TW202007464A

TW202007464A - 切割多層基板之方法以及切割裝置

Info

Publication number: TW202007464A
Application number: TW108116707A
Authority: TW
Inventors: 上野勉
Original assignee: 日商三星鑽石工業股份有限公司
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-02-16
Also published as: KR20200013578A; CN110774340A; JP2020019070A

Abstract

在具有使用雷射照射之接著層之多層基板之切割中，抑制藉由雷射照射所產生之熱而熔化之接著層，噴出到外部。切割由第1PET層L2、PI層L1、第2PET層L3、第1接著層L4及第2接著層L5所構成之軟性OLED（多層基板）之方法，係包括第1雷射切割步驟、第2雷射切割步驟及輪體切割步驟。在第1雷射切割步驟中，藉雷射光L之照射，在第1PET層L2及第1接著層L4形成第1凹槽G1。在第2雷射切割步驟中，於第1雷射切割步驟之後，藉雷射光L之照射，對應第1凹槽G1，以在第2PET層L3及第2接著層L5形成第2凹槽G2。在輪體切割步驟中，一邊使劃片輪SW通過第1凹槽G1或第2凹槽G2，一邊在PI層L1形成切割線SL。

Description

切割多層基板之方法以及切割裝置

本發明係關於一種軟性OLED（有機LED）等之多層基板之切割方法及裝置。

切割如OLED基板之多層基板之方法，先前眾所周知有一種自一邊之面，照射雷射光，以沿著期望之線形成切割線之方法（例如參照專利文獻1）。在上述多層基板中，很多係於各層，使用不同材料。在此情形下，必須在多層基板之各層，使用不同光源以形成切割線，切割多層基板之裝置構造變得複雜。又，當如OLED基板，在多層基板中之一個樹脂層，形成有電子迴路時，當以雷射光切割該樹脂層時，樹脂層有時會碳化。當由樹脂層之碳化所形成之石墨，綿延在配線間以延伸時，具有導電性之石墨係有時使電子迴路短路。

在此，於多層基板之切割中，考慮到針對一部份之層（尤其，形成有電子迴路之層），使用劃片輪以形成切割線之方法。例如在具有形成有發光層之聚醯亞胺（PI）層、及於聚醯亞胺層之兩表面，藉接著層而接著有聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）層之構造之OLED中，藉照射雷射光以去除一邊之PET層與接著層，以形成凹槽，在該凹槽通過劃片輪，以在PI層形成切割線。 [專利文獻]

［專利文獻1］日本特開2018-15784號公報

在上述之先前之切割方法中，於被設於PI層的兩表面之PET層之一者形成凹槽，通過劃片輪到該凹槽，以在PI層形成切割線後，更在另一者之PET層形成凹槽。因此，當在另一者之PET層形成凹槽時，因為由照射雷射所產生之熱而接著層熔化，熔化之接著層（接著劑）有時噴出到外部。

雖然多層基板係在被載置於加工桌台後之狀態下被切割，但是，當接著劑熔化以噴出到外部時，噴出之接著劑係會附著在加工桌台的表面。當接著劑附著在加工桌台的表面時，該接著劑更附著在多層基板而污染其表面及／或在加工桌台上，多層基板係以非水平之狀態被載置，而變得無法適切切割多層基板。

又，為了抑制由噴出接著劑到外部所造成之加工桌台污染，在先前之切割方法中，係例如使加工桌台的對應多層基板之切割部分之部分凹陷等，對於加工桌台之構造，需要費一些工夫。

本發明之目的，係在切割使用雷射照射之具有接著層之OLED等之多層基板時，可抑制由雷射照射之熱所致之接著層噴出到外部之情事。

以下，用於解決課題之機構，係說明複數態樣。這些態樣係因應需要，可任意組合。本發明一觀點之切割軟性OLED等之多層基板之方法，係切割由第1PET層、PI層、第2PET層、第1接著層及第2接著層所構成之多層基板之方法。第1接著層係接著第1PET層在PI層。第2接著層係接著第2PET層在PI層。多層基板之切割方法，係包括以下步驟。 ◎藉雷射照射，在第1PET層及第1接著層形成第1凹槽之第1雷射切割步驟。 ◎在第1雷射切割步驟之後，藉雷射照射，對應第1凹槽，以在第2PET層及第2接著層形成第2凹槽之第2雷射切割步驟。 ◎在第2雷射切割步驟之後，一邊使輪體切割機構通過第1凹槽或第2凹槽，一邊在PI層形成切割部之輪體切割步驟。

