CN103972141B - 膜层结构以及软性电子装置制作方法 - Google Patents
膜层结构以及软性电子装置制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种膜层结构以及软性电子装置制作方法，该软性电子装置制作方法包括提供一载板以及一膜层结构；将膜层结构的一半干膜叠置于载板上；将膜层结构的一承载膜从半干膜移除；烘烤半干膜，以使半干膜形成一软性基板并粘贴于上述载板；以及形成一软性层叠结构于上述软性基板。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种软性电子装置制作方法，尤其是涉及一种利用半干膜的软性电子装置制作方法。
背景技术
目前软性显示面板的制作方式是将软性基板制作于一硬质的载板上，以方便后续的制作工艺以及膜层的精密对位，之后再将软性基板与载板分离。然而，软性基板的制作工艺多采用湿式涂布的方式涂布于载板上，涂布制作工艺对于环境控制的要求较高，因此软性基板的表面较容易因环境因素产生瑕疵，进而降低了产品的良率，也因为后续的制作工艺对于软性基板表面的品质要求较高，面板厂商不只需要购置昂贵的涂布设备还需加强涂布环境监控因此无法降低生产成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种软性电子装置制作方法，包括：提供一膜层结构，其中上述膜层结构包括一承载膜以及一半干膜，且上述半干膜叠置于上述承载膜，并包括一高分子材质以及一溶剂；将上述半干膜叠置于上述一载板上；将上述承载膜从上述半干膜移除；烘烤上述半干膜，以移除上述溶剂，并进而使上述半干膜形成一软性基板并粘贴于上述载板；以及形成一软性层叠结构于上述软性基板。
本发明还提供了一种膜层结构，用以叠置于一载板上。上述膜层结构包括一半干膜以及一承载膜。半干膜包括一高分子材质以及一溶剂。承载膜叠置于上述半干膜上。当半干膜叠置于上述载板上且经由一预定温度烘烤后，上述半干膜形成一软性基板，并粘贴于上述载板。上述软性基板对于上述载板的一粘着力大于上述半干膜对于上述载板的一粘着力。
附图说明
附图中的形状、尺寸或是厚度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。
图1为本发明的第一实施例的膜层结构的剖视图；
图2为本发明的第一实施例的膜层结构的剖视图，其中膜层结构为一卷收状态；
图3为本发明的第一实施例的软性电子装置制作方法的流程图；
图4至图8为本发明的第一实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图；
图9为本发明的第二实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图；
图10A为本发明的第三实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图；
图10B为本发明的第三实施例的膜层结构的示意图；
图11为本发明的第四实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图；
图12为本发明的第五实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图；
图13为本发明的第六实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图。
符号说明
1～软性电子装置
10、10a、10b～膜层结构 11～半干膜
111～形成面 112～外表面
11a～软性基板 12～承载膜
13、14～离型层 141～离型部
20～载板 30～离型层
40～软性层叠结构 41～薄膜晶体管层
42～有机发光二极管层 43～滤光层
50～粘胶层 A1、A2、A3～滚轮
D1、D3～移动方向 D2～裁切方向
R1、R2～旋转方向
具体实施方式
为了解决上述现有技术的缺失，本发明的目的为减少软性显示面板的制作成本以及增加产品的良率。以下公开了多种用来实施本发明的特征的不同实施例，且所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在一第二特征上或上方的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。此外，本说明书于不同的实施例中沿用了相同的元件标号及/或文字。前述的沿用仅为了简化以及明确，并不表示于不同的实施例以及设定之间必定有关联。
图1为本发明的第一实施例的膜层结构10的剖视图。膜层结构10包括一半干膜11以及一承载膜12。半干膜11可定义为含有一定溶剂量的干膜。半干膜11叠置于承载膜12上。
