TW201821287A

TW201821287A - 剝離可撓性基板的方法

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Publication number: TW201821287A
Application number: TW105141106A
Authority: TW
Inventors: 吳政哲
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: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-06-16
Also published as: CN108608719A; TWI594888B

Abstract

一種剝離可撓性基板的方法，其包括以下步驟。使可撓性基板剝離裝置與可撓性基板接觸。至少一次抽取可撓性基板剝離裝置中的氣體。若總抽氣量達到最大抽氣量後仍無法將可撓性基板剝離，則至少一次下壓可撓性基板剝離裝置，且等待一預設時間看是否能將可撓性基板剝離。若可撓性基板剝離裝置的總下壓量達到最大下壓量，且直至預設時間仍無法將可撓性基板剝離，則升起可撓性基板剝離裝置。

Description

剝離可撓性基板的方法

本發明是有關於一種處理基板的方法，且特別是有關於一種剝離可撓性基板的方法。

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。目前剝離可撓性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表面、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，以產生吸附力。吸附力須能夠對抗可撓性基板的離型力，以將可撓性基板從承載基板取下。可撓性基板上的元件結構越密集或是元件搭載的材料挺性越強，則離型力越強。在元件的區域密度存在差異的情況下，可撓性基板的離型力會存在局部差異。

以可撓性顯示面板為例，可撓性顯示面板的接合區為周邊走線匯集的區域，因此具有較大的離型力。在剝離可撓性顯示面板的過程中，接合區需要較大的吸附力才能被剝離。若從可撓性顯示面板中遠離接合區的一側開始剝離，則到接合區時，可能因吸附力不足而產生可撓性顯示面板與承載基板無法分離的情況。若採用大於可撓性顯示面板的最大離型力的吸附力去吸附整個基板，可能導致過度拉提可撓性顯示面板中離型力較弱的區域，而對所述區域中的元件造成損傷。鑑於上述，可撓性基板剝離裝置的吸附力需要能夠因應不同的離型力而改變，以在剝離可撓性基板的同時，保持可撓性基板上的元件的完整性。

本發明提供一種剝離可撓性基板的方法，其可因應離型力的差異調整可撓性基板剝離裝置的吸附力。本發明的一種剝離可撓性基板的方法，其包括：步驟A，使可撓性基板剝離裝置與可撓性基板接觸；步驟B，抽取可撓性基板剝離裝置中的氣體；步驟C，判斷可撓性基板剝離裝置的形變部的形變量是否達到預設形變量，若達到預設形變量，則執行步驟D，若未達到預設形變量，則執行步驟E；步驟D，升起可撓性基板剝離裝置；步驟E，判斷總抽氣量是否達到最大抽氣量，若未達到最大抽氣量，則依序執行步驟B與步驟C，若達到最大抽氣量，則依序執行步驟F與步驟G；步驟F，下壓可撓性基板剝離裝置；步驟G，判斷可撓性基板剝離裝置的形變部的形變量是否達到預設形變量，若達到預設形變量，則執行步驟D，若未達到預設形變量，則執行步驟H；步驟H，在預設時間內，判斷可撓性基板剝離裝置的形變部的形變量是否達到預設形變量，若達到預設形變量，則執行步驟D，若未達到預設形變量，則執行步驟I；步驟I，判斷可撓性基板剝離裝置的總下壓量是否達到最大下壓量，若未達到最大下壓量，則依序執行步驟F與步驟G，若達到最大下壓量，則執行步驟J；以及步驟J，升起可撓性基板剝離裝置。

基於上述，本發明的剝離可撓性基板的方法依據形變部的形變量判斷吸附力是否足以對抗基板的離型力。在形變量達到預設形變量時，代表基板已被剝離。相反地，在形變量無法達到預設形變量時，代表吸附力不足，則可藉由抽取可撓性基板剝離裝置中更多的氣體來提升吸附力。由於本發明的剝離可撓性基板的方法可因應離型力的差異調整可撓性基板剝離裝置的吸附力，因此可解決因吸附力不足而延宕製程時間或是可撓性基板無法剝離等情形，且可避免因採用過大的吸附力去吸附整個可撓性基板致使元件損傷的情況。

