JP2014048619A - Manufacturing method of flexible device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレキシブルデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a flexible device.
最近では、耐衝撃性や柔軟性にも優れるディスプレイの需要が高まりつつある。そこで、ディスプレイを構成している現行のガラス基板に代えて、可撓性を有するフレキシブル基板を用いることが検討されている。
しかしながら、フレキシブル基板上に電子素子を形成する際には、基材であるフレキシブル基板には平坦性が要求されるところ、フレキシブル基板はその撓みや反りによって平坦性を確保することが難しい。そのため、ガラス基板に対し電子素子を形成する際に用いている現行の製造装置をそのまま利用することができない。そこで、フレキシブル基板上に電子素子を形成する場合には、硬質の支持基板上にフレキシブル基板の材料となるフレキシブル基板を固定することにより、フレキシブル基板の平坦性を確保するという方法が採られている(例えば、特許文献1〜3)。
Recently, the demand for displays having excellent impact resistance and flexibility is increasing. Therefore, it has been studied to use a flexible flexible substrate instead of the current glass substrate constituting the display.
However, when an electronic element is formed on a flexible substrate, flatness is required for the flexible substrate, which is a base material. However, it is difficult to ensure flatness due to bending and warping of the flexible substrate. Therefore, the current manufacturing apparatus used when forming the electronic element on the glass substrate cannot be used as it is. Therefore, when an electronic element is formed on a flexible substrate, a method of securing the flatness of the flexible substrate by fixing the flexible substrate as a material of the flexible substrate on a rigid support substrate is adopted. (For example,
特許文献1では、フレキシブル基板との高い密着性を有する接着物質膜を支持基板上全体に亘って形成した上で、接着物質膜が形成された支持基板上にフレキシブル基板を形成する技術が開示されている。そして、フレキシブル基板に対して電子素子の形成を終えたら、支持基板におけるフレキシブル基板が形成された面とは反対側の面全体にレーザー光を照射する。これにより、フレキシブル基板と接着物質膜との密着性がレーザー光照射前よりも低下し、支持基板からフレキシブル基板が全面に亘って剥離される。
しかしながら、特許文献1に係る製造方法では、支持基板の全面に亘ってレーザー光等の剥離用光を照射している。そのため、フレキシブルデバイスとして使用されない領域のフレキシブル基板までも、支持基板から剥離されてしまう。そうすると、剥離後のフレキシブルデバイスを不必要に大きい状態で搬送等することとなるため、取り扱いが煩雑になるという問題が生じる。
However, in the manufacturing method according to
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、剥離用光を支持基板の全面に照射した場合であっても、フレキシブルデバイスとして使用される領域のフレキシブル基板のみを選択的に支持基板から剥離することが可能なフレキシブルデバイスの製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. Even when the entire surface of the support substrate is irradiated with the light for peeling, only the flexible substrate in the region used as the flexible device is selectively removed from the support substrate. It aims at providing the manufacturing method of the flexible device which can be peeled.
本発明の一態様であるフレキシブルデバイスの製造方法は、支持基板の上方にフレキシブル基板が配され、当該フレキシブル基板上における電子素子形成領域に電子素子が形成されてなる構造体を準備する準備工程と、前記支持基板の下面側から前記構造体に対し、前記フレキシブル基板を前記支持基板から剥離するための剥離用光を照射する剥離工程と、前記支持基板から剥離された前記フレキシブル基板を、前記電子素子形成領域を除く領域で切断する切断工程と、を含み、前記支持基板と前記フレキシブル基板との間における、前記電子素子形成領域に対応する領域の周囲には、前記フレキシブル基板への前記剥離用光の透過量を抑制する剥離防止層が介挿されており、前記剥離工程では、前記フレキシブル基板における前記剥離防止層が形成されていない領域に対応する領域が前記支持基板から剥離される。 A manufacturing method of a flexible device which is one embodiment of the present invention includes a preparation step of preparing a structure in which a flexible substrate is disposed above a support substrate and an electronic element is formed in an electronic element formation region on the flexible substrate. A peeling step of irradiating the structure with light for peeling the flexible substrate from the support substrate from the lower surface side of the support substrate; and the flexible substrate peeled from the support substrate A step of cutting in a region excluding an element formation region, and a region around the region corresponding to the electronic element formation region between the support substrate and the flexible substrate is used for the separation on the flexible substrate. An anti-peeling layer that suppresses the amount of transmitted light is inserted, and in the peeling step, the peeling prevention in the flexible substrate is performed. There area corresponding to the area not formed is peeled from the supporting substrate.
本発明の一態様によれば、剥離用光を支持基板の全面に照射した場合であっても、剥離防止層が形成されていない領域に対応する領域のフレキシブル基板、すなわち、フレキシブルデバイスとして使用される領域のフレキシブル基板のみを選択的に支持基板から剥離することが可能である。 According to one embodiment of the present invention, even when the entire surface of the support substrate is irradiated with peeling light, the flexible substrate in a region corresponding to a region where the peeling prevention layer is not formed, that is, used as a flexible device. It is possible to selectively peel off only the flexible substrate in the region to be removed from the support substrate.
≪本発明の一態様の概要≫
本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法は、支持基板の上方にフレキシブル基板が配され、当該フレキシブル基板上における電子素子形成領域に電子素子が形成されてなる構造体を準備する準備工程と、前記支持基板の下面側から前記構造体に対し、前記フレキシブル基板を前記支持基板から剥離するための剥離用光を照射する剥離工程と、前記支持基板から剥離された前記フレキシブル基板を、前記電子素子形成領域を除く領域で切断する切断工程と、を含み、前記支持基板と前記フレキシブル基板との間における、前記電子素子形成領域に対応する領域の周囲には、前記フレキシブル基板への前記剥離用光の透過量を抑制する剥離防止層が介挿されており、前記剥離工程では、前記フレキシブル基板における前記剥離防止層が形成されていない領域に対応する領域が前記支持基板から剥離される。
<< Outline of One Embodiment of the Present Invention >>
The manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention has the preparatory process of preparing the structure by which a flexible substrate is distribute | arranged above a support substrate and an electronic element is formed in the electronic element formation area on the said flexible substrate, A peeling step of irradiating the structure with light for peeling the flexible substrate from the support substrate from the lower surface side of the support substrate; and the flexible substrate peeled from the support substrate A step of cutting in a region excluding an element formation region, and a region around the region corresponding to the electronic element formation region between the support substrate and the flexible substrate is used for the separation on the flexible substrate. An anti-peeling layer that suppresses the amount of transmitted light is inserted, and in the peeling step, the peeling prevention in the flexible substrate is performed. There area corresponding to the area not formed is peeled from the supporting substrate.
本発明の一態様であるフレキシブルデバイスの製造方法では、支持基板とフレキシブル基板との間における、電子素子形成領域に対応する領域の周囲に、剥離防止層が介挿された構造体を準備する。すなわち、当該構造体においては、フレキシブル基板への剥離用光の透過量を抑制する剥離防止層が、電子素子形成領域外に対応する領域に介挿されている。これにより、剥離用光のエネルギーが電子素子形成領域外のフレキシブル基板に吸収されにくくなる結果、電子素子形成領域外のフレキシブル基板は支持基板から剥離されにくくなる。 In the method for manufacturing a flexible device according to one embodiment of the present invention, a structure in which a peeling prevention layer is interposed around a region corresponding to an electronic element formation region between a support substrate and a flexible substrate is prepared. That is, in the structure, a peeling prevention layer that suppresses the transmission amount of the peeling light to the flexible substrate is inserted in a region corresponding to the outside of the electronic element formation region. As a result, the energy of the peeling light is less likely to be absorbed by the flexible substrate outside the electronic element formation region, so that the flexible substrate outside the electronic element formation region is less likely to be peeled off from the support substrate.
したがって、電子素子形成領域外の領域であって、フレキシブルデバイスとして使用されない領域に対応する領域に剥離防止層を介挿することにより、剥離用光を支持基板の全面に照射した場合であっても、フレキシブルデバイスとして使用される領域のフレキシブル基板のみを選択的に支持基板から剥離することが可能となる。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記剥離防止層は、前記剥離用光を実質的に反射または吸収する。
Therefore, even when the entire surface of the supporting substrate is irradiated with the peeling prevention layer by interposing the peeling prevention layer in the area outside the electronic element forming area and corresponding to the area not used as the flexible device. Only the flexible substrate in the region used as the flexible device can be selectively peeled from the support substrate.
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said peeling prevention layer substantially reflects or absorbs the said light for peeling.
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記剥離防止層は、金属または金属酸化物を含む。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記金属は、モリブデン、タングステン、銀およびアルミニウムのいずれかである。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記金属酸化物は、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化銀、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズおよび酸化インジウム亜鉛のいずれかである。
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said peeling prevention layer contains a metal or a metal oxide.
In the specific aspect of the method for manufacturing a flexible device according to one embodiment of the present invention, the metal is any one of molybdenum, tungsten, silver, and aluminum.
In the specific aspect of the method for manufacturing a flexible device according to one embodiment of the present invention, the metal oxide is any one of molybdenum oxide, tungsten oxide, silver oxide, aluminum oxide, indium tin oxide, and indium zinc oxide. .
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記剥離防止層の膜厚は、10[nm]以上100[nm]以下である。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記剥離工程後の前記支持基板の上方には、前記剥離防止層と、前記剥離防止層が形成されている領域に対応する前記フレキシブル基板とが接合した状態で残存している。
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the film thickness of the said peeling prevention layer is 10 [nm] or more and 100 [nm] or less.
