CN1885111A - 用于转移基板的方法和使用该方法制造柔性显示器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基板转移方法和通过使用该方法制造柔性显示器的方法。用于转移基板的该方法包括：提供其上形成有凹槽的玻璃基板；将柔性基板对准在该玻璃基板上；将该柔性基板插在该玻璃基板的该凹槽中；并且转移该插有该柔性基板的玻璃基板用于处理。将该柔性基板插入固定到该玻璃基板的凹槽内，并且转移，或者在其上实施处理，由此该转移法得以简化并且能够获得工艺稳定性。

Description

用于转移基板的方法和使用该方法制造柔性显示器的方法
技术领域
本发明涉及一种转移基板的方法，尤其涉及一种能够平滑地转移用于制造柔性显示器的柔性基板以及实施后续处理的转移基板的方法，和一种通过使用该方法来制造柔性显示器的方法。
背景技术
在最近的信息时代，显示器作为可视信息转换介质的重要性一直在增长中，为了保持对未来的主导位置，这种显示器应该满足诸如具有低功耗、高画面质量以及薄而且轻的要求。
显示器能够分为发光型显示器诸如阴极射线管(CRT)、电致发光(EL)、发光二极管(LED)、真空荧光显示器(VFD)、场致发光显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)等，以及自身不能发光的非发光型显示器诸如液晶显示器(LCD)。
即使折叠或者卷起也不会损坏的柔性显示器会作为显示器领域的一种新技术出现。近来存在各种能够实现柔性显示器的手段，但是技术的发展将使得薄膜晶体管(TFT)、LCD、有机发光二极管(OLED)和电泳技术成为主流。
现在详细地描述柔性显示器。
柔性显示器，也称为卷轴显示器，是下一代显示器之一，其是在诸如塑料的薄基板上实现的并且能够像纸一样折叠或者卷起来而不会损坏。近来，能够制造小于1mm厚度的OLED和LCD是有利的。
因为OLED靠其自身发光，所以它具有良好的可视性，不管它是处于黑暗中还是存在外部光，并且能够以其快的响应速度而实现优异的视频。响应速度是在确定移动显示器的性能时所用的一个重要的参考，并且在现有的显示器中，OLED具有最快的响应速度。
此外，OLED允许进行超薄膜设计，所以它能够使得各种移动设备轻薄。
LCD是一种利用光学各向异性显示图象的设备。与现有CRT相比，LCD具有出色的可视性、更小的平均电流消耗以及更少的热量，因此其作为下一代显示设备而受到很多的关注。
为了利用LCD或者OLED实现柔性显示器，应该使用塑料基板或者柔性基板诸如金属箔。为了转移该柔性基板并且实现后续处理，要用粘合剂将该塑料基板贴合到玻璃基板上，但是该粘合处理复杂而且要实施多个层叠处理，因此存在产生缺陷以及产率降低的可能性。
图1A和1D是用于示出转移柔性显示器的基板的一般方法的顺序处理的透视图。具体地，它依次示出通过使用一般的粘合技术将塑料基板贴合在玻璃基板上、转移它、以及实施后续处理的处理。
首先，为了转移该塑料基板和实施该后续处理，首先实施将塑料基板贴合在玻璃基板上的处理。图1A示出位于塑料基板和玻璃基板之间以便粘合它们的粘合剂40。如示，将叫做离型纸(release paper)的保护膜41和42贴合在粘合剂40的两个表面，因此为了将该粘合剂贴合在玻璃基板上，首先实施除去下离型纸42的处理。
接着，如图1B所示，通过层叠处理将已经除去了下离型纸42的粘合剂40的下表面贴合在玻璃基板10的上表面上。这里是通过使用辊筒60将粘合剂40贴合在玻璃基板10上的，并且同时，在粘合剂40和玻璃基板10之间不应该产生气泡。
在将粘合剂40贴合在玻璃基板10上之后，除去上离型纸41以便将塑料基板贴合在粘合剂40的上表面。
然后，如图1C所示，通过另一层叠处理将塑料基板贴合在粘合剂40的上表面，由此完成该粘合处理。
因而，为了将塑料基板贴合在玻璃基板上，必须要实施复杂的粘合处理，该处理包括除去该粘合剂的下离型纸、实施该粘合剂的层叠处理、除去该粘合剂的上离型纸、以及实施该塑料基板的层叠处理，并且在这里，存在着在层叠处理中可能产生气泡以及在该处理中可能产生污点的很高的可能性。特别是，该复杂的粘合处理降低了产率。
