(57)【要約】【課題】フレキシブルデバイスの製造において、レーザビーム照射による剥離を確実に行うことを可能とする。【解決手段】  機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造方法は、透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層１３と、前記樹脂層１３上に形成された前記機能層とを備えた積層体に、第１及び第２レーザビームＬＢ１，ＬＢ２をそれらが前記透明基板側から同一の領域Ｒに対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように照射して、前記透明基板と前記樹脂層１３との間又は前記樹脂層１３と前記機能層との間で層間剥離を生じさせることを含む。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造方法であって、
透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体に、第１及び第２レーザビームをそれらが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように照射して、前記透明基板と前記樹脂層との間又は前記樹脂層と前記機能層との間で層間剥離を生じさせること
を含んだ製造方法。
【請求項２】
同一の領域に対し、前記第１レーザビームを照射した後に、前記第２レーザビームを照射する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１レーザビームとして収束ビームを照射し、前記第２レーザビームとして平行ビームを照射する請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１及び第２レーザビームとして収束ビームを照射する請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記第１方向と前記第２方向とが成す角度を５°乃至９０°の範囲内とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２レーザビームは紫外レーザビームである請求項１乃至５の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記積層体は、前記透明基板と前記樹脂層との間又は前記樹脂層と前記機能層との間に介在した金属層を更に備え、前記層間剥離は、前記金属層と前記樹脂層との間で生じさせる請求項１乃至５の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記第１及び第２レーザビームは赤外レーザビームである請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造装置であって、
透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体を支持する支持体と、
第１及び第２レーザビームを出力する１つ以上のレーザと、
前記第１及び第２レーザビームを、それらが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように前記積層体へと導く１つ以上の光学系と
を具備した製造装置。
【請求項１０】
機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造装置であって、
透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体を支持する支持体と、
第１及び第２レーザビームを出力するレーザと、
前記第１及び第２レーザビームを前記積層体へと導く光学系と、
前記第１及び第２レーザビームが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように前記支持体を回転させる駆動機構と
を具備した製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、フレキシブルデバイスの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置や液晶表示装置には、大面積化及び軽量化などの要求に加え、長期信頼性に優れ、形状の自由度が高いこと、例えば、曲面表示が可能なことが要求されている。そこで、フレキシブル表示装置、即ち、基材として、重くて割れやすく大面積化が困難なガラス基板に代えて、透明プラスチックなどからなるプラスチック基板を使用した表示装置が注目を集めている。
【０００３】