Moreover, in the specific aspect of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, in the area | region in which the said peeling prevention layer and the said peeling prevention layer are formed above the said support substrate after the said peeling process. The corresponding flexible substrate remains in a bonded state.
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記剥離用光の波長は、170[nm]以上600[nm]以下である。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記剥離用光は、XeClエキシマレーザー光である。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記剥離用光は、紫外光である。
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the wavelength of the said light for peeling is 170 [nm] or more and 600 [nm] or less.
In the specific aspect of the method for manufacturing a flexible device according to one embodiment of the present invention, the peeling light is XeCl excimer laser light.
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said light for peeling is ultraviolet light.
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記フレキシブル基板の膜厚は3[μm]以上150[μm]以下である。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記フレキシブル基板は、可撓性の樹脂材料が塗布形成されてなるフレキシブルフィルム層を含む。
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the film thickness of the said flexible substrate is 3 [micrometers] or more and 150 [micrometers] or less.
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said flexible substrate contains the flexible film layer formed by apply | coating and forming a flexible resin material.
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記フレキシブル基板は、可撓性の板状部材が貼付されてなるフレキシブルフィルム層を含む。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記フレキシブルフィルム層は、少なくとも前記剥離防止層が形成されていない領域においては、粘着層により前記支持基板と接合されている。
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said flexible substrate contains the flexible film layer by which a flexible plate-shaped member is affixed.
Moreover, in the specific aspect of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said flexible film layer is joined to the said support substrate by the adhesion layer in the area | region in which the said peeling prevention layer is not formed at least. Yes.
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記切断工程において、前記支持基板の上方側から前記フレキシブル基板に対し切断用レーザー光を照射することにより前記フレキシブル基板を切断する。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記切断用レーザー光の波長は、波長170[nm]以上10.6[μm]以下である。
Moreover, in the specific aspect of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, in the said cutting process, the said flexible substrate is irradiated by irradiating the laser beam for cutting with respect to the said flexible substrate from the upper side of the said support substrate. Disconnect.
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the wavelength of the said laser beam for a cutting | disconnection is 170 [nm] or more and a wavelength below 170 [nm].
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記切断工程において、前記フレキシブル基板における前記剥離防止層と重なる領域に前記切断用レーザー光を照射する。
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記フレキシブル基板上には複数の前記電子素子形成領域が存在するとともに、当該複数の電子素子形成領域のそれぞれに前記電子素子が形成されており、前記切断工程により、前記支持基板から剥離された前記フレキシブル基板を、一の前記電子素子が形成されたフレキシブル基板に個片化する。
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said laser beam for a cutting | disconnection is irradiated to the area | region which overlaps with the said peeling prevention layer in the said flexible substrate in the said cutting process.
Moreover, in the specific aspect of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, while the said several electronic element formation area exists on the said flexible substrate, the said electron is formed in each of the said several electronic element formation area. An element is formed, and the flexible substrate peeled off from the support substrate in the cutting step is separated into a flexible substrate on which one electronic element is formed.
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記準備工程は、前記支持基板における前記電子素子形成領域に対応する領域の周囲に、前記剥離防止層を形成する剥離防止層形成サブ工程と、前記剥離防止層が形成された前記支持基板の上方に前記フレキシブル基板を形成するフレキシブル基板形成サブ工程と、前記フレキシブル基板上における前記電子素子形成領域に前記電子素子を形成する電子素子形成サブ工程と、を含む。 Moreover, in the specific aspect of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said preparatory process peels which forms the said peeling prevention layer around the area | region corresponding to the said electronic element formation area in the said support substrate. A prevention layer formation sub-step, a flexible substrate formation sub-step of forming the flexible substrate above the support substrate on which the peeling prevention layer is formed, and forming the electronic element in the electronic element formation region on the flexible substrate And an electronic element forming sub-process.
また、本発明の一態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法の特定の局面では、前記電子素子は、酸化物TFTおよび有機EL素子の少なくとも一方を含む。
≪実施の態様1≫
[フレキシブルデバイス]
本実施の態様においては、フレキシブルデバイスの一例として、フレキシブル有機EL表示パネルを例に挙げて説明する。
Moreover, in the specific situation of the manufacturing method of the flexible device which concerns on 1 aspect of this invention, the said electronic element contains at least one of an oxide TFT and an organic EL element.
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[Flexible device]
In this embodiment, a flexible organic EL display panel will be described as an example of a flexible device.
図1はフレキシブルデバイス100の構造を示す模式断面図である。本明細書における図面は、本発明の一態様を分かり易く説明するため、Z軸方向(厚み方向)の長さを誇張して示している。
フレキシブルデバイス100は、フレキシブル基板10、電子素子13、第2バリア層16および封止基板17を備える。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the
The
<フレキシブル基板10>
フレキシブル基板10は、フレキシブルフィルム11と第1バリア層12とを含む。
フレキシブルフィルム11は、可撓性の樹脂材料が塗布形成されてなるフレキシブルフィルム層である。塗布形成することにより、高い平滑性を有し、異物や傷等の欠陥の少ないフレキシブルフィルム11を得ることができる。このようなフレキシブルフィルム11を有するフレキシブルデバイス100は高品質である。
<
The
The
フレキシブルフィルム11として用いることが可能な樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレン、エチレン−プロピレン共重合体,エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。また、フレキシブルフィルム11は、これらの材料のうち1種または2種以上を組み合わせた多層構造であってもよい。
Examples of the resin material that can be used as the
フレキシブルフィルム11の膜厚は3〜150μmとすることが望ましい。3[μm]未満である場合は、支持基板から剥離された後のフレキシブルデバイス100の搬送等の取り扱いが煩雑になったり、フレキシブル基板10の上に形成される電子素子13等の応力による反りの影響を受けやすくなったりするおそれがある。また、後述するように、支持基板からフレキシブル基板10を剥離する際に剥離用光を用いるが、フレキシブルフィルム11の膜厚が薄すぎる場合にはこの剥離用光がフレキシブルフィルム11およびその上の第1バリア層を透過して電子素子13に到達し、電子素子13に損傷を与えるおそれがある。一方、150[μm]を超える場合は、製造工程中においてフレキシブルフィルム11の反りが大きくなったり、完成後のフレキシブルデバイス100の可撓性が低下したりするおそれがある。
The film thickness of the
第1バリア層12は、フレキシブルデバイス100の使用時において、フレキシブルフィルム11を介して浸入してきた水分や酸素、およびフレキシブルフィルム11から発生する水分や不純物が電子素子13に到達することを抑制する目的で設けられているものである。樹脂材料からなるフレキシブルフィルム11は、現行のガラス基板と比較してガスバリア性が劣る。そのため、フレキシブルデバイス100が使用状態に置かれると、電子素子13が、フレキシブルフィルム11を介して浸入してきた水分や酸素に触れることで、経時的に劣化するおそれがある。電子素子13の劣化は、フレキシブル有機EL表示パネルの表示領域における非発光部(ダークスポット)の発生や輝度低下等の原因となる。第1バリア層12は、このような問題を防止するものである。
The purpose of the
第1バリア層12は、ガスバリア性に優れる緻密な材料で構成されることが望ましい。このような材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、アルキルシランアルコキシド等からなる薄膜やこれらの交互積層膜等が挙げられる。また、第1バリア層12の膜厚は、例えば10〜2000[μm]程度が望ましい。
The
<電子素子13>
電子素子13は、TFT層14、有機EL層15を含む。
TFT層14は、有機EL層15に形成されている有機EL素子を駆動制御するための駆動素子であるTFT(薄膜トランジスタ)が複数形成されてなる。
有機EL層15には有機EL素子が形成されている。有機EL素子は、自発光を行うため視認性が高く、さらに完全固体素子であるため耐衝撃性に優れることで近年注目されている表示素子である。本実施の態様においては、図1の上方側へ光を取り出すいわゆるトップエミッション型の有機EL素子が用いられている。また、有機EL層15に有機EL素子を複数個配設することにより、フレキシブルデバイス100をフレキシブルな有機EL表示パネルとすることができる。さらに、有機EL素子は自発光を行うため、液晶素子と異なってバックライトや偏光板が不要であることから、より薄型の表示パネルとすることができる。その結果、より可撓性の高いフレキシブル表示パネルを得ることができる。
<
The
The
An organic EL element is formed in the
TFT層14に形成されるTFTの種類としては、例えば、有機TFT、酸化物TFT、a−SiTFT(アモルファスシリコンTFT)、LTPSTFT(低温ポリシリコンTFT)等がある。TFT層14に形成されるTFTは特に限定されるものではないが、樹脂材料を含むフレキシブル基板10上に形成するものであるという観点、および有機EL素子の駆動素子であるという観点では、酸化物TFTを用いることがより望ましい。酸化物TFTはLTPSTFTと比較して低温プロセスで形成することが可能であることから、耐熱温度が低いフレキシブル基板10上に形成する場合に有用である。また、酸化物TFTは、a−SiTFTと比較して駆動性能が高いため、酸化物TFTを駆動素子として用いることで、高精細な有機EL表示パネルを実現することができる。
Examples of the TFT formed in the
<第2バリア層16、封止基板17>
第2バリア層16は、フレキシブルデバイス100の使用状態において、使用環境中に含まれる水分や酸素が電子素子13に浸入するのを防ぐ目的で形成されているものである。第2バリア層16は、第1バリア層12と同様にガスバリア性に優れる緻密な材料で構成されることが望ましい。また、有機EL層15に形成されている有機EL素子はトップエミッション型であるため、透光性を有する材料である必要がある。ガスバリア性に優れた緻密な材料で、かつ透光性を有する材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム等がある。また、第2バリア層16の膜厚は、例えば10〜2000[μm]程度が望ましい。
<
The
封止基板17は、第2バリア層16と同様に、フレキシブルデバイス100の使用状態において、使用環境中に含まれる水分や酸素が電子素子13に浸入するのを防ぐ目的で配されている。上述したように本実施の態様においては、図1の上方側へ光を取り出す方式の有機EL素子が用いられている。したがって、封止基板17は可撓性および透光性を有する材料で構成されている必要がある。このような材料としては、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレン、エチレン−プロピレン共重合体,エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
Similar to the
なお、封止基板17の上面に、第2バリア層16と同様の材料からなる第3のバリア層をさらに設けることとしてもよい。このようにすることで、使用環境中に含まれる水分や酸素の浸入をさらに抑制することが可能である。
[フレキシブルデバイス100の製造方法]
<概要>
図2および図3は、実施の態様1に係るフレキシブルデバイス100の製造方法を示す模式図である。本実施の態様に係るフレキシブルデバイス100の製造方法は、大まかには、支持基板18の上方にフレキシブル基板10が配され、フレキシブル基板10上における電子素子形成領域(A)に電子素子13が形成されてなる構造体を準備する準備工程(図2)と、支持基板18の下面側から構造体に対し、フレキシブル基板10を支持基板18から剥離するためのレーザー光20を照射する剥離工程(図3(a),(b))と、支持基板18から剥離されたフレキシブル基板10を、電子素子形成領域を除く領域で切断する切断工程(図3(c))と、を含む。
Note that a third barrier layer made of the same material as the
[Method for Manufacturing Flexible Device 100]
<Overview>
2 and 3 are schematic views showing a method for manufacturing the
上記構造体における支持基板18とフレキシブル基板10との間には、電子素子形成領域に対応する領域を囲繞するように、フレキシブル基板10へのレーザー光20の透過量を抑制する剥離防止層19が介挿されている。そして、剥離工程では、フレキシブル基板10における剥離防止層19が形成されていない領域に対応する領域が支持基板18から剥離される。
Between the
以下、各工程の詳細について説明する。なお、本実施の態様においては、いわゆる多面取りを行う場合を例に挙げて説明する。多面取りとは、複数の電子素子形成領域を有する大面積の基板を準備し、各電子素子形成領域に電子素子を形成した後、基板を電子素子形成領域毎に切断し個片化する方法である。基板上に電子素子が形成されてなるデバイスを製造する場合において、製造コスト削減のために採用されている方法である。 Details of each step will be described below. In the present embodiment, a case of performing so-called multiple chamfering will be described as an example. Multi-chamfering is a method of preparing a large-area substrate having a plurality of electronic element formation regions, forming an electronic element in each electronic element formation region, and then cutting the substrate into pieces for each electronic element formation region. is there. This is a method adopted for manufacturing cost reduction in manufacturing a device in which an electronic element is formed on a substrate.