运载该贴合在玻璃基板上的塑料基板，并且当通过若干处理完整地制造出一个面板的时候，如图1D所示，将该塑料基板20——该显示面板从该玻璃基板10上分离出来。
这里，为了从粘合剂40上分离贴合在玻璃基板10上的塑料基板20，根据分离处理应该满足若干条件，并且在这里，因为粘合剂40是贴合在基板10和20的前表面，由此该分离处理不容易进行。
此外，如果该分离处理没有正确地实施，那么该粘合剂40可能残留在塑料基板20的表面上，并且在这种情况下，需要实施额外的清洗处理，以便除去残留的粘合剂40。
特别是，该塑料基板不耐热和化学药品，因此当实施若干处理时在它的处理条件诸如处理温度中存在许多限制。这里，作为柔性基板，可以使用具有极佳的耐热性和耐化学性的薄的(大约100μm)轻金属箔基板代替该塑料基板。
不过，在使用金属箔基板的情况下，与塑料基板一样的转移问题也会出现，并且当实施分离处理时，会出现金属箔基板弯曲的现象。
此外，因为该基板的表面与塑料基板相比是粗糙的，所以在金属箔基板的上表面上应该额外地形成有机绝缘膜。此外，不利的是，还应该形成无机绝缘膜，以防止对于其上已经形成有该有机绝缘膜的金属箔基板的上表面和下表面的化学损伤。
发明内容
由此，本发明的一个目的是提供一种用于转移基板的方法，其能够简化制造工艺和工艺稳定性，以及一种使用该方法制造柔性显示器的方法。
为了实现与本发明目的一致的这些和其它优点，如这里所具体和广义描述的，本发明提供了一种用于转移基板的方法，包括：提供其上形成有凹槽的玻璃基板；将柔性基板对准在该玻璃基板上；将该柔性基板插在该玻璃基板的该凹槽中；并且转移该插有该柔性基板的玻璃基板用于处理。
为了实现上面的目的，本发明还提供了一种用于制造柔性显示器的方法，包括：提供其上形成有凹槽的玻璃基板；将柔性基板对准在该玻璃基板上；将该柔性基板插到高玻璃基板的该凹槽内并且在其内贴合该柔性基板；和在被贴合在该玻璃基板上的该柔性基板上实施处理。
从下面结合附图的对本发明的具体的描述中，本发明前面的和其它的目的、特征、方面和优点将变得更显而易见。
附图说明
附图提供了对本发明进一步的理解，其与该说明书结合并且构成其一部分，图示了本发明的实施例，连同说明书一起用于解释本发明的原理。
在图中：
图1A到1D是用于示出用于转移柔性显示器的基板的常规方法的连续工艺的透视图；
图2A和2B是根据本发明的用于示出将柔性基板插在玻璃基板内以便运载的状态的平面图和截面图；
图3A到3E是根据本发明用于示出用于转移该柔性显示器的基板的方法的连续工艺的截面图；
图4是用于示出液晶显示器的结构的分解透视图；
图5A是用于示出电泳显示设备的结构的截面图；以及
图5B是用于示出图5A中的电泳显示设备的工艺的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图描述根据本发明的转移基板的方法和根据本发明优选实施例的使用该方法制造柔性显示器的方法。
图2A和2B是用于示出根据本发明的将柔性基板插在玻璃基板中以便运载的状态的平面图和截面图。
在本发明的这个示例性实施例中，将薄而轻的金属箔基板用作柔性基板，但是本发明不限于此，其它的塑料基板也能够使用。
如示，用于转移该金属箔基板110的玻璃基板150包括根据该金属箔基板110的形状而腐蚀出的上部分，并且该金属箔基板110被插入地固定于该腐蚀的凹槽中。
玻璃基板150的该上部分是对应于该金属箔基板110的厚度而腐蚀的，因此当将该金属箔基板110插在该凹槽中时，该玻璃基板150的该上部分和该金属箔基板110的上部分形成处于相同水平的平坦的表面。
在将该凹槽形成于该转移玻璃基板150的上部分以及将该金属箔基板110插入固定在该凹槽中的状态下，当运载该金属箔基板110的时候，如同在现有技术——其中除去离型纸——中的这些处理和其它复杂的粘合处理诸如层叠处理就不需要，并且因为省去了层叠处理，因此不存在产生气泡或者污点的可能性。
