TWI744517B - 可撓性元件之製造裝置及製造方法 - Google Patents

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TWI744517B TW107112748A TW107112748A TWI744517B TW I744517 B TWI744517 B TW I744517B TW 107112748 A TW107112748 A TW 107112748A TW 107112748 A TW107112748 A TW 107112748A TW I744517 B TWI744517 B TW I744517B
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Abstract

本發明提供一種無需使用刀具將層狀構造體自支撐基板剝離之步驟之可撓性元件製造裝置。
本發明之可撓性元件製造裝置具備：第1處理站3，其進行如下處理，即，使用雷射光將形成於支撐基板10之層狀構造體1切斷，分割為複數個元件部分15及殘餘部分16；第2處理站6，其進行如下處理，即，於利用第1處理站3將層狀構造體1處理之後，藉由對支撐基板10照射雷射光，而使層狀構造體1之可撓性膜11與支撐基板10之密接性降低；及夾盤單元100，其進行如下處理，即，於利用第2處理站6將層狀構造體1處理之後，藉由以於多孔質真空夾盤7吸附有層狀構造體1之狀態使支撐基板10與多孔質真空夾盤7離開，而將殘餘部分16與支撐基板10一起自複數個元件部分15分離。

Description

可撓性元件之製造裝置及製造方法
本發明係關於一種用以製造如有機電致發光元件般之可撓性元件之裝置及方法。
作為能夠彎曲之可撓性顯示元件，有機電致發光(以下，稱為有機EL(electroluminescence))元件於智慧型手機等電子機器中不斷被廣泛使用。例如，如日本專利特開2011-48374號公報中所記載般，於通常之有機EL元件之製造方法中，於硬質之支撐基板之一個主面上，形成可撓性膜，於該可撓性膜上形成包含下部電極、有機EL部及上部電極之元件層。形成元件層之後，以覆蓋元件層之方式使用接著劑貼附保護薄膜。通常，使用玻璃基板作為支撐基板，使用聚醯亞胺膜作為可撓性膜。
於支撐基板上，形成包含可撓性膜、元件層及保護薄膜之層狀構造體之後，自處於層狀構造體之相反側之支撐基板之主面側對可撓性膜照射雷射光。該步驟被稱為雷射剝離(LLO，laser lift-off)，藉由對可撓性膜照射雷射光，而支撐基板與可撓性膜之間之密接性降低，能夠將層狀構造體自支撐基板剝離。層狀構造體係以能夠對顯示元件進行多倒角之方式形成，於將層狀構造體自支撐基板剝離之後，進行自層狀構造體切取用作顯示元件之各個部分之步驟。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-48374號公報
於如上所述之有機EL元件之製造方法中，由於保護薄膜之緣部與支撐基板之主面利用接著劑接著，故而為了將層狀構造體自支撐基板剝離，需要於進行LLO之後使用刀具將保護薄膜之緣部自支撐基板剝離之步驟。因使用此種刀具，而有層狀構造體之可撓性膜產生龜裂，或產生微粒之情況。又，於如上所述之有機EL元件之製造方法中，存在如下情況：即便將保護薄膜自支撐基板剝離，亦會因於使刀具自支撐基板離開之後保護薄膜之緣部經由接著劑與支撐基板再附著，而導致無法將層狀構造體自支撐基板順利地剝離。
進而，於如上所述之有機EL元件之製造方法中，於層狀構造體之剝離步驟後，為了保護層狀構造體，而於自支撐基板剝離之層狀構造體之可撓性膜貼附第2保護薄膜。因此，於有機EL元件之製造方法中，期望省略此種第2保護薄膜相關之步驟。
另外，於習知之有機EL元件之製造方法中，有自支撐基板剝離之層狀構造體產生皺褶之情況。此種皺褶係導致最終製品之顯示元件之良率變差之原因。
本發明提供一種可解決上述問題之至少1個之可撓性元件之製造裝置及製造方法。
本發明之第1可撓性元件製造裝置係對形成於支撐基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，上述層狀構造體包含：可撓性膜，其以與上述支撐基板之一個主面密接之方式形成；元件層，其形成於上述可撓性膜上，用以對上述複數個可撓性元件賦予作為電子元件之功能；及保護薄膜，其經由接著劑以覆蓋上述元件層之方式貼附；上述保護薄膜之緣部係經由上述接著劑而附著於上述支撐基板之一個主面，該可撓性元件製造裝置具備：第1處理站，其進行如下處理，即，使用雷射光將上述層狀構造體切斷，將上述層狀構造體分割為與上述複數個可撓性元件分別對應之複數個元件部分、及殘餘部分；第2處理站，其進行如下處理，即，於利用上述第1處理站將上述層狀構造體處理之後，藉由自上述支撐基板之另一個主面側對上述可撓性膜照射雷射光，而使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低，或者，除了上述可撓性膜之緣部以外使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低；及夾盤單元，其進行如下處理，即，於利用上述第2處理站將上述層狀構造體處理之後，藉由以於具有由多孔質粒子形成之吸附體之多孔質真空夾盤吸附有上述層狀構造體之狀態下使上述支撐基板與上述多孔質真空夾盤離開，而將上述殘餘部分與上述支撐基板一起自上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分分離。