<準備工程>
図2は準備工程を示している。準備工程は、剥離防止層形成サブ工程(図2(a))、フレキシブル基板形成サブ工程(図2(b),(c))、および電子素子形成サブ工程(図2(d))を含む。
(剥離防止層形成サブ工程)
本工程では、図2(a)に示すように、支持基板18における電子素子形成領域(A)に対応する領域の周囲に剥離防止層19を形成する。本実施の態様においては、電子素子形成領域(A)に対応する領域を囲繞するように剥離防止層19を形成する。具体的には、支持基板18上における電子素子形成領域(A)に対応する領域の外側の領域(B)に剥離防止層19を形成する。なお、電子素子形成領域(A)はフレキシブル基板10上に存在する領域である。
<Preparation process>
FIG. 2 shows the preparation process. The preparation process includes a peeling prevention layer formation sub-process (FIG. 2A), a flexible substrate formation sub-process (FIGS. 2B and 2C), and an electronic element formation sub-process (FIG. 2D). .
(Peeling prevention layer formation sub-process)
In this step, as shown in FIG. 2A, a
支持基板18は、フレキシブル基板10の平坦性を確保する目的で用いられているものである。そのため、平坦度が高く、変形しにくい材料で形成されていることが望ましい。このような材料としては、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、アルミナ等の絶縁性材料等が挙げられる。
The
剥離防止層19は、剥離工程においてフレキシブル基板10へのレーザー光20の透過量を抑制するものである。フレキシブル基板10へのレーザー光20の透過量を抑制する手段としては、例えば、レーザー光20を実質的に反射または吸収する方法等が挙げられる。そのため、剥離防止層19は、レーザー光20を反射または吸収等する材料を含んでいる必要がある。さらに、剥離防止層19は、以降のフレキシブル基板形成サブ工程、電子素子形成サブ工程、剥離工程における各種製造プロセスに耐え得る必要がある。このような剥離防止層19の材料としては、例えば、モリブデン、タングステン、銀およびアルミニウム等の金属、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化銀、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ(ITO)および酸化インジウム亜鉛(IZO)等の金属酸化物等が挙げられる。
The peeling
また、電子素子13の構成要素の中に、フレキシブル基板10へのレーザー光20の透過量を抑制することが可能な金属または金属酸化物等を含む層が存在する場合がある。かかる場合、電子素子13の構成要素の中に含まれる金属または金属酸化物等を、剥離防止層19の材料に適用することとしてもよい。このようにすることで、当該金属または金属酸化物等を形成するための装置を流用して剥離防止層19を形成することができるため、簡便に剥離防止層19を形成することが可能になる。例えば、電子素子13の構成要素の中にスパッタにより形成されてなるモリブデン膜が存在する場合、当該モリブデン膜を形成する際に用いるモリブデンターゲットをそのまま利用して、剥離防止層19を形成することができる。したがって、剥離防止層19を形成するために別途成膜装置やターゲットを準備したり、ターゲットを付け替えたりする必要がない。
In addition, in the constituent elements of the
さらに、剥離防止層19の膜厚は10〜100[nm]とすることが望ましい。膜厚が10[nm]未満である場合には、レーザー光20が剥離防止層19を透過し、フレキシブル基板10に照射されるおそれがあり、剥離防止層19としての機能を発揮することができない。一方、膜厚の上限を100[nm]とした理由は、膜厚をこれ以上厚くしても剥離防止層19としての性能は向上しないと考えられるため、剥離防止層19の製造効率に鑑みてのことである。
Furthermore, the film thickness of the
剥離防止層19の形成方法としては、例えば、支持基板18上における領域(B)に開口が設けられたマスクを用いて、上記材料を蒸着またはスパッタにより成膜する方法、支持基板18の上面全体に亘って上記の材料を含む膜を蒸着またはスパッタにより成膜し、電子素子形成領域(A)に存在する膜をエッチング等で除去する方法が挙げられる。
(フレキシブル基板形成サブ工程)
本工程では、剥離防止層19が形成された支持基板18上にフレキシブル基板10を形成する。
As a method for forming the
(Flexible substrate formation sub-process)
In this step, the
まず、図2(b)に示すように、フレキシブルフィルム11を形成する。本実施の態様においては、上述したような可撓性の樹脂材料を塗布することにより形成している。塗布方法としては、例えば、インクジェット法、スピンコート法、グラビア印刷法、ディスペンサー法、ノズルコート法、凹版印刷、凸版印刷等が挙げられる。
次に、図2(c)に示すように、第1バリア層12を形成する。第1バリア層12の形成方法としては、CVD法(化学気相成長法:Chemical Vapor Deposition)、MOCVD法(有機金属気相成長法:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)、真空蒸着法、スパッタ法、ALD法(原子層堆積法:Atomic Layer Deposition)、MLD法(分子層堆積法:Molecular Layer Deposition)やこれらの組合せ等が用いられる。
First, as shown in FIG. 2B, the
Next, as shown in FIG. 2C, the
本実施の態様のように多面取りを行う場合、フレキシブルフィルム11と第1バリア層12が積層されてなるフレキシブル基板10上の領域が複数の領域に区画される。そして、区画された各領域に電子素子形成領域(A)が設定される。このようにして、上面に複数の電子素子形成領域(A)が存在するフレキシブル基板10が形成される。
(電子素子形成サブ工程)
本工程(図2(d))では、主としてフレキシブル基板10上における複数の電子素子形成領域(A)のそれぞれに電子素子13を形成する。電子素子形成サブ工程には、TFT層形成工程、有機EL層形成工程、封止工程が含まれる。
When performing multiple chamfering as in this embodiment, a region on the
(Electronic element formation sub-process)
In this step (FIG. 2D), the
・TFT層形成工程
ここではTFTの一例として、有機TFTを形成する工程を例に挙げて説明する。TFT層形成工程は、ゲート電極形成工程、ゲート絶縁層形成工程、ソース電極及びドレイン電極形成工程、半導体層形成工程を含む。
ゲート電極は、金属材料を真空蒸着法またはスパッタ法で成膜し、その金属材料膜をエッチング等により選択的に除去することで形成される。ゲート電極に用いる金属材料としては、例えば、銀、アルミニウム、銀とパラジウムと銅との合金、銀とルビジウムと金との合金等が挙げられる。
-TFT layer formation process Here, as an example of TFT, a process of forming an organic TFT will be described as an example. The TFT layer forming step includes a gate electrode forming step, a gate insulating layer forming step, a source and drain electrode forming step, and a semiconductor layer forming step.
The gate electrode is formed by depositing a metal material by vacuum deposition or sputtering, and selectively removing the metal material film by etching or the like. Examples of the metal material used for the gate electrode include silver, aluminum, an alloy of silver, palladium, and copper, an alloy of silver, rubidium, and gold.
