CN101877319B - 制造柔性显示设备的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种制造柔性显示设备的方法。所述柔性显示设备制造方法包括：制备支撑基板；在所述支撑基板的边缘区域上涂覆密封剂；将柔性基板和涂覆有密封剂的所述支撑基板在真空状态中组合；硬化所述支撑基板与所述柔性基板之间的密封剂；在所述柔性基板上形成在所述柔性显示设备的构造中使用的显示组件；和沿所述柔性基板上的切割线切割所述柔性基板，以从所述支撑基板分离所述柔性基板。

Description

制造柔性显示设备的方法
相关申请的交叉参考 
根据35U.S.C.119，该申请要求2009年4月30日在韩国提交的专利申请No.10-2009-0038131的优先权，在此援引该专利申请的全部内容作为参考。 
技术领域
本发明涉及一种制造显示设备的方法，尤其涉及一种制造柔性显示设备的方法。 
背景技术
近年来，具有重量轻和尺寸薄特点的平板显示(FPD)设备已代替阴极射线管(CRT)得到广泛快速发展。FPD设备包括液晶显示(LCD)设备、场发射显示(FED)设备、等离子体显示面板(PDP)、发光二极管(LED)显示设备及其他显示设备。 
一般通过高温工序制造FPD设备。这样，使用抗热玻璃作为FPD设备的基板。这在减小玻璃基板厚度方面存在局限。此外，尽管玻璃基板变得较薄，但不具有柔性的薄玻璃基板容易破裂。 
鉴于该点，近来已经提出柔性显示设备，其使用具有耐久性和柔性的薄材料，如塑料、金属片以及其他材料，代替缺少耐久性和柔性的玻璃作为柔性显示设备的基板。即使像折叠纸张一样地弯曲，柔性显示设备仍可恒定地保持显示性能。 
与FPD设备相比，使用比玻璃基板更薄的塑料或金属片基板使得柔性显示设备变得更薄更柔。与现有的FPD设备相比，比玻璃基板价格更低的塑料或金属片基板使柔性显示设备更容易应用于各种用途。这样，柔性显示设备作为下一代显示设备具有很好的前途。因此，现在已经积极研发制造柔性显示设备的技术。 
另一方面，由于其柔韧性，柔性显示设备的基板在制造工序过程中容易变化。这样，对于柔软的基板来说，很难精确进行柔性显示设备的制造工序。为 了解决该问题，已经提出了包括下述工序的柔性显示设备的制造方法：使用粘结材料将柔性基板固定到支撑基板、在柔性基板上形成显示组件以及然后从支撑基板剥离柔性基板。 
图1A到1C是示意性解释现有技术的柔性显示设备制造方法的透视图。参照图1A到1C，制造柔性显示设备的现有方法包括通过粘结材料3将柔性基板5固定到支撑基板1、在柔性基板5上形成电路元件7以及然后从柔性基板5移除粘结材料3和支撑基板1的工序。 
更具体地说，如图1A中所示，使用粘结材料3将柔性基板5粘结到支撑基板1。这样，支撑基板1稳定地支撑通过粘结材料3稳固地固定到该支撑基板的柔性基板5。因此，柔性基板5容易被处理。 
随后，如图1B中所示，在由支撑基板1支撑的柔性基板5上形成显示组件7。显示组件7构造成包括各种信号线和薄膜晶体管阵列。这样，通过重复进行包括清洗、薄膜沉积、形成光致抗蚀剂、蚀刻以及其他工序的构图工序可形成显示组件。 
如图1C中所示，从其上形成有包括信号线和薄膜晶体管阵列的显示组件7的柔性基板移除粘结材料3和支撑基板1。因此，显示组件7仅由柔性基板5支撑。 
制造柔性显示设备的现有方法所包含的粘结工序使柔性基板5整个粘结到支撑基板1。这样，很难从支撑基板1剥离柔性基板5。此外，在从支撑基板1剥离柔性基板5之后，粘结材料3的残余物残留在柔性基板5上。由此，需要额外的清洗工序移除粘结材料3的残余物。 
此外，在制造柔性显示设备的现有方法所包含的剥离工序过程中，柔性基板5必定被所施加的向上的力弯曲。这样，当从支撑基板1剥离柔性基板5时，显示组件7的一些部件，如薄膜图案，可能被损坏。在剥离工序过程中被损坏的薄膜图案导致柔性显示设备的可靠性降低。 
发明内容
因此，本发明涉及一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的柔性显示设备制造方法。 
