CN102969319A - 软性基板结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软性基板结构及其制造方法，上述软性基板结构包括软性金属载板、表面改质层与软性塑料基板。软性金属载板包括第一区与第二区。表面改质层位于软性金属载板的第一区上并与其接触。软性塑料基板位于第一区与第二区上，其中位于第一区上的软性塑料基板与表面改质层接触，位于第二区上方的软性塑料基板与软性金属载板接触。本发明的软性基板结构可大幅提升后续所形成的各膜层在进行黄光微影时的对位精准度，提升工艺的良率。
Description
技术领域
本发明是有关于一种基板结构及其制造方法，且特别是有关于一种软性基板结构及其制造方法。
背景技术
卷对卷(Roll-to-Roll)连续式工艺具有低建厂成本、大面积化的优势，极适合应用于薄膜晶体管阵列工艺，且比现今使用硅半导体片对片(sheet-to-sheet)工艺更具有竞争优势。
目前一般的卷对卷连续式工艺所采用的基板为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等软性塑料基板，而产品的型态以铟锡氧化物(ITO)薄膜单层图案化，或多层薄膜单层图案化为主，若要进行电子组件的制作开发，必须使用到两层以上的黄光微影工艺，由于软性塑料基板因工艺中的薄膜应力及设备的滚动条张力会使基板严重变形，造成第二层以上的黄光微影对位精准度有很大的误差，使得电子组件的制作相当困难。
发明内容
本发明提供一种软性基板结构可大幅降低后续所形成的各膜层在进行黄光微影时的对位误差，完成两层(含)以上的图案化工艺。
本发明提出一种软性基板结构，包括软性金属载板、表面改质层与软性塑料基板。软性金属载板包括第一区与第二区。表面改质层位于软性金属载板的第一区上并与其接触。软性塑料基板位于第一区与第二区上，其中位于第一区上的软性塑料基板与表面改质层接触，位于第二区上方的软性塑料基板与软性金属载板接触。
在一实施例中，上述表面改质层的表面粗糙度低于上述软性金属载板第二区的粗糙度。
在一实施例中，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
在一实施例中，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力比上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力大1B至5B。
在一实施例中，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力为1B至5B。
在一实施例中，上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力为0B。
在一实施例中，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
在一实施例中，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力比上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力大1B至5B。
在一实施例中，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力为1B至5B。
在一实施例中，上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力为0B。
在一实施例中，上述软性金属载板材料为金属薄板，厚度介于50微米(μm)至150微米。
在一实施例中，上述金属薄板的材料包括不锈钢或金属合金。
在一实施例中，上述软性塑料基板的厚度为10微米至200微米。
在一实施例中，上述软性塑料基板的材料为聚酰亚胺、聚羧酸酯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚对苯亚胺、聚醚醚酮或聚醚亚胺。
在一实施例中，上述表面改质层的材料包括硅胶改质的环氧树脂、聚酰亚胺或聚四氟乙烯。
本发明还提出一种软性基板结构的制造方法，包括提供一软性金属载板，其包括至少一第一区与至少一第二区。在软性金属载板的第一区上形成表面改质层。在于软性金属载板的第一区与第二区上方形成软性塑料基板，其中位于第一区上的软性塑料基板与表面改质层接触，位于第二区上的软性塑料基板与软性金属载板接触。
在一实施例中，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
在一实施例中，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