そのような表示装置は、例えば、以下の方法により得られる。先ず、ガラス基板などの支持基板の上に、プラスチック基板を形成する。次いで、プラスチック基板上に、配線や回路素子などを形成する。その後、支持基板側からプラスチック基板へレーザビームを照射して、プラスチック基板を、配線や回路素子などとともに、支持基板から剥離する。なお、支持基板の上に金属層を設けておき、その上にプラスチック基板を形成すると、レーザビーム照射による剥離が容易になる。
【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】
本発明が解決しようとする課題は、フレキシブルデバイスの製造において、レーザビーム照射による剥離を確実に行うことを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造方法であって、透明基板と、前記透明基板上に形成された樹脂層と、前記樹脂層上に形成された前記機能層とを備えた積層体に、第１及び第２レーザビームをそれらが前記透明基板側から同一の領域に対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように照射して、前記透明基板と前記樹脂層との間又は前記樹脂層と前記機能層との間で層間剥離を生じさせることを含んだ製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る製造方法において使用する積層体の一例を概略的に示す断面図。
【図２】図１の積層体への第１レーザビームの照射を概略的に示す断面図。
【図３】図１の積層体への第２レーザビームの照射を概略的に示す断面図。
【図４】図１の積層体に生じさせる層間剥離を概略的に示す断面図。
【図５】表面にパーティクルが付着した積層体への第１レーザビームの照射を概略的に示す断面図。
【図６】図５の第１レーザビームの照射によって生じる層間剥離の一例を概略的に示す断面図。
【図７】図６の積層体への第２レーザビームの照射を概略的に示す断面図。
【図８】図７の第２レーザビームの照射によって生じる層間剥離の一例を概略的に示す断面図。
【図９】同一の領域に対する第１及び第２レーザビームの照射の一例を概略的に示す斜視図。
【図１０】実施形態に係る製造装置を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００９】
ここで説明する方法によって製造するフレキシブルデバイスは、トップエミッション構造及びアクティブマトリクス駆動方式を採用した、カラー画像を表示可能なフレキシブル有機ＥＬ表示装置である。この方法では、先ず、図１に示す第１積層構造１及び第２積層構造２を別々に準備する。
【００１０】
第１積層構造１は、第１透明基板１１と、第１プラスチック基板１３と、回路層１４と、発光素子層１５とを含んでいる。なお、第１積層構造１においては、回路層１４及び発光素子層１５の少なくとも一方が機能層である。
【００１１】
第１透明基板１１は、フレキシブル有機ＥＬ表示装置の製造過程において、最終製品が含む層の一部又は全部を支持する役割を果たす。第１透明基板１１は、最終製品であるフレキシブル有機ＥＬ表示装置には含まれない。
【００１２】
第１透明基板１１は、第１プラスチック基板１３と比較して硬質である。第１透明基板１１は、例えば、ガラス基板であるか、又は、第１プラスチック基板１３と比較して硬質なプラスチック基板である。
【００１３】
第１プラスチック基板１３は、第１透明基板１１上に形成された樹脂層である。第１プラスチック基板１３は、最終製品であるフレキシブル有機ＥＬ表示装置において、フレキシブル基板としての役割を果たす。
【００１４】
第１プラスチック基板１３は、耐熱性高分子などのプラスチックからなる。このプラスチックとしては、例えば、ポリイミド、アラミド、シクロオレフィン、ポリアミドイミド、ポリカーボネイト、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、液晶ポリマー、ポリエーテルスルホン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂を使用することができる。
【００１５】
第１プラスチック基板１３の厚さは、例えば、０．５μｍ乃至１００μｍの範囲内とする。第１プラスチック基板１３が薄いと、有機ＥＬ表示装置の強度が不十分になることがある。第１プラスチック基板１３が厚いと、有機ＥＬ表示装置のフレキシビリティが不十分になることがある。
【００１６】
第１プラスチック基板１３の表面は、例えば、酸化珪素や窒化珪素などの無機化合物からなるバリア層で被覆してもよい。バリア層は、第１プラスチック基板１３から回路層１４への物質移動を妨げる。また、バリア層上には、平坦化膜としての樹脂層を設けてもよい。図１には、バリア層及び平坦化膜として、アンダーコート層１４１を描いている。
【００１７】
回路層１４は、第１プラスチック基板１３上に形成されている。回路層１４は、図示しない有機ＥＬ素子への電力の供給を制御する。
【００１８】