ゲート絶縁層は、例えば、酸化シリコン等の公知のゲート絶縁体材料を、スパッタ法により成膜することで得られる。なお、公知のゲート絶縁体材料として、有機高分子材料、及び無機材料のいずれも使用可能である。
ソース電極及びドレイン電極は、金属材料をゲート電極の場合と同様に真空蒸着法またはスパッタ法で成膜し、その金属材料膜をエッチング等により選択的に除去することで形成される。ソース電極及びドレイン電極に用いる金属材料としては、例えば、金、銀、銅、銀とパラジウムと銅との合金、タングステン、モリブデン等が挙げられる。
The gate insulating layer is obtained, for example, by forming a known gate insulator material such as silicon oxide by sputtering. Note that any of an organic polymer material and an inorganic material can be used as a known gate insulator material.
The source electrode and the drain electrode are formed by forming a metal material by vacuum evaporation or sputtering as in the case of the gate electrode and selectively removing the metal material film by etching or the like. Examples of the metal material used for the source electrode and the drain electrode include gold, silver, copper, an alloy of silver, palladium, and copper, tungsten, and molybdenum.
半導体層は、有機半導体材料と溶媒とを含むインクをインクジェット法、スピンコート法等の公知の塗布方法で成膜することにより得られる。有機半導体材料としては、例えば、アセン系誘導体,ポルフィリン,フタロシアニン誘導体等の塗布型低分子材料オリゴマーや、チオフェン系,フルオレン系等の高分子材料等が挙げられる。以上の工程を経ることで、有機TFTを含んでなるTFT層14が形成される。
The semiconductor layer is obtained by depositing an ink containing an organic semiconductor material and a solvent by a known coating method such as an inkjet method or a spin coating method. Examples of organic semiconductor materials include coating-type low-molecular material oligomers such as acene derivatives, porphyrins, and phthalocyanine derivatives, and polymer materials such as thiophene and fluorene. Through the above steps, the
・有機EL層形成工程
有機EL層形成工程は、陽極形成工程、有機発光層形成工程、陰極形成工程を含む。
陽極は、金属材料を真空蒸着法またはスパッタ法で成膜し、その金属材料膜をエッチング等により選択的に除去することで形成される。陽極に用いる金属材料としては、例えば、上記のゲート電極に用いる金属材料で挙げた金属材料等を用いることができる。
Organic EL layer forming step The organic EL layer forming step includes an anode forming step, an organic light emitting layer forming step, and a cathode forming step.
The anode is formed by depositing a metal material by vacuum deposition or sputtering, and selectively removing the metal material film by etching or the like. As the metal material used for the anode, for example, the metal materials mentioned above for the metal material used for the gate electrode can be used.
有機発光層は、陽極上に、有機発光層を構成する有機材料と溶媒とを含むインクを真空蒸着またはインクジェット法で成膜することにより得られる。有機発光層を構成する有機材料としては、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物等、特開平5−163488号公報に記載の公知の材料を用いることができる。 The organic light emitting layer is obtained by depositing an ink containing an organic material constituting the organic light emitting layer and a solvent on the anode by vacuum deposition or an ink jet method. As the organic material constituting the organic light emitting layer, for example, known materials described in JP-A-5-163488 such as an oxinoid compound, a perylene compound, a coumarin compound, and an azacoumarin compound can be used.
陰極は、有機発光層上に、透明導電材料をスパッタ法で成膜することにより得られる。陰極に用いる透明導電材料としては、例えば、ITO、IZO等が挙げられる。
なお、有機EL素子には必要に応じて、さらに正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を含む場合がある。以上で有機EL層15が完成する。
・封止工程
封止工程は、第2バリア層形成工程と封止基板接着工程を含む。
The cathode is obtained by forming a transparent conductive material on the organic light emitting layer by sputtering. Examples of the transparent conductive material used for the cathode include ITO and IZO.
The organic EL element may further include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like as necessary. Thus, the
-Sealing process The sealing process includes a second barrier layer forming process and a sealing substrate bonding process.
第2バリア層形成工程では、電子素子13を覆うように、第2バリア層16を成膜する。具体的には、第2バリア層16を構成する材料を、CVD法、MOCVD法、真空蒸着法、スパッタ法、ALD法、MLD法やこれらの組合せ等により成膜する。
封止基板接着工程では、電子素子13および第2バリア層16が形成されたフレキシブル基板10と対向するように封止基板17を載置し、第2バリア層16と封止基板17とを接着する。有機EL層15に形成された有機EL素子はトップエミッション型であるため、本工程で用いる接着剤は、透光性を有し、かつ、緻密な材料で構成されている必要がある。このような材料としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を挙げることができる。
In the second barrier layer forming step, the
In the sealing substrate bonding step, the sealing
封止基板17の上面にさらに第3のバリア層を設ける場合は、第3のバリア層を構成する材料を第2バリア層16と同様に、CVD法、MOCVD法等により成膜する。
<剥離工程>
続く剥離工程では、まず図3(a)に示すように、レーザー光20を支持基板18の下面側から照射する。本実施の態様においては、支持基板18の下面全体に亘ってレーザー光20を照射している。
When a third barrier layer is further provided on the upper surface of the sealing
<Peeling process>
In the subsequent peeling step, first, as shown in FIG. 3A, the
レーザー光20を照射することにより、フレキシブル基板10を支持基板18から剥離するのであるが、本実施の態様においては、フレキシブル基板10へのレーザー光20の透過量を抑制する剥離防止層19が形成されている。これにより、剥離防止層19が形成されている領域においては、レーザー光20は実質的に反射または吸収される。一方、図3(b)に示すように、剥離防止層19が形成されていない領域における支持基板18のフレキシブル基板10との界面は、レーザー光20を吸収することで変質し、接合力が低下する。そして、当該界面に間隙11aが生じる。この結果、レーザー光20を支持基板18の下面全体に亘って照射した場合であっても、フレキシブル基板10における剥離防止層19が形成されていない領域に対応する領域のみが選択的に支持基板18から剥離される。
By irradiating the
なお、図3(b)に示すように、フレキシブル基板10と支持基板18との界面だけでなく、第1バリア層12における支持基板18との界面においても変質が起こり、それに伴って間隙12aが生じ得る。
ここで、「フレキシブル基板10における剥離防止層19が形成されていない領域に対応する領域が支持基板18から剥離される」とは、フレキシブル基板10における剥離防止層19が形成されていない領域に対応する領域と支持基板18との界面での接合力が低下することを指す。一方、フレキシブル基板10における剥離防止層19が形成されている領域に対応する領域と支持基板18との界面では、剥離防止層19が形成されていることにより、接合力は低下していない。したがって、剥離工程後の支持基板18の上方には、剥離防止層19と剥離防止層19が形成されている領域に対応するフレキシブル基板10とが接合した状態で残存している。すなわち、剥離防止層19が形成されている領域においては、フレキシブル基板10は支持基板18から分離していない(フレキシブル基板10と支持基板18との界面では間隙は発生していない)。このように、剥離工程が終了した段階では、フレキシブル基板10全体で見た場合には、フレキシブル基板10は支持基板18から分離していない。
As shown in FIG. 3B, the alteration occurs not only at the interface between the
Here, “the region corresponding to the region where the
また、レーザー光20を吸収することによるフレキシブル基板10の変質とは、主にアブレーションを指している。アブレーションとは、照射光を吸収した材料が光化学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子または分子の結合が切断されて放出することをいい、主に、フレキシブル基板10の構成材料の全部または一部が溶融、蒸散(気化)等の相変化を生じる現象として現れる。また、相変化によってフレキシブル基板10の構成材料が微小な発泡状態となり、接合力が低下することもある。
The alteration of the
使用するレーザー光20の波長は、フレキシブル基板10における支持基板18との界面付近の領域を変質させるものである必要がある。フレキシブルフィルム11の材料として上記で列記したようなものを用いる場合、使用するレーザー光20の波長は、例えば約170[nm]以上600[nm]以下である。使用するレーザー光20の波長に応じて、剥離防止層19の材質を決定することになる。このような波長のレーザー光20としては、例えば、エキシマレーザーに代表されるガスレーザー、YAGレーザーに代表される固体レーザー、色素レーザーに代表される液体レーザー、半導体レーザー(レーザーダイオード)、自由電子レーザー、化学レーザー、金属蒸気レーザー等が挙げられる。
The wavelength of the
なお、フレキシブルデバイスとして使用されない領域のフレキシブル基板までも、支持基板から剥離されてしまうという問題に対しては、支持基板から剥離させたい領域のみにレーザー光を照射することで解決を図ることも可能である。しかしながら、支持基板から剥離させたい領域のみを選択的にレーザー光を照射しようとすると、複数回走査する等の作業が必要となり、非常に効率が悪いという問題がある。本実施の態様のように多面取りを行う場合、多数のデバイスがフレキシブル基板上に形成される結果、各デバイス毎にレーザー光を照射する必要が生じ、特に効率が悪い。 In addition, it is possible to solve the problem that even a flexible substrate in a region not used as a flexible device is peeled off from the support substrate by irradiating only the region to be peeled off from the support substrate with laser light. It is. However, if it is intended to selectively irradiate only the region desired to be peeled off from the support substrate, there is a problem that the operation such as scanning a plurality of times is required and the efficiency is very low. When multi-chamfering is performed as in the present embodiment, a large number of devices are formed on the flexible substrate. As a result, it is necessary to irradiate each device with laser light, which is particularly inefficient.
