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図面 (20)

課題

剥離工程における歩留まりを向上する。

解決手段

凸面を有する構造体と、凸面に対向する支持面を備えるステージと、を有し、構造体は、凸面と支持面の間の加工部材の、第1の部材を保持することができ、ステージは、加工部材の第2の部材を保持することができ、凸面の曲率半径は、支持面の曲率半径より小さく、凸面の線速度は、ステージに対する構造体の回転中心の移動速度以上であり、第1の部材を凸面に巻き取りながら第2の部材から分離する、剥離装置

概要

背景

近年、可撓性を有する基板(以下、可撓性基板とも記す)上に半導体素子表示素子発光素子などの機能素子が設けられたフレキシブルデバイスの開発が進められている。フレキシブルデバイスの代表的な例としては、照明装置画像表示装置の他、トランジスタなどの半導体素子を有する種々の半導体回路などが挙げられる。

可撓性基板を用いた装置の作製方法としては、ガラス基板石英基板などの作製基板上に薄膜トランジスタ有機エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence、以下ELとも記す)素子などの機能素子を作製したのち、可撓性基板に該機能素子を転置する技術が開発されている。この方法では、作製基板から機能素子を含む被剥離層剥離する工程(剥離工程とも記す)が必要である。

例えば、特許文献1に開示されているレーザアブレーションを用いた剥離技術では、まず、基板上に非晶質シリコンなどからなる分離層を設け、分離層上に薄膜素子からなる被剥離層を設け、被剥離層を接着層により転写体に接着させる。そして、レーザ光照射により分離層をアブレーションさせることで、分離層に剥離を生じさせている。

また、特許文献2には人の手などの物理的な力で剥離を行う技術が記載されている。特許文献2では、基板と酸化物層との間に金属層を形成し、酸化物層と金属層との界面の結合が弱いことを利用して、酸化物層と金属層との界面で剥離を生じさせることで、被剥離層と基板とを分離している。

概要

剥離工程における歩留まりを向上する。凸面を有する構造体と、凸面に対向する支持面を備えるステージと、を有し、構造体は、凸面と支持面の間の加工部材の、第1の部材を保持することができ、ステージは、加工部材の第2の部材を保持することができ、凸面の曲率半径は、支持面の曲率半径より小さく、凸面の線速度は、ステージに対する構造体の回転中心の移動速度以上であり、第1の部材を凸面に巻き取りながら第2の部材から分離する、剥離装置

目的

本発明の一態様は、新規な剥離装置、又は積層体作製装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

加工部材の第1の部材を保持することができる構造体と、前記加工部材の第2の部材を保持することができるステージと、を有し、前記第1の部材を巻き取りながら、前記構造体と前記ステージの間の前記加工部材を、前記第1の部材及び前記第2の部材に分離する、剥離装置

請求項2

凸面を有する構造体と、前記凸面に対向する支持面を備えるステージと、を有し、前記構造体は、前記凸面と前記支持面の間の加工部材の、第1の部材を保持することができ、前記ステージは、前記加工部材の第2の部材を保持することができ、前記凸面の曲率半径は、前記支持面の曲率半径より小さく、前記凸面の線速度は、前記ステージに対する前記構造体の回転中心の移動速度以上であり、前記第1の部材を前記凸面に巻き取りながら前記第2の部材から分離する、剥離装置。

請求項3

請求項2において、前記凸面の曲率半径は、0.5mm以上1000mm以下である、剥離装置。

請求項4

請求項2又は3において、前記凸面の少なくとも一部は、粘着性を有する、剥離装置。

請求項5

請求項2又は3において、前記凸面の少なくとも一部は、前記第1の部材に対する密着性を有する、剥離装置。

請求項6

請求項2乃至5のいずれか一項において、前記構造体が半回転するまでに、前記凸面は前記第1の部材をすべて巻き取る、剥離装置。

請求項7

請求項1乃至6のいずれか一項において、前記ステージが移動することで、前記ステージに対する前記構造体の回転中心の位置が変化する、剥離装置。

請求項8

請求項1乃至7のいずれか一項において、前記構造体が移動することで、前記ステージに対する前記構造体の回転中心の位置が変化する、剥離装置。

請求項9

請求項1乃至8のいずれか一項において、前記加工部材に張力を加えながら、前記第1の部材及び前記第2の部材を分離する、剥離装置。

請求項10

請求項1乃至9のいずれか一項において、前記第1の部材と前記第2の部材の分離面液体を供給することができる液体供給機構を有する、剥離装置。

技術分野

0001

本発明の一態様は、剥離装置、及び積層体作製装置に関する。また、本発明の一態様は、剥離方法、及び積層体の作製方法に関する。

0002

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様は、物、方法、又は製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は組成物コンポジションオブマター)に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置表示装置発光装置蓄電装置記憶装置電子機器照明装置入力装置(例えば、タッチセンサなど)、出力装置入出力装置(例えば、タッチパネルなど)、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法を一例として挙げることができる。

背景技術

0003

近年、可撓性を有する基板(以下、可撓性基板とも記す)上に半導体素子表示素子発光素子などの機能素子が設けられたフレキシブルデバイスの開発が進められている。フレキシブルデバイスの代表的な例としては、照明装置、画像表示装置の他、トランジスタなどの半導体素子を有する種々の半導体回路などが挙げられる。

0004

可撓性基板を用いた装置の作製方法としては、ガラス基板石英基板などの作製基板上に薄膜トランジスタ有機エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence、以下ELとも記す)素子などの機能素子を作製したのち、可撓性基板に該機能素子を転置する技術が開発されている。この方法では、作製基板から機能素子を含む被剥離層剥離する工程(剥離工程とも記す)が必要である。

0005

例えば、特許文献1に開示されているレーザアブレーションを用いた剥離技術では、まず、基板上に非晶質シリコンなどからなる分離層を設け、分離層上に薄膜素子からなる被剥離層を設け、被剥離層を接着層により転写体に接着させる。そして、レーザ光照射により分離層をアブレーションさせることで、分離層に剥離を生じさせている。

0006

また、特許文献2には人の手などの物理的な力で剥離を行う技術が記載されている。特許文献2では、基板と酸化物層との間に金属層を形成し、酸化物層と金属層との界面の結合が弱いことを利用して、酸化物層と金属層との界面で剥離を生じさせることで、被剥離層と基板とを分離している。

先行技術

0007

特開平10−125931号公報
特開2003−174153号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明の一態様は、剥離工程における歩留まりを向上することを目的の一とする。

0009

また、本発明の一態様は、半導体装置、発光装置、表示装置、電子機器、又は照明装置等の装置の作製工程における歩留まりを向上することを目的の一とする。特に、軽量である、薄型である、もしくは可撓性を有する半導体装置、発光装置、表示装置、電子機器、又は照明装置の作製工程における歩留まりを向上することを目的の一とする。

0010

また、本発明の一態様は、新規な剥離装置、又は積層体の作製装置を提供することを目的の一とする。

0011

また、本発明の一態様は、信頼性の高い発光装置などを提供することを目的の一とする。

0012

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

課題を解決するための手段

0013

本発明の一態様は、加工部材の第1の部材を保持することができる構造体と、加工部材の第2の部材を保持することができるステージと、を有し、第1の部材を巻き取りながら、構造体とステージの間の加工部材を、第1の部材及び第2の部材に分離する、剥離装置である。

0014

本発明の一態様は、凸面を有する構造体と、凸面に対向する支持面を備えるステージと、を有し、構造体は、凸面と支持面の間の加工部材の、第1の部材を保持することができ、ステージは、加工部材の第2の部材を保持することができ、凸面の曲率半径は、支持面の曲率半径より小さく、凸面の線速度は、ステージに対する構造体の回転中心の移動速度以上であり、第1の部材を凸面に巻き取りながら第2の部材から分離する、剥離装置である。

0015

上記剥離装置において、凸面の曲率半径は、0.5mm以上1000mm以下であることが好ましい。

0016

上記剥離装置において、凸面の少なくとも一部は、粘着性を有していてもよい。また、凸面の少なくとも一部は、第1の部材に対する密着性を有していてもよい。

0017

上記剥離装置において、ステージ又は構造体の少なくとも一方が移動することで、ステージに対する構造体の回転中心の位置が変化することができればよい。

0018

上記剥離装置において、加工部材に張力を加えながら、第1の部材及び第2の部材を分離してもよい。

0019

上記剥離装置において、第1の部材と第2の部材の分離面液体を供給することができる液体供給機構を有していてもよい。

0020

上記剥離装置において、構造体が半回転するまでに、凸面は第1の部材をすべて巻き取ってもよい。

発明の効果

0021

本発明の一態様により、剥離工程における歩留まりを向上することができる。

0022

また、本発明の一態様により、半導体装置、発光装置、表示装置、電子機器、又は照明装置等の装置の作製工程における歩留まりを向上するができる。特に、軽量である、薄型である、もしくは可撓性を有する半導体装置、発光装置、表示装置、電子機器、又は照明装置の作製工程における歩留まりを向上することができる。

0023

また、本発明の一態様により、新規な剥離装置、又は積層体の作製装置を提供することができる。

0024

また、本発明の一態様により、信頼性の高い発光装置などを提供することができる。

0025

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

図面の簡単な説明

0026

剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図、及び剥離層の平面形状を説明する図。
積層体の作製装置を説明する図。
積層体の作製工程を説明する図。
積層体の作製装置を説明する図。
積層体の作製工程を説明する図。
積層体の作製工程を説明する図。
積層体の作製装置を説明する図。
積層体の作製工程を説明する図。
発光装置の一例を示す図。
発光装置の一例を示す図。
発光装置の一例を示す図。
発光装置の作製方法の一例を示す図。
発光装置の作製方法の一例を示す図。
タッチパネルの一例を示す図。
タッチパネルの一例を示す図。
タッチパネルの一例を示す図。
タッチパネルの一例を示す図。
電子機器及び照明装置の一例を示す図。
電子機器の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す図。
剥離装置の一例を示す写真
剥離装置の一例を示す写真。
貼り合わせ装置の一例を示す写真。
支持体供給装置巻出し機構の一例を示す写真。

実施例

0027

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

0028

なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。

0029

また、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。

0030

作製基板上に被剥離層を形成した後、被剥離層を作製基板から剥離して別の基板に転置することができる。この方法によれば、例えば、耐熱性の高い作製基板上で形成した被剥離層を、耐熱性の低い基板に転置することができ、被剥離層の作製温度が、耐熱性の低い基板によって制限されない。作製基板に比べて軽い、薄い、又は可撓性が高い基板等に被剥離層を転置することで、半導体装置、発光装置、表示装置等の各種装置の軽量化、薄型化、フレキシブル化を実現できる。

0031

また、各種装置を用いた、テレビジョン装置コンピュータ用などのモニタデジタルカメラデジタルビデオカメラデジタルフォトフレーム携帯電話機携帯型ゲーム機携帯情報端末音響再生装置などの電子機器の軽量化、薄型化、フレキシブル化も実現できる。

0032

本発明の一態様を適用して作製できる装置は、機能素子を有する。機能素子としては、例えば、トランジスタ等の半導体素子や、発光ダイオード無機EL素子有機EL素子等の発光素子、液晶素子等の表示素子が挙げられる。例えば、トランジスタを封入した半導体装置、発光素子を封入した発光装置(ここでは、トランジスタ及び発光素子を封入した表示装置を含む)等も本発明を適用して作製できる装置の一例である。

0033

例えば、水分などにより劣化しやすい有機EL素子を保護するために、防湿性の高い保護膜をガラス基板上に高温で形成し、可撓性を有する有機樹脂基板に転置することができる。有機樹脂基板に転置された保護膜上に有機EL素子を形成することで、該有機樹脂基板の耐熱性や防湿性が低くても、信頼性の高いフレキシブルな発光装置を作製できる。

0034

また、別の例としては、防湿性の高い保護膜をガラス基板上に高温で形成し、保護膜上に有機EL素子を形成した後、保護膜及び有機EL素子をガラス基板から剥離し、可撓性を有する有機樹脂基板に転置することができる。有機樹脂基板に保護膜及び有機EL素子を転置することで、該有機樹脂基板の耐熱性や防湿性が低くても、信頼性の高いフレキシブルな発光装置を作製できる。

0035

本発明の一態様は、このような剥離及び転置を用いた作製装置に関する。本発明の一態様は、半導体装置、発光装置、又は表示装置等の各種装置の作製装置、又は当該各種装置の一部である積層体の作製装置に関する。