回路層１４は、電源線、走査信号線及び映像信号線などの各種配線と、それら配線を互いから電気的に絶縁する層間絶縁膜と、回路素子、例えば、駆動素子又はスイッチ素子として使用する薄膜トランジスタ及びキャパシタとを含んでいる。図１には、薄膜トランジスタのゲート電極１４２、ゲート絶縁膜１４３、チャネル領域及びソース・ドレイン領域を含んだ半導体層１４４及びエッチングストッパ膜１４５、ソース・ドレイン電極１４６、並びにパッシベーション膜１４７を描いている。
【００１９】
なお、図１には、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを描いているが、薄膜トランジスタはトップゲート型であってもよい。また、回路層１４を形成するのに先立って、アンダーコート層１４１及び第１プラスチック基板１３にコンタクトホールを設けておくと、これらコンタクトホールを介して、上記の配線と外部回路とを電気的に接続することができる。
【００２０】
発光素子層１５は、回路層１４上に形成されている。発光素子層１５は、第１電極１５２と、隔壁１５１と、有機物層１５３と、第２電極１５４と、封止層１５５とを含んでいる。第１電極１５２、有機物層１５３及び第２電極１５４は、有機ＥＬ素子、例えば、白色に発光する有機ＥＬ素子を構成している。
【００２１】
第１電極１５２は、回路層１４上に形成されている。第１電極１５２は、画素に対応して配列している。これら第１電極１５２は、互いから電気的に絶縁されている。各第１電極１５２は、１つ以上の薄膜トランジスタを介して電源線に電気的に接続されている。第１電極１５２は、例えば陽極である。
【００２２】
第１電極１５２は、例えば、金属層を含んだ反射層である。第１電極１５２は、透明導電層であってもよい。この場合、典型的には、第１電極１５２と第１プラスチック基板１３との間に反射層を設置する。
【００２３】
隔壁１５１は、回路層１４上に形成された絶縁層である。隔壁は、第１電極１５２の位置で開口している。
【００２４】
有機物層１５３は、第１電極１５２上に形成されている。有機物層１５３は、発光層を含んでいる。有機物層１５３は、発光層以外の層、例えば、正孔輸送層及び電子輸送層などの電化輸送層、正孔注入層及び電子注入層などの電荷注入層、並びに、正孔ブロック層及び電子ブロック層などの電荷ブロック層を更に含むことができる。
【００２５】
第２電極１５４は、第１電極１５２及び隔壁１５１上に形成されている。第２電極１５４は、典型的には、連続膜であって、共通電極としての役割を果たす。
【００２６】
第２電極１５４は、例えば陰極である。第２電極１５４は、可視光透過性を有している。有機物層において生じさせた光は、第２電極１５４に透過させて、表示に利用する。
【００２７】
封止層１５５は、第２電極１５４上に形成されている。封止層１５５は、有機ＥＬ素子への水分等の進入を防止する役割を担っている。封止層１５５の材料としては、例えば、窒化珪素、酸化珪素又はパリレンを使用することができる。
【００２８】
封止層１５５上には、樹脂フィルム上にバリア膜を設けてなるバリアフィルムを、接着剤を介して貼り付けてもよい。バリアフィルムを使用すると、封止能が向上するのに加え、剥離の際に有機ＥＬ素子などがダメージを受けるのを抑制することができる。
【００２９】
第２積層構造２は、第２透明基板２１と、第２プラスチック基板２３と、平坦化層２５と、カラーフィルタ層２４と、バリア層２６とを含んでいる。
【００３０】
第２透明基板２１は、第２プラスチック基板２３と比較して硬質である。第２透明基板２１は、例えば、ガラス基板であるか、又は、第２プラスチック基板２３と比較して硬質なプラスチック基板である。
【００３１】
第２プラスチック基板２３は、第２透明基板２１上に形成された樹脂層である。第２プラスチック基板２３は、最終製品であるフレキシブル有機ＥＬ表示装置において、フレキシブル基板としての役割を果たす。
【００３２】
第２プラスチック基板２３の材料としては、例えば、第１プラスチック基板１３について上述したのと同様の材料を使用することができる。
【００３３】
第２プラスチック基板２３の厚さは、例えば、第１プラスチック基板１３について上述したのと同様の範囲内とする。第２プラスチック基板２３が薄いと、有機ＥＬ表示装置の強度が不十分になることがある。第２プラスチック基板２３が厚いと、有機ＥＬ表示装置のフレキシビリティが不十分になることがある。
【００３４】
平坦化層２５は、第２プラスチック基板２３上に形成されている。平坦化層２５は、例えば、透明樹脂からなる。平坦化層２５は、カラーフィルタ層２４に平坦な下地を提供する。
【００３５】
カラーフィルタ層２４は、平坦化層２５上に形成されている。カラーフィルタ層２４は、青色着色層２４Ｂと、緑色着色層２４Ｇと、赤色着色層２４Ｒと、ブラックマトリクス２４ＢＭとを含んでいる。ブラックマトリクス２４ＢＭは、隔壁１５１の開口部に対応した位置で開口している。青色着色層２４Ｂ、緑色着色層２４Ｇ、及び赤色着色層２４Ｒは、隔壁１５１の開口部と向き合うように配置されている。
