CN103021938B - 制造显示设备的方法 - Google Patents

制造显示设备的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103021938B
CN103021938B CN201210177907.6A CN201210177907A CN103021938B CN 103021938 B CN103021938 B CN 103021938B CN 201210177907 A CN201210177907 A CN 201210177907A CN 103021938 B CN103021938 B CN 103021938B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rete
heating process
temperature
support substrate
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210177907.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103021938A (zh
Inventor
坂野龙则
三浦健太郎
齐藤信美
中野慎太郎
上田知正
山口�一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN103021938A publication Critical patent/CN103021938A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103021938B publication Critical patent/CN103021938B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133305—Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1262—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate
    • H01L27/1266—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate the substrate on which the devices are formed not being the final device substrate, e.g. using a temporary substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/80—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass using temporary substrates

Abstract

根据一个实施例，公开了用于制造显示设备的方法。在支承衬底上形成膜材料层。在第一温度执行膜材料层的第一加热过程从而形成膜层，并在高于所述第一温度的第二温度执行围绕着第一区域的第二区域的第二加热过程。所述第一区域被设置在所述膜层的中央部分中。在第一区域中形成显示层且在第二区域的至少一部分中形成外围电路部分。在高于所述第二温度的第三温度为所述膜层的至少一部分执行第三处理过程。另外，膜层被从支承衬底剥离。

Description

制造显示设备的方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2011年9月27日提交的在先日本专利申请No.2011-211661并要求其优先权；该申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
此处公开的实施例一般涉及用于制造显示设备的方法。
背景
近年来，整体上，在使用诸如液晶显示元件、电致发光元件（EL元件）等之类的显示元件的显示设备中，除了重量节约和规模化之外，已经有对于长期可靠性、形状的高自由度、曲面显示器的可获得性等的高阶要求。因此，作为用于显示设备的衬底，诸如透明塑料等之类的薄膜层已经取代重的、易碎的和难以增加面积的玻璃衬底，吸引了人们的注意。尽管也可能使用塑料基于角色到角色处理（role to role process）来形成显示器，考虑到成本，存在用于制造显示设备的方法，其中在诸如玻璃衬底之类的支承衬底上设置膜层，且在所述膜层上形成电路和显示层，且然后，将所述膜层从所述支承衬底剥离。
附图简述
图1是根据实施例的显示设备的上表面视图；
图2A和图2B是根据该实施例的显示设备的部分截面视图；
图3A到3C是示出根据本实施例的显示设备的制造过程的截面图；
图4A到4D是示出根据本实施例的显示设备的制造过程的截面图；
图5A到5C是示出根据本实施例的显示设备的制造过程的截面图；
图6是示出激光器的能量密度和负载之间的关系的示图；以及
图7是示出用紫外光照射之前以及之后的TFT的电流-电压特性的示图。
详细描述
根据一个实施例，公开了用于制造显示设备的方法。所述方法包括用于在支承衬底上形成膜材料层的过程。所述方法可包括用于加热所述膜材料层来形成膜层的第一加热过程。所述方法可包括用于以高于所述第一加热过程的温度的温度加热围绕着第一区域的第二区域的第二加热过程。所述第一区域被设置在所述膜层的中央部分中。所述方法可包括用于在所述第一区域的部分中形成显示层且在所述第二区域的至少一部分中形成外围电路部分的过程。所述方法可包括用于以高于所述第二加热过程的温度的温度加热在其中形成所述显示层的范围之外的膜层的至少一部分的第三加热过程。另外，所述方法可包括用于将所述膜层从所述支承衬底剥离的过程。
实施例提供了显示设备的制造方法，其中在形成电路和显示层时难以将膜层从支承衬底剥离，而在形成所述电路和所述显示层之后易于将所述膜层从所述支承衬底剥离。
下文中将参考相应附图而描述各实施例。
