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(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】6387209
(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
H01L 27/32 20060101ALI20180827BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20180827BHJP
H05B 33/04 20060101ALI20180827BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20180827BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20180827BHJP
【ＦＩ】
H05B33/10
H05B33/14 A
H01L27/32
H05B33/02
H05B33/04
G09F9/00 302
G09F9/00 338
G09F9/30 338
G09F9/30 365
【請求項の数】13
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2018-511782(P2018-511782)
(86)(22)【出願日】2017年10月26日
(86)【国際出願番号】JP2017038782
【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】
本田 博幸
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１６−１７３９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１４２１６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０３２４６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１７−１８３７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−１１１３６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−０３５５０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１７／０１２５４５３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ５１／５０ − ５１／５６
Ｈ０１Ｌ ２７／３２
Ｇ０９Ｆ ９／００
Ｇ０９Ｆ ９／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラスベース；
ＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む機能層領域； および、
前記ガラスベースと前記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；
を備える積層構造体を用意する工程と、
露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気中において、前記積層構造体を、前記機能層領域および前記合成樹脂フィルムを含む第１部分と前記ガラスベースを含む第２部分とに分離し、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程と、
前記積層構造体の前記第１部分を前記ドライガス雰囲気中から減圧雰囲気中に移送し、前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する工程と、を含み、
前記機能層領域は、複数であり、
前記合成樹脂フィルムは、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んでおり、
前記合成樹脂フィルムの前記表面に前記保護層を形成する工程を行った後、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を含む、
フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法。
ＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む機能層領域； および、
前記ガラスベースと前記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；
を備える積層構造体を用意する工程と、
露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気中において、前記積層構造体を、前記機能層領域および前記合成樹脂フィルムを含む第１部分と前記ガラスベースを含む第２部分とに分離し、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程と、
前記積層構造体の前記第１部分を前記ドライガス雰囲気中から減圧雰囲気中に移送し、前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する工程と、を含み、
前記機能層領域は、複数であり、
前記合成樹脂フィルムは、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んでおり、
前記合成樹脂フィルムの前記表面に前記保護層を形成する工程を行った後、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を含む、
フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法。
【請求項2】
ガラスベース；
ＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む機能層領域； および、
前記ガラスベースと前記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；
を備える積層構造体を用意する工程と、
露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気中において、前記積層構造体を、前記機能層領域および前記合成樹脂フィルムを含む第１部分と前記ガラスベースを含む第２部分とに分離し、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程と、