【００３６】
バリア層２６は、カラーフィルタ層２４上に形成されている。バリア層２６は、例えば、酸化珪素や窒化珪素などの無機化合物からなる。
【００３７】
上述した第１積層構造１及び第２積層構造２を準備した後、これらを貼り合せる。具体的には、先ず、第１積層構造１の封止層１５５又は第２積層構造２のバリア層２６の少なくとも一方の上に、接着剤３１を塗布する。次いで、第１積層構造１及び第２積層構造２を、封止層１５５とバリア層２６とが接着剤３１を間に挟んで向き合うように配置する。そして、この状態で位置合わせを行い、それらを貼り合せる。
【００３８】
なお、ここでは、一例として、接着剤３１として、粘着性を有している光硬化性又は熱硬化性樹脂を使用することとする。また、光硬化性又は熱硬化性樹脂の硬化は、後述する層間剥離を終えた後に行うこととする。
【００３９】
以上のようにして、第１積層構造１と、第２積層構造２と、それらの間に介在した接着剤３１とを含んだ第３積層構造３を得る。
【００４０】
次に、図２に示すように、第３積層構造３に、第１レーザビームＬＢ１を第１透明基板１１側から照射する。続いて、図３に示すように、第３積層構造３に、第２レーザビームＬＢ２を第１透明基板１１側から照射する。
【００４１】
具体的には、第１レーザビームＬＢ１を、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との界面近傍に収束させ（ビームウエストを上記界面近傍に位置させ）たまま、第１プラスチック基板１３の全面に亘って走査させる。続いて、第２レーザビームＬＢ２を、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との界面近傍に収束させ（ビームウエストを上記界面近傍に位置させ）たまま、第１プラスチック基板１３の全面に亘って走査させる。第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２は、それらが第１透明基板１１側から同一の領域に対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように照射する。
【００４２】
これにより、図４に示すように、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との間で層間剥離を生じさせる。以上のようにして、第３積層構造３から第１透明基板１１を分離して成る積層構造３’を得る。
【００４３】
なお、第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２としては、例えば、赤外レーザビーム、ＸｅＣｌエキシマレーザビーム、又はＹＡＧ：ＴＨＧレーザビームを使用することができる。
【００４４】
ここで、レーザビームの照射によって上記の層間剥離が生じる理由を説明する。なお、ここでは、一例として、第１透明基板１１はガラスからなり、第１プラスチック基板１３はポリイミド樹脂からなるとする。
【００４５】
ポリイミド樹脂は、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド、ポリシロキサンイミド等に代表されるように、その構造中にイミド基を有する耐熱性高分子である。ポリイミド樹脂は、ジアミンと酸無水物とを溶媒の存在下で反応させて、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸の樹脂溶液を得た後、ポリアミド酸をイミド化することによって得ることができる。
【００４６】
このポリアミド酸溶液が含んでいる溶媒や水に関する第１透明基板１１及びアンダーコート層１４１の透湿度は、第１プラスチック基板１３と第１透明基板１１との密着性及び第１プラスチック基板１３とアンダーコート層１４１との密着性に、換言すれば、剥離性に影響を及ぼす。即ち、ポリアミド酸溶液が含んでいる有機溶剤やポリアミド酸のイミド化に伴って生じる水の一部は、第１プラスチック基板１３中に残留する。第１プラスチック基板１３に隣接した層の透湿性が低い場合、第１プラスチック基板１３中に残留している有機溶剤や水が、隣接層との界面近傍に集中し、第１プラスチック基板１３と隣接層との密着性を低下させる。
【００４７】
第１透明基板１１及びアンダーコート層１４１は、透湿性が低い。そのため、第３積層構造３において、第１プラスチック基板１３と第１透明基板１１との密着性及び第１プラスチック基板１３とアンダーコート層１４１との密着性は、何れも低い。
【００４８】