图3A到3E是用于示出根据本发明转移该柔性显示器的基板的方法的顺序处理的截面图，其中，具体地，将该金属箔基板贴合在该玻璃基板上，然后将其转移，在其上实施后续处理，然后将其分离。
首先，如图3A所示，为了制造柔性显示面板，将该柔性基板诸如金属箔基板110对准在诸如玻璃基板150的硬基板上，比如然后将其贴合在上面。该贴合指的是将该金属箔基板110对准在该玻璃基板150的上部分上、插到该凹槽内、然后将其贴合在里面。
这里，最好除去存在于两个基板110和150之间的空气，否则在后续处理中会出现缺陷的可能性就会很高。
这里，为了除去位于两个基板110和150之间的空气，能够使用用于在贴合期间形成真空的方法，或者能够使用热和压力。
在将该金属箔基板110插入贴合到该玻璃基板150的上部分的该凹槽内之后，为了保证金属箔基板110的完全固定，如图3B所示，将一个具有某一厚度的有机绝缘膜160形成在这两个贴合的基板110和150的上表面上。
该有机绝缘膜160不仅用来固定这两个基板110和150，而且用来平滑该金属箔基板110的表面的粗糙度，如上所述。
然后，如图3C所示，将具有某一厚度的无机绝缘膜170形成于其上已经形成有有机绝缘膜160的基板110和150的整个表面上。
无机绝缘膜170用来防止在该处理中金属箔基板110或者有机绝缘膜160的化学物质渗透到上表面中。
在本实施例中，要形成有机绝缘膜160和无机绝缘膜170这两者，但是本发明不限于此，可以仅仅形成它们中的任何一个。
在本实施例中，因为金属箔基板110是插入地形成于该玻璃基板150的上部分的，因此该金属箔基板110的下表面没有暴露，并且因而，与现有技术的粘合和转移方法相比，无需在该金属箔基板110的下表面上形成无机绝缘膜。
因而，在根据本发明的用于转移该基板的方法中，因为不需要如在现有技术中一样使用采用了离型纸的粘合剂来贴合该柔性基板和该玻璃基板，由此能够省去用于除去离型纸的工艺和多个层叠工艺，并且因而工艺得以简化。
此外，在用于转移该基板的方法中，因为有机绝缘膜160和无机绝缘膜170形成于该基板110的上部分，所以基板110的固定能够得以加强，而不需要使用任何额外的固定设备，并且因为与现有技术相比，简化了用于形成保护膜的工艺，所以产率得以提高，并且能够获得工艺稳定性。
此外，因为将金属箔基板110插到该玻璃基板150内，所以玻璃基板150具有与一般的玻璃基板相同的厚度，并且没有台阶，由此它能够在现有的处理设备中被正常地处理。
贴合在玻璃基板150上的金属箔基板110在贴合状态下转移，通过实施若干工艺而制造面板。当这些工艺完成的时候，实施如图3D所示的用于从该玻璃基板150分离该金属箔基板110的工艺。
这里，通过使用轮子或者激光器对两个基板110和150之间的边界面(E)进行划线而分离该金属箔基板110。也即，该工艺非常简单。相对而言，在现有技术中，因为将粘合剂涂布在两个贴合的基板的表面上，所以通过使用外力、UV辐射或者温度差来将该柔性基板从该玻璃基板上分离出来。这个操作是复杂的，并且在该分离操作之后，该粘合剂可能残留在该柔性基板的表面，由此必须使用额外的清洗工艺。
在将该金属箔基板110从该玻璃基板150上除去之后，通过腐蚀工艺将残留的绝缘膜图案160’和170’除去，由此能够重复使用该玻璃基板150，用来转移不同的基板。
因为通过使用划线工艺将金属箔基板从玻璃基板150上分离，所以不会出现如现有技术中的基板弯曲现象。
在完成该工艺之后，该柔性基板能够作为柔性显示器诸如LCD、有机EL或者电泳显示设备的面板来应用。现在将参照附图描述通过使用该金属箔基板制造的LCD和电泳显示设备。
图4是用于示出液晶显示器的结构的分解透视图，其中能够使用根据本发明的基板转移法来制造下阵列基板和上滤色片基板。
如图4所示，该LCD包括滤色片基板105——第一基板、阵列基板110——第二基板、和形成在该滤色片基板105和该阵列基板110之间的液晶层130。
该滤色片基板105包括滤色片(C)——包括红色、绿色和蓝色子滤色片107，用于划分这些子滤色片107并且遮挡透过该液晶层130的光的黑矩阵106，以及用于将电压施加给液晶层130的透明公共电极108。
