WO2019064367A1 - 表示デバイスの製造方法、表示デバイスの製造装置 - Google Patents

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真由子 坂本
庄治 岡崎
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a display device and an apparatus for manufacturing the same.
  • a display device including an EL element for example, a laminate including a resin layer, a TFT layer, a light emitting element layer and the like is formed on a glass substrate, and laser is irradiated to the lower surface of the resin layer from the back surface of the glass substrate.
  • the glass substrate is peeled off, and the film is attached to the lower surface of the resin layer.
  • the resin layer may be broken, or the laminate may have a defect such as peeling, which may cause a defect in the display device.
  • an electronic circuit substrate such as an IC chip or an FPC is mounted on an individual piece before the display device is completed, and a defect that can be detected after the display device is completed is completed. It could not be determined.
  • a method of manufacturing a display device capable of determining a display device having a defect caused by a damaged portion or a foreign substance on a substrate before completion of the display device, and a display device It aims at providing an apparatus.
  • a laminate including a resin layer, a TFT layer, and a light emitting element layer is formed on a substrate for forming a plurality of display devices, and then using a laser peeling apparatus.
  • a method of manufacturing a display device comprising: irradiating a laser to the resin layer from the back surface of the substrate to separate the substrate from the laminate, obtaining optical information of the separated substrate; Detecting an acquisition result of each of the plurality of display devices from each allocation position of the plurality of display devices; and performing a predetermined process on the display device when the acquisition result of the display device exceeds a threshold And.
  • a laser peeling apparatus is formed after a laminate including a resin layer, a TFT layer, and a light emitting element layer is formed on a substrate for forming a plurality of display devices.
  • Laser is emitted from the rear surface of the substrate to the resin layer to separate the substrate from the laminate, and optical information is obtained from the separated substrate,
  • a predetermined process is performed on the display device. It is something to do.
  • the present invention it is possible to provide a method of manufacturing a display device and a display device manufacturing apparatus capable of determining a display device having a defect caused by a damaged portion or foreign matter on a substrate before completion of the display device. It becomes possible.
  • FIG. 1 A is sectional drawing which shows the structure (state which formed the laminated body in the board
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the principal part structure of the display device manufacturing apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the example of acquisition of the optical information by the test
  • FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing the configuration during formation of the display device (state in which the laminate is formed on the substrate), and
  • FIG. 2B is a cross-sectional view showing the configuration of the display device.
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration during formation of the display device (state in which the laminate is formed on the substrate).
  • the resin layer 12 is formed on the translucent substrate 50 (for example, mother glass) (step S1) ).
  • the inorganic barrier film 3 is formed (step S2).
  • the TFT layer 4 is formed (step S3).
  • a light emitting element layer (for example, an OLED element layer) 5 is formed (step S4).
  • the sealing layer 6 is formed (step S5).
  • the upper film 9 (for example, a PET film) is attached on the sealing layer 6 via the adhesive layer 8 (step S6).
  • the lower surface of the resin layer 12 is irradiated with laser light through the substrate 50 (step S7).
  • the resin layer 12 absorbs the laser beam transmitted to the lower surface of the substrate 50 and transmitted through the substrate 50, whereby the lower surface (the interface CP with the substrate 50) of the resin layer 12 is altered by ablation. And the bonding strength between the substrates 50 is reduced.
  • the substrate 50 is peeled off from the resin layer 12 (step S8). In addition, acquisition of optical information is performed from the whole surface of the peeled substrate 50 (the details will be described later).
  • the lower film 10 (for example, a PET film) is attached to the lower surface of the resin layer 12 via the adhesive layer 11 (step S9).
  • the laminate 7 including the lower surface film 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, the TFT layer 4, the light emitting element layer 5, the sealing layer 6, and the upper surface film 9 is divided by the cutting line DL, and a plurality of pieces Cut out (step S10).
  • the terminal is pulled out to peel off a part of the top film 9 (the part on the terminal portion 44) from the piece (step S11).
  • the lighting inspection device (not shown) is connected to the terminal, and the lighting inspection of the individual pieces is performed (step S12).
  • step S13 the entire upper surface film 9 is peeled off (step S13).
  • step S14 the entire surface of the adhesive layer 8 is also peeled off together with the upper film 9.
  • step S14 the functional film 39 is attached to the upper side of the individual sealing layer 6 via the adhesive layer 38 (step S14).
  • step S15 the electronic circuit board 60 is mounted on the individual terminal portions 44 via the anisotropic conductive material 51 (step S15). Thereby, the display device 2 shown in FIG. 2 (b) is obtained.
  • the above steps are performed by a display device manufacturing apparatus (display device manufacturing apparatus) described later.
  • Examples of the material of the resin layer 12 include polyimide, epoxy, polyamide and the like. Examples of the material of the lower film 10 include polyethylene terephthalate (PET).
  • the barrier layer 3 is a layer that prevents moisture and impurities from reaching the TFT layer 4 and the light emitting element layer 5 when the display device is used, and is, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, formed by CVD. Alternatively, it can be formed of a silicon oxynitride film or a laminated film of these.
  • the TFT layer 4 includes a semiconductor film 15, an inorganic insulating film 16 (gate insulating film) formed to cover the semiconductor film 15, a gate electrode G formed above the inorganic insulating film 16, and a gate electrode G.
  • the inorganic insulating film 18 formed to cover the capacitor wiring, the capacitive wiring C formed on the upper side of the inorganic insulating film 18, the inorganic insulating film 20 formed to cover the capacitive wiring C, and the inorganic insulating film 20 also includes a source electrode S and a drain electrode D which are formed on the upper side, and a planarization film 21 which is formed to cover the source electrode S and the drain electrode D.
  • a thin film transistor is configured to include the semiconductor film 15, the inorganic insulating film 16 (gate insulating film), and the gate electrode G.
  • the source electrode S is connected to the source region of the semiconductor film 15, and the drain electrode D is connected to the drain region of the semiconductor film 15.
  • the semiconductor film 15 is made of, for example, low temperature polysilicon (LTPS) or an oxide semiconductor.
  • the gate insulating film 16 can be formed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a laminated film thereof formed by a CVD method.
  • a silicon oxide (SiOx) film for example, aluminum (Al), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), titanium (Ti), copper (for example, aluminum (Al), source wiring S, drain wiring D, and a terminal) It is comprised by the single layer film or laminated film of the metal containing at least one of Cu).
  • FIG. 2 shows a TFT in which the semiconductor film 15 is a channel in a top gate structure, it may have a bottom gate structure (for example, when the channel of the TFT is an oxide semiconductor).
  • the inorganic insulating films 18 and 20 can be formed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a laminated film thereof formed by a CVD method.
  • the planarizing film (interlayer insulating film) 21 can be made of, for example, a coatable photosensitive organic material such as polyimide or acrylic.
  • a terminal portion 44 is provided at an end (inactive area NA) of the TFT layer 4.
  • the terminal portion 44 includes a terminal TM used for connection with the electronic circuit board 60 such as an IC chip or FPC with the anisotropic conductive material 51 interposed, and a terminal wire TW connected to the terminal TM.
  • the terminal wire TW is electrically connected to various wires of the TFT layer 4 through the relay wire LW and the lead wire DW.
  • the terminal TM, the terminal wiring TW, and the lead wiring DW are formed, for example, in the same step as the source electrode S, so the same material (for example, two titanium films) is formed in the same layer (on the inorganic insulating film 20) And an aluminum film (sand) sandwiched therebetween.
  • the relay wiring LW is formed, for example, in the same process as the capacitive electrode C.
  • the end surfaces (edges) of the terminal TM, the terminal wiring TW, and the lead wiring DW are covered with a planarization film 21.
  • the light emitting element layer 5 (for example, an organic light emitting diode layer) includes an anode electrode 22 formed on the upper side of the planarization film 21, a bank 23 defining a sub-pixel of the active area (display area) DA, and an anode electrode 22.
  • the EL layer 24 is formed in a region (sub-pixel region) surrounded by the bank 23 by a vapor deposition method or an inkjet method.
  • the light emitting element layer 5 is an organic light emitting diode (OLED) layer
  • the EL layer 24 is formed by sequentially laminating a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer from the lower layer side. It is constituted by doing.
  • the anode electrode (anode) 22 is formed of, for example, a laminate of ITO (Indium Tin Oxide) and an alloy containing Ag, and has light reflectivity (details will be described later).
  • the cathode electrode 25 can be made of a translucent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zincum Oxide).
