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CN111788864A - 柔性oled装置、其制造方法以及支承基板 - Google Patents

柔性oled装置、其制造方法以及支承基板 Download PDF

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film
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岸本克彦
西冈幸也
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Sakai Display Products Corp
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Abstract

根据本公开的柔性OLED装置的制造方法，准备层叠结构体(100)，该层叠结构体(100)具备：基底(10)、包含TFT层以及OLED层在内的功能层区域(20)、位于基底与功能层区域之间且支承功能层区域的柔性膜(30)、位于柔性膜与基底之间且固定于基底的释放层(12)。用透过基底的剥离光(216)照射释放层以将柔性膜从释放层剥离。释放层由氮化钽的多晶体制成。

Description

柔性OLED装置、其制造方法以及支承基板
技术领域
本公开关于柔性OLED装置、其制造方法以及支承基板。
背景技术
柔性显示器的典型例具备诸如由合成树脂如聚酰亚胺形成的膜(以下称为“树脂膜”)、由树脂膜支承的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)以及OLED(Organic LightEmitting Diode，有机发光二极管)的元件。树脂膜作为柔性基板起作用。由于构成OLED的有机半导体层容易因水蒸气而劣化，因此柔性显示器通过阻气膜(封装膜)来封装。
柔性显示器可以使用在上表面上形成有树脂膜的玻璃基底进行制造。玻璃基底在制造过程中作为将树脂膜的形状保持为平面状的支撑体(载体)起作用。通过在树脂膜上形成TFT和OLED的元件等元件以及阻气膜等，可以在由玻璃基底支承的状态下实现柔性OLED装置的结构。然后，将柔性OLED装置从玻璃基底剥离以获得柔软性。可以将配置有TFT和OLED等元件的部分作为整体称为“功能层区域”。
专利文献1公开了一种方法，该方法用紫外线激光(剥离光)照射柔性基板和玻璃基底之间的界面处，以将放置有OLED装置的柔性基板从玻璃基板剥离。在专利文献1公开的方法中，在柔性基板与玻璃基底之间配置有非晶硅层。紫外线激光的照射使氢从非晶硅层产生，并使柔性基板从玻璃基底剥离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/037797号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
由于以往的树脂膜吸收紫外线，因此尚未特别研究剥离光照射对TFT元件和OLED元件的影响。然而，根据本发明人的研究，发现了在剥离工序中使用的紫外线激光可能会使TFT元件和OLED元件劣化。
本公开提供一种能够解决上述技术问题的柔性OLED装置、其制造方法以及支承基板。
解决问题的方案
本公开的柔性OLED装置的制造方法在示例的实施方式中，包含如下工序：准备层叠结构体的工序，其中，所述层叠结构体具备：基底；功能层区域，其包含TFT层以及OLED层；柔性膜，其位于所述基底与所述功能层区域之间并支承所述功能层区域；以及释放层，其位于所述柔性膜与所述基底之间且固定于所述基底；以及用透过所述基底的紫外线激光照射所述释放层以将所述柔性膜从所述释放层剥离的工序。所述释放层由氮化钽的多晶体制成。
在一实施方式中，所述氮化钽中所包含的氮的摩尔比高于所述氮化钽中所包含的钽的摩尔比。
在一实施方式中，所述释放层的表面具有凹凸图案，所述柔性膜的背面具有转印了所述释放层的所述表面所具有的所述凹凸图案的图案。
在一实施方式中，所述释放层的厚度为50nm以上且500nm以下。
在一实施方式中，所述柔性膜的厚度为5μm以上且20μm以下。
在一实施方式中，所述紫外线激光的波长为300nm以上且360nm以下。
在一实施方式中，准备所述层叠结构体的工序包含如下工序：通过在含氮气体气氛中溅射钽靶来在所述基底上形成所述氮化钽的多晶体的工序；以及在所述氮化钽的多晶体上形成所述柔性膜的工序。
