知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6387208
(24)【登録日】2018年8月17日
(45)【発行日】2018年9月5日
(54)【発明の名称】フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法および製造装置
(51)【国際特許分類】
H05B 33/10 20060101AFI20180827BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20180827BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20180827BHJP
H01L 27/32 20060101ALI20180827BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20180827BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20180827BHJP
【ＦＩ】
H05B33/10
H05B33/14 A
H05B33/02
H01L27/32
G09F9/00 338
G09F9/30 365
【請求項の数】6
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2018-511766(P2018-511766)
(86)(22)【出願日】2017年10月26日
(86)【国際出願番号】JP2017038785
【審査請求日】2018年3月2日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】512225287
【氏名又は名称】堺ディスプレイプロダクト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100139930
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮司
(74)【代理人】
【識別番号】100125922
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 章子
(74)【代理人】
【識別番号】100202197
【弁理士】
【氏名又は名称】村瀬 成康
(74)【代理人】
【識別番号】100202142
【弁理士】
【氏名又は名称】北 倫子
(72)【発明者】
【氏名】田中 康一
(72)【発明者】
【氏名】岸本 克彦
【審査官】
大竹 秀紀
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１７−０６３０６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１７３０８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１９５１０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−０４８６１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１７／１５４２３５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１５／１９０４１８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０５Ｂ ３３／１０
Ｈ０１Ｌ ５１／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の表面と第２の表面とを有する積層構造体であって、
前記第１の表面を規定するガラスベース；
それぞれがＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む複数の機能層領域；
前記ガラスベースと前記複数の機能層領域との間に位置して前記ガラスベースに固着している合成樹脂フィルムであって、前記複数の機能層領域をそれぞれ支持している複数のフレキシブル基板領域と、前記複数のフレキシブル基板領域を囲む中間領域とを含む合成樹脂フィルム；および、
前記複数の機能層領域を覆い、前記第２の表面を規定する保護シート；
を備える積層構造体を用意する工程と、
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記複数のフレキシブル基板領域のそれぞれとを分割する工程と、
前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面をレーザ光で照射する工程と、
前記積層構造体の前記第２の表面をステージに接触させた状態で、前記ステージから前記ガラスベースまでの距離を拡大することにより、前記積層構造体を第１部分と第２部分とに分離する工程と、
を含み、
前記積層構造体の前記第１部分は、前記ステージに接触した複数のＯＬＥＤデバイスを含み、前記複数のＯＬＥＤデバイスは、それぞれ、前記複数の機能層領域を有し、かつ、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域を有しており、
前記積層構造体の前記第２部分は、前記ガラスベースと、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域とを含み、
前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面を前記レーザ光で照射する工程は、
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の少なくとも一部に対する前記レーザ光の照射強度を、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域と前記ガラスベースとの前記界面に対する前記レーザ光の照射強度よりも低下させる工程を含み、
前記レーザ光は、前記ガラスベースの外縁に平行な第１の方向に延びるラインビームであり、
前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面を前記レーザ光で照射する工程は、前記レーザ光による前記界面上の照射領域を、前記第１の方向に交差する第２の方向に移動させることによって実行され、
前記積層構造体を前記第１部分と前記第２部分とに分離する工程を行った後、前記ステージに接触した前記複数のＯＬＥＤデバイスのそれぞれに対して、順次または同時に、処理を実行する工程を更に含み、
前記処理は、前記複数のＯＬＥＤデバイスのそれぞれに対して、同時または順次に、誘電体および／または導電体のフィルムを貼ること、クリーニングまたはエッチングを行うこと、光学部品および／または電子部品を実装することのいずれか含む、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法。
前記第１の表面を規定するガラスベース；
それぞれがＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む複数の機能層領域；
前記ガラスベースと前記複数の機能層領域との間に位置して前記ガラスベースに固着している合成樹脂フィルムであって、前記複数の機能層領域をそれぞれ支持している複数のフレキシブル基板領域と、前記複数のフレキシブル基板領域を囲む中間領域とを含む合成樹脂フィルム；および、
前記複数の機能層領域を覆い、前記第２の表面を規定する保護シート；
を備える積層構造体を用意する工程と、
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記複数のフレキシブル基板領域のそれぞれとを分割する工程と、
前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面をレーザ光で照射する工程と、
前記積層構造体の前記第２の表面をステージに接触させた状態で、前記ステージから前記ガラスベースまでの距離を拡大することにより、前記積層構造体を第１部分と第２部分とに分離する工程と、
を含み、
前記積層構造体の前記第１部分は、前記ステージに接触した複数のＯＬＥＤデバイスを含み、前記複数のＯＬＥＤデバイスは、それぞれ、前記複数の機能層領域を有し、かつ、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域を有しており、
前記積層構造体の前記第２部分は、前記ガラスベースと、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域とを含み、
前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面を前記レーザ光で照射する工程は、
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の少なくとも一部に対する前記レーザ光の照射強度を、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域と前記ガラスベースとの前記界面に対する前記レーザ光の照射強度よりも低下させる工程を含み、
