층(1411)을 형성한다. 또한, 도전층(1357)이 노출되도록, 절연층(1411), 절연층(1409), 및 절연층(1407)은 개구한다(도 19의 (A)).
또한, 제작 기판(1505) 위에 박리층(1507)을 형성하고, 박리층(1507) 위에 절연층(1455)을 형성한다. 다음에, 절연층(1455) 위에 차광층(1457), 착색층(1459), 및 절연층(1461)을 형성한다(도 19의 (B)).
제작 기판(1501) 및 제작 기판(1505)은 실시형태 4의 제 1 기판(11), 제 2 기판(21)에 상당한다. 따라서, 실시형태 4의 기재를 참조할 수 있다.
박리층(1503) 및 박리층(1507)은 실시형태 4의 제 1 박리층(12), 제 2 박리층(22)에 상당한다. 따라서, 실시형태 4의 기재를 참조할 수 있다.
각 절연층은 스퍼터링법, 플라즈마 CVD법, 도포법, 인쇄법 등을 이용하여 형성하는 것이 가능하고, 예를 들면, 플라즈마 CVD법에 의해 성막 온도를 250℃ 이상 400℃ 이하로 형성함으로써, 치밀하고 가스 배리어성이 매우 높은 막으로 할 수 있다.
그 후, 제작 기판(1505)의 착색층(1459) 등이 제공된 면 또는 제작 기판(1501)의 발광 소자(1430) 등이 제공된 면에 밀봉층(1413)이 되는 재료를 도포하고, 밀봉층(1413)을 통하여 이 면들을 부착시킨다(도 19의 (C)).
그리고, 제작 기판(1501)을 박리하고, 접착층(1403)을 이용하여 노출된 절연층(1405)과 기판(1401)을 부착시킨다. 또한, 제작 기판(1505)을 박리하고, 접착층(1305)을 이용하여 노출된 절연층(1455)과 기판(1303)을 부착시킨다. 도 20의 (A)에서는, 기판(1303)이 도전층(1357)과 중첩되지 않는 구성으로 했지만, 도전층(1357)과 기판(1303)이 중첩되어 있어도 좋다.
여기서, 기판(1401)은 실시형태 3에 설명한 제 1 지지체(41)에 상당하고, 기판(1303)은 제 2 지지체(42)에 상당한다.
제작 기판(1501)의 박리, 기판(1401)의 부착, 제작 기판(1505)의 박리, 및 기판(1303)의 부착의 공정은 실시형태 2 또는 실시형태 3에 설명한 적층체의 제작 장치를 이용하여 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 이용한 박리 공정에는, 다양한 박리 방법을 제작 기판에 실시할 수 있다. 예를 들면, 박리층으로서 피박리층과 접촉하는 측에 금속 산화막을 포함하는 층을 형성한 경우는, 상기 금속 산화막을 결정화에 의해 취약화하여, 피박리층을 제작 기판으로부터 박리할 수 있다. 또한, 내열성이 높은 제작 기판과 피박리층의 사이에, 박리층으로서 수소를 포함한 비정질 규소막을 형성한 경우는 레이저광의 조사 또는 에칭에 의해 상기 비정질 규소막을 제거함으로써, 피박리층을 제작 기판으로부터 박리할 수 있다. 또한, 박리층으로서 피박리층과 접촉하는 측에 금속 산화막을 포함하는 층을 형성하고, 상기 금속 산화막을 결정화에 의해 취약화하여, 박리층의 일부를 용액이나 NF3, BrF3, ClF3 등의 불화 가스를 이용한 에칭으로 제거한 후, 취약화된 금속 산화막에서 박리할 수 있다. 또, 박리층으로서 질소, 산소나 수소 등을 포함한 막(예를 들면, 수소를 포함한 비정질 규소막, 수소 함유 합금막, 산소 함유 합금막 등)을 이용하여 박리층에 레이저광을 조사하여 박리층 내에 함유하는 질소, 산소나 수소를 가스로서 방출시키고 피박리층과 기판과의 박리를 촉진하는 방법을 이용해도 좋다. 또한, 피박리층이 형성된 제작 기판을 기계적으로 제거 또는 용액이나 NF3, BrF3, ClF3 등의 불화 가스에 의한 에칭으로 제거하는 방법 등을 이용할 수 있다. 이 경우, 박리층을 제공하지 않아도 좋다.
또한, 상기 박리 방법을 복수 조합함으로써 보다 용이하게 박리 공정을 행할 수 있다. 즉, 레이저광의 조사, 가스나 용액 등에 의한 박리층에의 에칭, 날카로운 나이프나 메스 등에 의한 기계적인 제거를 행하여, 박리층과 피박리층을 박리하기 쉬운 상태로 하고 나서, 물리적인 힘(기계 등에 의함)에 의해 박리를 행할 수도 있다. 상기 공정은 본 명세서에서의 박리의 기점의 형성에 상당한다. 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치에서 가공하는 가공 부재 및 적층체는 상기 박리의 기점이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 박리층과 피박리층과의 계면에 액체를 침투시켜 제작 기판으로부터 피박리층을 박리해도 좋다. 또한, 박리를 행할 때에 액체를 가하면서 박리해도 좋다. 박리 시에 생기는 정전기가 피박리층에 포함되는 기능 소자에 악영향을 미치는 것(반도체 소자가 정전기에 의해 파괴되는 등)을 억제할 수 있다. 또한, 액체를 미스트 또는 증기로 하여 스프레이해도 좋다. 액체로서는, 순수나 유기용제 등을 이용할 수 있고, 중성, 알칼리성, 혹은 산성의 수용액이나, 소금이 녹아 있는 수용액 등을 이용해도 좋다.
그 외의 박리 방법으로서 박리층을 텅스텐으로 형성한 경우는, 암모니아수와 과산화 수소수의 혼합 용액에 의해 박리층을 에칭하면서 박리를 행하면 좋다.
또한, 제작 기판과 피박리층의 계면에서 박리가 가능한 경우에는, 박리층을 제공하지 않아도 좋다. 예를 들면, 제작 기판으로서 유리를 이용하고, 유리에 접촉하여 폴리이미드 등의 유기 수지를 형성한다. 다음에, 레이저 조사나 가열 처리를 행함으로써, 제작 기판과 유기 수지의 밀착성을 향상시킨다. 그리고, 유기 수지 위에 절연막이나 트랜지스터 등을 형성한다. 그 후, 앞의 레이저 조사보다 높은 에너지 밀도로 레이저 조사를 행하거나, 또는, 앞의 가열 처리보다 높은 온도로 가열 처리를 행함으로써, 제작 기판과 유기 수지의 계면에서 박리할 수 있다. 또한, 박리 시에는, 제작 기판과 유기 수지의 계면에 액체를 침투시켜 분리해도 좋다.
상기 방법에서는, 내열성이 낮은 유기 수지 위에 절연막이나 트랜지스터 등을 형성하기 때문에, 제작 공정에서 기판에 고온을 가할 수 없다. 여기서, 산화물 반도체를 이용한 트랜지스터는 고온의 제작 공정이 필수가 아니기 때문에, 유기 수지 위에 적합하게 형성할 수 있다.