0036

本発明の一態様の積層体の作製装置は、加工部材の供給ユニットと、加工部材を表層と残部とに分離する分離ユニットと、支持体を残部に貼り合わせる貼り合わせユニットと、支持体を供給する支持体供給ユニットと、接着層で貼り合わされた残部及び支持体を備える積層体を積み出す積み出しユニットと、を含む。

0037

これにより、加工部材の一方の表層を剥離して、該表層が剥離された加工部材の残部に支持体を貼り合わせることができる。本発明の一態様では、表層が剥離された加工部材の残部及び支持体を備える積層体を作製できる、新規な積層体の作製装置を提供できる。

0038

実施の形態1では、本発明の一態様の剥離装置について説明する。実施の形態2、3では、該剥離装置を有する本発明の一態様の積層体の作製装置について説明する。実施の形態4では、本発明の一態様の積層体の作製装置に適用可能な加工部材について説明する。実施の形態5〜7では、本発明の一態様の積層体の作製装置で作製できる積層体、及び該積層体を含む装置や電子機器、照明装置の一例について説明する。

0039

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の剥離装置について図1図8を用いて説明する。

0040

本発明の一態様は、加工部材の第1の部材を保持することができる構造体と、加工部材の第2の部材を保持することができるステージと、を有し、第1の部材を巻き取りながら、構造体とステージの間の加工部材を、第1の部材及び第2の部材に分離する、剥離装置である。

0041

本発明の一態様の剥離装置を用いることで、加工部材を歩留まりよく第1の部材及び第2の部材に分離することができる。本発明の一態様の剥離装置は、複雑な構成を有さず、幅広い大きさの加工部材の剥離に対応できる。

0042

以下では、剥離装置の構成と動作、及び剥離装置を用いた剥離方法について例示する。

0043

<構成例1>
図1図3を用いて、加工部材203から第1の部材203aを剥離することで、第1の部材203a及び第2の部材203bを分離する例を示す。

0044

まず、剥離を行う直前の剥離装置の斜視図を図1(A)に示し、正面図を図1(B)に示し、側面図を図1(D)に示す。

0045

図1(A)〜(D)に示す剥離装置は、構造体201及びステージ205を有する。構造体201は、凸面を有する。ステージ205は、該凸面に対向する支持面を有する。

0046

図1(A)〜(D)では、剥離装置の該凸面と該支持面の間に加工部材203が配置されている。

0047

図1(C)に、図1(A)、(B)、(D)とは、構造体201に対する加工部材203の配置が異なる場合の上面図を示す。図1(A)では、加工部材203の辺部から剥離を始める場合を示すが、図1(C)に示すように、加工部材203の角部から剥離を始めてもよい。加工部材203の辺部から剥離を始める場合は、短辺から剥離を開始し、長辺方向に剥離を行うことが好ましい。これにより、構造体の回転速度などの条件の制御が容易となり、剥離の歩留まりを高めることができる。

0048

加工部材203は、シート状であり、シート状の第1の部材203a及びシート状の第2の部材203bからなる。第1の部材203a及び第2の部材203bは、それぞれ、単層であっても積層であってもよい。加工部材203は、剥離の起点が形成されていることが好ましい。これにより、第1の部材203a及び第2の部材203bの界面で剥離をすることが容易となる。

0049

剥離装置が搬送機構を有する場合は、該搬送機構によって、ステージ205上に加工部材203が配置されてもよい。

0050

図1(D)の二点鎖線で囲った箇所の拡大図に示すように、構造体201の凸面を、加工部材203に形成された点状又は線状(実線破線、枠状を含む)の剥離の起点202と重ねる。その後、構造体201が回転することで、加工部材203に第1の部材203aを引き剥がす力がかかり、剥離の起点202の近傍から第1の部材203aが剥がれる。そして、加工部材203は、第1の部材203aと第2の部材203bに分離される。

0051

なお、剥離の起点202としては、図10(B)、図12(B)に示す剥離の起点13sや、図13(A)に示す剥離の起点91sなどが挙げられる。また、加工部材203としては、実施の形態4に示す構成(図15(A)、(B))や、図12(E)に示す積層体91などが挙げられる。第1の部材203aとしては、第1の残部80a(図10(A)等)、第1の残部90a(図12(A)等)、第2の残部91a(図13(A)等)などが挙げられる。また、第2の部材203bとしては、一方の表層80b(図10(A)等)、一方の表層90b(図12(A)等)などが挙げられる。ただし、本発明の一態様はこれらに限られない。

0052

構造体201は凸面(凸曲面、凸状の曲面ともいえる)を有していればよく、例えば、円筒状(円柱状、直円柱状、楕円柱状放物柱状、なども含む)、球状等の構造物であればよい。例えば、ドラムローラ等のローラを用いることができる。構造体201の形状の一例として、底面が曲線で構成される柱体(底面が正円である円柱や、底面が楕円である楕円柱など)や、底面が直線及び曲線で構成される柱体(底面が半円、半楕円である柱体など)が挙げられる。構造体201の形状がこれらの柱体のいずれかであるとき、凸面は、該柱体の曲面の部分にあたる。

0053

構造体の材質としては、金属、合金有機樹脂ゴム等が挙げられる。構造体は内部に空間や空洞を有してもよい。ゴムとしては、天然ゴムウレタンゴムニトリルゴムネオプレンゴム等が挙げられる。

0054

図4(C)、(D)に、一部の面に凸面を含む構造体231、構造体232をそれぞれ示す。構造体231、構造体232は、それぞれ底面が直線及び曲線で構成される柱体の一例である。

0055

構造体が有する凸面の曲率半径は、ステージ205の支持面の曲率半径より小さい。凸面の曲率半径は、例えば、0.5mm以上1000mm以下とすることができる。例えば、フィルムを剥離する場合、凸面の曲率半径を0.5mm以上500mm以下としてもよく、具体例としては、150mm、225mm、又は300mm等が挙げられる。このような凸面を有する構造体としては、例えば、直径300mm、450mm、又は600mmのローラ等が挙げられる。なお、加工部材の厚さや大きさによって、凸面の曲率半径の好ましい範囲は変化する。したがって、これらに限られず、本発明の一態様において、構造体は、凸面の曲率半径が、ステージ205の支持面の曲率半径より小さければよい。

0056

加工部材203が、密着性の低い積層構造を含む場合、該密着性の低い界面で剥離してしまい、剥離の歩留まりが低下する場合がある。例えば、加工部材203が有機EL素子を含む場合には、EL層を構成する2層の界面や、EL層と電極の界面で剥離され、第1の部材203aと第2の部材203bの界面で剥離できない場合がある。したがって、第1の部材203aと第2の部材203bの界面で剥離できるよう、凸面の曲率半径を設定する。また、構造体201の回転速度等により制御してもよい。

0057

また、凸面の曲率半径が小さすぎると、凸面に巻き取られた第1の部材203aに含まれる素子が壊れる場合がある。したがって、凸面の曲率半径は0.5mm以上であることが好ましい。また、剥離装置により大型の積層体を作製する場合には、凸面の曲率半径は100mm以上であることが好ましい。

0058

また、凸面の曲率半径が大きいと、ガラスサファイア石英シリコン等の可撓性が低く、剛性が高い基板を凸面で巻き取ることができる。したがって、凸面の曲率半径は、例えば、300mm以上であることが好ましい。

0059

また、凸面の曲率半径が大きいと、剥離装置が大型化してしまい、設置場所などに制限がかかる場合がある。したがって、凸面の曲率半径は、例えば、1000mm以下であることが好ましく、500mm以下であることがより好ましい。

0060

凸面の少なくとも一部は、粘着性を有していてもよい。例えば、凸面の一部又は全体に粘着テープ等を貼ってもよい。または、凸面の少なくとも一部は、第1の部材203aに対する密着性を有していてもよい。または、構造体201が吸着機構を有し、凸面が、第1の部材203aを吸着できてもよい。

0061

構造体201やステージ205は、前後、左右、上下の少なくともいずれか一に移動可能であってもよい。構造体201の凸面とステージ205の支持面の間の距離が可変であると、様々な厚みの加工部材の剥離が行えるため好ましい。構成例1では、構造体201がステージ205の長手方向に移動可能である例を示す。

0062

ステージ205上に配置された部材等(例えば、加工部材203や、第2の部材203b)を保持するための保持機構としては、吸引チャック静電チャックメカニカルチャック等のチャックが挙げられる。例えば、ポーラスチャックを用いてもよい。また、吸着テーブルヒーターテーブルスピンナーテーブル等に部材を固定してもよい。

0063

次に、剥離途中の剥離装置の斜視図を図2(A)に示し、正面図を図2(B)に示し、側面図を図2(C)に示す。また、剥離後の剥離装置の斜視図を図3(A)に示し、正面図を図3(B)に示し、側面図を図3(C)に示す。

0064

構造体201の中心には回転軸209がある。構造体201の回転する方向を図2(A)、(C)等に示すが、構造体201は逆方向に回転することができてもよい。また、ガイド207の溝に沿って回転軸209が移動することで、ステージ205の長手方向に構造体201が移動することができる(図2(C)、図3(C)の左右方向)。

0065

構造体201が回転することで、構造体201の凸面と重なる第1の部材203aは、剥離の起点の近傍より、加工部材203から剥離され、凸面に巻き取られながら、第2の部材203bと分離される。構造体201の凸面で第1の部材203aが保持され、ステージ205上には第2の部材203bが保持される。

0066

本発明の一態様の剥離装置において、ステージ205又は構造体201の少なくとも一方が移動することで、ステージ205に対する構造体201の回転中心の位置が移動できればよい。構成例1では、構造体201の回転中心自体が移動する例を示す。具体的には、ステージ205が静止した(又は固定された)状態で、構造体201が、第1の部材203aを巻き取りながら加工部材203の一の端部側から対向する他の端部側に向かって移動(回転移動)することができる例を示す。

0067

構造体201の凸面の線速度は、ステージ205に対する構造体201の回転中心の移動速度以上である。

0068

第1の部材203a又は第2の部材203bに張力を加えながら、第1の部材203a及び第2の部材203bを分離してもよい。

0069

第1の部材203aと第2の部材203bの分離面に液体を供給することができる液体供給機構を有していてもよい。例えば、図2(C)に矢印208で示す方向に、液体を供給すればよい。

0070

剥離時に生じる静電気が、第1の部材203aに含まれる素子等に悪影響を及ぼすこと(半導体素子が静電気により破壊されるなど)を抑制できる。なお、液体を霧状又は蒸気にして吹き付けてもよい。液体としては、純水や有機溶剤などを用いることができ、中性アルカリ性、もしくは酸性水溶液や、塩が溶けている水溶液などを用いてもよい。

0071

剥離装置が搬送機構を有する場合は、剥離後に、該搬送機構によって、ステージ205上の第2の部材203bや、構造体201に巻き取られた第1の部材203aをそれぞれ搬出してもよい。

0072

また、図4(A)、(B)に示すように、さらに構造体201が回転することで、ステージ205上に配置されたシート状の部材211と第1の部材203aを貼り合わせてもよい。

0073

部材211は、単層であってもよいし、積層であってもよい。部材211の第1の部材203aと接する面の少なくとも一部の領域は、第1の部材203aに対して密着性を有することが好ましい。例えば、接着層が形成されていてもよい。

0074

構造体201が1回転する間に、凸面は第1の部材203aをすべて巻き取ってもよい。これにより、第1の部材203aがステージ205に触れることや第1の部材203aが構造体201により加圧されることを抑制できるため好ましい。

0075

また、凸面に巻き取られた第1の部材203aがステージ205に触れることなく、部材211に貼り合わされることが好ましい。

0076

例えば、構造体201を1/4回転させて、第1の部材203aを凸面がすべて巻き取り、構造体201を3/4回転させて、構造体201が部材211の端部付近まで移動し、さらに構造体201を1/4回転させて、部材211上に第1の部材203aを貼り合わせてもよい。

0077

または、構造体201に巻き取られた第1の部材203aがステージ205に触れないよう、剥離が終わった後、構造体201とステージ205の間隔を調整してもよい。または、第1の部材203aと部材211が触れるように、剥離が終わった後、構造体201とステージ205の間隔を調整してもよい。

0078

<構成例2>
構成例2では、ステージが移動することで、ステージに対する構造体の回転中心の位置が移動する例を示す。

0079

図5図7を用いて、加工部材253から第1の部材253aを剥離することで、第1の部材253a及び第2の部材253bを分離する例を示す。

0080

まず、剥離を行う直前の剥離装置の斜視図を図5(A)に示し、正面図を図5(B)に示し、側面図を図5(C)に示す。

0081

図5(A)〜(C)に示す剥離装置は、構造体251、ステージ255、支持体257、及び搬送ローラ258を有する。構造体251は、凸面を有する。ステージ255は、該凸面に対向する支持面を有する。支持体257は、構造体251を支持する。