前記レーザ光は、前記ガラスベースの外縁に平行な第１の方向に延びるラインビームであり、
前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面を前記レーザ光で照射する工程は、前記レーザ光による前記界面上の照射領域を、前記第１の方向に交差する第２の方向に移動させることによって実行され、
前記積層構造体を前記第１部分と前記第２部分とに分離する工程を行った後、前記ステージに接触した前記複数のＯＬＥＤデバイスのそれぞれに対して、順次または同時に、処理を実行する工程を更に含み、
前記処理は、前記複数のＯＬＥＤデバイスのそれぞれに対して、同時または順次に、誘電体および／または導電体のフィルムを貼ること、クリーニングまたはエッチングを行うこと、光学部品および／または電子部品を実装することのいずれか含む、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法。
【請求項2】
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、前記ガラスベースの前記外縁に沿って延びる２本の平行なストライプ領域を含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項3】
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、前記ストライプ領域に平行な少なくとも１本の中間ストライプ領域を含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項4】
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、前記中間領域の幅の５０％以上の幅を有する、請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項5】
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、１ｍｍ以上の幅を有する、請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項6】
前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部における前記レーザ光の照射強度と、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域と前記ガラスベースとの前記界面に対する前記レーザ光の照射強度との差異は、５０ｍＪ／ｃｍ2以上である、請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法および製造装置に関する。【背景技術】
【0002】
フレキシブルディスプレイの典型例は、ポリイミドなどの合成樹脂から形成されたフィルム（以下、「樹脂膜」と称する）と、樹脂膜に支持されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）およびＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）などの素子を備えている。樹脂膜はフレキシブル基板として機能する。ＯＬＥＤを構成する有機半導体層は水蒸気によって劣化しやすいため、フレキシブルディスプレイは、ガスバリア膜（封止用フィルム）によって封止されている。【0003】
上記のフレキシブルディスプレイの製造は、樹脂膜が上面に形成されたガラスベースを用いて行われる。ガラスベースは、製造工程中、樹脂膜の形状を平面状に維持する支持体（キャリア）として機能する。樹脂膜上にＴＦＴおよびＯＬＥＤなどの素子、およびガスバリア膜などが形成されることにより、ガラスベースに支持された状態でフレキシブルＯＬＥＤデバイスの構造が実現する。その後、フレキシブルＯＬＥＤデバイスはガラスベースから剥離され、柔軟性を獲得する。ＴＦＴおよびＯＬＥＤなどの素子が配列された部分を全体として「機能層領域」と呼ぶことができる。【0004】
従来技術によれば、複数のフレキシブルＯＬＥＤデバイスを含むシート状の構造物をガラスベースから剥離した後、このシート状の構造物に対して光学部品などの実装が行われる。その後、シート状の構造物から複数のフレキシブルデバイスが分割される。この分割は、例えばレーザビームの照射によって行われる。【0005】
特許文献１は、個々のフレキシブルＯＬＥＤデバイスをガラスベース（支持基板）から剥離するため、個々のフレキシブルＯＬＥＤデバイスとガラスベースとの界面をレーザ光（剥離光）で照射する方法を開示している。特許文献１に開示されている方法によれば、剥離光照射の後、個々のフレキシブルＯＬＥＤデバイスが分割され、それぞれのフレキシブルＯＬＥＤデバイスがガラスベースから剥がされる。【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１４−４８６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の製造方法によれば、複数のフレキシブルＯＬＥＤデバイスを含むシート状の構造物に例えば封止フィルム、偏光板および／または放熱シートなどの高価な部品を実装した後、レーザビームの照射による分割を行うため、レーザビームの照射によって分割される不要部分、すなわち最終的にＯＬＥＤデバイスを構成しない部分は全くの無駄になる。また、ガラスベースから剥離された後、剛性を有しない複数のフレキシブルＯＬＥＤデバイスをハンドリングすることが難しいという課題もある。【0008】
本開示は、上記の課題を解決することができる、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法および製造装置を提供する。【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示のフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法は、例示的な実施形態において、第１の表面と第２の表面とを有する積層構造体であって、前記第１の表面を規定するガラスベース；それぞれがＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む複数の機能層領域；前記ガラスベースと前記複数の機能層領域との間に位置して前記ガラスベースに固着している合成樹脂フィルムであって、前記複数の機能層領域をそれぞれ支持している複数のフレキシブル基板領域と、前記複数のフレキシブル基板領域を囲む中間領域とを含む合成樹脂フィルム；および、前記複数の機能層領域を覆い、前記第２の表面を規定する保護シート；を備える積層構造体を用意する工程と、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記複数のフレキシブル基板領域のそれぞれとを分割する工程と、前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面をレーザ光で照射する工程と、前記積層構造体の前記第２の表面をステージに接触させた状態で、前記ステージから前記ガラスベースまでの距離を拡大することにより、前記積層構造体を第１部分と第２部分とに分離する工程と、を含む。前記積層構造体の前記第１部分は、前記ステージに接触した複数のＯＬＥＤデバイスを含み、前記複数のＯＬＥＤデバイスは、それぞれ、前記複数の機能層領域を有し、かつ、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域を有している。前記積層構造体の前記第２部分は、前記ガラスベースと、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域とを含む。前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面を前記レーザ光で照射する工程は、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の少なくとも一部に対する前記レーザ光の照射強度を、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域と前記ガラスベースとの前記界面に対する前記レーザ光の照射強度よりも低下させる工程を含む。【0010】
ある実施形態において、前記レーザ光は、前記ガラスベースの外縁に平行な第１の方向に延びるラインビームであり、前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面を前記レーザ光で照射する工程は、前記レーザ光による前記界面上の照射領域を、前記第１の方向に交差する第２の方向に移動させることによって実行される。【0011】
ある実施形態において、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、前記ガラスベースの前記外縁に沿って延びる２本の平行なストライプ領域を含む。【0012】
