阅读说明：本技术 切断多层基板的方法以及切断装置 (Method and apparatus for cutting multilayer substrate ) 是由 上野勉 于 2019-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及切断多层基板的方法以及切断装置,其在具有粘接层的多层基板的使用激光照射的切断中,抑制因激光照射产生的热而熔化的粘接层向外部喷出。将包括第一PET层(L2)、PI层(L1)、第二PET层(L3)、第一粘接层(L4)、第二粘接层(L5)的柔性OLED(多层基板)切断的方法包括第一激光切断步骤、第二激光切断步骤、滚轮切断步骤。在第一激光切断步骤中,通过激光(L)的照射在第一PET层以及第一粘接层形成第一槽(G1)。在第二激光切断步骤中,在第一激光切断步骤后,通过激光的照射以与第一槽对应的方式在第二PET层以及第二粘接层形成第二槽(G2)。在滚轮切断步骤中,一边使刻划轮(SW)通过第一槽或第二槽,一边在PI层形成切断线(SL)。(The present invention relates to a method and apparatus for cutting a multilayer substrate having an adhesive layer, which can prevent the adhesive layer melted by heat generated by laser irradiation from being ejected to the outside in cutting of the multilayer substrate by laser irradiation. The method for cutting the flexible OLED (multilayer substrate) including the first PET layer (L2), the PI layer (L1), the second PET layer (L3), the first adhesive layer (L4), and the second adhesive layer (L5) includes a first laser cutting step, a second laser cutting step, and a roller cutting step. In the first laser cutting step, a first groove (G1) is formed in the first PET layer and the first adhesive layer by irradiation with a laser beam (L). In the second laser cutting step, after the first laser cutting step, a second groove is formed in the second PET layer and the second adhesive layer so as to correspond to the first groove by irradiation with laser light (G2). In the roller cutting step, a cutting line (SL) is formed in the PI layer while passing the Scribing Wheel (SW) through the first groove or the second groove.)

切断多层基板的方法以及切断装置

技术领域

本发明涉及柔性OLED(有机LED)等多层基板的切断方法以及切断装置。

背景技术

作为切断如OLED基板这样的多层基板的方法，以往，已知从一个面照射激光并沿着所希望的线来形成切断线的方法(例如，参照专利文献1)。

在上述的多层基板中，经常在各个层使用不同的材料。在该情况下，需要针对多层基板的各个层而使用不同的光源来形成切断线，切断多层基板的装置结构变得复杂。

另外，在如OLED基板那样，在于多层基板中的一个树脂层形成有电路的情况下，当使用激光切断该树脂层时，存在树脂层碳化的情况。在由于树脂层的碳化而形成的石墨跨及配线间而延伸的情况下，存在具有导电性的石墨使电路短路的情况。

因此，考虑在多层基板的切断中，对于一部分层(特别是形成有电路的层)使用刻划轮来形成切断线的方法。

例如，在具有形成有发光层的聚酰亚胺(PI)层、以及通过粘接层而在聚酰亚胺层的两表面粘接有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层的结构的OLED中，通过激光的照射去除一方的PET层和粘接层从而形成槽，并使刻划轮在该槽中通过从而在PI层形成切断线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-15784号公报

在上述以往的切断方法中，在设置于PI层的两表面的PET层的一方形成槽，在刻划轮在该槽中通过从而在PI层形成切断线后，进一步地在另一方的PET层形成槽。因此，在于另一方的PET层形成槽时，存在粘接层由于激光照射所产生的热而熔化，熔化的粘接层(粘接剂)向外部喷出的情况。

多层基板在载置于加工台的状态下被切断，认为若粘接剂熔化并向外部喷出，则喷出的粘接剂会附着于加工台表面。

认为若粘接剂附着于加工台表面，则该粘接剂会进一步附着于多层基板从而污染该多层基板的表面、以及/或者多层基板以非水平的状态载置于加工台上，从而无法适当地切断多层基板。

另外，为了抑制由于粘接剂向外部喷出而导致的加工台的污染，在以往的切断方法中，例如，使加工台中与多层基板的切断部分对应的部分凹陷等，需要对加工台的结构进行改进。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，在具有粘接层的OLED等多层基板的使用激光照射的切断中，抑制粘接层由于激光照射的热而向外部喷出的情况。

用于解决课题的方案

以下，作为用于解决课题的方案来说明多个方式。这些方式能够根据需要任意地组合。

本发明的一方案所涉及的切断柔性OLED等多层基板的方法是将包括第一PET层、PI层、第二PET层、第一粘接层、第二粘接层的多层基板切断的方法。第一粘接层将第一PET层粘接于PI层。第二粘接层将第二PET层粘接于PI层。多层基板的切断方法具备以下的步骤。