前記積層構造体の前記第１部分を前記ドライガス雰囲気中から減圧雰囲気中に移送し、前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する工程と、を含み、
前記機能層領域は、複数であり、
前記合成樹脂フィルムは、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んでおり、
前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程の前に、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を実行する、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法。
ＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む機能層領域； および、
前記ガラスベースと前記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；
を備える積層構造体を用意する工程と、
露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気中において、前記積層構造体を、前記機能層領域および前記合成樹脂フィルムを含む第１部分と前記ガラスベースを含む第２部分とに分離し、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程と、
前記積層構造体の前記第１部分を前記ドライガス雰囲気中から減圧雰囲気中に移送し、前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する工程と、を含み、
前記機能層領域は、複数であり、
前記合成樹脂フィルムは、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んでおり、
前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程の前に、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を実行する、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造方法。
【請求項3】
前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する工程は、物理蒸着法により、誘電体および／または導電体の層を前記合成樹脂フィルムの前記表面上に形成する工程を含む、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項4】
前記保護層は金属層を含む、請求項３に記載の製造方法。
【請求項5】
前記金属層は、アルミニウムまたは銅から形成されている、請求項４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表面の面粗度に応じて異なる厚さに前記金属層を堆積する、請求項４または５に記載の製造方法。
【請求項7】
前記金属層の厚さは５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、請求項４から６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項8】
前記金属層の厚さは２００ｎｍ超１μｍ以下である、請求項４から６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項9】
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は、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を含む、請求項１から８のいずれかに記載の製造方法。
【請求項10】
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は、前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面でブレードをスライドさせる工程を含む、請求項１から８のいずれかに記載の製造方法。
【請求項11】
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は、イオナイザによって前記ドライガス雰囲気中にイオンを供給する工程を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項12】
前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に前記保護層を形成する工程を行った後、大気雰囲気中において、前記積層構造体の前記第１部分に対して電子部品または光学部品の実装を行う、請求項１から１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項13】
前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程を行う前に、保護シートを前記機能層領域に粘着させる工程を含む、請求項１から１２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デバイスの構造が実現する。その後、フレキシブル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。【0005】
特許文献１は、個々のフレキシブル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デバイスが分割され、それぞれのフレキシブル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】
本発明者らの検討によると、従来の製造方法によって製造されたフレキシブルＯＬＥＤデバイスには、耐湿性が充分ではないという課題がある。【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、ガラスベース；ＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む機能層領域；および、前記ガラスベースと前記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；を備える積層構造体を用意する工程と、露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気中において、前記積層構造体を、前記機能層領域および前記合成樹脂フィルムを含む第１部分と前記ガラスベースを含む第２部分とに分離し、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程と、前記積層構造体の前記第１部分を前記ドライガス雰囲気中から減圧雰囲気中に移送し、前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する工程とを含む。【0010】