本公开的柔性OLED装置在示例的实施方式中，包括：功能层区域，其包含TFT层以及OLED层；以及柔性膜，其支承所述功能层区域，所述柔性膜的背面具有凹凸图案。
在一实施方式中，所述凹凸图案的凹凸具有使可见光扩散反射的形状以及尺寸。
在一实施方式中，所述柔性膜的厚度为5μm以上且20μm以下，所述的柔性OLED装置还包括支撑膜，其粘接至所述柔性膜的所述背面。
在本公开的支承基板的示例的实施方式是柔性OLED装置的支承基板，其包括：释放层，其由氮化钽的多晶体制成；以及基底，其由透过紫外线的材料制成，且支承所述释放层。
在一实施方式中，所述氮化钽中所包含的氮的摩尔比高于所述氮化钽中所包含的钽的摩尔比。
在一实施方式中，所述释放层的表面具有凹凸图案。
在一实施方式中，还包括：柔性膜，其覆盖所述释放层。
在一实施方式中，所述柔性膜的背面具有与所述释放层的所述表面所具有的所述凹凸图案配合的凹凸，且所述凹凸具有使可见光扩散反射的形状以及尺寸。
发明效果
根据本发明的实施方式，提供一种解决上述问题的新的柔性OLED装置、其制造方法以及支承基板。
附图说明
图1A是示出根据本公开的柔性OLED装置的制造方法所使用的层叠结构体的构成例的俯视图。
图1B是图1A所示的层叠结构体的B-B线剖视图。
图2A是示出本公开的实施方式中的支承基板的制造方法的工序剖视图。
图2B是示出本公开的实施方式中的支承基板的制造方法的工序剖视图。
图3A是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图3B是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图3C是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图3D是示出本公开的实施方式中的柔性OLED装置的制造方法的工序剖视图。
图4是柔性OLED装置中的一个子像素的等效电路图。
图5是制造工序的中途阶段的层叠结构体的立体图。
图6A是示意性示出层叠结构体的分割位置的剖视图。
图6B是示意性示出层叠结构体的分割位置的俯视图。
图7A是示意性示出台在支承层叠结构体之前的状态的图。
图7B是示意性示出台支承着层叠结构体的状态的图。
图7C是示意性示出用形成为直线状的激光(剥离光)照射层叠结构体的基底与树脂膜之间的界面的状态的图。
图8A是示意性示出用从剥离装置的线束光源出射的直线光束照射层叠结构体的情况的立体图。
图8B是示意性示出剥离光的照射开始时的台的位置的图。
图8C是示意性示出剥离光的照射结束时的台的位置的图。
图9A是示意性示出在剥离光的照射后将层叠结构体分离为第一部分和第二部分之前的状态的剖视图。
图9B是示意性示出已将层叠结构体分离为第一部分和第二部分的状态的剖视图。
图10是示意性示出OLED装置1000的柔性基板的背面中的凹凸的剖视图。
具体实施方式
参照附图，说明根据本公开的柔性OLED装置的制造方法和制造装置的实施方式。在以下的说明中，有时省略不必要的更详细的说明。例如，有时省略对公知事项的详细说明和实质相同的构成的重复说明。这是为了避免在以下的说明中的不必要的冗余并且便于本领域技术人员的理解。本发明人提供附图和以下的说明以供本领域技术人员充分理解本公开。这些并非意于限定权利要求所记载的主题。
<层叠结构体>
参照图1A与图1B。在本实施方式中的柔性OLED装置的制造方法中，首先，准备图1A和图1B所示的层叠结构体100。图1A是层叠结构体100的俯视图，图1B是图1A所示的层叠结构体100的B-B线剖视图。作为参考，图1A和1B中示出了具有彼此正交的X轴、Y轴和Z轴的XYZ坐标系。
本实施方式的层叠结构体100具备：基底(母基板或载体)
10、包含TFT层20A以及OLED层20B的功能层区域20、位于基底10与功能层区域20之间且支承功能层区域20的柔性膜30、位于柔性膜30与基底10之间且固定于基底10的释放层12。释放层12由氮化钽的多晶体制成。优选地，氮化钽中所包含的氮的摩尔比高于氮化钽中所包含的钽的摩尔比。
层叠结构体100还包括保护片50和在多个功能层区域20与保护片50之间的阻气膜40，保护片50覆盖多个功能层区域20，阻气膜40覆盖整个功能层区域20。层叠结构体100也可以具有缓冲层(未图示)等的其他层。
基底10的典型例是具有刚性的玻璃基底。柔性膜30的典型例是具有可挠性的合成树脂膜。以下，将“柔性膜”简称为“树脂膜”。将包括释放层12和支承着释放层12的基底10的结构作为整体称为柔性OLED装置的“支承基板”。支承基板也可以进一步包括覆盖释放层12的其他膜(例如，柔性膜)。