또한, 이 유기 수지를, 장치를 구성하는 기판으로서 이용해도 좋고, 이 유기 수지를 제거하여, 피박리층의 노출된 면에 접착제를 이용하여 다른 기판을 부착시켜도 좋다.
또는, 제작 기판과 유기 수지의 사이에 금속층을 제공하고, 이 금속층에 전류를 흘림으로써 이 금속층을 가열하고, 금속층과 유기 수지의 계면에서 박리를 행하여도 좋다. 이때, 유기 수지를 발광 장치 등의 장치의 기판으로서 이용할 수 있다. 또한, 유기 수지와 다른 기판을 접착제에 의해 부착시켜도 좋다.
마지막으로, 절연층(1455) 및 밀봉층(1413)을 개구함으로써, 도전층(1357)을 노출시킨다(도 20의 (B)). 또한, 기판(1303)이 도전층(1357)과 중첩되는 구성인 경우에는, 기판(1303) 및 접착층(1305)도 개구한다(도 20의 (C)). 개구의 수단은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 레이저 어블레이션법, 에칭법, 이온 빔 스퍼터링법 등을 이용하면 좋다. 또한, 도전층(1357) 위의 막에 예리한 칼날 등을 이용하여 칼집을 넣어, 물리적인 힘으로 막의 일부를 벗겨내어도 좋다.
이상에 의해, 발광 장치를 제작할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태를 적용하여 발광 장치를 제작하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 명세서 등에서, 표시 소자, 표시 소자를 갖는 장치인 표시 장치, 발광 소자, 및 발광 소자를 갖는 장치인 발광 장치는, 다양한 형태를 이용할 수 있거나, 또는 다양한 소자를 가질 수 있다. 표시 소자, 표시 장치, 발광 소자, 또는 발광 장치의 일례로서는, EL 소자(유기물 및 무기물을 포함한 EL 소자, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자), LED(백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 등), 트랜지스터(전류에 따라 발광하는 트랜지스터), 전자 방출 소자, 액정 소자, 전자 잉크, 전기 영동 소자, 그레이팅 라이트 밸브(GLV), 플라즈마 디스플레이(PDP：plasma display panel), MEMS(micro electro mechanical system)를 이용한 표시 소자, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD：digital micromirror device), DMS(digital micro shutter), IMOD(interferometric modulator display) 소자, 셔터 방식의 MEMS 표시 소자, 광간섭 방식의 MEMS 표시 소자, 일렉트로 웨팅 소자, 압전 세라믹 디스플레이, 카본 나노 튜브 등, 전기 자기적 작용에 의해, 콘트라스트, 휘도, 반사율, 투과율 등이 변화하는 표시 매체를 갖는 것이 있다. EL 소자를 이용한 표시 장치의 일례로서는, EL 디스플레이 등이 있다. 전자 방출 소자를 이용한 표시 장치의 일례로서는, 필드 에미션 디스플레이(FED) 또는 SED 방식 평면형 디스플레이(SED：Surface-conduction Electron-emitter Display) 등이 있다. 액정 소자를 이용한 표시 장치의 일례로서는, 액정 디스플레이(투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 투사형 액정 디스플레이) 등이 있다. 전자 잉크, 전자 가루 유체(Electronic Liquid Powder), 또는 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치의 일례로서는, 전자 페이퍼 등이 있다. 또한, 반투과형 액정 디스플레이나 반사형 액정 디스플레이를 실현하는 경우에는, 화소 전극의 일부 또는 전부가 반사 전극으로서의 기능을 가지도록 하면 좋다. 예를 들면, 화소 전극의 일부 또는 전부가, 알루미늄, 은, 등을 가지도록 하면 좋다. 그 경우, 반사 전극 아래에, SRAM 등의 기억 회로를 제공하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 소비 전력을 더 저감시킬 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서, 화소에 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 갖는 액티브 매트릭스 방식, 또는 화소에 능동 소자를 가지지 않는 패시브 매트릭스 방식을 이용할 수 있다.
액티브 매트릭스에서는 능동 소자로서 트랜지스터뿐만 아니라, 다양한 능동 소자를 이용할 수 있다. 예를 들면, MIM(Metal Insulator Metal), 또는 TFD(Thin Film Diode) 등을 이용하는 것도 가능하다. 이들 소자는 제조 공정이 적기 때문에, 제조 비용의 저감, 또는 수율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 이들 소자는 소자의 사이즈가 작기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 저소비 전력화나 고휘도화를 도모할 수 있다.
패시브 매트릭스 방식에서는 능동 소자를 이용하지 않기 때문에, 제조 공정이 적고, 제조 비용의 저감이나 수율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 능동 소자를 이용하지 않기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 저소비 전력화, 또는 고휘도화 등을 도모할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는, 폴더블 터치 패널의 구성에 대하여, 도 21∼도 24를 이용하여 설명한다. 또한, 각층의 재료에 대해서는 실시형태 5를 참조할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 유기 EL 소자를 이용한 터치 패널을 예시하지만, 이것에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 양태에서는, 예를 들면, 실시형태 5에 예시한 다른 소자를 이용한 터치 패널을 제작할 수 있다.
＜구성예 1＞
도 21의 (A)는 터치 패널의 상면도이다. 도 21의 (B)는 도 21의 (A)의 일점 쇄선 A-B간 및 일점 쇄선 C-D간의 단면도이다. 도 21의 (C)는 도 21의 (A)의 일점 쇄선 E-F간의 단면도이다.
도 21의 (A)에 도시하는 바와 같이, 터치 패널(390)은 표시부(301)를 갖는다.
표시부(301)는 복수의 화소(302)와 복수의 촬상 화소(308)를 구비한다. 촬상 화소(308)는 표시부(301)를 터치하는 손가락 등을 검지할 수 있다. 이것에 의해, 촬상 화소(308)를 이용하여 터치 센서를 구성할 수 있다.
화소(302)는 복수의 부화소(예를 들면, 부화소(302R))를 구비하고, 부화소는 발광 소자 및 발광 소자를 구동하는 전력을 공급할 수 있는 화소 회로를 구비한다.
화소 회로는 선택 신호를 공급할 수 있는 배선 및 화상 신호를 공급할 수 있는 배선과 전기적으로 접속된다.
또한, 터치 패널(390)은 선택 신호를 화소(302)에 공급할 수 있는 주사선 구동 회로(303g(1))와, 화상 신호를 화소(302)에 공급할 수 있는 화상 신호선 구동 회로(303s(1))를 구비한다.
촬상 화소(308)는 광전 변환 소자 및 광전 변환 소자를 구동하는 촬상 화소 회로를 구비한다.
촬상 화소 회로는 제어 신호를 공급할 수 있는 배선 및 전원 전위를 공급할 수 있는 배선과 전기적으로 접속된다.
제어 신호로서는, 예를 들면 기록된 촬상 신호를 판독하는 촬상 화소 회로를 선택할 수 있는 신호, 촬상 화소 회로를 초기화할 수 있는 신호, 및 촬상 화소 회로가 광을 검지하는 시간을 결정할 수 있는 신호 등을 들 수 있다.
터치 패널(390)은 제어 신호를 촬상 화소(308)에 공급할 수 있는 촬상 화소 구동 회로(303g(2))와, 촬상 신호를 판독하는 촬상 신호선 구동 회로(303s(2))를 구비한다.