本發明之第1可撓性元件製造裝置可進而具備第3處理站，該第3處理站進行如下處理，即，於使用上述夾盤單元將上述層狀構造體處理之後，將薄膜貼附於上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分之各者。
本發明之第1可撓性元件製造裝置係對形成於支撐 基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，上述層狀構造體包含：可撓性膜，其以與上述支撐基板之一個主面密接之方式形成；元件層，其形成於上述可撓性膜上，用以對上述複數個可撓性元件賦予作為電子元件之功能；及保護薄膜，其經由接著劑以覆蓋上述元件層之方式貼附；上述保護薄膜之緣部係經由上述接著劑而附著於上述支撐基板之一個主面，該可撓性元件製造裝置具備：多孔質真空夾盤，其於將上述層狀構造體分割為與上述複數個可撓性元件分別對應之複數個元件部分、及殘餘部分之狀態下吸附上述層狀構造體；第1處理站，其進行如下處理，即，於上述多孔質真空夾盤吸附有上述層狀構造體之狀態下，藉由自上述支撐基板之另一個主面側對上述可撓性膜照射雷射光，而使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低，或者，除了上述可撓性膜之緣部以外使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低；及夾盤單元，其進行如下處理，即，於利用上述第1處理站將上述層狀構造體處理之後，藉由使上述支撐基板與上述多孔質真空夾盤離開，而將上述殘餘部分與上述支撐基板一起自上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分分離。
本發明之第1可撓性元件製造裝置可進而具備第2處理站，該第2處理站進行如下處理，即，於使用上述夾盤單元將上述層狀構造體處理之後，將薄膜貼附於上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分之各者。
本發明之第2可撓性元件製造裝置係對形成於支撐基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，其具備：1個或者複數個處理站，其等對上述層狀構造體進行處理；第1移 動輸送帶單元，其能夠載置具有由多孔質粒子形成之吸附體之多孔質真空夾盤，沿著第1移動路徑而移動自如地設置；及第2移動輸送帶單元，其能夠載置上述多孔質真空夾盤，沿著第2移動路徑而移動自如地設置；於上述第1移動輸送帶單元與上述第2移動輸送帶單元之間，以可進行上述多孔質真空夾盤之移動之方式構成，上述多孔質真空夾盤係於載置於上述第1移動輸送帶單元之狀態下，接收上述層狀構造體，上述多孔質真空夾盤係於保持有上述層狀構造體之狀態下自上述第1移動輸送帶單元移動至上述第2移動輸送帶單元，上述多孔質真空夾盤係於未保持上述層狀構造體之狀態下自上述第2移動輸送帶單元向上述第1移動輸送帶單元返回。
本發明之可撓性元件製造方法係對形成於支撐基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，上述層狀構造體包含：可撓性膜，其以與上述支撐基板之一個主面密接之方式形成；元件層，其形成於上述可撓性膜上，用以對上述複數個可撓性元件賦予作為電子元件之功能；及保護薄膜，其經由接著劑以覆蓋上述元件層之方式貼附；上述保護薄膜之緣部係經由上述接著劑而附著於上述支撐基板之一個主面，該可撓性元件之製造方法包含：第1步驟，其係使用雷射光將上述層狀構造體切斷，將上述層狀構造體分割為與上述複數個可撓性元件分別對應之複數個元件部分、及殘餘部分；第2步驟，其係於上述第1步驟後，藉由自上述支撐基板之另一個主面側對上述可撓性膜照射雷射光，而使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低，或者，除了上述可撓性膜之緣部以外使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低；及第3步驟，其係於上述第2步驟後，藉由以於具有由多孔質粒子形成之吸 附體之多孔質真空夾盤吸附上述層狀構造體之狀態使上述支撐基板與上述多孔質真空夾盤離開，而將上述殘餘部分與上述支撐基板一起自上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分分離。
本發明之可撓性元件製造方法可進而包含第4步驟，該第4步驟係於上述第3步驟後，將薄膜貼附於上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分之各者。
根據本發明之第1及第2可撓性元件製造裝置與本發明之可撓性元件製造方法，可無須進行使用刀具將保護薄膜之緣部自支撐基板剝離之步驟。
根據本發明之第1至第3可撓性元件製造裝置與本發明之可撓性元件製造方法，可排除將暫時性的保護薄膜貼附於層狀構造體之可撓性膜側之步驟，進而，不會產生因產生於自支撐基板剝離之層狀構造體之皺褶而導致最終製品之可撓性元件之良率變差之情況。
1‧‧‧層狀構造體
2‧‧‧保持單元
3‧‧‧半切站