这些附图是示意性的或概念性的；且各部分的厚度和宽度之间、各部分之间尺寸的比例之间的关系等并不必要是与其实际值相同的。进一步，尺寸和比例在各个附图之间可被图示为不同，即使是对于同一个部分。
在本申请的说明书和附图中，与相关于上文附图而描述的那些组件相类似的组件被标记为类似的参考标号，且按需省略详细描述。
图1是根据实施例的显示设备的上表面视图。图2A示出沿图1中的显示设备400的线A-A的截面图，也就是下文将要描述的第一区域的截面，以及图2B示出沿图1中的显示设备400的线B-B的截面图，也就是下文将要描述的第二区域的截面。
如图1中所示，显示设备400具有一个主表面。所述显示设备400的一个主表面具有设置在其中央部分中的第一区域310和围绕该第一区域310的第二区域320。第一区域310的端侧被定义为设置在所述显示设备400的一个主表面的端侧更内部。在图1中，所述第一区域310和第二区域320之间的界限通过使用虚线来表示。
在第一区域310中，设置显示层311和像素电路部分312。显示层311，例如，是液晶层、有机电致发光层（OLEDE层）等。在第二区域的至少一部分中，设置外围电路部分321和安装部分322（在图4C到图4D中示出）。外围电路部分321是用于驱动显示层311的电路。进一步，安装部分322是连接了可连接至显示设备的转接衬底的部分。
此处，显示部分400是有源矩阵类型的显示设备。如图2A中所示，在第一区域310中，设置有膜衬底110、形成在膜衬底110上的像素的TFT（薄膜晶体管）310T、以及经由钝化膜180和滤色器190设置在TFT310T上的显示层311。像素的TFT310T是像素电路部分312的一部分，且用作用于驱动显示层311的开关元件。
作为显示层311，此处使用有机电致发光层。偏转板100设置在膜衬底110的相对于面向显示层311的主表面的主表面上。在膜层110和像素的TFT311之间设置底涂层120。防止湿气等穿透显示层311的密封膜240被设置在显示层311上。阻挡膜260经由粘合层250设置在密封膜240上。阻挡膜260防止湿气等穿透显示层311，且同时，具有作为支承元件的功能。
像素的TFT310T利用此处的底栅型薄膜晶体管，其包括：设置在底涂层120的一部分上的栅电极130；覆盖栅电极130的栅绝缘膜140；经由栅绝缘膜140面对栅电极130的半导体层150；设置在半导体层150的一部分上的沟道保护膜160；以及连接至由沟道保护膜160组成的半导体层150的源电极170S和漏电极170D。作为半导体层150，可使用氧化物半导体和硅半导体。作为氧化物半导体，例如，可使用铟（In）、镓（Ga）和包括锌（Zn）的氧化物。具体地，作为氧化物半导体，可使用氧化铟镓锌。像素的TFT310T与未示出的信号线和扫描线一起形成像素电路部分310。
钝化膜180由绝缘材料制成。滤色器190传输具有特定波长的光，且，例如，具有传输红光的部分、传输绿光的部分以及传输蓝光的部分。钝化膜180和滤色器190被设置为具有开口，其覆盖源电极170D的一部分。
显示层311包括：设置在滤色器190上的阳极200；设置在阳极200上的堤部（bank）210；设置在堤部210上的发光层220；以及设置在发光层220上的阴极230。阳极200经由钝化膜180和滤色器190的开口连接至源电极170D。堤部210被至少设置在像素的TFT310T上，且具有在其一个部分上的开口。发光层220和阴极130被设置在堤部210和从堤部210暴露出来的阳极200上。发光层220经由堤部210的开口接触阳极200。也就是，阳极200、发光层220、以及阴极230被堆叠在堤部210的开口中。当电压被施加到显示层311时，光从有机电致发光层中发射出来。
第二区域320包括膜衬底110和设置在膜衬底110上的外围电路的TFT320T。钝化膜180被设置在外围电路的TFT320T上。外围电路的TFT320T与未示出的信号线和扫描线一起形成外围电路部分322。
外围电路的TFT320T此处是底栅型晶体管，且包括：设置在底涂层120的一部分上的栅电极130；覆盖栅电极130的栅绝缘膜140；经由栅绝缘膜140面对栅电极130的半导体层150；设置在半导体层150的一部分上的沟道保护层160；以及从沟道保护层160连接至半导体层150的源电极170S和漏电极170D。外围电路的TFT320与未示出的引线一起形成驱动电路。氧化物半导体，例如，可使用含有铟（In）、镓（Ga）和锌（Zn）的氧化物，诸如非晶氧化铟镓锌（a-IGZO）。
尽管可使用有源矩阵类型作为显示设备400，还可使用无源型显示设备。进一步，尽管可使用底栅型作为像素的TFT310T和外围电路的TFT320T，还可使用顶栅型。
在图2A和2B中，尽管图示顶栅型的配置作为像素的TFT310T和外围电路的TFT320T，还可使用底栅型的配置。必要时，设置滤色器190。
作为膜层110，使用聚酰亚胺树脂。由于使用聚酰亚胺的膜层110具有耐热性，且线性膨胀系数很小，由加热引起的尺寸变化难以产生。作为聚酰亚胺树脂，诸如聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰亚胺酯、聚醚酰亚胺、聚硅醚酰亚胺等在其结构中具有酰亚胺团的聚合物都被包括在内。可以这样的方式来形成聚酰亚胺树脂，在溶剂存在的情况下，二(元)胺被导致与酸酐反应来产生聚酰胺酸聚合物，且该聚酰胺酸聚合物通过脱水（亚胺化反应）经受闭环作用。
可使用绝缘材料作为底涂层120、栅绝缘膜140和沟道保护层160，例如，可使用氧化硅、氮化硅等。
可使用导电金属作为栅电极130、源电极170S和漏电极170D。例如，可使用诸如钨化钼（MoW）、钽化钼（MoTa）、以及钨（W）之类的高熔点金属作为栅电极130。例如，可使用导电材料作为源电极140S和漏电极140D。例如，可使用钛（Ti）/铝（Al）/钛（Ti）和钼（Mo）/铝（Al）/钼（Mo）、以及氧化铟钨（ITO）等的层叠膜。
可使用绝缘材料作为钝化膜180。例如，可使用氧化硅、氮化硅、四乙氧基甲硅烷等。
可使用传输具有预确定波长的光的材料作为滤色器190，且，例如，可使用传输红、绿、蓝光的每一种且吸收其他颜色可见光的颜料。
