CN1640658B - 用于基片的加工复合件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合件，其包括一基片、尤其是厚度小于0.3mm的极薄基片和一支承片，其中，该基片至少间接与该支承片可拆卸连接。在本发明中，在基片和支承片之间置入一带有凹槽的间隔层，其中，该凹槽至少开设在该间隔层朝向基片的那个表面。

Description

用于基片的加工复合件
技术领域
本发明涉及一种具有一基片(尤其是极薄基片)和一支承片的复合件。在那里，该基片和支承片彼此连接，以便形成一种稳定的自支承结构。下面对于例如由玻璃或一种含玻璃的材料制成的、厚度小于0.3mm的特定基片称作极薄基片。
背景技术
在显示器工业中，按照标准目前采用厚度为0.3-2mm的玻璃来制造显示器，尤其是用于移动电话、掌上电脑(PDA)的显示器将采用0.7mm和0.5mm(0.4mm)厚度的玻璃。这些玻璃是硬的、自支承的，且显示器制造装置也针对这样的厚度进行最优化设计。
然而如果对那些具有可弯曲优点的数字或模拟显示器采用厚度小于0.3mm的、如玻璃膜或聚合膜那样的极薄基片，则这种极薄基片不再可以按传统的方法进行加工，因为基片表面会在其自重下强烈地挠曲这称作下垂(Sagging)。此外，这些极薄基片对过强的机构负载很敏感。鉴于此，玻璃基片在不同的生产步骤中会受到损害，例如在洗涤过程或用液体涂覆时发生破碎。造成损坏的其他原因是机械倒角或碰撞。还存在着极薄基片在传统方法中保持悬垂状态的危险，例如在不同的生产步骤之间自动运送基片的情况。由于极薄基片的弯曲还会影响工艺的公差要求，例如曝光过程的平度要求，这会导致成像特性变坏。曝光过程例如可以是石版印刷过程或掩膜曝光过程。此外薄柔性基片易于通过接收来自环境的空间声或固体声或者受来自环境的空间声或固体声激发而出现明显的固有振荡。
另一方面，要追求利用较薄的、较轻的、弯曲的或可弯曲的显示器。这可以通过使用厚度小于0.3mm的极薄基片来实现。
然而，在常规的制造显示器的装置中处理极薄基片，出于前面所述的原因出现了问题。
已公知，将相应的基片与一支承片一起彼此固定成一复合件，从而得到一自支承构件。然而，问题在于：必须要将极薄基片无损害地再次从支承片上取下以分离出该加工后的极薄基片。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能克服现有技术缺陷的、可以使基片、尤其是极薄基片的处理、加工和运送变得很方便的复合件，尤其是可以在不损坏极薄基片的条件下将其分离。此外，为实现这一点其操作成本应尽可能小。
为解决上述技术问题，本发明的复合件包括一基片、尤其是厚度小于0.3mm的极薄基片和一支承片，其中，该基片至少间接与该支承片连接，在基片和支承片之间置入一带有凹槽的间隔层，其中，该凹槽至少开设在该间隔层朝向基片的那个表面。
按照上述技术方案，本发明的复合件包括一基片、尤其是一极薄基片和一支承片。该基片与该支承片相连接。在此，该连接可设计成将基片和支承片直接相连，然而也可以考虑间接连接。优选该连接设计成可拆卸的。
按照本发明，在极薄基片和支承片之间置入一带有凹槽的间隔层。此时，该凹槽至少开设在间隔层朝向基片、尤其是厚度小于0.3mm的极薄基片的那个表面。
通过本发明在基片和支承片之间用间隔层作中间连接，一方面十分有效地避免了基片下垂或损坏。另一方面可以有目的地选择带有预定厚度的间隔层，从而将复合件调节到所希望的总厚度，尤其是在基片具有变化的厚度时通过相应地匹配间隔层可使该复合件保持不变的总厚度。这在LCD生产中、尤其在正面(Front-End)LCD加工时优选采用本发明的复合件是特别有利的，因为此时尽管基片厚度变化仍可以在要求标准厚度的通用装置中加工该基片。显然还可以(在间隔层设计得很薄时)优选以改变支承片的厚度作为一种替换方式或作为一种附加方式来调节复合件的总厚度。