◎通过激光照射在第一PET层以及第一粘接层形成第一槽的第一激光切断步骤。

◎在第一激光切断步骤后，通过激光照射以与第一槽对应的方式在第二PET层以及第二粘接层形成第二槽的第二激光切断步骤。

◎在第二激光切断步骤后，一边使滚轮切断机构在第一槽或第二槽中通过，一边在PI层形成切断部的滚轮切断步骤。

在上述的切断方法中，在通过激光照射在第一PET层以及第二粘接层形成第一槽，并在第二PET层以及第二粘接层形成第二槽后，通过滚轮切断机构在PI层形成切断部。由于在形成第一槽或第二槽中的一方后，在PI层未形成切断部，因此能够抑制在通过照射激光而形成第一槽或第二槽的另一方的过程中熔化的粘接层例如通过切断部而向外部喷出的情况。即，PI层成为“盖”，从而能够抑制熔化的粘接层向外部喷出的情况。

也可以为，在第一槽或第二槽中，至少在滚轮切断步骤中供滚轮切断机构通过的槽的开口角度处于45～100度的范围。

由此，供滚轮切断机构通过的第一槽或第二槽作为“引导件”而发挥功能，能够抑制由滚轮切断机构形成的切断部从原本的线较大地偏离的情况。

也可以为，在第一槽或第二槽中，至少在滚轮切断步骤中供滚轮切断机构通过的槽的宽度处于40～200μm的范围。

由此，供滚轮切断机构通过的第一槽或第二槽作为“引导件”而发挥功能，能够抑制由滚轮切断机构形成的切断部从原本的线较大地偏离的情况。

本发明的其他方案所涉及的多层基板的切断装置是将包括第一PET层、PI层、第二PET层、将第一PET层粘接于PI层的第一粘接层、以及将第二PET层粘接于PI层的第二粘接层的多层基板切断的装置。切断装置具备激光切断机构、以及滚轮切断机构。

激光切断机构通过激光照射在第一PET层以及第一粘接层形成第一槽，并以与第一槽对应的方式在第二PET层以及第二粘接层形成第二槽。

滚轮切断机构在形成第一槽以及第二槽后，一边在第一槽或第二槽中通过，一边在PI层形成切断部。

在上述的切断装置中，在通过激光切断机构在第一PET层以及第二粘接层形成第一槽，并在第二PET层以及第二粘接层形成第二槽后，通过滚轮切断机构在PI层形成切断部。由于在形成第一槽或第二槽中的一方后，在PI层未形成切断部，因此能够抑制在通过照射激光而形成第一槽或第二槽的另一方的过程中熔化的粘接层例如通过切断部而向外部喷出的情况。即，PI层成为“盖”，从而能够抑制熔化的粘接层向外部喷出的情况。

发明效果

在使用激光照射而在多层基板的PET层形成槽时，能够抑制由于激光照射所产生的热而熔化的粘接层向外部喷出的情况。

附图说明

图1是示出OLED基板的剖面结构的图。

图2是示出切断装置的整体结构的图。

图3是示意性地示出OLED基板的切断动作的图。

图4是示出开口角度与槽宽的定义的图。

附图标记说明

1切断装置；3激光装置；5刻划轮切断装置；SW刻划轮；7机械驱动系统；11底座；13加工台；15移动装置；9控制部；L激光；P1OLED基板；L1PI层；L2第一PET层；L3第二PET层；L4第一粘接层；L5第二粘接层；G1第一槽；G2第二槽；SL切断线；W槽宽；θ开口角度。

具体实施方式

1.第一实施方式

(1)柔性OLED的结构

以下，对本发明的一实施方式中的多层基板的切断方法进行说明。在本实施方式中，作为切断对象即多层基板的一例，采用柔性OLED(以下，称为OLED基板P1)。

因此，首先，使用图1对OLED基板P1的结构进行说明。图1是示出OLED基板的剖面结构的图。

如图1所示，OLED基板P1具有三层结构，具有PI层L1、第一PET层L2、以及第二PET层L3。

PI层L1是聚酰亚胺(PI)制的基板，在一方的表面形成有OLED(有机LED)。具体而言，例如形成有发光层、用于控制发光层的发光的驱动用元件(例如，TFT(薄膜晶体管))、以及OLED的配线。

第一PET层L2以及第二PET层L3是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的膜，保护在PI层L1的表面形成的OLED。

第一PET层L2通过第一粘接层L4而粘接于PI层L1的一方的表面。第一粘接层L4例如由丙烯酸系或聚氨酯系的粘接剂形成。

另一方面，第二PET层L3通过第二粘接层L5而粘接于PI层L1的另一方的表面。第二粘接层L5例如由丙烯酸系或聚氨酯系的粘接剂形成。

在第一PET层L2或第二PET层L3中，形成有供刻划轮SW(后述)***的槽的一侧的PET层为OLED基板P1的背侧，与该背侧相反一侧的PET层为OLED基板P1的发光面侧。