在上述之切割方法中，係藉雷射照射，在第1PET層及第2接著層形成第1凹槽，在第2PET層及第2接著層形成第2凹槽後，藉輪體切割機構於PI層形成切割部。使第1凹槽或第2凹槽之一者在形成後，於PI層未形成切割部，所以，可抑制第1凹槽或第2凹槽之另一者，因為雷射照射而在形成中熔化之接著層，例如通過切割部而往外部噴出之情事。亦即，PI層係成為「蓋」，可抑制熔化之接著層往外部噴出之情事。

第1凹槽或第2凹槽之中，至少在輪體切割步驟，通過輪體切割機構之凹槽之開口角度也可以係在45～100度之範圍。藉此，通過輪體切割機構之第1凹槽或第2凹槽係發揮「導引」之功能，可抑制藉輪體切割機構所形成之切割部，較大地偏離原來之線。

第1凹槽或第2凹槽之中，至少在輪體切割步驟中，通過輪體切割機構之凹槽之寬度，也可以係在40～200μm之範圍。藉此，通過輪體切割機構之第1凹槽或第2凹槽係發揮「導引」之功能，可抑制藉輪體切割機構所形成之切割部，較大地偏移原來之線。

本發明另一觀點之多層基板之切割裝置，係切割由第1PET層、PI層、第2PET層、接著第1PET層到PI層之第1接著層、及接著第2PET層到PI層之第2接著層所構成之多層基板之裝置。切割裝置係包括雷射切割機構及輪體切割機構。雷射切割機構係藉雷射照射，在第1PET層及第1接著層形成第1凹槽，對應第1凹槽，以在第2PET層及第2接著層形成第2凹槽。輪體切割機構係在形成第1凹槽及第2凹槽後，一邊通過第1凹槽或第2凹槽，一邊在PI層形成切割部。

在上述之切割裝置中，係藉雷射切割機構，在第1PET層及第2接著層形成第1凹槽，在第2PET層及第2接著層形成第2凹槽後，藉輪體切割機構，在PI層形成切割部。在形成第1凹槽或第2凹槽之一者後，於PI層未形成有切割部，所以，可抑制雷射照射第1凹槽或第2凹槽之另一者，而在形成中熔化之接著層，例如通過切割部以噴出到外部之情事。亦即，PI層係成為「蓋」，可抑制熔化之接著層噴出到外部。 [發明效果]

當藉雷射照射，在多層基板的PET層形成凹槽時，可抑制藉由雷射照射所致之熱而熔化之接著層，噴出到外部。

1.第1實施形態（1）軟性OLED之構造以下，說明本發明一實施形態之多層基板之切割方法。在本實施形態中，做為切割之對象之多層基板之一例，係採用軟性OLED（以下，稱做OLED基板P1）。因此，最初使用圖1，說明OLED基板P1之構造。圖1係表示OLED基板之剖面構造之圖。如圖1所示，OLED基板P1係具有三層構造，其具有PI層L1、第1PET層L2及第2PET層L3。

PI層L1係聚醯亞胺（PI）製之基板，一邊之表面形成有OLED（有機LED）。具體說來，例如形成有發光層、用於控制由發光層所做之發光之驅動用元件（例如TFT（薄膜電晶體））及OLED之配線。

第1PET層L2及第2PET層L3係聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET）製之薄膜，保護形成於PI層L1的表面之OLED。第1PET層L2係藉第1接著層L4，被接著在PI層L1的一邊表面。第1接著層L4係例如藉壓克力系或聚氨酯系之接著劑所形成。另外，第2PET層L3係藉第2接著層L5，被接著在PI層L1的另一邊表面。第2接著層L5係例如藉壓克力系或聚氨酯系之接著劑所形成。

第1PET層L2或第2PET層L3之中，形成有插入劃片輪SW（後述）之凹槽之側之PET層，係OLED基板P1的內側，其相反側之PET層係成為OLED基板P1的發光面側。