0082

図5(A)〜(C)では、剥離装置の該凸面と該支持面の間に加工部材253が配置されている。

0083

図5(A)では、加工部材253の辺部から剥離を始める場合を示すが、構成例1と同様、加工部材253の角部から剥離を始めてもよい。

0084

構造体251、加工部材253、及びステージ255は、構成例1の構造体201、加工部材203、及びステージ205とそれぞれ同様の構成を適用することができるため、説明は省略する。加工部材253には、剥離の起点262が形成されている。

0085

支持体257は、構造体251の回転軸259を支持している。支持体257は構造体251の高さを調整する機能を有する。これにより、構造体251の凸面とステージ255の支持面の間の距離を可変にすることができる。

0086

搬送ローラ258は、ステージ255を移動させることができる。ステージ255の移動手段に特に限定は無く、ベルトコンベア搬送ロボットを用いてもよい。

0087

剥離装置が搬送機構を有する場合は、該搬送機構によって、ステージ255上に加工部材253が配置されてもよい。

0088

次に、剥離途中の剥離装置の斜視図を図6(A)に示し、正面図を図6(B)に示し、側面図を図6(C)に示す。また、剥離後の剥離装置の斜視図を図7(A)に示し、正面図を図7(B)に示し、側面図を図7(C)に示す。

0089

構造体251の中心には回転軸259がある。構造体251や搬送ローラ258の回転する方向を図6(A)、(C)等に示すが、構造体251や搬送ローラ258はそれぞれ逆方向に回転することができてもよい。搬送ローラ258が回転することで、構造体251の回転中心に対するステージ255及びステージ255上の加工部材253の位置が移動できる(具体的には図6(C)、図7(C)の左右方向に移動する)。

0090

構造体251に保持された第1の部材253aは、加工部材253から剥離され、凸面に巻き取られながら、第2の部材253bと分離される。ステージ255上には第2の部材253bが保持される。

0091

構造体251の凸面を、加工部材253に形成された剥離の起点262と重ねる。その後、構造体251が回転することで、加工部材253に第1の部材253aを引き剥がす力がかかり、剥離の起点262の近傍から第1の部材253aが剥がれる。加工部材253から剥離された第1の部材253aは、凸面に巻き取られながら、第2の部材253bと分離される。構造体251の凸面で第1の部材253aが保持され、ステージ255上には第2の部材253bが保持される。

0092

剥離装置が搬送機構を有する場合は、剥離後に、該搬送機構によって、ステージ255上の第2の部材253bや、構造体251に巻き取られた第1の部材253aをそれぞれ搬出してもよい。

0093

また、図8(A)、(B)に示すように、さらに構造体251及び搬送ローラ258が回転することで、ステージ256上に配置されたシート状の部材261と第1の部材253aを貼り合わせてもよい。なお、加工部材253が配置されていたステージ255上に、部材261が配置されていてもよい。

0094

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

0095

(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の積層体の作製装置について、図9及び図10を用いて説明する。

0096

本発明の一態様の積層体の作製装置は、シート状の加工部材を供給する第1の供給ユニットと、加工部材が供給され、加工部材を一方の表層及び第1の残部に分離する第1の分離ユニットと、シート状の第1の支持体を供給する支持体供給ユニットと、第1の残部及び第1の支持体が供給され、第1の接着層を用いて、第1の残部及び第1の支持体を貼り合わせる第1の貼り合わせユニットと、第1の残部、第1の接着層、及び第1の支持体を備える第1の積層体を積み出す第1の積み出しユニットと、を有し、第1の分離ユニットが、実施の形態1で説明した剥離装置を有する。

0097

上記構成の積層体の作製装置は、第1の供給ユニットに供給されたシート状の加工部材を用いて、積層体を作製する。第1の分離ユニットは、加工部材を一方の表層及び第1の残部に分離する。第1の貼り合わせユニットは、支持体供給ユニットから供給されたシート状の第1の支持体と、該第1の残部とを、第1の接着層を用いて貼り合わせる。そして、第1の積み出しユニットが、第1の残部、第1の接着層、及び第1の支持体を備える第1の積層体を積み出す。

0098

実施の形態1で説明した剥離装置を、第1の分離ユニットが有する場合、該剥離装置は、加工部材の第1の残部を保持することができる構造体と、加工部材の一方の表層を保持することができるステージと、を有し、第1の残部を巻き取りながら、構造体とステージの間の加工部材を、第1の残部及び一方の表層に分離する。

0099

さらに、構造体が、第1の貼り合わせユニットに第1の残部を供給し、構造体から第1の残部を剥離しつつ、第1の支持体と第1の残部を貼り合わせてもよい。

0100

このように、本発明の一態様の積層体の作製装置を用いることで、第1の残部、第1の接着層、及び第1の支持体を備える第1の積層体を作製することができる。

0101

図9は本発明の一態様の積層体の作製装置1000Aの構成と、加工部材及び工程中の積層体が搬送される経路を説明する模式図である。

0102

図10は本発明の一態様の積層体の作製装置1000Aを用いて積層体を作製する工程を説明する模式図である。図10(A)、(B)、(D)、(E)には、平面図と、該平面図における一点鎖線X1−X2間の断面図を示す。図10(C)には、断面図のみを示す。

0103

本実施の形態で説明する積層体の作製装置1000Aは、第1の供給ユニット100、第1の分離ユニット300、第1の貼り合わせユニット400、及び支持体供給ユニット500を有する(図9)。

0104

なお、各ユニットの名称は任意であり、名称により機能が限定されることはない。

0105

本実施の形態では、第1の分離ユニット300が、実施の形態1で説明した本発明の一態様の剥離装置を有する例を示す。

0106

第1の供給ユニット100は、加工部材80を供給することができる。なお、第1の供給ユニット100は、第1の積み出しユニットを兼ねることができる。

0107

第1の分離ユニット300では、加工部材80の一方の表層80bと第1の残部80aとを分離することができる(図9及び図10(A)〜(C))。

0108

なお、本明細書中において、表層とは、少なくとも最表面の層を含めば、単層構造でなく積層構造も含むものとする。例えば、図10(A)における一方の表層80bは、第1の基板11及び第1の剥離層12である。

0109

第1の貼り合わせユニット400には、第1の残部80a及び第1の支持体41が供給される。第1の貼り合わせユニット400では、第1の支持体41と第1の残部80aとを第1の接着層31を用いて貼り合わせる(図9及び図10(D)、(E))。

0110

支持体供給ユニット500は第1の支持体41を供給する(図9)。

0111

第1の積み出しユニットを兼ねる第1の供給ユニット100は、第1の残部80a、第1の接着層31、及び第1の支持体41を備える積層体81を積み出すことができる(図9図10(E))。本発明の一態様の積層体の作製装置は、積み出しユニットと供給ユニットを独立して有していてもよい。

0112

上記本発明の一態様の積層体の作製装置は、加工部材80を供給し、且つ積層体81を積み出す、第1の積み出しユニットを兼ねる第1の供給ユニット100と、加工部材80の一方の表層80bと第1の残部80aとを分離する第1の分離ユニット300と、第1の支持体41を第1の残部80aに貼り合わせる第1の貼り合わせユニット400と、第1の支持体41を供給する支持体供給ユニット500と、を含んで構成される。これにより、加工部材80の一方の表層80bを剥離して、分離した第1の残部80aに第1の支持体41を貼り合わせることができる。以上のように、本発明の一態様では、加工部材の残部及び支持体を備える積層体の作製装置を提供できる。

0113

また、本実施の形態で説明する積層体の作製装置1000Aは、第1の収納部300b、第1の洗浄装置350、及び搬送機構111等を有する。

0114

第1の収納部300bは、加工部材80から剥離された一方の表層80bを収納する。

0115

第1の洗浄装置350は、加工部材80から分離された第1の残部80aを洗浄する。

0116

搬送機構111は、加工部材80、加工部材80から分離された第1の残部80a、及び積層体81を搬送する。

0117

≪積層体の作製装置≫
以下に、本発明の一態様の積層体の作製装置を構成する個々の要素について説明する。

0118

<第1の供給ユニット>
第1の供給ユニット100は、加工部材80を供給する。例えば、搬送機構111が加工部材80を連続して搬送することができるように、複数の加工部材80を収納することができる多段式収納庫を備える構成とすることができる。

0119

また、本実施の形態で説明する第1の供給ユニット100は第1の積み出しユニットを兼ねる。第1の供給ユニット100は、第1の残部80a、第1の接着層31、及び第1の支持体41を備える積層体81を積み出す。例えば、搬送機構111が積層体81を連続して搬送することができるように、複数の積層体81を収納することができる多段式の収納庫を備える構成とすることができる。

0120

<第1の分離ユニット>
第1の分離ユニット300は、実施の形態1で例示した本発明の一態様の剥離装置を有する。

0121

<第1の貼り合わせユニット>
第1の貼り合わせユニット400は、第1の接着層31を形成する機構と、第1の接着層31を用いて第1の残部80aと第1の支持体41を貼り合わせる圧着機構を備える。

0122

第1の接着層31を形成する機構として、例えば、液体状の接着剤を塗布するディスペンサの他、あらかじめシート状に成形された接着シートを供給する装置等が挙げられる。

0123

なお、第1の接着層31は、第1の残部80a又は/及び第1の支持体41に形成してもよい。具体的には、第1の接着層31があらかじめ形成された第1の支持体41を用いる方法であってもよい。

0124

第1の残部80aと第1の支持体41を貼り合わせる圧着機構として、例えば、圧力又は間隙が一定になるように制御された一対のローラ、平板とローラ又は一対の対向する平板等の加圧機構が挙げられる。図31には、圧着機構である加圧機構として、ローラを有する貼り合わせ装置の一例の写真を示す。

0125

<支持体供給ユニット>
支持体供給ユニット500は、第1の支持体41を供給する。例えば、ロール状で供給されるフィルムを巻き出して、所定の長さに断裁し、表面を活性化して、第1の支持体41として供給する。図32には、支持体供給装置が有する、ロール状のフィルムを巻き出す巻出し機構の一例の写真を示す。

0126

≪積層体の作製方法≫
以下に、積層体の作製装置1000Aを用いて、加工部材80から積層体81を作製する方法について、図9及び図10を参照しながら説明する。

0127

加工部材80は、第1の基板11、第1の基板11上の第1の剥離層12、第1の剥離層12と一方の面が接する第1の被剥離層13、第1の被剥離層13の他方の面と一方の面が接する接合層30、及び接合層30の他方の面が接する基材25を備える(図10(A))。なお、本実施の形態では、剥離の起点13sがあらかじめ接合層30の端部近傍に形成された加工部材80を用いる場合について説明する(図10(B))。また、加工部材80の構成の詳細は、実施の形態4で説明する。

0128

<第1のステップ
加工部材80が第1の供給ユニット100に搬入される。第1の供給ユニット100は加工部材80を供給し、搬送機構111は加工部材80を搬送し、第1の分離ユニット300に加工部材80を供給する。

0129

<第2のステップ>
第1の分離ユニット300が、加工部材80の一方の表層80bを剥離する。具体的には、接合層30の端部近傍に形成された剥離の起点13sから、第1の基板11を第1の剥離層12と共に第1の被剥離層13から分離する(図10(C))。

0130

このステップにより、加工部材80から第1の残部80aを得る。具体的には、第1の残部80aは、第1の被剥離層13、第1の被剥離層13と一方の面が接する接合層30、及び接合層30の他方の面が接する基材25を備える。なお、剥離の起点13sよりも外側に形成された接合層30は、第1の残部80a又は一方の表層80bの少なくとも一方に残存することになる。図10(C)では双方の側に残存する例を示すがこれに限られない。剥離後に、第1の残部80a上に残った、第1の被剥離層13と基材25との接着に寄与していない接合層30を除去してもよい。除去することで、後の工程で機能素子に悪影響を及ぼすこと(不純物混入など)を抑制でき好ましい。例えば、ふき取り、洗浄等によって、不要な接合層30を除去することができる。

0131

<第3のステップ>
搬送機構111が第1の残部80aを搬送する。第1の洗浄装置350は、供給された第1の残部80aを洗浄する。

0132

搬送機構111が洗浄された第1の残部80aを搬送し、第1の貼り合わせユニット400に第1の残部80aを供給する。また、支持体供給ユニット500が、第1の貼り合わせユニット400に、第1の支持体41を供給する。