ある実施形態において、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、前記ストライプ領域に平行な少なくとも１本の中間ストライプ領域を含む。【0013】
ある実施形態において、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、前記中間領域の幅の５０％以上の幅を有する。【0014】
ある実施形態において、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部は、１ｍｍ以上の幅を有する。【0015】
ある実施形態において、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の前記少なくとも一部における前記レーザ光の照射強度と、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域と前記ガラスベースとの前記界面に対する前記レーザ光の照射強度との差異は、５０ｍＪ／ｃｍ2以上である。【0016】
ある実施形態において、前記積層構造体を前記第１部分と前記第２部分とに分離する工程を行った後、前記ステージに接触した前記複数のＯＬＥＤデバイスのそれぞれに対して、順次または同時に、処理を実行する工程を更に含む。【0017】
ある実施形態において、前記処理は、前記複数のＯＬＥＤデバイスのそれぞれに対して、同時または順次に、誘電体および／または導電体のフィルムを貼ること、クリーニングまたはエッチングを行うこと、光学部品および／または電子部品を実装することのいずれか含む。【0018】
本開示のフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造装置は、例示的な実施形態において、第１の表面と第２の表面とを有する積層構造体であって、前記第１の表面を規定するガラスベース；それぞれがＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む複数の機能層領域；前記ガラスベースと前記複数の機能層領域との間に位置して前記ガラスベースに固着している合成樹脂フィルムであって、前記複数の機能層領域をそれぞれ支持している複数のフレキシブル基板領域と、前記複数のフレキシブル基板領域を囲む中間領域とを含む合成樹脂フィルム；および、前記複数の機能層領域を覆い、前記第２の表面を規定する保護シート；を備え、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記複数のフレキシブル基板領域のそれぞれとが分割されている、積層構造体を支持するステージと、前記ステージに支持されている前記積層構造体における前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面をレーザ光で照射する剥離光照射装置とを備える。前記剥離光照射装置は、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域と前記ガラスベースとの界面の少なくとも一部に対する前記レーザ光の照射強度を、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域と前記ガラスベースとの前記界面に対する前記レーザ光の照射強度よりも低下させる。【0019】
ある実施形態において、前記ステージが前記積層構造体の前記第２の表面に接触した状態で、前記ステージから前記ガラスベースまでの距離を拡大することにより、前記積層構造体を第１部分と第２部分とに分離する駆動装置を更に備え、前記積層構造体の前記第１部分は、前記ステージに接触した複数のＯＬＥＤデバイスを含み、前記複数のＯＬＥＤデバイスは、それぞれ、前記複数の機能層領域を有し、かつ、前記合成樹脂フィルムの前記複数のフレキシブル基板領域を有しており、前記積層構造体の前記第２部分は、前記ガラスベースと、前記合成樹脂フィルムの前記中間領域とを含む。【発明の効果】
【0020】
本発明の実施形態によれば、前記の課題を解決する、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの新しい製造方法が提供される。【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1A】本開示によるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法に用いられる積層構造体の構成例を示す平面図である。
【図1C】積層構造体の他の例を示す断面図である。
【図1D】積層構造体の更に他の例を示す断面図である。
【図2】積層構造体の分割位置を模式的に示す断面図である。
【図3A】ステージが積層構造体を支持する直前の状態を模式的に示す図である。
【図3B】ステージが積層構造体を支持している状態を模式的に示す図である。
【図3C】ライン状に成形されたレーザ光（剥離光）によって積層構造体のガラスベースと樹脂膜との界面を照射している状態を模式的に示す図である。
【図4A】ＬＬＯ装置のラインビーム光源から出射されたラインビームで積層構造体を照射する様子を模式的に示す斜視図である。
【図4B】剥離光の照射開始時におけるステージの位置を模式的に示す図である。
【図4C】剥離光の照射終了時におけるステージの位置を模式的に示す図である。
【図5A】剥離光のスキャンの様子を模式的に示す斜視図である。
【図5B】剥離光のスキャンの様子を模式的に示す斜視図である。
【図5C】剥離光のスキャンの様子を模式的に示す斜視図である。
【図5D】剥離光のスキャンの様子を模式的に示す斜視図である。
【図6】剥離光の照射強度のＹ軸方向分布の例を模式的に示す図である。
【図7】剥離光の照射強度のＹ軸方向分布の他の例を模式的に示す図である。
【図8】剥離光の照射強度のＸ軸方向（走査方向）分布の例を模式的に示す図である。
【図9】剥離光の照射強度のＸ軸方向分布の他の例を模式的に示す図である。
【図10A】剥離光の照射強度のＸ軸方向分布の更に他の例を模式的に示す図である。
【図10B】剥離光の照射強度のＸ軸方向分布の更に他の例を模式的に示す図である。
【図11A】剥離光の照射後に積層構造体を第１部分と第２部分とに分離する前の状態を模式的に示す断面図である。
【図11B】積層構造体を第１部分と第２部分とに分離した状態を模式的に示す断面図である。
【図12】ＬＬＯ装置で積層構造体から分離されたガラスベースを示す斜視図である。
【図13】ステージからガラスベースが除去される状態を示す斜視図である。
【図14】ステージからガラスベースが除去された状態を示す斜視図である。
【図15】ステージからガラスベースが除去された状態を示す断面図である。
【図16】ステージから離れたフレキシブルＯＬＥＤデバイスを示す断面図である。
【図17】ステージに接触した複数のＯＬＥＤデバイスに固着された他の保護シートを示す断面図である。
【図18】複数のＯＬＥＤデバイスにそれぞれ実装される複数の部品を載せたキャリアシートを示す断面図である。
【図19A】本開示の実施形態におけるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法を示す工程断面図である。
【図19B】本開示の実施形態におけるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法を示す工程断面図である。
【図19C】本開示の実施形態におけるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法を示す工程断面図である。
【図19D】本開示の実施形態におけるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法を示す工程断面図である。
【図20】フレキシブルＯＬＥＤデバイスにおける１個のサブ画素の等価回路図である。
【図21】製造工程の途中段階における積層構造体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
図面を参照しながら、本開示によるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法および製造装置の実施形態を説明する。以下の説明において、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。本発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供する。これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図しない。【0023】
＜積層構造体＞図１Ａおよび図１Ｂを参照する。本実施形態におけるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法では、まず、図１Ａおよび図１Ｂに例示される積層構造体１００を用意する。図１Ａは、積層構造体１００の平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示される積層構造体１００のＢ−Ｂ線断面図である。図１Ａおよび図１Ｂには、参考のため、互い直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を有するＸＹＺ座標系が示されている。