可使用导电材料作为阴极200，且例如，可使用诸如氧化铟锡（ITO）等之类的金属。可使用绝缘材料作为堤部210，且例如，可使用诸如光敏丙烯树脂等之类的树脂材料。可使用将发光材料发散到基质材料（host material）中的材料作为发光层220，该发光材料发出与低层的色滤器190所发出的光一样的颜色。可选地，可使用包括发出红色光的发光材料、发出绿色光的发光材料、以及发出蓝色光的发光材料的基质材料。
可使用透光且导电的材料作为阳极230，且例如，可使用诸如铝（Al）之类的金属。
可使用透光且导电的材料作为密封膜240，且例如，可使用诸如氧化硅和氧化铝之类的氧化物、诸如氮化硅之类的氮化物、诸如聚对二甲苯之类的有机膜、以及这些元件的层叠膜。可使用透光材料作为粘合层250，且例如，可使用热固性树脂和光固化树脂。可使用透光且导电的材料作为阻挡膜260，且例如，可使用用密封膜材料涂覆塑料基底的材料等。
下文将要描述的支承衬底90具有在形成像素电路部分312和外围电路部分321、以及显示层311和安装部分322时能支撑膜层110的力量，且具有高于膜层110的耐热性。支承衬底90优选地是透明的。例如，可使用玻璃衬底作为支承衬底90。
由于膜层110耐热性较低，使用该膜层110的显示设备需要在低温中制造。即使在低温中被制造，使用氧化物半导体的薄膜晶体管可表现出充分特性。具体地，IGZO是非晶膜，其中驱动电流较高，且元件之间的变化较小，且元件之间的特性可被平衡，且另外，迁移率相对较高。
由于有机电致发光层对比度较高，且具有从倾斜方向较好地可见的性质，其可被用于能进行曲面显示的显示设备的显示层311。
图3A到图3C以及图4A到图4D是示出根据本实施例的显示设备的制造过程的截面图。图5A到图5C是示出根据本实施例的显示设备的制造过程的平面图。图5A到5C中示出的制造方法的每一个过程对应于图4A到4C中的制造方法的每一个过程。
在该实施例中，在支承衬底90上形成膜层110，且在膜层110上形成像素电路部分312、外围电路部分321、显示层311以及安装部分322，且然后，将膜层110从支承衬底90剥离，藉此制造能显示曲面的显示设备400。
首先，将描述如图3A中所示的在支承衬底90上形成膜层110的过程。在该实施例中，使用聚酰亚胺作为膜层110的材料。
在支承衬底90上涂覆聚酰亚胺酸溶液作为膜材料层111，且然后，干燥支承衬底90，形成了膜材料层111（图3B）。
使膜材料层111经受热处理使得聚酰胺乙酸酰亚胺化，且在支承衬底90上形成具有聚酰亚胺的膜层110（第一加热过程，图3C）。
可使用加热方法，例如，灯加热退火、加热板、加热炉等作为热处理。
在第一加热过程中热材料膜111的温度被设定为T1。T1可以是超过将膜材料层可设为膜层110的温度的温度。例如，T1可被设在200°C或者更大达小于500°C。在200°C或者更大到500°C或更小的范围内施加热量到膜材料层111可形成由聚酰亚胺树脂制成的膜层110。
当膜材料层111形成时，支承衬底90用作支承本体。
接着，在高于第一加热过程的温度的温度处加热围绕着设置在膜层110中央部分中的第一区域310的第二区域320的至少一部分（第二加热过程，图4A和图5A）。在第一区域310中，稍后形成像素电路部分312和显示层311。在第二区域320中，稍后形成外围电路部分321和安装部分322。作为第二加热过程中的加热方法，提供了用例如可见光、红外光、紫外光、微波、毫米波、电子束和放射线照射膜层110的方法，以及用焦耳热照射膜层110的方法。例如，有用激光照射膜层110并用卤素灯加热膜层110的方法。图4A示出用激光器1照射膜层110的情况。
当执行激光照射作为第二加热过程时，例如，可使用掺杂Nd、Tm、和Ho的水晶（以YAG,YVO4,YLF和YAIO3来表示）的固体激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、氩激光器或半导体激光器。例如，可使用氯化氙（XeCl）受激准分子激光器。
使得在第二加热过程中的膜层110的温度高于第一加热过程中膜层110的温度。在第二加热过程中膜层110的温度被设定为T2。在T1和T2之间存在T1<T2的关系。具体地，当使用激光器用于第二加热过程时，可通过诸如激光器的波长、脉冲宽度、频率等条件在重复的激光器照射时间调节T2。
例如，可用加热板或加热炉来执行第一加热过程，以设定T1为350°C。当使用XeCl受激准分子激光器用于第二加热过程时，激光器能量被设定为160mJ/cm2、中心波长被设定为308nm、重复频率被设定为300Hz、且脉冲宽度被设定为29纳秒，则T2可被设定为不小于1000°C。
通过第二加热过程，增加了在经加热部分320L中的支承衬底90和膜层110之间的粘合度。在没有被第二加热过程加热的部分中，支承衬底90和膜层110之间的粘合力保持原状。
接着，在膜层110上的第一区域310中形成像素电路部分312，且在第二区域中形成外围电路部分321。接着，在第一区域310中形成显示层311，且在第二区域中设置安装部分322（图4B和图5B）。
在第二区域320中，加热由第二加热过程所加热的范围的至少一部分（第三加热过程，图4C和图5C）。使得在第三加热过程中的膜层110的温度高于第二加热过程中膜层110的温度。在第三加热过程中膜层110的温度被设定为T3。在T2和T3之间存在T2<T3的关系。作为第三加热过程中的加热方法，提供了用例如可见光、红外光、紫外光、微波、毫米波、电子束和放射线照射膜层110的方法，以及用焦耳热照射膜层110的方法。例如，有用激光照射膜层110并用卤素灯加热膜层110的方法。
图4C示出用激光器2照射膜层110的情况。当执行激光照射作为第三加热过程时，例如，可使用掺杂Nd、Tm、和Ho的水晶（以YAG,YVO4,YLF和YAIO3来表示）的固体激光器、受激准分子激光器、CO2激光器、氩激光器或半导体激光器。当使用激光器用于第三加热过程时，可通过诸如激光器的波长、脉冲宽度、频率等条件在重复的激光器照射时间调节T3。例如，可使用氯化氙（XeCl）受激准分子激光器。当使用XeCl受激准分子激光器时，激光器能量可被设定为180mJ/cm2、中心波长可被设定为308nm、重复频率可被设定为300Hz、且脉冲宽度可被设定为29纳秒。