本实施方式中的层叠结构体100的第一表面100a由基底10限定，并且第二表面100b由保护片50限定。基底10和保护片50是在制造过程中临时使用的部件，而不是构成最终的柔性OLED装置的元件。
图示的树脂膜30包括分别支承着多个功能层区域20的多个柔性基板区域30d，以及包围每个柔性基板区域30d的中间区域30i。柔性基板区域30d和中间区域30i仅是连续的一张树脂膜30的不同部分，不需要在物理上进行区分。换句话说，在树脂膜30中，位于每个功能层区域20正下方的部分是柔性基板区域30d，而其他部分是中间区域30i。
多个功能层区域20的每一个最终构成柔性OLED装置的面板。换句话说，层叠结构体100具有以一个基底10支承着分割前的多个柔性OLED装置的结构。每个功能层区域20具有例如其中具有厚度(Z轴方向尺寸)为几十μm、长度(X轴方向尺寸)约为12cm且宽度(Y轴方向尺寸)约为7cm的尺寸的形状。这些尺寸可以根据所需显示画面的大小而被设为任意大小。在图示的例子中，每个功能层区域20在XY平面中的形状是长方形，但是不限于此。每个功能层区域20在XY平面中的形状也可以是正方形、多边形或轮廓中包含曲线的形状。
如图1A所示，柔性基板区域30d以与柔性OLED装置的配置相对应的行列状二维地配置。中间区域30i由多个正交的条纹构成，并形成有格子图案。条纹的宽度为例如约1～4mm。树脂膜30的柔性基板区域30d在最终产品的形态下，作为每个柔性OLED装置的“柔性基板”起作用。相对地，树脂膜30的中间区域30i不是构成最终产品的元件。
在本公开的实施方式中，层叠结构体100的构成不限于图示的例子。由一个基底10支承的功能层区域20的个数(OLED装置的个数)不一定是多个，也可以是单个。当功能层区域20为单个时，树脂膜30的中间区域30i形成包围一个功能层区域20的周边的简单框架图案。
此外，每个附图中记载的每个元件的尺寸或比例根据便于理解的观点来确定，而不一定反映实际的尺寸或比例。
支承基板
参照图2A和图2B，说明本公开的实施方式中的支承基板的制造方法。图2A和图2B是示出本公开的实施方式中的支承基板200的制造方法的工序剖视图。
首先，如图2A所示，准备基底10。基底10是用于工序的载体基板，并且其厚度可以为例如约0.3～0.7mm。基底10通常由玻璃制成。基底10需要在后续工序中透过所照射的剥离光。
接下来，如图2B所示，在基底10上形成释放层12。释放层12由氮化钽的多晶体制成。氮化钽可以具有表示不同组成比的各种相。当钽原子与氮原子的比率为1：1时，可以形成氮化钽的稳定相。该稳定相是在标准状态下具有CoSn型结构的晶体。尽管稳定相的晶体结构是六方晶体，但并不是最紧密的堆积，而是在钽原子与钽原子之间嵌入氮原子的间隙金属间化合物(固溶体或合金)。氮化钽由于氮原子的缺乏·过量而容易形成非化学计量组成的化合物。当沉积氮化钽薄膜时，可以通过过量供应氮气使其富氮。在本公开的一实施方式中，释放层12由富氮的氮化钽(TaNx：1＜x≤2.5)形成。
富氮的氮化钽具有优异的导热性。因此，当通过剥离光的照射产生热量时，即使剥离光强度在空间中分布不均匀，也难以发生剥离不良。更具体地，当灰尘附着到基底10的背面上或形成划痕时，若使剥离光从基底10的背面入射到释放层12时，则由灰尘的阴影或划痕引起的衍射/反射等，在释放层12中的剥离光强度可能会局部降低。当通过光化学反应进行树脂膜30的剥离时，若产生这种剥离光强度局部不足，则无法在该位置进行剥离，而产生剥离不良的问题。
然而，由于本实施方式中的释放层12吸收剥离光以产生热量并传递热量，所以可以避免由于剥离光强度局部不足而产生的上述问题。
氮化钽可以通过例如反应溅射法沉积。反应溅射法可以通过在含氮气体气氛中溅射钽靶来进行。含氮气体气氛例如是氮气和氩气等惰性气体的混合气体。当混合气体的流量为125sccm时，氮气流量可以为例如100～115sccm，并且氩气流量可以为例如15～25sccm。在溅射过程中不必加热基底10。与化学气相沉积法相比，这种溅射法能够以较低的成本形成释放层12。此外，当利用反应溅射法沉积氮化钽时，可以通过调节气体流量、基板温度来减小氮化钽的沉积膜中的残留的内部应力。通常，在高熔点金属的沉积膜中可能会出现相对较大的残余内部应力。如果释放层的残余内部应力增加，则支承基板可能会翘曲，并且剥离工艺可能无法适当执行。与使用由高熔点金属形成的释放层的情况相比，通过由氮化钽形成释放层，能够减少支承基板的翘曲，并且能够以更高的成品率进行剥离。
