(57)【要約】【課題】刃物を用いて層状構造体を支持基板から剥がす工程を不要とするフレキシブルデバイス製造装置を提供する。【解決手段】  本発明のフレキシブルデバイス製造装置は、支持基板１０に形成された層状構造体１をレーザー光を用いて切断して、複数のデバイス部分１５と残余部分１６と分割する処理を行う第１処理ステーション３と、第１処理ステーション３で層状構造体１が処理された後、支持基板１０にレーザー光を照射することで、層状構造体１のフレキシブル膜１１と支持基板１０との密着性を低下させる処理を行う第２処理ステーション６と、第２処理ステーション６で層状構造体１が処理された後、多孔質真空チャック７に層状構造体１が吸着した状態で支持基板１０と多孔質真空チャック７とを離間させることで、複数のデバイス部分１０から残余部分１６を支持基板１０と共に分離する処理を行うチャックユニット１００とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイス製造装置において、
前記層状構造体は、前記支持基板の一方の主面と密着するように形成されたフレキシブル膜と、前記フレキシブル膜上に形成されており、前記複数のフレキシブルデバイスに電子デバイスとしての機能を与えるためのデバイス層と、接着剤を介してデバイス層を覆うように貼られた保護フィルムとを含んでおり、前記保護フィルムの縁部は、前記接着剤を介して前記支持基板の一方の主面に付着しており、
レーザー光を用いて前記層状構造体を切断して、前記複数のフレキシブルデバイスに夫々対応した複数のデバイス部分と、残余部分とに前記層状構造体を分割する処理を行う第１処理ステーションと、
前記第１処理ステーションで前記層状構造体が処理された後、前記支持基板の他方の主面側から前記フレキシブル膜にレーザー光を照射することで、前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる、又は、前記フレキシブル膜の縁部を除いて前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる処理を行う第２処理ステーションと、
前記第２処理ステーションで前記層状構造体が処理された後、多孔質粒子で形成された吸着体を有する多孔質真空チャックに前記層状構造体が吸着した状態で前記支持基板と前記多孔質真空チャックとを離間させることで、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分から、前記残余部分を前記支持基板と共に分離する処理を行うチャックユニットと、
を備える、フレキシブルデバイス製造装置。
【請求項２】
前記チャックユニットを用いて前記層状構造体が処理された後、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分の各々にフィルムを貼り付ける処理を行う第３処理ステーションを更に備える、請求項１に記載のフレキシブルデバイス製造装置。
【請求項３】
支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイス製造装置において、
前記層状構造体は、前記支持基板の一方の主面と密着するように形成されたフレキシブル膜と、前記フレキシブル膜上に形成されており、前記複数のフレキシブルデバイスに電子デバイスとしての機能を与えるためのデバイス層と、接着剤を介してデバイス層を覆うように貼られた保護フィルムとを含んでおり、前記保護フィルムの縁部は、前記接着剤を介して前記支持基板の一方の主面に付着しており、
前記複数のフレキシブルデバイスに夫々対応した複数のデバイス部分と、残余部分とに前記層状構造体が分割されている状態で前記層状構造体を吸着する多孔質真空チャックと、
前記多孔質真空チャックが前記層状構造体を吸着している状態で、前記支持基板の他方の主面側から前記フレキシブル膜にレーザー光を照射することで、前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる、又は、前記フレキシブル膜の縁部を除いて前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる処理を行う第１処理ステーションと、
前記第１処理ステーションで前記層状構造体が処理された後、前記支持基板と前記多孔質真空チャックとを離間させることで、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分から、前記残余部分を前記支持基板と共に分離する処理を行うチャックユニットと、
を備える、フレキシブルデバイス製造装置。
【請求項４】
前記チャックユニットを用いて前記層状構造体が処理された後、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分の各々にフィルムを貼り付ける処理を行う第２処理ステーションを更に備える、請求項３に記載のフレキシブルデバイス製造装置。
【請求項５】
支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイス製造装置において、
前記層状構造体を処理する１又は複数の処理ステーションと、
多孔質粒子で形成された吸着体を有する多孔質真空チャックを載置可能であって、第１移動経路に沿って移動自在に設けられた第１移動コンベアユニットと、
前記多孔質真空チャックを載置可能であって、第２移動経路に沿って移動自在に設けられた第２移動コンベアユニットと、
を備えており、
前記第１移動コンベアユニットと前記第２移動コンベアユニットとの間で、前記多孔質真空チャックテーブルの移動が行えるように構成されており、
前記多孔質真空チャックは、前記第１移動コンベアユニットに載置された状態で、前記層状構造体を受け取り、
前記多孔質真空チャックは、前記層状構造体を保持した状態で前記第１移動コンベアユニットから前記第２移動コンベアユニットに移動し、
前記多孔質真空チャックは、前記層状構造体を保持していない状態で前記第２移動コンベアユニットから前記第１移動コンベアユニットへと戻される、
フレキシブルデバイス製造装置。
【請求項６】
支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイスの製造方法において、