通过本发明的这种至少在该间隔层朝向基片的表面上带有凹槽的间隔层结构，该基片在加工后特别容易与支承片分开，因为在利用带有凹槽的间隔层时薄基片和支承片的粘附吸力、例如范德瓦耳斯力(Van der Waals-
Figure G2004101032928D00021
)是小的。与此相反，在由极薄基片和支承片构成、且其间隔层为无凹槽的复合件中，该粘附吸力会使基片、尤其是极薄基片在提起时断裂或出现不允许的变形，因为在基片和间隔层之间的粘附力很大。
然而，采用本发明的复合件不局限于LCD生产。本发明的复合件例如可以在下述任一领域中采用：
-显示器工业
-生产光电子构件
-光电子学
-聚合物电子学
-光致电压
-传感器
-生物技术
-医学(医学应用)。
一种特别容易生产的复合件结构是在间隔层内具有设计成通孔的凹槽，即凹槽从该间隔层的第一表面延伸到该间隔层的第二表面。该间隔层的第一表面是朝向基片的那个表面，第二表面就是朝向支承片的那个表面。在将凹槽设计成通孔的结构情况，在加工或运送后将基片从支承片上提起时，该粘附力特别容易被克服。
带有通孔的间隔层例如可以这样来实现：该间隔层由多根彼此间隔布置的间隔杆来构成。当在此处谈到彼此的间隔时，则是指在那个与基片平面等平面的平面中的间隔。
间隔层例如可以是一网格构件，或者也可以带有多个通孔的平面层。显然可以想到任何由上述结构形成的混合形式。
特别有利的是由多根相互平行地、且彼此成间隔布置的杆件构成间隔层。这些杆横截面可以是圆形的、椭圆形的、矩形的或正方形的。该间隔层例如还可以由多个彼此间隔布置的、尤其是由定距杆彼此连接起来的球构成。
在将基片从间隔层上提起时所要克服的粘附力可以通过该间隔层的凹槽总面积与该间隔层朝向极薄基片表面的总面积之比来调节。
在一种实施方式中，该间隔层的通孔从朝向基片的表面出发直到朝向该支承片的表面具有相同的横截面。然而相应的横截面还可以设计成锥形的。例如可以想到，该横截面沿着所述方向(即从该间隔层朝向基片的表面出发的方向)成锥形扩展。这样一来，就可以一方面使该基片、尤其是极薄基片的敷设表面设计得相当大以避免其下垂，在此同时使提起基片时所克服的粘附力比较小，因为相应的空气可以通过锥形扩展横截面流入。
该间隔层优选由塑料或一种聚合物、或者一种含塑料或聚合物的材料制成。
支承片尤其优选由玻璃或一种含玻璃的材料制成。
复合件例如具有0.4至1.1mm的总厚度。尤其优选复合件的总厚度为0.5mm，因为这相应于常规LCD生产线中所述的标准厚度。
本发明的复合件的间隔层优选设计成带有变化厚度的可替换件，从而在基片厚度变化时通过相应选择间隔层保持复合件的总厚度不变。
本发明复合件各层连接的一种可能方式是：该基片、尤其是极薄基片与间隔层可拆卸地连接，且间隔层与支承片可拆卸地连接。然而作为一种替换方式，该间隔层与支承片不可拆卸地连接，其中尤其该间隔层与支承片一起成为用于调节复合件不变总厚度的相应替换件。
在另一种实施方式中或作为一种附加手段，还可以使基片、尤其是极薄基片直接与支承片可拆卸地连接。
通过本发明的复合件结构，可以将基片间接或直接与支承片相连接，其中间隔层作为中间连接。接着，可以对该基片、尤其是极薄基片进行加工和/或处理和/或运送。在加工/处理以及运送结束合可以再将基片和支承片分开，其中如所描述的那样本发明带有凹槽的间隔层结构用来减小粘附力。