0133

なお、搬送機構111は、第1の残部80aを洗浄装置に供給せず、第1の分離ユニット300から第1の貼り合わせユニット400に直接供給してもよい。

0134

第1の貼り合わせユニット400は、供給された第1の残部80a上に第1の接着層31を形成し(図10(D))、第1の接着層31を用いて第1の残部80aと第1の支持体41とを貼り合わせる(図10(E))。

0135

このステップにより、第1の残部80aから、積層体81を得る。具体的には、積層体81は、第1の支持体41、第1の接着層31、第1の被剥離層13、第1の被剥離層13と一方の面が接する接合層30、及び接合層30の他方の面が接する基材25を備える。

0136

<第4のステップ>
搬送機構111が積層体81を搬送し、第1の積み出しユニットを兼ねる第1の供給ユニット100は積層体81を供給される。

0137

このステップにより、積層体81を積み出すことが可能になる。

0138

<他のステップ>
なお、第1の接着層31の硬化に時間を要する場合は、第1の接着層が硬化していない状態の積層体81を積み出して、第1の接着層31を積層体の作製装置1000Aの外部で硬化させると、装置の占有時間を短縮できるため好ましい。

0139

<他の剥離装置>
本発明の一態様の積層体の作製装置に用いることができる他の剥離装置について説明する。図27は、剥離装置を説明する斜視図である。当該剥離装置は、固定ステージ230、吸着機構240、楔型治具250を備える。なお、図27では、各要素が有する動力機構などの詳細は図示していない。

0140

加工部材200は、基板210及び基板220で薄型の構造物が挟持された構成の部材を対象とすることができる。加工部材200の一例としては、実施の形態4で詳述する。

0141

加工部材200を固定する固定ステージ230には、例えば真空吸着ステージ静電吸着ステージを用いることができる。または、ネジ止め用治具などを用いてステージに加工部材200を固定してもよい。

0142

吸着機構240は複数の吸着治具241を有する。吸着治具241は、加工部材200の第1面(図27では基板210)における外周近傍を固定できる位置に配置される。吸着治具241は上下機構242及び吸着部243を有する。上下機構242は、複数の吸着治具241のそれぞれに設けられており、個別に吸着部243の上下方向の移動を制御することができる。吸着部243は真空ポンプ等につながれる吸気口243aを有し、加工部材200を真空吸着する。また、上下機構242の軸244と吸着部243との間には可動部245が設けられている。また、吸着治具241は矢印で図示した水平方向に移動する機構を有する。したがって、剥離工程中の基板210の変形や位置の変化が起きても吸着を維持することができる。なお、可動部245は、関節を有した機械的な機構のほか、ゴムやバネなどの弾性を有するもので形成されていてもよい。また、図27では、吸着機構240に12個の吸着治具を有する構成を例示したが、これに限られない。吸着機構240に用いる吸着治具241の個数や吸着部243のサイズ等は加工部材200のサイズや物性に合わせて決定すればよい。

0143

楔型治具250としては、刃物状の治具を用いることができる。ここで、楔型治具250は、貼り合わされた基板210及び基板220の極めて狭い間隙に挿入され、両者を押し分ける用途に用いる。したがって、楔型治具250のった部分の先端の厚さは当該間隙よりも小さく、楔型治具250の板状部分の厚さは当該間隙よりも大きくすることが好ましい。また、楔型治具250を挿入する位置を検出するセンサ254を備えていてもよい。なお、本実施の形態において間隙とは、基板210および基板220の間において構造物を有さない領域のことであり、主に基板の端部の領域を指す。

0144

また、加工部材200の楔型治具250が挿入される位置の近傍に液体が供給されるノズル270が設けられていることが好ましい。液体としては例えば水を用いることができ、剥離の進行部に水を存在させることで剥離強度を低下させることができる。また、電子デバイス等の静電破壊を防止することができる。なお、液体としては水のほかに有機溶剤などを用いることができ、中性、アルカリ性、または酸性の水溶液などを用いてもよい。

0145

本発明の一態様の剥離方法では、加工部材や積層体の短辺から剥離を開始し、長辺方向に剥離を進める。これにより、剥離に要する力等の剥離条件の制御が容易となり、剥離の歩留まりを高めることができる。このような長辺と短辺を有する加工部材200を剥離する場合の剥離装置を図28(A)〜(C)を用いて説明する。

0146

なお、図28(A)〜(C)では明瞭化のために図27で示した一部の要素を省いて図示している。また、各吸着治具に記した矢印は、各吸着治具が有する吸着部243の上方への移動量又は上方へ持ち上げる強さを模式的に表したものである。

0147

図28(A)は、固定ステージ230に加工部材200の剥離しない側(基板220)を固定し、吸着機構240が有する複数の吸着治具241を加工部材200の剥離する側(基板210)に吸着させ、楔型治具250を加工部材200の間隙に挿入した状態の斜視図である。

0148

ここで、基板210、220で挟持される構造物の厚さは非常に小さく、加工部材200は極めて狭い間隙を有するようになる。構造物として発光装置の構成要素を想定した場合、当該間隙は10〜15μm程度となる。そのため、楔型治具250の位置を固定して当該間隙に挿入することは非常に困難である。したがって、当該間隙の位置を図27に示すセンサ254(光センサ変位計、又はカメラなど)を用いて検出し、その位置に楔型治具250を挿入するような構成とすることが好ましい。

0149

また、楔型治具250が加工部材200の厚さ方向に移動できる構成とし、端部が面取り処理されている基板を加工部材200に用いることがさらに好ましい。このようにすることで、面取り部を含めた範囲を楔型治具250が挿入可能な範囲とすることができる。この場合、間隙側の面取り部を含めた範囲をセンサ254で検知すればよい。

0150

図28(A)に示すように、楔型治具250が加工部材200の一角部における間隙に挿入され、貼り合わされた基板210及び基板220が押し分けられると、事前に形成された剥離の起点となる領域から剥離の進行が始まる。このとき、前述したように剥離の進行部に水を供給するとよい。

0151

楔型治具250が加工部材200の一角部における間隙に挿入され、剥離の進行が始まったのち、当該一角部に最も近い吸着治具241aが有する吸着部243をゆっくりと移動させる。そして、図28(A)に矢印で示す方向291に剥離が進行するように、該当する吸着治具が有する吸着部243を順次移動させて加工部材200の一辺が剥離された状態とする。

0152

次に、図28(B)に示すように、加工部材200の剥離された一辺から矢印で示す方向292に剥離が進行するように該当する吸着治具が有する吸着部243を順次移動させる。

0153

そして、図28(C)に示すように、剥離の終点が楔型治具250を挿入する加工部材200の一角部の対角の位置となるように該当する吸着治具が有する吸着部243を順次移動させ、矢印で示す方向293に剥離を進行させる。

0154

なお、上記の剥離工程においては、剥離速度を管理することが好ましい。吸着治具が有する吸着部243の移動速度に対して剥離の進行が追随できない場合は、剥離部の断切が起こってしまう。したがって、剥離時に基板210と基板220とがなす角度や、吸着治具が有する吸着部243の移動時の引張力等を画像処理、変位計、又はプルゲージなどを用いて管理し、剥離速度が過大にならないようにすることが好ましい。

0155

以上により、基板の割れや剥離部の断切などが起こりにくく、歩留りよく加工部材200の剥離工程を行うことができる。

0156

図29に、吸着機構が吸着部として複数の吸着パッドを有する剥離装置の一例の写真を示す。

0157

また、他の剥離装置として、図30に、固定ステージ、クランプ治具、及び吸着機構を有する剥離装置の一例の写真を示す。図30では、吸着機構が有する吸着治具の吸着部に吸着パッドを有する例を示す。

0158

クランプ治具は、加工部材200の一部を挟んで固定し、上下方向及び水平方向に移動させることができる。吸着治具のみであっても剥離工程を行うことができるが、可撓性を有する部材を吸着治具のみで固定すると、該部材に撓みが発生し、均一に剥離を進行させることが難しい場合がある。部材に撓みが発生すると、吸着治具の外れや部材の断切などが起こる場合がある。そのため、吸着治具に加え、クランプ治具でも部材を固定し、当該クランプ治具を垂直方向及び水平方向に引っ張ることで部材に張力を掛け、安定した剥離工程を行うことが好ましい。

0159

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

0160

(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の積層体の作製装置について、図11図13を用いて説明する。

0161

本発明の一態様の積層体の作製装置は、シート状の加工部材を供給する第1の供給ユニットと、加工部材が供給され、加工部材を一方の表層及び第1の残部に分離する第1の分離ユニットと、それぞれシート状の第1の支持体及び第2の支持体を供給する支持体供給ユニットと、第1の残部及び第1の支持体が供給され、第1の接着層を用いて、第1の残部及び第1の支持体を貼り合わせる第1の貼り合わせユニットと、第1の残部、第1の接着層、及び第1の支持体を備える第1の積層体を積み出す第1の積み出しユニットと、第1の積層体を供給する第2の供給ユニットと、第1の積層体が供給され、第1の残部の端部近傍に、剥離の起点を形成する起点形成ユニットと、剥離の起点が形成された第1の積層体が供給され、第1の積層体を一方の表層及び第2の残部に分離する第2の分離ユニットと、第2の残部及び第2の支持体が供給され、第2の接着層を用いて、第2の残部及び第2の支持体を貼り合わせる第2の貼り合わせユニットと、第2の残部、第2の接着層、及び第2の支持体を備える第2の積層体を積み出す第2の積み出しユニットと、を有し、第1の分離ユニット又は第2の分離ユニットの少なくとも一方は、実施の形態1で説明した剥離装置を有する。

0162

上記構成の積層体の作製装置は、第1の供給ユニットに供給されたシート状の加工部材を用いて、積層体を作製する。第1の分離ユニットは、加工部材を一方の表層及び第1の残部に分離する。第1の貼り合わせユニットは、支持体供給ユニットから供給された第1の支持体と、該第1の残部とを、第1の接着層を用いて貼り合わせる。そして、第1の積み出しユニットが、第1の残部、第1の接着層、及び第1の支持体を備える第1の積層体を積み出し、第2の供給ユニットに供給する。起点形成ユニットは、第2の供給ユニットから供給された第1の積層体に剥離の起点を形成する。第2の分離ユニットは、剥離の起点が形成された第1の積層体を一方の表層及び第2の残部に分離する。第2の貼り合わせユニットは、支持体供給ユニットから供給された第2の支持体と、該第2の残部とを、第2の接着層を用いて貼り合わせる。そして、第2の積み出しユニットが、第2の残部、第2の接着層、及び第2の支持体を備える第2の積層体を積み出す。

0163

実施の形態1で説明した剥離装置を、第1の分離ユニットが有する場合、該剥離装置は、加工部材の第1の残部を保持することができる構造体と、加工部材の一方の表層を保持することができるステージと、を有し、第1の残部を巻き取りながら、構造体とステージの間の加工部材を、第1の残部及び一方の表層に分離する。

0164

さらに、構造体が、第1の貼り合わせユニットに第1の残部を供給し、構造体から第1の残部を剥離しつつ、第1の支持体と第1の残部を貼り合わせてもよい。

0165

このように、本発明の一態様の積層体の作製装置を用いることで、第1の残部、第1の接着層、及び第1の支持体を備える第1の積層体を作製することができる。

0166

また、実施の形態1で説明した剥離装置を、第2の分離ユニットが有する場合、該剥離装置は、第1の積層体の第2の残部を保持することができる構造体と、第1の積層体の一方の表層を保持することができるステージと、を有し、第2の残部を巻き取りながら、構造体とステージの間の第1の積層体を、第2の残部及び一方の表層に分離する。

0167

さらに、構造体が、第2の貼り合わせユニットに第2の残部を供給し、構造体から第2の残部を剥離しつつ、第2の支持体と第2の残部を貼り合わせてもよい。

0168

このように、本発明の一態様の積層体の作製装置を用いることで、第2の残部、第2の接着層、及び第2の支持体を備える第2の積層体を作製することができる。

0169

図11は本発明の一態様の積層体の作製装置1000の構成と、加工部材及び工程中の積層体が搬送される経路を説明する模式図である。

0170

図12及び図13は本発明の一態様の積層体の作製装置1000を用いて積層体を作製する工程を説明する模式図である。図12(A)、(B)、(D)、(E)、及び図13(A)、(D)、(E)には、平面図と、該平面図における一点鎖線Y1−Y2間の断面図を示す。図12(C)、図13(B)、(C)には、断面図のみを示す。