前記層状構造体は、前記支持基板の一方の主面と密着するように形成されたフレキシブル膜と、前記フレキシブル膜上に形成されており、前記複数のフレキシブルデバイスに電子デバイスとしての機能を与えるためのデバイス層と、接着剤を介してデバイス層を覆うように貼られた保護フィルムとを含んでおり、前記保護フィルムの縁部は、前記接着剤１３を介して前記支持基板の一方の主面に付着しており、
レーザー光を用いて前記層状構造体を切断して、前記複数のフレキシブルデバイスに夫々対応した複数のデバイス部分と、残余部分とに前記層状構造体を分割する第１工程と、
前記第１工程後、前記支持基板の他方の主面側から前記フレキシブル膜にレーザー光を照射することで、前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる、又は、前記フレキシブル膜の縁部を除いて前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる第２工程と、
前記第２工程後、多孔質粒子で形成された吸着体を有する多孔質真空チャックに前記層状構造体が吸着した状態で前記支持基板と前記多孔質真空チャックとを離間させることで、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分から、前記残余部分を前記支持基板と共に分離する第３工程と、
を含む、フレキシブルデバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第３工程後、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分の各々にフィルムを貼り付ける第４工程を更に含む、請求項６に記載のフレキシブルデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスのようなフレキシブルデバイスを製造するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
湾曲可能なフレキシブル表示デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ）デバイスが、スマートフォン等の電子機器において広く使用されつつある。例えば特開２０１１−４８３７４号公報に記載されているように、一般的な有機ＥＬデバイスの製造方法においては、硬質の支持基板の一方の主面上に、フレキシブル膜が形成され、そのフレキシブル膜上に下部電極、有機ＥＬ部及び上部電極を含むデバイス層が形成される。デバイス層が形成された後、デバイス層を覆うように保護フィルムが接着剤を用いて貼られる。通常、支持基板としてガラス基板が使用されており、フレキシブル膜としてポリイミド膜が使用されている。
【０００３】
支持基板上に、フレキシブル膜、デバイス層及び保護フィルムを含む層状構造体が形成された後、層状構造体の反対側にある支持基板の主面側からフレキシブル膜にレーザー光が照射される。この工程は、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）と称されており、フレキシブル膜にレーザー光が照射されることで、支持基板とフレキシブル膜の間の密着性が低下して、層状構造体を支持基板から剥離することが可能となる。層状構造体は、表示デバイスを多面取り可能なように形成されており、層状構造体を支持基板から剥離した後、表示デバイスとして使用される個々の部分を層状構造体から切り取る工程が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４８３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような有機ＥＬデバイスの製造方法では、保護フィルムの縁部と支持基板の主面とが接着剤で接着されることから、層状構造体を支持基板から剥離するために、ＬＬＯが行われた後に保護フィルムの縁部を刃物を用いて支持基板から剥がす工程が必要とされる。このような刃物を使用することで、層状構造体のフレキシブル膜に亀裂が生じたり、パーティクルが発生することがある。また、上記のような有機ＥＬデバイスの製造方法では、保護フィルムを支持基板から剥がしたとしても、支持基板から刃物を離した後に保護フィルムの縁部が接着剤を介して支持基板と再付着することで、支持基板から層状構造体をスムーズに剥離できないことがある。
【０００６】
更に、上記のような有機ＥＬデバイスの製造方法では、層状構造体の剥離工程後、層状構造体を保護するために、支持基板から剥離した層状構造体のフレキシブル膜に第２の保護フィルムを貼ることが行われている。故に、有機ＥＬデバイスの製造方法では、このような第２の保護フィルムに係る工程を無くすことが望まれている。
【０００７】
加えて、従来の有機ＥＬデバイスの製造方法では、支持基板から剥離された層状構造体に皺が発生することがある。このような皺は、最終製品の表示デバイスの歩留まりを悪化させる原因になる。
【０００８】
本発明は、上記の問題の少なくとも１つを解決できるフレキシブルデバイスの製造装置及び製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１のフレキシブルデバイス製造装置は、支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイス製造装置であって、前記層状構造体は、前記支持基板の一方の主面と密着するように形成されたフレキシブル膜と、前記フレキシブル膜上に形成されており、前記複数のフレキシブルデバイスに電子デバイスとしての機能を与えるためのデバイス層と、接着剤を介してデバイス層を覆うように貼られた保護フィルムとを含んでおり、前記保護フィルムの縁部は、前記接着剤を介して前記支持基板の一方の主面に付着しており、レーザー光を用いて前記層状構造体を切断して、前記複数のフレキシブルデバイスに夫々対応した複数のデバイス部分と、残余部分とに前記層状構造体を分割する処理を行う第１処理ステーションと、前記第１処理ステーションで前記層状構造体が処理された後、前記支持基板の他方の主面側から前記フレキシブル膜にレーザー光を照射することで、前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる、又は、前記フレキシブル膜の縁部を除いて前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる処理を行う第２処理ステーションと、前記第２処理ステーションで前記層状構造体が処理された後、多孔質粒子で形成された吸着体を有する多孔質真空チャックに前記層状構造体が吸着した状態で前記支持基板と前記多孔質真空チャックとを離間させることで、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分から、前記残余部分を前記支持基板と共に分離する処理を行うチャックユニットと、を備えている。