本发明的一个目的是提供一种柔性显示设备制造方法，其适于防止由于移 除用于粘结柔性基板和支撑基板的粘结材料、以及损坏柔性基板上形成的显示组件的薄膜图案而导致的问题。 
在下面的描述中将给出本发明其它的特征和优点，这些特征和优点的一部分从所述描述中将是显而易见的，或者可从本发明的实施中领会到。通过书面说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这些优点。 
根据本发明的一个一般性方面，柔性显示设备制造方法包括：制备支撑基板；在所述支撑基板的边缘区域上涂覆密封剂；将柔性基板和涂覆有密封剂的所述支撑基板在真空状态中组合；硬化所述支撑基板与所述柔性基板之间的密封剂；在所述柔性基板上形成在所述柔性显示设备的构造中使用的显示组件；和沿所述柔性基板上的切割线切割所述柔性基板，以从所述支撑基板分离所述柔性基板。 
为了固定所述柔性基板，所述支撑基板由刚性基板材料形成。所述柔性基板由聚醚砜(PES)、聚乙烯萘酚(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和不锈钢中的任意一种形成，其厚度范围约50～500μm。 
通过所述支撑基板边缘区域上的硬化的密封剂，所述支撑基板的边缘区域与所述柔性基板组合，且所述支撑基板的不具有密封剂的其他区域与所述柔性基板分离。 
所述切割线确定在形成于所述支撑基板的所述边缘区域上的所述密封剂中央的内侧上。 
所述柔性显示设备制造方法进一步包括在所述支撑基板上涂覆所述密封剂之后，在所述支撑基板的中央区域上形成衬垫膜。 
使用分配器将所述密封剂分配在所述支撑基板上，并且所述密封剂构造成包括紫外密封剂和热硬化密封剂中的任意一个。通过辐射热和紫外光中的任意一个进行所述密封剂的硬化。 
所述柔性基板上的所述显示组件形成在至少一个单元面板中。所述柔性显示设备是电泳显示设备、有机电致发光显示设备和液晶显示设备中的任意一个。 
经过参看下面附图和详细描述，其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员来说将是或变得显而易见。注意，所有这些其他的系统、方法、特征 和优点都包含在该描述中、在本发明的范围内、并由随后的权利要求保护。该描述不应认为是对那些权利要求的限制。下面结合实施方式讨论进一步的方面和优点。应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的内容提供进一步的解释。 
附图说明
所包含的附图给本发明的实施方式提供进一步理解并合并在本申请中组成本申请的一部分，该附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明公开的内容。在附图中： 
图1A到1C是示意性解释现有技术的柔性显示设备制造方法的透视图； 
图2是解释根据本发明第一个实施方式的制造柔性显示设备的方法的流程图； 
图3A和3B到7A和7B是图解根据本发明第一个实施方式的制造柔性显示设备的方法的示图； 
图8A和8B是显示在根据本发明一个实施方式的柔性显示设备制造方法中使用的真空组合器的剖面图； 
图9到11是详细图解由根据本发明一个实施方式的方法制造的柔性显示设备的示图； 
图12A和12B是图解根据本发明第二个实施方式的制造柔性显示设备的方法的示图； 
图13是图解根据本发明第三个实施方式的制造柔性显示设备的方法的平面图； 
图14是图解根据本发明第四个实施方式的制造柔性显示设备的方法的平面图。 
具体实施方式
现在详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。此后引入的这些实施方式是作为例子提供，以给本领域普通技术人员传达这些实施方式的精神。因此，这些实施方式可以以不同的形式实施，从而并不限于这里所述的这些实施方式。此外，为了附图的简便起见，设备的尺寸和厚 度都可能被放大表示。在任何时候，在包括附图的整个说明书中将使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。 