如由图2B的虚线包围的区域中所说明的那样，氮化钽的富氮的沉积膜(释放层12)在表面具有凹凸。该凹凸的图案例如可以具有使可见光扩散反射的形状以及尺寸(几十nm～几百nm)。由氮化钽制成的释放层12可以具有50nm以上且500nm以下的厚度，例如可以具有约200nm的厚度。当厚度小于50nm时，由于表面凹凸、成膜速度的不均匀，可能导致支承基板的表面内的一部分不能获得作为释放层起作用所需的膜厚。另外，若超过500nm，则不能忽略应力的影响。此外，考虑到尽可能节省钽靶的消耗量，释放层12的厚度更优选为250nm以下。富氮的氮化钽没有金属光泽，观察时呈现黑色或褐色。富氮的氮化钽具有吸收可见光的至少一部分和紫外线的特性。在这方面，氮化钽与呈现金属光泽的钼(Mo)等的高熔点金属明显不同。此外，由于富含氮的氮化钽可以捕获氧气从而被氧化，因此可以作为阻挡从外部扩散的氧气的阻挡层起作用，并起到封装效果。
本公开的实施方式中的释放层12在上述的基础上还在表面上还具有凹凸，从而有效地吸收紫外线激光，因此不需要在后述的剥离光的照射工序中针对剥离光的反射的激光的终端处理。
以下，更详细地说明层叠结构体100的构成和制造方法。
首先，参照图3A。图3A是示出在表面上形成有树脂膜30的支承基板200的剖视图。
本实施方式中的树脂膜30例如是厚度为5μm以上且20μm以下，例如约10μm的聚酰亚胺膜。聚酰亚胺膜可以由作为前躯体的聚酰胺酸或聚酰亚胺溶液制成。聚酰亚胺膜可以在将聚酰胺酸的膜形成在支承基板200中的释放层12的表面上之后进行热酰亚胺化，或者，可以由使聚酰亚胺熔融或将聚酰亚胺溶解在有机溶剂中得到的聚酰亚胺溶液在释放层12的表面上形成膜。聚酰亚胺溶液可以通过将已知的聚酰亚胺溶解在任何有机溶剂中来获得。可以通过将聚酰亚胺溶液涂布到基底10的表面上然后干燥来形成聚酰亚胺膜。
在底部发射型柔性显示器的情况下，优选地，聚酰亚胺膜在整个可见光区域中实现高透射率。聚酰亚胺膜的透明度例如可以通过根据JIS K7105-1981的全光线透射率来表示。全光线透射率可以设定为80％以上或85％以上。另一方面，在顶部发射型柔性显示器的情况下，透射率不受影响。
树脂膜30也可以是由聚酰亚胺以外的合成树脂制成的膜。然而，在本公开的实施方式中，在形成薄膜晶体管的工序中，由于进行了例如350℃以上的热处理，因此树脂膜30由不会由于该热处理而劣化的材料制成。
树脂膜30可以是多层合成树脂膜的层叠体。在本实施方式的一个方面中，当将柔性显示器的结构从基底10剥离时，执行将透过基底10的紫外线激光(波长：300～360nm)照射至树脂膜30的LLO。由于吸收激光并产生热量的释放层12配置在基底10与树脂膜30之间，因此通过紫外线激光的照射，可以在释放层12与树脂膜30之间的界面处使树脂膜30的一部分(层状部分)汽化并容易地将树脂膜30从释放层12即支承基板200剥离。设置释放层12，则还具有抑制灰的产生的效果。
本公开的实施方式中的释放层12由黑色或褐色的氮化钽制成，并且在表面上还具有凹凸，因此释放层12对紫外线激光的透射率极低。因此，释放层12在剥离(Laser LiftOff：LLO，激光剥离)工艺中作为紫外线屏蔽层起作用。结果，避免或抑制了紫外线激光从基底10入射至功能层区域20而使TFT层20A和OLED层20B的特性劣化。
通常认为，即使是透明度高的树脂膜30，也吸收几乎所有的紫外线。但是，由于在柔性OLED装置中使用的树脂膜30是极薄的层，所以如果不存在由金属材料制成的释放层12，则紫外线激光入射至功能层区域20。紫外线不仅会使TFT层20A和OLED层20B的特性劣化，而且会使构成封装结构的有机膜和无机膜的封装性能劣化。此外，由于目前广泛使用的树脂膜30由黄褐色或棕褐色的聚酰亚胺材料形成，所以尚未认识到紫外线激光的透射会导致功能层区域的特性劣化。这是因为这种透明度低的聚酰亚胺材料强烈吸收紫外线激光。然而，根据本发明人的研究，已经发现，即使是透明度低的树脂膜30，只要其厚度例如为大约5～20μm，紫外线激光就可以到达功能层区域20。因此，根据本公开的实施方式的方法不仅适用于包括由透明度高且易于透过紫外线的材料制成的树脂膜(柔性基板)的OLED装置，还适用于具备透明度低且薄的树脂膜30(厚度：约为5～20μm)的OLED装置的制造。
<抛光处理>
当在树脂膜30的表面30x上存在诸如颗粒或凸部的抛光对象(目标)时，可以通过抛光装置将目标抛光以使其平坦化。颗粒等异物例如可以通过处理由图像传感器获取到的图像进行检测。也可以在抛光处理之后，进行针对树脂膜30的表面30x的平坦化处理。平坦化处理包括在树脂膜30的表面30x上形成用于提高平坦性的膜(平坦化膜)的工序。平坦化膜不必由树脂形成。
<下层阻气膜>