4‧‧‧搬送單元
5‧‧‧第1移動機構
6‧‧‧LLO站
7‧‧‧多孔質真空夾盤平台
8‧‧‧第1移動輸送帶單元
9‧‧‧第2移動機構
10‧‧‧支撐基板
11‧‧‧可撓性膜
12‧‧‧元件層
13‧‧‧接著劑
14‧‧‧保護薄膜
15‧‧‧元件部分
16‧‧‧殘餘部分
17‧‧‧支援薄膜
18‧‧‧可撓性元件
21‧‧‧吸附夾盤
22‧‧‧支撐部
23‧‧‧升降引導部
24‧‧‧第1導軌
31‧‧‧雷射切斷器
32‧‧‧雷射頭
41‧‧‧基座部
42‧‧‧支柱部
43‧‧‧貫通孔
51‧‧‧滑塊部
52‧‧‧第2導軌
61‧‧‧射束頭
71‧‧‧吸附體
81‧‧‧第1輸送帶
82‧‧‧第1可動構件
91‧‧‧第3導軌
92‧‧‧第1滑塊
100‧‧‧第1夾盤單元
101‧‧‧第4導軌
102‧‧‧吸附墊
103‧‧‧夾盤頭
104‧‧‧第1臂部
110‧‧‧支撐基板回收站
120‧‧‧第2移動輸送帶單元
121‧‧‧第2輸送帶
122‧‧‧第2可動構件
130‧‧‧第3移動機構
131‧‧‧第5導軌
132‧‧‧第2滑塊
141‧‧‧第1中間輸送帶
142‧‧‧第2中間輸送帶
150‧‧‧支援薄膜貼附站
151‧‧‧堆疊器
152‧‧‧剝離機構
153‧‧‧貼附頭
154‧‧‧吸附頭
155‧‧‧吸附部
156‧‧‧按壓輥
157‧‧‧帶
158‧‧‧攝像裝置
160‧‧‧可撓性元件回收站
161‧‧‧回收平台
170‧‧‧第2夾盤單元
171‧‧‧第6導軌
172‧‧‧吸附夾盤
173‧‧‧第2臂部
R‧‧‧旋轉軸
圖1係表示本發明之一實施形態之可撓性元件製造裝置之概要之說明圖。
圖2係使用於可撓性元件之製造之層狀構造體及支撐基板之剖面圖。
圖3係表示半切步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖。
圖4係說明利用可撓性元件製造裝置執行之半切步驟之動作之 說明圖。
圖5係半切步驟後之層狀構造體之俯視圖。
圖6係半切步驟後之層狀構造體及支撐基板之剖面圖。
圖7係表示LLO步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖。
圖8係說明由可撓性元件製造裝置執行之LLO步驟之動作之說明圖。
圖9係表示LLO步驟中之層狀構造體及支撐基板之情況之剖面圖。
圖10係表示支撐基板回收步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖。
圖11(a)及圖11(b)係表示支撐基板回收步驟中之層狀構造體及支撐基板之情況之剖面圖。
圖12係說明由可撓性元件製造裝置執行之支撐基板回收步驟、支援薄膜貼附步驟、及可撓性元件取出步驟之動作之說明圖。
圖13係表示支援薄膜貼附步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖。
圖14係表示可撓性元件取出步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖。
以下，使用圖對本發明進行說明。圖1係表示本發明之一實施形態之可撓性元件製造裝置之概要的說明圖，圖2係表示於該可撓性元件製造裝置中使用於可撓性元件之製造之層狀構造體1及支撐基板10之剖面圖。
利用與圖1所示之可撓性元件製造裝置不同地設置之形成裝置(未圖示)，如圖2所示，於支撐基板10之一個主面上形成層狀構造體1。層狀構造體1係以具有能夠對由可撓性元件製造裝置製造之可撓性元件進行多倒角之構造及大小之方式形成。層狀構造體1包含：矩形之可撓性膜11，其以與矩形且硬質之支撐基板10之一個主面密接之方式形成；元件層12，其形成於可撓性膜11上，且具有用以實現可撓性元件作為電子元件之功能之構造；及矩形之保護薄膜14，其經由接著劑13以覆蓋元件層12之方式貼附。保護薄膜14之四邊之緣部係經由接著劑13而附著於支撐基板10之主面(亦參照圖5)。
可撓性膜11係為了支撐元件層12而設置，保護薄膜14係為了保護元件層12免受外部影響而設置。可撓性膜11係以與層狀構造體1之主面密接之方式形成，由例如藉由照射雷射光而與支撐基板10之間之密接性降低之可撓性材料形成。又，支撐基板10由使雷射光透過之材料形成。
利用本實施形態之可撓性元件製造裝置製造之可撓性元件例如為於各種電子機器中用作顯示元件之有機EL元件，層狀構造體1之元件層12包含下部電極、有機EL層及上部電極(均未圖示)。可撓性膜11係聚醯亞胺膜，保護薄膜14係透明之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜。作為接著劑13，使用具有熱硬化性或者紫外線硬化性之丙烯酸系或環氧系之接著劑。接著劑13例如以形成為片狀之狀態而覆蓋元件層12之方式配置於支撐基板10上，然後，以覆蓋接著劑13之方式配置保護薄膜14，進行接著劑13之硬化。作為支撐基板10，例如，使用透明之玻璃基板。
將使用於有機EL元件之多倒角之此種層狀構造體1形成於支撐基板10之方法及形成裝置為公知，故而於本說明書中省略與其等相關之進一步之說明。再者，本發明並不限定於有機EL元件之製造，可應用於能夠以具有如圖2所示之構成之層狀構造體1為基礎而製造之任意可撓性元件之製造。