【００１０】
本発明の第１のフレキシブルデバイス製造装置は、前記チャックユニットを用いて前記層状構造体が処理された後、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分の各々にフィルムを貼り付ける処理を行う第３処理ステーションを更に備えてよい。
【００１１】
本発明の第１のフレキシブルデバイス製造装置は支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイス製造装置であって、前記層状構造体は、前記支持基板の一方の主面と密着するように形成されたフレキシブル膜と、前記フレキシブル膜上に形成されており、前記複数のフレキシブルデバイスに電子デバイスとしての機能を与えるためのデバイス層と、接着剤を介してデバイス層を覆うように貼られた保護フィルムとを含んでおり、前記保護フィルムの縁部は、前記接着剤を介して前記支持基板の一方の主面に付着しており、前記複数のフレキシブルデバイスに夫々対応した複数のデバイス部分と、残余部分とに前記層状構造体が分割されている状態で前記層状構造体を吸着する多孔質真空チャックと、前記多孔質真空チャックが前記層状構造体を吸着している状態で、前記支持基板の他方の主面側から前記フレキシブル膜にレーザー光を照射することで、前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる、又は、前記フレキシブル膜の縁部を除いて前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる処理を行う第１処理ステーションと、前記第１処理ステーションで前記層状構造体が処理された後、前記支持基板と前記多孔質真空チャックとを離間させることで、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分から、前記残余部分を前記支持基板と共に分離する処理を行うチャックユニットと、を備えている。
【００１２】
本発明の第１のフレキシブルデバイス製造装置は、前記チャックユニットを用いて前記層状構造体が処理された後、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分の各々にフィルムを貼り付ける処理を行う第２処理ステーションを更に備えてよい。
【００１３】
本発明の第２のフレキシブルデバイス製造装置は、支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイス製造装置であって、前記層状構造体を処理する１又は複数の処理ステーションと、多孔質粒子で形成された吸着体を有する多孔質真空チャックを載置可能であって、第１移動経路に沿って移動自在に設けられた第１移動コンベアユニットと、前記多孔質真空チャックを載置可能であって、第２移動経路に沿って移動自在に設けられた第２移動コンベアユニットと、を備えており、前記第１移動コンベアユニットと前記第２移動コンベアユニットとの間で、前記多孔質真空チャックテーブルの移動が行えるように構成されており、前記多孔質真空チャックは、前記第１移動コンベアユニットに載置された状態で、前記層状構造体を受け取り、前記多孔質真空チャックは、前記層状構造体を保持した状態で前記第１移動コンベアユニットから前記第２移動コンベアユニットに移動し、前記多孔質真空チャックは、前記層状構造体を保持していない状態で前記第２移動コンベアユニットから前記第１移動コンベアユニットへと戻される、フレキシブルデバイス製造装置。
【００１４】
本発明のフレキシブルデバイス製造方法は、支持基板に形成された層状構造体を処理して複数のフレキシブルデバイスを製造するフレキシブルデバイスの製造方法であって、前記層状構造体は、前記支持基板の一方の主面と密着するように形成されたフレキシブル膜と、前記フレキシブル膜上に形成されており、前記複数のフレキシブルデバイスに電子デバイスとしての機能を与えるためのデバイス層と、接着剤を介してデバイス層を覆うように貼られた保護フィルムとを含んでおり、前記保護フィルムの縁部は、前記接着剤を介して前記支持基板の一方の主面に付着しており、レーザー光を用いて前記層状構造体を切断して、前記複数のフレキシブルデバイスに夫々対応した複数のデバイス部分と、残余部分とに前記層状構造体を分割する第１工程と、前記第１工程後、前記支持基板の他方の主面側から前記フレキシブル膜にレーザー光を照射することで、前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる、又は、前記フレキシブル膜の縁部を除いて前記フレキシブル膜と前記支持基板との密着性を低下させる第２工程と、前記第２工程後、多孔質粒子で形成された吸着体を有する多孔質真空チャックに前記層状構造体が吸着した状態で前記支持基板と前記多孔質真空チャックとを離間させることで、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分から、前記残余部分を前記支持基板と共に分離する第３工程と、を含んでいる。
【００１５】
本発明のフレキシブルデバイス製造方法は、前記第３工程後、前記多孔質真空チャックが吸着している前記複数のデバイス部分の各々にフィルムを貼り付ける第４工程を更に含んでよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１及び第２のフレキシブルデバイス製造装置と、本発明のフレキシブルデバイス製造方法とによれば、保護フィルムの縁部を刃物を用いて支持基板から剥がす工程を行う必要がない。
【００１７】
本発明の第１乃至第３のフレキシブルデバイス製造装置と、本発明のフレキシブルデバイス製造方法とによれば、層状構造体のフレキシブル膜側に一時的な保護フィルムを貼る工程を排除でき、更には、支持基板から剥離された層状構造体に発生した皺に起因して最終製品のフレキシブルデバイスの歩留まりが悪化する事態は起こらない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態であるフレキシブルデバイス製造装置の概要を示す説明図である。
