TW201808651A

TW201808651A - 可撓性基板剝離裝置

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Publication number: TW201808651A
Application number: TW105128846A
Authority: TW
Inventors: 吳政哲; 鍾武森
Original assignee: 台灣格雷蒙股份有限公司; 銪晟事業股份有限公司
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-16
Also published as: CN107791660A

Abstract

一種可撓性基板剝離裝置，其包括至少一氣體連通管路以及連接組件。連接組件包括形變部以及吸附部。所述至少一氣體連通管路連接形變部，且形變部位於所述至少一氣體連通管路與吸附部之間。吸附部適於吸附可撓性基板，且吸附部的外壁由形變部的外壁內縮一距離。

Description

可撓性基板剝離裝置

本發明是有關於一種處理可撓性基板的裝置，且特別是有關於一種可撓性基板剝離裝置。

在製作可撓性裝置時，必須使用可撓性基板來承載元件。為了將元件製作於可撓性基板上，需先將可撓性基板形成在硬質的承載基板上，以利用承載基板提供合適的支撐。在元件製作完成之後，需將可撓性基板從承載基板取下。目前取下基板的方法包括機械剝離、化學處理、雷射或紫外光處理等技術，其中機械剝離技術因具有較不傷可撓性基板下表面、低粉塵產生、設備成本低及速度快等優點而備受注目。

機械剝離技術主要利用氣體連通管路排出連接組件中的氣體，以提供將可撓性基板剝離的力量。在排出氣體的過程中，連接組件的內部氣壓因低於外部氣壓而被壓縮。將可撓性基板從承載基板取下後，且在使可撓性基板與連接組件分離之前，連接組件被壓縮而產生的邊緣皺褶，進而影響吸附部吸附可撓性基板的平整度。針對結構或材料較脆弱的元件，如有機發光二極體陣列，可撓性基板的不平整將導致元件受形變應力破壞。因此，如何改善邊緣皺褶所造成的負面影響，便成為此領域研發人員亟欲解決的問題之一。

本發明提供一種可撓性基板剝離裝置，其改善邊緣皺褶所造成的負面影響。

本發明的一種可撓性基板剝離裝置，其包括至少一氣體連通管路以及連接組件。連接組件包括形變部以及吸附部。所述至少一氣體連通管路連接形變部，且形變部位於所述至少一氣體連通管路與吸附部之間。吸附部適於吸附可撓性基板，且吸附部的外壁由形變部的外壁內縮一距離。

基於上述，由於形變部被壓縮而產生的皺褶主要位於形變部的邊緣，因此藉由使吸附部的外壁由形變部的外壁內縮一距離，吸附部可對應配置在形變部相對平整的部分。如此，在可撓性基板從承載基板取下後，且在使可撓性基板與連接組件分離之前，可降低邊緣皺褶對於吸附部的影響，從而改善邊緣皺褶對於可撓性基板的平整度的影響。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明的第一實施例的一種可撓性基板剝離裝置的剖面示意圖。請參照圖1，可撓性基板剝離裝置100包括至少一氣體連通管路110以及連接組件120。所述至少一氣體連通管路110的一端與連接組件120連接，且所述至少一氣體連通管路110的另一端可與氣體源連接，以提供氣體至連接組件120。或者，所述至少一氣體連通管路110的另一端可與抽氣設備連接，以將連接組件120中的氣體排出。

連接組件120包括形變部122以及吸附部124。所述至少一氣體連通管路110連接形變部122，且形變部122位於所述至少一氣體連通管路110與吸附部124之間。吸附部124適於吸附可撓性基板(未繪示於圖1)，且吸附部124的外壁S124由形變部122的外壁S122內縮一距離D。

詳細而言，形變部122可包括第一密封件1221、第一支撐板1222以及第二支撐板1223。第一密封件1221位於形變部122的側邊。在本實施例中，上述形變部122的外壁S112即第一密封件1221的外壁S1221。