도 21의 (B)에 도시하는 바와 같이, 터치 패널(390)은 기판(510) 및 기판(510)에 대향하는 기판(570)을 갖는다.
가요성을 갖는 재료를 기판(510) 및 기판(570)에 적합하게 이용할 수 있다.
불순물의 투과가 억제된 재료를 기판(510) 및 기판(570)에 적합하게 이용할 수 있다. 예를 들면, 수증기의 투과율이 10-5g/m2·day 이하, 바람직하게는 10-6g/m2·day 이하인 재료를 적합하게 이용할 수 있다.
선 팽창율이 대략 동일한 재료를 기판(510) 및 기판(570)에 적합하게 이용할 수 있다. 예를 들면, 선 팽창율이 1×10-3/K 이하, 바람직하게는 5×10-5/K 이하, 보다 바람직하게는 1×10-5/K 이하인 재료를 적합하게 이용할 수 있다.
기판(510)은 가요성 기판(510b), 불순물의 발광 소자로의 확산을 방지하는 절연층(510a), 및 가요성 기판(510b)과 절연층(510a)을 부착시키는 접착층(510c)이 적층된 적층체이다.
기판(570)은 가요성 기판(570b), 불순물의 발광 소자로의 확산을 방지하는 절연층(570a), 및 가요성 기판(570b)과 절연층(570a)을 부착시키는 접착층(570c)의 적층체이다.
예를 들면, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드(나일론, 아라미드 등), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 또는 아크릴, 우레탄, 에폭시, 혹은 실록산 결합을 갖는 수지를 포함하는 재료를 접착층에 이용할 수 있다.
밀봉층(560)은 기판(570)과 기판(510)을 부착시키고 있다. 밀봉층(560)은 공기보다 큰 굴절률을 구비한다. 화소 회로 및 발광 소자(예를 들면, 발광 소자(350R))는 기판(510)과 기판(570)의 사이에 있다.
화소(302)는 부화소(302R), 부화소(302G), 및 부화소(302B)를 가진다(도 21 C)). 또한, 부화소(302R)는 발광 모듈(380R)을 구비하고, 부화소(302G)는 발광 모듈(380G)을 구비하고, 부화소(302B)는 발광 모듈(380B)을 구비한다.
예를 들면, 부화소(302R)는 발광 소자(350R) 및 발광 소자(350R)에 전력을 공급할 수 있는 트랜지스터(302t)를 포함한 화소 회로를 구비한다(도 21의 (B)). 또한, 발광 모듈(380R)은 발광 소자(350R) 및 광학 소자(예를 들면, 착색층(367R))를 구비한다.
발광 소자(350R)는 하부 전극(351R), 상부 전극(352), 하부 전극(351R)과 상부 전극(352) 사이의 EL층(353)을 가진다(도 21의 (C)).
EL층(353)은 발광 유닛(353a), 발광 유닛(353b), 및 발광 유닛(353a)과 발광 유닛(353b) 사이의 중간층(354)을 구비한다.
발광 모듈(380R)은 착색층(367R)을 기판(570)에 갖는다. 착색층은 특정의 파장을 갖는 광을 투과하는 것이면 좋고, 예를 들면, 적색, 녹색, 또는 청색 등을 나타내는 광을 선택적으로 투과하는 것을 이용할 수 있다. 또는, 발광 소자가 발하는 광을 그대로 투과하는 영역을 제공해도 좋다.
예를 들면, 발광 모듈(380R)은 발광 소자(350R)와 착색층(367R)에 접촉하는 밀봉층(560)을 갖는다.
착색층(367R)은 발광 소자(350R)와 중첩되는 위치에 있다. 이것에 의해, 발광 소자(350R)가 발하는 광의 일부는 밀봉층(560) 및 착색층(367R)을 투과하여, 도면 중의 화살표로 나타내는 바와 같이 발광 모듈(380R)의 외부로 사출된다.
터치 패널(390)은 차광층(367BM)을 기판(570)에 갖는다. 차광층(367BM)은 착색층(예를 들면, 착색층(367R))을 둘러싸도록 제공되어 있다.
터치 패널(390)은 반사 방지층(367p)을 표시부(301)과 중첩되는 위치에 구비한다. 반사 방지층(367p)으로서, 예를 들면 원 편광판을 이용할 수 있다.
터치 패널(390)은 절연층(321)을 구비한다. 절연층(321)은 트랜지스터(302t)를 덮고 있다. 또한, 절연층(321)은 화소 회로에 기인하는 요철을 평탄화하기 위한 층으로서 이용할 수 있다. 또한, 트랜지스터(302t) 등에 대한 불순물의 확산을 억제할 수 있는 층이 적층된 절연층을 절연층(321)에 적용할 수 있다.
터치 패널(390)은 발광 소자(예를 들면, 발광 소자(350R))를 절연층(321) 위에 갖는다.
터치 패널(390)은 하부 전극(351R)의 단부와 중첩되는 격벽(328)을 절연층(321) 위에 갖는다. 또한, 기판(510)과 기판(570)의 간격을 제어하는 스페이서(329)를 격벽(328) 위에 갖는다.
화상 신호선 구동 회로(303s(1))는 트랜지스터(303t) 및 용량 소자(303c)를 포함한다. 또한, 구동 회로는 화소 회로와 동일한 공정으로 동일 기판 위에 형성할 수 있다. 도 21의 (B)에 도시하는 바와 같이, 트랜지스터(303t)는 절연층(321) 위에 제 2 게이트(304)를 갖고 있어도 좋다. 제 2 게이트(304)는 트랜지스터(303t)의 게이트와 전기적으로 접속되어 있어도 좋고, 이것들에 다른 전위가 인가되어 있어도 좋다. 또한, 필요하다면, 제 2 게이트(304)를 트랜지스터(308t), 트랜지스터(302t) 등에 제공해도 좋다.
촬상 화소(308)는 광전 변환 소자(308p) 및 광전 변환 소자(308p)에 조사된 광을 검지하기 위한 촬상 화소 회로를 구비한다. 또한, 촬상 화소 회로는 트랜지스터(308t)를 포함한다.
예를 들면, pin형의 포토 다이오드를 광전 변환 소자(308p)에 이용할 수 있다.
터치 패널(390)은 신호를 공급할 수 있는 배선(311)을 구비하고, 단자(319)가 배선(311)에 제공되어 있다. 또한, 화상 신호 및 동기 신호 등의 신호를 공급할 수 있는 FPC(309(1))가 단자(319)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, FPC(309(1))에는 프린트 배선 기판(PWB)이 부착되어 있어도 좋다.
동일한 공정으로 형성된 트랜지스터를, 트랜지스터(302t), 트랜지스터(303t), 트랜지스터(308t) 등의 트랜지스터에 적용할 수 있다. 트랜지스터의 구성에 대해서는, 실시형태 5를 참조할 수 있다.