在一实施例中，上述表面改质层是以卷对卷连续式工艺形成。
在一实施例中，上述软性金属载板，包括多数个第一区与多数个第二区，且上述软性金属载板的各上述第一区上形成上述表面改质层，且于上述软性金属载板的各上述第一区与各上述第二区上方形成上述软性塑料基板。
在一实施例中，上述表面改质层是以卷对卷间隔式工艺形成。
在一实施例中，上述软性基板结构的制造方法还包括自上述第一区上的上述软性塑料基板纵向切割至上述表面改质层，使上述第一区上的上述软性塑料基板与上述软性塑料基板下方的上述表面改质层分离。
本发明的软性基板结构可大幅提升后续所形成的各膜层在进行黄光微影时的对位精准度，提升工艺的良率。
本发明的软性基板结构的制造方法可以利用简易且快速的方法来制造，且欲取下软性塑料基板时，只需纵向切至表面改质层，即可使上述第一区上的软性塑料基板与软性塑料基板上的表面改质层分离。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示本发明实施例的一种软性基板结构的剖面示意图。
图2绘示本发明实施例的一种软性基板结构的上视图。
图3绘示本发明实施例的另一种软性基板结构的上视图。
图4绘示本发明实施例的又一种软性基板结构的上视图。
图5A至5C绘示一种使用本发明上述软性基板结构的电子组件的分离机制。
其中，附图标记：
10：软性金属载板
10A：第一区
10B：第二区
12：表面改质层
14：软性塑料基板
20：软性基板结构
30：电子组件
具体实施方式
图1绘示本发明实施例的一种软性基板结构的剖面示意图。图2绘示本发明实施例的一种软性基板结构的上视图。图3绘示本发明实施例的另一种软性基板结构的上视图。图4绘示图1本发明实施例的又一种软性基板结构的上视图。
请参照图1，本发明的软性基板结构20，包括软性金属载板10、表面改质层1 2与软性塑料基板14。
软性金属载板10包括第一区10A与第二区10B。第二区10B位于第一区10A周围，且第一区10A上方例如是用来形成软性电子组件的区域，第二区10B上方例如是软性电子组件的周边区域。请参照图2，在一实施例中，软性金属载板10包括单一个第一区10A与单一个第二区10B，第二区10B环绕于第一区10A周围。请参照图3与图4，在其它实施例中，软性金属载板10包括多个第一区10A与多个第二区10B，各第二区10B环绕于各第一区10A周围。图3的软性金属载板10的多个第一区10A为单行。图4的软性金属载板10的多个第一区10A则为多行。实际在应用时，第一区10A可以依据实际的产品需要进行各种尺寸以及配置的设计，并不以上述为限。软性金属载板10材料例如为金属薄板(metal foil)，厚度介于50微米至200微米。金属薄板的材料包括不锈钢(stainless steel)或金属合金(metal alloy)。软性金属载板10的第一区10A与第二区10B均具有粗糙的表面。软性金属载板10的第一区10A具有粗糙的表面，其可以增加表面改质层12对于软性金属载板10的附着力；软性金属载板10的第二区10B具有粗糙的表面，则可以增加软性塑料基板14对于软性金属载板10的附着力。在一实施例中，软性金属载板10的粗糙度大于10nm，例如是10nm至500nm。
表面改质层12位于软性金属载板10的第一区10A上并与其接触。形成表面改质层12的工艺，可以视为是一种对软性金属载板10的第一区10A进行平坦化的工艺。所形成的表面改质层12的粗糙度小于软性金属载板10的粗糙度。在一实施例中，表面改质层12的粗糙度小于10nm，例如是1nm至10nm。表面改质层12对于软性金属载板10的附着力大于软性塑料基板14对于表面改质层12的附着力。表面改质层12对于软性金属载板10的附着力例如是1B至5B。此处所述的单位“B”可参考美国标准试验方法(American Standard TestMethod，ASTM)D339标准规范。
表面改质层12的材料包括硅胶改质的环氧树脂(Silicone Epoxy)、聚酰亚胺(对均苯四甲酸二酐-二氨基二苯醚) (PI(PMDA-ODA))或聚四氟乙烯(Teflon)。表面改质层12的厚度例如是1至10μm。表面改质层12可以利用各种已知的涂布方法来形成，例如是浸沾式涂布(Dip Coating)、旋转式涂布(SpinCoating)、滚筒式涂布(Roll Coating)或喷洒式涂布(Spray Coating)。表面改质层12可以形成在图2、图3或图4所示的第一区10A上。由于载板10的材质为金属，因此，在进行表面改质层12的涂布时，并不会因为设备滚动条的张力以及所形成的薄膜的应力而严重变形，因此，表面改质层12可以采用卷对卷的方式来形成，且在后续的黄光微影工艺又具有足够的对位精准度。然而，表面改质层12的形成方法并不限于卷对卷的方式，其也可采用片对片(sheet-to-sheet)的方式或任何其它合适之方式。在图2所示的实施例中，表面改质层12可以采用卷对卷连续涂布的工艺来形成。在图3与图4所示的实施例中，表面改质层12则可以采用卷对卷间隔式涂布的工艺来形成。
