CN102013414A - 软性显示器组件的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种软性显示器组件的制作方法。该软性显示器组件的制作方法包括如下步骤：首先提供一承载基底，该承载基底上形成有一牺牲层；接下来在该牺牲层上形成一金属层与一缓冲层，再在该缓冲层上形成至少一主动组件；最后对该承载基底进行一激光处理，以分离该金属层与该承载基底。通过该软性显示器组件的制作方法得到的软性显示器组件的基板平坦性好。

Description

软性显示器组件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种软性显示组件的制作方法。
背景技术
随着显示技术与信息产品的蓬勃发展，显示器已从传统的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)进入平面显示器(flat panel display，FPD)时代。而软性显示器(flexible display)更因比习知刚性玻璃面板平面显示器具有更轻薄、可挠曲、耐冲击而具安全性，且不受场合、空间限制等特性，成为下世代显示器发展的新趋势。
软性薄膜晶体管(thin film transistor，以下简称为TFT)基板是软性显示器的重要组件之一，其基板材料的选择与开发更是软性显示器发展上最重要的议题。目前软性基板材料上的选择有塑料基板(plastic substrate)、超薄(thin glass)玻璃基板、以及金属软板(metal foil)，其中塑料基板虽可以实现轻薄、耐冲击、低成本的理想，但塑料基板具有不耐高温制程、阻水气与阻氧气能力不足与热膨胀系数较大等问题。超薄玻璃基板虽然具有耐高温、安定性高等特性，但其仍具有薄化玻璃基板时难以克服的高成本问题，以及较不耐冲击等缺点。
金属软板的耐高温性质远高于塑料与玻璃，其热膨胀系数较低、阻水气与阻氧气能力佳、且具有低静电效应、制程上的耐化学腐蚀性及较佳安定性、低成本等特点，使得金属软板成为较具潜力的软性TFT基板材料。然而，以金属软板作为软性TFT基板最大的挑战，在于金属表面粗糙度的克服。请参阅图1，图1是一现有技术金属软性TFT基板的剖面示意图。金属软性TFT基板100包含一金属基底102，金属基底102的表面平坦度非常差，其均方根(root mean square，RMS)值大于1000埃(angstrom)，因此其上的组件106彷佛制作在高高低低的山峰上，不易制作成功；此外金属基底102表面上的尖点104甚至会影响其上组件的电特性。为了避免在此高低落差过大的表面上制作组件，业者常有利用化学机械研磨法(chemical mechanical polishing，CMP)、电化学抛光法(electro chemical polishing，ECP)、镜片抛光技术(super mirror technique)、以及于金属基底102表面形成一层如图1所示的缓冲层108等方法降低表面粗糙度。其中形成缓冲层108的方法除具有可以降低金属基底102的粗糙度的用途外，更可以作为金属基底102与其上组件106的绝缘层，并用来避免金属基底102上的微粒(particle)110污染组件106，因此最常使用。
值得注意的是，形成缓冲层108此方法仍有几个缺点：为了确保缓冲层108可以覆盖所有的尖点104与缺陷而降低金属基底102的粗糙度，习知的缓冲层108会做的很厚，其厚度介于1～5微米(micrometer，um)，大大地增加了制程时间与成本、降低软性显示器的可挠性。更重要的是，一般缓冲层108包含无机材料如氧化硅等，当氧化硅层厚度增加时，缓冲层108更产生了应力的问题，进而造成裂缝(crack)，影响了缓冲层108所欲提供的上述功能。
因此，如何能成功地提供具有潜力的金属软性TFT基板，且能解决金属软板作为软性TFT基板所面临的表面平坦度缺点，实为软性TFT基板材料的开发中一重要的课题。
发明内容
为解决现有技术软性显示器组件的制作方法导致金属软性TFT基板表面平坦度较差的技术问题，本发明提供一种可以制作表面平坦度较好的金属软性TFT板的软性显示器组件的制作方法。
一种软性显示器组件的制作方法，其包含以下步骤：提供一承载基底，承载基底上形成有一牺牲层；接下来在牺牲层上形成金属层与缓冲层，再在缓冲层上形成主动组件；最后对承载基底进行激光处理，以分离金属层与承载基底。