但し、ここでは、第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２は、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との界面近傍に収束させる（ビームウエストを上記界面近傍に位置させる）。それ故、第１プラスチック基板１３と第１透明基板１１との界面は、第１プラスチック基板１３とアンダーコート層１４１との界面と比較して高い温度に加熱され、第１プラスチック基板１３が含んでいる有機溶剤や水は、第１プラスチック基板１３と第１透明基板１１との界面近傍において主に気化する。その結果、層間剥離は、第１プラスチック基板１３とアンダーコート層１４１との界間では生じずに、第１プラスチック基板１３と第１透明基板１１との間で生じる。
【００４９】
次に、図２乃至図４を参照しながら説明したのと同様の方法により、第２透明基板２１と第２プラスチック基板２３との間で層間剥離を生じさせる。即ち、積層構造３’に、第１レーザビームＬＢ１を第２透明基板２１側から照射する。続いて、この積層構造３’に、第２レーザビームＬＢ２を第２透明基板２１側から照射する。
【００５０】
具体的には、第１レーザビームＬＢ１を、第２透明基板２１と第２プラスチック基板２３との界面近傍に収束させ（ビームウエストを上記界面近傍に位置させ）たまま、第２プラスチック基板２３の全面に亘って走査させる。続いて、第２レーザビームＬＢ２を、第２透明基板２１と第２プラスチック基板２３との界面近傍に収束させ（ビームウエストを上記界面近傍に位置させ）たまま、第２プラスチック基板１３の全面に亘って走査させる。第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２は、それらが第２透明基板１２側から同一の領域に対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように照射する。
【００５１】
以上のようにして、積層構造３’から第２透明基板２１を分離して成る積層構造３”を得る。
【００５２】
その後、光硬化性又は熱硬化性樹脂を硬化させる。光硬化性又は熱硬化性樹脂を硬化してなる接着剤層３１は、高いバリア性を示す。
【００５３】
なお、光硬化性又は熱硬化性樹脂の硬化をこの段階で行うのは、層間剥離を生じさせる際に、有機ＥＬ素子へ応力が集中するのを避けるためである。有機ＥＬ素子は、層間の密着性が低く、応力が集中するとその膜剥がれが発生する。膜剥がれを生じた有機ＥＬ素子は、発光しないため、滅点となる。光硬化性又は熱硬化性樹脂の硬化をこの段階で行えば、滅点が生じる可能性を低く抑えることができる。
【００５４】
その後、必要に応じて、第１プラスチック基板１３に樹脂フィルムを貼り付ける。これにより、この樹脂フィルムとバリアフィルムとで有機ＥＬ素子等を挟み、曲げに強い構造とする。以上のようにして、フレキシブル有機ＥＬ表示装置を得る。
【００５５】
この方法によると、層間剥離を確実に生じさせることができる。これについて、図５乃至図８を参照しながら説明する。なお、ここでは、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との間で生じさせる層間剥離について説明する。また、ここでは、第１レーザビームＬＢ１は第１透明基板１１の主面に対して垂直に照射し、第２レーザビームＬＢ２は第１透明基板１１の主面に対して斜めに照射することとする。更に、ここでは、説明を簡略化するために、第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２は平行ビームであるとする。
【００５６】
図５に示すように、第１透明基板１１の表面には、塵などのパーティクルＰが付着していることがある。一部のパーティクルＰは、第１レーザビームＬＢ１を遮り、図６に示すように剥離残りを生じさせる。
【００５７】
第２レーザビームＬＢ２は、第１レーザビームＬＢ１とは異なる方向で入射する。それ故、第２レーザビームＬＢ２は、図６に示すように、パーティクルＰによって遮られることなしに、剥離残りへ到達する。その結果、剥離残りが除去される。  
従って、上記の方法によると、層間剥離を確実に生じさせることができる。
【００５８】
図９に示すように、同一の領域Ｒに照射する第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２は、光路が互いに異なっている。これら第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２の積層構造３又は３’に入射する直前における光路の方向を、それぞれ、第１及び第２方向とした場合、第１及び第２方向が成す角度θは、例えば、０°より大きく且つ１８０°未満とし、好ましくは５°乃至９０°の範囲内とする。角度θは、パーティクルのサイズや、層の厚み及び屈折率などが影響するが、パーティクルによって遮られたために第１レーザビームＬＢ１が到達しなかった領域に、第２レーザビームＬＢ２が照射されればよい。角度θを過剰に小さくすると、第２レーザビームＬＢ２の照射によって除去できない剥離残りが増加する。角度θを過剰に大きくすると、第１レーザビームＬＢ１又は第２レーザビームＬＢ２の入射角が大きくなり、高出力のレーザが必要になる。
