CN108447399B - 可挠性显示器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可挠性显示器的制造方法以及可挠性显示器。本发明提供可挠性显示器的制造方法包括以下步骤，于一载板上形成第一可挠性材料层，在第一可挠性材料层上形成图案化缓冲层，在图案化缓冲层上形成第二可挠性材料层，在第二可挠性材料层上形成像素阵列。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示器及其制造方法，且特别涉及一种可挠性显示器及其制造方法。
背景技术
随着携带式显示器被广泛地应用，针对可挠性显示器的开发也越趋积极，以实现于不同曲面下仍可显示的目的。一般来说，可挠性显示器所使用的基板为可挠性基板，然而，可挠性基板在阻水氧上的表现不佳，经长期使用下，环境中的水气或氧气会进入可挠性显示器内部，使得可挠性显示器易产生短路而造成显示异常的问题。
为了提升可挠性基板的阻水氧表现，可挠性基板可由两个可挠性基材及夹设于其间的缓冲层所构成。然而，由于缓冲层的气密性较佳，故热处理工艺所产生的气泡易形成于部分缓冲层与下层可挠性基材之间，致使上层可挠性基材被气泡顶起而于部分表面产生突起的问题，进而造成可挠性显示器的工艺良率下降。
发明内容
本发明的至少一实施例提供一种制造可挠性显示器的方法，其可提升可挠性显示器的工艺良率。
本发明的至少一实施例提供一种可挠性显示器，其可提升工艺良率。
本发明的至少一实施例的制造可挠性显示器的方法包括以下步骤。于载板上形成第一可挠性材料层。于第一可挠性材料层上形成图案化缓冲层。于图案化缓冲层上形成第二可挠性材料层。于第二可挠性材料层上形成像素阵列。
本发明的至少一实施例的可挠性显示器包括第一可挠性材料层、图案化缓冲层、第二可挠性材料层以及像素阵列。图案化缓冲层位于第一可挠性材料层上，其中图案化缓冲层具有至少一凹槽。第二可挠性材料层位于图案化缓冲层上。像素阵列位于第二可挠性材料层上。
基于上述，本发明的至少一实施例提供的制造可挠性显示器的方法以及可挠性显示器能增加气体逸散路径，以改善气泡所导致的表面突起的问题，进而增加可挠性显示器的工艺良率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1A至图1D为依照本发明一实施例的可挠性显示器的制造方法的剖面示意图。
图2为依照本发明一实施例的图案化缓冲层及第一可挠性材料层的俯视图。
图3为依照本发明另一实施例的图案化缓冲层及第一可挠性材料层的俯视图。
图4为依照本发明又一实施例的图案化缓冲层的俯视图。
图5是依照本发明另一实施例的可挠性显示器的剖面示意图。
图6A、图6B、图6C和图6D为依照本发明实施例1的图案化缓冲层以光学显微镜下所观察到的部分区域图。
附图标记说明：
100：载板
110：第一可挠性材料层
120：图案化缓冲层
122：凹槽
130：第二可挠性材料层
140：像素阵列
150：可挠性显示器
FS：可挠性基板
具体实施方式
以下将参照本实施例的附图以更全面地阐述本发明。然而，本发明亦可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。另外，实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1A至图1D为依照本发明一实施的可挠性显示器的制造方法的剖面示意图。图2为依照本发明一实施例的图案化缓冲层的俯视图。图3为依照本发明另一实施例的图案化缓冲层的俯视图。图4为依照本发明又一实施例的图案化缓冲层的俯视图。图5是依照本发明另一实施例的可挠性显示器的剖面示意图。
请参照图1A，于载板100上形成第一可挠性材料层110。在一些实施例中，载板100可为硬质基板(rigid substrate)，其在制造过程中不易受外力影响而变形，如此可使得形成于载板100上的第一可挠性材料层110具有良好的平坦度，使得后续形成于第一可挠性材料层110上的膜层具有良好的稳定性。载板100的材料可以是玻璃、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、不锈钢板或其组合。第一可挠性材料层110的材料例如是聚亚酰胺(polyimide，PI)。第一可挠性材料层110的形成方法例如是狭缝涂布法(slit coating)、旋涂法(spin coating)或其组合。