下文中，将参照附图描述根据本发明第一个实施方式的柔性显示设备的制造方法。 
图2是图解根据本发明第一个实施方式的柔性显示设备的制造方法的流程图。参照图2，根据本发明第一个实施方式的柔性显示设备的制造方法定义为密封剂涂覆工序S1、组合支撑基板和柔性基板的工序S2、密封剂硬化工序S3、显示组件形成工序S4和切割工序S5。 
现在将参照图3A和3B到7A和7B详细解释图2的柔性显示设备制造方法。图3B，4B，5B，6B和7B是沿图3A，4A，5A，6A和7A中的线I-I’的剖面图。 
如图3A和3B中所示，首先进行在支撑基板10上涂覆密封剂12a的密封剂涂覆工序S1。更具体地说，密封剂涂覆工序使用分配器在支撑基板10的边缘区域上以固定的宽度分配密封剂12a。密封剂12a的一个例子是紫外密封剂和热硬化密封剂中的任意一个。为了紧固形状容易变化的柔性基板14以将其粘附到支撑基板10，使用诸如玻璃基板这样的刚性基板作为支撑基板10。 
在支撑基板10上涂覆密封剂12a之后，如图12A和12B中所示，可在支撑基板10的没有涂覆密封剂12a的中央区域上进一步形成衬垫膜13。衬垫膜13在之后进行的真空组合工序过程中防止柔性基板14下陷。换句话说，衬垫膜13用于使柔性基板14的表面平坦。 
如图4A和4B中所示，在真空状态中进行将柔性基板14组合到涂覆有密封剂12a的支撑基板10上的真空组合工序S2。真空组合工序S2用于当柔性基板14与支撑基板10组合时消除在没有涂覆密封剂12a的中央空间中存在的空气。这是由于在支撑基板10和柔性基板14之间存在的空气导致在之后的工序中产生缺陷。柔性基板14以大约50～500μm的厚度范围形成。柔性基板14可由包含不锈钢和其他材料的金属片，或者包含聚醚砜(PES)、聚乙烯萘酚(polyethylenenaphthalate，PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和其他材料的塑料膜形成。 
通过图8A和8B中所示的真空组合器100进行真空组合工序S2。参照图8A，涂覆有密封剂12a的支撑基板10放置于可在真空组合器100内部在水平 方向上移动的下吸附部件102上并由在下吸纳孔98中产生的真空吸附力紧固。另一方面，柔性基板14的上表面被在上吸纳孔96中产生的真空吸附力吸附，以完全靠近上吸附部件104并紧固到上吸附部件104。然后，关闭真空组合器100并使其内侧成为真空状态。 
随后，上吸附部件104垂直下降，从而柔性基板14置于靠近支撑基板10。为了精确地使支撑基板10与柔性基板14相对地对准，下吸附部件102还在水平方向上移动。之后，上吸附部件104再垂直下降，从而使柔性基板14与支撑基板10上的密封剂12a接触。此外，上吸附部件进一步垂直下降，以在柔性基板14上施加压力，从而，如图8B中所示，柔性基板14通过密封剂12a与支撑基板10稳固组合。 
这样，使用真空组合器100完成用于通过密封剂12a将柔性基板14与支撑基板10组合的真空组合工序S2。 
如图5A和5B中所示，进行将支撑基板10与柔性基板14之间的密封剂12a硬化的密封剂硬化工序S3。这样，密封剂12a变为硬化的密封剂12b。通过将与支撑基板10组合的柔性基板14从真空组合器100供给到密封剂硬化装置(没有示出)、使用掩模仅暴露密封剂12a、以及然后仅向将要硬化的暴露密封剂12辐射热量或紫外(UV)光，完成这种密封剂硬化工序。因而，通过支撑基板10边缘区域上的硬化的密封剂12b，柔性基板14的空区域(dummyarea)仅与支撑基板10的边缘区域组合。换句话说，柔性基板14不与支撑基板10的没有覆盖硬化密封剂12b的、与真空状态的空间相对的其他区域组合。 
随后，如图6A和6B中所示，进行形成用于构成柔性显示设备的各种信号线和薄膜晶体管阵列的显示组件制造工序S4。例如，如果柔性显示设备是电泳显示设备，则可通过显示设备制造工序S4形成图9中所示的显示组件。 
将参照图9详细描述通过该显示设备制造工序制造的电泳显示设备。电泳显示设备分为下阵列单元141和上阵列单元143。 