（2）切割裝置接著，使用圖2，說明本實施形態之切割裝置1之構造。圖2係表示切割裝置之整體構造之圖。切割裝置1係使用雷射照射及劃片輪，用於切割具有上述構造之OLED基板P1之裝置。切割裝置1係包括雷射裝置3（雷射切割機構之一例）、劃片輪切割裝置5、機械驅動系7及控制部9。

雷射裝置3係用於照射雷射光L到OLED基板P1之裝置。雷射裝置3係具有：雷射發振裝置，輸出雷射光L；以及傳送光學系，傳送該雷射光L到後述之機械驅動系7（皆未圖示）。傳送光學系雖然未圖示，但是，其係例如集光透鏡、複數反射鏡、稜鏡及擴束器等。又，傳送光學系係具有例如用於使組入有雷射發振裝置及其他光學系之雷射照射頭（未圖示）在X軸方向移動之X軸方向移動機構（未圖示）。雷射裝置3的雷射發振裝置係例如CO₂ 雷射。

劃片輪切割裝置5係轉動劃片輪SW（輪體切割機構之一例），以切割基板之裝置。在本實施形態中，劃片輪切割裝置5係用於在OLED基板P1的PI層L1，形成切割線（切割部之一例）。劃片輪SW係外周部分形成為V字形之圓板狀構件。劃片輪SW的上述外周部分，係成為在PI層L1形成切割線之刃體。劃片輪SW係例如直徑為5～15mm，V字形刀尖之頂角為20～50°。

機械驅動系7係具有床體11、載置有OLED基板P1之加工桌台13、及使加工桌台13相對於床體11而言，在水平方向上移動之移動裝置15。移動裝置15係具有導軌、移動桌台及馬達等之眾所周知之機構。

控制部9係具有處理器（例如CPU）、記憶裝置（例如RＯM、RAM、HDD、SSD等）、及各種介面（例如A/D轉換器、D/A轉換器、通訊介面等）之電腦系統。控制部9係執行保存在記憶部（對應記憶裝置的記憶領域的一部分或全部）之程式，藉此，進行各種控制動作。控制部9雖然也可以以單一之處理器構成，但是，也可以由為了各控制而獨立之複數處理器所構成。

雖然未圖示，在控制部9連接有檢出OLED基板P1之大小、形狀及位置之偵知器、用於檢出各裝置之狀態之偵知器及開關、及資訊輸入裝置。在此實施形態中，控制部9係可控制雷射裝置3。又，控制部9係可控制劃片輪切割裝置5。而且，控制部9係可控制移動裝置15。

（3）OLED基板之切割方法使用圖3，說明由雷射光L及劃片輪SW所做之OLED基板P1之切割動作。圖3係概示OLED基板之切割動作之圖。首先，如圖3（a）所示，使OLED基板P1的第1PET層L2在上，配置到加工桌台13上。之後，雷射裝置3係朝向第1PET層L2，照射雷射光L。一邊照射雷射光L，一邊移動雷射裝置3及／或OLED基板P1，以使雷射光L沿著期望之線照射。藉此，照射過雷射光L之處所之第1PET層L2及第1接著層L4係被去除，沿著該期望之線，形成有第1凹槽G1（第1雷射切割步驟）。

使第1凹槽G1形成在第1PET層L2及第1接著層L4後，如圖3（b）所示，翻轉OLED基板P1。藉此，使OLED基板P1的第2PET層L3朝上。而且，如圖3（c）所示，照射雷射光L到第2PET層L3的表面，使得對應第1凹槽G1。藉此，照射過雷射光L之處所之第2PET層L3及第2接著層L5係被去除，對應第1凹槽G1地形成有第2凹槽G2（第2雷射切割步驟）。此時，第1凹槽G1的形成痕跡係可自第2PET層L3側辨識，所以，沿著此第1凹槽G1的形成痕跡，照射雷射光L。藉此，可形成對應之切割線SL之（重複）第2凹槽G2。

在本實施形態中，係於第2雷射切割步驟中，當照射雷射光L到第2PET層L3及第2接著層L5時，使雷射光L的焦點儘量小，設定該焦點之位置在第2PET層L3的表面上。藉此，如圖3（c）所示，可形成開口角度θ及凹槽寬度W較小之第1凹槽G1。具體說來，係可形成例如開口角度θ在45°～100°之範圍，及／或凹槽寬度在40μm～200μm之範圍之第2凹槽G2。