接下来，也可以在树脂膜30上形成阻气膜(未图示)。阻气膜可以具有各种结构。阻气膜的例子是诸如氧化硅膜或氮化硅膜的膜。阻气膜的其他例子可以是由有机材料层和无机材料层层叠而成的多层膜。该阻气膜也可以称为“下层气体阻隔膜”，以与覆盖功能层区域20的后述的阻气膜区分开。另外，功能层区域20的阻气膜可以称为“上层阻气膜”。
<功能层区域>
接下来，说明形成包括TFT层20A和OLED层20B在内的功能层区域20以及上层阻气膜40的过程。
首先，如图3B所示，在基底10上形成多个功能层区域20。释放层12和固定在基底10的树脂膜30位于基底10和功能层区域20之间。
更具体地，功能层区域20包括位于下层的TFT层20A和位于上层的OLED层20B。TFT层20A和OLED层20B通过已知方法依次形成。TFT层20A包含实现有源矩阵的TFT阵列电路。OLED层20B包含彼此可以被独立地驱动的OLED元件的阵列。TFT层20A的厚度例如为4μm，并且OLED层20B的厚度例如为1μm。
图4是有机EL(Electro Luminescence，电致发光)显示器中的子像素的基本的等效电路图。显示器的一个像素可以由例如R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)等不同颜色的子像素构成。图4所示的例子具有选择用TFT元件Tr1、驱动用TFT元件Tr2、存储电容器CH和OLED元件EL。选择用TFT元件Tr1连接到数据线DL和选择线SL。数据线DL是传输用于规定要显示的图像的数据信号的配线。数据线DL经由选择用TFT元件Tr1电连接至驱动用TFT元件Tr2的栅极。选择线SL是传输用于控制选择用TFT元件Tr1的导通/截止的信号的配线。驱动用TFT元件Tr2控制电源线PL和OLED元件EL之间的导通状态。当驱动用TFT元件Tr2导通时，电流从电源线PL经由OLED元件EL流向接地线GL。该电流使OLED元件EL发光。即使选择用TFT元件Tr1截止，保持电容器CH也使驱动用TFT元件Tr2维持在导通状态。
TFT层20A包含选择用TFT元件Tr1、驱动用TFT元件Tr2、数据线DL和选择线SL等。OLED层20B包含OLED元件EL。在形成OLED层20B之前，TFT层20A的上表面通过覆盖TFT阵列和各种配线的层间绝缘膜而被平坦化。支承OLED层20B并实现OLED层20B的有源矩阵驱动的结构体被称为“背板”。
图4所示的电路元件和配线中的一部分可以包含在TFT层20A和OLED层20B的任一个中。此外，图4所示的配线连接至驱动器电路(未图示)。
在本公开的实施方式中，TFT层20A和OLED层20B的具体构成可以多种多样。这些构成不限制本公开的内容。TFT层20A中所包含的TFT元件的构成可以是底栅型，或者也可以是顶栅型。此外，OLED层20B中所包含的OLED元件的发光可以是底部发射型，或者也可以是顶部发射型。OLED元件的具体构成也是任意的。
构成TFT元件的半导体层的材料例如包含晶体硅、非晶硅和氧化物半导体。在本公开的实施方式中，为了提高TFT元件的性能，形成TFT层20A的工序的一部分包含在350℃以上的热处理工序。
<上层阻气膜>
在形成上述功能层区域20之后，如图3C所示，整个功能层区域20被阻气膜(上层阻气膜)40覆盖。上层阻气膜40的典型例是由无机材料层和有机材料层层叠而成的多层膜。此外，也可以在上层阻气膜40与功能层区域20之间，或者在上层阻气膜40的更上层上，配置粘合膜、构成触摸屏的其他功能层、偏振膜等的元件。上层阻气膜40可以通过薄膜封装(ThinFilm Encapsulation：TFE)技术形成。从封装可靠性的观点来看，作为薄膜封装结构的WVTR(Water Vapor Transmission Rate：水蒸气透过率)，典型地获得1×10-4g/m2/day以下。根据本公开的实施方式，则达成了该标准。上层阻气膜40的厚度例如为1.5μm以下。
图5是示意性示出形成有上层阻气膜40的阶段中的层叠结构体100的上表面侧的立体图。一个层叠结构体100包含有由基底10支承的多个OLED装置1000。在图5图示的例子中，一个层叠结构体100包含有比图1A所示的例子更多的功能层区域20。如上所述，一个基底10所支承的功能层区域20的数量是任意的。
<保护片>
接下来，参照图3D。如图3D所示，将保护片50贴附至层叠结构体100的上表面。保护片50可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)等的材料制成。如上所述，保护片50的典型例具有在其表面上具有剥离剂涂层的层叠结构。保护片50的厚度例如可以是50μm以上且150μm以下。