可撓性元件製造裝置具備保持單元2，該保持單元2係自省略了圖示之形成裝置接收形成有層狀構造體1之支撐基板10並加以保持。保持單元2具備形成為U字狀之吸附夾盤21、支撐部22及升降引導部23。吸附夾盤21之基端側繞水平之旋轉軸R(參照圖8)旋轉自如地安裝於支撐部22，支撐部22於鉛垂方向升降自如地安裝於升降引導部23。
形成有層狀構造體1之支撐基板10如圖2所示使層狀構造體1朝上而保持或吸附於吸附夾盤21。保持單元2使用滾珠螺桿機構或齒條與小齒輪機構等驅動手段(未圖示)，沿著水平設置之第1導軌24行走自如地設置。如圖1所示，保持單元2若於第1導軌24之一端側接收支撐基板10，則向朝向第1導軌24之另一端側之方向行走(於圖1中，保持單元2移動之方向由箭頭表示，於其他圖中亦圖示有箭頭，但該等箭頭係說明本實施形態中之可撓性元件製造裝置之構成要素之移動，並非表示該可撓性元件製造裝置之構成要素本身)。
可撓性元件製造裝置具備半切站3、用以於保持單元2與半切站3之間搬送支撐基板10之搬送單元4、及用以使搬送單元4移動之第1移動機構5。半切站3具備雷射切斷器31，進行將支撐基板10之層狀構造體1分割為用作可撓性元件之各個元件部 分15、及殘餘部分16之半切步驟。
圖3係表示半切步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖(於圖3中，雷射切斷器31之圖示省略)。圖4係說明由可撓性元件製造裝置執行之半切步驟之動作之說明圖。搬送單元4具備基座部41及設置於基座部41之下之支柱部42。於本實施形態中，支柱部42具備呈格子狀豎立設置於其基部(自上方觀察)之9根支柱，於基座部41沿著鉛垂方向開設有與各支柱對應之貫通孔43。
第1移動機構5係由具有滑動自如地引導滑塊部51之第2導軌52之單軸機器人機構而構成。基座部41相對於滑塊部51固定。又，支柱部42相對於滑塊部51升降自如地構成。
接收有支撐基板10之保持單元2若於配置於第1導軌24側之狀態之搬送單元4上停止，則支柱部42上升。若支柱部42上升，則支柱部42之各支柱通過基座部41之貫通孔43而自基座部41之上表面突出。支柱部42之各支柱與保持單元2之吸附夾盤21係以相互不干涉之方式配置，故而若支柱部42上升，則保持於吸附夾盤21之支撐基板10自下方被按壓，而自吸附夾盤21卸除。
若支撐基板10自吸附夾盤21卸除，則搬送單元4朝向半切站3開始行走，並且藉由支柱部42下降，而將支撐基板10配置於基座部41。基座部41之上表面為水平面，且支撐基板10係使層狀構造體1朝上而載置於基座部41之上表面。
雷射切斷器31具備能夠於水平面內移動之雷射頭32，若搬送單元4到達至半切站3，則自雷射頭32放射之雷射光照 射至支撐基板10之層狀構造體1，將層狀構造體1於厚度方向切斷。該雷射光之輸出係以不將支撐基板10切斷之方式進行調整。
圖5係半切步驟後之層狀構造體1之俯視圖，圖6係以圖5所示之A-A線破斷之半切步驟後之層狀構造體1及支撐基板10之剖面圖。藉由控制雷射頭32之位置與雷射光之開啟/關閉，而將複數個元件部分15相對於層狀構造體1之殘餘部分16切斷或者分割。元件部分15係於層狀構造體1中，以具有使用於可撓性元件之構造之方式形成之部分。於本實施形態中，於層狀構造體1內，矩形之元件部分15配置為5列5行，但於本發明中，層狀構造體1中所包含之元件部分15之數量與配置並不限定於實施形態之數量與配置。再者，於圖5中由斜線表示之區域，保護薄膜14藉由接著劑13而與支撐基板10接著。
若層狀構造體1中之所有元件部分15自殘餘部分16切斷，則搬送單元4朝向保持單元2開始行走，並且藉由支柱部42上升，而支撐基板10自基座部41之上表面離開。支撐基板10配置於較吸附夾盤21高之位置，若支撐基板10到達至吸附夾盤21上，則搬送單元4停止。而且，藉由支柱部42下降，而支撐基板10載置於吸附夾盤21，吸附夾盤21保持或吸附支撐基板10。
可撓性元件製造裝置具備進行雷射剝離步驟之LLO站6。LLO站6與半切站3鄰接設置，且具有能夠將雷射光呈帶狀或者線狀地朝下方照射之射束頭61。如圖1及圖3所示，於第1導軌24之另一端側，能夠載置多孔質真空夾盤平台7之第1移動輸送帶單元8於與第1導軌24正交之方向行走自如地設置。驅動第1移動輸送帶單元8之第2移動機構9由具有滑動自如地引導第 1移動輸送帶單元8之第3導軌91(參照圖8)之單軸機器人機構而構成。第3導軌91規定第1移動輸送帶單元8之移動路徑，且通過第1導軌24之下側，以與第1導軌24正交之方式延伸。
於多孔質真空夾盤平台7之上表面，設置有藉由使多孔質陶瓷粒子燒結而形成且藉此具有多個氣孔之矩形之吸附體71。藉由經由與吸附體71連通之真空引導路(未圖示)進行真空抽吸，而可遍及吸附體71之上表面整體進行工件之吸附。
第1移動輸送帶單元8具有：第1輸送帶81，其具有支撐多孔質真空夾盤平台7之下側之2行輥排；及第1可動構件82，其設置有第1輸送帶81。第1可動構件82與沿著第3導軌91滑動之第2移動機構9之第1滑塊92(參照圖8)連結。第1輸送帶81能夠以於與第1移動輸送帶單元8之移動方向正交之方向上搬送多孔質真空夾盤平台7之方式動作。如圖1及圖3所示，第1移動輸送帶單元8係以於作為其初始位置之第1位置載置有多孔質真空夾盤平台7之狀態，配置於第1導軌24與LLO站6之間。