ある実施形態において、前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する工程は、物理蒸着法により、誘電体および／または導電体の層を前記合成樹脂フィルムの前記表面上に形成する工程を含む。【0011】
ある実施形態において、前記保護層は金属層を含む。【0012】
ある実施形態において、前記金属層は、アルミニウムまたは銅から形成されている。【0013】
ある実施形態において、前記合成樹脂フィルムの前記表面の面粗度に応じて異なる厚さに前記金属層を堆積する。【0014】
ある実施形態において、前記金属層の厚さは５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。【0015】
ある実施形態において、前記金属層の厚さは２００ｎｍ超１μｍ以下である。【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は、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を含む。【0017】
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は、前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面でブレードをスライドさせる工程を含む。【0018】
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は、イオナイザによって前記ドライガス雰囲気中にイオンを供給する工程を含む。【0019】
ある実施形態において、前記減圧雰囲気中で前記合成樹脂フィルムの前記表面に前記保護層を形成する工程を行った後、大気雰囲気中において、前記積層構造体の前記第１部分に対して電子部品または光学部品の実装を行う。【0020】
ある実施形態において、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程を行う前に、保護シートを前記機能層領域に粘着させる工程を含む。【0021】
ある実施形態において、前記機能層領域は、複数であり、前記合成樹脂フィルムは、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んでおり、前記合成樹脂フィルムの前記表面に前記保護層を形成する工程を行った後、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を含む。【0022】
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は、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させる工程の前に実行する。【0023】
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、ガラスベースと、ＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層を含む機能層領域と、前記ガラスベースと前記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とを備える積層構造体を支持するステージを有するリフトオフ装置であって、露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気を形成し、前記ドライガス雰囲気中において、前記積層構造体を、前記機能層領域および前記合成樹脂フィルムを含む第１部分と前記ガラスベースを含む第２部分とに分離し、前記合成樹脂フィルムの表面を前記ドライガス雰囲気中に露出させるリフトオフ装置と、減圧雰囲気を形成し、前記積層構造体の前記第１部分を大気に暴露することなく前記リフトオフ装置から受け取り、前記減圧雰囲気中において前記合成樹脂フィルムの前記表面に保護層を形成する表面処理装置とを備える。【0024】
ある実施形態において、前記ドライガス雰囲気中にイオンを供給するイオナイザを備える。【0025】
ある実施形態において、前記リフトオフ装置は、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光源を有している。【0026】
ある実施形態において、前記リフトオフ装置は、前記合成樹脂フィルムと前記ガラスベースとの界面でブレードをスライドさせる機構を有する。【発明の効果】
【0027】
本発明の実施形態によれば、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの耐湿性が改善される。【図面の簡単な説明】
【0028】
【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】本開示によるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造装置の構成例を模式的に示す図である。
【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3D】剥離光の照射後に積層構造体を第１部分と第２部分とに分離した状態を模式的に示す図である。
【図4】剥離光の照射を模試的に示す斜視図である。
【図5A】蒸着源から金属の原子または原子団が蒸発する様子を模式的に示す図である。
【図5B】樹脂膜の表面に堆積した金属が保護層を形成している状態を模式的に示す図である。
【図5C】樹脂膜の中間領域と複数のフレキシブル基板領域のそれぞれとを分割した後の状態を模式的に示す図である。
【図6】「分割」をリフトオフ工程前に実行する例を模式的に示す図である。
【図7】「分割」をリフトオフ工程前に実行する例を模式的に示す他の図である。