第二支撐板1223位於第一支撐板1222與吸附部124之間，且第一支撐板1222、第二支撐板1223以及第一密封件1221圍設出空間R。空間R具有可變動容積。形變部122可進一步包括第一多孔性材料1224，且第一多孔性材料1224填入空間R。第一多孔性材料1224可包括海綿、泡棉或乳膠等，但不以此為限。在另一實施例中，也可省略第一多孔性材料1224，使空間R僅填入氣體。

第一密封件1221、第一支撐板1222以及第二支撐板1223的材質例如採用氣密式材質。此外，第一密封件1221的材質較佳具有高彈性常數，以於形變後回復至原狀，而能夠被再次利用。舉例而言，第一密封件1221的材質可包括橡膠、矽膠、PU材或PE膜等，但不以此為限。另外，第二支撐板1223的材質可採用挺性較高的材質，以抑制第二支撐板1223形變，且第二支撐板1223的材質採用挺性較高的材質可支撐位於其上的元件，降低形變部122的中間區域與外圍區域因重力所造成的高度差，從而維持形變部122的平整度。舉例而言，第一支撐板1222以及第二支撐板1223的材質可包括塑膠，如聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate, PET)或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)，但不以此為限。

第一支撐板1222以及第二支撐板1223分別具有通孔，以讓所述至少一氣體連通管路110、空間R以及吸附部124中的氣體流通。進一步而言，第一支撐板1222具有至少一第一通孔T1，且所述至少一第一通孔T1連接空間R與所述至少一氣體連通管路110，以讓空間R與所述至少一氣體連通管路110中的氣體流通。所述至少一第一通孔T1對應所述至少一氣體連通管路110設置，且所述至少一第一通孔T1與所述至少一氣體連通管路110可具有相同的數量。在本實施例中，所述至少一第一通孔T1與所述至少一氣體連通管路110的數量分別為1，但不以此為限。在另一實施例中，所述至少一第一通孔T1與所述至少一氣體連通管路110的數量可分別大於1。第二支撐板1223具有至少一第二通孔T2。所述至少一第二通孔T2連接空間R與吸附部124，以讓空間R與吸附部124中的氣體流通。在本實施例中，所述至少一第二通孔T2的數量為多個，但不以此為限。

吸附部124配置在第二支撐板1223的下表面SB上，且吸附部124可包括第二多孔性材料1241以及第二密封件1242。第二多孔性材料1241與空間R分別位於第二支撐板1223的相對側，且所述至少一第二通孔T2連接空間R與第二多孔性材料1241。舉例而言，第二多孔性材料1241可包括海綿、泡棉或乳膠等，但不以此為限。

第二密封件1242配置在第二多孔性材料1241的側邊。在本實施例中，上述吸附部124的外壁S124即第二密封件1242的外壁S1242，而距離D即第二密封件1242的外壁S1242與第一密封件1221的外壁S1221在水平方向D1上的距離。距離D可大於第一密封件1221的寬度W，但不以此為限。在另一實施例中，距離D也可等於第一密封件1221的寬度W。亦即，第二密封件1242的外壁S1242可與第一密封件1221的內壁S1121’在垂直方向D2上切齊。第二密封件1242的材質例如採用氣密式材質。舉例而言，第二密封件1242的材質可包括橡膠、矽膠、PU材或PE膜等，但不以此為限。

依據不同的需求，可撓性基板剝離裝置100可進一步包括其他元件。舉例而言，可撓性基板剝離裝置100可進一步包括高度調整裝置130。高度調整裝置130固定在連接組件120的一側，以調整連接組件120的高度。進一步而言，高度調整裝置130可配置在第一支撐板1222上，且所述至少一氣體連通管路110例如貫穿高度調整裝置130而與第一支撐板1222連接，但不以此為限。