  • the drive current between the anode electrode 22 and the cathode electrode 25 causes holes and electrons to recombine in the EL layer 24 and the exciton generated thereby falls to the ground state, Light is emitted. Since the cathode electrode 25 is translucent and the anode electrode 22 is light reflective, light emitted from the EL layer 24 is directed upward to be top emission.
  • the light emitting element layer 5 is not limited to forming an OLED element, and may form an inorganic light emitting diode or a quantum dot light emitting diode.
  • a convex body Ta and a convex body Tb which define the edge of the organic sealing film 27 are formed.
  • the convex body Ta functions as a liquid stopper at the time of applying the organic sealing film 27 by inkjet coating
  • the convex body Tb functions as a preliminary liquid stopper.
  • the lower portion of the convex body Tb is formed of a planarizing film 21, and the planarizing film 21 functions as a protective film of the end face of the lead wire DW.
  • the upper portions of the bank 23, the convex body Ta, and the convex body Tb can be formed, for example, in the same process using a coatable photosensitive organic material such as polyimide, epoxy, or acrylic.
  • the sealing layer 6 is translucent, and the first inorganic sealing film 26 covering the cathode electrode 25, the organic sealing film 27 formed on the upper side of the first inorganic sealing film 26, and the organic sealing film And 27 a second inorganic sealing film 28.
  • Each of the first inorganic sealing film 26 and the second inorganic sealing film 28 may be formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a laminated film thereof formed by CVD. it can.
  • the organic sealing film 27 is a translucent organic film that is thicker than the first inorganic sealing film 26 and the second inorganic sealing film 28, and is made of a coatable photosensitive organic material such as polyimide or acrylic. Can.
  • an ink containing such an organic material is inkjet-coated on the first inorganic sealing film 26 and then cured by UV irradiation.
  • the sealing layer 6 covers the light emitting element layer 5 and prevents the penetration of foreign matter such as water and oxygen into the light emitting element layer 5.
  • the upper film 9 is attached onto the sealing layer 6 through the adhesive layer 8 and also functions as a support when the substrate 50 is peeled off.
  • Examples of the material of the upper film 9 include PET (polyethylene terephthalate).
  • the lower surface film 10 is made of PET or the like, and is attached to the lower surface of the resin layer 12 after peeling off the substrate 50 to function as a support material and a protective material.
  • the functional film 39 has, for example, an optical compensation function, a touch sensor function, a protection function, and the like.
  • the functional film 39 is attached to the sealing layer 6 through the adhesive layer 38 after the upper film 9 and the adhesive layer 8 are peeled off.
  • the electronic circuit board 60 is, for example, an IC chip or a flexible printed circuit (FPC) mounted on a plurality of terminals TM.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the main configuration of the display device manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the display device manufacturing apparatus 70 performs a predetermined inspection on the controller 72 that controls the entire display device manufacturing apparatus 70 and the substrate 50 peeled off in step S8.
  • a laser peeling device 80 for performing the separation process of 50 and a collection device 88 for collecting pieces determined to be defective products are provided.
  • the inspection device 73 includes a light emitting unit 73a, a light receiving unit 73b, a control unit 73c, a detecting unit 73d, a specifying unit 73e, and a determining unit 73f.
  • the inspection apparatus 73 acquires optical information from the entire surface of the peeled substrate 50 as the inspection process, and detects each acquisition result of the plurality of individual pieces from each allocation position of the plurality of individual pieces (display devices) to the substrate 50 And when the acquisition result of the said piece exceeds a threshold value, predetermined processing is performed with respect to the said piece.
  • the light emitting unit 73a, the light receiving unit 73b, and the control unit 73c are configured using, for example, a photoelectric sensor.
  • the inspection device 73 measures (acquires) the transmittance or the reflectance as the optical information. That is, the light emitting unit 73 a emits light to the entire surface of the substrate 50 under the control of the control unit 73 c. Further, when the light emitting unit 73 a emits light, the light receiving unit 73 b receives the transmitted light transmitted through the substrate 50 or the reflected light reflected by the substrate 50 under the control of the control unit 73 c. The light receiving unit 73b outputs, to the detection unit 73d, light reception data indicating the light reception amount of the received transmitted light or reflected light.
  • the detection unit 73d has a data processing unit (not shown) including, for example, a CPU, an MPU, or an ASIC, and calculates the transmittance or the reflectance from the light reception data from the light reception unit 73b.
  • a predetermined threshold value is set for transmittance or reflectance, and when the detection unit 73d detects an acquisition result (measurement result) exceeding the threshold, an acquisition result is It notifies the identifying unit 73e that the threshold has been exceeded.
  • the identifying unit 73e includes a data processing unit (not shown) including, for example, a CPU, an MPU, or an ASIC, and when the detection unit 73d is notified that the acquisition result exceeds a threshold, From the individual pieces (that is, the plurality of display devices 2 formed using the substrate 50), the individual pieces showing the acquisition result exceeding the threshold are specified. Further, the specifying unit 73e obtains position information indicating the position of the specified piece on the substrate 50, and outputs the obtained position information to the determining unit 73f.
  • a data processing unit including, for example, a CPU, an MPU, or an ASIC
  • the determination unit 73f includes a data processing unit (not shown) including, for example, a CPU, an MPU, or an ASIC, and when position information is input from the specification unit 73e, the individual pieces indicated by the input position information are displayed. It is determined that the product is defective. Further, the determination unit 73 f notifies the collection device 88 of positional information of the pieces determined to be defective products.
  • a data processing unit including, for example, a CPU, an MPU, or an ASIC
  • the recovery device 88 receives the position information of the piece determined to be a defective product from the determination unit 73f, recovers the piece indicated by the input position information, and removes the display device that is the defect product. Do.
  • FIG. 5 is a schematic diagram which shows the laser irradiation method to the resin layer of a laminated body.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a specific example of separating the substrate and the laminate.
  • a laminate including the resin layer 12, the TFT layer 4, and the light emitting element layer 5 on the translucent substrate 50 is provided.
  • the laser light La is irradiated from the back surface of the substrate 50 to the lower surface 12r of the resin layer 12 using the laser device 77 included in the laser peeling device 80 in step S7.
  • laser light La emitted from the laser device 77 is a long beam extending in the x direction, and has substantially uniform intensity distribution in the x direction.
  • Laser ablation is performed on the lower surface of the resin layer 12 by scanning the laser light La from one end of the lower surface of the resin layer 12 to the other end (in the y direction).
  • the laser peeling apparatus 80 performs the peeling process of the substrate 50. That is, as shown in FIG. 6, in the vicinity of the end face of the substrate 50, the resin layer 12, the inorganic sealing film 28, the adhesive layer 8, and the top film 9 are stacked. Are separated below the edge of the laser-ablated resin layer 12 to separate the resin layer 12 and the substrate 50. In the back surface 12r of the resin layer 12 (the interface CP with the substrate 50), carbides CB by laser ablation are formed.
  • the separation process using the knife Nv is illustrated in a state where the substrate 50 is on the lower side (the action direction of gravity) with respect to the upper film 9, but the present embodiment is limited thereto
  • the separation process using the knife Nv may be performed in a state where the substrate 50 is on the upper side (opposite to the acting direction of gravity) with respect to the upper film 9.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the inspection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic view showing an example of acquisition of optical information by the inspection apparatus.
  • FIG. 9 is a view for explaining an example of acquisition of specific optical information in the inspection apparatus.
  • optical information is acquired from the entire surface of the substrate 50 peeled off in step S8 (step S21).
  • the inspection apparatus 73 for example, when the transmittance is measured as optical information, as shown in FIG. 8A, the light emitting unit 73a and the light receiving unit 73b are disposed to sandwich the substrate 50. There is. Further, in the inspection device 73, as shown in FIG. 9, the substrate 50 being conveyed at a predetermined conveyance speed in the H direction (the conveyance direction of the substrate 50) of FIGS. Is configured to measure the transmittance of the entire surface.
  • the light projecting portion 73a projects light from the lower surface of the substrate 50 toward the upper surface (surface on which the carbide CB is formed), and the transmitted light is received by the light receiving portion 73b.
  • the light projecting unit 73a is configured of, for example, one light source (not shown), and the light source performs a lighting operation according to an instruction signal from the control unit 73c. It emits light toward 50.
  • the light receiving unit 73b has a plurality of light receiving elements (not shown) arranged in the orthogonal direction orthogonal to the transport direction (H direction), and the plurality of light receiving elements are arranged from the control unit 73c.