而且，如圖4（a）所示，開口角度θ係被定義為由形成PET層的凹槽之兩個側壁所夾之角度。另外，如圖4（b）所示，凹槽寬度W係被定義為第1凹槽G1的邊緣間之距離。圖4係表示凹槽之開口角度及凹槽寬度之定義之圖。

又，藉調整雷射光L的焦點之位置（OLED基板P1之高度方向之位置），也可調整第1凹槽G1之開口角度θ及／或凹槽寬度W。

又，形成第2凹槽G2時之雷射光L之照射條件（焦點位置），係可與形成第1凹槽G1時之照射條件（焦點位置）相同，也可以不同。使形成第2凹槽G2時之雷射光L之照射條件，與形成第1凹槽G1時之照射條件相同，藉此，可形成與第1凹槽G1大概相同形狀（開口角度θ及凹槽寬度W係大概與第1凹槽G1相等）之第2凹槽G2。又，藉使雷射光L之照射條件為相同，無須在每次形成凹槽時，改變照射條件，所以，可提高OLED基板P1之切割效率。

回到圖3，在形成第2凹槽G2後，如圖3（d）所示，在第2凹槽G2內通過劃片輪SW，於施加既定負載，壓入劃片輪SW的刀尖到PI層L1後之狀態下，移動劃片輪切割裝置5及／或OLED基板P1，轉動劃片輪SW（輪體切割步驟）。自劃片輪SW施加在PI層L1之負載，係例如可使用0.15MPa～0.20MPa之負載。移動劃片輪切割裝置5及／或OLED基板P1，以一邊轉動劃片輪SW，一邊沿著第1凹槽G1移動，藉此，如圖3（d）所示，可在PI層L1沿著第1凹槽G1及第2凹槽G2，形成切割線SL。

如上所述，至少通過劃片輪SW之第2凹槽G2，係例如開口角度θ在45°～100°之範圍，及／或凹槽寬度在40μm～200μm之範圍。藉此，劃片輪SW所通過之第2凹槽G2係發揮做為「導引」之功能，可抑制由劃片輪SW所形成之切割線SL，較大地偏離本來之線。

當切割線SL被形成時，於OLED基板P1，在既定之線（例如OLED基板P1的切出線）上，第1凹槽G1、第2凹槽G2及切割線SL係重複被形成。結果，沿著該既定之線，OLED基板P1係被切割。

如此一來，在本實施形態之OLED基板P1之切割方法中，藉雷射光L之照射，於第1PET層L2及第1接著層L4形成第1凹槽G1，於第2PET層L3及第2接著層L5形成第2凹槽G2後，藉劃片輪SW而於PI層形成切割線SL。在形成第1凹槽G1或第2凹槽G2之一者後，於PI層未形成有切割線SL，所以，可抑制使第1凹槽G1或第2凹槽G2之另一者，由照射雷射光L而於形成中熔化之接著層（第1接著層L4、第2接著層L5），係例如通過切割線SL，以噴出到加工桌台13。亦即，PI層L1係成為「蓋」，可抑制熔化之接著層往加工桌台13噴出。

在上述之切割方法中，熔化之接著層（接著劑）不會噴出附著在加工桌台13。因此，可抑制因為接著劑附著在切割中之OLED基板P1及其他OLED基板P1，而因為附著之接著劑，OLED基板P1的發光面被污染，及／或因為加熱而碳化之接著劑附著在配線間，而配線間短路。結果，可提高OLED元件之材料利用率。

又，在上述之切割方法中，OLED基板P1之切割中之接著劑往加工桌台13之噴出係被抑制，所以在加工桌台13中，就無須對於對應OLED基板P1的切割部分之部分，進行凹入等之加工。

2.其他實施形態以上，雖然說明過本發明之一實施形態，但是，本發明並不侷限於上述實施形態，在不脫逸發明要旨之範圍內，可做種種變更。尤其，本專利說明書所述之複數實施形態及變形例，係因應需要，可任意組合。上述OLED基板P1之切割方法，也可適用於在OLED基板P1以外之由複數樹脂層所形成之多層基板。又，對於具有樹脂層以外之層（例如金屬層）之多層基板，也可適用上述切割方向。