可以采用粘结方法或热连接方法来进行连接。例如将基片熔接在支承片上。一种可能的方式是：在支承片(或薄基片)的边缘上敷覆上定量的薄粘结带，敷设间隔层，接着将极薄基片(或支承片)这样与其相接触，从而该环状粘结起到极薄基片和支承片之间的连接作用。作为一种替换方式，还可以通过浸渍方法或者在支承片的边缘或者在极薄基片的边缘形成环状粘结层。在这种情况下，作为粘结剂可以考虑采用例如很方便地在室温下固化的粘结剂，或者可在较高温度(典型的为200℃至600℃)下使用的热固化粘结剂、紫外线(UV)固化粘结剂或玻璃焊药。
另一种连接方式是：极薄基片与支承片例如通过激光射线局部熔接，且经过有目的地熔化而彼此连接。如果此处局部发生的熔化过程由相应的可控光学仪器或机械来完成，则在此还可以形成使极薄基片和支承片之间相应连接的环形连接缝。
为在加工后将其分离，可以采用传统的LCD分离技术。尤其在支承片由玻璃制成时，这可以通过首先进行划痕、接着沿划痕弯折使其断裂的方式将极薄基片取下。
通过采用本发明的复合件可在常规的装置、尤其是LCD生产装置中加工厚度不同的基片。通过相应选择间隔层和/或支承片的厚度可以很容易地使复合件达到所要求的标准厚度。不要求将生产线调整到适应新的厚度。该复合件可以应用到实际显示器生产的所有按照复合件尺寸(大小和厚度)设计的生产装置，尤其在无源矩阵(PM)LCD生产装置和有源矩阵(AM)LCD生产装置中。
一种特别优选的间隔层实施方式这样来形成：将具有与所期望间隔相应直径(例如直径为6μm)的小球(尤其相当于LCD工业中所采用的间隔小球)作为间隔保持件散布在该支承件上或该(极薄)基片上。这些球可以由任何材料制成，只要由此不会对基片的光学和其他性能产生负面影响即可。特别合适的例如是由玻璃或聚合物或者一种含玻璃或聚合物的材料制成的小球。接着将该(极薄)基片和支承片彼此连接。带有由散布小球构成的间隔层的复合件总厚度的调节优选通过调节支承片的厚度来实现。
附图说明
下面结合一个实施方式对本发明作详细说明：
图1示出了本发明复合件的横断面；
图2a-2d为本发明复合件的各种结构间隔层的俯视图；
图3a-3c为本发明复合件各种结构间隔层的横断面；
图4为带有一个设计成框架的间隔层的复合件。
具体实施方式
在图1中可看到一个支承片1，与该支承片相连接的为一极薄基片2。该极薄基片的厚度比支承片的厚度薄得多。该极薄基片例如可以是一种用于液晶显示制造(LCD-Displayherstellung)的柔性基片。按照本发明在极薄基片和支承片之间设有一间隔层3。该间隔层3由一些单独的间隔件3.1构成，这些间隔件彼此成间隔设置，从而在各个单独的间隔件3.1之间保留有一些凹槽5，这些凹槽减小了在将极薄基片2从支承片1上提起时的附着力。
同时，通过对单独的间隔件3.1的厚度dA选择以及支承片或间隔层厚度的选择，将总厚度确定为不变的尺寸。如果间隔层的厚度很小，例如在几个微米(μm)范围，则优选通过相应调整支承片的厚度来调整总厚度。
该极薄基片2和支承片1在其外周边区域借助一密封件4相互密封。在图中可看到该间隔层3各种实施方式的俯视图。
在图2a中，间隔层3由多根平行地、且彼此成间隔设置的杆状件构成。这些杆状件还可以借助横支杆或横向间隔件彼此连接。还可想到用一个外框将各个杆状件连接起来。然而这两种措施在图中未示出。图2b中的间隔层设计成矩形网格形式。
图2c示出的间隔件3.1成球状，且彼此由定距件3.2来连接。
在图2d中，所示的间隔层由多根在一不连续的图案中布置的间隔件3.1构成，从而使间隔件中间区域的凹槽比其边缘区域内的凹槽大。
图3a示出了带有圆柱形凹槽3.3的间隔层3的横截面。图3b示出了带有从极薄基片侧向支承片侧成锥形扩展凹槽3.3的间隔层3的横截面。图3c示出了仅仅在朝向极薄基片侧设有凹槽3.3的间隔层3的横截面。
图4示出了一个带有一极薄基片的复合件，该极薄基片的厚度小于0.3mm，且敷设在框形支承片1上。在设计成直角框架或尤其为正方形框架的框形支承片1和极薄基片2之间置入一间隔层3。该间隔层同样是框形的，也就是说它在极薄基片2的下方环绕着一个无间隔层的空间。