  • the light receiving operation is performed sequentially or simultaneously in the orthogonal direction, and light reception data indicating the light reception amount of the transmitted light received is output to the detection unit 73 d for each light receiving element. Then, the detection unit 73d calculates the transmittance of each light receiving element based on the light reception data of each light receiving element.
  • the detection unit 73d determines whether or not the calculated transmittance of each light receiving element exceeds a predetermined threshold (step S22). That is, in step S22, each acquisition result of the piece is detected from each allocation position of a plurality of pieces (display devices) on the substrate 50. For example, when the calculated transmittance is 80% or more, the detection unit 73d determines that the threshold is not exceeded (NO in step S22), and ends the process.
  • the detection unit 73d determines that the threshold is exceeded (YES in step S22). Then, the detection unit 73d notifies the identification unit 73e of a message indicating that the measurement result exceeds the threshold. Furthermore, the detection unit 73d, together with the above message, for example, the elapsed time from when the measurement of transmittance (acquisition of optical information) is started from the control unit 73c to when it is detected that the threshold is exceeded, and the threshold The position information indicating the position of the light receiving element that has detected exceeding is output to the specifying unit 73e.
  • FIG. 10 is a schematic view showing an example of measurement by the light emitting unit and the light receiving unit shown in FIG.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the transmittance and the laser intensity.
  • the laser shown in the above step S7 When light is irradiated from the surface on the opposite side, the laser beam is not appropriately irradiated to the resin layer 12 by the damaged portion 50 a. For this reason, in the portion of the resin layer 12 to which the laser light has not been appropriately irradiated, the above-mentioned degeneration by the laser ablation is not appropriately performed, and the bonding force between the portion of the resin layer 12 and the substrate 50 is reduced. In the absence state, the portion of the resin layer 12 is forcibly peeled off from the substrate 50.
  • the laser non-irradiated region NL1 is generated without the carbide CB remaining on the surface of the substrate 50.
  • the light from the light projecting unit 73a is refracted or scattered by the damaged portion 50a, and the light reception amount at the light receiving unit 73b is reduced.
  • the transmittance also decreases.
  • the portion of the resin layer 12 peeled off in the strong bonding force remains on the substrate 50 side, etc. As a result, the amount of light received by the light receiving unit 73b may be reduced, and the transmittance may be reduced (not shown).
  • the portion of the resin layer 12 which has not been properly irradiated with the laser light is generated as the laser non-irradiated area NL0 ).
  • the resin layer 12 may be broken, or peeling may occur in the inside of the laminate 7 or the like. As a result, a defect occurs in the display device 2.
  • the intensity (laser intensity) of the laser beam is partially increased due to, for example, irregular reflection of the laser beam by the damaged portion 50a, dispersion of energy of the laser beam, and other sudden defects (FIG. As shown by the cross hatch in FIG. 10 (b), the remaining carbide excess region NL2 where a large amount of carbide CB remains as compared with the region where the laser intensity is appropriate, as shown by the cross hatch in FIG. It occurs on over 50.
  • the resin layer 12 is peeled to the side of the substrate 50 more than necessary, so that the resin layer 12 is broken or the inside of the laminate 7 Is peeled off, and a defect occurs in the display device 2.
  • the amount of carbide CB on the substrate 50 increases and the transmittance of the substrate 50 decreases as the laser intensity increases. It has also been found that as the amount of carbide CB on the substrate 50 increases, the amount of carbide CB remaining on the lower surface 12r of the resin layer 12 after being separated from the substrate 50 increases. Then, according to the inventor of the present invention, the amount of carbide CB remaining on the lower surface 12r of the resin layer 12 can be grasped by calculating the transmittance as described above, and the lower film 10 and the resin layer It was also confirmed that the adhesive strength of 12 can be secured.
  • the minimum laser intensity capable of peeling the substrate 50 is 1.0.
  • a configuration in which the light emitting unit 73a and the light receiving unit 73b are disposed above the substrate 50 and the reflectance is measured (acquired) as optical information May be. Specifically, light is emitted from the light emitting portion 73a toward the upper surface (the surface on which the carbide CB is formed) of the substrate 50, and the reflected light is received by the light receiving portion 73b. Then, the detection unit 73d calculates the reflectance from the amount of light received by the light receiving unit 73b, and the same processing as the transmittance is performed.
  • the specifying unit 73 e when the specifying unit 73 e receives the message, the elapsed time, and the position information from the detecting unit 73 d, the specifying unit 73 e generates a threshold from a plurality of pieces based on the input elapsed time and the position information. The individual piece which showed the acquisition result which exceeds is specified (step S23). Further, the specifying unit 73e acquires position information indicating the position of the specified piece on the substrate 50, and outputs the acquired position information to the determining unit 73f.
  • the determining unit 73 f determines that the piece indicated by the position information is a defective product based on the position information input from the specifying unit 73 e (step S 24). Furthermore, the determination unit 73 f notifies the collection device 88 of positional information of the pieces determined to be defective.
  • the control unit 73c determines that the product is a defective product using a display unit, a speaker, etc. It notifies to the outside that the acquired result of the piece has exceeded the threshold value and information indicating the piece. Thus, it is possible to notify the manufacturer or the like that the display device 2 having a defect that can not be used as a product is generated among the plurality of display devices 2 formed using the substrate 50.
  • the recovery device 88 when the recovery device 88 inputs the position information of the pieces determined to be defective products from the determination unit 73f, the pieces indicated by the input position information Are removed to remove the defective display device. For example, as illustrated in FIG. 12, when the detection unit 73d detects an area NL in which the acquisition result exceeds the threshold, the specification unit 73e specifies the display device 2a having the area NL, and the determination unit 73f determines the display device It is determined that 2a is a defective product. Then, the recovery device 88 recovers the display devices 2a (individual pieces) which are determined to be defective before the terminal out process in the step S11 after the process of singulation by division in the step S10. Do.
  • the region NL is a region in which the laser non-irradiated region NL1 or the remaining carbide excess region NL2 is generated.
  • predetermined optical information is acquired for the entire surface of the peeled substrate 50, and predetermined processing is performed according to the acquisition result for each piece. For this reason, in the present embodiment, before the display device 2 is completed, it is possible to determine the display device 2a in which a defect caused by the damaged portion 50a on the substrate 50 or a foreign object has occurred.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the main configuration of a display device manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • the inspection unit 73 is provided with the imaging unit 73g for imaging the peeled substrate 50, instead of the light emitting unit 73a and the light receiving unit 73b in the first embodiment. There is. Then, the inspection device 73 according to the present embodiment is configured to acquire imaging data imaged by the imaging unit 73g as the optical information.
  • the imaging unit 73g includes a camera unit described later having, for example, a CCD, a CIS, or the like, and captures an image of the substrate 50 from which the laminate 7 has been peeled off under the control of the control unit 73c.
  • the imaging unit 73g outputs the imaging data of the peeled substrate 50 to the detection unit 73d.
  • the imaging unit 73g outputs the imaging data composed of 8-bit pixel values (pixel values of 256 gradations) in pixel units captured by the camera unit to the detection unit 73d.
  • the detection unit 73d When the detection unit 73d receives the imaging data from the imaging unit 73g, the detection unit 73d applies known image processing technology (for example, pattern matching) to the input imaging data, and the laser non-irradiation region NL1 or the remaining excessive carbide region NL2 It is detected whether or not it occurs on the substrate 50. Specifically, in the detection unit 73d, a predetermined threshold (pixel value and size described later) is set for the pixel value, and the detection unit 73d obtains an acquisition result (imaging result) exceeding the threshold. If the detection result is detected, the identification unit 73e is notified that the acquisition result exceeds the threshold.
  • a predetermined threshold pixel value and size described later
  • the detection unit 73d determines whether or not there is a pixel having a pixel value of a pixel unit included in the imaging data from the imaging unit 73g larger than a predetermined threshold. Furthermore, when the detecting unit 73d determines that there is a pixel having a value larger than the threshold value, pixels of adjacent pixels having the size of the area of the pixel (that is, having a pixel value larger than the threshold value).
  • the unit 73d determines the presence or absence of the laser non-irradiated region NL1 or the remaining excessive carbide region NL2 by performing pattern matching on the imaging data.) The detection unit 73d determines that the acquisition result exceeds the threshold. That is, the specific part 73e is notified that the laser non-irradiated area NL1 or the remaining carbide excess area NL2 is generated on the substrate 50.