【図8A】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8B】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8C】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8D】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9】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10】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】
【0029】
従来、剥離光が照射されてガラスベースから剥離した樹脂膜の表面は、その後、大気に露出していた。本発明者らの実験によると、剥離直後の樹脂膜の表面は、短時間でも大気に触れることにより、大気中の水蒸気を吸着および吸収し、その後のＯＬＥＤデバイスの信頼性に影響を与え得ることがわかった。特にポリイミド膜は吸湿性が高い。厚さが約１５μｍのポリイミド膜は、温度が２３℃、相対湿度が５０％の大気雰囲気中に置かれた場合、数分から数十分の間に大気中の水蒸気を吸収して反りが生じ、ポリイミド膜の内部に水分が浸透していく。フレキシブル基板として機能するポリイミド膜に浸透した水分は、ＯＬＥＤデバイスの動作中に水分の供給源として機能し得るため、ＯＬＥＤデバイスの信頼性を劣化させ、製品寿命を短くする可能性がある。【0030】
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では、このような課題を解決するため、ドライ雰囲気中で樹脂膜を剥離した後、大気に露出させることなく樹脂膜の表面処理を実行することにより、フレキシブルＯＬＥＤデバイスの信頼性を高め、製品寿命を延ばすことができる。【0031】
以下、本開示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するものではない。【0032】
実施形態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概略構成を説明する。
【0033】
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。【0034】
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とを備えている。積層構造体１００は、更に複数の機能層領域２０の全体を覆うガスバリア膜４０および保護シート５０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良い。【0035】
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。【0036】
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。【0037】
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良い。【0038】
図１Ａに示されるように、フレキシブル基板領域３０ｄは、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。【0039】
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、複数である必要はなく、単数であってもよい。機能層領域２０が単数である場合、樹脂膜３０の中間領域３０ｉは、１個の機能層領域２０の周りを囲む単純なフレームパターンを形成する。【0040】
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。【0041】
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。【0042】
積層構造体１００のより詳細な説明は、後述する。【0043】
図２を参照する。図２は、本開示によるフレキシブルＯＬＥＤデバイスの製造装置２００の構成例を模式的に示す図である。図示されている製造装置２００は、リフトオフ装置２１０と、表面処理装置２２０とを備える。図２に示される例において、リフトオフ装置２１０と表面処理装置２２０とは、搬送空間２３０によって連結されている。搬送空間２３０の一部または全部は、表面処理装置２２０のロードロックチャンバとして機能する。【0044】
リフトオフ装置２１０は、積層構造体１００を支持するステージ２１２を有している。図３Ａは、ステージ２１２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。積層構造体１００は、ステージ２１２に積層構造体１００の第２の表面１００ｂが対向するように配置され、ステージ２１２によって支持される。【0045】
図３Ｂは、ステージ２１２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２１２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２１２が積層構造体１００の下方に位置していてもよい。【0046】
ステージ２１２が積層構造体１００を支持する態様も任意である。ステージ２１２の表面が真空チャックによって積層構造体１００を吸着していてもよいし、ステージ２１２に取り付けられた固定具（不図示）が積層構造体１００を機械的に保持していてもよい。図３Ｂに示される例において、積層構造体１００の第２の表面１００ｂは、ステージ２１２に接しており、ステージ２１２に吸着している。この例において、ステージ２１２は「吸着ステージ」として機能する。【0047】
リフトオフ装置２１０は、露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気Ｄを形成し、ドライガス雰囲気Ｄ中において、積層構造体１００を、後述するように２個の部分（図３Ｄの第１部分１１０および第２部分１２０）に分離する。【0048】
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レーザ光（剥離光）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、剥離光を吸収して分解（消失）する。剥離光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。剥離光の波長は、典型的には紫外域にある。剥離光の波長は、ガラスベース１０には、ほとんど吸収されず、できれだけ樹脂膜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。【0049】
リフトオフ装置２１０がレーザ光（剥離光）の照射によってリフトオフを行うレーザリフトオフ（ＬＬＯ）装置である場合、リフトオフ装置２１０は、ラインビーム光源２１４を備えている。ラインビーム光源２１４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。【0050】