半干膜11的厚度为10um至50um之间，承载膜12的厚度为10um以上。于本实施例中，半干膜11的厚度约为20um，承载膜12的厚度约为150um。
半干膜11包括一高分子材质以及一溶剂。高分子材质可选自于由聚亚酰胺（Polyimide,PI)、聚酰胺酰亚胺(Polyamide-imide,PAI)、聚醚酰亚胺(Polyetherimide,PEI)、聚苯并咪唑(Polybenzimidazole,PBI)、聚二醚酮(Polyether ether ketone,PEEK)、亚酰胺（Polyamide acid）以及上述的复合材料所组成的群组。上述的溶剂可为N,N-二甲基乙酰胺(N,N-Dimethylacetamide,DMAC)、N-甲基吡咯酮(N-methyl pyrrolidinone，NMP)、r-丁内酯(r-butyrolactone)、环己酮(Cyclohexanone)、二甲基甲酰胺（N,N-Dimethy-Hormamide）、乙醇、丙酮、酯醇(Texanol)、松油醇（α-Terpinenol（C10H18O））、或上述材质至少二者的组合。
在本实施例中，高分子材质可为聚亚酰胺。在半干膜11的制作过程中，溶剂的含量约为80～90重量百分比。之后，可经过30℃至95℃的低温烘烤，使溶剂的含量降地约至3至50重量百分比。
承载膜12可为软性材质，并可是透明的塑胶材料、金属材料、合金材料、或多层膜层混成材料。在本实施例中，可为透明的塑胶材料。
半干膜11可以狭缝式涂布（slot die coating）、薄片涂布（sheet coating）、平板涂布（table coating）、薄带成形（tape casting）、旋转涂布（spin coating）、或网板印刷（screen printing）等制作方法形成于承载膜12上。膜层结构10制作完成后，可选择裁切为片状。
图2为本发明的第一实施例的膜层结构10的剖视图，其中膜层结构10为一卷收状态。半干膜11的形成面111对于承载膜12的粘着力大于半干膜11的外表面112对于承载膜12的粘着力，因此膜层结构10可卷收于滚轮A1上，并且可容易的展开。当膜层结构10卷收时，可方便材料厂商的运送以及储存。此外，当膜层结构10卷收前，材料厂商可先针对半干膜11的瑕疵进行检测，并标记半干膜11有瑕疵的区段。
图3为本发明的第一实施例的软性电子装置制作方法的流程图。图4至图8为本发明的第一实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图。可理解的是，在下列各实施例的方法中的各步骤中，可于各步骤之前、之后以及其间增加额外的步骤，且于前述的一些步骤可被置换、删除或是移动。上述的软性(flexible)电子装置1可为一软性显示器，例如有机二极管(OLED)显示器。首先，提供一膜层结构10，如图1或是图2所示，半干膜11叠置于承载膜12，且膜层结构10可卷收于一滚轮A1（步骤S101），以方便后续的制作工艺。
如图4所示，提供一离型层30（de-bonding layer）。载板20可为一硬质的载板，载板可选自于玻璃、金属、合金、塑胶、以及上述的复合材料所组成的群组。在本实施例中可为玻璃板。离型层30叠置于载板20上（步骤S103）。离型层30可选自于BaTiO3、SiO2、Al2O3、ZnO、以及ITO等无机材料所组成的群组，且离型层30也可为有机物质或是纳米颗粒。离型层30为一现有技术，在此不多作说明。
如图4所示，将膜层结构10的一端展开，并贴合于载板20以及离型层30上。此时，滚轮A1与载板20相对移动，举例而言，载板20的位置不变，而滚轮A1可沿一移动方向D1移动和滚动，以使膜层结构10可沿移动方向D1展开并叠置于载板20以及离型层30上，而在另一实施例中，载板20沿移动方向D1的相反方向移动，而滚轮A1的位置不变。此外，滚轮A1也可同时朝向载板20施加一压力，以使半干膜11能粘贴与覆盖于载板20以及离型层30上（步骤S105）。
另外，当膜层结构10的一端展开后以及膜层结构10叠置于半干膜11前，可先针对半干膜11的瑕疵进行检测。当膜层结构10叠置于载板20以及离型层30上时，可略过跳过半干膜11具有瑕疵的区段（或是略过膜层结构10于卷收前标记具有瑕疵的区段），由此可降低膜层结构10的使用成本，以及增加软性电子装置1的良率。
如图5所示，当膜层结构10叠置于载板20上后，可另外施加一压力于膜层结构10以及载板20，以使膜层结构10进一步压合于上述载板20，尤其是使半干膜11的边缘粘贴于载板20的边缘。上述压合的压力为0.01kg/cm～5kg/cm，经由上述的压合后，可进一步增加半干膜11对于载板20的粘着力。如图6所示，由于此时半干膜11对于载板20的粘着力大于半干膜11对于承载膜12的粘着力，因此可将承载膜12由半干膜11上移除（步骤S107）。在上述压合过程中，可同时对膜层结构10或载板20加热，其加热的温度可为大于室温或是小于150℃之间，以增加半干膜11对于载板20的粘着力。