【図２】図２は、フレキシブルデバイスの製造に使用される層状構造体及び支持基板の断面図である。
【図３】図３は、ハーフカット工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である。
【図４】図４は、フレキシブルデバイス製造装置で実行されるハーフカット工程に係る動作を説明する説明図である。
【図５】図５は、ハーフカット工程後における層状構造体の平面図である。
【図６】図６は、ハーフカット工程後における層状構造体及び支持基板の断面図である。
【図７】図７は、ＬＬＯ工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である。
【図８】図８は、フレキシブルデバイス製造装置で実行されるＬＬＯ工程に係る動作を説明する説明図である。
【図９】図９は、ＬＬＯ工程における層状構造体及び支持基板の模様を示す断面図である。
【図１０】図１０は、支持基板回収工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、支持基板回収工程における層状構造体及び支持基板の模様を示す断面図である。
【図１２】図１２は、フレキシブルデバイス製造装置で実行される支持基板回収工程、サポートフィルム貼付工程、及びフレキシブルデバイス取出工程に係る動作を説明する説明図である。
【図１３】図１３は、サポートフィルム貼付工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である。
【図１４】図１４は、フレキシブルデバイス取出工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるフレキシブルデバイス製造装置の概要を示す説明図であり、図２は、当該フレキシブルデバイス製造装置においてフレキシブルデバイスの製造に使用される層状構造体１及び支持基板１０を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すフレキシブルデバイス製造装置とは別個に設けられている形成装置（図示せず）にて、図２に示すように、支持基板１０の一方の主面上に層状構造体１が形成される。層状構造体１は、フレキシブルデバイス製造装置で製造されるフレキシブルデバイスを多面取り可能な構造と大きさを有するように形成されている。層状構造体１は、矩形で硬質の支持基板１０の一方の主面と密着するように形成された矩形のフレキシブル膜１１と、フレキシブル膜１１上に形成されており、フレキシブルデバイスが電子デバイスとしての機能を実現するための構造を有するデバイス層１２と、接着剤１３を介してデバイス層１２を覆うように貼られた矩形の保護フィルム１４とを含んでいる。保護フィルム１４の四辺の縁部は、接着剤１３を介して支持基板１０の主面に付着している（図５も参照のこと）。
【００２１】
フレキシブル膜１１は、デバイス層１２を支持するために設けられており、保護フィルム１４は、デバイス層１２を外部から保護するために設けられている。フレキシブル膜１１は、層状構造体１の主面に密着するように形成されるが、レーザー光を照射することで、支持基板１０との間の密着性が低下するような可撓性材料で形成されている。また、支持基板１０は、レーザー光を透過する材料で形成されている。
【００２２】
本実施形態のフレキシブルデバイス製造装置で製造されるフレキシブルデバイスは、例えば、各種電子機器にて表示デバイスとして使用される有機ＥＬデバイスであって、層状構造体１のデバイス層１２は、下部電極、有機ＥＬ層及び上部電極を含んでいる（何れも図示せず）。フレキシブル膜１１はポリイミド膜であり、保護フィルム１４は、透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。接着剤１３としては、熱硬化性又は紫外線硬化性を有するアクリル系やエポキシ系の接着剤が使用される。接着剤１３は、例えばシート状に形成された状態でデバイス層１２を覆うように支持基板１０上に配置され、その後、接着剤１３を覆うように保護フィルム１４が配置されて、接着剤１３の硬化がなされる。支持基板１０としては、例えば、透明なガラス基板が使用される。
【００２３】
有機ＥＬデバイスの多面取りに使用されるこのような層状構造体１を支持基板１０に形成する方法及び形成装置は公知であるので、それらに関する本明細書での更なる説明を省略する。なお、本発明は、有機ＥＬデバイスの製造には限定されず、図２に示したような構成を有する層状構造体１をベースに製造可能な任意のフレキシブルデバイスの製造に適用されてよい。
【００２４】
フレキシブルデバイス製造装置は、層状構造体１が形成された支持基板１０を、図示を省略した形成装置から受け取って、保持する保持ユニット２を備えている。保持ユニット２は、Ｕ字状に形成された吸着チャック２１、支持部２２及び昇降ガイド部２３を備えている。吸着チャック２１の基端側は、水平な回転軸Ｒ（図８参照）回りに回転自在に支持部２２に取り付けられており、支持部２２は、鉛直方向に昇降自在に昇降ガイド部２３に取り付けられている。
【００２５】
層状構造体１が形成された支持基板１０は、図２に示すように支持基板１０側を下向きにして吸着チャック２１に保持又は吸着される。保持ユニット２は、ボールねじ機構やラック・ピニオン機構などの駆動手段（図示せず）を用いて、水平に設けられた第１案内レール２４に沿って走行自在に設けられている。保持ユニット２は、図１に示すように、第１案内レール２４の一端側にて、支持基板１０を受け取ると、第１案内レール２４の他端側に向かう方向に走行する（図１では、保持ユニット２が移動する方向が矢印で示されている。その他の図においても矢印が図示されているが、これらの矢印は、本実施形態のフレキシブルデバイス製造装置の構成要素の動きを説明するものであって、当該フレキシブルデバイス製造装置の構成要素自体を示すものではない）。
【００２６】
フレキシブルデバイス製造装置は、ハーフカットステーション３と、保持ユニット２とハーフカットステーション３との間にて、支持基板１０を搬送するための搬送ユニット４と、搬送ユニット４を移動させるための第１移動機構５を備えている。ハーフカットステーション３は、レーザーカッター３１を備えており、支持基板１０の層状構造体１を、フレキシブルデバイスとして使用される個々のデバイス部分１５と、残余部分１６とに分割するハーフカット工程を行う。
【００２７】