図４は、ラインビーム光源２１４から出射されたラインビームで積層構造体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２１２、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。剥離光の照射時、積層構造体１００はステージ２１２に接している。【0051】
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。【0052】
剥離光の照射は、例えば２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギ照射密度で実行され得る。ラインビーム状の剥離光は、ガラスベース１０を横切るサイズ、すなわちガラスベースの１辺の長さを超えるライン長さ（長軸寸法、図４のＹ軸方向サイズ）を有する。ライン長さは、例えば７５０ｍｍ以上であり得る。一方、剥離光のライン幅（短軸寸法、図４のＸ軸方向サイズ））は、例えば０．２ｍｍ程度であり得る。これらの寸法は、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サイズである。剥離光は、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回程度の周波数で行われ得る。【0053】
剥離光の照射位置は、ガラスベース１０に対して相対的に移動し、剥離光のスキャンが実行される。リフトオフ装置２１０内において、剥離光を出射する光源および光学装置が固定され、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、光源が移動しても良い。図４に示される例において、剥離光のスキャンはＸ軸方向に沿って実行される。【0054】
図３Ｄは、剥離光の照射後に、積層構造体１００を第１部分１１０と第２部分１２０とに分離した状態を模式的に示す図である。第１部分１１０は、機能層領域２０および樹脂膜３０を含み、第１部分１１０から最終的なフレキシブルＯＬＥＤデバイスが作製される。これに対して、第２部分１２０は、ガラスベース１０を含む。第２部分１２０の実質的な構成要素はガラスベース１０であるが、ガラスベース１０に付着した樹脂膜３０の一部が第２部分に含まれていてもよい。【0055】
積層構造体１００を第１部分１１０と第２部分１２０とに分離することは、言い換えると、積層構造体１００からガラスベース１０を剥離することである。この分離（剥離）により、樹脂膜３０の表面（剥離表面）３０ｓはドライガス雰囲気Ｄ中に露出する。前述したように、ポリイミド膜などの樹脂膜３０は高い吸湿性を有しているが、露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気Ｄの水蒸気圧は極めて低い。具体的には、露点が−５０℃以下のとき、１立方メートルの空間内に存在し得る水蒸気の質量は０．０３８２グラム以下である。すなわち、ドライガス雰囲気Ｄの絶対湿度は０．０３８２ｇ／ｍ3以下である。ドライガス雰囲気Ｄの温度が２５℃、圧力が１気圧であれば、相対湿度は０．２％ＲＨ以下である。このように乾燥した雰囲気ガスであれば、剥離直後における樹脂膜３０の表面３０ｓであっても、水蒸気をほとんど吸収しない。【0056】
ドライガス雰囲気Ｄを形成するため、リフトオフ装置２１０には、図２に示されるようにドライガス供給装置２４０が接続されている。ドライガスを構成する気体の典型例は、窒素である。ドライガス雰囲気の一部または全部は、アルゴンなどの不活性ガスであってもよいし、酸素および二酸化炭素などの大気を構成する気体成分を含んでいてもよい。ドライガス供給装置２４０は、不図示の除湿ロータを備えており、外部から除湿前のガスまたは大気の供給を得て除湿を実行する。ドライガス供給装置２４０の構成は、露点が−５０℃以下であるドライガスを生成できれば、特に限定されない。【0057】
リフトオフ装置２１０は、レーザ光（剥離光）の照射によってリフトオフを行うＬＬＯ装置である必要はない。リフトオフ装置２１０は、樹脂膜３０とガラスベース１０との界面にブレード（刃）を挿入して界面に沿ってブレードスライドさせる機械剥離（メカニカルリフトオフ：ＭＬＯ）機構を有していても良い。ブレードによって剥離を行った場合、樹脂膜３０の表面３０ｓの面粗度は比較的低く、剥離光の照射によって剥離を行った場合に比べて、より平滑な表面３０ｓが得られる。剥離光の照射によって剥離を行った場合、樹脂膜３０の表面３０ｓには、レーザアブレーションの残渣（アッシュ）が存在するため、面粗度が高くなる傾向がある。面粗度が高いほど、表面積が増大し、表面３０ｓは活性になるため、大気中の水蒸気を吸着しやすい欠点がある。【0058】
なお、レーザ光の照射によって剥離を行う場合でも、樹脂膜３０とガラスベース１０との間に剥離層（犠牲層）を配置しておけば、剥離後における樹脂膜３０の表面３０ｓの平滑性を改善できる。樹脂膜３０の表面３０ｓの平滑性が高いほど、形成すべき保護層を薄くできる利点がある。【0059】
ドライガス雰囲気Ｄ中において剥離を行うとき、雰囲気が乾燥しているため、静電気が発生しやすい。除電のため、リフトオフ装置２１０は、イオナイザを備えていてもよい。イオナイザは、静電気除去装置として機能する。積層構造体１００の第１部分１１０と第２部分１２０との間で徐々に剥離面が広がるとき、樹脂膜３０がガラスベースから剥がれる位置（剥がれ開始位置）で最も静電気が発生しやすい。ガラスベース１０が大型である場合、剥がれ開始位置の移動に応じてイオナイザの位置を移動させることが効果的である。【0060】
搬送空間２３０の内部は、リフトオフ装置２１０の内部と同様に、露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気Ｄを形成し得る。搬送空間２３０の内部は、積層構造体１００の第１部分１１０を表面処理装置２２０の内部に移送するとき、いったん、減圧される。搬送空間２３０とリフトオフ装置２１０との間、および、搬送空間２３０と表面処理装置２２０との間には、開閉する仕切りが設けられている。リフトオフ装置２１０および表面処理装置２２０のそれぞれは、一時的に搬送空間２３０から仕切られた空間を形成し得る。【0061】
図２の表面処理装置２２０は、搬送空間２３０を介して積層構造体１００の第１部分１１０を受け取る。表面処理装置２２０は、減圧雰囲気Ｒを形成し、減圧雰囲気Ｒ中において第１部分１１０の樹脂膜３０に対して表面処理を実行する。この表面処理の具体例のひとつは、金属の蒸着である。【0062】