圖7係表示利用LLO站6執行LLO步驟之狀態下之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖(射束頭61未圖示)，圖8係說明由可撓性元件製造裝置執行之LLO步驟之動作之說明圖(於圖8之左側，亦圖示有下述多孔質真空夾盤平台7之返回步驟)。於半切步驟結束之後，保持有支撐基板10之保持單元2以於處於圖1所示之第1位置之多孔質真空夾盤平台7上配置有支撐基板10之狀態停止。然後，保持單元2之支撐部22沿著升降引導部23上升。
如圖8之中央所示，於保持單元2之支撐部22上升至既定之高度為止之後，藉由使吸附夾盤21繞其旋轉軸R旋轉180 度，而支撐基板10配置成層狀構造體1成為下側。然後，藉由使保持單元2之支撐部22下降，而支撐基板10使層狀構造體1為下側而配置於載置在第1移動輸送帶單元8之多孔質真空夾盤平台7之吸附體71之上表面。
若支撐基板10配置於多孔質真空夾盤平台7之吸附體71之上表面，則解除吸附夾盤21對支撐基板10之保持，並且藉由驅動省略了圖示之真空泵，而真空抽吸多孔質真空夾盤平台7，多孔質真空夾盤平台7之吸附體71吸附形成於支撐基板10之層狀構造體1。
若吸附體71吸附層狀構造體1，則藉由第2移動機構9動作，而第1移動輸送帶單元8朝向LLO站6移動。於多孔質真空夾盤平台7與真空泵連通之真空引導路設置有止回閥(未圖示)，藉由該止回閥運作，而維持多孔質真空夾盤平台7之吸附體71與層狀構造體1之吸附狀態。另一方面，保持單元2向圖1所示之初始位置移動，支撐部22返回至原來之高度，吸附夾盤21藉由繞旋轉軸R反轉180度而返回至原來之位置。
圖9係表示LLO步驟中之層狀構造體1及支撐基板10之情況之與圖6對應之剖面圖。第1移動輸送帶單元8到達至LLO站6後停止。於第1移動輸送帶單元8及支撐基板10之上方，配置有射束頭61。於本實施形態中，射束頭61構成為一面將沿著矩形之層狀構造體1及支撐基板10之短邊方向之帶狀或者線狀之雷射光朝下方照射，一面能夠於長邊方向上移動。所照射之雷射光透過支撐基板10照射至可撓性膜11。藉由一面照射雷射光一面使射束頭61自支撐基板10之一端側向另一端側移動，而層狀構造體 1之可撓性膜11與支撐基板10之間之密接性降低。
於本實施形態中，根據圖9可理解，藉由對層狀構造體1之可撓性膜11之面整體照射射束頭61之雷射光，而可撓性膜11之面整體與支撐基板10之間之密接性降低。再者，亦可藉由以除層狀構造體1之殘餘部分16之外緣部以外之方式照射雷射光，而於構成該外緣部之可撓性膜11之區域與支撐基板10之間維持密接性。於本發明中，於LLO步驟中，無須於支撐基板10上配置限制雷射光之照射範圍之遮罩。
雷射光之照射完成後，第1移動輸送帶單元8返回至圖1所示之第1位置。如圖1等所示，可撓性元件製造裝置具備第1夾盤單元100，該第1夾盤單元100相對於第1導軌24平行地設置，且能夠沿著水平配置之第4導軌101移動。於本實施形態中，第1導軌24與第4導軌101對齊配置。第4導軌101之一端側配置於第1導軌24側之另一端側，於第4導軌101之另一端側設置有支撐基板回收站110。於圖1所示之狀態下，第1夾盤單元100於支撐基板回收站110待機。
如圖1等所示，於第4導軌101之一端側，能夠載置多孔質真空夾盤平台7之第2移動輸送帶單元120於與第4導軌101正交之方向行走自如地設置。驅動第2移動輸送帶單元120之第3移動機構130係由具有滑動自如地引導第2移動輸送帶單元120之第5導軌131(參照圖12)之單軸機器人機構而構成。第5導軌131規定第2移動輸送帶單元120之移動路徑，於第4導軌101之下側，以與第4導軌101正交之方式延伸。
第2移動輸送帶單元120與第1移動輸送帶單元8同 樣地構成，且具有：第2輸送帶121，其具有支撐多孔質真空夾盤平台7之下側之2行輥排；及第2可動構件122，其設置有第2輸送帶121。第2可動構件122與沿著第5導軌131滑動之第3移動機構130之第2滑塊132(參照圖12)連結。第2輸送帶121係以於與第2移動輸送帶單元120之移動方向正交之方向搬送多孔質真空夾盤平台7之方式動作。
於圖1中，第1移動輸送帶單元8與第2移動輸送帶單元120均配置於作為初始位置或者待機位置之第1位置。可撓性元件製造裝置具備於該狀態下，將第1移動輸送帶單元8之第1輸送帶81與第2移動輸送帶單元120之第2輸送帶121連結之第1中間輸送帶141。第1中間輸送帶141具備支撐多孔質真空夾盤平台7之2行輥排。
於LLO步驟完成之後，第1移動輸送帶單元8返回至圖1所示之第1位置。然後，藉由第1輸送帶81、第1中間輸送帶141及第2輸送帶121動作，而吸附有層狀構造體1之狀態之多孔質真空夾盤平台7自第1移動輸送帶單元8被向配置於圖1所示之第1位置之第2移動輸送帶單元120傳送。於多孔質真空夾盤平台7移動至第2移動輸送帶單元120之後，空的第1移動輸送帶單元8沿著第3導軌91，向自LLO站6離開之方向移動，超過第1導軌24，於第3導軌91之端部附近之第2位置停止(參照圖10等)。
將多孔質真空夾盤平台7向第2移動輸送帶單元120傳送後，進行回收支撐基板10之支撐基板回收步驟。圖10係表示支撐基板回收步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖。圖11(a)及圖11(b)係表示支撐基板回收步驟中之層狀構造體1及支撐基板10之情況之剖面圖。圖12係說明由可撓性元件製造裝置執行之支撐基板回收步驟(以及，下述支援薄膜貼附步驟及可撓性元件取出步驟)之說明圖。