図３は、ハーフカット工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である（図３では、レーザーカッター３１は図示省略）。図４は、フレキシブルデバイス製造装置で実行されるハーフカット工程に係る動作を説明する説明図である。搬送ユニット４は、台座部４１と、台座部４１の下に設けられた支柱部４２とを備えている。本実施形態では、支柱部４２は、その基部に（上方から見て）格子状に立設された９本の支柱を備えており、台座部４１には、各支柱に対応した貫通孔４３が鉛直方向に沿って開設されている。
【００２８】
第１移動機構５は、スライダ部５１を摺動自在に案内する第２案内レール５２を有する１軸ロボット機構で構成されている。台座部４１は、スライダ部５１に対して固定されている。また、支柱部４２は、スライダ部５１に対して昇降自在に構成されている。
【００２９】
支持基板１０を受け取った保持ユニット２が、第１案内レール２４側に配置された状態の搬送ユニット４上で停止すると、支柱部４２が上昇する。支柱部４２が上昇すると、支柱部４２の各支柱が、台座部４１の貫通孔４３を通って台座部４１の上面から突出する。支柱部４２の各支柱と、保持ユニット２の吸着チャック２１とは、互いに干渉しないように配置されているので、支柱部４２が上昇すると、吸着チャック２１に保持されていた支持基板１０が下方から押されて、吸着チャック２１から取り外される。
【００３０】
吸着チャック２１から支持基板１０が取り外されると、搬送ユニット４は、ハーフカットステーション３に向かって走行を開始すると共に、支柱部４２が下降することで、支持基板１０が台座部４１に配置される。台座部４１の上面は水平面であって、支持基板１０は、層状構造体１を上向きにして台座部４１の上面に載置される。
【００３１】
レーザーカッター３１は、水平面内で移動可能なレーザーヘッド３２を備えており、搬送ユニット４が、ハーフカットステーション３に到着すると、レーザーヘッド３２から放射されたレーザー光が、支持基板１０の層状構造体１に照射されて、層状構造体１を厚さ方向に切断する。このレーザー光の出力は、支持基板１０を切断しないように調整される。
【００３２】
図５は、ハーフカット工程後における層状構造体１の平面図であり、図６は、図５に示すＡ−Ａ線にて破断した、ハーフカット工程後における層状構造体１及び支持基板１０の断面図である。レーザーヘッド３２の位置とレーザー光のオン・オフとが制御されることで、複数のデバイス部分１５が、層状構造体１の残余部分１６に対して切断又は分割される。デバイス部分１５は、層状構造体１において、フレキシブルデバイスに使用される構造を有するように形成された部分である。本実施形態では、層状構造体１内にて、矩形のデバイス部分１５が５行５列に配置されているが、本発明において、層状構造体１に含まれるデバイス部分１５の数と配置は、実施形態の数と配置に限定されない。なお、図５にて斜線で示す領域にて、保護フィルム１４は、接着剤１３によって支持基板１０と接着している。
【００３３】
層状構造体１における全てのデバイス部分１５が残余部分１６から切断されると、搬送ユニット４が、保持ユニット２に向かって走行を開始すると共に、支柱部４２が上昇することで、支持基板１０が台座部４１の上面から離間する。支持基板１０は、吸着チャック２１よりも高い位置に配置され、支持基板１０が吸着チャック２１上に到着すると、搬送ユニット４は停止する。そして、支柱部４２が下降することで、支持基板１０は、吸着チャック２１に載置されて、吸着チャック２１は、支持基板１０を保持又は吸着する。
【００３４】
フレキシブルデバイス製造装置は、レーザーリフトオフ工程を行うＬＬＯステーション６を備えている。ＬＬＯステーション６は、ハーフカットステーション３に隣接して設けられており、帯状又はライン状にレーザー光を下方に照射可能なビームヘッド６１を有している。図１及び図３に示すように、第１案内レール２４の他端側にて、多孔質真空チャックテーブル７を載置可能な第１移動コンベアユニット８が、第１案内レール２４と直交する方向に走行自在に設けられている。第１移動コンベアユニット８を駆動する第２移動機構９は、第１移動コンベアユニット８を摺動自在に案内する第３案内レール９１（図８参照）を有する１軸ロボット機構で構成されている。第３案内レール９１は、第１移動コンベアユニット８の移動経路を規定しており、第１案内レール２４の下側を通って、第１案内レール２４と直交するように延びている。
【００３５】
多孔質真空チャックテーブル７の上面には、多孔質セラミック粒子を焼結させることで形成されることで多数の気孔を有する矩形の吸着体７１が設けられている。吸着体７１と連通する真空案内路（図示せず）を介して真空吸引を行うことで、吸着体７１の上面全体にわたってワークの吸着が行える。
【００３６】
第１移動コンベアユニット８は、多孔質真空チャックテーブル７の下側を支持する２列のローラ列を有する第１コンベア８１と、第１コンベア８１が設けられた第１可動部材８２とを有する。第１可動部材８２は、第３案内レール９１に沿って摺動する第２移動機構９の第１スライダ９２（図８参照）と連結している。第１コンベア８１は、第１移動コンベアユニット８の移動方向と直交する方向に、多孔質真空チャックテーブル７を搬送するように動作可能である。図１及び図３に示すように、第１移動コンベアユニット８は、その初期位置である第１位置にて、多孔質真空チャックテーブル７を載置した状態で、第１案内レール２４とＬＬＯステーション６の間に配置されている。
【００３７】
図７は、ＬＬＯステーション６でＬＬＯ工程が実行される状態におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図であり（ビームヘッド６１は図示せず）、図８は、フレキシブルデバイス製造装置で実行されるＬＬＯ工程に係る動作を説明する説明図である（図８の左側には、後述する多孔質真空チャックテーブル７の戻り工程も図示されている）。ハーフカット工程の終了後、支持基板１０を保持した保持ユニット２は、図１に示す第１位置にある多孔質真空チャックテーブル７上に支持基板１０が配置された状態で停止する。その後、保持ユニット２の支持部２２は、昇降ガイド部２３に沿って上昇する。
【００３８】
図８の中央に示すように、保持ユニット２の支持部２２が所定の高さまで上昇した後、吸着チャック２１がその回転軸Ｒ回りで１８０度回転することで、支持基板１０は、層状構造体１が下側になるように配置される。その後、保持ユニット２の支持部２２が下降することで、支持基板１０は、層状構造体１を下側にして、第１移動コンベアユニット８に載置された多孔質真空チャックテーブル７の吸着体７１の上面に配置される。