当承载膜12由半干膜11上移除后，可将半干膜11以及载板20于一预定温度下进行烘烤，上述的预定温度可为100℃至200℃。此时，半干膜11内的溶剂经过烘烤后移出(remove)，使得半干膜11形成一软性（flexible）基板并粘贴于上述载板20（步骤S109）。此时，半干膜11对于载板20的粘着力大于离型层30对于载板20的粘着力。因此，软性基板11a可稳定的设置于载板20上，以方便后续制作工艺的进行。
在另一实施例中，在上述步骤S105与步骤S107之间，可先进行一低温烘烤，以移除半干膜11内含的部分溶剂，并于步骤S107之后再进行一高温烘烤，由此移除半干膜11内剩余的溶剂。另可选择于上述高温烘烤后，再次对膜层结构10与载板20进行压合。上述低温烘烤的温度可为100℃～200℃，且上述高温烘烤的温度可为200℃～500℃，此外，上述低温以及高温烘烤的温度可经由电脑的程式来进行程式化设定，以使温度可随时间调整。
在又一实施例中，上述半干膜11的高分子材质可为亚酰胺（Polyamideacid），当上述半干膜11经由烘烤后，上述半干膜11的溶剂移除，此时亚酰胺产生化学反应并形成包括聚亚酰胺（Polyimide）的软性基板11a，此外当亚酰胺形成聚亚酰胺时，会进行缩合闭环反应，因此会增加软性基板11a对于载板20的粘着力，同时软性基板11a的机械性、耐化性、或透明度等膜层特性都可提升。
如图7所示，形成一软性层叠结构40于软性基板11a上（于步骤S111）。软性层叠结构40可为一软性显示面板。软性层叠结构40可包括一薄膜晶体管层41(thin-film transistor,TFT)、一有机发光二极管层42(organiclight-emitting diode,OLED)、以及一滤光层43。有机发光二极管层42叠置于薄膜晶体管层41上，且滤光层43叠置于有机发光二极管层42上。上述的薄膜晶体管层41、有机发光二极管层42、以及滤光层43为现有技术，于此不多加说明。
之后，可沿裁切方向D2切除膜层结构10以及软性层叠结构40的边缘，以去除软性基板11a粘贴于载板20的部分，最后载板20因离型层30的故可轻易分离，在步骤S113中，将载板20经由离型层30移除，以形成一软性电子装置1（如图8所示）。
图9为本发明的第二实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图。第二实施例与第一实施例的主要说明如下。在第二实施例中，并不包括离型层30。膜层结构10a还包括一离型层13。离型层13可经由图案化形成于半干膜11上，并可与半干膜11以及承载膜12卷收于滚轮A1上。在上述步骤S105中，离型层13成形于半干膜11上，一起贴合于载板20，以使半干膜11以及承载膜12叠置于载板20上。
图10A为本发明的第三实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图。第三实施例与第一实施例的主要说明如下。膜层结构10b还包括一离型层14。离型层14形成于半干膜11以及承载膜12之间，并可与半干膜11以及承载膜12卷收于滚轮A1上。图10B为本发明的第三实施例的膜层结构10b的示意图，离型层14可经由图案化形成于半干膜11以及承载膜12之间，离型层14可包括多个离型部141，每一离型部141相互间隔，且离型部141的面积对应于载板20或软性基板11a的面积。上述第二实施例的离型层13的结构可与离型层14相同或相似。
图11为本发明的第四实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图。第三实施例与第一实施例的主要说明如下。在第三实施例中，并不包括离型层30。膜层结构10的半干膜11直接贴合于载板20上再将12承载膜分离。
图12为本发明的第五实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图。第四实施例与第一实施例的主要说明如下。在第四实施例中，并不包括离型层30。一粘胶层50叠置于载板20的边缘，粘胶层50对于载板20以及半干膜11（或是上述软性基板11a）的粘着力大于半干膜11（或是上述软性基板11a）对于载板20的粘着力，因此通过粘胶层50，可大幅减少于制作工艺中半干膜11（或是上述软性基板11a）与载板20之间产生位移的机率。