根据本发明软性显示器组件的制作方法，通过承载基底提供刚性稳定的制作平台，使得主动组件得以良好的制作在金属层与缓冲层上；再通过激光处理使具有主动组件的金属层与缓冲层得以与承载基底分离，将承载基底转换成软性的金属基底，最终获得金属软性TFT基板。
附图说明
图1是现有技术金属软性TFT基板的剖面示意图。
图2至图8是本发明软性显示器组件的制作方法的一较佳实施方式的示意图。
具体实施方式
请参阅图2至图8，其为本发明软性显示器组件制作方法的一较佳实施例。如图2所示，本发明首先提供一承载基底200，其定义有一第一表面202与一相对的第二表面204。承载基底200为一透光性基底，其可以包含玻璃、石英或蓝宝石等透光性材料。随后是在承载基底200的第一表面202形成一牺牲层210，牺牲层210的厚度是小于500埃(angstrom)。在本较佳实施例中，牺牲层210是通过一化学气相沈积(chemical vapor deposition，CVD)制程形成在第一表面202上，且包含非晶硅材料。值得注意的是，在CVD制程中，可以通过硅甲烷(silane，SiH4)与氢的加入与调整，增加牺牲层210的氢含量。另外，更可以在CVD制程之后，对牺牲层210进行一氢离子布植制程或氢离子电浆处理，用以增加牺牲层210的氢含量。
请参阅图3。接下来在牺牲层210上形成一金属层220；于此实施例中，金属层220是包含不锈钢(stainless steel)，其可以通过溅镀(sputter)或银胶涂布(silver paste coating)等方式形成牺牲层210上。值得注意的是，当金属层220是通过溅镀或银胶涂布等方式形成在牺牲层210上时，其表面平坦度将大为改善。金属层220的厚度是可以小于2μm，因此本实施例所提供的软性显示器组件更可以为一具有超薄金属基板的软性显示器组件。
请参阅图4。接下来在金属层220上形成一缓冲层230，缓冲层230是用以平坦化金属层220的表面，以及避免金属层220与后续制程中形成的组件产生的电容偶合效应，因此缓冲层230是可以包含绝缘的有机材料或无机材料如氧化硅、氮化硅等，以提供金属层220与组件间的电性隔离。值得注意的是，由在缓冲层230下方的金属层220的表面平坦度已大为改善，因此缓冲层230无须为配合金属层220的平坦度而增加本身的厚度，即可达到平坦化目的。当缓冲层230包含有机材料时，其厚度可以为数微米之内；而当缓冲层230包含无机材料如本较佳实施方式所揭露的氧化硅时，缓冲层230的厚度是可以减少至数千埃之内。因此，缓冲层230不会影响到软性显示器组件的可挠特性。且因氧化硅层的厚度由现有的1～5μm减少至数千埃之内，而现有技术中因氧化硅层具较大厚度而产生的应力问题，即可以藉此实施例消失；继而本发明所提供的制作方法更可以减少缓冲层中裂缝的发生。
而在形成缓冲层230之后，即可开始形成主动组件；此种主动组件的结构可以依整体设计而有多种不同变化。请参阅图5至图7，此为本发明所提供的一实施例；其在形成缓冲层230之后制作的主动组件，结构如图中的如薄膜晶体管(TFT)240与画素电极260。如图5所示，在缓冲层230上形成TFT 240的一闸极金属层242。接下来如图6所示，在闸极金属层242上形成一闸极绝缘层244、一半导体层246与一源极/汲极金属层248。如图7所示，随后在源极/汲极金属层248与闸极绝缘层244上形成一具有开口图案的背向信道保护层(back-channel passivation，BP)250，如一绝缘的氮化硅层，与画素电极260，如一氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)层或氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)层。画素电极260是如图7所示，通过背向通道保护层250的开口与源极/汲极金属层248电性连接。如上的TFT 240的各层与画素电极260的制作，可以通过多道沈积制程与微影暨蚀刻制程(photo-etching-process，PEP)完成；而其相关的制程可以由业界周知的技术达成，故此不再加以赘述。