此处，由第三加热过程加热的部分320M被定义为设置有外围电路部分321和安装部分322的部分。由第三加热过程加热的部分320M可比由第二加热过程加热的部分320L宽或窄。
由于通过第三加热过程将较高能量施加给支承衬底90和膜层110，可将膜层110从支承衬底90剥离。例如，当用过激光照射执行第三加热过程时，已经被照射的部分的膜层110，通过从支承衬底90一侧被用激光器2照射，而从已经被照射的部分的支承衬底90剥离。第三加热过程包括在支承衬底90和膜层110之间的至少一部分中形成空隙(airspace)。关于并非被用激光照射的部分的其他部分，膜层110被机械地从支承衬底90剥离（图4D）。
为了机械地从支承衬底90剥离膜层110，例如，可采用剥离设备等。
利用由第二加热过程选择性地增加的膜层110的第二区域320的温度，可增加膜层110和支承衬底90之间的粘合力。尽管可考虑用于增加粘合力的数个模型，预计膜层110的温度的增加进一步提升膜层110内的亚胺化反应，而传递因此产生的湿气到支承衬底90一侧的效果进一步增加了粘合力。
当第二区域320的粘合力的至少一部分增加时，且稍后形成像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322，膜层100难以从支承衬底90剥离。因此，易于在膜层110上形成像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322，且因此，可改进显示设备400的制造产量。由于当在膜层110上形成像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322时施加了热量，当膜层110从支承衬底90剥离时可能在膜层110的尺寸上有改变。
为了在膜层110上形成像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322，可采用在现有玻璃衬底上处理的相同的方法。即，在膜层110上可形成这些部分和显示层类似于在玻璃衬底上形成有源矩阵系统显示设备。
在第二加热过程中，关于其中改进了支承衬底90和膜层110之间的粘合力的部分，如果企图机械地将膜层110从支承衬底90剥离，诸如折缝、拉长、破缝等剥离缺陷在膜层110中产生。通过用激光器在这个部分照射，导致膜层110悬浮于支承衬底90，藉此允许膜层110从支承衬底90剥离。激光器的能量可被设置为导致膜层110悬浮于支承衬底90的限度之上。
由于在施加了温度的状态下以压力结合来提供安装部分，存在膜层110和支承衬底90之间的粘合力进一步增加的一些情况，藉此使得难以将膜层110从支承衬底90剥离。因此，尽管可将第二区域320的一部分或全部由激光器照射来从支承衬底90剥离膜层110，具体地优选的是用激光器照射其中设置了安装部分322的部分。
由于激光器照射，第一区域310的像素电路部分312和显示层311可能导致特性变化。具体地，当为像素电路部分312中设置的像素的TFT310T使用氧化物半导体且使用有机电致发光层220作为显示层311时，由于激光器施加的热和能量的结果，显示设备400的显示质量可能变得较差。然而，根据本实施例，在第一区域310中，由于没有执行第二过程，因此支承衬底90和膜层110之间的粘合力没有被增加，可不用激光照射而是用机械剥离来将膜层110从支承衬底90剥离。
支承衬底90的透湿性影响了支承衬底90和膜层110之间的可分离性。在干燥和亚胺化膜材料层111时，膜材料层111中含有的有机溶剂集中在支承衬底90和膜层110之间的界面上。进一步，由亚胺化反应所产生的水分子集中在支承衬底90和聚酰亚胺膜层110之间的界面上。藉此，支承衬底90和膜层110之间的粘合被抑制。因此，稍后当在膜层110上形成像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322时，可轻易地将膜层110从支承衬底90上剥离。
此处，如果支承衬底90的透湿性很大，支承衬底90和膜层100之间界面中出现的水分子和有机溶剂被传向外，且因此可增加支承衬底90和膜层110之间的粘合性。然而，如果粘合性太高，在像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322形成在膜层110之后，将膜层110从支承衬底90剥离时，剥离变得困难。反之，如果支承衬底90的透湿性很小，水分子和有机溶剂留在支承衬底90和膜层100之间界面中，且因此在像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322形成在膜层110时膜层110可能悬浮于支承衬底90。因此，可取决于支承衬底90的透湿性而调节支承衬底90和膜层110之间的粘合性。
进一步，由于膜层110所使用的聚酰亚胺具有一定程度的透湿性，在支承衬底90和膜层110之间的界面的湿气内容的消逝时间可能有改变。另外，由于诸如支承衬底90和膜层110之间表面自由能、环境温度、以及环境湿度之类的外部因素改变界面的湿气内容，难以控制界面的湿气内容，且使用固定力量将膜层110从支承衬底90剥离是难的。因此，难以控制膜层110和支承衬底90之间的可分离性（或粘合力）。
然而，根据本实施例，由于第一区域310和第二区域320之间的粘合性是可被改变的，可不管显示设备为何而使用固定力量将膜层110从支承衬底90剥离，且这个导致良好的大批量产率。
具体地，如果由第二加热过程加热的部分具有围绕着第一区域310的形状，增加了第一区域310的外围部分的粘合性。因此，在形成像素电路部分312、外围电路部分321、显示层311、以及安装部分322的湿处理过程中，可减少环境气氛中含有的液体和气体进入支承衬底90和膜层110之间的可能性，且支承衬底90和膜层110之间的湿气内容难以被改变。作为围绕着第一区域310的形状，如果第一区域310是大致长方形的，则围绕着第一区域310的形状可以是类似框架的，且如果第一区域310是大致圆形的，则围绕着第一区域310的形状可以是环状的。