図５Ａは、蒸着源２２４から金属の原子または原子団が蒸発する様子を模式的に示す図である。積層構造体１００の第１部分１１０は、ステージ２２２によって支持されている。積層構造体１００の第１部分１１０は、ガラスベース１０から離れて剛性を失った状態にある。このため、ステージ２２２は、例えば保護シート５０の端部に水平方向に張力を付与することにより、積層構造体１００の第１部分１１０を水平に保持する機構を有していてもよい。また、ステージ２２２は、静電チャックまたは粘着性のある部材（粘着材など）によって保護シート５０に密着して積層構造体１００の第１部分１１０を保持してもよい。【0063】
ステージ２２２は、リフトオフ装置２１０のステージ２１２とは別のステージであってもよいし、リフトオフ装置２１０から搬送空間２３０を通って表面処理装置２２０内に搬送されてきたステージ２１２であってもよい。同一ステージを用いる場合、ステージ２１２（２２２）の例は、静電チャックまたは粘着材などによって第１部分１１０を保持するステージである。一方、それぞれで異なるステージを用いる場合、ステージ２１２の例は、吸着ステージであるが、ステージ２２２の例は、静電チャックまたは粘着材などによって第１部分１１０を保持するステージである。【0064】
ステージ２２２とステージ２１２とが別々のステージである場合、図３Ｄに示されるようにガラスベース１０が取り除かれて剛性を失った積層構造体１００の第１部分１１０を、ステージ２１２からステージ２２２に移動させる必要がある。このような移動も、大気に露出しないドライガス雰囲気Ｄ中で実行される必要がある。効率的な処理を行うためには、リフトオフ装置２１０のステージ２１２を、積層構造体１００の第１部分１１０を支持した状態のまま、搬送空間２３０を介して表面処理装置２２０まで移動させ、表面処理のステージ２２２として用いることが望ましい。【0065】
蒸着源２２４から蒸発して樹脂膜３０の表面３０ｓに衝突した金属の原子または原子団は、樹脂膜３０の表面３０ｓに堆積する。【0066】
図５Ｂは、樹脂膜３０の表面３０ｓに堆積した金属が保護層６０を形成している状態を模式的に示す図である。保護層６０の厚さは、堆積レートおよび堆積時間の積によって調整される。【0067】
図２に示されるように、表面処理装置２２０には、減圧雰囲気Ｒを形成するため、真空ポンプなどの減圧装置２５０が接続されている。真空蒸着によって保護層６０を形成する場合、減圧雰囲気Ｒの圧力は、例えば１０-4Ｐａから１０-1Ｐａである。【0068】
表面処理装置２２０の一例は、抵抗加熱式または電子ビーム加熱式の真空蒸着機である。抵抗加熱式による場合、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）などの金属を樹脂膜３０の表面３０ｓに堆積して保護層６０を形成することができる。抵抗加熱式は、装置が簡便であり、堆積レートも高いが、前述したような比較的低い温度で十分な蒸気圧が得られる材料に限られる。そのため、融点が１５００℃を超える高融点金属は、抵抗加熱式によって蒸着することが困難である。電子ビーム加熱式によれば、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、またはタングステン（Ｗ）などの高融点金属を樹脂膜３０の表面３０ｓに堆積して保護層６０を形成することができる。また、堆積レートの制御性にも優れる。【0069】
樹脂膜３０の表面３０ｓに形成する保護層６０の厚さは、樹脂膜３０の面粗度に応じて決定され得る。樹脂膜３０の面粗度が低く、平滑である場合、保護層６０の厚さは例えば５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。これに対し、樹脂膜３０の面粗度が高く、表面３０ｓが粗い場合、保護層６０の厚さは２００ｎｍ超１μｍ以下であり得る。保護層６０の厚さは、樹脂膜３０の吸湿を抑制するという観点からは、上記の範囲に設定され得るが、更に放熱性を高めるという機能を付加する場合は、例えば１μｍ超５μｍ以下の範囲に設定され得る。放熱性を向上させるためには、熱伝導率の高い金属、例えばＡｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属から保護層６０を形成することが好ましい。Ｃｕの熱伝導率は４０３Ｗ／ｍ・Ｋであり、Ａｌの熱伝導率（２３６Ｗ／ｍ・Ｋ）よりも高い。抵抗加熱式の真空蒸着機を用いる場合は、融点が相対的に低く、価格的にも低廉なＡｌおよび／またはＣｕから保護層６０を形成することが容易である。【0070】
表面処理装置２２０の他の例は、スパッタ装置である。Ａｌおよび／またはＣｕの層を樹脂膜３０の表面３０ｓに堆積する方法は、スパッタ法であってもよい。スパッタ法によれば、真空蒸着よりも、歪みやばらつきが少ない均一な成膜を実現しやすい。また、スパッタ法によれば、真空蒸着法よりも、ターゲット原子（分子）の運動エネルギが大きいため、剥がれにくい保護層６０を形成しやすい。【0071】
樹脂膜３０の表面３０ｓに形成する保護層６０は、金属の層に限定されない。保護層６０は、樹脂膜３０の表面３０ｓ上に形成された、種々の誘電体および／または導電体の層であり得る。保護層６０は多層膜であってもよい。保護層６０は、吸湿性に悪影響を与えない限り、例えば、塗布されたフッ素樹脂またはシリコーン樹脂の層を表面に有していてもよい。このような樹脂の層は撥水性を有するため、樹脂膜３０の耐湿性が向上し得る。【0072】
保護層６０は、樹脂膜３０の改質された表面層であってもよい。樹脂膜３０の表面３０ｓを例えば炭化水素系のガスプラズマに曝すことにより、樹脂膜３０の表面３０ｓに疎水性を与えてもよい。また、樹脂膜３０の表面３０ｓにアルゴンイオンを注入することにより、樹脂膜３０の表面３０ｓを改質して吸湿性を低下させてもよい。改質された表面３０ｓは、それ自体で樹脂膜３０の「保護層」として機能する。【0073】
上記のような表面処理を行って樹脂膜３０の表面３０ｓに「保護層」を形成すると、樹脂膜３０の吸湿性が低下するため、ガラスベース１０から剥離された後、大気に暴露されても、樹脂膜３０が原因となってＯＬＥＤデバイスの信頼性を低下するという課題を解決できる。【0074】
図５Ｃ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した後の状態を模式的に示す図である。図示される例において、保護シート５０も剥離されている。積層構造体１００の第１部分１１０から個々のフレキシブルＯＬＥＤデバイス１０００を分割（切断）するには、分割すべき境界に切断用のレーザビームを照射すればよい。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。【0075】