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1A及圖1B分別是依照本發明的實施例的剝離可撓性基板的方法的流程示意圖。圖2及圖3分別是應用圖1A或圖1B的剝離可撓性基板的方法的基板剝離系統的剖面示意圖，用以表示高度計(gap sensor)與可撓性基板剝離裝置的相對配置關係。然而，本發明的剝離可撓性基板的方法不限於應用在圖2及圖3所繪示的可撓性基板剝離系統中。

請先參照圖2，可撓性基板剝離系統10適於剝離可撓性基板SUB，且可撓性基板剝離系統10可包括可撓性基板剝離裝置12、承載基板14、真空載台16以及至少一高度計18。

可撓性基板SUB配置在承載基板14上。承載基板14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14配置在真空載台16上，以利用真空載台16提供合適的固定。

可撓性基板剝離裝置12位於可撓性基板SUB上，且可撓性基板剝離裝置12可包括至少一氣體連通管路120、連接組件122以及高度調整裝置124。所述至少一氣體連通管路120的一端與連接組件122連接，且所述至少一氣體連通管路120的另一端可與氣體源連接，以提供氣體至連接組件122。或者，所述至少一氣體連通管路120的另一端可與抽氣設備連接，以將連接組件122中的氣體排出。

連接組件122包括形變部DP以及吸附部AP。所述至少一氣體連通管路120連接形變部DP，且形變部DP位於所述至少一氣體連通管路120與吸附部AP之間。吸附部AP適於吸附可撓性基板SUB。

詳細而言，形變部DP可包括第一密封件1221、第一支撐板1222以及第二支撐板1223。第二支撐板1223位於第一支撐板1222與吸附部AP之間。第一密封件1221連接第一支撐板1222以及第二支撐板1223，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DP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，且空間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。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。此外，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)。

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120、空間R以及吸附部AP中的氣體流通。進一步而言，第一支撐板1222具有對應所述至少一氣體連通管路120設置的至少一第一通孔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120。第二支撐板1223具有至少一第二通孔T2，且所述至少一第二通孔T2連接空間R與吸附部AP。

吸附部AP配置在第二支撐板1223的下表面SB上且包括第二多孔性材料1225以及第二密封件1226。第二多孔性材料1225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1225。舉例而言，第二多孔性材料1225可包括海綿、泡棉或乳膠等，但不以此為限。第二多孔性材料1225的孔洞H2的平均尺寸小於第一多孔性材料1224的孔洞H1的平均尺寸，使吸附部AP具有較佳的挺性，而不易變形。第二密封件1226配置在第二多孔性材料1225的側邊。第二密封件1226的材質例如採用氣密式材質。舉例而言，第二密封件1226的材質可包括橡膠、矽膠、PU材或PE膜等，但不以此為限。

高度調整裝置124固定在連接組件122的一側，以調整連接組件122的高度。進一步而言，高度調整裝置124配置在第一支撐板1222上，且所述至少一氣體連通管路120例如貫穿高度調整裝置124而與第一支撐板1222連接。

所述至少一高度計18例如是非接觸式高度計，如光學式高度計，但不以此為限。高度計18配置在形變部DP下方。高度計18適於朝形變部DP射出光束L，且適於接收被形變部DP反射的光束L’。在第一密封件1221的材質採用反光材質，而第二支撐板1223的材質採用透明材質的情況下，形變部DP射出的光束L在穿過第二支撐板1223後，會被第一密封件1221反射，被反射的光束L’在穿過第二支撐板1223後，會被高度計18接收。當形變部DP因內外壓力差而導致空間R被壓縮，第二支撐板1223會朝第一支撐板1222靠近，導致第一密封件1221與高度計18之間的縱向距離H增加，從而延遲高度計18接收到光束L’的時間。換句話說，從高度計18接收到光束L’的時間延遲量可推得縱向距離H的變異量。由於縱向距離H的變異量正比於形變部DP的形變量，因此依據高度計18接收到光束L’的時間延遲量，便可推得形變部DP的形變量。或者，當下壓可撓性基板剝離裝置12時，第一密封件1221與高度計18之間的縱向距離H減少，從而縮減高度計18接收到光束L’的時間。因此亦可從高度計18接收到光束L’的時間縮減量推得可撓性基板剝離裝置12的下壓量。