0171

本実施の形態で説明する積層体の作製装置1000は、第1の供給ユニット100、第1の分離ユニット300、第1の貼り合わせユニット400、支持体供給ユニット500、第2の供給ユニット600、起点形成ユニット700、第2の分離ユニット800、及び第2の貼り合わせユニット900を有する。

0172

なお、各ユニットの名称は任意であり、名称により機能が限定されることはない。

0173

本実施の形態では、第1の分離ユニット300及び第2の分離ユニット800が、実施の形態1で説明した本発明の一態様の剥離装置を有する例を示す。本発明はこれに限られず、本発明の一態様の積層体の作製装置は、第1の分離ユニット300又は第2の分離ユニット800の少なくとも一方が、本発明の一態様の剥離装置を有していればよい。

0174

第1の供給ユニット100は、加工部材90が供給され、該加工部材90を供給することができる。なお、第1の供給ユニット100は、第1の積み出しユニットを兼ねることができる。

0175

第1の分離ユニット300は、加工部材90の一方の表層90bと第1の残部90aとを分離することができる(図11及び図12(A)〜(C))。

0176

第1の貼り合わせユニット400は、第1の残部90a及び第1の支持体41が供給され、第1の接着層31を用いて第1の支持体41を第1の残部90aに貼り合わせる(図11及び図12(D)、(E))。

0177

支持体供給ユニット500は、第1の支持体41及び第2の支持体42を供給する(図11)。

0178

第1の積み出しユニットを兼ねる第1の供給ユニット100は、第1の残部90a、第1の接着層31、及び第1の支持体41を備える積層体91が供給され、該積層体91を積み出すことができる(図11及び図12(E))。

0179

第2の供給ユニット600は、積層体91が供給され、該積層体91を供給することができる。なお、第2の供給ユニット600は、第2の積み出しユニットを兼ねることができる。

0180

起点形成ユニット700は、第1の残部90aの端部近傍に、剥離の起点91sを形成する(図13(A))。具体的には、第2の剥離層22及び第1の接着層31と重なる第2の被剥離層23の一部を除去する。

0181

第2の分離ユニット800は、積層体91の一方の表層91bと第2の残部91aとを分離する(図13(A)、(B))。

0182

第2の貼り合わせユニット900は、第2の残部91a及び第2の支持体42が供給され、第2の接着層32を用いて第2の支持体42を第2の残部91aに貼り合わせる(図13(D)、(E))。

0183

第2の積み出しユニットを兼ねる第2の供給ユニット600は、第2の残部91a、第2の接着層32、及び第2の支持体42を備える積層体92が供給され、該積層体92を積み出す(図11及び図13(E))。

0184

上記本発明の一態様の積層体の作製装置は、加工部材90を供給し、且つ積層体91を積み出す、積み出しユニットを兼ねる第1の供給ユニット100と、加工部材80の一方の表層90bと第1の残部90aとを分離する第1の分離ユニット300と、第1の支持体41を第1の残部90aに貼り合わせる第1の貼り合わせユニット400と、第1の支持体41及び第2の支持体42を供給する支持体供給ユニット500と、積層体91を供給し、積層体92を積み出す第2の供給ユニット600と、剥離の起点を形成する起点形成ユニット700と、積層体91の一方の表層91bと第2の残部91aとを分離する第2の分離ユニット800と、第2の支持体42を第2の残部91aに貼り合わせる第2の貼り合わせユニット900と、を含んで構成される。これにより、加工部材90の両方の表層を剥離して、残部に第1の支持体41及び第2の支持体42を貼り合わせることができる。以上のように、本発明の一態様では、加工部材の残部及び一対の支持体を備える積層体の作製装置を提供できる。

0185

また、本実施の形態で説明する積層体の作製装置1000は、第1の収納部300b、第2の収納部800b、第1の洗浄装置350、第2の洗浄装置850、搬送機構111、及び搬送機構112等を有する。

0186

第1の収納部300bは、加工部材90から剥離された一方の表層90bを収納する。

0187

第2の収納部800bは、積層体91から剥離された一方の表層91bを収納する。

0188

第1の洗浄装置350は、加工部材90から分離された第1の残部90aを洗浄する。

0189

第2の洗浄装置850は、積層体91から分離された第2の残部91aを洗浄する。

0190

搬送機構111は、加工部材90、加工部材90から分離された第1の残部90a、及び積層体91を搬送する。

0191

搬送機構112は、積層体91、積層体91から分離された第2の残部91a、及び積層体92を搬送する。

0192

≪積層体の作製装置≫
以下に、本発明の一態様の積層体の作製装置を構成する個々の要素について説明する。

0193

なお、積層体の作製装置1000は、第2の供給ユニット600、起点形成ユニット700、第2の分離ユニット800、第2の貼り合わせユニット900、第2の収納部800b、及び第2の洗浄装置850を有する点が、実施の形態2で説明した積層体の作製装置1000Aと異なる。本実施の形態では、積層体の作製装置1000Aと異なる構成について説明し、同様の構成は実施の形態2の説明を援用する。

0194

<第2の供給ユニット>
第2の供給ユニット600は、積層体91が供給され、該積層体91を供給する(つまり第1の供給ユニットとは供給されるもの及び供給するものが異なる)ほかは、実施の形態2で説明する第1の供給ユニットと同様の構成を適用することができる。

0195

また、本実施の形態で説明する第2の供給ユニット600は第2の積み出しユニットを兼ねる。第2の積み出しユニットは、積層体92が供給され、該積層体92を積み出す(つまり第1の積み出しユニットとは供給されるもの及び積み出すものが異なる)ほかは実施の形態2で説明する第1の積み出しユニットと同様の構成を適用することができる。

0196

<起点形成ユニット>
起点形成ユニット700は、例えば、第1の支持体41及び第1の接着層31を切断し且つ第2の被剥離層23の一部を第2の剥離層22から剥離する切断機構を備える。

0197

具体的には、切断機構は、鋭利な先端を備える一つ又は複数の刃物と、当該刃物を積層体91に対して相対的に移動する移動機構を有する。

0198

<第2の分離ユニット>
第2の分離ユニット800は、実施の形態1で例示した本発明の一態様の剥離装置を有する。

0199

<第2の貼り合わせユニット>
第2の貼り合わせユニット900は、第2の接着層32を形成する機構と、第2の接着層32を用いて第2の残部91aと第2の支持体42を貼り合わせる圧着機構を備える。

0200

第2の接着層32を形成する機構として、例えば、実施の形態2で説明する第1の貼り合わせユニット400と同様の構成を適用することができる。

0201

なお、第2の接着層32は、第2の残部91a又は/及び第2の支持体42に形成してもよい。具体的には、第2の接着層32があらかじめ形成された第2の支持体42を用いる方法であってもよい。

0202

第2の残部91aと第2の支持体42を貼り合わせる圧着機構として、例えば、実施の形態2で説明する第1の貼り合わせユニット400と同様の構成を適用することができる。

0203

≪積層体の作製方法≫
以下に、積層体の作製装置1000を用いて、加工部材90から積層体92を作製する方法について、図11図13を参照しながら説明する。

0204

加工部材90は、第1の基材が、第2の基板21、第2の基板21上の第2の剥離層22、及び第2の剥離層22と一方の面が接する第2の被剥離層23を備える点が異なるほかは、加工部材80と同じ構成を有する。

0205

具体的には、第1の基板11、第1の基板11上の第1の剥離層12、第1の剥離層12と一方の面が接する第1の被剥離層13、第1の被剥離層13の他方の面と一方の面が接する接合層30、接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層23、第2の被剥離層23の他方の面と一方の面が接する第2の剥離層22、及び第2の剥離層22上の第2の基板21を備える(図12(A))。なお、本実施の形態では、あらかじめ剥離の起点13sが、接合層30の端部近傍に形成された加工部材90を用いる場合について説明する(図12(B))。また、加工部材90の構成の詳細は、実施の形態4で説明する。

0206

<第1のステップ>
加工部材90が第1の供給ユニット100に搬入される。第1の供給ユニット100は加工部材90を供給し、搬送機構111は加工部材90を搬送し、第1の分離ユニット300に加工部材90を供給する。

0207

<第2のステップ>
第1の分離ユニット300が、加工部材90の一方の表層90bを剥離する。具体的には、接合層30の端部近傍に形成された剥離の起点13sから、第1の基板11を第1の剥離層12と共に第1の被剥離層13から分離する(図12(C))。

0208

このステップにより、加工部材90から第1の残部90aを得る。具体的には、第1の残部90aは、第1の被剥離層13、第1の被剥離層13と一方の面が接する接合層30、接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層23、第2の被剥離層23の他方の面と一方の面が接する第2の剥離層22、及び第2の剥離層22上の第2の基板21を備える。

0209

<第3のステップ>
搬送機構111が第1の残部90aを搬送する。第1の洗浄装置350は、供給された第1の残部90aを洗浄する。

0210

搬送機構111が洗浄された第1の残部90aを搬送し、第1の貼り合わせユニット400に第1の残部90aを供給する。また、支持体供給ユニット500が、第1の貼り合わせユニット400に、第1の支持体41を供給する。

0211

第1の貼り合わせユニット400は、供給された第1の残部90aに第1の接着層31を形成し(図12(D))、第1の接着層31を用いて第1の残部90aと第1の支持体41とを貼り合わせる。

0212

このステップにより、第1の残部90aから、積層体91を得る。具体的には、積層体91は、第1の支持体41、第1の接着層31、第1の被剥離層13、第1の被剥離層13と一方の面が接する接合層30、及び接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層23、第2の被剥離層23の他方の面と一方の面が接する第2の剥離層22、及び第2の剥離層22上の第2の基板21を備える(図12(E))。

0213

<第4のステップ>
搬送機構111が積層体91を搬送し、第1の積み出しユニットを兼ねる第1の供給ユニット100は積層体91を供給される。

0214

このステップにより、積層体91を積み出すことが可能になる。例えば、第1の接着層31の硬化に時間を要する場合は、第1の接着層31が硬化していない状態の積層体91を積み出して、第1の接着層31を積層体の作製装置1000の外部で硬化させることができる。これにより、装置の占有時間を短縮することができる。

0215

<第5のステップ>
積層体91が第2の供給ユニット600に搬入される。第2の供給ユニット600は積層体91を供給し、搬送機構112は積層体91を搬送し、起点形成ユニット700に積層体91を供給する。

0216

<第6のステップ>
起点形成ユニット700が、積層体91の第1の接着層31の端部近傍にある、第2の被剥離層23の一部を第2の剥離層22から剥離して、剥離の起点91sを形成する。

0217

例えば、第1の支持体41及び第1の接着層31を、第1の支持体41側から切断し且つ第2の被剥離層23の一部を第2の剥離層22から剥離する。

0218

具体的には、第2の剥離層22上の第2の被剥離層23が設けられた領域にある、第1の接着層31及び第1の支持体41を、鋭利な先端を備える刃物等を用いて閉曲線で囲むように切断し、且つ当該閉曲線に沿って、第2の被剥離層23の一部を第2の剥離層22から剥離する(図13(A))。

0219

このステップにより、切り抜かれた第1の支持体41b及び第1の接着層31の端部近傍に剥離の起点91sが形成される。

0220

<第7のステップ>
第2の分離ユニット800が、積層体91の一方の表層91bを剥離する。具体的には、第1の接着層31の端部近傍に形成された剥離の起点91sから、第2の基板21を第2の剥離層22と共に第2の被剥離層23から分離する(図13(B))。

0221

このステップにより、積層体91から第2の残部91aを得る。具体的には、第2の残部91aは、第1の支持体41b、第1の接着層31、第1の被剥離層13、第1の被剥離層13と一方の面が接する接合層30、及び接合層30の他方の面に一方の面が接する第2の被剥離層23を備える。

0222

<第8のステップ>
搬送機構112が第2の残部91aを搬送し、第2の被剥離層23が上面を向くように第2の残部91aを反転する(図13(C))。第2の洗浄装置850は、供給された第2の残部91aを洗浄する。

0223

搬送機構112が洗浄された第2の残部91aを搬送し、第2の貼り合わせユニット900に第2の残部91aを供給する。また、支持体供給ユニット500が、第2の貼り合わせユニット900に、第2の支持体42を供給する。

0224

なお、搬送機構112は、第2の残部91aを洗浄装置に供給せず、第2の分離ユニット800から第2の貼り合わせユニット900に直接供給してもよい。

0225

第2の貼り合わせユニット900は、供給された第2の残部91a上に第2の接着層32を形成し(図13(D))、第2の接着層32を用いて第2の残部91aと第2の支持体42とを貼り合わせる(図13(E))。