また、支持基板から剥離させる必要のない領域に開口が設けられた金属マスク等を支持基板の下面に装着するという方法も考えられる。しかし、この方法を採った場合、剥離が発生する界面(フレキシブル基板と支持基板との界面)と、金属マスクとが厚み方向(Z軸方向)に離間することになる。そのため、剥離が発生する界面と金属マスクとの間でレーザー光の屈折や散乱が発生することにより、剥離させる領域とさせない領域との境目がぼけるおそれがある。この問題は、フレキシブル基板上にフレキシブルデバイスが高密度に形成され、剥離させる領域とさせない領域とを精度よく作り分ける必要がある場合に、より深刻なものとなる。 Another possible method is to attach a metal mask or the like having an opening in a region that does not need to be peeled from the support substrate to the lower surface of the support substrate. However, when this method is adopted, the interface where the peeling occurs (interface between the flexible substrate and the support substrate) and the metal mask are separated in the thickness direction (Z-axis direction). For this reason, the refraction or scattering of laser light occurs between the interface where peeling occurs and the metal mask, which may blur the boundary between the area to be peeled and the area not to be peeled. This problem becomes more serious when flexible devices are formed with high density on a flexible substrate and it is necessary to accurately create a region to be peeled and a region not to be peeled off.
一方、本実施の態様に係る方法では、金属または金属酸化物を含む膜を成膜するだけで、レーザー光の透過を抑制する剥離防止層19を形成することができるため、簡便である。また、剥離が発生する界面と剥離防止層19とが同一面となるため、金属マスク等を用いる方法と比較して、レーザー光の屈折や散乱によるぼけの影響を小さくできる。
<切断工程>
次に、支持基板18から剥離されたフレキシブル基板10を、電子素子形成領域(A)を除く領域(B)で切断する(図3(c))。これにより、図3(d)に示すように、フレキシブルデバイス100として用いられる領域に対応するフレキシブル基板10のみが切り出される。本実施の態様のように多面取りを行う場合には、切断工程により、支持基板18から剥離されたフレキシブル基板10を、一の電子素子13が形成されたフレキシブル基板10に個片化する。
On the other hand, the method according to this embodiment is simple because the
<Cutting process>
Next, the
本実施の態様においては、フレキシブル基板10を切断する手段として切断用レーザー光21を用いているが、使用する切断用レーザー光21の波長は、特に限定されるものではない。フレキシブルフィルム11および第1および第2バリア層12,16の材料として、上述したようなものを用いた場合、使用することが可能な切断用レーザー光21の波長は、例えば約170[nm]以上10.6[μm]以下である。
In the present embodiment, the cutting
フレキシブル基板10を切断する際、支持基板18における上方および下方のどちら側から切断用レーザー光21を照射することしてもよいが、支持基板18の上方側、すなわち、電子素子13が形成された側から切断用レーザー光21を照射することが望ましい。電子素子13が形成された側から切断用レーザーを照射することで、支持基板18を切断することなく、かつ、支持基板18への損傷を低減しつつ、フレキシブル基板10を切断することができる。これにより、支持基板18を再利用することが可能となり、その結果、製造コストの削減につながる。一方、支持基板18における下面側から切断用レーザー光21を照射する場合、支持基板18もろともフレキシブル基板10を切断することになる。
When cutting the
また、切断用レーザー光21を照射する位置は、電子素子形成領域(A)を除く領域(B)であれば特に限定されるものではないが、フレキシブル基板10における剥離防止層19と重なる領域に切断用レーザー光21を照射することが望ましい。このようにすることで、
剥離防止層19により切断用レーザー光21の支持基板18への透過量を抑制することができ、切断用レーザー光21による支持基板18の損傷を低減することが可能である。支持基板18の損傷を低減することで、上述したように支持基板18を再利用することが可能となる。さらに、図3(c)に示しているように、剥離防止層19の端部付近に切断用レーザー光21を照射するようにすることがより望ましい。このようにすることで、支持基板18への損傷を低減しつつ、完成品としてのフレキシブルデバイス100に剥離防止層19が残存しないようにすることができる。
Further, the position of irradiation with the cutting
The amount of permeation of the cutting
さらに、本実施の態様においては、フレキシブル基板10を切断する際に第1および第2バリア層12,16ごと切断することとしているが、これに限定されるものではない。第1および第2バリア層12,16の切断により当該各層に発生するクラックが原因で当該各層の封止性を低下させるおそれがある場合は、切断領域に相当する第1および第2バリア層12,16を予め取り除いておくこととしてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the first and second barrier layers 12 and 16 are cut when the
<最終工程>
最後に、個片化されたフレキシブル基板10を支持基板18から分離することで、本実施形態に係るフレキシブルデバイス100が完成する(図3(d))。上述したように、フレキシブルフィルム11が塗布形成されてなるものであるため、個片化されたフレキシブルデバイス100をスライドさせるだけで、フレキシブル基板10を支持基板18から分離することができる。したがって、フレキシブルデバイス100に加重をかけることなく、フレキシブル基板10を支持基板18から分離させることが可能である。
<Final process>
Finally, the
また、本実施の態様においては、支持基板18の下面側全体にレーザー光20を照射しているため、支持基板18上に形成されているフレキシブルデバイス100を全て同時に支持基板18から分離させることが可能である。
<その他>
切断工程終了後、さらに、支持基板18の上方に残存したフレキシブル基板10および第2バリア層16の残渣を除去する工程を行うこととしてもよい。本工程を行うことで、支持基板18上に剥離防止層19のみが形成された状態に戻すことができる。したがって、支持基板18および剥離防止層19を再利用することが可能である。
In the present embodiment, since the entire lower surface side of the
<Others>
It is good also as performing the process of removing the residue of the
また、剥離防止層19が損傷している場合には、フレキシブル基板10および第2バリア層16の残渣を除去する際に剥離防止層19も一緒に除去することとしてもよい。この場合には、エッチングまたは洗浄で比較的容易に除去することが可能な材料で剥離防止層19を構成することが望ましい。
支持基板18および剥離防止層19は、フレキシブルデバイス100を製造する毎に交換する(支持基板18および剥離防止層19を再利用しない)こととしてもよいし、フレキシブルデバイス100を所定回数製造するごとに交換する(支持基板18および剥離防止層19を再利用する)こととしてもよい。
Moreover, when the
The
[剥離防止層19の効果の検証]
本発明者は、剥離防止層がフレキシブル基板へのレーザー光の透過量を抑制する効果を具備していることを確認する実験を行った。
図4は、実験に用いた支持基板とフレキシブル基板とからなる積層体の構造と、剥離実験の結果を示す表である。
[Verification of effect of peeling prevention layer 19]
The inventor conducted an experiment to confirm that the peeling prevention layer has an effect of suppressing the amount of laser light transmitted to the flexible substrate.
FIG. 4 is a table showing the structure of the laminate composed of the support substrate and the flexible substrate used in the experiment and the results of the peeling experiment.
図4に示すように、実験に用いた積層体は3種である。entry1〜3は比較例であり、支持基板18の上に直接フレキシブルフィルム11が形成された構造、すなわち、剥離防止層を有しない構造である。entry4〜7は、支持基板18の上に剥離防止層19を介してフレキシブルフィルム11が形成された構造である。entry4,5では、剥離防止層19としてモリブデン(Mo)膜を用い、entry6,7では、タングステン(W)膜を用いた。支持基板18としては、厚さ0.7[mm]の無アルカリガラスを用いた。剥離防止層19については、モリブデン膜およびタングステン膜ともに厚さは75[nm]とした。
As shown in FIG. 4, there are three types of laminates used in the experiment. The
当該実験では、レーザー光としてXeClエキシマレーザー光を使用した。XeClエキシマレーザー光の出射波長は約308[nm]である。実験用積層体の移動速度は25[mm/s]とした。図4に示す表に記載している各エネルギー密度[mJ/cm2]になるように実験用積層体にレーザー光を照射した。その後、entry1〜3では支持基板18とフレキシブルフィルム11との界面付近における剥離の有無を、entry4〜7では剥離防止層19とフレキシブルフィルム11との界面付近における剥離の有無を調べた。フレキシブルフィルム11を剥離したときの最大剥離強度が0〜0.05[N/cm]となる場合を「剥離した」とし、0.05[N/cm]以上となる場合を「剥離せず」とした。
In this experiment, XeCl excimer laser light was used as the laser light. The emission wavelength of the XeCl excimer laser light is about 308 [nm]. The moving speed of the experimental laminate was set to 25 [mm / s]. The experimental laminate was irradiated with laser light so as to have each energy density [mJ / cm 2 ] described in the table shown in FIG. Thereafter, in
実験結果を説明する前に、実験に用いた無アルカリガラスの透過率について説明する。図5は、実験に用いた無アルカリガラスの各波長における透過率を示す図である。図5に示すように、308[nm]近傍においては、支持基板18の透過率は約70[%]であり、支持基板18においてはXeClエキシマレーザー光の吸収および反射が略起きていないことを確認した。