【0024】
積層構造体１００は、ガラスベース（マザー基板またはキャリア）１０と、それぞれがＴＦＴ層２０ＡおよびＯＬＥＤ層２０Ｂを含む複数の機能層領域２０と、ガラスベース１０と複数の機能層領域２０との間に位置してガラスベース１０に固着している合成樹脂フィルム（以下、単に「樹脂膜」と称する）３０と、複数の機能層領域２０を覆う保護シート５０を備えている。積層構造体１００は、更に、複数の機能層領域２０と保護シート５０との間において、機能層領域２０の全体を覆うガスバリア膜４０を備えている。積層構造体１００は、バッファ層などの図示されていない他の層を有していてもよい。【0025】
積層構造体１００の第１の表面１００ａはガラスベース１０によって規定され、第２の表面１００ｂは保護シート５０によって規定されている。ガラスベース１０および保護シート５０は、製造工程中に一時的に用いられる部材であり、最終的なフレキシブルＯＬＥＤデバイスを構成する要素ではない。【0026】
図示されている樹脂膜３０は、複数の機能層領域２０をそれぞれ支持している複数のフレキシブル基板領域３０ｄと、個々のフレキシブル基板領域３０ｄを囲む中間領域３０ｉとを含む。フレキシブル基板領域３０ｄと中間領域３０ｉは、連続した１枚の樹脂膜３０の異なる部分にすぎず、物理的に区別される必要はない。言い換えると、樹脂膜３０のうち、各機能層領域２０の真下に位置している部分がフレキシブル基板領域３０ｄであり、その他の部分が中間領域３０ｉである。【0027】
複数の機能層領域２０のそれぞれは、最終的にフレキシブルＯＬＥＤデバイスのパネルを構成する。言い換えると、積層構造体１００は、分割前の複数のフレキシブルＯＬＥＤデバイスを１枚のガラスベース１０が支持している構造を有している。各機能層領域２０は、例えば厚さ（Ｚ軸方向サイズ）が数十μｍ、長さ（Ｘ軸方向サイズ）が１２ｃｍ程度、幅（Ｙ軸方向サイズ）が７ｃｍ程度のサイズを持つ形状を有している。これらのサイズは、必要な表示画面の大きさに応じて任意の大きさに設定され得る。各機能層領域２０のＸＹ平面内における形状は、図示されている例において、長方形であるが、これに限定されない。各機能層領域２０のＸＹ平面内における形状は、正方形、多角形、または、輪郭に曲線を含む形状を有していてもよい。【0028】
図１Ａに示されるように、フレキシブル基板領域３０ｄは、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの配置に対応して、行および列状に、二次元的に配列されている。中間領域３０ｉは、直交する複数のストライプから構成され、格子パターンを形成している。ストライプの幅は、例えば１〜４ｍｍ程度である。樹脂膜３０のフレキシブル基板領域３０ｄは、最終製品の形態において、個々のフレキシブルＯＬＥＤデバイスの「フレキシブル基板」として機能する。これに対して、樹脂膜３０の中間領域３０ｉは、最終製品を構成する要素ではない。【0029】
本開示の実施形態において、積層構造体１００の構成は、図示されている例に限定されない。１枚のガラスベース１０に支持されている機能層領域２０の個数は、任意である。【0030】
なお、各図面に記載されている各要素のサイズまたは比率は、わかりやすさの観点から決定されており、実際のサイズまたは比率を必ずしも反映していない。【0031】
本開示の製造方法に用いられ得る積層構造体１００は、図１Ａおよび図１Ｂに示される例に限定されない。図１Ｃおよび図１Ｄは、それぞれ、積層構造体１００の他の例を示す断面図である。図１Ｃに示される例において、保護シート５０は、樹脂膜３０の全体を覆い、樹脂膜３０よりも外側に拡がっている。図１Ｄに示される例において、保護シート５０は、樹脂膜３０の全体を覆い、かつ、ガラスベース１０よりも外側に拡がっている。後述するように、積層構造体１００からガラスベース１０が隔離された後、積層構造体１００は、剛性を有しないフレキシブルな薄いシート状の構造物になる。保護シート５０は、ガラスベース１０の剥離を行う工程、および、剥離後の工程において、機能層領域２０が外部の装置または器具などに衝突したり、接触したりしたとき、機能層領域２０を衝撃および摩擦などから保護する役割を果たす。保護シート５０は、最終的に積層構造体１００から剥がし取られるため、保護シート５０の典型例は、接着力が比較的小さな接着層（離型剤の塗布層）を表面に有するラミネート構造を有している。積層構造体１００のより詳細な説明は、後述する。【0032】
＜ＯＬＥＤデバイスの分割＞本実施形態のフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法によれば、上記の積層構造体１００を用意する工程を実行した後、樹脂膜３０の中間領域３０ｉと複数のフレキシブル基板領域３０ｄのそれぞれとを分割する工程を行う。
【0033】
図２は、樹脂膜３０の中間領域３０ｉと複数のフレキシブル基板領域３０ｄのそれぞれとを分割する位置を模式的に示す断面図である。照射位置は、個々のフレキシブル基板領域３０ｄの外周に沿っている。図２において、矢印で示される位置を切断用のレーザビームで照射し、積層構造体１００のうちでガラスベース１０以外の部分を複数のＯＬＥＤデバイス１０００とその他の不要部分とに切断する。切断により、個々のＯＬＥＤデバイス１０００と、その周囲との間に数十μｍから数百μｍの隙間が形成される。このような切断は、レーザビームの照射に代えて、ダイシングソーによって行うことも可能である。切断後も、ＯＬＥＤデバイス１０００およびその他の不要部分は、ガラスベース１０に固着されている。【0034】
レーザビームによって切断を行う場合、レーザビームの波長は、赤外、可視光、紫外のいずれの領域にあってもよい。ガラスベース１０に及ぶ切断の影響を小さくすると言う観点からは、波長が緑から紫外域に含まれるレーザビームが望ましい。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装置によれば、２次高調波（波長５３２ｎｍ）、または３次高調波（波長３４３ｎｍまたは３５５ｎｍ）を利用して切断を行うことができる。その場合、レーザ出力を１〜３ワットに調整して毎秒５００ｍｍ程度の速度で走査すれば、ガラスベース１０に損傷を与えることなく、ガラスベース１０に支持されている積層物をＯＬＥＤデバイスと不要部分とに切断（分割）することができる。【0035】
本開示の実施形態によれば、上記の切断を行うタイミングが従来技術に比べて早い。樹脂膜３０がガラスベース１０に固着した状態で切断が実行されるため、隣接するＯＬＥＤデバイス１０００の間隔が狭くても、高い正確度および精度で切断の位置合わせが可能になる。このため、隣接するＯＬＥＤデバイス１０００の間隔を短縮して、最終的に不要になる無駄な部分を少なくできる。また、従来技術では、ガラスベース１０から剥離した後、樹脂膜３０の表面（剥離表面）の全体を覆うように、偏光板、放熱シート、および／または電磁シールドなどが張り付けられることがある。そのような場合、切断により、偏光板、放熱シート、および／または電磁シールドもＯＬＥＤデバイス１０００を覆う部分と、その他の不要な部分とに分割される。不要な部分は無駄に廃棄されることになる。これに対して、本開示の製造方法によれば、後に説明するように、このような無駄の発生を抑制できる。【0036】
＜剥離光照射＞樹脂膜３０の中間領域３０ｉと複数のフレキシブル基板領域３０ｄのそれぞれとを分割した後、剥離光照射装置により、樹脂膜３０のフレキシブル基板領域３０ｄとガラスベース１０との界面をレーザ光で照射する工程を行う。
【0037】
図３Ａは、ステージ２１０が積層構造体１００を支持する直前の状態を模式的に示す図である。本実施形態におけるステージ２１０は、吸着のための多数の孔を表面に有する吸着ステージである。積層構造体１００は、積層構造体１００の第２の表面１００ｂがステージ２１０の表面２１０Ｓに対向するように配置され、ステージ２１０によって支持される。【0038】
図３Ｂは、ステージ２１０が積層構造体１００を支持している状態を模式的に示す図である。ステージ２１０と積層構造体１００との配置関係は、図示される例に限定されない。例えば、積層構造体１００の上下が反転し、ステージ２１０が積層構造体１００の下方に位置していてもよい。【0039】
図３Ｂに示される例において、積層構造体１００は、ステージ２１０の表面２１０Ｓに接しており、ステージ２１０は積層構造体１００を吸着している。【0040】
次に、図３Ｃに示されるように、樹脂膜３０とガラスベース１０との界面をレーザ光（剥離光）２１６で照射する。図３Ｃは、図の紙面に垂直な方向に延びるライン状に成形された剥離光２１６によって積層構造体１００のガラスベース１０と樹脂膜３０との界面を照射している状態を模式的に示す図である。樹脂膜３０の一部は、ガラスベース１０と樹脂膜３０との界面において、剥離光２１６を吸収して分解（消失）する。剥離光２１６で上記の界面をスキャンすることにより、樹脂膜３０のガラスベース１０に対する固着の程度を低下させる。剥離光２１６の波長は、典型的には紫外域にある。剥離光２１６の波長は、剥離光２１６がガラスベース１０には、ほとんど吸収されず、できるだけ樹脂膜３０によって吸収されるように選択される。ガラスベース１０の光吸収率は、例えば波長が３４３〜３５５ｎｍの領域では１０％程度だが、３０８ｎｍでは３０〜６０％に上昇し得る。【0041】