【００３９】
支持基板１０が、多孔質真空チャックテーブル７の吸着体７１の上面に配置されると、吸着チャック２１による支持基板１０の保持が解除されると共に、図示を省略した真空ポンプが駆動することで、多孔質真空チャックテーブル７が真空吸引されて、多孔質真空チャックテーブル７の吸着体７１が、支持基板１０に形成されている層状構造体１を吸着する。
【００４０】
吸着体７１が層状構造体１を吸着すると、第２移動機構９が動作することで、第１移動コンベアユニット８は、ＬＬＯステーション６に向けて移動する。多孔質真空チャックテーブル７と真空ポンプと連通する真空案内路には逆止弁（図示せず）が設けられており、当該逆止弁が働くことで、多孔質真空チャックテーブル７の吸着体７１と層状構造体１の吸着状態が維持される。一方、保持ユニット２は、図１に示す初期位置へと移動し、支持部２２が元の高さに戻され、吸着チャック２１は回転軸Ｒ回りで１８０度反転することで元の位置に戻される。
【００４１】
図９は、ＬＬＯ工程における層状構造体１及び支持基板１０の模様を示す、図６に対応した断面図である。第１移動コンベアユニット８は、ＬＬＯステーション６に到着すると停止する。第１移動コンベアユニット８及び支持基板１０の上方には、ビームヘッド６１が配置されている。本実施形態では、ビームヘッド６１は、矩形の層状構造体１及び支持基板１０の短手方向に沿った帯状又はライン状のレーザー光を下方に照射しつつ、長手方向に移動可能に構成されている。照射されたレーザー光は、支持基板１０を透過してフレキシブル膜１１に当たる。ビームヘッド６１のレーザー光が支持基板１０の一端側から他端側へと走査されることで、層状構造体１のフレキシブル膜１１と支持基板１０の間の密着性が低下する。
【００４２】
本実施形態では、図９から理解できるように、層状構造体１のフレキシブル膜１１の面全体にビームヘッド６１のレーザー光が照射されることで、フレキシブル膜１１の面全体と支持基板１０の間の密着性が低下する。なお、層状構造体１の残余部分１６の外縁部を除くようにレーザー光が照射されることで、当該外縁部を構成するフレキシブル膜１１の領域と支持基板１０の間で密着性が維持されてもよい。なお、本発明では、ＬＬＯ工程において、レーザー光の照射範囲を制限するマスクを支持基板１０上に配置する必要はない。
【００４３】
レーザー光の照射が完了すると、第１移動コンベアユニット８は、図１に示す第１位置に戻る。図１等に示すように、フレキシブルデバイス製造装置は、第１案内レール２４に対して平行に設けられており、水平に配置された第４案内レール１０１に沿って移動可能な第１チャックユニット１００を備えている。本実施形態では、第１案内レール２４と第４案内レール１０１は、揃えて配置されている。第４案内レール１０１の一端側は、第１案内レール２４側の他端側に配置されており、第４案内レール１０１の他端側には、支持基板回収ステーション１１０が設けられている。図１に示す状態では、第１チャックユニット１００は、支持基板回収ステーション１１０に待機している。
【００４４】
図１等に示すように、第４案内レール１０１の一端側には、多孔質真空チャックテーブル７を載置可能な第２移動コンベアユニット１２０が、第４案内レール１０１と直交する方向に走行自在に設けられている。第２移動コンベアユニット１２０を駆動する第３移動機構１３０は、第２移動コンベアユニット１２０を摺動自在に案内する第５案内レール１３１（図１２参照）を有する１軸ロボット機構で構成されている。第５案内レール１３１は、第２移動コンベアユニット１２０の移動経路を規定し、第４案内レール１０１の下側にて、第４案内レール１０１と直交するように延びている。
【００４５】
第２移動コンベアユニット１２０は、第１移動コンベアユニット８と同様に構成されており、多孔質真空チャックテーブル７の下側を支持する２列のローラ列を有する第２コンベア１２１と、第２コンベア１２１が設けられた第２可動部材１２２とを有する。第２可動部材１２２は、第５案内レール１３１に沿って摺動する第３移動機構１３０の第２スライダ１３２（図１２参照）と連結されている。第２コンベア１２１は、第２移動コンベアユニット１２０の移動方向と直交する方向に、多孔質真空チャックテーブル７を搬送するように動作する。
【００４６】
図１では、第１移動コンベアユニット８と第２移動コンベアユニット１２０は、共に初期位置又は待機位置である第１位置に配置されている。フレキシブルデバイス製造装置は、この状態にて、第１移動コンベアユニット８の第１コンベア８１と第２移動コンベアユニット１２０の第２コンベア１２１とを連結する第１中間コンベア１４１を備えている。第１中間コンベア１４１は、多孔質真空チャックテーブル７を支持する２列のローラ列を備えている。
【００４７】
ＬＬＯ工程が完了した後、第１移動コンベアユニット８は、図１に示す第１位置に戻される。その後、第１コンベア８１、第１中間コンベア１４１及び第２コンベア１２１が動作することで、層状構造体１を吸着した状態の多孔質真空チャックテーブル７が、第１移動コンベアユニット８から図１に示す第１位置に配置されている第２移動コンベアユニット１２０へと送られる。多孔質真空チャックテーブル７が、第２移動コンベアユニット１２０に移動した後、空の第１移動コンベアユニット８は、第３案内レール９１に沿って、ＬＬＯステーション６から離れる向きに移動し、第１案内レール２４を超えて、第３案内レール９１の端部付近の第２位置にて停止する（図１０等参照）。
【００４８】
多孔質真空チャックテーブル７が第２移動コンベアユニット１２０へと送られると、支持基板１０を回収する支持基板回収工程が行われる。図１０は、支持基板回収工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、支持基板回収工程における層状構造体１及び支持基板１０の模様を示す断面図である。図１２は、フレキシブルデバイス製造装置で実行される支持基板回収工程（並びに、後述するサポートフィルム貼付工程及びフレキシブルデバイス取出工程）を説明する説明図である。
【００４９】
支持基板回収工程では、まず、支持基板回収ステーション１１０に待機していた第１チャックユニット１００が、第２移動コンベアユニット１２０に向かって移動する。本実施形態では、第１チャックユニット１００は、合計４つの吸着パッド１０２を有するチャックヘッド１０３と、第１アーム部１０４とを備えている。チャックヘッド１０３は、第１アーム部１０４の一端側に昇降自在に設けられており、第１アーム部１０４の他端側は、第４案内レール１０１に摺動自在に取り付けられている。