Before describing the experimental results, the transmittance of the alkali-free glass used in the experiments will be described. FIG. 5 is a diagram showing the transmittance at each wavelength of the alkali-free glass used in the experiment. As shown in FIG. 5, in the vicinity of 308 [nm], the transmittance of the
図4に示すように、比較例に係るentry1〜3においては、エネルギー密度が158[mJ/cm2]であれば、フレキシブルフィルム11が剥離されることが分かった。一方、entry4およびentry6のように剥離防止層19を設けた場合、剥離防止層19を有しない場合に剥離が起きるようなエネルギー密度(167[mJ/cm2])のレーザー光を照射しても、剥離が起きないことが分かった。エネルギー密度を240[mJ/cm2]まで上昇させると、剥離防止層19を設けた場合であっても剥離が生じた。なお、レーザー光の繰り返し周波数については、25[Hz]および50[Hz]の2種で実験を実施したが、図4の表における「剥離した」、「剥離せず」の結果は変わらなかった。
As shown in FIG. 4, in
ここで、図4に示した結果によれば、エネルギー密度を240[mJ/cm2]とした場合に剥離が起きている。しかしながら、240[mJ/cm2]といった高いエネルギー密度とするのは、フレキシブルフィルム11の損傷や、過剰なエネルギー密度を原因とする温度上昇による電子素子13の損傷等を生じるおそれがあるため、望ましくない。望ましいエネルギー密度は、例えば、約158〜167[mJ/cm2]程度である。すなわち、entry4〜7のうちentry4,6が本実施の態様に相当し、entry5,7は本実施の態様に相当しない。
Here, according to the results shown in FIG. 4, peeling occurs when the energy density is 240 [mJ / cm 2 ]. However, a high energy density of 240 [mJ / cm 2 ] is desirable because it may cause damage to the
上述したように、支持基板18においてはレーザー光の吸収および反射が略起きていない。したがって、剥離防止層19によりレーザー光が吸収または反射されることで、レーザー光の殆どは剥離防止層19とフレキシブルフィルム11との界面に到達していないと推察される。
ここで、剥離防止層19からのフレキシブルフィルム11の剥離は、以下のような機構で起こるものと推察される。まず、レーザー光が剥離防止層19に吸収された後、吸収されたレーザー光が熱に変換される。そして、変換された熱がフレキシブルフィルム11に供与されることにより、フレキシブルフィルム11が変質し、剥離防止層19から剥離すると考えられる。つまり、フレキシブルフィルム11にレーザー光が直接照射されることにより変質が生じているのではないと考えられる。
As described above, the
Here, it is surmised that peeling of the
この想定される機構に鑑みれば、(1)剥離防止層19がレーザー光の殆どを反射する性質を有する場合、または、(2)レーザー光を吸収する性質を有している場合であって、熱変換により発生した熱がフレキシブルフィルム11を変質させる程の量でない場合、のいずれかを満たすことで、フレキシブルフィルム11が支持基板18(剥離防止層19)から剥離することを防止することが可能である。但し、(2)の性質については、エネルギー密度が上述した望ましい範囲内であれば、「レーザー光の殆どを吸収する場合」と言い換えることができる。
In view of this assumed mechanism, (1) when the
すなわち、剥離防止層19は、(1)剥離用光の殆どを反射する性質、または、(2)剥離用光の殆どを吸収する性質のいずれかを有していることが必要である。これは、「剥離防止層が剥離用光を実質的に反射または吸収する」ことと対応する。
剥離防止層19の構成の一例としてのモリブデン膜(厚さ75[nm])の透過率および反射率を図6に示す。図6(a)は透過率[%]、(b)は反射率[%]を示している。図6(a)に示すように、波長が308[nm]近傍の光に対する透過率は略0[%]である。一方、図6(b)に示すように、この波長における反射率は約65[%]である。すなわち、厚さ75[nm]のモリブデン膜は、レーザー光の殆どを透過させずに反射させている。すなわち、剥離防止層19として厚さ75[nm]のモリブデン膜を用いた場合は、上述した(1)の性質を少なくとも有していることにより、フレキシブルフィルム11の剥離を防止していることになる。
That is, the peeling
FIG. 6 shows the transmittance and reflectance of a molybdenum film (thickness 75 [nm]) as an example of the configuration of the
≪実施の態様2≫
図7、図8は、実施の態様2に係るフレキシブルデバイス100の製造方法を示す模式図である。本実施の態様に係るフレキシブルデバイス100の製造方法では、実施の態様1における剥離防止層形成サブ工程とフレキシブル基板形成サブ工程との間に、さらに、剥離層形成サブ工程を含む点が異なる。以下、本実施の態様について、実施の態様1と異なる点を中心に説明する。また、図7、図8において、実施の態様1におけるものと同様の構成には同符号を付している。
<<
7 and 8 are schematic views showing a method for manufacturing the
図7(a)は剥離防止層形成サブ工程を示しており、実施の態様1と同様である。図7(b)に示す剥離層形成サブ工程では、剥離防止層19が形成された支持基板18の上面に剥離層24を形成する。
剥離層24は、剥離用光が照射されることで層内または界面にて変質を生じる材料を含む層である。剥離層24は、電子素子を形成するまでの間における支持基板18とフレキシブル基板10とを固定する機能、支持基板18からフレキシブル基板10を剥離する際における両者間の剥離を容易にする機能を有する。剥離層内または剥離層の界面における変質とは、主に、上述したアブレーションのことである。
FIG. 7A shows a peeling prevention layer forming sub-step, which is the same as in the first embodiment. In the peeling layer forming sub-process shown in FIG. 7B, the
The
剥離層24を構成する材料としては、例えば、アモルファスシリコン、SiO,SiO2,Si3O2等の酸化ケイ素、K2SiO3,Li2SiO3,CaSiO3,ZrSiO4,Na2SiO3等のケイ酸化合物、TiO,Ti203,Ti02等の酸化チタン、BaTi04,BaTiO3,Ba2Ti9O20,BaTi5O11,CaTiO3,SrTiO3,PbTiO3,MgTiO3,ZrTiO2,SnTiO4,Al2TiO5,FeTiO3等のチタン酸化合物、ZrO2等の酸化ジルコニウム、BaZrO3,ZrSiO4,PbZrO3,MgZrO3,K2ZrO3等のジルコン酸化合物、PZT,PLZT,PLLZT,PBZT等のセラミックスあるいは誘電体(強誘電体)、ポリエチレン,ポリプロピレンのようなポリオレフィン,ポリイミド,ポリアミド,ポリエステル,ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリフェニレンサルファイド(PPS),ポリエーテルスルホン(PES),エポキシ樹脂等の高分子材料(芳香族炭化水素を有するものであってもよい。)、Al,Li,Ti,Mn,In,Sn,Y,La,Ce,Nd,Pr,Gd,Sm等の金属またはこれらのうちの少なくとも1種を含む合金等が挙げられる。
Examples of the material constituting the
剥離層24の厚さは、構成する材料や形成方法等によって異なるが、例えば、1[nm]以上20[μm]以下程度であるのが好ましく、10[nm]以上2[μm]以下程度であるのがより好ましく、40[nm]以上1[μm]以下程度であるのがさらに好ましい。剥離層24の膜厚が薄すぎると、剥離層24の膜内の均一性が損なわれるため、剥離層24の変質にムラが生じるおそれがある。膜厚が厚すぎると、剥離層24の変質を起こさせるための剥離用光の光量を大きくする必要があるとともに、後に剥離層24を除去する際に、その作業に時間が余計にかかるといった問題がある。
The thickness of the
次に、剥離層24の上面に、フレキシブルフィルム11および第1バリア層12を順に積層することで、フレキシブル基板10を形成する(図7(c))。このように、剥離層24は、剥離防止層19が形成された支持基板18とフレキシブル基板10との間に介挿されることになる。その後、電子素子13、第2バリア層16、封止基板17を順に形成する(図7(d))。
Next, the
続いて、支持基板18の下方側から剥離用光20を照射する(図8(a))。使用する剥離用光20の種類としては、例えば、X線、紫外線、可視光、赤外線(熱線)、レーザー光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線(α線、β線、γ線)等が挙げられる。
剥離用光20を照射することで、例えば剥離層24における支持基板18との界面において変質が生じ、当該界面に間隙24aが形成される。
Subsequently, the peeling
By irradiating the peeling
次に、支持基板18から剥離されたフレキシブル基板10を、電子素子形成領域(A)を除く領域(B)で切断することにより(図8(c))、一の電子素子13が形成されたフレキシブル基板10に個片化する(図8(d))。そして、フレキシブル基板10下面の不要になった剥離層24を除去する。以上の工程によりフレキシブルデバイス100が完成する。
Next, the
本実施の態様に係るフレキシブルデバイスの製造方法によっても、実施の態様1で説明した効果を得ることが可能である。
≪実施の態様3≫
実施の態様1,2においては、フレキシブルフィルム層としてのフレキシブルフィルム11を塗布形成する例について説明した。本実施の態様では、フレキシブルフィルム層を可撓性の板状部材が貼付されてなるものとする例について説明する。
The effects described in
<<
In
可撓性の板状部材を貼付してフレキシブルフィルム層を形成する場合、当該可撓性の板状部材としては、実施の態様1におけるフレキシブルフィルム11と同様の材料を含むものを用いることができる。可撓性の板状部材をフレキシブルフィルム層とする場合には、既存のフレキシブルフィルムを板状部材として用いることができる。その結果、フレキシブル基板の材料選択の幅が広がるため、フレキシブルデバイスの用途や性能に合った適切な材料のものを用いることができる。
In the case where a flexible film layer is formed by attaching a flexible plate-like member, the flexible plate-like member may be a material containing the same material as the
図9は、可撓性の板状部材を貼付してフレキシブルフィルム層とする場合における、支持基板とフレキシブルフィルム層との接合方法について説明するための図である。
[第1例]
第1例としては、図9(a)に示すように、上方に剥離防止層19が形成された支持基板18に対し、フレキシブルフィルム層としての板状のフレキシブルフィルム22をプレスして接合する。この方法の場合、剥離防止層19が存在することによりフレキシブルフィルム22に段差が生じる。しかしながら、上述したように剥離防止層19の膜厚は10〜100[nm]程度と極薄い。また、剥離防止層19は電子素子形成領域外に形成されるため、電子素子形成領域においての平坦性は確保することができる。したがって、当該段差が電子素子等の形成に影響するものではない。
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of joining the support substrate and the flexible film layer when a flexible plate-like member is attached to form a flexible film layer.