如上所述，根据该实施例，当像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322形成在膜层110上时，膜层110难以与支承衬底90彼此剥离，且在像素电路部分312、外围电路部分320、显示层311以及安装部分322形成在膜层110上之后，可提供能易于将膜层110从支承衬底90上剥离的显示设备以及制造该显示设备的方法。
（示例）
由于通过第二加热过程的支承衬底和膜层之间的粘合性已经被评估，这将如下描述。
作为上支承衬底，在涂覆的聚酰亚胺膜（10μm）上粘贴PEN衬底且形成在玻璃衬底上（膜厚度：700μm），关于通过激光照射的粘合性和聚酰亚胺的状态进行评估。使用XeCl受激准分子激光器（中心波长：308nm）作为激光器，并使用激光器经由玻璃衬底照射聚酰亚胺界面。XeCl激光器受脉冲作用，且将光束形成为形状200mmx0.4mm的线。
图6示出在使用激光照射作为第二加热过程时激光器的能量密度De和将膜层剥离支承衬底所需要的应力Fa之间的关系。激光器的能量密度De呈现在垂直轴上，且将膜层剥离支承衬底所需要的应力Fa呈现在水平轴上。
使用在100mJ/cm2到300mJ/cm2的范围内的能量密度De的激光器来执行激光照射，结果确定：在不小于180mJ/cm2的范围内在聚酰亚胺膜和玻璃衬底之间产生空间。因此，当激光器的能量密度De被增加至不小于180mJ/cm2时，发现聚酰亚胺被悬浮。进一步，在160mJ/cm2密度，尽管在聚酰亚胺层自身外观上没有变化，作为执行剥离测试的结果，其粘合性基本被增加，且在具有小于该能量密度De的区域中，发现在外观上没有变化且在剥离力量上也没有变化。尽管图示出粘合性，可发现在聚酰亚胺被悬浮之前粘合性立即上升。这代表T2>T1，且预计是膜层的酰亚胺化的发展的结果。即，通过执行供给高于第一加热过程的能量的能量的第二加热过程来增加膜层和支承衬底之间的粘合性。
进一步，相关于这个显示设备，图7中示出用紫外（UV）光照射第一区域之前（曲线401）和之后（曲线402）的像素的TFT的电流-电压特性。图7的水平轴代表栅电压，且水平轴代表漏电流。当用紫外光照射第一区域时，像素的TFT的电流-电压特性被变化至负侧。即，当在第一区域中进行第二加热过程和第三加热过程时，对于像素的TFT没有获得理想的特性，且显示设备的显示质量有时会变得较差。
上文中，参考了具体示例而描述了本发明的示例性实施例。然而，本发明不限于这些具体示例。例如，本领域技术人员可通过合适地从现有技术中选择特定配置而类似地实现本发明。达到可获得本发明类似效果的程度的这样的实现被包括在本发明的范围内。
进一步，在包括了本发明主旨的程度下，在技术可行性的范围内可将具体示例的任何两个或更多组件组合在一起，且被包括在本发明的范围内。
在本发明精神范围内本领域技术人员可了解各种其他改变和修改，且可理解的是这些改变和修改也落在本发明范围内。
尽管已经描述了特定实施例，但这些实施例仅仅作为示例呈现，并且并非旨在限制本发明的范围。实际上，本文中所述的新颖实施例可用各种其它形式来实现；此外，可作出本文中所述的各个实施例的形式的替代和改变，而不背离本发明的精神。所附权利要求及其等效方案旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (20)

1.一种用于制造显示设备的方法，包括：
用于在支承衬底上形成膜材料层的过程；
用于在第一温度加热所述膜材料层以形成膜层的第一加热过程；
用于在高于所述第一温度的第二温度下加热围绕着第一区域的第二区域的第二加热过程，所述第一区域设置在所述膜层的中央部分中；
用于在所述第一区域的部分中形成显示层且在所述第二区域的至少一部分中形成外围电路部分的过程；
用于在高于所述第二温度的第三温度下加热在其中形成所述显示层的范围之外的所述膜层的至少一部分的第三加热过程；以及
用于将所述膜层从所述支承衬底剥离的过程。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二加热过程中所述膜层的温度高于所述第一加热过程中所述膜层的温度。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第三加热过程中所述膜层的温度高于所述第一加热过程中所述膜层的温度。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过用激光器照射所述膜层或通过用卤素灯加热所述膜层来执行所述第二加热过程。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过用激光器照射所述膜层或通过用卤素灯加热所述膜层来执行所述第三加热过程。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过使用灯加热退火、加热板、以及加热炉中的一个来执行所述第一加热过程。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述膜层是由含有聚酰亚胺的材料制成的。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于形成显示层和形成所述外围电路部分的所述过程包括形成薄膜晶体管。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于形成显示层和形成所述外围电路部分的所述过程包括形成半导体层。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述半导体层包括氧化物半导体。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述半导体层包括铟、镓和锌。