圖2A至圖2B是圖1的可撓性基板剝離裝置取下可撓性基板的流程示意圖。請參照圖2A，可撓性基板剝離裝置100適於將承載基板10上的可撓性基板12剝離。承載基板10例如是硬質基板。所述硬質基板可包括玻璃基板，而可撓性基板可包括塑膠基板，但不以此為限。承載基板10可配置在真空載台20上，以利用真空載台20提供合適的固定。

將可撓性基板12剝離的方法例如是先藉由高度調整裝置130調整連接組件120的高度，使吸附部124與可撓性基板12接觸。一般而言，可撓性基板12上形成有多個元件，因此可撓性基板12與吸附部124接觸的表面有高低落差。在吸附部124中，第二密封件1242的厚度H1242可大於第二多孔性材料1241的厚度H1241，以克服高低落差，確保第二密封件1242與可撓性基板12相接觸。第二密封件1242與第二多孔性材料1241的厚度差可依元件高低落差而調整。舉例而言，第二密封件1242與第二多孔性材料1241的厚度差可小於或等於300微米。

接著，從所述至少一氣體連通管路110抽取連接組件120中的氣體。在抽氣的過程中，吸附部124中的氣體會自第二通孔T2排出，使得吸附部124中的氣壓低於外部氣壓(如一大氣壓)而將可撓性基板12吸附。第二通孔T2的分佈越密集，吸附部124的單位時間內吸附力越強。依據可撓性基板12的元件佈局改變第二通孔T2的分佈，可控制吸附部124的局部吸附強度。一般而言，位於可撓性基板12的中間區域的元件(如有機發光二極體陣列等)會比位於外圍區域的元件(如周邊走線)脆弱。因此，可使大部分的第二通孔T2形成在第二支撐板1223的外圍區域，而少部分的第二通孔T2形成在第二支撐板1223的中心區域，以避免中間區域吸附力過強而損傷脆弱的元件。

請參照圖2B，持續抽氣後，形變部122的空間R因內外壓力差而被壓縮，致使第一支撐板1222與第二支撐板1223在垂直方向D2上的距離縮減，且第一密封件1221被擠壓而產生皺摺。在高度調整裝置130固定下，形變部122被壓縮時，第二支撐板1223會朝第一支撐板1222靠近，從而帶動吸附部124向上提起，致使可撓性基板12與承載基板10分離。由於形變部122被壓縮而產生的皺褶主要位於形變部122的邊緣(如第一密封件1221所在處)，因此結構設計藉由吸附部124與第一密封件1221結構上於D1方向不於同一直線上，亦即使第二密封件1242的外壁S1242從第一密封件1221的外壁S1221相距距離D(使吸附部124的外壁S124由形變部122的外壁S122相距距離D)，距離D由可撓性基板12結構而決定，以長方形為例，短邊方向所需距離D較大。吸附部124可對應配置在形變部122相對平整的部分。如此，在可撓性基板12從承載基板10取下後，且在使可撓性基板12與連接組件120分離之前，可降低邊緣皺褶對於吸附部124的影響，從而改善邊緣皺褶對於可撓性基板12的平整度的影響。

在剝離可撓性基板12的過程中，由於大氣壓力作用於可撓性基板12的力的垂直分量與吸附部124的吸附力的垂直分量為同向(與垂直方向D2同向)，因此剝離過程中正向應力較低而對於可撓性基板12上的元件保護較佳。此外，由於作用於可撓性基板12上的元件的剪切力(力的水平分量)會與可撓性基板12剝離時被提起的高度呈正相關，而可撓性基板12剝離時被提起的高度與空間R被壓縮的厚度呈正相關，因此可藉由控制空間R被壓縮的厚度，來降低剪切力，從而確保製作於可撓性基板12上的元件的完整性。舉例而言，可預先使可撓性基板12邊緣的一部分與承載基板10分離來降低剝離可撓性基板12所需的吸附力。如此一來，可降低剝離可撓性基板12所需抽取的氣體，從而降低空間R被壓縮的厚度。使可撓性基板12邊緣的一部分與承載基板10分離的方法例如是利用風刀(未繪示)對可撓性基板12邊緣的一部分吹氣，但不以此為限。