以下、本実施形態における剥離光の照射を詳しく説明する。【0042】
本実施形態におけるＬＬＯ装置は、剥離光２１６を出射するラインビーム光源を備えている。ラインビーム光源は、レーザ装置と、レーザ装置から出射されたレーザ光をラインビーム状に成形する光学系とを備えている。本開示では、剥離光照射装置を「レーザリフトオフ（ＬＬＯ装置）」と呼ぶ。【0043】
図４Ａは、ＬＬＯ装置２２０のラインビーム光源２１４から出射されたラインビーム（剥離光２１６）で積層構造体１００を照射する様子を模式的に示す斜視図である。わかりやすさのため、ステージ２１０、積層構造体１００、およびラインビーム光源２１４は、図のＺ軸方向に離れた状態で図示されている。剥離光２１６の照射時、積層構造体１００の第２の表面１００ｂはステージ２１０に接している。【0044】
ＬＬＯ装置２２０は、ラインビーム光源２１４およびステージ２１０の動作を制御するコントローラ３００を備えている。コントローラ３００は、ステージ２１０の位置に応じてラインビーム光源２１４から放射される剥離光の照射強度を変化させる。コントローラ３００は、公知の構成を有する汎用的なコンピュータであり得る。コントローラ３００は、例えばマイクロプロセッサおよび不揮発性メモリを備え、不揮発性メモリにはマイクロプロセッサに与える指令を含むプログラムが記憶されている。【0046】
剥離光２１６を放射するレーザ装置の例は、エキシマレーザなどのガスレーザ装置、ＹＡＧレーザなどの固体レーザ装置、半導体レーザ装置、および、その他のレーザ装置を含む。ＸｅＣｌのエキシマレーザ装置によれば、波長３０８ｎｍのレーザ光が得られる。ネオジウム（Ｎｄ）がドープされたイットリウム・四酸化バナジウム（ＹＶＯ４）、またはイッテルビウム（Ｙｂ）がドープされたＹＶＯ４をレーザ発振媒体として使用する場合は、レーザ発振媒体から放射されるレーザ光（基本波）の波長が約１０００ｎｍであるため、波長変換素子によって３４０〜３６０ｎｍの波長を有するレーザ光（第３次高調波）に変換してから使用され得る。【0047】
樹脂膜３０とガラスベース１０との界面に犠牲層（金属または非晶質シリコンから形成された薄層）を設けてもよい。アッシュの生成を抑制するという観点からは、波長が３４０〜３６０ｎｍのレーザ光よりも、エキシマレーザ装置による波長３０８ｎｍのレーザ光を利用することが、より有効である。また、犠牲層を設けることはアッシュ生成の抑制に顕著な効果がある。【0048】
剥離光２１６の照射位置は、ガラスベース１０に対して相対的に移動し、剥離光２１６のスキャンが実行される。ＬＬＯ装置２２０内において、剥離光を出射する光源２１４および光学装置（不図示）が固定され、積層構造体１００が移動してもよいし、積層構造体１００が固定され、光源２１４が移動しても良い。本実施形態では、ステージ２１０が図４Ｂに示される位置から図４Ｃに示される位置に移動する間、剥離光２１６の照射が行われる。すなわち、Ｘ軸方向に沿ったステージ２１０の移動により、剥離光２１６のスキャンが実行される。【0049】
次に図５Ａから図５Ｄを参照する。図５Ａから図５Ｄは、剥離光２１６のスキャンの様子を模式的に示す斜視図である。これらの図におけるＺ軸の方向は、図４Ａから図４ＣにおけるＺ軸の方向から反転している。【0050】
図５Ａおよび図５Ｄでは、剥離光２１６を示す光線が破線の矢印によって表されている。これに対して、図５Ｂおよび図５Ｃでは、剥離光２１６を示す光線は実線の矢印によって表されている。破線の矢印は、実線の矢印に比べて照射強度が相対的に低い光線を示している。【0051】
本実施形態における剥離光２１６は、ガラスベース１０の外縁に平行な方向（この例ではＹ軸の方向）に延びるラインビームである。このラインビームは、図４Ａなどに示されているラインビーム光源２１４から出射される。積層構造体１００における剥離光２１６の照射位置は、時間の経過に伴って、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、および図５Ｄに示されるように、Ｘ軸の正方向に移動する。【0052】
次に図６を参照する。図６は、剥離光２１６の照射強度のＹ軸方向分布の例を模式的に示す図である。図６におけるグラフの横軸は、照射領域のＹ軸座標値を示し、縦軸は照射強度を示している。照射強度の単位は、単位面積あたりのエネルギ密度(例えば［ｍＪ／ｃｍ2］)によって示される。図６のグラフでは、照射強度の具体的な数値は記載されていない。照射強度は、例えば０ｍＪ／ｃｍ2以上５００ｍＪ／ｃｍ2以下の範囲内における値を示す。図６におけるグラフ中の実線は、照射強度のＹ軸方向の分布Ｉ（Ｙ）を示している。一点鎖線は、剥離に必要な照射強度の閾値レベルＴｈを示している。閾値レベルＴｈは、例えば２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ2である。この閾値レベルＴｈよりも低い照射強度の剥離光が照射された領域では、樹脂膜３０による剥離光の吸収量が不充分になるため、その領域の樹脂膜３０はガラスベース１０から剥離しないで固着した状態を維持する。【0053】
図６におけるグラフの上方には、参考のため、ＹＺ面に平行な積層構造体１００の断面が示されている。ガラスベース１０は位置Ｙ０から位置Ｙ５まで広がっている。左側のＯＬＥＤデバイス１０００は、位置Ｙ１から位置Ｙ２までの領域にあり、右側のＯＬＥＤデバイス１０００は位置Ｙ３から位置Ｙ４までの領域にある。言い換えると、樹脂膜３０のフレキシブル基板領域３０ｄは、位置Ｙ１から位置Ｙ２までの領域と、位置Ｙ３から位置Ｙ４までの領域に相当する。一方、樹脂膜３０の中間領域３０ｉは、位置Ｙ０から位置Ｙ１までの領域、位置Ｙ２から位置Ｙ３までの領域、および、位置Ｙ４から位置Ｙ５までの領域に相当する。【0054】
図６の例において、剥離光の照射強度分布Ｉ（Ｙ）は、位置Ｙ０から位置Ｙ５までの領域よりも広い領域において、閾値レベルＴｈを超えている。剥離光の照射強度分布Ｉ（Ｙ）は、少なくとも位置Ｙ１から位置Ｙ２までの領域および位置Ｙ３から位置Ｙ４までの領域において、閾値レベルＴｈを超える必要がある。言い換えると、樹脂膜３０のフレキシブル基板領域３０ｄとガラスベース１０との界面は、閾値レベルＴｈを超える照射強度の剥離光で照射される必要がある。本実施形態における剥離光は、ガラスベース１０のＹ軸方向サイズよりも長いラインビームである。スキャン中に剥離光の照射強度分布Ｉ（Ｙ）が示す最低値は、典型的には０ｍＪ／ｃｍ2であるが、閾値レベルＴｈよりも低ければ、０ｍＪ／ｃｍ2を超える値であってもよい。【0055】
図６の例において、剥離光の照射強度分布Ｉ（Ｙ）は、直線的であるが、本開示の実施形態は、このような例に限定されない。例えば図７に示される例のように、剥離光の照射強度分布Ｉ（Ｙ）の一部または全部が曲線であってもよい。非晶質半導体をラインビーム状のレーザ光照射によって加熱して結晶化する場合、結晶性を均一化するため、照射強度分布は一様であることが望まれる。これに対して、本実施形態における剥離を行う場合、剥離が必要な界面における剥離光の照射強度が閾値レベルＴｈを超えていれば、ラインビームの一様性は必要ない。【0056】
図６および図７の例においては、樹脂膜３０の中間領域３０ｉとガラスベース１０との界面も、閾値レベルＴｈを超える照射強度の剥離光で照射されている。樹脂膜３０の中間領域３０ｉとガラスベース１０との界面(例えば位置Ｙ０から位置Ｙ１までの範囲の界面)は、閾値レベルＴｈよも低い照射強度の剥離光で照射されてもよい。【0057】
次に図８を参照する。図８は、剥離光２１６の照射強度のＸ軸方向（走査方向）分布の例を模式的に示す図である。図８におけるグラフの横軸は、照射位置のＸ軸座標値を示し、縦軸は照射強度を示している。図８におけるグラフ中の実線は、照射強度のＸ軸方向の分布Ｉ（Ｘ）を示している。一点鎖線は、剥離に必要な照射強度の閾値レベルＴｈを示している。【0058】
図８におけるグラフの上方には、参考のため、ＸＺ面に平行な積層構造体１００の断面が示されている。この断面は、図６の断面に直交する関係にある。ガラスベース１０は位置Ｘ０から位置Ｘ５まで広がっている。図中の左側のＯＬＥＤデバイス１０００は、位置Ｘ１から位置Ｘ２までの領域にあり、右側のＯＬＥＤデバイス１０００は位置Ｘ３から位置Ｘ４までの領域にある。言い換えると、樹脂膜３０のフレキシブル基板領域３０ｄは、位置Ｘ１から位置Ｘ２までの領域と、位置Ｘ３から位置Ｘ４までの領域に相当する。一方、樹脂膜３０の中間領域３０ｉは、位置Ｘ０から位置Ｘ１までの領域（幅：Ｗ１）、位置Ｘ２から位置Ｘ３までの領域（幅：Ｗ３）、および、位置Ｘ４から位置Ｘ５までの領域（幅：Ｗ３）に相当する。なお、図８における樹脂膜３０の左端に位置する中間領域３０ｉ（幅：Ｗ１）には、照射強度が閾値レベルＴｈよりも低い領域（幅：Ｓ１）が形成されている。一方、図８における樹脂膜３０の右端に位置する中間領域３０ｉの（幅：Ｗ２）には、照射強度が閾値レベルＴｈよりも低い他の領域（幅：Ｓ２）が形成されている。ここで、Ｗ１＞Ｓ１、および、Ｗ２＞Ｓ２が成立している。幅Ｓ１は幅Ｗ１の５０％以上、幅Ｓ２は幅Ｗ２の５０％以上であることが好ましい。【0059】