请参阅图8，在完成此实施例的主动组件后，也就是说，完成TFT 240与画素电极260的制作后，则对承载基底200与金属层220进行一分离处理。在本较佳实施方式中，分离处理可以为一激光处理270，如一氯化氙准分子激光处理(XeCl eximer Laser)。其对承载基底200的第二表面204施以一波长约为308奈米(nanometer，nm)的激光，由在承载基底200透光的特性，激光的能量会由第二表面204直接穿透承载基底200而到达牺牲层210。也就是说，在激光处理270时，牺牲层210会吸收激光的能量，使得非晶硅材料被转换成多晶硅材料。与此同时，牺牲层220内的氢原子将被释放出来而产生氢爆(hydrogen decrepitation)，并导致金属层220与承载基板200分离；而分离后的金属层220即成为软性显示器组件的可挠性基板。另外值得注意的是，在激光处理270后，牺牲层210仍附着在承载基底200上而与金属层220分离，因此可以通过其它处理移除承载基底200上的牺牲层210，而让承载基底200回复初始状态，因此可以供再次使用，继而可以节省整体的承载基底200使用成本。
根据本发明提供的软性显示器组件的制作方法，首先是提供了刚性的承载基底200，使得牺牲层210、后续作为金属软板的金属层220、缓冲层230与主动组件如TFT 240等膜层可以在承载基底200上先行完成制作，确保组件制作的良率。接下来利用分离处理，如激光处理270……等方法所提供的能量，而使得牺牲层产生氢爆造成金属层220与承载基底200的分离，成功地获得所欲取得的可挠性金属软板。由在本发明中金属层220是通过溅镀或银胶涂布等方式形成在牺牲层210上，因此其表面平坦度大为改善，使得后续形成在金属层220上的缓冲层230厚度也可以随之降低，避免了因缓冲层230过厚造成的可挠性降低问题与应力、裂缝等问题。
也就是说，根据本发明所提供的方法，是可以轻易地完成软性显示器组件金属基底的制作，取得金属软板耐高温、低热膨胀系数、较佳阻水气阻氧气能力、低静电效应等优点。且由于金属软板较佳阻水气、阻氧气的特性，根据本发明所提供的方法制作而得的软性显示器金属基底，亦适合作为非液晶型显示器的基底，如有激发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示器的基底，以克服有机发光材料对水气与氧气的敏感问题，因此可以不限于上述LCD TFT基板的制作。同时通过溅镀或银胶涂布等方式改善了金属软板最大的缺点，即表面平坦度的问题，也因此可以降低缓冲层的厚度，更加避免了缓冲层230过厚造成的可挠性降低问题与应力、裂缝等问题。此外，由于本发明所提供承载基底是可以重复利用，更可以节省承载基底的使用成本。

Claims (10)

1.一种软性显示器组件的制作方法，其包含以下步骤：提供一承载基底，承载基底上形成有一牺牲层；接下来在牺牲层上形成金属层与缓冲层，再在缓冲层上形成主动组件；最后对承载基底进行激光处理，以分离金属层与承载基底。
2.如权利要求1所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该承载基底是透光性基底。
3.如权利要求1所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该牺牲层包含非晶硅材料。
4.如权利要求3所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该非晶硅材料是通过该激光处理转化成为一多晶硅材料。
5.如权利要求3所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该牺牲层通过化学气相沉积工艺形成该承载基底的该第一表面上。
6.如权利要求5所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该化学气相沉积工艺中进一步包含加入硅甲烷与氢的步骤。
7.如权利要求5所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该软性显示器组件的制作方法还包括如下步骤：一在该化学气相沉积进行之后进行氢离子布植制程，用以增加该牺牲层的氢含量。
8.如权利要求1所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该金属层的厚度小于2微米(micrometer，μm)。
9.如权利要求1所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该牺牲层的厚度小于500埃。
10.如权利要求1所述软性显示器组件的制作方法，其特征在于：该激光处理更进一步包括氯化氙准分子激光处理的步骤。
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