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于形成所述显示层的所述过程包括形成液晶层。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于形成所述显示层的所述过程包括形成有机电致发光层。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一加热过程中的所述膜材料层的温度不小于200℃且不大于500℃。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二加热过程中的所述膜材料层的温度不小于1000℃。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支承衬底是玻璃衬底。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三加热过程包括使用具有不小于180mJ/cm2的能量的激光器照射所述膜层。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二加热过程包括使用具有不小于160mJ/cm2且小于180mJ/cm2的能量的激光器照射所述膜层。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一加热过程导致聚酰胺酸通过脱水经受闭环反应。
20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三加热过程包括在所述支承衬底和所述膜层之间的至少一部分中形成空隙。
CN201210177907.6A 2011-09-27 2012-05-31 制造显示设备的方法 Expired - Fee Related CN103021938B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-211661 2011-09-27
JP2011211661A JP5695535B2 (ja) 2011-09-27 2011-09-27 表示装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103021938A CN103021938A (zh) 2013-04-03
CN103021938B true CN103021938B (zh) 2014-10-15

Family

ID=47911701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210177907.6A Expired - Fee Related CN103021938B (zh) 2011-09-27 2012-05-31 制造显示设备的方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8513040B2 (zh)
JP (1) JP5695535B2 (zh)
KR (1) KR101311678B1 (zh)
CN (1) CN103021938B (zh)
TW (1) TWI523067B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5695535B2 (ja) * 2011-09-27 2015-04-08 株式会社東芝 表示装置の製造方法
US9876064B2 (en) 2013-08-30 2018-01-23 Lg Display Co., Ltd. Flexible organic electroluminescent device and method for fabricating the same
JP6234391B2 (ja) 2014-02-28 2017-11-22 新日鉄住金化学株式会社 表示装置の製造方法及び表示装置用樹脂溶液
EP3514847A1 (en) 2015-04-13 2019-07-24 Royole Corporation Support and detachment of flexible substrates
JP6755202B2 (ja) * 2017-02-09 2020-09-16 住友化学株式会社 有機電子デバイスの製造方法
WO2019030819A1 (ja) 2017-08-08 2019-02-14 シャープ株式会社 Ｅｌデバイスの製造方法
CN109795038B (zh) * 2019-01-22 2021-07-06 Tcl华星光电技术有限公司 切割装置及采用该切割装置的基板边缘端子去除装置
CN111900195B (zh) * 2020-09-08 2023-12-19 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制备方法和显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1933967A (zh) * 2004-03-23 2007-03-21 宇部兴产株式会社 粘合性增强的聚酰亚胺薄膜及其制备方法和层合体
CN101124083A (zh) * 2004-12-22 2008-02-13 宇部兴产株式会社 表面活性提高的聚酰亚胺薄膜

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6197218B1 (en) * 1997-02-24 2001-03-06 Superior Micropowders Llc Photoluminescent phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same
JP2000056474A (ja) * 1998-08-05 2000-02-25 Tokyo Electron Ltd 基板処理方法
JP2000252342A (ja) * 1999-03-01 2000-09-14 Seiko Epson Corp 薄板の搬送方法および液晶パネルの製造方法