照射強度のＸ軸方向分布Ｉ（Ｘ）は、剥離光のスキャン全体(総和または積分値)を示している。例えば剥離光の照射位置(ラインビームの中心線の位置)が位置Ｘ０から位置Ｘ１まで移動している時、位置Ｘ１から位置Ｘ５までの領域は剥離光で照射されておらず、その時の位置Ｘ１から位置Ｘ５までの領域における剥離光の照射強度は当然にゼロである。【0060】
剥離光２１６のライン幅（短軸寸法、Ｘ軸方向サイズ）は、例えば０．２ｍｍ(＝２００μｍ)程度であり得る。この寸法は、ある時刻における、樹脂膜３０とガラスベース１０との界面における照射領域の大きさを規定する。剥離光２１６は、パルス状または連続波として照射され得る。パルス状の照射は、例えば毎秒２００回程度の周波数(１秒間のショット数)で行われ得る。パルス状の剥離光２１６を用いる場合、連続する２回のショットで照射領域が部分的に重なるように走査速度が決定される。例えば、剥離光２１６のライン幅（短軸寸法、Ｘ軸方向サイズ）が０．２ｍｍの場合において、照射位置がＸ軸方向に沿って毎秒２０ｍｍ移動するとき、毎秒１００回未満のショット数であれば、各ショット間に隙間が発生し得る。従って、毎秒１００回を超えるショット数が必要になる。【0061】
照射位置の位置決め精度は、ステージ２１０の機械的な送り精度に異存する。ＹＡＧレーザ装置を用いる場合、照射光２１６のライン幅（短軸寸法、Ｘ軸方向サイズ）は例えば４０μｍに設定され得る。ステージ２１０を２０μｍ単位でステップ的に移動させると、連続する２回のショットによる照射領域のオーバーラップ量を５０％にすることができる。これに対して、ステージ２１０を３０μｍ単位でステップ的に移動させると、連続する２回のショットによる照射領域のオーバーラップ量を７５％にすることができる。一般に、照射光２１６のライン幅（短軸寸法、Ｘ軸方向サイズ）は、レーザ光源の種類および光学系によって決まるが、照射領域のオーバーラップ量を制御すれば、レーザ光源の出力そのものを変調することなく、照射強度を変化させることができる。【0062】
剥離光の照射位置をステップ送りする場合、「ラインビーム光源２１４のステップ移動」と「剥離光のパルス照射」とを繰り返すことができる。この場合、剥離光の照射は、ステージ２１０に対するラインビーム光源２１４の相対的な移動が停止しているときに実行され得る。停止している物体をレーザ光で照射することは、移動している物体をレーザ光で照射することに比べて、照射強度を目標値に調整することが容易である。例えば、停止位置における照射パルスの回数または照射時間を増減することにより、照射強度を調整することができる。【0063】
照射位置の移動速度(走査速度)が所定値に固定されているとき、毎秒のショット数を増減することにより、照射強度を変調することができる。逆に、毎秒のショット数が固定されているとき、照射位置の移動速度(走査速度)を増減することにより、照射強度を変調することができる。他のパラメータ、例えばラインビーム光源２１４の出力、または、ラインビーム光源２１４から積層構造体１００までの光学距離などを変化させることにより、照射強度を変調することが可能である。なお、ラインビーム光源２１４とガラスベース１０との間にメカニカルシャッタを配置し、このシャッタによって剥離光の光路を遮断しても低照射領域を形成することが可能である。【0064】
図８からわかるように、この例では、樹脂膜３０の中間領域３０ｉとガラスベース１０との界面の少なくとも一部に対する剥離光の照射強度が、樹脂膜３０のフレキシブル基板領域３０ｄとガラスベース１０との界面に対する剥離光の照射強度よりも低下している。この「少なくとも一部」の領域を「低照射領域」または「非剥離領域」と呼んでもよい。図８の例において、低照射領域は、ガラスベース１０の外縁に沿って延びる２本の平行なストライプ領域(幅Ｓ１の領域と幅Ｓ２の領域)を含んでいる。２本のストライプ領域は、それぞれ、図５Ａおよび図５Ｄに示される弱い剥離光２１６の照射によって形成され得る。この２本のストライプ領域では、剥離光２１６の照射強度が閾値レベルＴｈよりも低いため、樹脂膜３０の中間領域３０ｉがガラスベース１０に固着したままになる。【0065】
図９は、剥離光２１６のスキャンの途中において、照射強度を一時的に閾値レベルＴｈよりも低くする例を示している。具体的には、位置Ｘ２から位置Ｘ３までの領域の一部（幅：Ｓ３）で、照射強度が閾値レベルＴｈよりも低下している。この例において、樹脂膜３０の中間領域３０ｉとガラスベース１０との界面の「低照射領域」は、２本のストライプ領域に加えて、これらに平行な１本の中間ストライプ領域（幅：Ｓ３）を含んでいる。これらのストライプ領域の幅Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、いずれも、例えば１ｍｍ以上、ある例においては３ｍｍ以上である。【0066】
図８および図９の例では、Ｘ軸の方向に沿って２個のＯＬＥＤデバイス１０００が配列されている。Ｎを３以上の整数として、Ｎ個のＯＬＥＤデバイス１０００がＸ軸の方向に沿って配列されている場合、隣り合う２個のＯＬＥＤデバイス１０００に挟まれる中間領域３０ｉが形成するストライプの総数はＮ−１個である。Ｎ−１個のストライプの全てに低照射領域を設ける必要はない。また、１本のストライプを構成する中間領域３０ｉについて複数の低照射領域を設けてもよい。【0067】
図８および図９の例では、幅Ｓ１の低照射領域、および幅Ｓ２の低照射領域は、いずれも、樹脂膜３０の外縁に達しているが、本開示の実施形態は、この例に限定されない。例えば図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、低照射領域の形態は多様であり得る。図１０Ａおよび図１０Ｂは、それぞれ、剥離光の照射強度のＸ軸方向分布の更に他の例を模式的に示す図である。これらの図には、図８の左側に位置するＯＬＥＤデバイス１０００を囲む中間領域３０ｉとガラスベース１０との界面における照射強度の変調パターンが例示されている。【0068】
図１０Ａに示される例において、樹脂膜３０の外縁に沿って延びるストライプ状の低照射領域（幅：Ｓ１）は、樹脂膜３０の外縁に達していない。剥離光の照射強度は、剥離光がガラスベース１０を照射する前から閾値レベルＴｈを超えていてもよい。また、図１０Ａに示される位置Ｘ１から位置Ｘ３までの領域におけるように、照射強度は徐々に変化してもよい。照射強度が徐々に変化する場合、「低照射領域」の幅(走査方向のサイズ)は、照射強度が閾値レベルＴｈよりも低い領域の幅と定義することができる。【0069】
図１０Ｂに示される例において、低照射領域は、相対的に幅の狭い複数本のストライプによって構成されている。このような低照射領域は、例えば、パルス状の剥離光を照射するとき、連続するショット間で照射領域が重なり合わないようにすれば実現できる。【0070】
なお、照射強度を相対的に低下させることにより、樹脂膜３０の中間領域３０ｉの少なくとも一部をガラスベース１０に固着させるには、「その少なくとも一部」における照射強度を閾値レベルＴｈよりも低くすることが望ましい。しかしながら、閾値レベルＴｈよりも低くしない場合でも、剥離するべき領域における照射強度よりも低い照射強度を実現すことにより、中間領域３０ｉはガラスベース１０に残りやすくなる。剥離するべき領域における照射強度と低照射領域における照射強度の差が５０ｍＪ／ｃｍ2以上あれば、充分な効果が得られる。【0071】
本実施形態では、剥離光は、ガラスベース１０の外縁に平行な方向(第１の方向)に延びるラインビームであり、走査方向は第１の方向に直交する第２の方向である。しかし、第１の方向と第２の方向とは直交している必要はなく、交差していればよい。【0072】
＜リフトオフ＞図１１Ａは、剥離光の照射後、積層構造体１００がステージ２１０に接触した状態を記載している。この状態を維持したまま、ステージ２１０からガラスベース１０までの距離を拡大する。このとき、本実施形態におけるステージ２１０は積層構造体１００のＯＬＥＤデバイス部分を吸着している。
【0073】
不図示の駆動装置がガラスベース１０を保持してガラスベース１０の全体を矢印Ｌの方向に移動させることにより、剥離（リフトオフ）が実行される。ガラスベース１０は、不図示の吸着ステージによって吸着した状態で吸着ステージとともに移動し得る。ガラスベース１０の移動の方向は、積層構造体１００の第１の表面１００ａに垂直である必要はなく、傾斜していてもよい。ガラスベース１０の移動は直線運動である必要はなく、回転運動であってもよい。また、ガラスベース１０が不図示の保持装置または他のステージによって固定され、ステージ２１０が図の上方に移動してもよい。【0074】
図１１Ｂは、こうして分離された積層構造体１００の第１部分１１０と第２部分１２０とを示す断面図である。図１２は、積層構造体１００の第２部分１２０を示す斜視図である。積層構造体１００の第１部分１１０は、ステージ２１０に接触した複数のＯＬＥＤデバイス１０００を含む。各ＯＬＥＤデバイス１０００は、機能層領域２０と、樹脂膜３０の複数のフレキシブル基板領域３０ｄとを有している。これに対して、積層構造体１００の第２部分１２０は、ガラスベース１０と、樹脂膜３０の中間領域３０ｉとを有している。樹脂膜３０の中間領域３０ｉは、少なくとも一部の低照射領域において、ガラスベース１０に固着している。このため、樹脂膜３０の中間領域３０ｉの全体がガラスベース１０に付着して状態でステージ２１０から離れていく。【0075】