0226

このステップにより、第2の残部91aから、積層体92を得る。具体的には、積層体92は、第1の被剥離層13、第1の接着層31、第1の支持体41b、接合層30、第2の被剥離層23、及び第2の支持体42を備える。

0227

<第9のステップ>
搬送機構112が積層体92を搬送し、第2の積み出しユニットを兼ねる第2の供給ユニット600は積層体92を供給される。

0228

このステップにより、積層体92を積み出すことが可能になる。

0229

<変形例>
本実施の形態の変形例について、図14を参照しながら説明する。

0230

図14は本発明の一態様の積層体の作製装置1000の構成と、加工部材及び工程中の積層体が搬送される経路を説明する模式図である。

0231

本実施の形態の変形例では、積層体の作製装置1000を用いて加工部材90から積層体92を作製する、上記の方法とは異なる方法について、図12図14を参照しながら説明する。

0232

具体的には、第4のステップにおいて、搬送機構111が積層体91を搬送し、第1の積み出しユニットを兼ねる第1の供給ユニット100ではなく、第2の洗浄装置850が積層体91を供給される点、第5のステップにおいて、搬送機構112が積層体91を搬送し、起点形成ユニット700が積層体91を供給される点、及び、第8のステップにおいて、第2の残部91aを第2の洗浄装置850に供給せず、第2の貼り合わせユニット900に直接供給する点が異なる。よって、ここでは異なる部分について詳細に説明し、同じ方法を用いる部分は、上記の説明を援用する。

0233

<第4のステップの変形例>
搬送機構111が積層体91を搬送し、第2の洗浄装置850が積層体91を供給される。

0234

本実施の形態の変形例では、第2の洗浄装置850が、搬送機構111が積層体91を搬送機構112に受け渡す受け渡し室として用いられる(図14)。

0235

このステップにより、積層体91を積層体の作製装置1000から積み出すことなく連続して加工することが可能になる。また、積層体の作製装置1000に別途受け渡し室を備えていてもよい。これにより、並行して、第2の洗浄装置850では第2の残部91aを洗浄し、受け渡し室では、積層体91の受け渡しを行うことができる。

0236

<第5のステップの変形例>
搬送機構112が積層体91を搬送し、起点形成ユニット700が積層体91を供給される。

0237

<第8のステップの変形例>
搬送機構112が第2の残部91aを搬送し、第2の被剥離層23が上面を向くように第2の残部91aを反転する。第2の貼り合わせユニット900は、第2の残部91aを供給される。

0238

第2の貼り合わせユニット900は、供給された第2の残部91a上に第2の接着層32を形成し(図12(D))、第2の接着層32を用いて第2の残部91aと第2の支持体42とを貼り合わせる(図12(E))。

0239

このステップにより、第2の残部91aから、積層体92を得る。

0240

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

0241

(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の積層体の作製装置に適用可能な加工部材について、図15を用いて説明する。

0242

図15は本発明の一態様の積層体の作製装置を用いて積層体にすることができる加工部材の構成を説明する模式図である。

0243

図15(A)は、加工部材80の構成を説明する平面図と、該平面図における一点鎖線X1−X2間の断面図である。

0244

図15(B)は、加工部材90の構成を説明する平面図と、該平面図における一点鎖線Y1−Y2間の断面図である。

0245

≪加工部材の例1≫
図15(A)に示す加工部材80は、第1の基板11、第1の基板11上の第1の剥離層12、第1の剥離層12と一方の面が接する第1の被剥離層13、第1の被剥離層13の他方の面と一方の面が接する接合層30、及び接合層30の他方の面が接する基材25を備える。

0246

なお、剥離の起点13sが、接合層30の端部近傍に設けられていてもよい。

0247

第1の基板11は、製造工程に耐えられる程度の耐熱性、並びに、作製装置に適用可能な厚さ及び大きさを備えるものであれば、特に限定されない。

0248

第1の基板11に用いることができる材料は、例えば、ガラス、石英、サファイア、セラミックス、金属、無機材料又は樹脂等が挙げられる。

0249

具体的には、ガラスとしては、無アルカリガラスソーダ石灰ガラスカリガラスもしくはクリスタルガラス等を挙げることができる。金属としては、SUSやアルミニウム等を挙げることができる。

0250

第1の基板11は、単層構造に限られず、積層構造であっても良い。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁層とが積層されていてもよい。具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン層窒化シリコン層窒化酸化シリコン層、又は酸化窒化シリコン層等の様々な下地層とが積層された構造を適用できる。

0251

第1の剥離層12は、第1の剥離層12上に形成された第1の被剥離層13を剥離することができ、製造工程に耐えられる程度の耐熱性を備えるものであれば、特に限定されない。

0252

第1の剥離層12に用いることができる材料は、例えば無機材料又は有機材料等が挙げられる。

0253

具体的には、無機材料としては、タングステンモリブデンチタンタンタルニオブニッケルコバルトジルコニウム亜鉛ルテニウムロジウムパラジウムオスミウムイリジウム、シリコンから選択された元素を含む金属、該元素を含む合金又は該元素を含む化合物等を挙げることができる。シリコンを含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶多結晶のいずれでもよい。

0254

具体的には、有機材料としては、ポリイミドポリエステルポリオレフィンポリアミドポリカーボネートもしくはアクリル樹脂等を挙げることができる。

0255

第1の剥離層12は、単層構造であっても、積層構造であってもよい。

0256

第1の剥離層12が単層構造の場合、タングステン層モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成することが好ましい。また、タングステンの酸化物もしくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物もしくは酸化窒化物を含む層、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物もしくは酸化窒化物を含む層を形成してもよい。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。

0257

第1の剥離層12が積層構造の場合、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造を適用できる。

0258

また、タングステンの酸化物を含む層は、タングステンを含む層に他の層を積層する方法で形成された層であってもよく、例えば、タングステンを含む層に酸化シリコン又は酸化窒化シリコン等の酸素を含む膜を積層して、タングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。

0259

また、タングステンの酸化物を含む層は、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理酸素プラズマ処理亜酸化窒素(N2O)プラズマ処理オゾン水等の酸化力の強い溶液を用いる処理等により形成された層であってもよい。

0260

第1の剥離層12は、スパッタリング法プラズマCVD法塗布法印刷法等により形成できる。なお、塗布法は、スピンコーティング法液滴吐出法ディスペンス法を含む。

0261

第1の被剥離層13は、第1の剥離層12上から剥離することができ、製造工程に耐えられる程度の耐熱性を備えるものであれば、特に限定されない。

0262

第1の被剥離層13に用いることができる材料は、例えば無機材料又は有機材料等が挙げられる。

0263

第1の被剥離層13は、単層構造であっても、積層構造であってもよい。例えば、第1の剥離層12と重なる機能層と、第1の剥離層12と機能層の間に当該機能層の特性を損なう不純物の拡散を防ぐ絶縁層が積層された構造を有していてもよい。具体的には、第1の剥離層12側から順に酸化窒化シリコン層、窒化シリコン層、及び機能層が積層された構成を適用できる。

0264

第1の被剥離層13に用いることができる機能層は、例えば機能回路、機能素子、光学素子又は機能膜等を少なくとも一つ以上含む。具体的には、表示装置の画素回路画素駆動回路、表示素子、カラーフィルタ又は防湿膜等を少なくとも一つ以上含む構成を適用できる。

0265

接合層30は、第1の被剥離層13と基材25を貼り合わせるものであれば、特に限定されない。

0266

接合層30に用いることができる材料は、例えば無機材料又は有機材料等が挙げられる。

0267

具体的には、融点が400℃以下、好ましくは300℃以下のガラス層又は接着剤等を用いることができる。

0268

接合層30に用いることができる接着剤としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤反応硬化型接着剤熱硬化型接着剤嫌気型接着剤などが挙げられる。

0269

例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂フェノール樹脂ポリイミド樹脂イミド樹脂PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。

0270

基材25は、製造工程に耐えられる程度の耐熱性、並びに、作製装置に適用可能な厚さ及び大きさを備えるものであれば、特に限定されない。

0271

基材25に用いることができる材料は、例えば、第1の基板11と同様のものを用いることができる。

0272

加工部材80が、剥離の起点13sを接合層30の端部近傍に備える構成としてもよい。接合層の端部が剥離層と重ならない場合、剥離層の端部近傍に剥離の起点を備える構成としてもよい。

0273

剥離の起点13sは、第1の被剥離層13の一部が第1の剥離層12から剥離された構造である。

0274

剥離の起点13sは、第1の被剥離層13を鋭利な先端で刺突して形成することができるほか、レーザ等を用いた非接触な方法(例えばレーザアブレーション法)で、第1の被剥離層13の一部を第1の剥離層12から剥離できる。なお、剥離の起点13sとは、第1の被剥離層13と第1の剥離層12の間に設けられた開口部(溝とも呼ぶ)に相当し、少なくとも第1の剥離層12に設けられた開口部に相当する。

0275

≪加工部材の例2≫
図15(B)に示す加工部材90は、加工部材80の基材25に換えて、第2の基板21、第2の基板21上の第2の剥離層22、第2の剥離層22と他方の面が接する第2の被剥離層23を有し、第2の被剥離層23の一方の面が、接合層30の他方の面と接する点が異なる。よって、ここでは異なる部分について詳細に説明し、同様の構成は、上記の説明を援用する。

0276

第2の基板21は、第1の基板11と同様のものを用いることができる。なお、第2の基板21を第1の基板11と同一の構成とする必要はない。

0277

第2の剥離層22は、第1の剥離層12と同様のものを用いることができる。なお、第2の剥離層22を第1の剥離層12と同一の構成とする必要はない。

0278

第2の被剥離層23は、第1の被剥離層13と同様の構成を用いることができる。また、第2の被剥離層23は、第1の被剥離層13と異なる構成とすることもできる。

0279

例えば、第1の被剥離層13が機能回路を備え、第2の被剥離層23が当該機能回路への不純物の拡散を防ぐ機能層を備える構成としてもよい。

0280

具体的には、第1の被剥離層13が表示装置の画素回路、画素回路の駆動回路、及び画素回路と接続され且つ第2の被剥離層に向けて光を発する発光素子を備え、第2の被剥離層23がカラーフィルタ及び防湿膜を備える構成としてもよい。

0281

<剥離層の平面形状>
本発明の一態様で用いる剥離層の平面形状は特に限定されない。剥離工程時、剥離の起点に、被剥離層と剥離層を引き離す力が集中することが好ましいため、剥離層の中央部や辺部に比べて、角部近傍に剥離の起点を形成することが好ましい。

0282

剥離及び転置できる領域の端部は、剥離層の端部よりも内側である。図8(C)に示すように、剥離したい被剥離層155の端部が、剥離層153の端部よりも内側に位置するよう、作製基板151上に被剥離層155を形成する。剥離したい被剥離層155が複数ある場合、図8(D)に示すように、被剥離層155ごとに剥離層153を設けてもよいし、図8(E)に示すように、1つの剥離層153上に複数の被剥離層155を設けてもよい。

0283

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

0284

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の剥離装置や本発明の一態様の積層体の作製装置を用いて作製することのできる可撓性を有する発光装置の例について説明する。

0285

<具体例1>
図16(A)に可撓性を有する発光装置の平面図を示し、図16(A)における一点鎖線G1−G2間の断面図の一例を図16(B)に示す。また、変形例として、図17(A)、(B)に可撓性を有する発光装置の断面図をそれぞれ示す。

0286

図16(B)、図17(A)、(B)に示す発光装置は、素子層1301、接着層1305、基板1303を有する。素子層1301は、基板1401、接着層1403、絶縁層1405、複数のトランジスタ、導電層1357、絶縁層1407、絶縁層1409、複数の発光素子、絶縁層1411、封止層1413、及び絶縁層1455を有する。

0287

図16(B)では、各発光素子と重ねて着色層1459が設けられている例を示す。発光素子1430と重なる位置に、着色層1459が設けられ、絶縁層1411と重なる位置に遮光層1457が設けられている。着色層1459及び遮光層1457は絶縁層1461で覆われている。発光素子1430と絶縁層1461の間は封止層1413で充填されている。

0288

図17(A)では、一部の発光素子と重ねて着色層1459が設けられている例、図17(B)では、着色層1459が設けられていない例を示す。このように、着色層1459と重ならない発光素子1430を有していてもよい。例えば、赤色、青色、緑色、及び白色の4つの副画素で1つの画素を構成する場合、白色の副画素では、着色層1459を設けなくてもよい。これにより、着色層による光の吸収量が低減されるため、発光装置の消費電力を低減することができる。また、図17(B)に示すように、EL層1433aとEL層1433bに異なる材料を用いることで、画素ごとに異なる色を呈する発光素子を作製してもよい。