上阵列单元143一般是柔性的。该上阵列单元143包括形成在基膜182上的上电极184以及设置在上电极184上并构造成每个都包括充电颜料颗粒的胶囊185。基膜182由柔软塑料材料、柔性金属材料和其他材料中的任意一种形成。每个胶囊185都包括对正极性电压起反应的黑色颜料颗粒185a、对负极性电压起反应的白色颜料颗粒185b以及溶剂185c。 
下阵列单元141包括在下基板131上的栅绝缘膜133的中央形成为彼此交叉的栅线和数据线(没有示出)、形成在栅线和数据线的每个交点处的薄膜晶体管(TFT)T1、和形成在由栅线和数据线的交叉构造而确定的每个盒区域上的像素电极17。TFT T1构造成包括栅极108、源极110、漏极112、有源层114和欧姆接触层116。像素电极117通过穿透钝化(或保护)膜135并部分暴露漏极112的接触孔与漏极112电连接。具有上述构造的这种下阵列单元141通过粘结材料112与上阵列单元143组合。 
此外，如果柔性显示设备是有机电致发光显示设备，则可通过该显示设备制造工序S4形成图10中所示的显示组件。现在将参照图10详细描述通过该显示设备制造工序S4制造的有机电致发光显示设备。通过将其上形成有阵列层218和有机发光层222的第一基板212与用于封装的第二基板214组合，制造该有机电致发光显示设备。 
阵列层218形成在第一基板212的内表面上。阵列层218构造成包括形成在子像素单元中的多个TFT T2。每个TFT T2都形成为包括半导体层262、栅极264、源极266和漏极268。第一基板212进一步包括形成在阵列层218上的子像素单元中的第一电极220、形成在第一电极220上的有机发光层222和形成在有机发光层222整个表面上的第二电极224。第一电极与各个TFT T2连接。有机发光层222在子像素单元中发射红色、绿色和蓝色光。 
在第二基板214的内侧形成凹槽226。第二基板214构造成包括密封到凹槽226内的吸湿材料228。吸湿材料228防止外部湿气侵入并保护有机发光层222。通过密封剂230密封第一和第二基板212和214的边缘。 
此外，当柔性显示设备是LCD设备时，可通过该显示设备制造工序S4形成图11中所示的显示组件。现在将参照图11详细描述通过该显示设备制造工序S4制造的LCD设备。LCD设备包括在液晶层330的中央设置为彼此相对的滤色器基板305和阵列基板310。 
滤色器基板305构造成包括滤色器C和黑矩阵306。每个滤色器C都构造成包括红色、绿色和蓝色子滤色器307。黑矩阵306将子滤色器彼此隔开并阻挡光。 
阵列基板310包括在垂直和水平方向上形成的栅线316和数据线317。栅线316和数据线317将阵列基板310分割为子像素区域P。阵列基板310进一 步包括形成在栅线316和数据线317交叉点处的TFT T3。TFT T3用作开关元件。此外，阵列基板310包括像素电极318和公共电极(没有示出)，该像素电极318和公共电极形成在每个子像素区域P处。 
子像素区域P分别与滤色器基板305上的子滤色器307相对。换句话说，子像素分别形成在子像素区域P上。通过三个子滤色器307(即红色、绿色和蓝色子滤色器)的组合获得彩色图像的一个点。这样，一个彩色像素由三个子像素(即红色、绿色和蓝色子像素)组成。此外，TFT T3分别与红色、绿色和蓝色子像素连接。 
因而，由柔性基板14形成的显示设备可为电泳显示设备、LCD设备、电致发光显示设备和其他显示设备中的任意一个。 
接下来，如图7A和7B中所示，进行切割柔性基板14并从支撑基板10分离柔性基板14的切割工序S5。然后，完成柔性显示设备制造工序。 
切割工序S5沿着在柔性基板14的空区域上形成的密封剂12b中央的内侧上确定的切割线18切割柔性基板14。当完成切割工序时，柔性基板14的没有粘结密封剂12b的部分从支撑基板10分离。从而，密封剂12b仅形成在支撑基板10的与柔性基板14的空区域相对的边缘区域上。通过调整，当沿着在比密封剂12b更向内的内侧上确定的切割线取柔性基板14时，可从支撑基板10分离具有显示组件16的柔性基板部分。可通过使用划线轮、压具和其他设备中的任意一个的方法进行这种切割工序。 