  • the identification unit 73 e is notified of the fact that the acquisition result exceeds the threshold value from the detection unit 73 d (the laser non-irradiated region NL1 or the remaining excessive carbide region NL2 is generated on the substrate 50), a plurality of pieces (In other words, from the plurality of display devices 2 formed using the substrate 50), the individual pieces that show the acquisition result exceeding the threshold are specified. Further, the specifying unit 73e obtains position information indicating the position of the specified piece on the substrate 50, and outputs the obtained position information to the determining unit 73f.
  • the determining unit 73f determines that the piece indicated by the input position information is a defective product. Further, the determination unit 73 f notifies the collection device 88 of positional information of the pieces determined to be defective products.
  • FIG. 14 is a schematic view showing an example of acquisition of optical information by the inspection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a specific example of acquisition of optical information in the inspection apparatus shown in FIG.
  • the imaging unit 73g is disposed above the substrate 50. Further, in the inspection apparatus 73, as shown in FIG. 15, the substrate 50 is being conveyed at a predetermined conveyance speed in the H direction (the conveyance direction of the substrate 50) of FIGS.
  • the imaging unit 73g captures an image of the entire surface of the entire surface from the surface side where the carbide CB is formed to obtain imaging data.
  • the camera unit 73g1 captures the upper surface (the surface on which the carbide CB is formed) of the substrate 50 from above.
  • the camera unit 73g1 (FIG. 14) is arranged in the orthogonal direction orthogonal to the transport direction (H direction), and the camera unit 73g1 is from the control unit 73c. The imaging operation is performed in the orthogonal direction in accordance with the instruction signal of and the imaging data is output to the detection unit 73d.
  • the detection unit 73d is a pixel adjacent to each other in which the area of a pixel having a pixel value larger than the threshold has the predetermined size (a pixel value larger than the threshold). It is determined whether or not the number of pixels of (1) has been exceeded (step S22). When detecting that the area of the pixel is smaller than a predetermined size, the detection unit 73d determines that the threshold is not exceeded (NO in step S22), and ends the process.
  • the detection unit 73d determines that the threshold is exceeded (YES in step S22). Then, the detection unit 73d notifies the identification unit 73e of a message indicating that the measurement result exceeds the threshold. Furthermore, the detection unit 73d, together with the above message, for example, the elapsed time from the start of acquisition of imaging data (acquisition of optical information) from the control unit 73c to the time of detection of exceeding the threshold, and a threshold The position information indicating the position of the area of the pixel which has detected the exceeding (that is, the laser non-irradiated area NL1 or the remaining excessive carbide area NL2) is output to the specifying unit 73e.
  • FIG. 16 is a schematic view showing an example of acquisition by the imaging unit shown in FIG.
  • the detection unit 73 d can detect the area NL in which the acquisition result exceeds the threshold value, using the imaging data of the imaging unit 73 g as in the first embodiment. . Therefore, also in the present embodiment, the specification unit 73e can specify the display device 2a having the area NL, and the determination unit 73f can determine that the display device 2a is a defective product, and the collection device 88 can After the processing of singulation by division in step S10, the display devices 2a (pieces) determined to be defective products can be collected before the processing of terminal out in step S11. Thereby, in the present embodiment, as in the first embodiment, the processing after step S11 can be prevented from being performed on the pieces determined to be defective products, and thus the display device While improving the manufacturing yield of (2), the manufacturing cost can be reduced.
  • the imaging data acquired by the imaging unit 73g is used as the optical information, for example, the above-mentioned area NL (laser unirradiated area) is displayed by displaying the imaging data on a display device not shown. It is possible to save imaging data by visually recognizing NL1 or the remaining excessive carbide region NL2) or storing it in a storage unit (not shown).
  • the present invention is applied to the organic EL display device.
  • the electro-optical element electronic-optical element whose luminance and transmittance are controlled by current