於支撐基板回收步驟中，首先，於支撐基板回收站110待機之第1夾盤單元100朝向第2移動輸送帶單元120移動。於本實施形態中，第1夾盤單元100具備具有合計4個吸附墊102之夾盤頭103、及第1臂部104。夾盤頭103升降自如地設置於第1臂部104之一端側，第1臂部104之另一端側滑動自如地安裝於第4導軌101。
若夾盤頭103配置於(經由層狀構造體1)吸附於配置在第2移動輸送帶單元120之多孔質真空夾盤平台7之支撐基板10之上，則第1夾盤單元100停止。然後，夾盤頭103下降，若如圖11(a)所示吸附墊102與支撐基板10接觸，則吸附墊102吸附支撐基板10。
於藉由LLO步驟而層狀構造體1與支撐基板10之密接性受損，層狀構造體1之保護薄膜14之四邊之緣部經由接著劑13而附著於支撐基板10之狀態下，層狀構造體1之保護薄膜14吸附於多孔質真空夾盤平台7之吸附體71之上表面。進而，藉由半切步驟，而將層狀構造體1中之各個元件部分15相對於層狀構造體1之殘餘部分16切斷。故而，於使吸附墊102吸附支撐基板10之後，藉由使夾盤頭103相對於多孔質真空夾盤平台7充分地上升，而如圖11(b)所示，層狀構造體1中之各元件部分15以吸附狀態殘留於多孔質真空夾盤平台7，另一方面，層狀構造體1之殘餘部分16以附著於支撐基板10之狀態被向上拉伸。層狀構造體1之殘餘部分16與支撐基板10一起自多孔質真空夾盤平台7離開。如此，自大型之層狀構造體1，取出分別成為可撓性元件之複數個元件部分15。
若於可撓性膜11與支撐基板10之間存在異物，則於LLO步驟之後，會產生可撓性膜11與支撐基板10之間之密接性局部地得到維持之情況。受該影響之元件部分15隨著夾盤頭103之上升，與支撐基板10一起自多孔質真空夾盤平台7離開或裂開。然而，於本發明中，受異物影響之元件部分15受限定。於上述習知之有機EL元件之製造方法中，由於此種異物之影響，而產生無法適當地進行形成於支撐基板10之層狀構造體1整體之剝離之更嚴峻之情況。
若附著有層狀構造體1之殘餘部分16之支撐基板10自多孔質真空夾盤平台7離開，則於夾盤頭103吸附有支撐基板10之狀態下，第1夾盤單元100沿著第4導軌101朝向支撐基板回收站110移動。若到達至支撐基板回收站110，則第1夾盤單元100下降，藉由解除夾盤頭103與支撐基板10之吸附狀態，而支撐基板10配置於支撐基板回收站110之堆疊器(未圖示)。然後，夾盤頭103上升，第1夾盤單元100返回至待機狀態。所回收之支撐基板10可藉由將附著之層狀構造體1之殘餘部分16去除而再利用。
如圖1等所示，可撓性元件製造裝置具備處於LLO站6之側方之支援薄膜貼附站150。如圖12所示，第3移動機構130之第5導軌131之一端到達至支援薄膜貼附站150。於將支撐基板10與層狀構造體1之殘餘部分16一起自多孔質真空夾盤平台7上去除之後，第2移動輸送帶單元120藉由使第3移動機構130 動作，而沿著第5導軌131移動，被送至支援薄膜貼附站150(參照圖12之右側部分)。到達至支援薄膜貼附站150後，藉由使省略了圖示之真空泵動作，而強化多孔質真空夾盤平台7之吸附體71與元件部分15之吸附狀態。
於支援薄膜貼附站150中，進行將支援薄膜17貼附於多孔質真空夾盤平台7之吸附體71所吸附之各元件部分15之可撓性膜11之支援薄膜貼附步驟。支援薄膜17係完成品之可撓性元件中所包含之銅箔片材或石墨片材，且係與關聯習知技術而說明之第2保護薄膜完全不同者。於本實施形態中，於支援薄膜貼附站150設置有3個堆疊器151，各堆疊器151保管堆積狀態之複數個支援薄膜17。支援薄膜17之一個主面成為黏著層，以於該黏著層附著有剝離紙(未圖示)之狀態保管支援薄膜17。
如圖12等所示，支援薄膜貼附站150具備：剝離機構152，其將支援薄膜17之剝離紙剝離；可動式之貼附頭153，其自剝離機構152接收被剝離了剝離紙之支援薄膜17，並將其貼附於各元件部分15之可撓性膜11；及吸附頭154，其自堆疊器151向剝離機構152傳送。貼附頭153具備吸附部155及按壓輥156。
自剝離機構152中之堆疊器151側之端部，具有黏著面之帶157能夠於其長度方向上行走地被卷出，由吸附頭154搬運之支援薄膜17以剝離紙與帶157之黏著面接著之方式配置於剝離機構152。又，貼附頭153之吸附部155吸附支援薄膜17之上表面，隨著帶157之行走而與支援薄膜17一起移動。於剝離機構152中之多孔質真空夾盤平台7之側之端部，帶157向下彎曲，藉此，朝向多孔質真空夾盤平台7移動中之貼附頭153之吸附部155所吸附 之支援薄膜17之剝離紙自支援薄膜17剝離。
於剝離紙自支援薄膜17剝離，支援薄膜17之黏著面向下露出之狀態下，貼附頭153向進行該支援薄膜17之貼附之元件部分15之上移動。支援薄膜貼附站150具備對配置於多孔質真空夾盤平台7上之元件部分15進行攝像之攝像裝置158，基於自攝像裝置158獲得之圖像，進行吸附頭154相對於成為對象之元件部分15之位置之控制。貼附頭153係以按壓輥156為下側而能夠傾動地構成，於該狀態下使支援薄膜17之一端側與元件部分15之一端側接觸，使貼附頭153向元件部分15之另一端側移動，藉此，支援薄膜17一面由按壓輥156壓抵，一面逐漸貼附於元件部分15之可撓性膜11上。藉由於元件部分15貼附支援薄膜17而完成可撓性元件18。