使用劃片輪SW之PI層L1之切割，也可以係在形成第2凹槽G2後，再度翻轉OLED基板P1，以使第1凹槽G1朝上，一邊使劃片輪SW通過第1凹槽G1，一邊於PI層L1形成切割線SL。在此情形下，最好至少在通過劃片輪SW之第1凹槽G1中，開口角度θ係在45°～100°之範圍，及／或凹槽寬度係在40μm～200μm之範圍。藉此，通過有劃片輪SW之第1凹槽G1係發揮做為「導引」之功能，可抑制由劃片輪SW所形成之切割線SL，較大地偏離原來之線。

在上述中，OLED基板P1係具有三層（PI層L1、第1PET層L2及第2PET層L3），但是，對於具有兩層之基板、及具有超過四層之基板，也可以適用上述切割方法。

雷射裝置3、劃片輪切割裝置5及機械驅動系7之構造，並不侷限於藉上述實施形態所說明過之構造。 OLED基板P1之形狀，係並未特別侷限。 [產業上之利用可能性]

本發明係可廣泛適用於軟性OLED之切割。

1‧‧‧切割裝置 3‧‧‧雷射裝置 5‧‧‧劃片輪切割裝置 SW‧‧‧劃片輪 7‧‧‧機械驅動系 11‧‧‧床體 13‧‧‧加工桌台 15‧‧‧移動裝置 9‧‧‧控制部 L‧‧‧雷射光 P1‧‧‧OLED基板 L1‧‧‧PI層 L2‧‧‧第1PET層 L3‧‧‧第2PET層 L4‧‧‧第1接著層 L5‧‧‧第2接著層 G1‧‧‧第1凹槽 G2‧‧‧第2凹槽 SL‧‧‧切割線 W‧‧‧凹槽寬度 θ‧‧‧開口角度

〔圖1］係表示OLED基板的剖面構造之圖。〔圖2〕係表示切割裝置的整體構造之圖。〔圖3〕係概示OLED基板之切割動作之圖。〔圖4〕係表示開口角度與凹槽寬度之定義之圖。

13‧‧‧加工桌台

G1‧‧‧第1凹槽

G2‧‧‧第2凹槽

L‧‧‧雷射光

L1‧‧‧PI層

L2‧‧‧第1PET層

L3‧‧‧第2PET層

L4‧‧‧第1接著層

L5‧‧‧第2接著層

SL‧‧‧切割線

SW‧‧‧劃片輪

Claims

一種切割多層基板之方法，前述多層基板係由第1PET層、PI層、第2PET層、接著前述第1PET層到前述PI層之第1接著層、及接著前述第2PET層到前述PI層之第2接著層所構成，其特徵在於：其包括：第1雷射切割步驟，藉雷射照射前述第1PET層及前述第1接著層，形成第1凹槽；第2雷射切割步驟，在前述第1雷射切割步驟後，藉雷射照射，對應前述第1凹槽，以在前述第2PET層及前述第2接著層形成第2凹槽；以及輪體切割步驟，在前述第2雷射切割步驟後，使輪體切割機構一邊通過前述第1凹槽或前述第2凹槽，一邊在前述PI層形成切割部。
如申請專利範圍第1項所述之切割多層基板之方法，其中，前述第1凹槽或前述第2凹槽之中，至少在前述輪體切割步驟中，通過前述輪體切割機構之凹槽之開口角度係在45～100度之範圍。
如申請專利範圍第1項或第2項所述之切割多層基板之方法，其中，前述第1凹槽或前述第2凹槽之中，至少在前述輪體切割步驟中，通過前述輪體切割機構之凹槽之寬度係在40～200μm之範圍。
一種多層基板之切割裝置，前述多層基板係由第1PET層、PI層、第2PET層、接著前述第1PET層到前述PI層之第1接著層、及接著前述第2PET層到前述PI層之第2接著層所構成，其特徵在於：其包括：雷射切割機構，藉雷射照射，在前述第1PET層及前述第1接著層形成第1凹槽，對應前述第1凹槽，以在前述第2PET層及前述第2接著層形成第2凹槽；以及輪體切割機構，在形成前述第1凹槽及前述第2凹槽後，一邊通過前述第1凹槽或前述第2凹槽，一邊在前述PI層形成切割部。