또한, 트랜지스터의 게이트, 소스 및 드레인 외에, 터치 패널을 구성하는 각종 배선 및 전극에 이용할 수 있는 재료로서는, 알루미늄, 티탄, 크롬, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브덴, 은, 탄탈, 또는 텅스텐으로 이루어지는 단체 금속, 또는 이것을 주성분으로 하는 합금을 단층 구조 또는 적층 구조로서 이용한다. 예를 들면, 실리콘을 포함한 알루미늄막의 단층 구조, 티탄막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 구리-마그네슘-알루미늄 합금막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 티탄막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 티탄막 또는 질화 티탄막과, 그 티탄막 또는 질화 티탄막 위에 중첩하여 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 그 위에 티탄막 또는 질화 티탄막을 더 형성하는 3층 구조, 몰리브덴막 또는 질화 몰리브덴막과, 그 몰리브덴막 또는 질화 몰리브덴막 위에 중첩하여 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 그 위에 몰리브덴막 또는 질화 몰리브덴막을 더 형성하는 3층 구조 등이 있다. 또한, 산화 인듐, 산화 주석 또는 산화 아연을 포함한 투명 도전 재료를 이용해도 좋다. 또한, 망간을 포함한 구리를 이용하면, 에칭에 의한 형상의 제어성이 높아지기 때문에 바람직하다.
＜구성예 2＞
도 22의 (A), (B)는 터치 패널(505)의 사시도이다. 또한 명료화를 위해, 대표적인 구성 요소를 나타낸다. 도 23은 도 22의 (A)에 도시하는 일점 쇄선 X1-X2간의 단면도이다.
터치 패널(505)은 표시부(501)와 터치 센서(595)를 구비한다(도 22의 (B)). 또한, 터치 패널(505)은 기판(510), 기판(570), 및 기판(590)을 갖는다. 또한, 기판(510), 기판(570), 및 기판(590)은 모두 가요성을 갖는다.
표시부(501)는 기판(510), 기판(510) 위에 복수의 화소 및 상기 화소에 신호를 공급할 수 있는 복수의 배선(511)을 구비한다. 복수의 배선(511)은 기판(510)의 외주부까지 리드되고, 그 일부가 단자(519)를 구성하고 있다. 단자(519)는 FPC(509(1))와 전기적으로 접속한다.
기판(590)에는 터치 센서(595)와, 터치 센서(595)와 전기적으로 접속하는 복수의 배선(598)을 구비한다. 복수의 배선(598)은 기판(590)의 외주부로 리드되고, 그 일부는 단자를 구성한다. 그리고, 상기 단자는 FPC(509(2))와 전기적으로 접속된다. 또한, 도 22의 (B)에서는 명료화를 위해, 기판(590)의 이면측(기판(510)과 대향하는 면측)에 제공되는 터치 센서(595)의 전극이나 배선 등을 실선으로 나타낸다.
터치 센서(595)로서, 예를 들면 정전 용량 방식의 터치 센서를 적용할 수 있다. 정전 용량 방식으로서는, 표면형 정전 용량 방식, 투영형 정전 용량 방식 등이 있다.
투영형 정전 용량 방식으로서는, 주로 구동 방식의 차이로부터 자기 용량 방식, 상호 용량 방식 등이 있다. 상호 용량 방식을 이용하면 동시 다점 검출이 가능해지기 때문에 바람직하다.
이하에서는, 투영형 정전 용량 방식의 터치 센서를 적용하는 경우에 대하여, 도 22의 (B)를 이용하여 설명한다.
또한, 손가락 등의 검지 대상의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 적용할 수 있다.
투영형 정전 용량 방식의 터치 센서(595)는 제 1 전극(591)과 제 2 전극(592)을 갖는다. 제 1 전극(591)은 복수의 배선(598) 중 어느 하나와 전기적으로 접속하고, 제 2 전극(592)은 복수의 배선(598)의 다른 어느 하나와 전기적으로 접속한다.
제 2 전극(592)은 도 22의 (A), (B)에 도시하는 바와 같이, 한방향으로 반복하여 배치된 복수의 사변형이 모서리부에서 접속된 형상을 갖는다.
제 1 전극(591)은 사변형이며, 제 2 전극(592)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 반복하여 배치되어 있다.
배선(594)은 제 2 전극(592)의 하나를 사이에 끼우는 2개의 제 1 전극(591)을 전기적으로 접속한다. 이때, 제 2 전극(592)과 배선(594)의 교차부의 면적이 가능한 한 작아지는 형상이 바람직하다. 이것에 의해, 전극이 제공되지 않는 영역의 면적을 저감할 수 있어, 투과율의 편차를 저감할 수 있다. 그 결과, 터치 센서(595)를 투과하는 광의 휘도 편차를 저감할 수 있다.
또한, 제 1 전극(591), 제 2 전극(592)의 형상은 이것에 한정되지 않고, 다양한 형상을 취할 수 있다. 예를 들면, 띠 형상의 복수의 제 1 전극을 가능한 한 간극이 생기지 않도록 배치하고, 절연층을 통하여 띠 형상의 복수의 제 2 전극을 제 1 전극과 교차하도록 배치한다. 이때, 인접하는 2개의 제 2 전극은 이간하여 형성하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 인접하는 2개의 제 2 전극의 사이에 이것들과는 전기적으로 절연된 더미 전극을 형성하면, 투과율이 다른 영역의 면적을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
터치 센서(595)는 기판(590), 기판(590) 위에 지그재그 모양으로 배치된 제 1 전극(591) 및 제 2 전극(592), 제 1 전극(591) 및 제 2 전극(592)을 덮는 절연층(593), 및 서로 인접하는 제 1 전극(591)을 전기적으로 접속하는 배선(594)을 구비한다.
접착층(597)은 도 22의 (B), 도 23의 (A)에 도시하는 바와 같이, 터치 센서(595)가 표시부(501)와 중첩되도록, 기판(590)을 기판(570)에 부착시키고 있다.
제 1 전극(591) 및 제 2 전극(592)은 투광성을 갖는 도전 재료를 이용하여 형성한다. 투광성을 갖는 도전성 재료로서는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등의 도전성 산화물을 이용할 수 있다. 또한, 그라펜을 포함한 막을 이용할 수도 있다. 그라펜을 포함한 막은 예를 들면 막상으로 형성된 산화 그라펜을 포함한 막을 환원하여 형성할 수 있다. 환원하는 방법으로서는, 열을 가하는 방법 등을 들 수 있다.
투광성을 갖는 도전성 재료를 기판(590) 위에 스퍼터링법에 의해 성막한 후, 포토리소그래피법 등의 다양한 패터닝 기술에 의해, 불필요한 부분을 제거하여, 제 1 전극(591) 및 제 2 전극(592)을 형성할 수 있다.
또한, 절연층(593)에 이용하는 재료로서는, 예를 들면, 아크릴, 에폭시 등의 수지, 실록산 결합을 갖는 수지 외에, 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 이용할 수도 있다.
또한, 제 1 전극(591)에 달하는 개구가 절연층(593)에 제공되고, 배선(594)이 인접하는 제 1 전극(591)을 전기적으로 접속한다. 투광성의 도전성 재료는 터치 패널의 개구율을 높일 수 있기 때문에, 배선(594)에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 제 1 전극(591) 및 제 2 전극(592)보다 도전성이 높은 재료는 전기 저항을 저감할 수 있기 때문에, 배선(594)에 적합하게 이용할 수 있다.