【００５０】
チャックヘッド１０３が、第２移動コンベアユニット１２０に配置されている多孔質真空チャックテーブル７に（層状構造体１を介して）吸着されている支持基板１０の上に配置されると、第１チャックユニット１００は停止する。その後、チャックヘッド１０３が下降して、図１１（ａ）に示すように吸着パッド１０２が支持基板１０と接触すると、吸着パッド１０２が支持基板１０を吸着する。
【００５１】
ＬＬＯ工程によって層状構造体１と支持基板１０との密着性が損なわれており、層状構造体１の保護フィルム１４の四辺の縁部が、接着剤１３を介して支持基板１０に付着した状態で、層状構造体１の保護フィルム１４は、多孔質真空チャックテーブル７の吸着体７１の上面に吸着されている。さらに、ＬＬＯ工程によって、層状構造体１における個々のデバイス部分１５が、層状構造体１の残余部分１６に対して切断されている。故に、吸着パッド１０２に支持基板１０を吸着させた後、チャックヘッド１０３を多孔質真空チャックテーブル７に対して十分に上昇させることで、図１１（ｂ）に示すように、層状構造体１における各デバイス部分１５が多孔質真空チャックテーブル７に吸着状態で残される一方、層状構造体１の残余部分１６は、支持基板１０に付着した状態で引っ張り上げられる。層状構造体１の残余部分１６は、支持基板１０と共に多孔質真空チャックテーブル７から離間することとなる。このようにして、大判の層状構造体１から、各々がフレキシブルデバイスとなる複数のデバイス部分１５が取り出される。
【００５２】
フレキシブル膜１１と支持基板１０の間に異物が存在すると、ＬＬＯ工程の後でも、フレキシブル膜１１と支持基板１０の間の密着性が局所的に維持される事態が起こり得る。その影響を受けたデバイス部分１５は、チャックヘッド１０３の上昇に伴い、支持基板１０と共に多孔質真空チャックテーブル７から離間するか、裂けてしまうであろう。しかしながら、本発明では、異物の影響を受けるデバイス部分１５は限定される。上述した従来の有機ＥＬデバイスの製造方法では、このような異物の影響によって、支持基板１０に形成した層状構造物１全体の剥離が適切に行えないというより酷い状況が生じる。
【００５３】
層状構造体１の残余部分１６が付着した支持基板１０が多孔質真空チャックテーブル７から離間すると、チャックヘッド１０３が支持基板１０を吸着したままの状態で、第１チャックユニット１００は、第４案内レール１０１に沿って支持基板回収ステーション１１０に向かって移動する。支持基板回収ステーション１１０に到着すると、第１チャックユニット１００が下降し、チャックヘッド１０３と支持基板１０との吸着状態が解除されることで、支持基板１０は、支持基板回収ステーション１１０のスタッカ（図示せず）に配置される。その後、チャックヘッド１０３が上昇して、第１チャックユニット１００は待機状態に戻る。回収された支持基板１０は、付着している層状構造体１の残余部分１６を取り除くことで再利用されてよい。
【００５４】
図１等に示すように、フレキシブルデバイス製造装置は、ＬＬＯステーション６の側方にサポートフィルム貼付ステーション１５０を備えている。図１２に示すように、第３移動機構１３０の第５案内レール１３１の一端は、サポートフィルム貼付ステーション１５０に至っている。支持基板１０が層状構造体１の残余部分１６と共に多孔質真空チャックテーブル７上から除去された後、第２移動コンベアユニット１２０は、第３移動機構１３０が動作することで、第５案内レール１３１に沿って移動し、サポートフィルム貼付ステーション１５０に送られる（図１２の右側部分を参照）。サポートフィルム貼付ステーション１５０に到着すると、図示を省略した真空ポンプが動作することで、多孔質真空チャックテーブル７の吸着体７１とデバイス部分１５との吸着状態が強化される。
【００５５】
サポートフィルム貼付ステーション１５０では、多孔質真空チャックテーブル７の吸着体７１が吸着している各デバイス部分１５のフレキシブル膜１１に、サポートフィルム１７を貼り付けるサポートフィルム貼付工程が行われる。サポートフィルム１７は、完成品のフレキシブルデバイスに含まれる銅箔シートやグラファイトシートであって、従来技術に関連して説明した第２の保護フィルムとは全く異なるものである。本実施形態では、サポートフィルム貼付ステーション１５０には、３つのスタッカ１５１が設けられており、各スタッカ１５１は、積み重ねされた状態の複数のサポートフィルム１７を保管している。サポートフィルム１７の一方の主面は粘着層になっており、当該粘着層に剥離紙（図示せず）が付着した状態で、サポートフィルム１７は保管されている。
【００５６】
図１２等に示すように、サポートフィルム貼付ステーション１５０は、サポートフィルム１７の剥離紙を剥がす剥離機構１５２と、剥離紙が剥がされたサポートフィルム１７を剥離機構１５２から受け取って、各デバイス部分１５のフレキシブル膜１１に貼り付ける可動式の貼付ヘッド１５３と、スタッカ１５１から剥離機構１５２へと受け渡す吸着ヘッド１５４を備えている。貼付ヘッド１５３は、吸着部１５５と押付ローラ１５６とを備えている。
【００５７】
剥離機構１５２におけるスタッカ１５１側の端部からは、粘着面を有するリボン１５７がその長さ方向に走行可能に繰り出されており、吸着ヘッド１５４で運ばれたサポートフィルム１７は、剥離紙がリボン１５７の粘着面と接着するように剥離機構１５２に配置される。また、貼付ヘッド１５３の吸着部１５５は、サポートフィルム１７の上面を吸着し、リボン１５７の走行に伴いサポートフィルム１７と共に移動する。剥離機構１５２における多孔質真空チャックテーブル７の側の端部にて、リボン１５７が下向きに曲げられていることで、多孔質真空チャックテーブル７に向かって移動中の貼付ヘッド１５３の吸着部１５５が吸着しているサポートフィルム１７の剥離紙は、サポートフィルム１７から剥離する。
【００５８】