[First example]
As a first example, as shown in FIG. 9 (a), a plate-like
第1例の場合、フレキシブルフィルム22を支持基板18から剥離する際には、剥離用光として、例えばレーザー光を用いる。レーザー光を照射することで、フレキシブルフィルム22における支持基板18との界面が変質することにより、フレキシブルフィルム22と支持基板18との接合力が低下し、剥離が起こる。
[第2例]
第2例としては、図9(b)に示すように、上方に剥離防止層19が形成された支持基板18上の全体に亘って粘着層23を形成し、当該粘着層23を介して板状のフレキシブルフィルム22と支持基板18とを接合する。粘着層23は、支持基板18とフレキシブルフィルム22とを仮固定する機能のほか、剥離工程において剥離用光を照射されることで接合力が低下し、フレキシブルフィルム22の支持基板18からの剥離を容易にする機能を有する。粘着層23は、例えば、シリコーン系粘着剤またはアクリル系粘着剤等を塗布する、ダイシングテープまたはバックグラインドテープ等を貼付することで形成することができる。
In the case of the first example, when the
[Second example]
As a second example, as shown in FIG. 9 (b), an
粘着層23としてシリコーン系粘着剤を用いる場合の剥離工程では、剥離用光としてレーザー光を用いることができる。一方、アクリル系粘着剤、ダイシングテープ、バックグラインドテープのように、紫外光を照射することにより接合力が低下するものを用いる場合は、剥離用光として紫外光を用いる。すなわち、支持基板18と可撓性の板状部材とを粘着層23により接合する場合は、粘着層23の材質に応じて剥離用光を選択することになる。
In the peeling step in the case of using a silicone-based pressure-sensitive adhesive as the pressure-
第2例の場合、剥離防止層19が存在することによるフレキシブルフィルム22の段差は発生しない。したがって、膜厚が極薄い層を含む電子素子を形成する場合等であっても、電子素子形成領域の周縁部における段差の影響がない。
[第3例]
第2例では、支持基板18上の全体に亘って粘着層23を形成することとしたが、これに限定されるものではない。図9(c)に示す第3例では、粘着層23は支持基板18上における剥離防止層19が形成されていない領域に配されている。このように、少なくとも剥離防止層19が形成されていない領域において、フレキシブルフィルム22が粘着層23により支持基板18と接合されていればよい。
In the case of the second example, the step of the
[Third example]
In the second example, the
剥離工程で用いる剥離用光は、第2例の場合と同じである。また、第3例の場合も同様に、剥離防止層19が存在することによるフレキシブルフィルム22の段差は発生しない。
[その他]
剥離用光のフレキシブルフィルム11への透過量を抑制する観点で言えば、支持基板18の上に粘着層23か剥離防止層19のどちらを先に形成するか(どちらを下層とするか)は、特に限定されない。しかしながら、剥離防止層19の再利用性の観点で言えば、図9(b)に示すように支持基板18の上に先に剥離防止層19を形成し、その上に粘着層23を形成することが望ましい。支持基板18を再利用する場合、粘着層23を除去することになるところ、仮に粘着層23の上に剥離防止層19を形成すると、粘着層23と一緒に剥離防止層19も除去されてしまうため、剥離防止層19を再利用することができない。さらに、剥離工程で剥離用光を照射した際には、フレキシブルフィルム22と粘着層23と接合力だけでなく、支持基板18と粘着層23と接合力も低下する。そのため、剥離防止層19が粘着層23と一緒に支持基板18から剥離されてしまうおそれがある。
The peeling light used in the peeling step is the same as in the second example. Similarly, in the case of the third example, the step of the
[Others]
From the viewpoint of suppressing the amount of peeling light transmitted to the
[変形例・その他]
以上、実施の態様1,2について説明したが、本発明は上記の実施の態様に限られない。例えば、以下のような変形例等が考えられる。
(1)実施の態様1においては、多面取りを行う場合を例に挙げて説明したが、本発明は多面取りを行わない場合でも適用できるものである。多面取りでない場合でも本発明を適用することで、剥離用光を全面に照射したとしてもフレキシブル基板におけるフレキシブルデバイスとして使用されるのみを選択的に支持基板から剥離することができるという効果を得ることが可能である。
[Modifications / Others]
Although the first and second embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the following modifications can be considered.
(1) In the first embodiment, the case where multi-chamfering is performed has been described as an example, but the present invention can be applied even when multi-chamfering is not performed. Even if it is not multi-faced, by applying the present invention, it is possible to selectively peel off from a support substrate only when used as a flexible device in a flexible substrate even if the entire surface is irradiated with peeling light. Is possible.
(2)実施の態様1における剥離工程では、支持基板18の下面側から全体に亘ってレーザー光を照射し、形成された複数のフレキシブルデバイスを全て支持基板から分離させることとしたが、本発明はこれに限定されない。形成された複数のフレキシブルデバイスを個々に分離させることとしてもよい。この場合、正確にフレキシブルデバイスとして分離する領域のみにレーザー光を照射しなくとも、分離する領域よりも広範にレーザー光が照射されていれば、分離する領域のみを選択的に支持基板から分離させることが可能である。
(2) In the peeling step in the first embodiment, laser light is irradiated over the entire surface from the lower surface side of the
(3)実施の態様においては、電子素子形成領域および剥離防止層の平面視形状(XY平面形状)について特に言及しなかったが、これらの形状は特に限定されるものではない。図10は、電子素子形成領域および剥離防止層の平面視形状の一例を示す図である。図10の(C)で示す領域は、支持基板18における、電子素子形成領域に対応する領域を示している。すなわち、領域(C)は、電子素子形成領域と同視できる。
(3) In the embodiment, no particular mention was made of the planar shape (XY planar shape) of the electronic element formation region and the peeling prevention layer, but these shapes are not particularly limited. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a planar view shape of the electronic element formation region and the peeling prevention layer. A region indicated by (C) in FIG. 10 indicates a region corresponding to the electronic element formation region in the
電子素子形成領域の形状を、例えば図10(a)に示す四角形状、図10(b)に示す六角形、図10(c)に示す円形状、図10(d)に示すネコ顔形状等とすることとしてもよい。図10(b)では六角形とする例を示したが、三角形、五角形、六角形以上の多角形とすることとしてもよい。また、図10(d)で示したネコのほか、イヌやウサギ等の動物、カブトムシやクワガタ、シャクトリムシ等の虫類やその幼虫、チューリップやヒマワリ等の植物の形状とすることとしてもよい。 The shape of the electronic element formation region is, for example, a quadrangular shape shown in FIG. 10A, a hexagon shown in FIG. 10B, a circular shape shown in FIG. 10C, a cat face shape shown in FIG. It is good also as doing. Although FIG. 10B shows an example of a hexagon, it may be a triangle, pentagon, or a polygon greater than a hexagon. In addition to the cat shown in FIG. 10 (d), the shape of animals such as dogs and rabbits, reptiles such as beetles, stag beetles and rhododendrons, larvae thereof, and plants such as tulips and sunflowers may be used.
(4)切断工程において支持基板とフレキシブル基板とが安定的に固定されていることが望ましい。そのため、上述した実施の態様および図10では、剥離防止層が電子素子形成領域を完全に囲繞するように形成されている例を示した。しかしながら、本発明は、剥離防止層が電子素子形成領域を完全に囲繞しているものに限定されない。
図11は、剥離防止層が電子素子形成領域を完全に囲繞しない場合の例を示す図である。図11では、電子素子形成領域の平面視形状(XY平面形状)が四角形状である場合を例に挙げて説明する。ドットのハッチングで示している領域(C)は、支持基板18における、電子素子形成領域に対応する領域であり、電子素子形成領域と同視できるものである。
(4) It is desirable that the support substrate and the flexible substrate are stably fixed in the cutting step. Therefore, in the above-described embodiment and FIG. 10, an example in which the peeling prevention layer is formed so as to completely surround the electronic element formation region is shown. However, the present invention is not limited to one in which the peeling prevention layer completely surrounds the electronic element formation region.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example where the peeling prevention layer does not completely surround the electronic element formation region. In FIG. 11, the case where the planar view shape (XY planar shape) of the electronic element formation region is a square shape will be described as an example. A region (C) indicated by dot hatching is a region corresponding to the electronic element formation region in the
図11(a)に示すように、電子素子形成領域に対応する領域(C)の三辺を囲むように剥離防止層19を形成することとしてもよい。さらに、図11(b)に示すように、領域(C)の二辺を囲むような形状としてもよい。このような構成であっても、切断工程において支持基板とフレキシブル基板とが固定されている状態とすることができる。なお、図11(b)においては、対向する二辺を囲むように、剥離防止層が形成されていることとしたが、隣り合う二辺を囲むように形成することとしてもよい。
As shown in FIG. 11A, the peeling
(5)実施の態様1では、剥離工程後に切断工程を行う例を示したが、これに限定されるものではなく、先に切断工程を行なってから剥離工程を実施することとしてもよい。しかしながら、実施の態様1で例示したように剥離工程後に切断工程を行った方が、より高品質なフレキシブルデバイスを製造することが可能である。先に切断工程を行なってから剥離工程を実施した場合、折角所定の寸法に切断したフレキシブル基板が、剥離工程において剥離用光を照射されることで熱膨張して寸法が変わったり、切断面で剥離用光が乱反射し、電子素子等に影響を与えたりするおそれがある。
(5) Although the example which performs a cutting process after a peeling process was shown in
(6)実施の態様1においては、電子素子形成サブ工程に有機EL層形成工程およびTFT層形成工程が含まれることとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、これらの形成工程のいずれかを欠いている、もしくは、別の工程を含んでいることとしてもよい。
(7)実施の態様1において説明した有機EL素子の製造方法は、単なる一例であり、他の構成要素を形成する工程が含まれていてもよい。また、上記の実施の態様においては、図1における上方側(陰極側)から光を取り出すいわゆるトップエミッション型の有機EL素子の製造方法を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。この他の方式としては、例えば、図1における下方側(陽極側)から光を取り出すボトムエミッション型、図1における上方側および下方側の両方から光を取り出す両面発光型がある。
(6) In
(7) The method for manufacturing the organic EL element described in
ボトムエミッション型とする場合、第2バリア層および封止基板を透光性にする必要がない一方、第1バリア層およびフレキシブルフィルム(つまり、フレキシブル基板)を透光性にする必要がある。また、両面発光型とする場合、第1および第2バリア層、フレキシブルフィルムおよび封止基板の全てを透光性にする必要がある。
(8)実施の態様1で説明したフレキシブルデバイス100は、第1バリア層12、第2バリア層16および封止基板17を備えることとしたが、これらは本発明において必須の構成要件ではなく、これらの構成を含まないものとすることも可能である。これと同様に、フレキシブルデバイスの製造方法においても、これらの構成を形成する工程は必須のものではない。
In the case of the bottom emission type, the second barrier layer and the sealing substrate do not need to be translucent, while the first barrier layer and the flexible film (that is, the flexible substrate) need to be translucent. Moreover, when setting it as a double-sided light emission type | mold, it is necessary to make all the 1st and 2nd barrier layers, a flexible film, and a sealing substrate translucent.