准备好以此方式制造的层叠结构体100，然后可以使用上述制造装置(剥离装置220)执行根据本公开的制造方法。
可用于本公开的制造方法的层叠结构体100不限于图1A和1B所示的例子。保护片50也可以覆盖整个树脂膜30并且扩大至树脂膜30的外侧。或者，保护片50也可以覆盖整个树脂膜30并且可以扩大至基底10的外侧。如后所述，在将基底10从层叠结构体100分离之后，层叠结构体100成为不具有刚性的柔性的薄片状结构。在进行基底10的剥离工序和剥离后的工序中，当功能层区域20与外部装置或仪器等碰撞或接触时，保护片50起到保护功能层区域20以免受到撞击及摩擦等的作用。由于保护片50最终从层叠结构体100剥离，因此保护片50的典型例具有在表面上具有粘接力相对较小的粘接层(剥离剂涂层)的层叠结构。后续描述层叠结构体100的更详细的说明。
<OLED装置的分割>
在本实施方式的柔性OLED装置的制造方法中，在执行了准备层叠结构体100的工序之后，进行分割树脂膜30的中间区域30i和多个柔性基板区域30d中的每一个的工序。分割工序也可以在LLO工序之后执行，而不必在LLO工序之前执行。
分割可以通过用激光光束或切割机断开相邻的OLED装置的中央部来进行。在本实施方式中，断开层叠结构体的除基底10以外的部分，而不断开基底10。然而，也可以断开基底10，从而分割为包括单个OLED装置和支承每个OLED装置的基底部分在内的部分层叠结构。
以下，说明通过激光光束的照射来断开除基底10以外的层叠结构的工序。用于断开的激光光束的照射位置沿着每个柔性基板区域30d的外周。
图6A以及图6B是分别示意性示出分割树脂膜30的中间区域30i与多个柔性基板区域30d的每一个的位置的剖视图以及俯视图。用于断开的激光光束的照射位置沿着每个柔性基板区域30d的外周。在图6A和图6B中，以断开用的激光光束照射箭头或虚线所示的照射位置(断开位置)CT，并且将在层叠结构体100中除了基底10之外的部分断开为多个OLED装置1000和其他不要的部分。由于断开，在每个OLED装置1000与其外围之间形成了几十μm至几百μm的间隙。如上所述，可以通过切割机而不是激光光束的照射来进行这种断开。OLED装置1000和其他不要的部分也在断开之后被固定到基底10。
如图6B所示，层叠结构体100中的“不要的部分”的平面布局与树脂膜30的中间区域30i的平面布局匹配。在图示的例子中，该“不要的部分”是具有开口的一片连续的片状结构。但是，本公开的实施方式不限于这个例子。断开用激光光束的照射位置CT也可以被设定为使“不要的部分”分成多个部分。此外，“不要的部分”的即片状结构不仅包含有树脂膜30的中间区域30i，而且还包含有存在于中间区域30i上的层叠体(例如，阻气膜40和保护片50)的断开部分。
在用激光光束进行断开的情况下，激光光束的波长可以在红外线、可见光或紫外线的任一个区域。从减少断开对基底10的影响的观点出发，期望波长包含在绿色至紫外线区域内的激光光束。例如，根据Nd：YAG激光装置，可以使用二次谐波(波长为532nm)或三次谐波(波长为343nm或355nm)进行断开。在这种情况下，若将激光输出调整为1～3W并以每秒约500mm的速度扫描，则可以将由基底10支承的层叠体断开(分割)为OLED装置和不要的部分，而不会对基底10造成损坏。
根据本公开的实施方式，进行上述断开的时刻早于以往的技术。由于断开是在树脂膜30已固定于基底10的状态下进行的，因此即使相邻的OLED装置1000之间的间隔小，也可以高准确率且高精度地进行断开位置的定位。因此，可以减小相邻的OLED装置1000之间的间隔，以减少最终不需要的不要的部分。
<照射剥离光>
图7A是示意性示出未图示的制造装置(剥离装置)中的台212在支承层叠结构体100之前的状态的图。本实施方式中的台212是在表面上具有大量用于吸附的孔的吸附台。吸附台的构成不限于此例子，也可以包括用于支承层叠结构体的静电卡盘或其他固定装置。层叠结构体100以层叠结构体100的第二表面100b与台212的表面212S对置的方式配置，并且与台212紧密接触。
图7B是示意性示出台212支承着层叠结构体100的状态的图。台212与层叠结构体100之间的配置关系不限于图示的例子。例如，层叠结构体100的上下位置也可以颠倒，且台212位于层叠结构体100的下方。
在图7B所示的例子中，层叠结构体100与台212的表面212S接触，并且台212吸附着层叠结构体100。