软性塑料基板14位于第一区10A与第二区10B上方。位于第一区10A上方的软性塑料基板14与表面改质层12接触，位于第二区10B上方的软性塑料基板14与软性金属载板10接触。软性塑料基板14对于表面改质层12的附着力小于表面改质层12对于软性金属载板10的附着力，且软性塑料基板14对于软性金属载板10的附着力大于软性塑料基板14对于表面改质层12的附着力。在一实施例中，软性塑料基板14对于表面改质层12的附着力比表面改质层12对于软性金属载板10的附着力小1B至5B。软性塑料基板14对于软性金属载板10的附着力比软性塑料基板14对于上述表面改质层12的附着力大1B至5B。在一实施例中，软性塑料基板14对于软性金属载板10的附着力为1B至5B，软性塑料基板14对于表面改质层12的附着力为0B。此处的附着力是以百格刀附着力测试法(Cross-Cut Adhesion Test)的方式来测量。软性塑料基板14的材料例如是聚酰亚胺(PI)、聚羧酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺(Polyamide，PA)、聚对苯亚胺(pernigraniline，PNB)、聚醚醚酮(PEEK)或聚醚亚胺(PEI)，或其组合。软性塑料基板14的厚度例如是10微米至200微米。软性塑料基板14可以利用各种已知的涂布方法来形成，例如是浸沾式涂布(Dip Coating)、旋转式涂布(SpinCoating)、滚筒式涂布(Roll Coating)或喷洒式涂布(Spray Coating)。由于载板10的材质为金属，因此，在进行软性塑料基板14的涂布时，并不会因为设备滚动条的张力以及所形成的薄膜的应力而严重变形，因此，软性塑料基板14可以采用卷对卷的方式来形成。然而，软性塑料基板14的形成方法并不限于卷对卷的方式，其也可采用片对片(sheet-to-sheet)的方式或任何其它合适的方式。软性塑料基板14可以形成在图2、图3或图4所示的第一区10A以及第二区10B上。在图2、图3与图4所示的实施例中，软性塑料基板14均可以采用卷对卷连续涂布的方式来形成，但不限于此，片对片涂布的方式也是可以采用的方法。
图5A至5C绘示一种使用本发明上述软性基板结构的电子组件的分离机制。
请参照图5A，在实际应用时，可以在上述软性基板结构20的上方形成各种的电子组件30，例如是薄膜晶体管阵列、被动组件、感测组件、触控显示器、电泳显示器或是有机发光二极管(OLED)显示器。
请参照图5B，从第一区10A上的软性塑料基板14纵向切割至表面改质层12时，使第一区10A上方的软性塑料基板14与其上方的表面改质层12分离，而第二区10B上的软性塑料基板14则留在软性金属载板10上。由于表面改质层12对于软性塑料基板14的附着力相当小，例如是0B，因此，表面改质层12与软性塑料基板14之间形成了一个非常好的分离界面，且因为软性塑料基板14对于软性金属载板10的高粗糙度也具有相当好的附着力，软性塑料基板14能在软性金属载板10的第二区10B上成型并固定，因此，当从第一区10A上的软性塑料基板14纵向切割至表面改质层12时，第一区10A上方的软性塑料基板14可以自动与其下方的表面改质层12分离，而第二区10B上的软性塑料基板14则留在软性金属载板10上。前述切割的方法可以利用钻石刀切割、雷射切割或是机械切割。
其后，请参照图5C，将已经与表面改质层12分离的软性塑料基板14，自表面改质层12上方取下。留下的软性金属载板10可以继续重复使用。
本发明的软性基板结构包括软性金属载板，此软性金属载板中金属的刚性可以克服设备的滚动条的张力并且可以降低后续形成的膜层或基板的形变，因此，纵使后续的膜层采用卷对卷的工艺方式来形成，其黄光微影仍具有足够的对位精准度，大幅降低微影对位误差，其对位的偏移量可低于10微米，因此，可以完成两成以上的图案化工艺，增加工艺的良率。
此外，本发明的软性基板结构包括表面改质层。表面改质层对于上方的软性塑料基板的附着力小于表面改质层对于下方的软性金属载板的附着力，也即表面改质层与软性塑料基板之间是一个非常好的分离界面，因此，当从第一区上的软性塑料基板纵向切割至表面改质层时，第一区上方的软性塑料基板可以自动与其上方的表面改质层分离而取下。
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权利要求的保护范围。
Claims (22)
1.一种软性基板结构，其特征在于，包括：