TW494447B (en) * 2000-02-01 2002-07-11 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and manufacturing method thereof
DE10051465A1 (de) * 2000-10-17 2002-05-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements auf GaN-Basis
JP2002229473A (ja) * 2001-01-31 2002-08-14 Canon Inc 表示装置の製造方法
US7001778B2 (en) * 2001-03-09 2006-02-21 Symetrix Corporation Method of making layered superlattice material with improved microstructure
US7119365B2 (en) * 2002-03-26 2006-10-10 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and manufacturing method thereof, SOI substrate and display device using the same, and manufacturing method of the SOI substrate
US7309269B2 (en) * 2002-04-15 2007-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating light-emitting device and apparatus for manufacturing light-emitting device
GB0327093D0 (en) * 2003-11-21 2003-12-24 Koninkl Philips Electronics Nv Active matrix displays and other electronic devices having plastic substrates
JP4854994B2 (ja) * 2004-06-28 2012-01-18 株式会社半導体エネルギー研究所 配線基板の作製方法及び薄膜トランジスタの作製方法
KR100666564B1 (ko) * 2004-08-04 2007-01-09 삼성에스디아이 주식회사 박막트랜지스터의 제조 방법
US7439111B2 (en) * 2004-09-29 2008-10-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2007256666A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Nec Lcd Technologies Ltd 基板処理方法及びそれに用いる薬液
JP5145654B2 (ja) * 2006-05-29 2013-02-20 日本電気株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
CN101501832A (zh) * 2006-08-10 2009-08-05 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有塑料基底的有源矩阵显示器和其他电子器件
US8048777B2 (en) 2006-09-29 2011-11-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2008166127A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Canon Inc 有機ｅｌディスプレイ用基板
KR100839735B1 (ko) * 2006-12-29 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 평판 표시장치
JP2008235010A (ja) 2007-03-20 2008-10-02 Sony Corp 表示装置の製造方法
CN101606186B (zh) * 2007-05-15 2012-07-18 夏普株式会社 显示器件的制造方法
JP5442224B2 (ja) * 2007-07-23 2014-03-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Ｓｏｉ基板の製造方法
US7968388B2 (en) * 2007-08-31 2011-06-28 Seiko Epson Corporation Thin-film device, method for manufacturing thin-film device, and display
KR101428719B1 (ko) * 2008-05-22 2014-08-12 삼성전자 주식회사 발광 소자 및 발광 장치의 제조 방법, 상기 방법을이용하여 제조한 발광 소자 및 발광 장치
US20110070370A1 (en) * 2008-05-28 2011-03-24 Aixtron Ag Thermal gradient enhanced chemical vapour deposition (tge-cvd)
JP2010010247A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Sharp Corp 基板搬送用治具、及び素子基板の製造方法
JP2010040380A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Hitachi Displays Ltd 有機ｅｌパネルの製造方法