図１２の例では、剥離光の照射プロセスと剥離プロセスの両方が、ステージ２１０を備えるＬＬＯ装置２２０によって実行されている。本開示の実施形態は、このような例に限定されない。剥離光の照射プロセスは、ステージ２１０を備える剥離光照射装置によって実行し、剥離プロセスは、ステージ２１０とは異なる他のステージを備える他の装置を用いて実行してもよい。この場合、剥離光の照射後に、積層構造体１００をステージ２１０から不図示の他のステージに移動させる必要がある。同一のステージを用いて剥離光の照射プロセスと剥離プロセスの両方を実行すれば、ステージ間で積層構造体を移動させる工程を省くことができる。【0076】
上述のように、本実施形態において積層構造体１００を第１部分１１０と第２部分１２０とに分離する工程は、ステージ２１０が積層構造体１００の第２の表面１００ｂを吸着している状態で実行される。この分離工程で重要な点は、積層構造体１００のうち、ＯＬＥＤデバイス１０００を構成しない不要な部分がガラスベース１０とともにステージ２１０から離れることにある。本実施形態では、図２に示される切断工程、すなわち、積層構造体１００のうちでガラスベース１０以外の部分を複数のＯＬＥＤデバイス１０００とその他の不要部分とに切断する工程を剥離光の照射前に行う。このように切断工程を剥離光照射工程の前に行うことが、図１１Ｂおよび図１２に示される分離を実現するために有効である。また、ＯＬＥＤデバイス１０００を構成しない不要な部分をガラスベース１０に残すため、その不要な部分の一部はガラスベース１０に固着するように剥離光の照射強度を変調している。【0077】
＜剥離後の工程＞図１３は、ステージ２１０に吸着された状態にある積層構造体１００の第１部分１１０（ＯＬＥＤデバイス１０００）と、ステージ２１０から離れた位置にある第２部分１２０（ガラスベース１０と付着物）とを示す斜視図である。積層構造体１００のうち、ＯＬＥＤデバイス１０００を構成しない不要な部分がガラスベース１０に付着している。
【0078】
図１４は、ステージ２１０に吸着された状態にある積層構造体１００の第１部分１１０を示す斜視図である。ステージ２１０に支持された積層構造体１００の第１部分１１０は、行および列状に配列された複数のＯＬＥＤデバイス１０００である。図１４の例においては、樹脂膜３０のうち、フレキシブル基板領域３０ｄの表面（剥離表面）３０ｓが露出している。【0079】
図１５は、ステージ２１０がＯＬＥＤデバイス１０００を吸着している状態を示す断面図である。この断面は、ＺＸ面に平行な断面である。図１５のＺ軸の方向は、図１３および図１４のＺ軸の方向から反転している。【0080】
ステージ２１０に接触した複数のＯＬＥＤデバイス１０００のそれぞれに対しては、順次または同時に、様々な処理を実行することができる。【0081】
ＯＬＥＤデバイス１０００に対する「処理」は、複数のＯＬＥＤデバイス１０００のそれぞれに、誘電体および／または導電体のフィルムを貼ること、クリーニングまたはエッチングを行うこと、ならびに、光学部品および／または電子部品を実装することを含み得る。具体的には、個々のＯＬＥＤデバイス１０００のフレキシブル基板領域３０ｄに対して、例えば、偏光板、封止フィルム、タッチパネル、放熱シート、電磁シールド、ドライバ集積回路などの部品が実装され得る。シート状の部品には、光学的、電気的、または磁気的な機能をＯＬＥＤデバイス１０００に付加し得る機能性フィルムが含まれる。【0082】
複数のＯＬＥＤデバイス１０００がステージ２１０に吸着した状態で支持されているため、各ＯＬＥＤデバイス１０００に対する様々な処理が効率的に実行できる。【0083】
ガラスベース１０から剥離された樹脂膜３０の表面３０ｓは、活性であるため、表面３０ｓを保護膜で覆ったり、疎水化の表面処理を行ったりした後、その上に各種の部品を実装してもよい。【0084】
図１６は、シート状の部品（機能性フィルム）６０が実装された後、ＯＬＥＤデバイス１０００がステージ２１０から取り外された状態を模式的に示す断面図である。【0085】
従来技術によれば、ＯＬＥＤデバイス１０００を分割する前に樹脂膜をガラスベースから剥離するため、その後の処理を行うときには、多数のＯＬＥＤデバイス１０００が一枚の樹脂膜に固着した状態にある。そのため、個々のＯＬＥＤデバイス１０００に対して効率的な処理を実行することが困難である。また、シート状の部品を取り付けた後に、ＯＬＥＤデバイス１０００を分割する場合、シート状部品のうち、隣接する２個のＯＬＥＤデバイス１０００の中間領域に位置する部分は無駄になる。【0086】
これに対して、本開示の実施形態によれば、ガラスベース１０から剥離した後も多数のＯＬＥＤデバイス１０００がステージ２１０上に整然と配列されているため、個々のＯＬＥＤデバイス１０００に対して、順次または同時に、様々な処理を効率的に実行することが可能になる。【0087】
積層構造体１００を第１部分１１０と第２部分１２０とに分離する工程を行った後、図１７に示すように、ステージ２１０に接触した複数のＯＬＥＤデバイス１０００に他の保護シート（第２の保護シート）７０を固着する工程を更に実行してもよい。第２の保護シート７０は、ガラスベース１０から剥離した樹脂膜３０のフレキシブル基板領域３０ｄの表面を一時的に保護する機能を発揮し得る。第２の保護シート７０は、前述の保護シート５０と同様のラミネート構造を有し得る。保護シート５０を第１の保護シート５０と呼ぶことができる。【0088】
第２の保護シート７０は、ステージ２１０に接触した複数のＯＬＥＤデバイス１０００のそれぞれに対して上記の様々な処理を実行した後、複数のＯＬＥＤデバイス１０００に固着されてもよい。【0089】
第２の保護シート７０を付着した後、ＯＬＥＤデバイス１０００に対するステージ２１０による吸着を停止すると、第２の保護シート７０に固着された状態にある複数のＯＬＥＤデバイス１０００をステージ２１０から離すことができる。その後、第２の保護シート７０は、複数のＯＬＥＤデバイス１０００のキャリアとして機能し得る。これは、ステージ２１０から第２の保護シート７０へのＯＬＥＤデバイス１０００の転写である。第２の保護シート７０に固着された状態にある複数のＯＬＥＤデバイス１０００のそれぞれに対して、順次または同時に、様々な処理を実行してもよい。【0090】
図１８は、複数のＯＬＥＤデバイス１０００にそれぞれ実装される複数の部品（機能性フィルム）８０を載せたキャリアシート９０を示す断面図である。このようなキャリアシート９０を矢印Ｕの方向に移動させることにより、各部品８０をＯＬＥＤデバイス１０００に取り付けることが可能である。部品８０の上面は、ＯＬＥＤデバイス１０００に強く付着する接着層を有している。一方、キャリアシート９０と部品８０との間は、比較的弱く付着している。このようなキャリアシート９０を用いることにより、部品８０の一括的な「転写」が可能になる。このような転写は、複数のＯＬＥＤデバイス１０００がステージ２１０に規則的に配置された状態で支持されているため、容易に実現する。【0092】
まず、図１９Ａを参照する。図１９Ａは、表面に樹脂膜３０が形成されたガラスベース１０を示す断面図である。ガラスベース１０は、プロセス用の支持基板であり、その厚さは、例えば０．３〜０．７ｍｍ程度であり得る。【0093】
本実施形態における樹脂膜３０は、例えば厚さ５μｍ以上１００μｍ以下のポリイミド膜である。ポリイミド膜は、前駆体であるポリアミド酸またはポリイミド溶液から形成され得る。ポリアミド酸の膜をガラスベース１０の表面に形成した後に熱イミド化を行ってもよいし、ポリイミドを溶融または有機溶媒に溶解したポリイミド溶液からガラスベース１０の表面に膜を形成してもよい。ポリイミド溶液は、公知のポリイミドを任意の有機溶媒に溶解して得ることができる。ポリイミド溶液をガラスベース１０の表面１０ｓに塗布した後、乾燥することによってポリイミド膜が形成され得る。【0094】
ポリイミド膜は、ボトムエミッション型のフレキシブルディプレイの場合、可視光領域の全体で高い透過率を実現することが好ましい。ポリイミド膜の透明度は、例えばＪＩＳ Ｋ７１０５−１９８１に従った全光線透過率によって表現され得る。全光線透過率は８０％以上、または８５％以上に設定され得る。一方、トップエミッション型のフレキシブルディスプレイの場合には透過率の影響は受けない。【0095】
樹脂膜３０は、ポリイミド以外の合成樹脂から形成された膜であってもよい。ただし、本開示の実施形態では、薄膜トランジスタを形成する工程において、例えば３５０℃以上の熱処理を行うため、この熱処理によって劣化しない材料から樹脂膜３０は形成される。【0096】