在吸附可撓性基板12時，第二多孔性材料1241不產生形變或產生的形變量小到可忽略(如遠低於第一多孔性材料1224的形變量)，以維持第二多孔性材料1241的平整度。進一步而言，第一多孔性材料1224包括多個孔洞H1，而第二多孔性材料1241包括多個孔洞H2。孔洞H2的平均尺寸可小於孔洞H1的平均尺寸，以降低第二多孔性材料1241的形變量。舉例而言，各孔洞H1的尺寸例如小於或等於200微米，而各孔洞H2的尺寸可小於或等於30微米。

可撓性基板剝離裝置100可進一步包括離子氣提供源。離子氣提供源與所述至少一氣體連通管路110連接。在分離可撓性基板剝離裝置100與可撓性基板12時，可使離子氣提供源提供離子氣，以減少吸附部124與可撓性基板12間靜電吸附與第二多孔性材料1241表面之粉塵。

以下以圖3至圖7說明可撓性基板剝離裝置的其他實施形態，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再贅述。圖3至圖7分別是依照本發明的第二實施例至第六實施例的可撓性基板剝離裝置的剖面示意圖。請參照圖3，可撓性基板剝離裝置200相似於圖1的可撓性基板剝離裝置100。兩者的主要差異在於：在可撓性基板剝離裝置100中，第一密封件1221環設在第一支撐板1222以及第二支撐板1223的周圍，且第一密封件1221貼附在第一支撐板1222以及第二支撐板1223的側壁上，而在可撓性基板剝離裝置200中，第一密封件1221配置在第一支撐板1222與第二支撐板1223之間，且第一密封件1221的外壁S1221與第一支撐板1222與第二支撐板1223的邊緣切齊。

在本實施例中，第一密封件1221在由水平方向D1以及垂直方向D2所構成的參考平面(即指面)上的截線包括直線，但不以此為限。在其他實施例中，第一密封件1221在參考平面(即指面)上的截線可包括直線、曲線或多折線。藉由曲線或多折線的設計，在空間R被壓縮時，第一密封件1221可較規律地變形，從而有助於進一步改善邊緣皺褶對於可撓性基板12的平整度的影響。

請參照圖4，可撓性基板剝離裝置300相似於圖3的可撓性基板剝離裝置200。兩者的主要差異在於：在可撓性基板剝離裝置300中，形變部122’還包括容納件1225以及硬度調整材料1226。容納件1225配置於空間R中。硬度調整材料1226配置於容納件1225中。容納件1225適於隔離第一多孔性材料1224與硬度調整材料1226。舉例而言，容納件1225的材質可包括橡膠或矽膠等。硬度調整材料1226可以是在不同條件參數下具有不同硬度的材質。舉例而言，硬度調整材料1226可以是液晶或水，且硬度調整材料1226可藉由溫度的改變而控制其硬度。或者，硬度調整材料1226可以是氣體，且可藉由控制容納件1225中的氣體量來控制其硬度。藉由容納件1225以及硬度調整材料1226的設置，可進一步控制形變部122’的挺性，降低形變部122’的中間區域與外圍區域因重力所造成的高度差，從而維持形變部122’的平整度。

在本實施例中，容納件1225分布於第一多孔性材料1224中，但不以此為限。在另一實施例中，第一多孔性材料1224可由氣體取代，且容納件1225可分布於氣體中。

請參照圖5，可撓性基板剝離裝置400相似於圖3的可撓性基板剝離裝置200。兩者的主要差異在於：在可撓性基板剝離裝置400中，形變部122’’包括第一介質1227以及第二介質1228，且省略第一多孔性材料1224。第一介質1227以及第二介質1228填入空間R，且第二介質1228環繞第一介質1227，其中第二介質1228的硬度低於第一介質1227的硬度。舉例而言，第一介質1227和第二介質1228的材質同為多孔性材料。所述多孔性材料可包括海綿、泡棉或乳膠等，但不以此為限。第一介質1227以及第二介質1228配置方向可為水平(如圖5所示)或垂直(未繪示)。