應說明的是，所述至少一高度計18不限於非接觸式高度計，且所述至少一高度計18與可撓性基板剝離裝置12的相對配置關係並不限於圖2所繪示者。如圖3的基板剝離系統20所示，所述至少一高度計28也可以是接觸式高度計，且所述至少一高度計28可貫穿高度調整裝置124而內嵌於形變部DP中。所述至少一高度計28可具有高度感側元件GSE以及連接高度感側元件GSE的導線CW。高度感側元件GSE可位於第一支撐板1222與第二支撐板1223之間。當形變部DP因內外壓力差而導致空間R被壓縮，使得第二支撐板1223朝第一支撐板1222靠近時，高度感側元件GSE會依據形變部DP的形變量而對應產生訊號，且訊號經由導線CW輸出自外部電路，進行分析處理。

為方便說明，以下藉由圖1A搭配圖2說明剝離可撓性基板的方法。請參照圖1A及圖2，剝離可撓性基板的方法可包括以下步驟。首先，執行步驟A，使可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB接觸。使可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB接觸的方法可藉由高度調整裝置124調整連接組件122的高度，使吸附部AP與可撓性基板SUB接觸。

其次，執行步驟B，抽取可撓性基板剝離裝置12中的氣體。抽取量為定值，且在第一次抽取氣體後，可撓性基板剝離裝置12中的氣壓設計為能夠剝離可撓性基板SUB的離型力較弱的區域的氣壓。進一步而言，可依據可撓性基板SUB本身的材質或可撓性基板SUB上的元件佈局等因素去設定抽取的氣體量。

在抽氣的過程中，吸附部AP中的氣體會自第二通孔T2排出，使得吸附部AP中的氣壓低於外部壓力(如一大氣壓)，而將可撓性基板SUB吸附。持續抽氣後，形變部DP的空間R因內外壓力差而被壓縮，致使第二支撐板1223朝第一支撐板1222靠近。在空間R被壓縮的情況下，會產生將可撓性基板SUB向上提起的吸附力。若吸附力大於可撓性基板SUB的離型力，則可剝離可撓性基板SUB。相反地，若吸附力小於離型力，則無法剝離可撓性基板SUB。

為了確認可撓性基板SUB是否被剝離，可設定一預設形變量。舉例而言，預設形變量落在1mm至6mm的範圍內。在形變量達到預設形變量時，代表可撓性基板SUB已被剝離。相反地，在形變量無法達到預設形變量時，代表吸附力不足，則需再次抽取可撓性基板剝離裝置12中的氣體來提升吸附力。

在步驟B之後，可接續步驟C，判斷可撓性基板剝離裝置12的形變部DP的形變量是否達到預設形變量，若達到預設形變量，則執行步驟D，若未達到預設形變量，則執行步驟E。獲得形變部DP的形變量的方法可參照圖2及圖3中高度計18、28的說明，於此不再贅述。

在步驟C中，形變量若達到預設形變量，則可利用高度調整裝置124升起可撓性基板剝離裝置12(步驟D)，以利取下可撓性基板SUB。在本實施例中，從可撓性基板剝離裝置12取下可撓性基板SUB之前，可先以未繪示的輔助薄膜貼附可撓性基板SUB(步驟K)。輔助薄膜可進一步貼附可撓性基板剝離裝置12，且反摺到可撓性基板剝離裝置12的背面(可撓性基板剝離裝置12背對可撓性基板SUB的表面)以方便後續拿取以及剝離。輔助薄膜的材質可以是有黏性的塑膠薄膜，如膠帶，但不以此為限。

接著，執行步驟L，使可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB分離。使可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB分離的方法可包括關閉抽氣系統。在一實施例中，可撓性基板剝離裝置12可進一步包括未繪示的離子氣提供源。離子氣提供源與所述至少一氣體連通管路120連接。在分離可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB時，可使離子氣提供源提供離子氣，以去除靜電吸附與粉塵。

在步驟L之後，且在移除輔助薄膜之前，可先使可撓性基板SUB與未繪示的外部線路(如可撓式線路板)接合，再分離輔助薄膜與可撓性基板SUB。在可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB分離時，可撓性基板SUB容易因應力釋放而拉伸或擠壓，造成可撓性基板SUB上的元件變形(如形狀或位置改變)或損傷。因此，藉由先貼附輔助薄膜，再分離可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB，且先接合外部線路再剝離輔助薄膜，可避免應力預先釋放，從而可改善可撓性基板SUB上的元件因變形而無法與外部線路接合的情形。