【００５９】
第１方向は、積層構造３又は３’の入射面に対して、傾いていてもよく、垂直であってもよい。典型的には、第１方向は、積層構造３又は３’の入射面に対して、ほぼ垂直とする。
【００６０】
第２方向も、積層構造３又は３’の入射面に対して、傾いていてもよく、垂直であってもよい。但し、第２方向は、積層構造３又は３’の入射面に対して、傾いていることが好ましい。これについて、以下に説明する。なお、ここでは、一例として、第１透明基板１１はガラスからなり、第１プラスチック基板１３はポリイミドからなり、第２レーザビームＬＢ２の照射は空気中で行うこととする。
【００６１】
例えば、図５に示すように、第３積層構造３に第１透明基板１１側から第１レーザビームＬＢ１を照射すると、図７に示すように、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との間では、部分的に層間剥離を生じる。層間剥離を生じた部分では、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との間に空気層が介在する。
【００６２】
第１透明基板１１及び第１プラスチック基板１３は、空気層と比較して屈折率が大きい。具体的には、空気の屈折率が１．０であるのに対し、ガラスの屈折率は約１．５であり、ポリイミドの屈折率は約１．７である。
【００６３】
そのため、第１透明基板１１と空気層との界面は、高い反射率を示す。そして、第２レーザビームＬＢ２の入射角が大きい場合には、第１透明基板１１と空気層との界面は第２レーザビームＬＢ２を全反射する。例えば、第１透明基板１１の屈折率が１．５である場合は、上記界面への第２レーザビームＬＢ２の入射角が４１．８°以上である場合に全反射を生じる。また、第１透明基板１１の表面にポリイミドが残留し、第１透明基板１１と空気層との間に屈折率が１．７のポリイミド層が存在している場合には、ポリイミド層と空気層との界面への第２レーザビームＬＢ２の入射角が３６°以上である場合に全反射を生じる。
【００６４】
従って、第２方向を入射面に対して傾けると、第２レーザビームＬＢ２の照射に伴って、機能層が含んでいる要素、例えば、有機ＥＬ素子や回路素子がダメージを受けるのを抑制することができる。
【００６５】
なお、第１プラスチック基板１３は、第１透明基板１１と比較して屈折率が大きい。そのため、剥離残りを生じた領域では、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との界面に入射する第２レーザビームＬＢ２の屈折角は、その界面に入射する第２レーザビームＬＢ２の入射角よりも小さい。従って、剥離残りを生じた領域では、第２レーザビームＬＢ２を斜めに入射させているにも拘わらず、層間剥離を効率的に生じさせることができる。
【００６６】
第１レーザビームＬＢ１の照射と第２レーザビームＬＢ２の照射とは、同時に行ってもよい。但し、先の説明から明らかなように、第１レーザビームＬＢ１の照射を行った後に、第２レーザビームＬＢ２の照射を行うことが好ましい。
【００６７】
上述した層間剥離は、金属層を設けることによって、より効率的に生じさせることが可能になる。金属層は、第１プラスチック基板１３や第２プラスチック基板２３と比較して、レーザビームを高い効率で吸収する。そのため、例えば、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との間に金属層を設け、第３積層構造３に第１透明基板１１側から第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２を照射すると、比較的低いエネルギーのレーザビーム、例えば赤外レーザビームであっても、金属層と第１プラスチック基板１３との間で層間剥離を容易に生じさせることができる。
【００６８】
なお、ＸｅＣｌエキシマレーザビームの中心波長は３０８ｎｍであり、ＹＡＧ：ＴＨＧレーザビームの中心波長は３５５ｎｍである。即ち、これらレーザビームの中心波長は、ポリイミドが高い吸収率を示す波長域にある。しかしながら、ＸｅＣｌエキシマレーザやＹＡＧ：ＴＨＧレーザは、装置コスト及びランニングコストが高い。これに対し、赤外レーザ、例えば赤外ファイバレーザは、ＸｅＣｌエキシマレーザやＹＡＧ：ＴＨＧレーザと比較して、装置コスト及びランニングコストが低い。従って、金属層を設けると、レーザの装置コスト及びランニングコストを低減することが可能となる。
【００６９】
金属層を利用する場合、金属層に対して光源側に樹脂層を更に設けてもよい。例えば、第１透明基板１１と第１プラスチック基板１３との間に樹脂層及び金属層をこの順に設けた場合、第３積層構造３に第１透明基板１１側から第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２を照射すると、樹脂層と金属層との間で層間剥離を生じさせることができる。