樹脂膜３０は、複数の合成樹脂層の積層体であってもよい。本実施形態のある態様では、フレキシブルディスプレイの構造物をガラスベース１０から剥離するとき、ガラスベース１０を透過する紫外線レーザ光を樹脂膜３０に照射するレーザリフトオフが行われる。樹脂膜３０の一部は、ガラスベース１０との界面において、このような紫外線レーザ光を吸収して分解（消失）する必要がある。また、例えば、ある波長帯域のレーザ光を吸収してガスを発生する犠牲層をガラスベース１０と樹脂膜３０との間に配置しておけば、そのレーザ光の照射により、樹脂膜３０をガラスベース１０から容易に剥離することができる。犠牲層を設けると、アッシュの生成が抑制されるという効果も得られる。【0097】
＜研磨処理＞樹脂膜３０の表面３０ｘ上にパーティクルまたは凸部などの研磨対象（ターゲット）が存在する場合、研磨装置によってターゲットを研磨し平坦化してもよい。パーティクルにどの異物の検出は、例えばイメージセンサによって取得した画像を処理することによって可能である。研磨処理後、樹脂膜３０の表面３０ｘに対する平坦化処理を行ってもよい。平坦化処理は、平坦性を向上させる膜（平坦化膜）を樹脂膜３０の表面３０ｘに形成する工程を含む。平坦化膜は樹脂から形成されている必要はない。
【0098】
＜下層ガスバリア膜＞次に、樹脂膜３０上にガスバリア膜を形成してもよい。ガスバリア膜は、種々の構造を有し得る。ガスバリア膜の例は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などの膜である。ガスバリア膜の他の例は、有機材料層および無機材料層が積層された多層膜であり得る。このガスバリア膜は、機能層領域２０を覆う後述のガスバリア膜から区別するため、「下層ガスバリア膜」と呼んでもよい。また、機能層領域２０を覆うガスバリア膜は、「上層ガスバリア膜」と呼ぶことができる。
【0099】
＜機能層領域＞以下、ＴＦＴ層２０ＡおよびＯＬＥＤ層２０Ｂなどを含む機能層領域２０、ならびに上層ガスバリア膜４０を形成する工程を説明する。
【0100】
まず、図１９Ｂに示されるように、複数の機能層領域２０をガラスベース１０上に形成する。ガラスベース１０と機能層領域２０との間には、ガラスベース１０に固着している樹脂膜３０が位置している。【0101】
機能層領域２０は、より詳細には、下層に位置するＴＦＴ層２０Ａと、上層に位置するＯＬＥＤ層２０Ｂとを含んでいる。ＴＦＴ層２０ＡおよびＯＬＥＤ層２０Ｂは、公知の方法によって順次形成される。ＴＦＴ層２０Ａは、アクティブマトリクスを実現するＴＦＴアレイの回路を含む。ＯＬＥＤ層２０Ｂは、各々が独立して駆動され得るＯＬＥＤ素子のアレイを含む。ＴＦＴ層２０Ａの厚さは例えば４μｍであり、ＯＬＥＤ層２０Ｂの厚さは例えば１μｍである。【0102】
図２０は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイにおけるサブ画素の基本的な等価回路図である。ディスプレイの１個の画素は、例えばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などの異なる色のサブ画素によって構成され得る。図２０に示される例は、選択用ＴＦＴ素子Ｔｒ１、駆動用ＴＦＴ素子Ｔｒ２、保持容量ＣＨ、およびＯＬＥＤ素子ＥＬを有している。選択用ＴＦＴ素子Ｔｒ１は、データラインＤＬと選択ラインＳＬとに接続されている。データラインＤＬは、表示されるべき映像を規定するデータ信号を運ぶ配線である。データラインＤＬは選択用ＴＦＴ素子Ｔｒ１を介して駆動用ＴＦＴ素子Ｔｒ２のゲートに電気的に接続される。選択ラインＳＬは、選択用ＴＦＴ素子Ｔｒ１のオン／オフを制御する信号を運ぶ配線である。駆動用ＴＦＴ素子Ｔｒ２は、パワーラインＰＬとＯＬＥＤ素子ＥＬとの間の導通状態を制御する。駆動用ＴＦＴ素子Ｔｒ２がオンすれば、ＯＬＥＤ素子ＥＬを介してパワーラインＰＬから接地ラインＧＬに電流が流れる。この電流がＯＬＥＤ素子ＥＬを発光させる。選択用ＴＦＴ素子Ｔｒ１がオフしても、保持容量ＣＨにより、駆動用ＴＦＴ素子Ｔｒ２のオン状態は維持される。【0103】
ＴＦＴ層２０Ａは、選択用ＴＦＴ素子Ｔｒ１、駆動用ＴＦＴ素子Ｔｒ２、データラインＤＬ、および選択ラインＳＬなどを含む。ＯＬＥＤ層２０ＢはＯＬＥＤ素子ＥＬを含む。ＯＬＥＤ層２０Ｂが形成される前、ＴＦＴ層２０Ａの上面は、ＴＦＴアレイおよび各種配線を覆う層間絶縁膜によって平坦化されている。ＯＬＥＤ層２０Ｂを支持し、ＯＬＥＤ層２０Ｂのアクティブマトリクス駆動を実現する構造体は、「バックプレーン」と称される。【0105】
本開示の実施形態において、ＴＦＴ層２０ＡおよびＯＬＥＤ層２０Ｂの具体的な構成は多様であり得る。これらの構成は、本開示の内容を制限しない。ＴＦＴ層２０Ａに含まれるＴＦＴ素子の構成は、ボトムゲート型であってもよいし、トップゲート型であってもよい。また、ＯＬＥＤ層２０Ｂに含まれるＯＬＥＤ素子の発光は、ボトムエミション型であってもよいし、トップエミション型であってもよい。ＯＬＥＤ素子の具体的構成も任意である。【0106】
ＴＦＴ素子を構成する半導体層の材料は、例えば、結晶質のシリコン、非晶質のシリコン、酸化物半導体を含む。本開示の実施形態では、ＴＦＴ素子の性能を高めるために、ＴＦＴ層２０Ａを形成する工程の一部が３５０℃以上の熱処理工程を含む。【0107】
＜上層ガスバリア膜＞上記の機能層を形成した後、図１９Ｃに示されるように、機能層領域２０の全体をガスバリア膜（上層ガスバリア膜）４０によって覆う。上層ガスバリア膜４０の典型例は、無機材料層と有機材料層とが積層された多層膜である。なお、上層ガスバリア膜４０と機能層領域２０との間、または上層ガスバリア膜４０の更に上層に、粘着膜、タッチスクリーンを構成する他の機能層、偏光膜などの要素が配置されていてもよい。上層ガスバリア膜４０の形成は、薄膜封止（Thin Film Encapsulation：ＴＦＥ）技術によって行うことができる。封止信頼性の観点から、薄膜封止構造のＷＶＴＲ（Water Vapor Transmission Rate）は、典型的には１×１０-4ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であることが求められている。本開示の実施形態によれば、この基準を達成している。上層ガスバリア膜４０の厚さは例えば１．５μｍ以下である。
【0108】
図２１は、上層ガスバリア膜４０が形成された段階における積層構造体１００の上面側を模式的に示す斜視図である。１個の積層構造体１００は、ガラスベース１０に支持された複数のＯＬＥＤデバイス１０００を含んでいる。図２１に示される例において、１個の積層構造体１００は、図１Ａに示される例よりも多くの機能層領域２０を含んでいる。前述したように、１枚のガラスベース１０に支持される機能層領域２０の個数は任意である。【0109】
＜保護シート＞次に図１９Ｄを参照する。図１９Ｄに示されるように、積層構造体１００の上面に保護シート５０を張り付ける。保護シート５０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの材料から形成され得る。前述したように、保護シート５０の典型例は、離型剤の塗布層を表面に有するラミネート構造を有している。保護シート５０の厚さは、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下であり得る。
【0110】
こうして作製された積層構造体１００を用意した後、前述の製造装置（ＬＬＯ装置２２０）を用いて本開示による製造方法を実行することができる。【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明の実施形態は、新しいフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法を提供する。フレキシブルＯＬＥＤデバイスは、スマートフォン、タブレット端末、車載用ディスプレイ、および中小型から大型のテレビジョン装置に広く適用され得る。【符号の説明】
【0112】
１０・・・ガラスベース、２０・・・機能層領域、２０Ａ・・・ＴＦＴ層、２０Ｂ・・・ＯＬＥＤ層、３０・・・樹脂膜、３０ｄ・・・樹脂膜のフレキシブル基板領域、３０ｉ・・・樹脂膜の中間領域、４０・・・ガスバリア膜、５０・・・保護シート、１００・・・積層構造体、２１０・・・ステージ、２２０・・・ＬＬＯ装置、１０００・・・ＯＬＥＤデバイス【要約】
本開示のフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法によれば、積層構造体（１００）の樹脂膜（３０）の中間領域（３０ｉ）とフレキシブル基板領域（３０ｄ）とを分割した後、フレキシブル基板領域（３０ｄ）とガラスベース（１０）との界面をレーザ光で照射する。積層構造体（１００）をステージ（２１０）に接触させた状態で、積層構造体（１００）を第１部分（１１０）と第２部分（１２０）とに分離する。第１部分（１１０）は、ステージ（２１０）に接触した複数のＯＬＥＤデバイス（１０００）を含み、ＯＬＥＤデバイス（１０００）は、複数の機能層領域（２０）とフレキシブル基板領域（３０ｄ）を有する。第２部分（１２０）は、ガラスベース（１０）と中間領域（３０ｉ）とを含む。レーザ光で照射する工程は、中間領域（３０ｉ）とガラスベース（１０）との界面の少なくとも一部に対するレーザ光の照射強度を、フレキシブル基板領域（３０ｄ）とガラスベース（１０）との界面に対するレーザ光の照射強度よりも低下させる工程を含む。