  • the display device according to the present embodiment includes, for example, an organic EL (Electro Luminescence) display provided with an OLED (Organic Light Emitting Diode) as an electro-optical element, and an inorganic light emitting diode as an electro-optical element Inorganic EL display, a QLED display provided with a QLED (Quantum dot Light Emitting Diode) as an electro-optical element, and the like.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and embodiments obtained by appropriately combining the technical means respectively disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

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Abstract

複数の表示デバイスを形成するための基板上に、樹脂層、TFT層、および発光素子層を含む積層体を形成した後、レーザ剥離装置を用いて、前記基板の裏面から前記樹脂層に対してレーザを照射し、前記積層体から前記基板を剥離する表示デバイスの製造方法であって、剥離した基板の光学情報を取得する工程と、前記基板に対する前記複数の表示デバイスの各割り付け位置から、前記複数の表示デバイスの各取得結果を検出する工程と、前記表示デバイスの前記取得結果が閾値を超える場合に、当該表示デバイスに対し所定の処理を行う工程と、を含む。

Description

表示デバイスの製造方法、表示デバイスの製造装置
 本発明は、表示デバイスの製造方法、及びその製造装置に関する。
 EL素子を含む表示デバイスを製造する場合、例えば、ガラス基板上に、樹脂層、TFT層、発光素子層等を含む積層体を形成し、ガラス基板の裏面から樹脂層の下面にレーザを照射してガラス基板を剥離し、樹脂層の下面にフィルムを貼り付ける。
特開2004-349543号公報
 ところで、上記のような従来の表示デバイスの製造方法では、ガラス基板(基板)上に、表示デバイスとなる個片を複数形成して、複数の表示デバイスを一括して製造していた。
 ところが、上記ガラス基板の一部分に傷等の損傷部や異物が存在することに起因して、樹脂層の下面に照射するレーザの強度がばらつくと、複数の個片(表示デバイス)のうち、一部の表示デバイスにおいて、樹脂層に破れを生じたり、積層体に剥がれ等の不良が発生したりして、当該表示デバイスに欠陥が生じることがあった。また、上記従来の表示デバイスの製造方法では、表示デバイスの完成前に、例えば、ICチップやFPC等の電子回路基板を個片に実装して、表示デバイスとして完成した後に検出可能となる欠陥を判別することができなかった。
 上記の課題に鑑み、本発明は、表示デバイスの完成前に、基板での損傷部や異物に起因する欠陥を生じた表示デバイスを判別することができる表示デバイスの製造方法、及び表示デバイスの製造装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る表示デバイスの製造方法は、複数の表示デバイスを形成するための基板上に、樹脂層、TFT層、および発光素子層を含む積層体を形成した後、レーザ剥離装置を用いて、前記基板の裏面から前記樹脂層に対してレーザを照射し、前記積層体から前記基板を剥離する表示デバイスの製造方法であって、剥離した基板の光学情報を取得する工程と、前記基板に対する前記複数の表示デバイスの各割り付け位置から、前記複数の表示デバイスの各取得結果を検出する工程と、前記表示デバイスの前記取得結果が閾値を超える場合に、当該表示デバイスに対し所定の処理を行う工程と、を含むものである。
 本発明の他の局面に係る表示デバイスの製造装置は、複数の表示デバイスを形成するための基板上に、樹脂層、TFT層、および発光素子層を含む積層体を形成した後、レーザ剥離装置を用いて、前記基板の裏面から前記樹脂層に対してレーザを照射し、前記積層体から前記基板を剥離する表示デバイスの製造装置であって、剥離した前記基板から光学情報を取得し、前記基板に対する前記複数の表示デバイスの各割り付け位置から、前記複数の表示デバイスの各取得結果を検出して、前記表示デバイスの前記取得結果が閾値を超える場合に、当該表示デバイスに対し所定の処理を行うものである。
 本発明によれば、表示デバイスの完成前に、基板での損傷部や異物に起因する欠陥を生じた表示デバイスを判別することができる表示デバイスの製造方法、及び表示デバイスの製造装置を提供することが可能になる。
本発明の一実施形態に係る表示デバイスの製造方法を示すフローチャートである。 (a)は表示デバイスの形成途中の構成(基板に積層体を形成した状態)を示す断面図であり、(b)は表示デバイスの構成を示す断面図である。 上記表示デバイスの形成途中の構成(基板に積層体を形成した状態)を示す平面図である。 本発明の第1の実施形態の表示デバイス製造装置の要部構成を示すブロック図である。 積層体の樹脂層へのレーザ照射方法を示す模式図である。 基板と積層体とを分離する具体例を示す模式図である。 図6に示した検査装置での動作を示すフローチャートである。 上記検査装置による光学情報の取得例を示す模式図である。 上記検査装置での具体的な光学情報の取得例を説明する図である。 図6に示した投光部及び受光部による取得例を示す模式図である。 透過率とレーザ強度の関係を示すグラフである。 図6に示した回収装置による回収例を示す模式図である。 本発明の第2の実施形態の表示デバイス製造装置の要部構成を示すブロック図である。 図13に示した検査装置による光学情報の取得例を示す模式図である。 図13に示した検査装置での具体的な光学情報の取得例を説明する図である。 図13に示した撮像部による取得例を示す模式図である。
 以下、本発明の表示デバイスの製造方法、及び表示デバイスの製造装置を示す好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を有機EL表示装置に適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
 <第1の実施形態>
 図1は、本発明の一実施形態に係る表示デバイスの製造方法を示すフローチャートである。図2(a)は表示デバイスの形成途中の構成(基板に積層体を形成した状態)を示す断面図であり、図2(b)は表示デバイスの構成を示す断面図である。図3は、上記表示デバイスの形成途中の構成(基板に積層体を形成した状態)を示す平面図である。
 フレキシブルな表示デバイスを製造する場合、図1、図2(a)および図3に示すように、まず、透光性の基板50(例えば、マザーガラス)上に樹脂層12を形成する(ステップS1)。次いで、無機バリア膜3を形成する(ステップS2)。次いで、TFT層4を形成する(ステップS3)。次いで、発光素子層(例えば、OLED素子層)5を形成する(ステップS4)。次いで、封止層6を形成する(ステップS5)。次いで、封止層6上に接着層8を介して上面フィルム9(例えば、PETフィルム)を貼り付ける(ステップS6)。
 次いで、基板50越しに樹脂層12の下面にレーザ光を照射する(ステップS7)。ここでは、基板50の下面に照射され、基板50を透過したレーザ光を樹脂層12が吸収することで、樹脂層12の下面(基板50との界面CP)がアブレーションによって変質し、樹脂層12及び基板50間の結合力が低下する。次いで、基板50を樹脂層12から剥離する(ステップS8)。なお、この剥離された基板50の全面から光学情報の取得が、行われる(詳細は後述。)。
 次いで、図2(b)に示すように、樹脂層12の下面に、接着層11を介して下面フィルム10(例えばPETフィルム)を貼り付ける(ステップS9)。次いで、下面フィルム10、樹脂層12、バリア層3、TFT層4、発光素子層5、封止層6および上面フィルム9を含む積層体7を、切り出し線DLで分断し、複数の個片を切り出す(ステップS10)。次いで、個片から上面フィルム9の一部(端子部44上の部分)を剥離する端子出しを行う(ステップS11)。次いで、端子に対して、図略の点灯検査装置を接続して、個片の点灯検査を行う(ステップS12)。
 次いで、上面フィルム9の全面剥離を行う(ステップS13)。この際、上面フィルム9とともに、接着層8も全面剥離される。次いで、個片の封止層6の上側に接着層38を介して機能フィルム39を貼り付ける(ステップS14)。次いで、個片の端子部44に異方性導電材51を介して電子回路基板60を実装する(ステップS15)。これにより、図2(b)に示す表示デバイス2を得る。なお、前記各ステップは、後述の表示デバイス製造装置(表示デバイスの製造装置)が行う。
 樹脂層12の材料としては、例えば、ポリイミド、エポキシ、ポリアミド等が挙げられる。下面フィルム10の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)が挙げられる。
 バリア層3は、表示デバイスの使用時に、水分や不純物が、TFT層4や発光素子層5に到達することを防ぐ層であり、例えば、CVDにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。
 TFT層4は、半導体膜15と、半導体膜15を覆うように形成される無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と、無機絶縁膜16よりも上側に形成されるゲート電極Gと、ゲート電極Gを覆うように形成される無機絶縁膜18と、無機絶縁膜18よりも上側に形成される容量配線Cと、容量配線Cを覆うように形成される無機絶縁膜20と、無機絶縁膜20よりも上側に形成される、ソース電極Sおよびドレイン電極Dと、ソース電極Sおよびドレイン電極Dを覆うように形成される平坦化膜21とを含む。
 半導体膜15、無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)、ゲート電極Gを含むように薄膜トランジスタ(TFT)が構成される。ソース電極Sは半導体膜15のソース領域に接続され、ドレイン電極Dは半導体膜15のドレイン領域に接続される。
 半導体膜15は、例えば低温ポリシリコン(LTPS)あるいは酸化物半導体で構成される。ゲート絶縁膜16は、例えば、CVD法によって形成された、酸化シリコン(SiOx)膜あるいは窒化シリコン(SiNx)膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。ゲート電極G、ソース配線S、ドレイン配線D、および端子は、例えば、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、銅(Cu)の少なくとも1つを含む金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。なお、図2では、半導体膜15をチャネルとするTFTがトップゲート構造で示されているが、ボトムゲート構造でもよい(例えば、TFTのチャネルが酸化物半導体の場合)。