【００７０】
上記の金属層を利用しない場合、先の説明から明らかなように、第１レーザビームＬＢ１は収束ビームであることが好ましい。他方、第２レーザビームＬＢ２は、収束ビームであってもよく、平行ビームであってもよい。第２レーザビームＬＢ２として平行ビームを利用した場合、収束ビームを用いた場合よりもレーザビームは回折理論に近い光路を進むため、予期せぬ集光や散乱を防ぐことができる。なお、上記の金属層を利用する場合、第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２は、収束ビームであってもよく、平行ビームであってもよい。
【００７１】
次に、図１０を参照しながら、上記の方法に利用可能な製造装置について説明する。なお、図１０において、Ｘ方向及びＹ方向は、第３積層構造３の主面に対して平行であり且つ互いに垂直な方向である。また、Ｚ方向は、第３積層構造３の主面に対して垂直な方向である。
【００７２】
図１０に示す製造装置は、機能層を含んだフレキシブルデバイスの製造装置である。この製造装置は、支持体５１と、レーザ５２ａ及び５２ｂと、光学系５３ａ及び５３ｂとを含んでいる。
【００７３】
支持体５１は、層間剥離を生じさせるべき積層構造、ここでは、第３積層構造３を支持する。レーザ５２ａ及び５２ｂは、それぞれ、第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２を出力する。光学系５３ａ及び５３ｂは、それぞれ、レーザ５２ａが出力した第１レーザビームＬＢ１とレーザ５２ｂが出力した第２レーザビームＬＢ２とを、第３積層構造３へと導く。具体的には、第１光学系５３ａは、レーザ５２ａが出力した第１レーザビームＬＢ１を、第３積層構造３の全面を走査するように案内する。他方、第２光学系５３ｂは、レーザ５２ｂが出力した第２レーザビームＬＢ２を、第３積層構造３の全面を走査するように案内する。第１光学系５３ａ及び第２光学系５３ｂは、同一の領域に対して、第１レーザビームＬＢ１と第２レーザビームＬＢ２とが異なる方向で入射するように構成されている。
【００７４】
レーザ５２ｂ及び光学系５３ｂは省略してもよい。この場合、例えば、レーザ５２ａに第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２を出力させ、光学系４３ａに、第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２を同一領域に対して異なる方向で入射させ得る構成を採用する。或いは、この製造装置に、支持体５１をＺ方向と交差する軸の周りで回転させる駆動機構を設ける。或いは、光学系４３ａに、第１レーザビームＬＢ１及び第２レーザビームＬＢ２を第３積層構造３の主面に対して斜めに入射させる構成を採用し、この製造装置に、支持体５１をＺ方向に平行な軸の周りで回転させる駆動機構を設ける。
【００７５】
上記の通り、実施形態によると、第１レーザビームＬＢ１と第２レーザビームＬＢ２とを、それらが同一の領域に対して互いに異なる第１及び第２方向でそれぞれ入射するように照射する。これにより、パーティクルＰに起因した剥離残りを除去できる。即ち、実施形態によると、フレキシブルデバイスの製造において、レーザビーム照射による剥離を確実に行うことが可能となる。
【００７６】
なお、ここでは、フレキシブルデバイスとして有機ＥＬ表示装置を例示したが、フレキシブルデバイスは、有機ＥＬ表示装置以外の表示装置、例えば液晶表示装置であってもよい。また、フレキシブルデバイスは、表示装置以外のデバイス、例えば、発光装置、太陽電池、センサであってもよい。
【００７７】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…第１積層構造、２…第２積層構造、３…第３積層構造、３’…積層構造、３”…積層構造、１１…第１透明基板、１３…第１プラスチック基板、１４…回路層、１５…発光素子層、２１…第２透明基板、２３…第２プラスチック基板、２４…カラーフィルタ層、２４Ｂ…青色着色層、２４ＢＭ…ブラックマトリクス、２４Ｇ…緑色着色層、２４Ｒ…赤色着色層、２５…平坦化層、２６…バリア層、３１…接着剤、５１…支持体、５２ａ…レーザ、５２ｂ…レーザ、５３ａ…光学系、５３ｂ…光学系、１４１…アンダーコート層、１４２…ゲート電極、１４３…ゲート絶縁膜、１４４…半導体層、１４５…エッチングストッパ膜、１４６…ソース・ドレイン電極、１４７…パッシベーション膜、１５１…隔壁、１５２…第１電極、１５３…有機物層、１５４…第２電極、１５５…封止層、ＬＢ１…第１レーザビーム、ＬＢ２…第２レーザビーム、Ｐ…パーティクル、Ｒ…領域。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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