图13为本发明的第六实施例的软性电子装置制作方法在制作工艺中间阶段的剖视图。第五实施例与第一实施例的主要说明如下。在第五实施例中，还包括一滚轮A2、A3。于上述将半干膜11叠置于载板20上的步骤S105中，首先，先将膜层结构10由滚轮A1展开，膜层结构10的半干膜11的一端绕过滚轮A2后，并贴合于载板20以及离型层30上，膜层结构10的承载膜12的一端固定于滚轮A3。当滚轮A1、A3沿一旋转方向R1转动时，滚轮A2沿与旋转方向相反R1相反的旋转方向R2旋转，此时膜层结构10展开于滚轮A1、滚轮A2、A3使半干膜11和承载膜12分离，且承载膜12卷收于滚轮A3上。同时可通过滚轮A2、A3与载板20之间的相对移动以让半干膜11展开并叠置于载板20以及离型层30上，举例而言，滚轮A2、A3的位置不动，而载板20沿移动方向D3移动，或是滚轮A2、A3沿移动方向D3的相反方向移动，而载板20的位置不动。在本实施例中，以半干膜11粘贴于承载膜12的面贴合于载板20上，可使半干膜11与载板20之间具有较佳的粘着力。
上述已公开的特征能以任何适当方式与一或多个已公开的实施例相互转用、置换、改变或组合，并不限定于特定的实施例。
综上所述，本发明的膜层结构可由材料厂商制作后，再交由面板厂商，可减少面板厂商的设备成本。此外，通过粘贴膜层结构于载板上的方式，能减少利用涂布制作工艺来制作软性基板所产生的瑕疵，进而增加产品的良率。
虽然结合以上各种实施例公开了本发明，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (14)
1.一种软性电子装置制作方法，包括：
提供一膜层结构，其中上述膜层结构包括承载膜以及半干膜，且上述半干膜叠置于上述承载膜，并包括一高分子材质以及一溶剂；
将上述半干膜叠置于一载板上；
将上述承载膜从上述半干膜移除；
烘烤上述半干膜，以移除上述溶剂，并进而使上述半干膜形成一软性基板并粘贴于上述载板；以及
形成一软性层叠结构于上述软性基板
其中，上述高分析材质选自于由聚亚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚二醚酮、亚酰胺以及上述材质所组成的群组；上述溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯酮、r-丁内酯、环己酮、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、酯醇、松油醇、或上述材质至少二者的组合，并且上述溶剂的含量为3至50重量百分比。
2.如权利要求1所述的软性电子装置制作方法，于上述提供一膜层结构的步骤中，上述膜层结构卷收于一滚轮。
3.如权利要求1所述的软性电子装置制作方法，于上述将上述半干膜叠置于一载板上的步骤之后，还包括将上述膜层结构压合于上述载板。
4.如权利要求1所述的软性电子装置制作方法，其中烘烤上述半干膜的温度为100℃至200℃。
5.如权利要求1所述的软性电子装置制作方法，还包括移除上述载板。
6.如权利要求1所述的软性电子装置制作方法，其中上述软性基板对于上述载板的一粘着力大于上述半干膜对于上述载板的一粘着力。
7.如权利要求1所述的软性电子装置制作方法，其中上述高分子材质为亚酰胺，当上述半干膜经由烘烤后，上述半干膜形成包括聚亚酰胺的上述软性基板。
8.如权利要求1所述的软性电子装置制作方法，其中上述半干膜的厚度为10um至50um之间。
9.一种膜层结构，用以叠置于一载板上，且上述膜层结构包括：
半干膜，包括一高分子材质以及一溶剂；以及
承载膜，叠置于上述半干膜上；
其中当半干膜叠置于上述载板上且经由一预定温度烘烤后，上述半干膜形成一软性基板，并粘贴于上述载板，且上述软性基板对于上述载板的一粘着力大于上述半干膜对于上述载板的一粘着力，
其中上述高分子材质选自于由聚亚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚二醚酮、亚酰胺以及上述材质所组成的群组；上述溶剂的材质可为N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯酮、r-丁内酯、环己酮、二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、酯醇、松油醇、或上述材质至少二者的组合，并且上述溶剂的含量为3至50重量百分比。
10.如权利要求9所述的膜层结构，其中上述高分子材质为亚酰胺，当上述半干膜经由上述预定温度烘烤后，上述半干膜形成包括聚亚酰胺的上述软性基板。
11.如权利要求9所述的膜层结构，还包括一离型层，设置于上述半干膜以及上述承载膜之间。
12.如权利要求11所述的膜层结构，其中上述离型层包括多个相互间隔的离型部。
13.如权利要求9所述的膜层结构，其中上述预定温度为100℃至200℃。
14.如权利要求9所述的膜层结构，其中上述半干膜的厚度为10um至50um之间。
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