水平配置時，藉由形變部122’’的中間區域較硬且周圍區域較軟的設計，可增加形變部122’’的挺性，降低形變部122’’的中間區域與外圍區域因重力所造成的高度差，從而維持形變部122’’的平整度。此外，由於形變部122’’的周圍區域可具有較大的形變量，因此有助於使可撓性基板邊緣的部分與承載基板分離，但形變部122’’不以兩介質為限。

垂直配置時，藉由形變部122’’的上層區域較硬且下層區域較軟的設計，可作為形變部122’’中空間R的形變速度調整機制。舉例而言，當可撓性基板與承載基板間的附著力較大時，形變速度需較慢。在垂直配置的架構下，第一介質1227的可壓縮空間可作為第一段分離，而第二介質1228的可壓縮空間R2可作為第二段分離，藉此有助於對應可撓性基板與承載基板間不同附著力時的狀況。

請參照圖6，可撓性基板剝離裝置500相似於圖1的可撓性基板剝離裝置100。兩者的主要差異在於：可撓性基板剝離裝置500進一步安裝至少一凸塊510。所述至少一凸塊510位於吸附部124的外側以及形變部122的下方，且所述至少一凸塊510與形變部122保持一距離D’。在本實施例中，所述至少一凸塊510的數量為2，但不以此為限。

若持續抽氣仍難以使可撓性基板12與承載基板10分離，則可藉由調整高度調整裝置130使可撓性基板剝離裝置500朝所述至少一凸塊510移動。當形變部122碰觸到所述至少一凸塊510，所述至少一凸塊510會沿垂直方向D2施予形變部122一正向力，由於吸附部124會與形變部122一併上提，從而促使可撓性基板12與承載基板10分離。

請參照圖7，可撓性基板剝離裝置600相似於圖6的可撓性基板剝離裝置500。兩者的主要差異在於：在可撓性基板剝離裝置600中，所述至少一凸塊510凸出於形變部122與吸附部124接觸的表面(即形變部122的下表面SB)且位於吸附部124的外側。在使可撓性基板剝離裝置600下移(朝承載基板10移動)的過程中，當所述至少一凸塊510碰觸到承載真空載台20的承載面或地面時，所述至少一凸塊510會沿垂直方向D2施予形變部122一正向力，由於吸附部124會與形變部122一併上提，從而促使可撓性基板12與承載基板10分離。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧承載基板
12‧‧‧可撓性基板
20‧‧‧真空載台
30‧‧‧輔助薄膜
40‧‧‧外部線路
100、200、300、400、500、600‧‧‧可撓性基板剝離裝置
110‧‧‧氣體連通管路
120‧‧‧連接組件
122、122’、122’’‧‧‧形變部
124‧‧‧吸附部
130‧‧‧高度調整裝置
510‧‧‧凸塊
1221‧‧‧第一密封件
1222‧‧‧第一支撐板
1223‧‧‧第二支撐板
1224‧‧‧第一多孔性材料
1241‧‧‧第二多孔性材料
1242‧‧‧第二密封件
1225‧‧‧容納件
1226‧‧‧硬度調整材料
1227‧‧‧第一介質
1228‧‧‧第二介質
D、D’‧‧‧距離
D1‧‧‧水平方向
D2‧‧‧垂直方向
H1、H2‧‧‧孔洞
H1241、H1242‧‧‧厚度
R‧‧‧空間
S122、S124、S1221、S1242‧‧‧外壁
S1121’‧‧‧內壁
SB‧‧‧下表面
T1‧‧‧第一通孔
T2‧‧‧第二通孔
W‧‧‧寬度