제 2 전극(592)의 각각은 한 방향으로 연장되고, 복수의 제 2 전극(592)이 스트라이프 형상으로 제공되어 있다.
배선(594)은 제 2 전극(592)의 하나와 교차하여 제공되어 있다.
한쌍의 제 1 전극(591)이 제 2 전극(592) 중 하나를 사이에 끼우고 제공되고, 배선(594)은 한쌍의 제 1 전극(591)을 전기적으로 접속하고 있다.
또한, 복수의 제 1 전극(591)은 제 2 전극(592) 중 하나와 반드시 직교하는 방향으로 배치될 필요는 없다.
1의 배선(598)은 제 1 전극(591) 또는 제 2 전극(592)과 전기적으로 접속된다. 배선(598)의 일부는 단자로서 기능한다. 배선(598)으로서는, 예를 들면, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 티탄, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료나, 이 금속 재료를 포함한 합금 재료를 이용할 수 있다.
또한, 절연층(593) 및 배선(594)을 덮는 절연층을 제공하고, 터치 센서(595)를 보호할 수 있다.
또한, 접속층(599)은 배선(598)과 FPC(509(2))를 전기적으로 접속한다.
접속층(599)으로서는, 다양한 이방성 도전 필름(ACF：Anisotropic Conductive Film)이나, 이방성 도전 페이스트(ACP：Anisotropic Conductive Paste) 등을 이용할 수 있다.
접착층(597)은 투광성을 갖는다. 예를 들면, 열 경화성 수지나 자외선 경화 수지를 이용할 수 있고, 구체적으로는, 아크릴, 우레탄, 에폭시, 또는 실록산 결합을 갖는 수지 등의 수지를 이용할 수 있다.
표시부(501)는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소를 구비한다. 화소는 표시 소자와 표시 소자를 구동하는 화소 회로를 구비한다.
본 실시형태에서는, 백색의 광을 사출하는 유기 EL 소자를 표시 소자에 적용하는 경우에 대하여 설명하지만, 표시 소자는 이것에 한정되지 않는다.
예를 들면, 부화소마다 사출하는 광의 색이 다르도록, 발광색이 다른 유기 EL 소자를 부화소마다 적용해도 좋다.
기판(510), 기판(570), 및 밀봉층(560)은 구성예 1과 같은 구성을 적용할 수 있다.
화소는 부화소(502R)를 포함하고, 부화소(502R)는 발광 모듈(580R)을 구비한다.
부화소(502R)는 발광 소자(550R) 및 발광 소자(550R)에 전력을 공급할 수 있는 트랜지스터(502t)를 포함한 화소 회로를 구비한다. 또한, 발광 모듈(580R)은 발광 소자(550R) 및 광학 소자(예를 들면, 착색층(567R))를 구비한다.
발광 소자(550R)는 하부 전극, 상부 전극, 하부 전극과 상부 전극의 사이에 EL층을 갖는다.
발광 모듈(580R)은 광을 취출하는 방향에 착색층(567R)을 갖는다.
또한, 밀봉층(560)이 광을 취출하는 측에 제공되어 있는 경우, 밀봉층(560)은 발광 소자(550R)와 착색층(567R)에 접촉한다.
착색층(567R)은 발광 소자(550R)와 중첩되는 위치에 있다. 이것에 의해, 발광 소자(550R)가 발하는 광의 일부는 착색층(567R)을 투과하고, 도면 중에 나타내는 화살표의 방향의 발광 모듈(580R)의 외부로 사출된다.
표시부(501)는 광을 사출하는 방향으로 차광층(567BM)을 갖는다. 차광층(567BM)은 착색층(예를 들면, 착색층(567R))을 둘러싸도록 제공되어 있다.
표시부(501)는 반사 방지층(567p)을 화소와 중첩되는 위치에 구비한다. 반사 방지층(567p)으로서, 예를 들면 원 편광판을 이용할 수 있다.
표시부(501)는 절연막(521)을 구비한다. 절연막(521)은 트랜지스터(502t)를 덮고 있다. 또한, 절연막(521)은 화소 회로에 기인하는 요철을 평탄화하기 위한 층으로서 이용할 수 있다. 또한, 불순물의 확산을 억제할 수 있는 층을 포함한 적층막을 절연막(521)에 적용할 수 있다. 이것에 의해, 불순물의 확산에 의한 트랜지스터(502t) 등의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
표시부(501)는 발광 소자(예를 들면, 발광 소자(550R))를 절연막(521) 위에 갖는다.
표시부(501)는 하부 전극의 단부와 중첩되는 격벽(528)을 절연막(521) 위에 갖는다. 또한, 기판(510)과 기판(570)의 간격을 제어하는 스페이서를 격벽(528) 위에 갖는다.
주사선 구동 회로(503g(1))는 트랜지스터(503t) 및 용량 소자(503c)를 포함한다. 또한, 구동 회로를 화소 회로와 동일한 공정으로 동일 기판 위에 형성할 수 있다.
표시부(501)는 신호를 공급할 수 있는 배선(511)을 구비하고, 단자(519)가 배선(511)에 제공되어 있다. 또한, 화상 신호 및 동기 신호 등의 신호를 공급할 수 있는 FPC(509(1))가 단자(519)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한, FPC(509(1))에는 프린트 배선 기판(PWB)이 부착되어 있어도 좋다.
표시부(501)는, 주사선, 신호선, 및 전원선 등의 배선을 갖는다. 상술한 다양한 도전막을 배선에 이용할 수 있다.
또한, 다양한 트랜지스터를 표시부(501)에 적용할 수 있다. 보텀 게이트형의 트랜지스터를 표시부(501)에 적용하는 경우의 구성을, 도 23의 (A), (B)에 도시한다.
예를 들면, 산화물 반도체, 어모퍼스 실리콘 등을 포함한 반도체층을 도 23의 (A)에 도시하는 트랜지스터(502t) 및 트랜지스터(503t)에 적용할 수 있다.
예를 들면, 레이저 어닐 등의 처리에 의해 결정화시킨 다결정 실리콘을 포함한 반도체층을 도 23의 (B)에 도시하는 트랜지스터(502t) 및 트랜지스터(503t)에 적용할 수 있다.
또한, 탑 게이트형의 트랜지스터를 표시부(501)에 적용하는 경우의 구성을 도 23의 (C)에 도시한다.
예를 들면, 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘 기판 등으로부터 전치된 단결정 실리콘막 등을 포함한 반도체층을 도 23의 (C)에 도시하는 트랜지스터(502t) 및 트랜지스터(503t)에 적용할 수 있다.
＜구성예 3＞
도 24는 터치 패널(505B)의 단면도이다. 본 실시형태에 설명하는 터치 패널(505B)은 공급된 화상 정보를 트랜지스터가 제공되어 있는 측에 표시하는 표시부(501)를 구비하는 점 및 터치 센서가 표시부의 기판(510)측에 제공되어 있는 점이 구성예 2의 터치 패널(505)과는 다르다. 여기에서는 다른 구성에 대하여 상세하게 설명하고, 같은 구성을 이용할 수 있는 부분은 상기의 설명을 원용한다.