该间隔层3可以同时实现密封介质的功能，即其沿着外周边使极薄基片3相对于支承片1密封。因而还可以将该间隔层3称作框形密封件。
为了实现将极薄基片2特别牢固地保持在框形支承片1上，尤其要将该极薄基片逐点固定在支承片上。此逐点固定例如可以通过铆接、焊接或点焊来实现。显然还可以利用可拆卸的连接技术。
在图1至图3所示的实施方式中，其间隔层3基本上全面地置入基片和支承片之间，且具有多个分布地位于该基片整个敷设在该支承片上的区域内的孔。图4的间隔层3则与这些实施方式不同，它仅仅具有一个单一的矩形孔。虽然该极薄基片2在边缘区域同样成平面地敷设在间隔层3上，然而这种敷设不是象其他实施方式中那样延伸到整个基片的下侧。
在图4的实施方式中，还可以不同于前面所描述方式，仅仅该间隔层3为框形的，而支承片1是整个平面的，即例如带有矩形横截面。从而，由位于整个平面的极薄基片2和整个平面的支承片1之间的框形间隔层3围成一个中空的空间。
最后，应当再次对本发明的复合件的一些优点作一归纳：
-标准LCD制造方法和标准LCD装置可以用于制造或加工基片、尤其是极薄基片，其中通过利用一个带有相对厚的支承片来达到可与LCD生产中通常使用的玻璃厚度相当的总厚度；在此时，例如为了与该复合件的总厚度相适应。还可以采用不同厚度的支承片、极薄基片和间隔层；
-与单独采用薄玻璃比较明显减少了下垂；
-在极薄基片的棱边相对于支承片的棱边稍稍回缩的情况，例如1mm时，同样明显地减少了折断的危险；
-标准LCD分开的方法可以用于将基片和支承片分开；
-在将基片和支承片分开时可以克服较小的附着力。
在将两个(玻璃)表面之间的连接分开时，可以或者必须还要克服那些与范德瓦耳斯力无关的作用力。例如在有些工艺步骤、尤其在真空过程(在此过程中除去水膜)或者/和在高温时还在那些必须再拆开的表面之间出现了化学结合(除氢-桥键外例如还有Si-O-Si)。通过本发明的复合件结构，这样的拆卸变得较容易了。

Claims (28)

1.一种复合件，其包括
1.1一厚度小于0.3mm的极薄基片(2)；
1.2一支承片(1)；
1.3其中，该基片至少间接与该支承片(1)相结合；
其特征在于：
1.4在所述基片和支承片(1)之间置入一带有凹槽(3.3)的间隔层(3)，其中，该凹槽(3.3)至少开设在该间隔层(3)朝向基片的那个表面。
2.按照权利要求1所述的复合件，其特征在于：所述凹槽(3.3)作为穿孔从所述间隔层(3)的朝向该基片的表面贯通到其朝向该支承片(1)的表面。
3.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述间隔层(3)由多根彼此成规则或不规则间隔布置的间隔件构成。
4.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述间隔层(3)由一网格构件构成。
5.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述间隔层(3)由多根相互平行地、且彼此成间隔布置的杆件构成。
6.按照权利要求5所述的复合件，其特征在于：所述杆件具有圆形、椭圆形、矩形或正方形横截面。
7.按照权利要求3所述的复合件，其特征在于：所述间隔件是一些由定距杆(3.2)彼此连接起来的单个的球。
8.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述凹槽面积与所述间隔层(3)朝向所述极薄基片的整个表面面积之比在0.1至0.9999之间。
9.按照权利要求2所述的复合件，其特征在于：所述凹槽(3.3)从所述间隔层(3)朝向所述基片的表面直到该间隔层(3)朝向该支承片(1)的表面具有形状相同的横截面。