在这种方式中，支撑基板10和柔性基板14仅在部分区域(即空区域)中彼此粘结。这样，通过切割掉其空区域，容易将柔性基板14从支撑基板10分离。因此，与现有方法不同，根据本发明第一个实施方式的柔性显示设备制造方法能免除粘结剂移除工序以及残余粘结剂的问题。而且，不必为了其分离而人为地弯曲柔性基板14。此外，可防止(或最小化)对柔性基板14上形成的显示组件中包含的薄膜图案的损坏。 
尽管如图6A和6B中所示，柔性基板14上的显示组件形成在单个单元面板中，但如图13中所示，显示组件可以形成在柔性基板14上具有相同尺寸的多个单元面板16a中。可选择地，如图14中所示，显示组件可以形成在柔性基板14上具有不同尺寸的多个单元面板16b中。 
在这些情形中，如图13和14中所示，不仅在密封剂12b中央的邻近的内 侧区域处确定第一切割线18a，而且还在多个单元面板16a和/或16b之间确定第二切割线18b。这样，当沿第一和第二切割线18a和18b取柔性基板14时，可从支撑基板10分离每个都对应于单元面板16a或16b的柔性基板14部分。 
尽管仅仅针对上述实施方式有限地解释了本发明，但本领域普通技术人员应当理解，本发明并不限于这些实施方式，而是应理解为在不脱离本发明的精神的情况下，各种变化或修改是可能地。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其等价物确定。 

Claims (9)

1.一种制造柔性显示设备的方法，包括：
制备支撑基板；
在所述支撑基板的边缘区域上涂覆密封剂；
将柔性基板和涂覆有密封剂的所述支撑基板在真空状态中组合以消除存在于所述支撑基板和所述柔性基板之间以及存在于没有涂覆密封剂的中央空间中的空气；
硬化所述支撑基板与所述柔性基板之间的密封剂；
在所述柔性基板上形成在所述柔性显示设备的构造中使用的显示组件；和
沿所述柔性基板上的切割线切割所述柔性基板，以从所述支撑基板分离所述柔性基板，
该方法进一步包括：在所述支撑基板上涂覆所述密封剂之后，在所述支撑基板的中央区域上形成衬垫膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其中为了固定所述柔性基板，所述支撑基板由刚性基板材料形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性基板由聚醚砜(PES)、聚乙烯萘酚(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和不锈钢中的任意一种形成，其厚度范围大约50～500μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述支撑基板边缘区域上的硬化的密封剂，所述支撑基板的边缘区域与所述柔性基板组合，且所述支撑基板的不具有密封剂的其他区域与所述柔性基板分离。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述切割线确定在形成于所述支撑基板的所述边缘区域上的所述密封剂中央的内侧上。
6.根据权利要求1所述的方法，其中使用分配器将所述密封剂分配在所述支撑基板上，并且所述密封剂构造成包括紫外密封剂和热硬化密封剂中的任意一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中通过辐射热和紫外光中的任意一个进行所述密封剂的硬化。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性基板上的所述显示组件形成在至少一个单元面板中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述柔性显示设备是电泳显示设备、有机电致发光显示设备和液晶显示设备中的任意一个。
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