(2)切断装置

接下来，使用图2对本实施方式的切断装置1的结构进行说明。图2是示出切断装置的整体结构的图。切断装置1是用于使用激光照射以及刻划轮来将具有上述结构的OLED基板P1切断的装置。

切断装置1具备激光装置3(激光切断机构的一例)、刻划轮切断装置5、机械驱动系统7、以及控制部9。

激光装置3是用于向OLED基板P1照射激光L的装置。激光装置3具有输出激光L的激光振荡器、以及将该激光L向后述的机械驱动系统7传输的传输光学系统(均未图示)。虽未图示，传输光学系统例如具有聚光透镜、多个反射镜、棱镜、以及扩束器等。另外，传输光学系统例如具有X轴方向移动机构(未图示)，该X轴方向移动机构用于使组装有激光振荡器以及其他光学系统的激光照射头(未图示)沿X轴方向移动。激光装置3的激光振荡器例如为CO₂激光器。

刻划轮切断装置5是使刻划轮SW(滚轮切断机构的一例)滚动从而切断基板的装置。在本实施方式中，刻划轮切断装置5用于在OLED基板P1的PI层L1形成切断线(切断部的一例)。

刻划轮SW是外周部分形成为V字形的圆板状的构件。刻划轮SW的上述外周部分成为在PI层L1形成切断线的刃。刻划轮SW例如直径为5～15mm，且V字形的刃尖的顶角设为20～50°。

机械驱动系统7具有底座11、供OLED基板P1载置的加工台13、以及使加工台13相对于底座113而沿水平方向移动的移动装置15。移动装置15是具有导轨、移动台、以及马达等的公知的机构。

控制部9是具有处理器(例如CPU)、存储装置(例如ROM、RAM、HDD、SSD等)、各种接口(例如A/D转换器、D/A转换器、通信接口等)的计算机系统。控制部9通过执行保存于存储部(与存储装置的存储区域的一部分或者全部对应)的程序来进行各种控制动作。

控制部9可以由单一的处理器构成，也可以为了进行各控制而由独立的多个处理器构成。

虽未图示，但在控制部9连接有对OLED基板P1的大小、形状以及位置进行检测的传感器、用于对各装置的状态进行检测的传感器及开关、以及信息输入装置。

在本实施方式中，控制部9能够控制激光装置3。另外，控制部9能够控制刻划轮切断装置5。并且，控制部9能够控制移动装置15。

(3)OLED基板的切断方法

使用图3对由激光L以及刻划轮SW进行的OLED基板P1的切断动作进行说明。图3是示意性地示出OLED基板的切断动作的图。

首先，如图3的(a)所示，将OLED基板P1以第一PET层L2朝上的方式配置于加工台13上。随后，激光装置3朝向第一PET层L2照射激光L。一边照射激光L一边使激光装置3以及/或者OLED基板P1移动，使激光L沿着所希望的线照射。由此，被激光L照射了的部位的第一PET层L2以及第一粘接层L4被去除，沿着该所希望的线形成第一槽G1(第一激光切断步骤)。

在于第一PET层L2以及第一粘接层L4形成第一槽G1后，如图3的(b)所示，将OLED基板P1反转。由此，OLED基板P1的第二PET层L3朝向上方。

并且，如图3的(c)所示，向第二PET层L3的表面以与第一槽G1对应的方式照射激光L。由此，被激光L照射了的部位的第二PET层L3以及第二粘接层L5被去除，以与第一槽G1对应的方式形成第二槽G2(第二激光切断步骤)。

此时，能够从第二PET层L3侧目视确认第一槽G1的形成痕迹，因此沿着该第一槽G1的形成痕迹照射激光L。由此，能够形成与切断线SL对应(重复)的第二槽G2。

在本实施方式中，在第二激光切断步骤中，在向第二PET层L3以及第二粘接层L5照射激光L时，尽可能地缩小激光L的焦点，并将该焦点的位置设定于第二PET层L3的表面上。

由此，如图3的(c)所示，能够形成开口角度θ以及槽宽W较小的第一槽G1。具体而言，例如，能够形成开口角度θ处于45°～100°的范围、以及/或者槽宽处于40μm～200μm的范围的第二槽G2。

需要说明的是，如图4的(a)所示，将开口角度θ定义为形成PET层的槽的两个侧壁所形成的角度。另一方面，如图4的(b)所示，将槽宽W定义为第一槽G1的边缘间的距离。图4是示出槽的开口角度以及槽宽的定义的图。