10.按照权利要求2所述的复合件，其特征在于：所述凹槽(3.3)从所述间隔层(3)朝向所述基片的表面直到该间隔层(3)朝向该支承片(1)的表面具有一锥形横截面。
11.按照权利要求10所述的复合件，其特征在于：所述凹槽(3.3)的横截面从所述间隔层(3)朝向所述基片的表面直到该间隔层(3)朝向该支承片(1)的表面成锥形扩展。
12.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述间隔层(3)由一种聚合物或玻璃制成或者由一种含聚合物或含玻璃的材料制成。
13.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述复合件具有0.4mm至1.1mm的总厚度。
14.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述间隔层和/或支承片设计成具有不同厚度的可替换件，其与不同厚度的基片和/或支承片(1)这样进行匹配，使得该复合件的总厚度始终具有不变的预定尺寸。
15.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述基片与间隔层(3)以及所述间隔层(3)与支承片(1)可拆卸地连接。
16.按照权利要求14所述的复合件，其特征在于：所述基片与所述间隔层(3)可拆卸地连接，所述间隔层(3)与所述支承片(1)不可拆卸地连接，其中，间隔层(3)和支承片(1)共同成为所述可替换件。
17.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述基片直接与所述支承片(1)可拆卸连接。
18.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述支承片(1)由玻璃或一种含玻璃的材料制成。
19.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述基片和所述支承片(1)在其外周边区域彼此连接。
20.按照权利要求1或2所述的复合件，其特征在于：所述间隔层(3)以及所述支承片(1)设计成框形，并围成一凹槽。
21.按照权利要求20所述的复合件，其特征在于：所述间隔层(3)构成所述基片和支承片(1)之间的密封件。
22.按照权利要求20所述的复合件，其特征在于：所述基片和所述支承片(1)彼此逐点固定。
23.按照权利要求22所述的复合件，其特征在于：所述基片和所述支承片(1)彼此逐点通过铆接、焊接固定。
24.一种用于加工和/或运送一厚度小于0.3mm的一极薄基片的方法，其包括如下步骤：
24.1将所述基片至少间接地与一支承片(1)可拆卸地连接；其中
24.2在所述基片和支承片(1)之间插入一间隔层(3)，从而得到如权利要求1至23中任一项所述的复合件；
24.3对该复合件进行加工和/或运送；
24.4在完成所述加工和/或运送之后，将所述基片从所述支承片(1)上取下。
25.按照权利要求24所述的方法，其特征在于：所述连接通过粘结和/或一种热连接方法来完成。
26.按照权利要求24或25所述的方法，其特征在于：所述将基片从支承片(1)上取下是通过将支承片(1)折断来完成，其中，该支承片(1)由玻璃制成。
27.按照权利要求26所述的方法，其特征在于：所述将基片从支承片(1)上取下是通过在支承片(1)的表面上划痕并随后弯折支承片(1)来完成。
28.按照权利要求24或25所述的方法，其特征在于：所述将基片从支承片(1)上取下是通过对极薄基片划痕和折断来完成的。
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