0289

導電層1357は、接続体1415を介してFPC1308と電気的に接続する。図16(B)に示すように、基板1401と基板1303の間に導電層1357が設けられる場合には、基板1303、接着層1305等に設けた開口に接続体1415を配置すればよい。図17(A)、(B)に示すように、基板1303と導電層1357が重ならない場合には、基板1401上の絶縁層1407や絶縁層1409に設けた開口に接続体1415を配置すればよい。

0290

発光素子1430は、下部電極1431、EL層1433、及び上部電極1435を有する。下部電極1431は、トランジスタ1440のソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する。下部電極1431の端部は、絶縁層1411で覆われている。発光素子1430はトップエミッション構造である。上部電極1435は透光性を有し、EL層1433が発する光を透過する。

0291

発光装置は、光取り出し部1304及び駆動回路部1306に、複数のトランジスタを有する。トランジスタ1440は、絶縁層1405上に設けられている。絶縁層1405と基板1401は接着層1403によって貼り合わされている。また、絶縁層1455と基板1303は接着層1305によって貼り合わされている。絶縁層1405や絶縁層1455にガスバリア性の高い絶縁膜を用いると、発光素子1430やトランジスタ1440に水分や酸素等の不純物が侵入することを抑制でき、発光装置の信頼性が高くなるため好ましい。

0292

具体例1では、耐熱性の高い作製基板上で絶縁層1405やトランジスタ1440、発光素子1430を作製し、該作製基板を剥離し、接着層1403を用いて基板1401上に絶縁層1405やトランジスタ1440、発光素子1430を転置することで作製できる発光装置を示している。また、具体例1では、耐熱性の高い作製基板上で絶縁層1455、着色層1459及び遮光層1457を作製し、該作製基板を剥離し、接着層1305を用いて基板1303上に絶縁層1455、着色層1459及び遮光層1457を転置することで作製できる発光装置を示している。

0293

基板に、透湿性が高く耐熱性が低い材料(樹脂など)を用いる場合、作製工程で基板に高温をかけることができないため、該基板上にトランジスタや絶縁膜を作製する条件に制限がある。本発明の一態様の装置の作製方法では、耐熱性の高い作製基板上でトランジスタ等の作製を行えるため、信頼性の高いトランジスタや十分にガスバリア性の高い絶縁膜を形成することができる。そして、それらを基板1303や基板1401へと転置することで、信頼性の高い発光装置を作製できる。これにより、本発明の一態様では、軽量又は薄型であり、且つ信頼性の高い発光装置を実現できる。作製方法の詳細は後述する。

0294

基板1303及び基板1401には、それぞれ、靱性が高い材料を用いることが好ましい。これにより、耐衝撃性に優れ、破損しにくい表示装置を実現できる。例えば、基板1303を有機樹脂基板とし、基板1401を厚さの薄い金属材料合金材料を用いた基板とすることで、基板にガラス基板を用いる場合に比べて、軽量であり、破損しにくい発光装置を実現できる。

0295

金属材料や合金材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光装置の局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。金属材料や合金材料を用いた基板の厚さは、10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。

0296

また、基板1401に、熱放射率が高い材料を用いると発光装置の表面温度が高くなることを抑制でき、発光装置の破壊や信頼性の低下を抑制できる。例えば、基板1401を金属基板と熱放射率の高い層(例えば、金属酸化物セラミック材料を用いることができる)の積層構造としてもよい。

0297

なお、本実施の形態の発光装置には、タッチセンサやタッチパネルが設けられていてもよい。例えば、タッチパネル9999が設けられている場合の例を、図17(A)に示す。なお、タッチセンサは、基板1303に直接形成されていてもよいし、別の基板に形成されたタッチパネル9999を配置してもよい。

0298

<具体例2>
図18(A)に発光装置における光取り出し部1304の別の例を示す。

0299

図18(A)に示す光取り出し部1304は、基板1303、接着層1305、基板1402、絶縁層1405、複数のトランジスタ、絶縁層1407、導電層1408、絶縁層1409a、絶縁層1409b、複数の発光素子、絶縁層1411、封止層1413、及び着色層1459を有する。

0300

発光素子1430は、下部電極1431、EL層1433、及び上部電極1435を有する。下部電極1431は、導電層1408を介してトランジスタ1440のソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する。下部電極1431の端部は、絶縁層1411で覆われている。発光素子1430はボトムエミッション構造である。下部電極1431は透光性を有し、EL層1433が発する光を透過する。

0301

発光素子1430と重なる位置に、着色層1459が設けられ、発光素子1430が発する光は、着色層1459を介して基板1303側に取り出される。発光素子1430と基板1402の間は封止層1413で充填されている。基板1402は、前述の基板1401と同様の材料を用いて作製できる。

0302

<具体例3>
図18(B)に発光装置の別の例を示す。

0303

図18(B)に示す発光装置は、素子層1301、接着層1305、基板1303を有する。素子層1301は、基板1402、絶縁層1405、導電層1510a、導電層1510b、複数の発光素子、絶縁層1411、導電層1412、及び封止層1413を有する。

0304

導電層1510a及び導電層1510bは、発光装置の外部接続電極であり、FPC等と電気的に接続させることができる。

0305

発光素子1430は、下部電極1431、EL層1433、及び上部電極1435を有する。下部電極1431の端部は、絶縁層1411で覆われている。発光素子1430はボトムエミッション構造である。下部電極1431は透光性を有し、EL層1433が発する光を透過する。導電層1412は、下部電極1431と電気的に接続する。

0306

基板1303は、光取り出し構造として、半球レンズマイクロレンズアレイ凹凸構造が施されたフィルム、光拡散フィルム等を有していてもよい。例えば、樹脂基板上に上記レンズやフィルムを、該基板又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接着することで、光取り出し構造を形成することができる。

0307

導電層1412は必ずしも設ける必要は無いが、下部電極1431の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるため、設けることが好ましい。また、同様の目的で、上部電極1435と電気的に接続する導電層を絶縁層1411上に設けてもよい。

0308

導電層1412は、銅、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロムネオジムスカンジウム、ニッケル、アルミニウムから選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。導電層1412の膜厚は、0.1μm以上3μm以下とすることができ、好ましくは、0.1μm以上0.5μm以下である。

0309

上部電極1435と電気的に接続する導電層(補助配線補助電極ともいえる)の材料にペースト銀ペーストなど)を用いると、該導電層を構成する金属が粒状になって凝集する。そのため、該導電層の表面が粗く隙間の多い構成となり、EL層1433が該導電層を完全に覆うことが難しく、上部電極と該導電層との電気的な接続をとることが容易になり好ましい。

0310

<材料の一例>
次に、発光装置に用いることができる材料等を説明する。なお、本実施の形態中で先に説明した構成については説明を省略する。

0311

素子層1301は、少なくとも発光素子を有する。発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード(LED)、有機EL素子、無機EL素子等を用いることができる。

0312

素子層1301は、発光素子を駆動するためのトランジスタや、タッチセンサ等をさらに有していてもよい。

0313

発光装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム酸化物半導体等を用いてもよい。

0314

トランジスタに用いる半導体材料の状態についても特に限定されず、非晶質半導体結晶性を有する半導体微結晶半導体多結晶半導体単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。特に結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

0315

ここで、トランジスタには、多結晶半導体を用いることが好ましい。例えば、多結晶シリコンなどを用いることが好ましい。多結晶シリコンは単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、かつアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また、極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路ソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。

0316

または、トランジスタには、酸化物半導体を用いることが好ましい。例えば、シリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を用いることが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、かつキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。

0317

例えば、上記酸化物半導体は、少なくともインジウム(In)もしくは亜鉛(Zn)を含むことが好ましい。より好ましくは、In−M−Zn系酸化物(MはAl、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce又はHf等の金属)で表記される酸化物を含む。

0318

例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム酸化スズ酸化亜鉛、In−Zn系酸化物、Sn−Zn系酸化物、Al−Zn系酸化物、Zn−Mg系酸化物、Sn−Mg系酸化物、In−Mg系酸化物、In−Ga系酸化物、In−Ga−Zn系酸化物(IGZOとも表記する)、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、Sn−Ga−Zn系酸化物、Al−Ga−Zn系酸化物、Sn−Al−Zn系酸化物、In−Hf−Zn系酸化物、In−Zr−Zn系酸化物、In−Ti−Zn系酸化物、In−Sc−Zn系酸化物、In−Y−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、In−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、In−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることができる。

0319

ここで、In−Ga−Zn系酸化物とは、InとGaとZnを主成分として有する酸化物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外の金属元素が入っていてもよい。

0320

酸化物半導体膜は、非単結晶酸化物半導体膜と単結晶酸化物半導体膜とに大別される。非単結晶酸化物半導体膜とは、CAAC−OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)膜、多結晶酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、非晶質酸化物半導体膜などをいう。なお、CAAC−OS膜は、c軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである。

0321

特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はc軸が半導体層の被形成面、又は半導体層の上面に対し垂直に配向し、かつ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。このような酸化物半導体は結晶粒界を有さないため、本発明の一態様を適用して形成した可撓性を有する装置を湾曲させたときの応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いる表示装置等の装置に、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。

0322

また、半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。

0323

また、その低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の輝度を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。

0324

発光装置が有する発光素子は、一対の電極(下部電極1431及び上部電極1435)と、該一対の電極間に設けられたEL層1433とを有する。該一対の電極の一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。

0325

発光素子は、トップエミッション構造、ボトムエミッション構造、デュアルエミッション構造のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。

0326

可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とITOの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。

0327

可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とITOの積層膜、銀とマグネシウムの合金とITOの積層膜などを用いることができる。

0328

電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。

0329

下部電極1431及び上部電極1435の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、EL層1433に陽極側から正孔注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層1433において再結合し、EL層1433に含まれる発光物質発光する。

0330

EL層1433は少なくとも発光層を有する。EL層1433は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。

0331

EL層1433には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。EL層1433を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。

0332

素子層1301において、発光素子は、一対のガスバリア性の高い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、発光装置の信頼性の低下を抑制できる。

0333

ガスバリア性の高い絶縁膜としては、窒化シリコン膜窒化酸化シリコン膜等の窒素珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜酸化窒化シリコン膜酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。

0334

例えば、ガスバリア性の高い絶縁膜の水蒸気透過量は、1×10−5[g/m2・day]以下、好ましくは1×10−6[g/m2・day]以下、より好ましくは1×10−7[g/m2・day]以下、さらに好ましくは1×10−8[g/m2・day]以下とする。

0335

基板1303は透光性を有し、少なくとも素子層1301が有する発光素子の発する光を透過する。基板1303は可撓性を有する。また、基板1303の屈折率は、大気の屈折率よりも高い。

0336

ガラスに比べて有機樹脂は重量が軽いため、基板1303として有機樹脂を用いると、ガラスを用いる場合に比べて発光装置を軽量化でき、好ましい。

0337

可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂シクロオレフィン樹脂ポリスチレン樹脂ポリアミドイミド樹脂ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、アラミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。

0338

基板1303としては、上記材料を用いた層が、発光装置の表面を傷などから保護するハードコート層(例えば、窒化シリコン層など)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラミド樹脂層など)等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素子の寿命の低下等を抑制するために、前述のガスバリア性の高い絶縁膜を有していてもよい。

0339

接着層1305は、透光性を有し、少なくとも素子層1301が有する発光素子の発する光を透過する。また、接着層1305の屈折率は、大気の屈折率よりも高い。

0340

接着層1305には、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する硬化樹脂光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂を用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。

0341

また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物(酸化カルシウム酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が発光素子に侵入することを抑制でき、発光装置の信頼性が向上するため好ましい。

0342

また、上記樹脂に屈折率の高いフィラー(酸化チタン等)を混合することにより、発光素子からの光取り出し効率を向上させることができ、好ましい。

0343

また、接着層1305には、光を散乱させる散乱部材を有していてもよい。例えば、接着層1305には、上記樹脂と上記樹脂と屈折率が異なる粒子との混合物を用いることもできる。該粒子は光の散乱部材として機能する。

0344

樹脂と、該樹脂と屈折率の異なる粒子は、屈折率の差が0.1以上あることが好ましく、0.3以上あることがより好ましい。具体的には樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また粒子としては、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト等を用いることができる。

0345

酸化チタン及び酸化バリウムの粒子は、光を散乱させる性質が強く好ましい。またゼオライトを用いると、樹脂等の有する水を吸着することができ、発光素子の信頼性を向上させることができる。