软性金属载板，包括至少一第一区与至少一第二区；
表面改质层，位于上述软性金属载板的上述第一区上并与其接触；以及
软性塑料基板，位于上述第一区与上述第二区上，位于上述第一区上的上述软性塑料基板与上述表面改质层接触，位于上述第二区上方的上述软性塑料基板与上述软性金属载板接触。
2.根据权利要求1所述的软性基板结构，其特征在于，上述表面改质层的表面粗糙度低于上述软性金属载板第二区的粗糙度。
3.根据权利要求1所述的软性基板结构，其特征在于，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
4.根据权利要求3所述的软性基板结构，其特征在于，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力比上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力大1B至5B。
5.根据权利要求3所述的软性基板结构，其特征在于，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力为1B至5B。
6.根据权利要求3所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力为0B。
7.根据权利要求1所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
8.根据权利要求7所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力比上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力大1B至5B。
9.根据权利要求7所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力为1B至5B。
10.根据权利要求7所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力为0B。
11.根据权利要求1所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性金属载板材料为金属薄板，厚度介于50微米至150微米。
12.根据权利要求11所述的软性基板结构，其特征在于，上述金属薄板的材料包括不锈钢或金属合金。
13.根据权利要求1所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性塑料基板的厚度为10微米至200微米。
14.根据权利要求1所述的软性基板结构，其特征在于，上述软性塑料基板的材料为聚酰亚胺、聚羧酸酯、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚对苯亚胺、聚醚醚酮或聚醚亚胺。
15.根据权利要求1所述的软性基板结构，其特征在于，上述表面改质层的材料包括硅胶改质的环氧树脂、聚酰亚胺或聚四氟乙烯。
16.一种软性基板结构的制造方法，其特征在于，包括：
提供软性金属载板，其包括至少一第一区与至少一第二区；
于上述软性金属载板的上述第一区上形成一表面改质层；以及
于上述软性金属载板的上述第一区与上述第二区上方形成一软性塑料基板，其中位于上述第一区上的上述软性塑料基板与上述表面改质层接触，位于上述第二区上的上述软性塑料基板与上述软性金属载板接触。
17.根据权利要求16所述的软性基板结构的制造方法，其特征在于，上述表面改质层对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
18.根据权利要求16所述的软性基板结构的制造方法，其特征在于，上述软性塑料基板对于上述软性金属载板的附着力大于上述软性塑料基板对于上述表面改质层的附着力。
19.根据权利要求16所述的软性基板结构的制造方法，其特征在于，上述表面改质层是以卷对卷连续式工艺形成。
20.根据权利要求16所述的软性基板结构的制造方法，其特征在于，上述软性金属载板，包括多数个第一区与多数个第二区，且上述软性金属载板的各上述第一区上形成上述表面改质层，且于上述软性金属载板的各上述第一区与各上述第二区上方形成上述软性塑料基板。
21.根据权利要求20所述的软性基板结构的制造方法，其特征在于，上述表面改质层是以卷对卷间隔式工艺形成。
22.根据权利要求16所述的软性基板结构的制造方法，其特征在于，更包括自上述第一区上的上述软性塑料基板纵向切割至上述表面改质层，使上述第一区上的上述软性塑料基板与上述软性塑料基板下方的上述表面改质层分离。
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