對吸附於多孔質真空夾盤平台7之所有元件部分15貼附支援薄膜17，該等元件部分15成為可撓性元件18之後，藉由使第3移動機構130驅動，而第2移動輸送帶單元120向自支援薄膜貼附站150離開之方向移動。第2移動輸送帶單元120於載置有多孔質真空夾盤平台7之狀態下，超過第4導軌101，向處於第5導軌131之另一端側之第2位置移動。於第2移動輸送帶單元120處於第2位置之狀態下，執行取出可撓性元件18之可撓性元件步驟。
根據圖1及圖12等可理解，於第5導軌131之另一端側設置有可撓性元件回收站160。又，可撓性元件製造裝置具備能夠沿著第5導軌131或與第2移動輸送帶單元120之移動方向平行地設置之第6導軌171移動之第2夾盤單元170。於本實施形態 中，第2夾盤單元170具備吸附夾盤172及第2臂部173。吸附夾盤172升降自如地設置於第2臂部173之一端側，第2臂部173之另一端側滑動自如地安裝於第6導軌171。
圖14係表示可撓性元件取出步驟中之可撓性元件製造裝置之情況之說明圖。根據圖1、圖14及圖12等可理解，若第2移動輸送帶單元120向處於第5導軌131之另一端側之第2位置移動，則於可撓性元件回收站160待機之第2夾盤單元170朝向第2移動輸送帶單元120移動。若第2夾盤單元170之吸附夾盤172到達至多孔質真空夾盤平台7上，則第2夾盤單元170停止。
若第2夾盤單元170停止，則第2夾盤單元170之吸附夾盤172下降，其吸附面與吸附於多孔質真空夾盤平台7之所有可撓性元件18接觸。然後，解除多孔質真空夾盤平台7與可撓性元件18之吸附狀態，與吸附夾盤172連通之真空泵(未圖示)驅動，吸附夾盤172吸附所有可撓性元件18。吸附有可撓性元件18之吸附夾盤172上升至既定之位置為止之後，第2夾盤單元170向可撓性元件回收站160移動。
若第2夾盤單元170到達至可撓性元件回收站160，則吸附夾盤172下降直至可撓性元件18接近回收平台161之上表面為止。然後，解除吸附夾盤172與可撓性元件18之吸附狀態，可撓性元件18載置於回收平台161上(參照圖12之左側部分)。而且，吸附夾盤172上升，第2夾盤單元170返回至待機狀態。
如圖14等所示，可撓性元件製造裝置具備將處於第2位置之狀態之第1移動輸送帶單元8之第1輸送帶81、與處於第2位置之狀態之第2移動輸送帶單元120之第2輸送帶121連結的 第2中間輸送帶142。第2中間輸送帶142具備支撐多孔質真空夾盤平台7之2行輥排。於可撓性元件取出步驟完成之後，藉由使第1輸送帶81、第2中間輸送帶142及第2輸送帶121驅動，而未吸附工件之空狀態之多孔質真空夾盤平台7自第2移動輸送帶單元120向第1移動輸送帶單元8移動。
根據圖14及圖8可理解，若自第2移動輸送帶單元120接收多孔質真空夾盤平台7，則第1移動輸送帶單元8藉由使第2移動機構9驅動而自第2位置向第1位置返回。藉此，可撓性元件製造裝置轉移至圖1所示之初始狀態，對利用省略了圖示之形成裝置形成有層狀構造體1之新的支撐基板10執行如上所述之一系列之步驟。
上述說明係用以對本發明進行說明者，並不應解釋為限定申請專利範圍所記載之發明、或縮減範圍。又，當然本發明之各部構成並不限定於上述實施例，能夠於申請專利範圍所記載之技術性範圍內進行各種變形。
1‧‧‧層狀構造體
2‧‧‧保持單元
3‧‧‧半切站
4‧‧‧搬送單元
5‧‧‧第1移動機構
6‧‧‧LLO站
7‧‧‧多孔質真空夾盤平台
8‧‧‧第1移動輸送帶單元
9‧‧‧第2移動機構
10‧‧‧支撐基板
17‧‧‧支援薄膜
21‧‧‧吸附夾盤
22‧‧‧支撐部
23‧‧‧升降引導部
24‧‧‧第1導軌
31‧‧‧雷射切斷器
41‧‧‧基座部
43‧‧‧貫通孔
61‧‧‧射束頭
71‧‧‧吸附體
81‧‧‧第1輸送帶
82‧‧‧第1可動構件
100‧‧‧第1夾盤單元
101‧‧‧第4導軌
102‧‧‧吸附墊
103‧‧‧夾盤頭
104‧‧‧第1臂部
110‧‧‧支撐基板回收站
120‧‧‧第2移動輸送帶單元
121‧‧‧第2輸送帶
122‧‧‧第2可動構件
130‧‧‧第3移動機構
141‧‧‧第1中間輸送帶
142‧‧‧第2中間輸送帶
150‧‧‧支援薄膜貼附站
151‧‧‧堆疊器
152‧‧‧剝離機構
153‧‧‧貼附頭
160‧‧‧可撓性元件回收站
161‧‧‧回收平台
170‧‧‧第2夾盤單元
171‧‧‧第6導軌
172‧‧‧吸附夾盤
173‧‧‧第2臂部

Claims (7)

  1. 一種可撓性元件製造裝置，其係對形成於支撐基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，上述層狀構造體包含：可撓性膜，其以與上述支撐基板之一個主面密接之方式形成；元件層，其形成於上述可撓性膜上，用以對上述複數個可撓性元件賦予作為電子元件之功能；及保護薄膜，其經由接著劑以覆蓋上述元件層之方式貼附；上述保護薄膜之緣部係經由上述接著劑而附著於上述支撐基板之一個主面，該可撓性元件製造裝置具備：第1處理站，其進行如下處理，即，使用雷射光將上述層狀構造體切斷，將上述層狀構造體分割為與上述複數個可撓性元件分別對應之複數個元件部分、及殘餘部分；第2處理站，其進行如下處理，即，於利用上述第1處理站將上述層狀構造體處理之後，藉由自上述支撐基板之另一個主面側對上述可撓性膜照射雷射光，而使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低，或者，除了上述可撓性膜之緣部以外使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低；及夾盤單元，其進行如下處理，即，於利用上述第2處理站將上述層狀構造體處理之後，以於具有由多孔質粒子形成之吸附體之多孔質真空夾盤吸附有上述層狀構造體之狀態下，使上述支撐基板與上述多孔質真空夾盤離開，藉此將上述殘餘部分與上述支撐基板一起自上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分分離。