0346

また、接着層1403は、接着層1305と同様の材料を用いることができる。発光素子からの光を取り出さない側に接着層1403を有する場合、接着層1403の透光性や屈折率は問わない。

0347

絶縁層1405、絶縁層1455には、無機絶縁材料を用いることができる。特に、前述のガスバリア性の高い絶縁膜を用いると、信頼性の高い発光装置を実現できるため好ましい。

0348

絶縁層1407は、トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制する効果を奏する。絶縁層1407としては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる。

0349

絶縁層1409、絶縁層1409a、及び絶縁層1409bとしては、それぞれ、トランジスタ起因等の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有する絶縁膜を選択するのが好適である。例えば、ポリイミド、アクリルベンゾシクロブテン系樹脂等の有機材料を用いることができる。また、上記有機材料のほかに、低誘電率材料(low−k材料)等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜や無機絶縁膜を複数積層させてもよい。

0350

絶縁層1411は、下部電極1431の端部を覆って設けられている。絶縁層1411の上層に形成されるEL層1433や上部電極1435の被覆性を良好なものとするため、絶縁層1411の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となることが好ましい。

0351

絶縁層1411の材料としては、樹脂又は無機絶縁材料を用いることができる。樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又はフェノール樹脂等を用いることができる。特に、絶縁層1411の作製が容易となるため、ネガ型感光性樹脂、あるいはポジ型の感光性樹脂を用いることが好ましい。

0352

絶縁層1411の形成方法は、特に限定されないが、フォトリソグラフィ法スパッタ法、蒸着法、液滴吐出法(インクジェット法等)、印刷法(スクリーン印刷オフセット印刷等)等を用いればよい。

0353

封止層1413には、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂を用いることができる。例えば、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等を用いることができる。封止層1413に乾燥剤が含まれていてもよい。また、封止層1413を通過して発光素子1430の光が発光装置の外に取り出される場合は、封止層1413に屈折率の高いフィラーや散乱部材を含むことが好ましい。乾燥剤、屈折率の高いフィラー、散乱部材については、接着層1305に用いることができる材料と同様の材料が挙げられる。

0354

導電層1357は、トランジスタ又は発光素子を構成する導電層と同一の材料、同一の工程で形成できる。例えば、当該導電層は、それぞれ、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらの元素を含む合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。また、上記導電層は、それぞれ、導電性の金属酸化物を用いて形成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム(In2O3等)、酸化スズ(SnO2等)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(In2O3−ZnO等)又はこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。

0355

また、導電層1408、導電層1412、導電層1510a及び導電層1510bも、それぞれ、上記金属材料、合金材料、又は導電性の金属酸化物等を用いて形成できる。

0356

接続体1415としては、熱硬化性の樹脂に金属粒子を混ぜ合わせたペースト状又はシート状の、熱圧着によって異方性の導電性を示す材料を用いることができる。金属粒子としては、例えばニッケル粒子を金で被覆したものなど、2種類以上の金属が層状となった粒子を用いることが好ましい。

0357

着色層1459は特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色の波長帯域の光を透過する赤色(R)のカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する緑色(G)のカラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過する青色(B)のカラーフィルタなどを用いることができる。各着色層は、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ法を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置に形成する。

0358

また、隣接する着色層1459の間に、遮光層1457が設けられている。遮光層1457は隣接する発光素子から回り込む光を遮光し、隣接画素間における混色を抑制する。ここで、着色層1459の端部を、遮光層1457と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。遮光層1457は、発光素子の発光を遮光する材料を用いることができ、金属材料や顔料染料を含む樹脂材料などを用いて形成することができる。なお、図16(B)に示すように、遮光層1457を駆動回路部1306などの光取り出し部1304以外の領域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを抑制できるため好ましい。

0359

また、着色層1459と遮光層1457を覆う絶縁層1461を設けると、着色層1459や遮光層1457に含まれる顔料などの不純物が発光素子等に拡散することを抑制できるため好ましい。絶縁層1461は透光性の材料を用い、無機絶縁材料や有機絶縁材料を用いることができる。絶縁層1461に前述のガスバリア性の高い絶縁膜を用いてもよい。

0360

<作製方法例>
次に、発光装置の作製方法を図19及び図20を用いて例示する。ここでは、具体例1(図16(B))の構成の発光装置を例に挙げて説明する。

0361

まず、作製基板1501上に剥離層1503を形成し、剥離層1503上に絶縁層1405を形成する。次に、絶縁層1405上に複数のトランジスタ、導電層1357、絶縁層1407、絶縁層1409、複数の発光素子、及び絶縁層1411を形成する。なお、導電層1357が露出するように、絶縁層1411、絶縁層1409、及び絶縁層1407は開口する(図19(A))。

0362

また、作製基板1505上に剥離層1507を形成し、剥離層1507上に絶縁層1455を形成する。次に、絶縁層1455上に遮光層1457、着色層1459、及び絶縁層1461を形成する(図19(B))。

0363

作製基板1501及び作製基板1505は、実施の形態4における第1の基板11、第2の基板21に相当する。よって、実施の形態4の記載を参照できる。

0364

剥離層1503及び剥離層1507は、実施の形態4における第1の剥離層12、第2の剥離層22に相当する。よって、実施の形態4の記載を参照できる。

0365

各絶縁層は、スパッタリング法、プラズマCVD法、塗布法、印刷法等を用いて形成することが可能であり、例えば、プラズマCVD法によって成膜温度を250℃以上400℃以下として形成することで、緻密で非常にガスバリア性の高い膜とすることができる。

0366

その後、作製基板1505の着色層1459等が設けられた面又は作製基板1501の発光素子1430等が設けられた面に封止層1413となる材料を塗布し、封止層1413を介して該面同士を貼り合わせる(図19(C))。

0367

そして、作製基板1501を剥離し、露出した絶縁層1405と基板1401を、接着層1403を用いて貼り合わせる。また、作製基板1505を剥離し、露出した絶縁層1455と基板1303を、接着層1305を用いて貼り合わせる。図20(A)では、基板1303が導電層1357と重ならない構成としたが、導電層1357と基板1303が重なっていてもよい。

0368

ここで、基板1401は、実施の形態3で説明した第1の支持体41に相当し、基板1303は第2の支持体42に相当する。

0369

作製基板1501の剥離、基板1401の貼り合わせ、作製基板1505の剥離、及び基板1303の貼り合わせの工程は、実施の形態2又は実施の形態3で説明した積層体の作製装置を用いて行うことができる。

0370

なお、本発明の一態様の積層体の作製装置を用いた剥離工程には、様々な剥離方法を作製基板に施すことができる。例えば、剥離層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成した場合は、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、耐熱性の高い作製基板と被剥離層の間に、剥離層として水素を含む非晶質珪素膜を形成した場合はレーザ光の照射又はエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、剥離層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成し、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、さらに剥離層の一部を溶液やNF3、BrF3、ClF3等のフッ化ガスを用いたエッチングで除去した後、脆弱化された金属酸化膜において剥離することができる。さらには、剥離層として窒素、酸素や水素等を含む膜(例えば、水素を含む非晶質珪素膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など)を用い、剥離層にレーザ光を照射して剥離層内に含有する窒素、酸素や水素をガスとして放出させ被剥離層と基板との剥離を促進する方法を用いてもよい。また、被剥離層が形成された作製基板を機械的に除去又は溶液やNF3、BrF3、ClF3等のフッ化ガスによるエッチングで除去する方法等を用いることができる。この場合、剥離層を設けなくともよい。

0371

また、上記剥離方法を複数組み合わせることでより容易に剥離工程を行うことができる。つまり、レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層へのエッチング、鋭いナイフメスなどによる機械的な除去を行い、剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、物理的な力(機械等による)によって剥離を行うこともできる。当該工程は本明細書における剥離の起点の形成に相当する。本発明の一態様の積層体の作製装置にて加工する加工部材及び積層体は、当該剥離の起点が形成されていることが好ましい。

0372

また、剥離層と被剥離層との界面に液体を浸透させて作製基板から被剥離層を剥離してもよい。また、剥離を行う際に液体をかけながら剥離してもよい。剥離時に生じる静電気が、被剥離層に含まれる機能素子に悪影響を及ぼすこと(半導体素子が静電気により破壊されるなど)を抑制できる。なお、液体を霧状又は蒸気にして吹き付けてもよい。液体としては、純水や有機溶剤などを用いることができ、中性、アルカリ性、もしくは酸性の水溶液や、塩が溶けている水溶液などを用いてもよい。

0373

その他の剥離方法として、剥離層をタングステンで形成した場合は、アンモニア水過酸化水素水混合溶液により剥離層をエッチングしながら剥離を行うとよい。

0374

なお、作製基板と被剥離層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。例えば、作製基板としてガラスを用い、ガラスに接してポリイミド等の有機樹脂を形成する。次に、レーザ照射加熱処理を行うことで、作製基板と有機樹脂の密着性を向上させる。そして、有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成する。その後、先のレーザ照射よりも高いエネルギー密度でレーザ照射を行う、又は、先の加熱処理よりも高い温度で加熱処理を行うことで、作製基板と有機樹脂の界面で剥離することができる。また、剥離の際には、作製基板と有機樹脂の界面に液体を浸透させて分離してもよい。

0375

当該方法では、耐熱性の低い有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成するため、作製工程で基板に高温をかけることができない。ここで、酸化物半導体を用いたトランジスタは、高温の作製工程が必須でないため、有機樹脂上に好適に形成することができる。

0376

なお、該有機樹脂を、装置を構成する基板として用いてもよいし、該有機樹脂を除去し、被剥離層の露出した面に接着剤を用いて別の基板を貼り合わせてもよい。

0377

または、作製基板と有機樹脂の間に金属層を設け、該金属層に電流を流すことで該金属層を加熱し、金属層と有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂を発光装置等の装置の基板として用いることができる。また、有機樹脂と他の基板を接着剤により貼り合わせてもよい。

0378

最後に、絶縁層1455及び封止層1413を開口することで、導電層1357を露出させる(図20(B))。なお、基板1303が導電層1357と重なる構成の場合は、基板1303及び接着層1305も開口する(図20(C))。開口の手段は特に限定されず、例えばレーザアブレーション法、エッチング法イオンビームスパッタリング法などを用いればよい。また、導電層1357上の膜に鋭利な刃物等を用いて切り込みを入れ、物理的な力で膜の一部を引き剥がしてもよい。

0379

以上により、発光装置を作製することができる。

0380

なお、本実施の形態では、本発明の一態様を適用して発光装置を作製する例を示したが、本発明は、これに限定されない。例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々な素子を有することができる。表示素子、表示装置、発光素子、又は発光装置の一例としては、EL素子有機物及び無機物を含むEL素子、有機EL素子、無機EL素子)、LED(白色LED、赤色LED、緑色LED、青色LEDなど)、トランジスタ(電流に応じて発光するトランジスタ)、電子放出素子、液晶素子、電子インク電気泳動素子グレーティングライトバルブ(GLV)、プラズマディスプレイ(PDP)、MEMS(マイクロエレクトロメカニカル・システム)を用いた表示素子、デジタルマイクロミラーデバイスDMD)、DMS(デジタル・マイクロ・シャッター)、干渉変調IMOD)素子、シャッター方式MEMS表示素子光干渉方式のMEMS表示素子、エレクトロウェッティング素子圧電セラミックディスプレイカーボンナノチューブなど、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率透過率などが変化する表示媒体を有するものがある。EL素子を用いた表示装置の一例としては、ELディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションディスプレイ(FED)又はSED方式平面型ディスプレイ(SED:Surface−conduction Electron−emitter Display)などがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ透過型液晶ディスプレイ半透過型液晶ディスプレイ反射型液晶ディスプレイ直視型液晶ディスプレイ投射型液晶ディスプレイ)などがある。電子インク、電子粉流体、又は電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部又は全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部又は全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。その場合、反射電極の下に、SRAMなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに消費電力を低減することができる。

0381

また、本明細書等において、画素に能動素子アクティブ素子非線形素子)を有するアクティブマトリクス方式、又は画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることができる。

0382

アクティブマトリクス方式では、能動素子として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子を用いることができる。例えば、MIM(Metal Insulator Metal)、又はTFD(Thin Film Diode)などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。また、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化高輝度化を図ることができる。

0383

パッシブマトリクス方式では、能動素子を用いないため、製造工程が少なく、製造コストの低減や歩留まりの向上を図ることができる。また、能動素子を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることができる。

0384

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

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