 無機絶縁膜18及び20は、例えば、CVD法によって形成された、酸化シリコン(SiOx)膜あるいは窒化シリコン(SiNx)膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜(層間絶縁膜)21は、例えば、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。
 TFT層4の端部(非アクティブ領域NA)には端子部44が設けられる。端子部44は、異方性導電材51を介在させて、ICチップ、FPC等の電子回路基板60との接続に用いられる端子TMと、これに接続される端子配線TWとを含む。端子配線TWは、中継配線LWおよび引き出し配線DWを介してTFT層4の各種配線と電気的に接続される。
 端子TM、端子配線TWおよび引き出し配線DWは、例えばソース電極Sと同一工程で形成されるため、ソース電極Sと同層(無機絶縁膜20上)にかつ同材料(例えば、2枚のチタン膜およびこれらにサンドされたアルミニウム膜)で形成される。中継配線LWは例えば容量電極Cと同一工程で形成される。端子TM、端子配線TWおよび引き出し配線DWの端面(エッジ)は平坦化膜21で覆われている。
 発光素子層5(例えば、有機発光ダイオード層)は、平坦化膜21よりも上側に形成されるアノード電極22と、アクティブ領域(表示領域)DAのサブピクセルを規定するバンク23と、アノード電極22よりも上側に形成されるEL(エレクトロルミネッセンス)層24と、EL層24よりも上側に形成されるカソード電極25とを含み、アノード電極22、EL層24、およびカソード電極25によって発光素子(例えば、有機発光ダイオード:OLED)が構成される。
 EL層24は、蒸着法あるいはインクジェット法によって、バンク23によって囲まれた領域(サブピクセル領域)に形成される。発光素子層5が有機発光ダイオード(OLED)層である場合、EL層24は、例えば、下層側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を積層することで構成される。
 アノード電極(陽極)22は、例えばITO(Indium Tin Oxide)とAgを含む合金との積層によって構成され、光反射性を有する(詳細は後述。)。カソード電極25は、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zincum Oxide)等の透光性の導電材で構成することができる。
 発光素子層5がOLED層である場合、アノード電極22およびカソード電極25間の駆動電流によって正孔と電子がEL層24内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に落ちることによって、光が放出される。カソード電極25が透光性であり、アノード電極22が光反射性であるため、EL層24から放出された光は上方に向かい、トップエミッションとなる。
 発光素子層5は、OLED素子を構成する場合に限られず、無機発光ダイオードあるいは量子ドット発光ダイオードを構成してもよい。
 非アクティブ領域NAには、有機封止膜27のエッジを規定する凸体Taと凸体Tbとが形成される。凸体Taは、有機封止膜27をインクジェット塗付する際の液止めとして機能し、凸体Tbは予備の液止めとして機能する。なお、凸体Tbの下部は平坦化膜21で構成され、平坦化膜21は引き出し配線DWの端面の保護膜として機能する。バンク23、凸体Taおよび凸体Tbの上部は、ポリイミド、エポキシ、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料を用いて、例えば同一工程で形成することができる。
 封止層6は透光性であり、カソード電極25を覆う第1無機封止膜26と、第1無機封止膜26よりも上側に形成される有機封止膜27と、有機封止膜27を覆う第2無機封止膜28とを含む。
 第1無機封止膜26および第2無機封止膜28はそれぞれ、例えば、CVDにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機封止膜27は、第1無機封止膜26および第2無機封止膜28よりも厚い、透光性有機膜であり、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。例えば、このような有機材料を含むインクを第1無機封止膜26上にインクジェット塗布した後、UV照射により硬化させる。封止層6は、発光素子層5を覆い、水、酸素等の異物の発光素子層5への浸透を防いでいる。
 なお、上面フィルム9は、接着層8を介して封止層6上に貼り付けられ、基板50の剥離時には支持材としても機能する。上面フィルム9の材料としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)等が挙げられる。
 下面フィルム10は、PET等で構成され、基板50を剥離した後に樹脂層12の下面に貼り付けられることで、支持材、保護材として機能とする。
 機能フィルム39は、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能等を有する。また、機能フィルム39は、上面フィルム9及び接着層8が剥離された後、接着層38を介して封止層6上に貼り付けられる。電子回路基板60は、例えば、複数の端子TM上に実装されるICチップあるいはフレキシブルプリント基板(FPC)である。
 ここで、図4~図12も参照して、本実施形態の表示デバイス製造装置70について具体的に説明する。まず、図4を用いて、本実施形態の表示デバイス製造装置70の要部構成について具体的に説明する。図4は、本発明の第1の実施形態の表示デバイス製造装置の要部構成を示すブロック図である。
 図4に示すように、本実施形態の表示デバイス製造装置70は、当該表示デバイス製造装置70全体の制御を行うコントローラ72と、上記ステップS8で剥離した基板50に対して、予め定められた検査処理を行う検査装置73と、積層体7に含まれた封止層6等の成膜処理を行う成膜装置76と、後述のレーザ装置77(図5)を具備し、ステップS8での基板50の隔離処理を行うレーザ剥離装置80と、不良品であると判別された個片の回収を行う回収装置88とを備えている。
 また、検査装置73は、投光部73a、受光部73b、制御部73c、検出部73d、特定部73e、及び判別部73fを具備している。検査装置73は、上記検査処理として、剥離した基板50の全面から光学情報を取得し、基板50に対する複数の個片(表示デバイス)の各割り付け位置から、複数の個片の各取得結果を検出して、当該個片の取得結果が閾値を超える場合に、当該個片に対し所定の処理を行う。
 また、検査装置73では、投光部73a、受光部73b、及び制御部73cは、例えば光電センサを使用して構成されている。また、検査装置73では、上記光学情報として、透過率又は反射率を測定(取得)するようになっている。すなわち、投光部73aは、制御部73cの制御のもと、基板50の全面に対して、光を発光する。また、受光部73bは、投光部73aが光を発光した場合に、制御部73cの制御のもと、基板50を透過した透過光又は基板50にて反射された反射光を受光する。受光部73bは、受光した透過光又は反射光の受光量を示す受光データを検出部73dに出力する。
 検出部73dは、例えばCPU、MPU、又はASIC等を具備したデータ処理部(図示せず)を有しており、受光部73bからの受光データから透過率又は反射率を算出する。また、検出部73dには、透過率又は反射率について、予め定められた閾値が各々設定されており、検出部73dは、閾値を超える取得結果(測定結果)を検出した場合に、取得結果が閾値を超えたことを特定部73eに通知する。
 特定部73eは、例えばCPU、MPU、又はASIC等を具備したデータ処理部(図示せず)を有しており、検出部73dから取得結果が閾値を超えたことが通知されると、複数の個片(つまり、基板50を用いて形成される複数の表示デバイス2)から当該閾値を超える取得結果を示した個片を特定する。また、特定部73eは、基板50における特定した個片の位置を示す位置情報を取得して、取得した位置情報を判別部73fに出力する。
 判別部73fは、例えばCPU、MPU、又はASIC等を具備したデータ処理部(図示せず)を有しており、特定部73eから位置情報を入力すると、入力した位置情報によって示される個片を不良品であると判別する。また、判別部73fは、不良品であると判別した個片の位置情報を回収装置88に通知する。
 回収装置88は、判別部73fから不良品であると判別された個片の位置情報を入力すると、入力した位置情報にて示される個片を回収して、当該不良品である表示デバイスを除去する。
 次に、図5及び図6を用いて、上記レーザ剥離装置80による上記ステップS7及びステップS8での動作について具体的に説明する。図5は、積層体の樹脂層へのレーザ照射方法を示す模式図である。図6は、基板と積層体とを分離する具体例を示す模式図である。
 図5に示すように、本実施形態では、上記ステップS1乃至ステップS6の処理を行うことにより、透光性の基板50上に、樹脂層12、TFT層4、および発光素子層5を含む積層体7を形成した後、ステップS7において、レーザ剥離装置80に含まれたレーザ装置77を用いて、基板50の裏面から樹脂層12の下面12rにレーザ光Laを照射する。
 図5において、例えば、レーザ装置77が出射するレーザ光Laは、x方向に伸びる長尺状のビームであり、x方向についてほぼ均一強度分布を有する。レーザ光Laを、樹脂層12の下面の一端から他端まで(y方向に)走査することで樹脂層12の下面に対してレーザアブレーションを行う。
 次に、レーザ剥離装置80は、図6に示すように、基板50の剥離処理を行う。すなわち、図6に示すように、基板50の端面近傍では、樹脂層12、無機封止膜28、接着層8、及び上面フィルム9が積層されており、積層体7の端面より挿入したナイフNvを、レーザアブレーションされた樹脂層12のエッジ下に進めて樹脂層12と基板50とを分離する。なお、樹脂層12の裏面12r(基板50との界面CP)には、レーザアブレーションによる炭化物CBが形成されている。
 なお、図6(b)では、上面フィルム9に対し基板50を下側(重力の作用方向側)にした状態で、ナイフNvを用いた分離処理を図示したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、上面フィルム9に対し基板50を上側(重力の作用方向とは反対側)にした状態で、ナイフNvを用いた分離処理を行ってもよい。
 次に、図7~図11を用いて、上記検査装置73による検査処理について具体的に説明する。図7は、図6に示した検査装置での動作を示すフローチャートである。図8は、上記検査装置による光学情報の取得例を示す模式図である。図9は、上記検査装置での具体的な光学情報の取得例を説明する図である。