该阵列基板110包括栅线116和数据线117，它们垂直和水平排列以限定像素区域(P)。在栅线116和数据线117的每个交叉处形成薄膜晶体管(TFT)——开关元件，并且在每个像素区域(P)内形成像素电极118。
像素区域(P)是与单个子滤色片107对应的子像素，并且通过组合红色、绿色和蓝色这三种子滤色片107而获得彩色图象。也即，三个红色、绿色和蓝色子像素形成一个像素，并且TFT与红色、绿色和蓝色子像素中的每一个相连。
用于制造该LCD的方法包括用于形成该阵列基板的阵列工艺、用于形成该滤色片基板的滤色片工艺、和用于通过贴合该阵列基板和该滤色片基板而形成单元液晶面板的单元工艺。在本发明中，作为该阵列基板和该滤色片基板，使用的是柔性基板诸如该金属箔基板。此外，将该柔性基板插入地固定在该玻璃基板内，并且然后将该柔性基板转移到该阵列工艺和该滤色片工艺，或者实施这些工艺。
图5A是用于示出电泳显示设备的结构的截面图，其中示出该电泳显示设备的使用了电子墨水(electronic ink)的一个单元结构。
数字纸显示器(digital paper display，DPD)——电泳显示器作为预期替代LCD、等离子体显示面板和有机EL设备的下一代显示设备而被研发。具体地，电子纸是用于在柔性基板诸如薄的塑料上显示字符或者图象的显示设备，在薄的塑料中几百个珠子散布在油孔(oil hole)中。该电子纸能够反复循环几百次，并且预计在将来能够取代现有的印刷介质诸如书、报纸、和杂志。此外，与现有平板显示设备相比，电子纸产生非常低的产品单位成本，具有非常清晰的图象、宽的视角以及字符在无电时不会完全消失的存储功能，因此存在能够将其广泛地用于电子公告板、公告、电子书等的高可能性。
如示，该电泳显示设备包括上基板205和下基板210，它们以某一距离平行安装。上基板205和下基板210能够以塑料或者金属箔之一而形成。
一对上透明电极208a和208b平行地形成于上基板205的前表面上，而一对下透明电极218a和218b对应于该透明电极208a和208b平行地形成于下基板210的前表面上。
向该透明电极208a和208b以及218a和218b施加受外部驱动单元(未示出)控制的极性控制信号。在这对透明电极208a和208b与218a和218b之间形成一个膜，在该膜中均匀地分布着直径大约为150μm～200μm的有机囊230a和230b。包括直径0.5μm～1μm的微粒的黑色和白色颜料分布在该囊230a和230b内的悬浮液中。
对如上构造的电泳显示设备的发光过程进行描述。当施加负极性电场时，白色微粒移到第一囊230a的上表面，也即在用户能够观察的方向上。这时候，在白色微粒移到的部位的表面上就显示出白色。同时，相反的电场将黑色微粒拉到第二囊230b的隐藏的下表面上。当这个过程改变时，黑色微粒出现在该囊的上表面上，在该表面的显示点上显示黑色。
使用电子墨水的电泳显示器通过如图5B所示的制造过程来制造。
图5B是用于示出图5A中的电泳显示设备的工艺的流程图。
参照图5A和5B，首先如上所述，在将柔性基板插到玻璃基板内的状态下，在其上实施多个工艺，以形成上基板205和下基板210(步骤S210和S202)。
然后，将这对由透明导电材料诸如氧化铟锌(ITO)制成的透明电极208a、208b、218a和218b形成于该上基板205和下基板210的上部分。
在形成了上基板205和下基板210之后，将介电膜(未示出)和墨水囊230a和230b形成于下基板210上(步骤S203)。墨水可以使用有机墨水或者无机墨水，而一般使用的是无机墨水。
将墨水插入微囊220a、220b、222a和222b中。囊220a、220b、222a和222b包括几百万个黑色和白色微粒。黑色无机微粒的材料是碳基团并且具有负极性，而白色无机微粒的材料使用的是二氧化钛(TiO2)，并且具有正极性。
因而，当通过电泳对其施加电场时，如果施加的是正极性电压，碳微粒就移到阳极，而二氧化钛微粒移到极性相反的阴极，由此显示黑色和白色。这里，电泳指的是带电荷的材料根据电场的影响在流体介质中的移动。