US20100068898A1 (en) * 2008-09-17 2010-03-18 Stephen Moffatt Managing thermal budget in annealing of substrates
US8587063B2 (en) * 2009-11-06 2013-11-19 International Business Machines Corporation Hybrid double box back gate silicon-on-insulator wafers with enhanced mobility channels
WO2011074409A1 (en) 2009-12-18 2011-06-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2011171551A (ja) * 2010-02-19 2011-09-01 Toyota Motor Corp 半導体装置の製造方法
JP5695535B2 (ja) * 2011-09-27 2015-04-08 株式会社東芝 表示装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1933967A (zh) * 2004-03-23 2007-03-21 宇部兴产株式会社 粘合性增强的聚酰亚胺薄膜及其制备方法和层合体
CN101124083A (zh) * 2004-12-22 2008-02-13 宇部兴产株式会社 表面活性提高的聚酰亚胺薄膜

Also Published As

Publication number Publication date
KR101311678B1 (ko) 2013-09-25
JP5695535B2 (ja) 2015-04-08
CN103021938A (zh) 2013-04-03
TW201314740A (zh) 2013-04-01
KR20130033942A (ko) 2013-04-04
TWI523067B (zh) 2016-02-21
JP2013073001A (ja) 2013-04-22
US20130302534A1 (en) 2013-11-14
US20130078752A1 (en) 2013-03-28
US8513040B2 (en) 2013-08-20
US9204554B2 (en) 2015-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103021938B (zh) 制造显示设备的方法
JP2011248072A (ja) 画像表示装置の製造方法
JP2004140267A (ja) 半導体装置およびその作製方法
US20110076787A1 (en) Method and apparatus for uniform microwave treatment of semiconductor wafers
JP4634147B2 (ja) 薄膜トランジスタを備えた電子装置の製造方法
WO2020177516A1 (zh) 阵列基板、显示面板及其制备方法
JP2013026546A (ja) 薄膜デバイス用基板、及び薄膜デバイスの製造方法
JP2010258037A (ja) 電子デバイスの製造方法
JP2003209054A (ja) 基板の熱処理方法および熱処理装置
US5950077A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2010249923A (ja) 液晶表示装置および液晶表示装置のマザー基板の製造方法
US9748284B2 (en) Thin film transistor, method for fabricating the same, and array substrate
JP2011192908A (ja) ポリシリコン膜の製造方法、太陽電池及び電子デバイス
JP2005216887A (ja) 薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイス、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置
CN107464849A (zh) 薄膜晶体管及制备方法、显示基板、显示装置
US9923085B2 (en) Method for manufacturing a thin film transistor and an array substrate, and corresponding devices
JP3622492B2 (ja) 薄膜半導体装置の製造方法
CN101689485A (zh) 层叠膜的制造方法、半导体装置的制造方法、半导体装置以及显示装置
US20090289301A1 (en) Laser annealing of metal oxide semiconductoron temperature sensitive substrate formations
JP3571198B2 (ja) 表示装置の作製方法
US10553506B2 (en) Repair method and apparatus for flexible display panel and the flexible display panel thereof
JP2002280304A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3571197B2 (ja) 半導体装置
JP2010287857A (ja) 半導体装置、その製造方法及び表示装置
JPH09121059A (ja) 電気光学的表示装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141015

Termination date: 20160531