CN100454121C

CN100454121C - 薄膜晶体管显示器的制作方法

Info

Publication number: CN100454121C
Application number: CNB2005100776206A
Authority: CN
Inventors: 黄良莹; 何家充; 李正中; 廖奇璋
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2025-06-21
Also published as: CN1885139A

Abstract

一种薄膜晶体管显示器的制作方法，先将液晶基板与有机薄膜晶体管基板的制作流程分开，液晶基板的制作是使用高分子包覆液晶分子的技术，以及利用释放层来留下高分子层作为基底，以提高可挠性；薄膜晶体管基板的表面则具有粘性高分子保护层，使得所制得的薄膜晶体管基板与液晶基板可通过层压方式相结合，由此，使得液晶基板与薄膜晶体管基板的制作流程不会互相影响，可提高制作的优良率，并可实现产品多样化的需求。

Description

薄膜晶体管显示器的制作方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管显示器的制作方法，特别是一种可将显示段与薄膜晶体管段分开制作流程后再结合，可提高制作优良率的薄膜晶体管显示器的制作方法。

背景技术

近年来，可挠式平面显示器具有耗电低与画质高等优点，因此问世后立即成为市场焦点产品。与此同时，基于存放、携带与方便性等市场需求，全球相关业者已经正式展开可挠式液晶显示器(Flexi LCD)的开发，许多大公司也纷纷加入这场“显示器革命”。有机薄膜晶体管(OTFT)是利用有机分子材料以开发适合应用于电子产品的薄膜晶体管，当面板弯曲时晶体管组件特性仍能维持，达到正常的显像品质效果，这种应用将可加速可挠式电子产品(如显示器)的实现，而且成本低廉。

由于可挠式电子产品应用范围相当广泛，例如，从各种便携式电子产品到广告用大型看板，其中产品多元性以及显示模式多样化是此项技术商业化须考虑的重要因素之一。

如现有技术中，荷兰飞利浦(philips)公司即提出在有机薄膜晶体管(OTFT)上直接制作高分子分散液晶(Polymer dispersed liquid crystal，PDLC)及电子墨水技术(E-ink)的显示器模式，然而，其缺点为显示段需要等到有机薄膜晶体管段制作完之后才能继续制作，且制作显示段时可能会伤害到有机薄膜晶体管段，使得良率变低。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明主要在于提供一种薄膜晶体管显示器制作方法，其利用高分子材料的特性，可将显示基板与薄膜晶体管基板的制作流程分开后，再透过层压(lamination)方式结合在一起，由此可达到良率提高以及多样化薄膜晶体管显示器模式，并大体上解决现有技术所存在的问题。

因此，为达到上述目的，本发明所披露的薄膜晶体管显示器的制作方法，包含有以下步骤：

提供一释放层；

在所述释放层上形成一高分子层；

在所述高分子层上形成一电极层；

在所述电极层上形成一定向层；

在所述定向层上形成一高分子包覆液晶层，以制得一液晶基板；

提供一薄膜晶体管基板，且所述薄膜晶体管基板具有一高分子的保护层，并以层压方式结合所述薄膜晶体管基板与所述液晶基板；及

去除所述释放层，以制得所述薄膜晶体管显示器。

其中，由于薄膜晶体管基板的保护层为高分子材料，因此可选自热固性材料或光聚合材料，然后利用加热或光照的方式使高分子材料固化或聚合，而跟液晶基板相结合，另外，去除释放层后，使得液晶基板的底层为高分子层，而本发明的薄膜晶体管基板的底层也可以由高分子所构成，由此可提高薄膜晶体管显示器的可挠性，并增加薄膜晶体管显示器模式的多样性。

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，现结合实施方式详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的薄膜晶体管显示器的制作方法的流程图；