 図7に示すように、本実施形態の検査装置73では、上記ステップS8で剥離した基板50の全面から光学情報を取得する(ステップS21)。
 本実施形態の検査装置73では、例えば、光学情報として透過率を測定する場合、図8(a)に示すように、投光部73a及び受光部73bは、基板50を挟むように配置されている。また、検査装置73では、図9に示すように、図略の搬送装置により、図8及び図9のH方向(基板50の搬送方向)に予め定められた搬送速度で搬送されている基板50の全面に対して、透過率を測定するように構成されている。
 具体的には、図8に示すように、投光部73aから、基板50の下面から上面(炭化物CBの形成面)に向けて投光し、その透過光を受光部73bで受光する。また、図9に示すように、投光部73aは、例えば一つの光源(図示せず)により構成されており、制御部73cからの指示信号に従って、当該光源は、点灯動作を行うことで基板50に向かって発光する。また、受光部73bは、上記搬送方向(H方向) と直交する直交方向に配列された複数の受光素子(図示せず)を有しており、これらの複数の受光素子は、制御部73cからの指示信号に従って、直交方向で順次受光動作又は同時に受光動作を行い、受光素子毎に、受光した透過光の受光量を示す受光データを検出部73dに出力する。そして、検出部73dは、受光素子毎の受光データに基づいて、当該受光素子毎の透過率を算出する。
 続いて、検出部73dは、算出した受光素子毎の透過率について、予め定められた閾値を超えたか否かについて判別する(ステップS22)。すなわち、ステップS22では、基板50に対する複数の個片(表示デバイス)の各割り付け位置から、当該個片の各取得結果が検出される。検出部73dは、例えば、算出した透過率が80%以上である場合には、上記閾値を超えていないと判別して(ステップS22でNO)、処理を終了する。
 一方、検出部73dは、算出した透過率が80%未満である場合には、上記閾値を超えたと判別する(ステップS22でYES)。そして、検出部73dは、測定結果が閾値を超えたことを示すメッセージを特定部73eに通知する。更に、検出部73dは、上記メッセージとともに、例えば、制御部73cから透過率の測定(光学情報の取得)を開始した時点から当該閾値を超えたことを検出した時点までの経過時間と、閾値を超えたことを検出した受光素子の位置を示す位置情報とを特定部73eに出力する。
 ここで、図10及び図11を参照して、透過率が上記閾値を超える場合について具体的に説明する。図10は、図6に示した投光部及び受光部による測定例を示す模式図である。図11は、透過率とレーザ強度の関係を示すグラフである。
 例えば、図10(a)に示すように、キズなどの損傷部50aが基板50の剥離(積層体7)側とは反対側の表面に発生しているときに、上記ステップS7で示したレーザ光を当該反対側の表面から照射した場合では、樹脂層12に対して、損傷部50aによってレーザ光が適切に照射されないこととなる。このため、レーザ光が適切に照射されなかった樹脂層12の部分では、上記レーザアブレーションによる変質が適切に行われずに、この樹脂層12の部分と基板50との間の結合力が低下していない状態で、当該樹脂層12の部分は強制的に基板50から剥離される。これにより、基板50では、図10(a)に示すように、炭化物CBが基板50の表面上に残らずに、レーザ未照射領域NL1が生じる。このようなレーザ未照射領域NL1が生じている状態では、投光部73aからの光は、例えば、損傷部50aによって屈折されたり、散乱されたりして、受光部73bでの受光量が低下して、透過率もまた低下する。また、このレーザ未照射領域NL1が生じている状態では、レーザアブレーションによる変質が適切に行われていないので、結合力の強い状態で剥離された樹脂層12の部分が、基板50側に残るなどして、受光部73bでの受光量が低下して、透過率が低下することもある(図示せず。)。
 一方、積層体7(つまり、上記個片)側では、剥離した基板50と同様に、レーザ光が適切に照射されなかった樹脂層12の上記部分が、レーザ未照射領域NL0として生じる(図示せず)。このようなレーザ未照射領域NL0を有する個片(つまり、表示デバイス2)では、強制的に剥離されたことから、その樹脂層12に破れを生じたり、その積層体7の内部などに剥がれが生じたりして、当該表示デバイス2に不良が発生する。
 また、上記ステップS7において、例えば、損傷部50aによるレーザ光の乱反射、レーザ光のエネルギーのばらつき、その他の突発不良等により、レーザ光の強度(レーザ強度)が部分的に大きくなると(図5のx方向についてほぼ均一強度分布ではなくなると)、図10(b)のクロスハッチにて示すように、レーザ強度が適切な領域に比べて、多くの炭化物CBが残存する残存炭化物過剰領域NL2が基板50上に生じる。このような残存炭化物過剰領域NL2が生じている状態では、投光部73aからの光は、損傷部50aによる屈折や当該残存炭化物過剰領域NL2によって受光部73bでの受光量が低下して、透過率もまた低下する。
 一方、積層体7(つまり、上記個片)側では、樹脂層12が必要以上に基板50側に剥離されることとなるので、樹脂層12に破れを生じたり、その積層体7の内部などに剥がれが生じたりして、当該表示デバイス2に不良が発生する。
 また、本願発明の発明者によれば、図11に示すように、レーザ強度が大きくなるのに伴って基板50上の炭化物CBの量が増え、基板50の透過率は低下することがわかった。また、基板50上の炭化物CBの量が増えるにつれて、基板50から分離した後に樹脂層12の下面12rに残る炭化物CBの量が増えることもわかった。そして、本願発明の発明者によれば、上記のように、透過率を算出することにより、樹脂層12の下面12rに残る炭化物CBの量を把握することができて、下面フィルム10と樹脂層12の接着力を担保することができることも確認した。また、このように下面12rに残る炭化物CBの量が増えると、樹脂層12の性能低下や当該樹脂層12と下面フィルム10との接着力の低下を生じて、表示デバイス2に異常などが発生することも確かめられた。尚、図11では、基板50の剥離が可能な最小のレーザ強度を1.0としている。
 なお、上記の説明以外に、例えば、図8(b)に示すように、投光部73a及び受光部73bを基板50の上方に配置して、光学情報として反射率を測定(取得)する構成でもよい。具体的には、投光部73aから、基板50の上面(炭化物CBの形成面)に向けて投光し、その反射光を受光部73bで受光する。そして、検出部73dが、受光部73bの受光量から反射率を算出し、以下透過率と同様な処理が行われる。
 なお、上記の説明以外に、損傷部50aに代えて、又は損傷部50aとともに、異物が基板50の剥離(積層体7)側とは反対側の表面に存在(付着)している場合においても、上記レーザ未照射領域NL1やレーザ未照射領域NL0、又は残存炭化物過剰領域NL2が発生する。
 図7に戻って、特定部73eは、検出部73dから上記メッセージと、上記経過時間と、上記位置情報とを入力すると、入力した経過時間及び位置情報に基づいて、複数の個片から閾値を超える取得結果を示した個片を特定する(ステップS23)。更に、特定部73eは、基板50における特定した個片の位置を示す位置情報を取得して、取得した位置情報を判別部73fに出力する。
 判別部73fは、特定部73eから入力した位置情報に基づいて、当該位置情報によって示される個片を不良品であると判別する(ステップS24)。更に、判別部73fは、不良品であると判別した個片の位置情報を回収装置88に通知する。
 また、本実施形態の表示デバイス製造装置70では、判別部73fが不良品と判別した場合に、例えば、制御部73cは、図略の表示部やスピーカなどを用いて、不良品であると判別された個片の取得結果が閾値を超えた旨と、当該個片を示す情報とを外部に報知する。これにより、基板50を用いて形成される複数の表示デバイス2のうち、製品として使用できない不良を有する表示デバイス2が生じたことを製造者等に知らせることができる。
 また、本実施形態の表示デバイス製造装置70では、回収装置88は、判別部73fから不良品であると判別された個片の位置情報を入力した場合、入力した位置情報にて示される個片を回収して、当該不良品である表示デバイスを除去する。例えば、図12に示すように、取得結果が閾値を超えた領域NLを検出部73dが検出した場合、特定部73eは当該領域NLを有する表示デバイス2aを特定し、判別部73fは当該表示デバイス2aを不良品であると判別する。そして、回収装置88は、上記ステップS10での分断による個片化の処理後、上記ステップS11での端子出しの処理前に、不良品であると判別された表示デバイス2a(個片)を回収する。これにより、本実施形態では、不良品であると判別された個片に対して、ステップS11以降の処理が行われるのを未然に防ぐことができ、表示デバイス2の製造歩留りを向上させつつ、その製造コストを低減することができる。なお、領域NLは、レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2が発生している領域である。
 以上のように、本実施形態では、剥離した基板50の全面に対して、予め定められた光学情報を取得し、個片毎の取得結果に従って、所定の処理を行う。このため、本実施形態では、表示デバイス2の完成前に、基板50での損傷部50aや異物に起因する欠陥を生じた表示デバイス2aを判別することができる。
 また、本実施形態では、積層体7側ではなく、剥離した基板50の全面に対して、上記光学情報の取得を行っているので、積層体7側を検査する場合と異なり、光学情報の取得の際に、異物が当該積層体7側に付着するのを確実に防ぐことができ、異物の付着による表示デバイス2の製造歩留りの低下等の問題点が生じるのを防止することができる。
 <第2の実施形態>
 図13は、本発明の第2の実施形態の表示デバイス製造装置の要部構成を示すブロック図である。
 図において、本実施形態と上記第1の実施形態との主な相違点は、透過率又は反射率に代えて、光学情報として撮像データを取得するように構成した点である。なお、上記第1の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
 つまり、本実施形態の表示デバイス製造装置70では、第1の実施形態での投光部73a及び受光部73bに代えて、剥離した基板50を撮像する撮像部73gが検査装置73に設けられている。そして、本実施形態の検査装置73では、上記光学情報として、撮像部73gが撮像した撮像データを取得するようになっている。
 具体的には、撮像部73gは、例えばCCDやCIS等を有する後述のカメラ部を備えており、制御部73cの制御のもと、積層体7を剥離した基板50を撮像する。撮像部73gは、剥離した基板50の撮像データを検出部73dに出力する。例えば、撮像部73gは、上記カメラ部が撮像した画素単位の8ビットの画素値(256階調の画素値)からなる上記撮像データを検出部73dに出力する。