请参照图1B，于第一可挠性材料层110上形成图案化缓冲层120。图案化缓冲层120具有至少一凹槽122。在本实施例中，图案化缓冲层120的凹槽122暴露出第一可挠性材料层110，但本发明不以此为限。在其他实施例中，图案化缓冲层120的凹槽122也可未暴露出第一可挠性材料层110(如图5所示)。图案化缓冲层120的材料可以是无机材料，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或其组合。图案化缓冲层120的厚度例如是大于或等于
且小于或等于
优选为大于或等于
且小于或等于
在一些实施例中，图案化缓冲层120的形成方法可以是先于第一可挠性材料层110上形成缓冲层(未示出)，之后再对上述的缓冲层进行图案化工艺，以形成具有凹槽122的图案化缓冲层120。上述缓冲层的形成方法例如是化学气相沉积法(CVD)、原子层沉积法(ALD)或其组合。在一些实施例中，可采用微影蚀刻的方式来对缓冲层进行图案化工艺，但本发明并不以此为限。在一些实施例中，图案化缓冲层120可包括多个阵列排列的凹槽122，以构成网状图案(如图2所示)。在另一些实施例中，图案化缓冲层120也可包括构成环状图案的单一凹槽122(如图3所示)。
除此之外，在另一些实施例中，当图案化缓冲层120的材料为氧化硅的情况下，上述缓冲层可采用化学气相沉积工艺来形成，其中化学气相沉积工艺中通入的气体可包括一氧化二氮(N2O)与硅烷(SiH4)，之后，进行热处理工艺时便产生类似裂痕的凹槽122(如图4所示)，以形成图案化缓冲层120。
另外，在图案化缓冲层120的材料为氮化硅的情况下，化学气相沉积工艺中通入的气体可包括氮气(N2)、氨气(NH3)与硅烷(SiH4)，之后，进行热处理工艺时便产生类似裂痕的凹槽122(如图4所示)，以形成图案化缓冲层120。
请参照图1C，在图案化缓冲层120上形成第二可挠性材料层130。第二可挠性材料层130的材料例如是聚亚酰胺(PI)。第二可挠性材料层130的形成方法例如是旋涂法。在本实施例中，可挠性基板FS可以是由第一可挠性材料层110、图案化缓冲层120以及第二可挠性材料层130所构成(例如PI/SiOx/PI或是PI/SiNx/PI)，如此可通过具良好阻水氧特性的图案化缓冲层120来避免环境中的水气或氧气进入可挠性显示器内部(例如后续形成于第二可挠性材料层130上的膜层或元件)。
除此之外，由于图案化缓冲层120具有至少一个凹槽122，故热处理工艺(例如活化工艺、去氢工艺或是热固化工艺等)所产生的气体可从凹槽122处逸散而不易累积于第一可挠性材料层110和图案化缓冲层120之间，借此改善第二可挠性材料层130的部分表面突起的问题。也就是说，图案化缓冲层120的凹槽122可增加气体逸散路径，以改善气泡所导致的表面突起的问题，进一步提升工艺良率。
在一些实施例中，热处理工艺所产生的气泡是由环境中的微粒所造成(微粒例如源自机台的金属碎屑材料，其材料包括铁、镍、铬等元素)。举例来说，微粒具有一个或是多个孔隙，而气体会存储于微粒的孔隙中，因此在进行热处理工艺时，微粒孔隙中的气体会膨胀并从孔隙中扩散出来，随着热处理工艺的次数增加，从微粒孔隙中扩散出来的气体也越来越多，在此情况下，由于图案化缓冲层120具有良好的阻水氧特性，当气体累积至一定程度时，若气体经由凹槽122逸散至第二可挠性材料层130的话，就不易于在图案化缓冲层120以及第一可挠性材料层110之间产生气泡，使得该处的图案化缓冲层120不会产生向上突起的现象，进而避免位于其上的第二可挠性材料层130的表面处产生突起的问题。
接着，在第二可挠性材料层130上形成像素阵列140，以于载板100上形成可挠性显示器150。在本实施例中，子像素阵列140可以是有机发光二极管(OELD)像素阵列，但本发明不以此为限。像素阵列140可包括多个栅极线、数据线和子像素，各子像素可分别与像素阵列104中对应的栅极线以及对应的数据线电性连接，但本发明不以此为限。
请同时参照图1C与图1D，于形成像素阵列140之后，可选择性地利用激光分离法分离载板100与第一可挠性材料层110，但本发明不以此为限。在其他实施例中，也可以使用其他适合的方式来分离载板100与第一可挠性材料层110。
基于上述，在本发明的一实施例中，制造可挠性显示器150的方法可增加气体逸散路径，以改善气泡所导致的表面突起的问题，进而增加可挠性显示器150的工艺良率。
以下，将通过图1D来说明本实施例的可挠性显示器。此外，本实施例的可挠性显示器虽然是以上述制造方法进行制造，但本发明不限以此。
可挠性显示器150包括第一可挠性材料层110、图案化缓冲层120、第二可挠性材料层130以及像素阵列140。图案化缓冲层120位于第一可挠性材料层110上，其中图案化缓冲层120具有至少一凹槽122。第二可挠性材料层130位于图案化缓冲层120上。像素阵列140位于第二可挠性材料层130上。在本实施例中，凹槽122可暴露第一可挠性材料层110，但本发明不限以此。