当将墨水封入囊内的时候，囊220a、220b、222a和222b就分布在该稀浆也即该悬浮液240a和240b中。
之后，通过丝网印刷、辊筒涂布和旋涂法等将悬浮液240a和240b印刷到下基板210的表面上。在该印刷工艺之后，在大约100℃～200℃下实施固化工艺。
当形成介电膜和墨水囊230a和230b时，实施密封工艺，以贴合其间形成有墨水囊230a和230b的下基板210和上基板205。
在不背离本发明的精神或者基本特性的前提下，本发明可以以若干形式来具体实施，还应该理解，上述实施例不限于前面描述的任何细节，除非另有指出，相反，应该认为广泛地位于如所附权利要求所限定的精神和范围内，因此落在这些权利要求的界限内或者该边界和界限的等效范围内的所有的改变和修改都包括在所附权利要求内。

Claims (16)

1.一种用于转移基板的方法，包括：
提供其上形成有凹槽的玻璃基板；
将柔性基板对准在该玻璃基板上；
将该柔性基板插在该玻璃基板的该凹槽中；以及
转移该插有该柔性基板的玻璃基板用于处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对准该柔性基板的步骤中，将该柔性基板对应于该玻璃基板的该凹槽对准。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在对准该柔性基板之后除去存在于这两个基板之间的空气。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该柔性基板以金属箔基板形成。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在将该柔性基板插到该玻璃基板的该凹槽内之后在该基板的上部分形成有机绝缘膜。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
在该有机绝缘膜上形成无机绝缘膜。
7.一种用于制造柔性显示器的方法，包括：
提供其上形成有凹槽的玻璃基板；
将柔性基板对准在该玻璃基板上；
将该柔性基板插到高玻璃基板的该凹槽内并且在其内贴合该柔性基板；以及
在贴合在该玻璃基板上的柔性基板上实施处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述对准该柔性基板的步骤中，将该柔性基板对应于该玻璃基板的该凹槽对准。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该柔性基板以金属箔基板形成。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
在将该柔性基板插到该玻璃基板的该凹槽内之后在该基板的上部分上形成有机绝缘膜。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
在该有机绝缘膜上形成无机绝缘膜。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
在这些处理全部完成之后从该玻璃基板分离该柔性基板。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在该玻璃基板和该柔性基板之间的边界面上实施划线工艺，以分离该柔性基板。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该工艺包括用于在该柔性基板上形成开关元件的阵列工艺。
15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该工艺包括用于在该柔性基板上形成滤色片的滤色片工艺。
16.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该工艺包括用于在该柔性基板上形成电子墨水的电泳工艺。
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