接着，如图7C所示，对位于树脂膜30的多个柔性基板区域30d与基底10之间的释放层12照射激光(剥离光)216。图7C是示意性示出用沿着附图的纸面的垂直方向延伸形成为直线状的剥离光216从基底10的一侧照射释放层12的状态的图。释放层12吸收紫外线激光并且在短时间内被加热。在释放层12和树脂膜30之间的界面处，一部分树脂膜30通过来自释放层12的热量而被汽化或分解(消失)。通过用剥离光216扫描释放层12，降低了树脂膜30对释放层12即支承基板200的粘合程度。剥离光216的波长通常在紫外线区域内。基底10的吸光度例如在波长为343～355nm的区域内约为10％，但是在308nm处可以增加至30～60％。
以下，详细说明本实施方式中的剥离光的照射。
本实施方式中的剥离装置包括出射剥离光216的线束光源。线束光源包括激光装置和将从激光装置出射的激光整形为线束状的光学系统。
图8A是示意性示出用从剥离装置220的线束光源214出射的直线光束(剥离光216)照射层叠结构体100的情况的立体图。为便于理解，台212、层叠结构体100和线束光源214在附图的Z轴方向上以分离的状态示出。当照射剥离光216时，层叠结构体100的第二表面100b与台212接触。
图8B中示意性示出剥离光216的照射时的台216的位置。尽管在图8B中未图示，但是层叠结构体100由台212支承。
发射出剥离光216的激光装置的例子包括准分子激光等的气体激光装置、YAG激光等的固态激光装置，半导体激光装置以及其他激光装置。根据XeCl准分子激光装置，可以获得波长为308nm的激光。当使用掺有钕(Nd)的钇·四氧化钒(YVO4)或掺有(Yb)的YVO4作为激光振荡介质时，由于从激光振荡介质发射出的激光(基波)的波长约为1000nm，因此可以在用波长转换元件转换成具有340～360nm的波长的激光(三次谐波)之后使用。
从抑制灰的产生的观点出发，使用由准分子激光装置得到的波长为308nm的激光比使用波长为340～360nm的激光更有效。此外，释放层12的存在发挥了显着的抑制灰的产生的效果。
剥离光216的照射可以以例如50～300mJ/cm2的能量照射密度执行。线束状的剥离光216具有横穿基底10的尺寸，即超过基底的一个边的长度的线长(长轴尺寸、图8B中的Y轴方向尺寸)。线长可以是例如750mm以上。另一方面，剥离光216的线宽(短轴尺寸、图8B中的X轴方向的尺寸)可以为例如约0.2mm。这些尺寸是在树脂膜30与基底10之间的界面处的照射区域的尺寸。剥离光216可以以脉冲或连续波照射。脉冲照射例如可以以每秒约200次的频率进行。
剥离光216的照射位置相对于基底10移动，并执行剥离光216的扫描。在剥离装置220中，固定用于出射剥离光的光源214和光学装置(未图示)，而层叠结构体100可以移动，反之亦然。在本实施方式中，在台212从图8B所示的位置移动到图8C所示的位置的期间，进行剥离光216的照射。即，通过台212沿X轴方向的移动来执行剥离光216的扫描。
在本实施方式中，由于抑制了释放层对紫外线激光的镜面反射，所以不必进行被反射的激光的终端处理。当释放层由引起紫外线激光的镜面反射的金属膜形成使时，紫外线激光有时以5～15度倾斜于释放层入射。在本实施方式中，不必执行这种倾斜照射。
<剥离>
图9A记载了在剥离光的照射后层叠结构体100与台212接触的状态。在保持这种状态的同时，扩大了从台212到基底10的距离。此时，本实施方式中的台212吸附着层叠结构体100的OLED装置部分。
未图示的驱动装置保持基底10以使整个基底10沿箭头方向移动，从而执行剥离(Lift Off)。基底10能够在由未图示的吸附台吸附着的状态下与吸附台一起移动。基底10的移动方向也可以倾斜，而不一定垂直于层叠结构体100的第一表面100a。基底10的移动也可以是旋转运动，而不一定是线性运动。此外，基底10也可以由未图示的保持装置或其他台固定，并且台212可以向图的上方移动。
图9B是示出以此方式分离而成的层叠结构体100的第一部分110和第二部分120的剖视图。层叠结构体100的第一部分110包括与台212接触的多个OLED装置1000。每个OLED装置1000具有功能层区域20和树脂膜30的多个柔性基板区域30d。相对于此，层叠结构体100的第二部分120具有基底10和释放层12。
由台212支承的每个OLED装置1000由于彼此处于断开的关系，因此可以容易地同时或依次地从台212拆下。
在上述实施方式中，虽在LLO工序之前进行了每个OLED装置1000的断开和分离，但是也可以在LLO工序之后进行每个OLED装置1000的断开和分离。而且，每个OLED装置1000的断开和分离也可以包含将基底10分割成相对应的部分。