착색층(567R)은 발광 소자(550R)와 중첩되는 위치에 있다. 또한, 도 24의 (A)에 도시하는 발광 소자(550R)는 트랜지스터(502t)가 제공되어 있는 측으로 광을 사출한다. 이것에 의해, 발광 소자(550R)가 발하는 광의 일부는 착색층(567R)을 투과하고, 도면 중에 나타내는 화살표의 방향의 발광 모듈(580R)의 외부로 사출된다.
표시부(501)는 광을 사출하는 방향으로 차광층(567BM)을 갖는다. 차광층(567BM)은 착색층(예를 들면, 착색층(567R))을 둘러싸도록 제공되어 있다.
터치 센서(595)는 표시부(501)의 기판(510)측에 제공되어 있다(도 24의 (A)).
접착층(597)은 기판(510)과 기판(590)의 사이에 있고, 표시부(501)와 터치 센서(595)를 부착시킨다.
또한, 다양한 트랜지스터를 표시부(501)에 적용할 수 있다. 보텀 게이트형의 트랜지스터를 표시부(501)에 적용하는 경우의 구성을, 도 24의 (A), (B)에 도시한다.
예를 들면, 산화물 반도체, 어모퍼스 실리콘 등을 포함한 반도체층을 도 24의 (A)에 도시하는 트랜지스터(502t) 및 트랜지스터(503t)에 적용할 수 있다.
예를 들면, 다결정 실리콘 등을 포함한 반도체층을 도 24의 (B)에 도시하는 트랜지스터(502t) 및 트랜지스터(503t)에 적용할 수 있다.
또한, 탑 게이트형의 트랜지스터를 표시부(501)에 적용하는 경우의 구성을 도 24의 (C)에 도시한다.
예를 들면, 다결정 실리콘 또는 전사된 단결정 실리콘막 등을 포함한 반도체층을 도 24의 (C)에 도시하는 트랜지스터(502t) 및 트랜지스터(503t)에 적용할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 7)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 박리 장치나 본 발명의 일 양태의 적층체의 제작 장치를 적용하여 제작할 수 있는 전자기기 및 조명 장치에 대하여, 도 25 및 도 26을 이용하여 설명한다.
전자기기나 조명 장치에 이용할 수 있는 발광 장치, 표시 장치, 반도체 장치 등은 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작함으로써, 수율 좋게 제작할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 양태를 적용함으로써, 생산성 높고, 가요성의 전자기기나 조명 장치를 제작할 수 있다.
전자기기로서는, 예를 들면, 텔레비전 장치(텔레비전, 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대전화기(휴대전화, 휴대전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파친코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 장치는 가요성을 가지기 때문에, 가옥이나 빌딩의 내벽 혹은 외벽, 또는, 자동차의 내장 혹은 외장의 곡면을 따라 내장시키는 것도 가능하다.
도 25의 (A)는 휴대전화기의 일례를 나타낸다. 휴대전화기(7400)는 하우징(7401)에 내장된 표시부(7402) 외에, 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크(7406) 등을 구비한다. 또한, 휴대전화기(7400)는 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 표시 장치를 표시부(7402)에 이용함으로써 제작된다. 본 발명의 일 양태에 의해, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 휴대전화기를 수율 좋게 제공할 수 있다.
도 25의 (A)에 도시하는 휴대전화기(7400)는 손가락 등으로 표시부(7402)를 터치함으로써, 정보를 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나, 혹은 문자를 입력하는 등의 모든 조작은 손가락 등으로 표시부(7402)를 터치함으로써 행할 수 있다.
또한, 조작 버튼(7403)의 조작에 의해, 전원의 ON, OFF 동작이나, 표시부(7402)에 표시되는 화상의 종류를 전환할 수 있다. 예를 들면, 메일 작성 화면에서 메인 메뉴 화면으로 전환할 수 있다.
도 25의 (B)는 손목시계형의 휴대 정보 단말의 일례를 나타낸다. 휴대 정보 단말(7100)은 하우징(7101), 표시부(7102), 밴드(7103), 버클(7104), 조작 버튼(7105), 입출력 단자(7106) 등을 구비한다.
휴대 정보 단말(7100)은 이동 전화, 전자 메일, 문장 열람 및 작성, 음악 재생, 인터넷 통신, 컴퓨터 게임 등의 다양한 애플리케이션을 실행할 수 있다.
표시부(7102)는 그 표시면이 만곡하여 제공되고, 만곡한 표시면을 따라 표시를 행할 수 있다. 또한, 표시부(7102)는 터치 센서를 구비하고, 손가락이나 스타일러스 등으로 화면에 터치하여 조작할 수 있다. 예를 들면, 표시부(7102)에 표시된 아이콘(7107)을 터치함으로써, 애플리케이션을 기동할 수 있다.
조작 버튼(7105)은 시각 설정 외에, 전원의 온, 오프 동작, 무선 통신의 온, 오프 동작, 매너 모드의 실행 및 해제, 전력 절약 모드의 실행 및 해제 등, 다양한 기능을 갖게 할 수 있다. 예를 들면, 휴대 정보 단말(7100)에 내장된 오퍼레이션 시스템에 의해, 조작 버튼(7105)의 기능을 자유롭게 설정할 수도 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7100)은 통신 규격된 근거리 무선 통신을 실행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 무선 통신 가능한 헤드 세트와 상호 통신하는 것에 의해, 핸즈 프리로 통화할 수도 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7100)은 입출력 단자(7106)를 구비하고, 다른 정보 단말과 커넥터를 통하여 직접 데이터를 전송할 수 있다. 또 입출력 단자(7106)를 통하여 충전을 행할 수도 있다. 또한, 충전 동작은 입출력 단자(7106)를 통하지 않고, 무선 급전에 의해 행하여도 좋다.
휴대 정보 단말(7100)의 표시부(7102)에는, 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 발광 장치가 내장되어 있다. 본 발명의 일 양태에 의해, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 휴대 정보 단말을 수율 좋게 제공할 수 있다.
도 25의 (C)∼(E)는, 조명 장치의 일례를 나타낸다. 조명 장치(7200), 조명 장치(7210), 및 조명 장치(7220)는 각각 조작 스위치(7203)를 구비하는 받침부(7201)와, 받침부(7201)에 지지되는 발광부를 갖는다.
도 25의 (C)에 도시하는 조명 장치(7200)는 파상(波狀)의 발광면을 갖는 발광부(7202)를 구비한다. 따라서 디자인성이 높은 조명 장치로 되어 있다.
도 25의 (D)에 도시하는 조명 장치(7210)가 구비하는 발광부(7212)는 볼록 형상으로 만곡한 2개의 발광부가 대칭적으로 배치된 구성으로 되어 있다. 따라서 조명 장치(7210)를 중심으로 전방위를 비출 수 있다.
도 25의 (E)에 도시하는 조명 장치(7220)는 오목 형상으로 만곡한 발광부(7222)를 구비한다. 따라서, 발광부(7222)로부터의 발광을 조명 장치(7220)의 전면에 집광하기 때문에, 특정 범위를 밝게 비추는 경우에 적합하다.