在步驟C中，形變量若未達到預設形變量，則判斷總抽氣量是否達到最大抽氣量(步驟E)，若未達到最大抽氣量，則可回到步驟B(抽氣步驟)，以提升可撓性基板剝離裝置12的吸附力，再藉由步驟C去判斷可撓性基板SUB是否被剝離。若達到最大抽氣量仍無法將可撓性基板SUB剝離，則先下壓可撓性基板剝離裝置12(步驟F)，以增加可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB的氣密性。

接著，判斷可撓性基板剝離裝置12的形變部DP的形變量是否達到預設形變量(步驟G)，若達到預設形變量，則執行步驟D，若未達到預設形變量(代表仍無法將可撓性基板SUB剝離)，則在預設時間內，判斷可撓性基板剝離裝置12的形變部DP的形變量是否達到預設形變量(步驟H)。若達到預設形變量，則執行步驟D，若未達到預設形變量，則判斷可撓性基板剝離裝置12的總下壓量是否達到最大下壓量(步驟I)。若未達到最大下壓量，則依序執行步驟F與步驟G，若達到最大下壓量，則升起可撓性基板剝離裝置12(步驟J)。

進一步而言，在存在漏氣或其他設備問題的情況下，即使重覆多次下壓步驟，也可能無法將可撓性基板SUB剝離。因此可設定停損點(預設時間)，在預設時間內，若無法將可撓性基板SUB剝離(無法達到預設形變量)，則可進行多次下壓步驟(步驟F)與判定步驟(步驟G)。另一方面，當製程時間達到預設時間時，形變量若仍未達到預設形變量，則升起可撓性基板剝離裝置12(步驟J)，以利檢查是否為漏氣或其他設備問題。在步驟J中，升起可撓性基板剝離裝置12的方法可以參照步驟D，於此不再贅述。所述預設時間設定為最長等待時間，其是從可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB接觸起算。預設時間可依據可撓性基板SUB的挺性、尺寸等參數而調整。舉例而言，預設時間是從可撓性基板剝離裝置12與可撓性基板SUB接觸起算30秒內，但不以此為限。

依據不同的需求，剝離可撓性基板的方法可進一步包括其他步驟或是移除圖1A中的部分步驟。舉例而言，在執行步驟A之前，可預先使可撓性基板SUB邊緣的一部分與承載基板14分離，來降低剝離可撓性基板SUB所需的吸附力。如此一來，可降低剝離可撓性基板SUB所需抽取的氣體量，從而降低空間R被壓縮的厚度。使可撓性基板SUB邊緣的一部分與承載基板14分離的方法可包括吹氣式預處理。例如利用風刀(未繪示)對可撓性基板SUB邊緣的一部分吹氣，但不以此為限。

又如圖1B所示，若總抽氣量達到最大抽氣量仍無法將可撓性基板SUB剝離(步驟E)，則在下壓可撓性基板剝離裝置12(步驟F)之前，可先回復可撓性基板剝離裝置12中的氣壓(步驟M)。如此，對於可撓性基板SUB上的元件保護較佳。所述回復可撓性基板剝離裝置12中的氣壓，例如是使可撓性基板剝離裝置12中的氣壓回到常壓，如一大氣壓，但不以此為限。

在下壓可撓性基板剝離裝置12(步驟F)之後，可接續抽取可撓性基板剝離裝置12中的氣體(步驟N)，以將可撓性基板SUB剝離。若抽氣(步驟N)後仍無法將可撓性基板SUB剝離，則判斷總抽氣量是否達到最大抽氣量(步驟O)，若未達到最大抽氣量，則可重複上述抽氣步驟(步驟N)與判斷步驟(步驟G)。若達到最大抽氣量，則執行步驟H(看預設時間內可撓性基板SUB是否可被剝離)。若等待預設時間之後仍無法將可撓性基板SUB剝離，則判斷可撓性基板剝離裝置12的總下壓量是否達到最大下壓量(步驟I)。若未達到最大下壓量，則可先執行步驟M(復壓)，再依序執行步驟F(再次下壓可撓性基板剝離裝置12)、步驟N(抽氣)與步驟G(判斷可撓性基板SUB是否被剝離)。若達到最大下壓量，則升起可撓性基板剝離裝置12(步驟J)。