图10是示意性示出OLED装置1000的柔性基板区域30d的背面中的凹凸的剖视图。树脂膜(柔性膜)30的背面具有与释放层12的表面所具有的凹凸图案配合的凹凸。该凹凸具有使可见光扩散反射的形状以及尺寸。OLED装置1000还可以包括粘接至柔性基板区域30d的背面的支撑膜。当树脂膜30具有例如约5～20μm的厚度时，可以进行支撑膜的贴附。树脂膜30的背面上的凹凸的存在使相对于支撑膜的粘接面积增加，并增强了锚固效果，因此使柔性基板区域30d与支承膜之间的粘接强度增强。
根据本公开的实施方式，即使在使用由透过紫外线的透明度高的聚酰亚胺和PET制成的柔性膜的情况下，或者在使用透明度低而薄(厚度为5～20μm)且能透过紫外线的柔性膜的情况下，也可以抑制由于紫外线引起的功能层区域的特性劣化和阻气层的性能劣化。
工业实用性
本发明的实施方式提供一种新的柔性OLED装置的制造方法。柔性OLED装置可广泛应用于智能手机、平板终端、车载显示器以及中小型到大型电视装置。
附图标记说明
10…基底、12…释放层、20…功能层区域、20A…TFT层、20B…OLED层、30…树脂膜、30d…树脂膜的柔性基板区域、30i…树脂膜的中间区域、40…阻气膜、50…保护片、100…层叠结构体、212…台、1000…OLED装置

Claims (15)

1.一种柔性OLED装置的制造方法，其特征在于，包含如下工序：
准备层叠结构体的工序，其中，所述层叠结构体具备：基底；功能层区域，其包含TFT层以及OLED层；柔性膜，其位于所述基底与所述功能层区域之间并支承所述功能层区域；以及释放层，其位于所述柔性膜与所述基底之间且固定于所述基底；以及
用透过所述基底的紫外线激光照射所述释放层以将所述柔性膜从所述释放层剥离的工序，
所述释放层由氮化钽的多晶体制成。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
所述氮化钽中所包含的氮的摩尔比高于所述氮化钽中所包含的钽的摩尔比。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，
所述释放层的表面具有凹凸图案，
所述柔性膜的背面具有转印了所述释放层的所述表面所具有的所述凹凸图案的图案。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其特征在于，
所述释放层的厚度为50nm以上且500nm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法，其特征在于，
所述紫外线激光的波长为300nm以上且360nm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制造方法，其特征在于，
所述柔性膜的厚度为5μm以上且20μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制造方法，其特征在于，
准备所述层叠结构体的工序包含如下工序：
通过在含氮气体气氛中溅射钽靶来在所述基底上形成所述氮化钽的多晶体的工序；以及
在所述氮化钽的多晶体上形成所述柔性膜的工序。
8.一种柔性OLED装置，其特征在于，包括：
功能层区域，其包含TFT层以及OLED层；以及
柔性膜，其支承所述功能层区域，
所述柔性膜的背面具有凹凸图案。
9.根据权利要求8所述的柔性OLED装置，其特征在于，
所述凹凸图案的凹凸具有使可见光扩散反射的形状以及尺寸。
10.根据权利要求8或9所述的柔性OLED装置，其特征在于，
所述柔性膜的厚度为5μm以上且20μm以下，
所述的柔性OLED装置还包括支撑膜，其粘接至所述柔性膜的所述背面。
11.一种支承基板，其为柔性OLED装置的支承基板，所述支承基板的特征在于，包括：
释放层，其由氮化钽的多晶体制成；以及
基底，其由透过紫外线的材料制成，且支承所述释放层。
12.根据权利要求11所述的支承基板，其特征在于，
所述氮化钽中所包含的氮的摩尔比高于所述氮化钽中所包含的钽的摩尔比。
13.根据权利要求11或12所述的支承基板，其特征在于，
所述释放层的表面具有凹凸图案。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的支承基板，其特征在于，还包括：
柔性膜，其覆盖所述释放层。
15.根据权利要求14所述的支承基板，其特征在于，
所述柔性膜的背面具有与所述释放层的所述表面所具有的所述凹凸图案配合的凹凸，且所述凹凸具有使可见光扩散反射的形状以及尺寸。
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