또한, 조명 장치(7200), 조명 장치(7210), 및 조명 장치(7220)가 구비하는 각각의 발광부는 가요성을 갖고 있기 때문에, 발광부를 가소성의 부재나 가동의 프레임 등의 부재로 고정하고, 용도에 맞추어 발광부의 발광면을 자유롭게 만곡할 수 있는 구성으로 해도 좋다.
또한 여기에서는, 받침부에 의해 발광부가 지지된 조명 장치에 대하여 예시했지만, 발광부를 구비하는 하우징을 천정에 고정하거나, 또는 천정에서 매달도록 이용할 수도 있다. 발광면을 만곡시켜 이용할 수 있기 때문에, 발광면을 오목 형상으로 만곡시켜 특정의 영역을 밝게 비추거나, 또는 발광면을 볼록 형상으로 만곡시켜 방 전체를 밝게 비출 수도 있다.
여기서, 각 발광부에는 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 발광 장치가 내장되어 있다. 본 발명의 일 양태에 의해, 만곡한 발광부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 조명 장치를 수율 좋게 제공할 수 있다.
도 25의 (F)에는, 휴대형의 표시 장치의 일례를 나타낸다. 표시 장치(7300)는 하우징(7301), 표시부(7302), 조작 버튼(7303), 인출 부재(7304), 제어부(7305)를 구비한다.
표시 장치(7300)는 통 형상의 하우징(7301) 내에 롤 형상으로 감겨진 가요성의 표시부(7302)를 구비한다.
또한, 표시 장치(7300)는 제어부(7305)에 의해 영상 신호를 수신할 수 있고, 수신한 영상을 표시부(7302)에 표시할 수 있다. 또한, 제어부(7305)에는 배터리를 구비한다. 또한, 제어부(7305)에 커넥터를 접속하는 단자부를 구비하고, 영상 신호나 전력을 유선에 의해 외부로부터 직접 공급하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 조작 버튼(7303)에 의해, 전원의 ON, OFF 동작이나 표시하는 영상의 전환 등을 행할 수 있다.
도 25의 (G)에는, 표시부(7302)를 인출 부재(7304)에 의해 꺼낸 상태의 표시 장치(7300)를 나타낸다. 이 상태로 표시부(7302)에 영상을 표시할 수 있다. 또한, 하우징(7301)의 표면에 배치된 조작 버튼(7303)에 의해, 한 손으로 용이하게 조작할 수 있다. 또한, 도 25의 (F)와 같이 조작 버튼(7303)을 하우징(7301)의 중앙이 아니라 한쪽에 붙여 배치함으로써, 한 손으로 용이하게 조작할 수 있다.
또한, 표시부(7302)를 취출했을 때에 표시부(7302)의 표시면이 평면 형상이 되도록 고정하기 위해, 표시부(7302)의 측부에 보강을 위한 프레임을 제공하고 있어도 좋다.
또한, 이 구성 이외에, 하우징에 스피커를 제공하여, 영상 신호와 함께 수신한 음성 신호에 의해 음성을 출력하는 구성으로 해도 좋다.
표시부(7302)에는 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 표시 장치가 내장되어 있다. 본 발명의 일 양태에 의해, 경량이며, 또한 신뢰성이 높은 표시 장치를 수율 좋게 제공할 수 있다.
도 26의 (A)∼(C)에 폴더블 휴대 정보 단말(310)을 나타낸다. 도 26의 (A)에 전개한 상태의 휴대 정보 단말(310)을 나타낸다. 도 26의 (B)에 전개한 상태 또는 접은 상태의 한쪽으로부터 다른 한쪽으로 변화하는 도중의 상태의 휴대 정보 단말(310)을 도시한다. 도 26의 (C)에 접은 상태의 휴대 정보 단말(310)을 도시한다. 휴대 정보 단말(310)은 접은 상태에서는 가반성(可搬性)이 우수하고, 전개한 상태에서는 이음새가 없는 넓은 표시 영역에 의해 표시의 일람성이 우수하다.
표시 패널(312)은 힌지(313)에 의해 연결된 3개의 하우징(315)에 지지되어 있다. 힌지(313)를 통하여 2개의 하우징(315) 사이를 굴곡시킴으로써, 휴대 정보 단말(310)을 전개한 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다. 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 표시 장치를 표시 패널(312)에 이용할 수 있다. 예를 들면, 곡률 반경 1 mm 이상 150 mm 이하로 굽힐 수 있는 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 26의 (D), (E)에 폴더블 휴대 정보 단말(320)을 나타낸다. 도 26의 (D)에 표시부(322)가 외측이 되도록 접은 상태의 휴대 정보 단말(320)을 나타낸다. 도 26의 (E)에 표시부(322)가 내측이 되도록 접은 상태의 휴대 정보 단말(320)을 나타낸다. 휴대 정보 단말(320)을 사용하지 않을 때에, 비표시부(325)를 외측으로 접음으로써, 표시부(322)의 더러움이나 상처가 나는 것을 억제할 수 있다. 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 표시 장치를 표시부(322)에 이용할 수 있다.
도 26의 (F)는 휴대 정보 단말(330)의 외형을 설명하는 사시도이다. 도 26의 (G)는 휴대 정보 단말(330)의 상면도이다. 도 26의 (H)은 휴대 정보 단말(340)의 외형을 설명하는 사시도이다.
휴대 정보 단말(330, 340)은 예를 들면, 전화기, 수첩, 또는 정보 열람 장치 등으로부터 선택된 하나 또는 복수의 기능을 갖는다. 구체적으로는, 스마트폰으로서 각각 이용할 수 있다.
휴대 정보 단말(330, 340)은 문자나 화상 정보를 그 복수의 면에 표시할 수 있다. 예를 들면, 3개의 조작 버튼(339)을 하나의 면에 표시할 수 있다(도 26의 (F), (H)). 또한, 파선의 직사각형으로 나타내는 정보(337)를 다른 면에 표시할 수 있다(도 26의 (G), (H)). 또한, 정보(337)의 예로서는, SNS(social networking service)의 통지, 전자 메일이나 전화 등의 착신을 알리는 표시, 전자 메일 등의 제목 혹은 송신자명, 일시, 시각, 배터리의 잔량, 안테나의 수신 강도 등이 있다. 또는, 정보(337)가 표시되어 있는 위치에, 정보(337) 대신에 조작 버튼(339), 아이콘 등을 표시해도 좋다. 또한, 도 26의 (F), (G)에서는, 상측에 정보(337)가 표시되는 예를 나타냈지만, 본 발명의 일 양태는 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 26의 (H)에 나타내는 휴대 정보 단말(340)과 같이, 횡측에 표시되어 있어도 좋다.
예를 들면, 휴대 정보 단말(330)의 사용자는 양복의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(330)을 수납한 상태로, 그 표시(여기에서는 정보(337))를 확인할 수 있다.
구체적으로는, 착신한 전화의 발신자의 전화번호 또는 이름 등을 휴대 정보 단말(330)의 상방으로부터 관찰할 수 있는 위치에 표시한다. 사용자는 휴대 정보 단말(330)을 포켓에서 꺼내지 않고, 표시를 확인하여, 전화를 받을지 여부를 판단할 수 있다.
휴대 정보 단말(330)의 하우징(335), 휴대 정보 단말(340)의 하우징(336)이 각각 갖는 표시부(333)에는 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 표시 장치를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 양태에 의해, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 표시 장치를 수율 좋게 제공할 수 있다.