圖1是依照本發明的第一實施例的一種可撓性基板剝離裝置的剖面示意圖。圖2A至圖2B是圖1的可撓性基板剝離裝置取下可撓性基板的流程示意圖。圖3至圖7分別是依照本發明的第二實施例至第六實施例的可撓性基板剝離裝置的剖面示意圖。

100‧‧‧可撓性基板剝離裝置

110‧‧‧氣體連通管路

120‧‧‧連接組件

122‧‧‧形變部

124‧‧‧吸附部

130‧‧‧高度調整裝置

1221‧‧‧第一密封件

1222‧‧‧第一支撐板

1223‧‧‧第二支撐板

1224‧‧‧第一多孔性材料

1241‧‧‧第二多孔性材料

1242‧‧‧第二密封件

D‧‧‧距離

D1‧‧‧水平方向

D2‧‧‧垂直方向

H1、H2‧‧‧孔洞

H1241、H1242‧‧‧厚度

R‧‧‧空間

S122、S124、S1221、S1242‧‧‧外壁

S1121’‧‧‧內壁

SB‧‧‧下表面

T1‧‧‧第一通孔

T2‧‧‧第二通孔

W‧‧‧寬度

Claims

一種可撓性基板剝離裝置，包括：至少一氣體連通管路；以及一連接組件，包括一形變部以及一吸附部，其中該至少一氣體連通管路連接該形變部，且該形變部位於該至少一氣體連通管路與該吸附部之間，該吸附部適於吸附一可撓性基板，且該吸附部的外壁由該形變部的外壁內縮一距離。
如申請專利範圍第1項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該形變部包括一第一密封件位於該形變部的側邊，該第一密封件與該吸附部結構上分離，且該距離大於或等於該第一密封件的寬度。
如申請專利範圍第2項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該第一密封件在一參考平面上的截線包括直線、曲線或多折線。
如申請專利範圍第2項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該形變部還包括一第一支撐板以及一第二支撐板，該第二支撐板位於該第一支撐板與該吸附部之間，且該第一支撐板、該第二支撐板以及該第一密封件圍設出一空間，該第一支撐板具有至少一第一通孔，該至少一第一通孔連接該空間與該至少一氣體連通管路，該第二支撐板具有至少一第二通孔，該至少一第二通孔連接該空間與該吸附部。
如申請專利範圍第4項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該空間填入一第一多孔性材料或氣體。
如申請專利範圍第5項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該形變部還包括一容納件以及一硬度調整材料，該容納件配置於該空間中，該硬度調整材料配置於該容納件中。
如申請專利範圍第6項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該硬度調整材料包括液晶、氣體或水。
如申請專利範圍第4項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該形變部還包括一第一介質以及一第二介質，該第一介質以及該第二介質填入空間，且該第二介質環繞該第一介質，其中該第二介質的硬度低於該第一介質的硬度。
如申請專利範圍第4項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該吸附部包括一第二多孔性材料以及一第二密封件，該至少一第二通孔連接該空間與該第二多孔性材料，該第二密封件配置在該第二多孔性材料的側邊，且該吸附部的外壁即為該第二密封件的外壁。
如申請專利範圍第9項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該第二多孔性材料包括多個孔洞，各該孔洞的尺寸小於或等於30微米。
如申請專利範圍第9項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該第二密封件的厚度大於該第二多孔性材料的厚度。
如申請專利範圍第11項所述的可撓性基板剝離裝置，其中該第二密封件與該第二多孔性材料的厚度差小於或等於300微米。
如申請專利範圍第1項所述的可撓性基板剝離裝置，更包括：至少一凸塊，位於該吸附部的外側以及該形變部的下方，且該至少一凸塊與該形變部保持一距離。
如申請專利範圍第1項所述的可撓性基板剝離裝置，更包括：至少一凸塊，凸出於該形變部與該吸附部接觸的表面且位於該吸附部的外側。