基于上述，在本发明的一实施例中，由于可挠性显示器150的图案化缓冲层120具有至少一凹槽122，故可增加气体逸散路径，以改善气泡所导致的表面突起的问题，进而增加可挠性显示器的工艺良率。
下文将参照实验例1和比较例1更具体地描述本发明的特征。虽然描述了以下实施例，但是在不逾越本发明范围的情况下，可适当地改变所用材料、其量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此，不应由下文所述的实施例对本发明作出限制性地解释。
实验例1
制备实验例1的图案化缓冲层所使用的化学气相沉积工艺的参数信息如下所示。
缓冲层材料：氧化硅
功率：200W
压力：1700mtorr
N2O气体流量：13500sccm
SiH4气体流量：450sccm
比较例1
制备比较例1的图案化缓冲层所使用的化学气相沉积工艺的参数信息如下所示。
缓冲层材料：氧化硅
功率：850W
压力：1350mtorr
N2O气体流量：9000sccm
SiH4气体流量：155sccm
实验1
对实验例1和比较例1进行薄膜应力测试，而上述“薄膜应力”可依据下述方法来计算。分别将实验例1和比较例1沉积于硅晶圆基板上：分别测量出实验例1沉积于硅晶圆基板前及后的曲率半径并根据上述曲率半径的差异而计算出实验例1的薄膜应力；分别测量出比较例1沉积于硅晶圆基板前及后的曲率半径并根据上述曲率半径的差异而计算出比较例1的薄膜应力，上述曲率半径举例可通过FLX-2320-S(商品名称，Toho Technology财团法人制造)来测量。实验结果整理于以下的表1中。
[表1]
由表1可知，经调控沉积缓冲层(氧化硅)的工艺参数后，实验例1及比较例1具有不同的薄膜应力，而实验例1具有的薄膜应力有助于后续热处理工艺中使缓冲层产生凹槽。
实验2
图6A、图6B、图6C和图6D为依照本发明实验例1的图案化缓冲层以光学显微镜下所观察到的部分区域图。在实验2中，对上述实施例1的缓冲层进行热处理工艺后，以光学显微镜观察其表面后发现，其表面的确会产生类似裂痕的凹槽，而比较例1经后续热处理工艺后并不会产生类似裂痕的凹槽，故本公开的凹槽可经由调控工艺参数及进行热处理工艺产生。
综上所述，在依本发明的一实施例的可挠性显示器及制造可挠性显示器的方法中，由于图案化缓冲层夹设于第一可挠性材料层和第二可挠性材料层之间，故可提升可挠性显示器的阻水氧特性。另外，由于图案化缓冲层具有至少一个凹槽，故可增加额外气体逸散路径，致使在后续热处理工艺中，气体不会累积于膜层之间而产生气泡，借此改善气泡所导致的膜层表面突起的问题，进而增加可挠性显示器的工艺良率。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求所界定者为准。
Claims (9)
1.一种制造可挠性显示器的方法，包括：
于一载板上形成一第一可挠性材料层；
于该第一可挠性材料层上形成一图案化缓冲层，其中该图案化缓冲层具有至少一凹槽；
于该图案化缓冲层以及该至少一凹槽上形成一第二可挠性材料层；以及
于该第二可挠性材料层、该图案化缓冲层以及该至少一凹槽上形成一像素阵列。
2.如权利要求1所述的制造可挠性显示器的方法，其中该至少一凹槽暴露该第一可挠性材料层。
3.如权利要求1所述的制造可挠性显示器的方法，其中该至少一凹槽构成一环状图案。
4.如权利要求1所述的制造可挠性显示器的方法，其中该至少一凹槽包括多个凹槽，所述多个凹槽构成一网状图案。
5.如权利要求1所述的制造可挠性显示器的方法，其中该图案化缓冲层的材料包括氧化硅，且该图案化缓冲层的厚度大于等于
且小于等于
6.如权利要求1所述的制造可挠性显示器的方法，其中该图案化缓冲层的材料包括氮化硅，且该图案化缓冲层的厚度大于等于
且小于等于
7.如权利要求1所述的制造可挠性显示器的方法，还包括：
在形成该像素阵列之后，利用一激光分离法分离该载板与该第一可挠性材料层。
8.一种可挠性显示器，包括：
一第一可挠性材料层；
一图案化缓冲层，位于该第一可挠性材料层上，其中该图案化缓冲层具有至少一凹槽；
一第二可挠性材料层，位于该图案化缓冲层以及该至少一凹槽上；以及
一像素阵列，位于该第二可挠性材料层、该图案化缓冲层以及该至少一凹槽上。
9.如权利要求8所述的可挠性显示器，其中该至少一凹槽暴露该第一可挠性材料层。
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