图2A~图2I为本发明实施方式的有机薄膜晶体管显示器的制作流程；

图3为本发明实施方式中采取局部性的光照方式形成高分子包覆液晶层的示意图；及

图4A与4B图分别为本发明实施方式中通过加热或光照方式结合液晶基板与有机薄膜晶体管基板的示意图。

其中，附图标记：

10 释放层

11 支撑基板

12 离型层

20 高分子层

30 电极层

40 定向层(alignment layer)

41 定向布

50 前驱物(precursor)混合层

51 高分子包覆液晶层

52 间隔物

60 液晶基板

70 有机薄膜晶体管基板

80 保护层

90 支撑基板

100 有机薄膜晶体管

200 有机薄膜晶体管显示器

具体实施方式

请参照图1所示，本发明的有机薄膜晶体管显示器的制作方法，主要包含下列步骤：

首先，提供一释放层(步骤100)，然后，在释放层上形成高分子层(步骤110)，再在高分子层上形成电极层(步骤120)，接着，在电极层上形成定向层(步骤130)，然后，在定向层上形成高分子包覆液晶层，以制得液晶基板(步骤140)，随后，提供具有粘性的高分子保护层的有机薄膜晶体管基板，并以层压方式结合薄膜晶体管基板与液晶基板(步骤150)，最后，去除释放层，从而制得薄膜晶体管显示器(步骤160)。

其中，本发明所采用的薄膜晶体管基板可由选自有机、无机或有机与无机混合的薄膜晶体管材料的群组的组合的薄膜晶体管所制成，以下仅以有机薄膜晶体管为例，并请依次参照图2A~图2I，显示本发明实施方式的有机薄膜晶体管显示器的制作流程。

如图2A所示，首先，在可移除的离型层12上涂布支撑基板11，构成一释放层10(步骤100)，该支撑基板11用于支撑后述组件，而可移除的离型层12则能使后述组件从支撑基板11上脱离开来。

接着，如图2B所示，在释放层10的离型层12上形成高分子层20(步骤110)，高分子层20的厚度可介于3~25微米(μm)之间，且高分子层20的材料可选自聚亚酰胺(polyimide，PI)。

然后，如图2C所示，在高分子层20上制作电极层30(步骤120)。

如图2D所示，再在电极层30上进行定向，(步骤130)，该步骤可通过在电极层30上先涂布一定向层40(如，聚亚酰胺)，然后通过摩擦使定向层表面产生周期性的沟槽构造，以引导后续形成的液晶分子沿沟槽形成规则的排列，或在电极层30加入光照诱发定向效果的材料层，以进行液晶分子定向。

接着，如图2E所示，再在定向层40上涂敷液晶与高分子混合的前驱物混合层50，所述前驱物混合层50的高分子为光聚合材料，如图2F所示，利用紫外光光照方式使液晶与高分子相分离，以在定向层40上形成高分子包覆液晶层51，而制得液晶基板60(步骤140)。

随后，如图2G所示，提供一有机薄膜晶体管基板70，其直接将下栅极(bottom gate)型式的有机薄膜晶体管100阵列作在高分子的支撑基板90之上，并在表面涂覆具有粘性的高分子(如，聚乙烯醇(PVA))的保护层80，以作为保护以及形成封止的作用，如图2H所示，只要将已经制作完成的液晶基板60与有机薄膜晶体管基板70彼此对准，即可以层压方式使两者贴合在一起(步骤150)。

最后，如图2I所示，通过离型层12将整个释放层10剥除，即可制得有机薄膜晶体管显示器200(步骤160)。

由于本实施方式中，用来作为支撑液晶基板的支撑基板11可以用离型技术去除，因此整个有机薄膜晶体管显示器200可以作得很薄(小于150μm)，且本实施方式的有机薄膜晶体管显示器200的上下两个表面皆为高分子材料，故具有极高的可挠性。