分割を行う前、または分割を行った後、個々のフレキシブルＯＬＥＤデバイス１０００には、例えば大気雰囲気中で、ドライバ集積回路、タッチパネル、偏光板、放熱シート、電磁シールドなどの種々の電子部品または光学部品（不図示）が実装され得る。【0076】
図６および図７は、「分割」をリフトオフ工程前に実行する例を模式的に示す図である。図示される例では、図６に示されるように、保護シート５０を張り付ける前に、レーザビームによって樹脂膜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。その後、保護シート５０を積層構造体１００に張り付ける。分割された状態にある個々の機能層領域２０は一枚の保護シート５０とガラスベース１０とによって挟まれた状態にある。なお、分割の方法は、この例に限定されない。【0077】
このような構成の積層構造体１００は、図７に示されるように、ステージ２１２に支持され、前述した工程と同様の工程が実行され得る。積層構造体１００からガラスベース１０が剥離した後も、個々の機能層領域２０は保護シート５０によって支持された状態にあり、保護シート５０が製造工程中のキャリアとして機能する。【0078】
また、表面処理装置２２０によって樹脂膜３０の表面３０ｓに保護層６０を形成すると、この保護層６０が、分割後の個々の機能層領域２０が保護シート５０から剥がれることを抑制する機能も発揮し得る。【0079】
積層構造体以下、積層構造体１００の構成をより詳しく説明する。
【0080】
まず、図８Ａを参照する。図８Ａ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。【0081】
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良いし、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３０ｓ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。【0082】
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。【0083】
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。【0084】
樹脂膜３０は、複数の合成樹脂層の積層体であっても良い。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。【0085】
＜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。
【0086】
＜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。
【0087】
＜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。
【0088】
まず、図８Ｂ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。【0089】
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。【0090】
図９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９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。【0091】
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。【0093】
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。【0094】
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。【0095】
＜上層ガスバリア膜＞上記の機能層を形成した後、図８Ｃ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良い。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２．０μｍ以下である。
【0096】
図１０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フレキシブルＯＬＥＤデバイス１０００を含んでいる。図１０に示される例におい、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。【0097】
＜保護シート＞次に図８Ｄを参照する。図８Ｄ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１５０μｍ以下であり得る。
【0098】
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２００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。その結果、封止性能の高いフレキシブルＯＬＥＤデバイスを得ることが可能になる。【産業上の利用可能性】
【0099】
本発明の実施形態は、封止性能の高いフレキシブルＯＬＥＤデバイスが提供される。このようなフレキシブル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】
【0100】
１０・・・ガラスベース、２０・・・機能層領域、２０Ａ・・・ＴＦＴ層、２０Ｂ・・・ＯＬＥＤ層、３０・・・樹脂膜、４０・・・ガスバリア膜、５０・・・保護シート、１００・・・積層構造体、２００・・・製造装置、２１０・・・リフトオフ装置、２１２・・・ステージ、２２０・・・表面処理装置、１０００・・・フレキシブル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、ガラスベース（１０）；ＴＦＴ層（２０Ａ）およびＯＬＥＤ層（２０Ｂ）を含む機能層領域（２０）；およびガラスベース（１０）と機能層領域（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（３０）を備える積層構造体（１００）を用意する。露点が−５０℃以下であるドライガス雰囲気中において積層構造体（１００）を機能層領域２０および合成樹脂フィルム（３０）を含む第１部分（１１０）とガラスベース（１０）を含む第２部分（１２０）とに分離し、合成樹脂フィルム（３０）の表面（３０ｓ）をドライガス雰囲気中に露出させる。第１部分（１１０）をドライガス雰囲気中から減圧雰囲気Ｒ中に移送し、減圧雰囲気Ｒ中において合成樹脂フィルム（３０）の表面（３０ｓ）に保護層（６０）を形成する。