(8) The
(9)実施の態様1においては電子素子としてTFT層を含むものとしたが、TFT層は必須の構成要件ではない。例えば、有機EL素子を照明として用いるような場合等、有機EL素子をアクティブマトリクス方式で動作させない場合等にはTFT層は不要である。
(10)実施の態様1においてはフレキシブル基板を切断する手段としていわゆるレーザーカッターを用いた。レーザーカッターを用いる場合、波長を適切に選択することで、フレキシブル基板のみを選択的に切断することが可能であるため、剥離防止層や支持基板の再利用の観点からは望ましい。しかしながら、フレキシブル基板を切断する方法はレーザーカッターを用いる方法に限定されるものではなく、例えば、刃物タイプのカッターを用いる方法、打抜き加工、レーザー加工等を用いることも可能である。
(9) Although the TFT layer is included as the electronic element in the first embodiment, the TFT layer is not an essential constituent element. For example, the TFT layer is unnecessary when the organic EL element is not operated by an active matrix method, such as when the organic EL element is used as illumination.
(10) In
(11)本明細書における「aからなるA」には、Aがaのみを含有している場合だけでなく、製造工程において通常レベルで混入し得る程度に微量の不純物が混入している場合も含まれる。例えば、「樹脂材料からなるフレキシブルフィルム」には、フレキシブルフィルムが樹脂材料のみを含有している場合だけでなく、金属等の微量の不純物が混入している場合も含まれる。 (11) “A consisting of a” in the present specification includes not only a case where A contains only a, but also a case where a trace amount of impurities is mixed so that it can be mixed at a normal level in the manufacturing process. Is also included. For example, the “flexible film made of a resin material” includes not only the case where the flexible film contains only the resin material but also the case where a trace amount of impurities such as metal is mixed.
(12)上記の実施の態様で使用している、材料、数値等は好ましい例を例示しているだけであり、この態様に限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。なお、数値範囲を示す際に用いる符号「〜」は、その両端の数値を含む。 (12) The materials, numerical values, and the like used in the above-described embodiment only exemplify preferable examples, and are not limited to this embodiment. In addition, changes can be made as appropriate without departing from the scope of the technical idea of the present invention. Furthermore, the scale of the members in each drawing is different from the actual one. Note that the symbol “˜” used to indicate a numerical range includes numerical values at both ends.
本発明のフレキシブルデバイスの製造方法は、例えば、携帯型情報端末等に搭載されるディスプレイ等を構成するフレキシブルデバイスの製造方法に好適に利用可能である。 The method for manufacturing a flexible device of the present invention can be suitably used for, for example, a method for manufacturing a flexible device that constitutes a display or the like mounted on a portable information terminal or the like.
10 フレキシブル基板
11、22 フレキシブルフィルム
12 第1バリア層
13 電子素子
14 TFT層
15 有機EL層
16 第2バリア層
17 封止基板
18 支持基板
19 剥離防止層
11a、12a、24a 間隙
20 レーザー光
21 切断用レーザー光
23 粘着層
24 剥離層
100 フレキシブルデバイス
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記支持基板の下面側から前記構造体に対し、前記フレキシブル基板を前記支持基板から剥離するための剥離用光を照射する剥離工程と、
前記支持基板から剥離された前記フレキシブル基板を、前記電子素子形成領域を除く領域で切断する切断工程と、を含み、
前記支持基板と前記フレキシブル基板との間における、前記電子素子形成領域に対応する領域の周囲には、前記フレキシブル基板への前記剥離用光の透過量を抑制する剥離防止層が介挿されており、
前記剥離工程では、前記フレキシブル基板における前記剥離防止層が形成されていない領域に対応する領域が前記支持基板から剥離される、
フレキシブルデバイスの製造方法。 A preparation step of preparing a structure in which a flexible substrate is arranged above a support substrate and an electronic element is formed in an electronic element formation region on the flexible substrate;
A peeling step of irradiating the structure from the lower surface side of the support substrate with a peeling light for peeling the flexible substrate from the support substrate;
Cutting the flexible substrate peeled from the support substrate in a region excluding the electronic element formation region, and
An anti-peeling layer that suppresses the transmission amount of the peeling light to the flexible substrate is interposed between the support substrate and the flexible substrate around a region corresponding to the electronic element forming region. ,
In the peeling step, a region corresponding to a region where the peeling prevention layer is not formed in the flexible substrate is peeled from the support substrate.
A manufacturing method of a flexible device.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The peeling prevention layer substantially reflects or absorbs the peeling light;
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The peeling prevention layer contains a metal or a metal oxide,
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項3に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The metal is any of molybdenum, tungsten, silver and aluminum.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 3.
請求項3に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The metal oxide is any one of molybdenum oxide, tungsten oxide, silver oxide, aluminum oxide, indium tin oxide and indium zinc oxide.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 3.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The film thickness of the peeling prevention layer is 10 nm or more and 100 nm or less,
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 Above the support substrate after the peeling step, the peeling prevention layer and the flexible substrate corresponding to a region where the peeling prevention layer is formed remain in a bonded state.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The wavelength of the peeling light is 170 nm or more and 600 nm or less.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項8に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The peeling light is XeCl excimer laser light.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 8.
請求項8に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The peeling light is ultraviolet light,
The manufacturing method of the flexible device of Claim 8.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The film thickness of the flexible substrate is 3 μm or more and 150 μm or less,
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The flexible substrate includes a flexible film layer formed by coating a flexible resin material.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The flexible substrate includes a flexible film layer to which a flexible plate-like member is attached.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項13に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The flexible film layer is bonded to the support substrate by an adhesive layer at least in a region where the peeling prevention layer is not formed.
The method for manufacturing a flexible device according to claim 13.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 In the cutting step, the flexible substrate is cut by irradiating the flexible substrate with a laser beam for cutting from the upper side of the support substrate.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
請求項15に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The wavelength of the cutting laser beam is 170 nm or more and 10.6 μm or less,
The method for manufacturing a flexible device according to claim 15.
請求項15に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 In the cutting step, the laser beam for cutting is irradiated to a region overlapping with the peeling prevention layer in the flexible substrate.
The method for manufacturing a flexible device according to claim 15.
前記切断工程により、前記支持基板から剥離された前記フレキシブル基板を、一の前記電子素子が形成されたフレキシブル基板に個片化する、
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 A plurality of the electronic element formation regions exist on the flexible substrate, and the electronic elements are formed in each of the plurality of electronic element formation regions,
The flexible substrate separated from the support substrate by the cutting step is singulated into a flexible substrate on which one electronic element is formed,
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
前記支持基板における前記電子素子形成領域に対応する領域の周囲に、前記剥離防止層を形成する剥離防止層形成サブ工程と、
前記剥離防止層が形成された前記支持基板の上方に前記フレキシブル基板を形成するフレキシブル基板形成サブ工程と、
前記フレキシブル基板上における前記電子素子形成領域に前記電子素子を形成する電子素子形成サブ工程と、を含む、
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The preparation step includes
An anti-peeling layer forming sub-process for forming the anti-peeling layer around a region corresponding to the electronic element forming region on the support substrate;
A flexible substrate forming sub-process for forming the flexible substrate above the support substrate on which the peeling prevention layer is formed;
An electronic element formation sub-process for forming the electronic element in the electronic element formation region on the flexible substrate,
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
前記剥離防止層が形成された前記支持基板と前記フレキシブル基板との間に介挿され、前記剥離用光が照射されることで層内または界面にて変質を生じる剥離層を形成する剥離層形成サブ工程を含む、
請求項19に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 Between the peeling prevention layer forming sub-step and the flexible substrate forming sub-step,
Formation of a release layer that is interposed between the support substrate on which the release prevention layer is formed and the flexible substrate, and forms a release layer that is altered in the layer or at the interface when irradiated with the release light. Including sub-processes,
The method for manufacturing a flexible device according to claim 19.
請求項1に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。 The electronic element includes at least one of an oxide TFT and an organic EL element.
The manufacturing method of the flexible device of Claim 1.
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