另外，能够通过调整激光L的焦点的位置(OLED基板P1的高度方向的位置)来调整第一槽G1的开口角度θ以及/或者槽宽W。

另外，形成第二槽G2时的激光L的照射条件(焦点位置)与第一槽G1的形成时的照射条件(焦点位置)可以相同，也可以不同。

通过将形成第二槽G2时的激光L的照射条件设为与形成第一槽G1时的照射条件相同，从而能够形成与第一槽G1大致相同形状(开口角度θ以及槽宽W与第一槽G1大致相等)的第二槽G2。

另外，通过将激光L的照射条件设为相同，从而无需在每次形成槽时更照射条件，因此能够提高OLED基板P1的切断效率。

回到图3，如图3的(d)所示，在形成第二槽G2后，使刻划轮SW在第二槽G2内通过，在施加规定的载荷从而将刻划轮SW的刃尖压入PI层L1的状态下，使刻划轮切断装置5以及/或者OLED基板P1移动，并使刻划轮SW滚动(滚轮切断步骤)。

作为从刻划轮SW向PI层L1施加的载荷，例如能够使用0.15MPa～0.20MPa的载荷。

使刻划轮切断装置5以及/或者OLED基板P1移动，而使刻划轮SW一边滚动一边沿第一槽G1移动，从而如图3的(d)所示，能够在PI层L1沿着第一槽G1以及第二槽G2形成切断线SL。

如上所述，至少对于供刻划轮SW通过第二槽G2而言，例如，开口角度θ处于45°～100°的范围、以及/或者槽宽处于40μm～200μm的范围。

由此，供刻划轮SW通过的第二槽G2作为“引导件”而发挥功能，能够抑制由刻划轮SW形成的切断线SL从原本的线较大地偏离的情况。

在形成切断线SL后，在OLED基板P1的规定的线(例如，OLED基板P1的切出线)上重复地形成有第一槽G1、第二槽G2、切断线SL。其结果是，OLED基板P1沿着该规定的线被切断。

这样，在本实施方式所涉及的OLED基板P1的切断方法中，在通过激光L的照射，在第一PET层L2以及第一粘接层L4形成第一槽G1，并在第二PET层L3以及第二粘接层L5形成第二槽G2后，通过刻划轮SW在PI层形成切断线SL。

由于在形成第一槽G1或第二槽G2中的一方后，在PI层未形成切断线SL，因此能够抑制在通过照射激光而形成第一槽G1或第二槽G2中的另一方的过程中熔化的粘接层(第一粘接层L4、第二粘接层L5)例如通过切断线SL而向加工台13喷出的情况。即，PI层L1成为“盖”，从而能够抑制熔化的粘接层向加工台13喷出的情况。

在上述的切断方法中，熔化的粘接层(粘接剂)不会喷出并附着于加工台13。因此，能够抑制以下情况：粘接剂附着于切断中的OLED基板P1以及其他OLED基板P1，从而由于所附着的粘接剂而使OLED基板P1的发光面被污染、以及/或者由于加热而碳化的粘接剂附着于配线间从而导致配线间短路。其结果是，能够提高OLED元件的成品率。

另外，在上述的切断方法中，由于抑制了OLED基板P1的切断中粘接剂向加工台13的喷出，因此无需进行使加工台13中的与OLED基板P1的切断部分对应的部分凹陷等加工。

2.其他实施方式

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。特别是，记载于本说明书中的多个实施方式以及变形例能够根据需要而任意地组合。

上述的OLED基板P1的切断方法也能够应用于除了OLED基板P1以外的由多个树脂层形成的多层基板。另外，对于具有树脂层以外的层(例如，金属层)的多层基板，也能够应用上述的切断方法。

在使用刻划轮SW的PI层L1的切断中，在形成第二槽G2后，再次将OLED基板P1反转从而使第一槽G1朝向上方，能够一边使刻划轮SW在第一槽G1中通过，一边在PI层L1形成切断线SL。

在该情况下，优选至少在供刻划轮SW通过的第一槽G1中，开口角度θ处于45°～100°的范围、以及/或者槽宽处于40μm～200μm的范围。

由此，供刻划轮SW通过的第一槽G1作为“引导件”而发挥功能，能够抑制由刻划轮SW形成的切断线SL从原本的线较大地偏离的情况。

在上述内容中，OLED基板P1具有三个层(PI层L1、第一PET层L2、第二PET层L3)，但对于具有2层的基板、以及具有4层以上的层的基板，也能够应用上述的切断方法。

激光装置3、刻划轮切断装置5、机械驱动系统7的结构并不局限于在上述的实施方式中说明的结构。

OLED基板P1的形状没有特别限定。

工业实用性

本发明能够广泛应用于柔性OLED的切断。