剥離紙がサポートフィルム１７から剥離して、サポートフィルム１７の粘着面が下向きに露出した状態で、貼付ヘッド１５３は、そのサポートフィルム１７の貼り付けを行うデバイス部分１５の上へと移動する。サポートフィルム貼付ステーション１５０は、多孔質真空チャックテーブル７上に配置されているデバイス部分１５を撮像する撮像装置１５８を備えており、撮像装置１５８から得られた画像に基づいて、対象となるデバイス部分１５に対して吸着ヘッド１５４の位置の制御が行われる。貼付ヘッド１５３は、押付ローラ１５６を下側にして傾動可能に構成されており、この状態でサポートフィルム１７の一端側をデバイス部分１５の一端側と接触させて、貼付ヘッド１５３をデバイス部分１５の他端側へと移動させることで、サポートフィルム１７は、押付ローラ１５６で押しつけられつつ、デバイス部分１５のフレキシブル膜１１上に徐々に貼られることとなる。デバイス部分１５にサポートフィルム１７が貼られることでフレキシブルデバイス１８が完成する。
【００５９】
多孔質真空チャックテーブル７に吸着している全てのデバイス部分１５に対してサポートフィルム１７が貼られて、これらデバイス部分１５がフレキシブルデバイス１８となった後、第３移動機構１３０が駆動することで、第２移動コンベアユニット１２０は、サポートフィルム貼付ステーション１５０から離れる向きに移動する。第２移動コンベアユニット１２０は、多孔質真空チャックテーブル７を載置した状態で、第４案内レール１０１を超えて、第５案内レール１３１の他端側にある第２位置へと移動する。第２移動コンベアユニット１２０が第２位置にある状態で、フレキシブルデバイス１８を取り出すフレキシブルデバイス工程が実行される。
【００６０】
図１及び図１２等から理解できるように、第５案内レール１３１の他端側には、フレキシブルデバイス回収ステーション１６０が設けられている。また、フレキシブルデバイス製造装置は、第５案内レール１３１或いは第２移動コンベアユニット１２０の移動方向と平行に設けられた第６案内レール１７１に沿って移動可能な第２チャックユニット１７０を備えている。本実施形態では、第２チャックユニット１７０は、吸着チャック１７２と、第２アーム部１７３とを備えている。吸着チャック１７２は、第２アーム部１７３の一端側に昇降自在に設けられており、第２アーム部１７３の他端側は、第６案内レール１７１に摺動自在に取り付けられている。
【００６１】
図１４は、フレキシブルデバイス取出工程におけるフレキシブルデバイス製造装置の模様を示す説明図である。図１、図１４及び図１２等から理解できるように、第２移動コンベアユニット１２０が第５案内レール１３１の他端側にある第２位置へと移動すると、フレキシブルデバイス回収ステーション１６０にて待機していた第２チャックユニット１７０が、第２移動コンベアユニット１２０に向かって移動する。第２チャックユニット１７０の吸着チャック１７２が多孔質真空チャックテーブル７上に到着すると、第２チャックユニット１７０は停止する。
【００６２】
第２チャックユニット１７０が停止すると、第２チャックユニット１７０の吸着チャック１７２が下降し、その吸着面は、多孔質真空チャックテーブル７に吸着されている全てのフレキシブルデバイス１８と接触する。その後、多孔質真空チャックテーブル７とフレキシブルデバイス１８の吸着状態が解消され、吸着チャック１７２に連通する真空ポンプ（図示せず）が駆動して、吸着チャック１７２は、全てのフレキシブルデバイス１８を吸着する。フレキシブルデバイス１８を吸着した吸着チャック１７２が所定の位置まで上昇した後、第２チャックユニット１７０は、フレキシブルデバイス回収ステーション１６０へと移動する。
【００６３】
第２チャックユニット１７０がフレキシブルデバイス回収ステーション１６０に至るとフレキシブルデバイス１８が回収テーブル１６１の上面に近接まで、吸着チャック１７２が下降する。その後、吸着チャック１７２とフレキシブルデバイス１８の吸着状態が解消されて、フレキシブルデバイス１８が回収テーブル１６１上に載置される（図１２の左側部分を参照）。そして、吸着チャック１７２は上昇して、第２チャックユニット１７０は待機状態に戻る。
【００６４】
図１４等に示すように、フレキシブルデバイス製造装置は、第２位置にある状態の第１移動コンベアユニット８の第１コンベア８１と、第２位置にある状態の第２移動コンベアユニット１２０の第２コンベア１２１とを連結する第２中間コンベア１４２を備えている。第２中間コンベア１４２は、多孔質真空チャックテーブル７を支持する２列のローラ列を備えている。フレキシブルデバイス取出工程が完了した後、第１コンベア８１、第２中間コンベア１４２及び第２コンベア１２１が駆動することで、ワークが吸着されていない空状態の多孔質真空チャックテーブル７が第２移動コンベアユニット１２０から第１移動コンベアユニット８へと移動する。
【００６５】
図１４及び図８から理解できるように、第２移動コンベアユニット１２０から多孔質真空チャックテーブル７を受け取ると、第１移動コンベアユニット８は、第２移動機構９が駆動することで、第２位置から第１位置へと戻される。これにて、フレキシブルデバイス製造装置は、図１に示す初期状態に移行して、図示を省略した形成装置で層状構造体１が形成された新たな支持基板１０に対して、上述したような一連の工程が実行される。
【００６６】
上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１      層状構造体
１０    支持基板
１１    フレキシブル膜
１３    接着剤
１４    保護フィルム
１５    デバイス部分
１６    残余部分
１７    サポートフィルム
１８    フレキシブルデバイス
２      保持ユニット
３      ハーフカットステーション
４      搬送ユニット
５      第１移動機構
６      ＬＬＯステーション
７      多孔質真空チャックテーブル
７１    吸着体
８      第１移動コンベアユニット
９      第２移動機構
１００  第１チャックユニット
１１０  支持基板回収ステーション
１２０  第２移動コンベアユニット
１３０  第３移動機構
１４１  第１中間コンベア
１４２  第２中間コンベア
１５０  サポートフィルム貼付ステーション
１６０  フレキシブルデバイス回収ステーション
１７０  第２チャックユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018181815.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018181815.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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