 検出部73dは、撮像部73gから撮像データを入力すると、入力した撮像データに対し既知の画像処理技術(例えば、パターンマッチング)を適用して、上記レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2が基板50上に生じているか否かについて検出する。具体的にいえば、検出部73dには、画素値について、予め定められた閾値(後述の画素値及び大きさ)が設定されており、検出部73dは、閾値を超える取得結果(撮像結果)を検出した場合に、取得結果が閾値を超えたことを特定部73eに通知する。
 より具体的にいえば、検出部73dは、撮像部73gからの撮像データに含まれた画素単位の画素値が予め定められた閾値よりも大きい値を有する画素が存在するか否かについて判別する。更に、検出部73dは、閾値よりも大きい値を有する画素が存在することを判別した場合に、当該画素の領域の大きさ(つまり、閾値よりも大きい画素値を有する、互いに隣接する画素の画素数)が予め定められた大きさ(閾値)よりも大きいことを判別した場合、基板50上に上記レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2が発生していることを検出する(すなわち、検出部73dは、撮像データに対するパターンマッチングを行うことにより、レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2の発生の有無を判別する。)そして、検出部73dは、取得結果が閾値を超えたこと、つまり、レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2が基板50上に発生していることを特定部73eに通知する。
 特定部73eは、検出部73dから取得結果が閾値を超えたこと(レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2が基板50上に発生していること)が通知されると、複数の個片(つまり、基板50を用いて形成される複数の表示デバイス2)から当該閾値を超える取得結果を示した個片を特定する。また、特定部73eは、基板50における特定した個片の位置を示す位置情報を取得して、取得した位置情報を判別部73fに出力する。
 判別部73fは、特定部73eから位置情報を入力すると、入力した位置情報によって示される個片を不良品であると判別する。また、判別部73fは、不良品であると判別した個片の位置情報を回収装置88に通知する。
 次に、図14及び図15を用いて、本実施形態の検査装置73による検査処理について具体的に説明する。図14は、図13に示した検査装置による光学情報の取得例を示す模式図である。図15は、図13に示した検査装置での具体的な光学情報の取得例を説明する図である。
 本実施形態の検査装置73では、上記ステップS21が実行される場合において、図14に示すように、撮像部73gは、基板50の上方に配置されている。また、検査装置73では、図15に示すように、図略の搬送装置により、図14及び図15のH方向(基板50の搬送方向)に予め定められた搬送速度で搬送されている基板50の全面を炭化物CBが形成された表面側から撮像部73gが撮像して撮像データを取得するように構成されている。
 具体的にいえば、図14に示すように、撮像部73gでは、上記カメラ部73g1が基板50の上面(炭化物CBの形成面)を上方から撮像する。また、図15に示すように、撮像部73gでは、そのカメラ部73g1(図14)が上記搬送方向(H方向) と直交する直交方向に配列されており、カメラ部73g1は、制御部73cからの指示信号に従って、直交方向で撮像動作を行い、その撮像データを検出部73dに出力する。
 続いて、検出部73dは、撮像部73gからの撮像データについて、閾値よりも大きい画素値を有する画素の領域が上記予め定められた大きさ(閾値よりも大きい画素値を有する、互いに隣接する画素の画素数)を超えたか否かについて判別する(ステップS22)。検出部73dは、上記画素の領域が予め定められた大きさよりも以下であることを検出した場合には、上記閾値を超えていないと判別して(ステップS22でNO)、処理を終了する。
 一方、検出部73dは、上記画素の領域が予め定められた大きさよりも大きいことを検出した場合には、上記閾値を超えたと判別する(ステップS22でYES)。そして、検出部73dは、測定結果が閾値を超えたことを示すメッセージを特定部73eに通知する。更に、検出部73dは、上記メッセージとともに、例えば、制御部73cから撮像データの取得(光学情報の取得)を開始した時点から当該閾値を超えたことを検出した時点までの経過時間と、閾値を超えたことを検出した画素の領域(つまり、上記レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2)の位置を示す位置情報とを特定部73eに出力する。
 ここで、図16を参照して、上記画素の領域が上記閾値を超える場合について具体的に説明する。図16は、図13に示した撮像部による取得例を示す模式図である。
 図16(a)に示すように、レーザ未照射領域NL1が基板50に生じている場合では、カメラ部73g1に入光される基板50側からの光は、例えば、損傷部50aによって屈折されたり、散乱されたりして、当該カメラ部73g1での受光量が低下して、画素値が大きくなる。
 同様に、図16(b)に示すように、残存炭化物過剰領域NL2が基板50に生じている場合では、カメラ部73g1に入光される基板50側からの光は、例えば、損傷部50aによる屈折や当該残存炭化物過剰領域NL2によって、当該カメラ部73g1での受光量が低下して、画素値が大きくなる。
 このように、本実施形態では、検出部73dは、撮像部73gの撮像データを用いて、上記第1の実施形態と同様に、取得結果が閾値を超えた上記領域NLを検出することができる。このため、本実施形態においても、特定部73eは領域NLを有する表示デバイス2aを特定し、判別部73fは当該表示デバイス2aを不良品であると判別することが可能になり、回収装置88は、上記ステップS10での分断による個片化の処理後、上記ステップS11での端子出しの処理前に、不良品であると判別された表示デバイス2a(個片)を回収することができる。これにより、本実施形態では、第1の実施形態と同様に、不良品であると判別された個片に対して、ステップS11以降の処理が行われるのを未然に防ぐことができ、表示デバイス2の製造歩留りを向上させつつ、その製造コストを低減することができる。
 また、本実施形態では、光学情報として撮像部73gが取得した撮像データを用いているので、例えば、当該撮像データを図略の表示装置にて表示させることにより、上記領域NL(レーザ未照射領域NL1又は残存炭化物過剰領域NL2)を視認したり、図略の記憶部に記憶させることによって撮像データを保存させたりすることが可能になる。
 また、上記の説明では、有機EL表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、本実施形態にかかる表示デバイスが備える電気光学素子(電流によって輝度や透過率が制御される電気光学素子)は特に限定されるものではない。本実施形態にかかる表示装置としては、例えば、電気光学素子としてOLED(Organic Light Emitting Diode:有機発光ダイオード)を備えた有機EL(Electro Luminescence:エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、電気光学素子として無機発光ダイオードを備えた無機ELディスプレイ、電気光学素子としてQLED(Quantum dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)を備えたQLEDディスプレイ等が挙げられる。
 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
 2  表示デバイス
 4  TFT層
 5  発光素子層
 6  封止層
 7  積層体
 10 下面フィルム
 12 樹脂層
 50 基板
 70 表示デバイス製造装置

Claims (11)

  1.  複数の表示デバイスを形成するための基板上に、樹脂層、TFT層、および発光素子層を含む積層体を形成した後、レーザ剥離装置を用いて、前記基板の裏面から前記樹脂層に対してレーザを照射し、前記積層体から前記基板を剥離する表示デバイスの製造方法であって、
     剥離した基板の光学情報を取得する工程と、
     前記基板に対する前記複数の表示デバイスの各割り付け位置から、前記複数の表示デバイスの各取得結果を検出する工程と、
     前記表示デバイスの前記取得結果が閾値を超える場合に、当該表示デバイスに対し所定の処理を行う工程と、を含む表示デバイスの製造方法。
  2.  前記光学情報は、透過率である請求項1に記載の表示デバイスの製造方法。
  3.  前記光学情報は、反射率である請求項1に記載の表示デバイスの製造方法。
  4.  前記光学情報は、撮像データである請求項1に記載の表示デバイスの製造方法。
  5.  前記基板を剥離した後に前記樹脂層に下面フィルムを貼り付け、前記積層体を下面フィルムともに分断して前記複数の表示デバイスを得る請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  6.  前記所定の処理には、予め定められた閾値を超える取得結果を検出した場合に、前記複数の表示デバイスから当該閾値を超える取得結果を示した表示デバイスを特定して、特定した当該表示デバイスを不良品であると判別する判別工程が含まれている請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  7.  前記所定の処理には、前記不良品であると判別された表示デバイスを回収する回収工程が含まれている請求項6に記載の表示デバイスの製造方法。
  8.  前記所定の処理には、前記不良品であると判別された表示デバイスの前記取得結果が前記閾値を超えた旨と、当該表示デバイスを示す情報とを外部に報知する工程が含まれている請求項6又は請求項7に記載の表示デバイスの製造方法。
  9.  前記積層体の端面からナイフを挿入することで前記基板を前記積層体から剥離する請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  10.  前記樹脂層がポリイミドを含む請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の表示デバイスの製造方法。
  11.  複数の表示デバイスを形成するための基板上に、樹脂層、TFT層、および発光素子層を含む積層体を形成した後、レーザ剥離装置を用いて、前記基板の裏面から前記樹脂層に対してレーザを照射し、前記積層体から前記基板を剥離する表示デバイスの製造装置であって、
     剥離した前記基板から光学情報を取得し、前記基板に対する前記複数の表示デバイスの各割り付け位置から、前記複数の表示デバイスの各取得結果を検出して、前記表示デバイスの前記取得結果が閾値を超える場合に、当該表示デバイスに対し所定の処理を行う表示デバイスの製造装置。
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