  2. 如請求項1之可撓性元件製造裝置，其進而具備第3處理站，該第3處理站進行如下處理，即，於使用上述夾盤單元將上述層狀 構造體處理之後，將薄膜貼附於上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分之各者。
  3. 一種可撓性元件製造裝置，其係對形成於支撐基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，上述層狀構造體包含：可撓性膜，其以與上述支撐基板之一個主面密接之方式形成；元件層，其形成於上述可撓性膜上，用以對上述複數個可撓性元件賦予作為電子元件之功能；及保護薄膜，其經由接著劑以覆蓋上述元件層之方式貼附；上述保護薄膜之緣部係經由上述接著劑而附著於上述支撐基板之一個主面，該可撓性元件製造裝置具備：多孔質真空夾盤，其於將上述層狀構造體分割為與上述複數個可撓性元件分別對應之複數個元件部分、及殘餘部分之狀態下，吸附上述層狀構造體；第1處理站，其進行如下處理，即，於上述多孔質真空夾盤吸附有上述層狀構造體之狀態下，藉由自上述支撐基板之另一個主面側對上述可撓性膜照射雷射光，而使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低，或者，除了上述可撓性膜之緣部以外使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低；及夾盤單元，其進行如下處理，即，於利用上述第1處理站將上述層狀構造體處理之後，藉由使上述支撐基板與上述多孔質真空夾盤離開，而將上述殘餘部分與上述支撐基板一起自上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分分離。
  4. 如請求項3之可撓性元件製造裝置，其進而具備第2處理站，該第2處理站進行如下處理，即，於使用上述夾盤單元將上述層狀 構造體處理之後，將薄膜貼附於上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分之各者。
  5. 一種可撓性元件製造裝置，其係對形成於支撐基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，其具備：1個或者複數個處理站，其等對上述層狀構造體進行處理；第1移動輸送帶單元，其能夠載置具有由多孔質粒子形成之吸附體之多孔質真空夾盤，沿著第1移動路徑而移動自如地設置；及第2移動輸送帶單元，其能夠載置上述多孔質真空夾盤，沿著第2移動路徑而移動自如地設置；於上述第1移動輸送帶單元與上述第2移動輸送帶單元之間，以可進行上述多孔質真空夾盤之移動之方式構成，上述多孔質真空夾盤係於載置於上述第1移動輸送帶單元之狀態下，接收上述層狀構造體，上述多孔質真空夾盤係於保持有上述層狀構造體之狀態下自上述第1移動輸送帶單元移動至上述第2移動輸送帶單元，上述多孔質真空夾盤係於未保持上述層狀構造體之狀態下自上述第2移動輸送帶單元向上述第1移動輸送帶單元返回。
  6. 一種可撓性元件之製造方法，其係對形成於支撐基板之層狀構造體進行處理而製造複數個可撓性元件者，上述層狀構造體包含：可撓性膜，其以與上述支撐基板之一個主面密接之方式形成；元件層，其形成於上述可撓性膜上，用以對上述複數個可撓性元件賦予作為電子元件之功能；及保護薄膜，其經由接著劑以覆蓋上述元件層之方式貼附；上述保護薄膜之緣部係經由上述接著劑而附著於上述支撐基板之一個主面， 該可撓性元件之製造方法包含：第1步驟，其係使用雷射光將上述層狀構造體切斷，將上述層狀構造體分割為與上述複數個可撓性元件分別對應之複數個元件部分、及殘餘部分；第2步驟，其係於上述第1步驟後，藉由自上述支撐基板之另一個主面側對上述可撓性膜照射雷射光，而使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低，或者，除了上述可撓性膜之緣部以外使上述可撓性膜與上述支撐基板之密接性降低；及第3步驟，其係於上述第2步驟後，以於具有由多孔質粒子形成之吸附體之多孔質真空夾盤吸附有上述層狀構造體之狀態，使上述支撐基板與上述多孔質真空夾盤離開，藉此將上述殘餘部分與上述支撐基板一起自上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分分離。
  7. 如請求項6之可撓性元件之製造方法，其進而包含第4步驟，該第4步驟係於上述第3步驟後，將薄膜貼附於上述多孔質真空夾盤吸附之上述複數個元件部分之各者。
TW107112748A 2017-04-21 2018-04-13 可撓性元件之製造裝置及製造方法 TWI744517B (zh)

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