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、20‧‧‧可撓性基板剝離系統

12‧‧‧可撓性基板剝離裝置

14‧‧‧承載基板

16‧‧‧真空載台

18、28‧‧‧高度計

120‧‧‧氣體連通管路

122‧‧‧連接組件

124‧‧‧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

1225‧‧‧第二多孔性材料

1226‧‧‧第二密封件

A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O‧‧‧步驟

AP‧‧‧吸附部

CW‧‧‧導線

DP‧‧‧形變部

GSE‧‧‧高度感側元件

H‧‧‧縱向距離

H1、H2‧‧‧孔洞

L、L’‧‧‧光束

R‧‧‧空間

SB‧‧‧下表面

SUB‧‧‧可撓性基板

T1‧‧‧第一通孔

T2‧‧‧第二通孔

圖1A及圖1B分別是依照本發明的實施例的剝離可撓性基板的方法的流程示意圖。圖2及圖3分別是應用圖1A或圖1B的剝離可撓性基板的方法的基板剝離系統的剖面示意圖。

Claims

一種剝離可撓性基板的方法，包括：步驟A，使一可撓性基板剝離裝置與該可撓性基板接觸；步驟B，抽取該可撓性基板剝離裝置中的氣體；步驟C，判斷該可撓性基板剝離裝置的一形變部的形變量是否達到一預設形變量，若達到該預設形變量，則執行步驟D，若未達到該預設形變量，則執行步驟E；步驟D，升起該可撓性基板剝離裝置；步驟E，判斷總抽氣量是否達到一最大抽氣量，若未達到該最大抽氣量，則依序執行步驟B與步驟C，若達到該最大抽氣量，則依序執行步驟F與步驟G；步驟F，下壓該可撓性基板剝離裝置；步驟G，判斷該可撓性基板剝離裝置的該形變部的形變量是否達到該預設形變量，若達到該預設形變量，則執行步驟D，若未達到該預設形變量，則執行步驟H；步驟H，在一預設時間內，判斷該可撓性基板剝離裝置的該形變部的形變量是否達到該預設形變量，若達到該預設形變量，則執行步驟D，若未達到該預設形變量，則執行步驟I；步驟I，判斷該可撓性基板剝離裝置的總下壓量是否達到一最大下壓量，若未達到該最大下壓量，則依序執行步驟F與步驟G，若達到該最大下壓量，則執行步驟J；以及步驟J，升起該可撓性基板剝離裝置。
如申請專利範圍第1項所述的剝離可撓性基板的方法，其中該預設形變量落在1mm至6mm的範圍內。
如申請專利範圍第1項所述的剝離可撓性基板的方法，其中該預設時間是從該可撓性基板剝離裝置與該可撓性基板接觸起算30秒內。
如申請專利範圍第1項所述的剝離可撓性基板的方法，其中在執行步驟D之後更包括：步驟K，以一輔助薄膜貼附該可撓性基板；以及步驟L，使該可撓性基板剝離裝置與該可撓性基板分離。
如申請專利範圍第4項所述的剝離可撓性基板的方法，其中在步驟L中，使該可撓性基板剝離裝置與該可撓性基板分離的方法包括：關閉一抽氣系統。
如申請專利範圍第5項所述的剝離可撓性基板的方法，其中在步驟L中，使該可撓性基板剝離裝置與該可撓性基板分離的方法更包括：提供離子氣至該可撓性基板剝離裝置。
如申請專利範圍第1項所述的剝離可撓性基板的方法，其中在執行步驟A之前更包括：預先使該可撓性基板邊緣的一部分與一承載基板分離。
如申請專利範圍第7項所述的剝離可撓性基板的方法，其中使該基板邊緣的該部分與該承載基板分離的方法包括吹氣式預處理。
如申請專利範圍第1項所述的剝離可撓性基板的方法，其中在執行步驟E之後且在執行步驟F之前更包括：步驟M，回復該可撓性基板剝離裝置中的氣壓，在執行步驟F之後且在執行步驟G之前更包括：步驟N，抽取該可撓性基板剝離裝置中的氣體，在執行步驟G之後且在執行步驟H之前更包括：步驟O，判斷總抽氣量是否達到該最大抽氣量，若未達到該最大抽氣量，則依序執行步驟N與步驟G，若達到該最大抽氣量，則執行步驟H，在步驟I中，若總下壓量未達到該最大下壓量，則先執行步驟M，再依序執行步驟F、步驟N與步驟G。