另外，本实施方式是对于液晶与高分子的前驱物混合层50采取全面性的光照，来形成薄膜状的高分子包覆液晶层51(图2F)，实际上也可通过对液晶与高分子的前驱物混合层50进行局部性的光照或压印热固性高分子，来形成包含多个间隔物52的高分子包覆液晶层51，如图3所示，再与有机薄膜晶体管基板70彼此对准，整面照光或加热即可以层压方式使两者贴合在一起(步骤150)。

此外，有机薄膜晶体管基板70的高分子保护层80可选自热固性材料或光聚合材料。且如图4A与图4B所示，在结合有机薄膜晶体管基板70与液晶基板60的步骤中，可同时通过加热或光照的方式，使高分子保护层产生固化或聚合的现象，而将液晶基板60与有机薄膜晶体管基板70相结合。

再者，本实施方式的有机薄膜晶体管基板70可选自包含下接触式(bottomcontact)、上接触式(top contact)、下栅极(bottom gate)或上栅极(topgate)型式的有机薄膜晶体管100的有机薄膜晶体管基板；而有机薄膜晶体管基板70的支撑基板90可为有机材料，也可为无机材料，使得所制作出的有机薄膜晶体管显示器200具有至少一高分子基板。

综上所述，本发明所提供的薄膜晶体管显示器，是使用高分子包裹液晶分子以便达到可挠式显示技术，并搭配离型制作流程方式，可大幅提高制作流程速率，另外，利用高分子材料的特性，以及通过层压方式，可将液晶基板与薄膜晶体管基板分开制作完成后再结合，因此，如果以模块化制作流程来制作薄膜晶体管显示器，那么液晶基板与薄膜晶体管基板所选择的制作流程温度及方法便不受互相的影响，因此可提高各自的特性以满足多样化薄膜晶体管显示器模式的需求，并可实现增加制作优良率的目的。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1、一种薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于，包含步骤：

提供一释放层；

在所述释放层上形成一高分子层；

在所述高分子层上形成一电极层；

在所述电极层上形成一定向层；

去除所述释放层，以制得所述薄膜晶体管显示器。

2、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述薄膜晶体管基板由有机、无机或有机与无机混合的薄膜晶体管材料制成。

3、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述释放层包括一支撑基板与一离型层，所述离型层位于所述支撑基板上。

4、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述形成高分子包覆液晶层的步骤包含：

在所述定向层上形成一前驱物混合层，且所述前驱物混合层由一液晶与一高分子混合所制得；及

利用光照使所述前驱物混合层的所述液晶与所述高分子进行相分离，以形成所述高分子包覆液晶层。

5、如权利要求4所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述利用光照使形成前驱物混合层的液晶与高分子进行相分离的步骤，是对于所述前驱物混合层进行全面性的光照。

6、如权利要求4所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述利用光照使形成前驱物混合层的液晶与高分子进行相分离的步骤，是对于所述前驱物混合层进行局部性的光照，以形成包含多个间隔物的所述高分子包覆液晶层。

7、如权利要求4所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述前驱物混合层的所述高分子是选自光聚合材料。

8、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述以层压方式结合所述薄膜晶体管基板与所述液晶基板的步骤中，是包括一加热所述薄膜晶体管基板的所述保护层的步骤。

9、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述以层压方式结合所述薄膜晶体管基板与所述液晶基板的步骤中，是包括一光照所述薄膜晶体管基板的所述保护层的步骤。

10、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述高分子层为聚亚酰胺。

11、如权利要求10所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述高分子层的厚度是介于3~25微米。

12、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述高分子的保护层是选自热固性材料或光聚合材料。

13、如权利要求12所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述高分子的保护层为聚乙烯醇。

14、如权利要求1所述的有机薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述薄膜晶体管基板是由下接触式、上接触式、下栅极或上栅极型式的薄膜晶体管制成。

15、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述薄膜晶体管基板是包含一高分子的支撑基板。

16、如权利要求1所述的薄膜晶体管显示器的制作方法，其特征在于：

其中所述薄膜晶体管基板是包含一无机材料的支撑基板。