또한, 도 26의 (I)에 나타내는 휴대 정보 단말(345)과 같이, 3면 이상에 정보를 표시해도 좋다. 여기에서는, 정보(355), 정보(356), 정보(357)가 각각 다른 면에 표시되어 있는 예를 나타낸다.
휴대 정보 단말(345)의 하우징(351)이 갖는 표시부(358)에는 본 발명의 일 양태를 적용하여 제작된 표시 장치를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 양태에 의해, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 표시 장치를 수율 좋게 제공할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
11：기판
12：박리층
13：피박리층
13s：박리의 기점
21：기판
22：박리층
23：피박리층
25：기재
30：접합층
31：접착층
32：접착층
41：지지체
41b：지지체
42：지지체
80：가공 부재
80a：잔부
80b：표층
81：적층체
90：가공 부재
90a：잔부
90b：표층
91：적층체
91a：잔부
91b：표층
91s：박리의 기점
92：적층체
100：공급 유닛
111：반송 기구
112：반송 기구
151：제작 기판
153：박리층
155：피박리층
200：가공 부재
201：구조체
202：박리의 기점
203：가공 부재
203a：제 1 부재
203b：제 2 부재
205：스테이지
207：가이드
208：화살표
209：회전축
210：기판
211：부재
220：기판
230：고정 스테이지
231：구조체
232：구조체
240：흡착 기구
241：흡착 지그
241a：흡착 지그
242：상하 기구
243：흡착부
243a：흡기구
244：축
245：가동부
250：설형 지그
251：구조체
253：가공 부재
253a：제 1 부재
253b：제 2 부재
254：센서
255：스테이지
256：스테이지
257：지지체
258：반송 롤러
259：회전축
261：부재
262：박리의 기점
270：노즐
291：방향
292：방향
293：방향
300：분리 유닛
300b：수납부
301：표시부
302：화소
302B：부화소
302G：부화소
302R：부화소
302t：트랜지스터
303c：용량 소자
303g(1)：주사선 구동 회로
303g(2)：촬상 화소 구동 회로
303s(1)：화상 신호선 구동 회로
303s(2)：촬상 신호선 구동 회로
303t：트랜지스터
304：게이트
308：촬상 화소
308p：광전 변환 소자
308t：트랜지스터
309：FPC
310：휴대 정보 단말
311：배선
312：표시 패널
313：힌지
315：하우징
319：단자
320：휴대 정보 단말
321：절연층
322：표시부
325：비표시부
328：격벽
329：스페이서
330：휴대 정보 단말
333：표시부
335：하우징
336：하우징
337：정보
339：조작 버튼
340：휴대 정보 단말
345：휴대 정보 단말
350：세정 장치
350R：발광 소자
351：하우징
351R：하부 전극
352：상부 전극
353：EL층
353a：발광 유닛
353b：발광 유닛
354：중간층
355：정보
356：정보
357：정보
358：표시부
360：밀봉층
367BM：차광층
367p：반사 방지층
367R：착색층
380B：발광 모듈
380G：발광 모듈
380R：발광 모듈
390：터치 패널
400：유닛
500：지지체 공급 유닛
501：표시부
502R：부화소
502t：트랜지스터
503c：용량 소자
503g：주사선 구동 회로
503t：트랜지스터
505：터치 패널
505B：터치 패널
509：FPC
510：기판
510a：절연층
510b：가요성 기판
510c：접착층
511：배선
519：단자
521：절연막
528：격벽
550R：발광 소자
560：밀봉층
567BM：차광층
567p：반사 방지층
567R：착색층
570：기판
570a：절연층
570b：가요성 기판
570c：접착층
580R：발광 모듈
590：기판
591：전극
592：전극
593：절연층
594：배선
595：터치 센서
597：접착층
598：배선
599：접속층
600：공급 유닛
700：기점 형성 유닛
800：분리 유닛
800b：수납부
850：세정 장치
900：유닛
1000：제작 장치
1000A：제작 장치
1301：소자층
1303：기판
1304：광 취출부
1305：접착층
1306：구동 회로부
1308：FPC
1357：도전층
1401：기판
1402：기판
1403：접착층
1405：절연층
1407：절연층
1408：도전층
1409：절연층
1409a：절연층
1409b：절연층
1411：절연층
1412：도전층
1413：밀봉층
1415：접속체
1430：발광 소자
1431：하부 전극
1433：EL층
1433a：EL층
1433b：EL층
1435：상부 전극
1440：트랜지스터
1455：절연층
1457：차광층
1459：착색층
1461：절연층
1501：제작 기판
1503：박리층
1505：제작 기판
1507：박리층
1510a：도전층
1510b：도전층
7100：휴대 정보 단말
7101：하우징
7102：표시부
7103：밴드
7104：버클
7105：조작 버튼
7106：입출력 단자
7107：아이콘
7200：조명 장치
7201：받침부
7202：발광부
7203：조작 스위치
7210：조명 장치
7212：발광부
7220：조명 장치
7222：발광부
7300：표시 장치
7301：하우징
7302：표시부
7303：조작 버튼
7304：부재
7305：제어부
7400：휴대전화기
7401：하우징
7402：표시부
7403：조작 버튼
7404：외부 접속 포트
7405：스피커
7406：마이크
9999：터치 패널

Claims (18)

  1. 적층체의 제작 장치로서,
    가공 부재를 공급하는 공급 유닛;
    상기 가공 부재를 제 1 부재와 제 2 부재로 분리하는 분리 유닛; 및
    상기 제 1 부재를 지지체에 부착시켜 적층체를 형성하는 부착 유닛을 포함하고,
    상기 분리 유닛은,
    상기 가공 부재를 유지하는 스테이지;
    상기 스테이지 위의 롤러; 및
    상기 롤러의 이동 방향을 따라 연장되어 있고, 또한 홈을 가지는 가이드를 포함하고,
    상기 롤러의 회전축은 상기 가이드의 홈을 따라 이동하고,
    상기 회전축이 상기 가이드의 홈을 따라 이동함으로써 상기 롤러는 회전하고, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재는 분리되는, 적층체의 제작 장치.
  2. 적층체의 제작 장치로서,
    가공 부재를 공급하는 공급 유닛;
    상기 가공 부재를 제 1 부재와 제 2 부재로 분리하는 분리 유닛; 및
    상기 제 1 부재를 지지체에 부착시켜 적층체를 형성하는 부착 유닛을 포함하고,
    상기 분리 유닛은,
    상기 가공 부재를 유지하는 스테이지;
    상기 스테이지 위의 롤러;
    상기 롤러의 이동 방향을 따라 연장되어 있고, 또한 홈을 가지는 가이드; 및
    상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재의 분리면에 액체를 공급하는 액체 공급 기구를 포함하고,
    상기 롤러의 회전축은 상기 가이드의 홈을 따라 이동하고,
    상기 회전축이 상기 가이드의 홈을 따라 이동함으로써 상기 롤러는 회전하고, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재는 분리되는, 적층체의 제작 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러는 흡착 기구를 포함하는, 적층체의 제작 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러는 점착면을 포함하는, 적층체의 제작 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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