FI122616B - Vahvistettu rakennemoduuli ja sen valmistusmenetelmä - Google Patents

Vahvistettu rakennemoduuli ja sen valmistusmenetelmä Download PDF

Info

Publication number
FI122616B
FI122616B FI20105096A FI20105096A FI122616B FI 122616 B FI122616 B FI 122616B FI 20105096 A FI20105096 A FI 20105096A FI 20105096 A FI20105096 A FI 20105096A FI 122616 B FI122616 B FI 122616B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
module
substrate
coating
space
glass substrate
Prior art date
Application number
FI20105096A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20105096A (fi
FI20105096A0 (fi
Inventor
Arto Pakkala
Matti Putkonen
Olli Jylhae
Original Assignee
Beneq Oy
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 Beneq Oy filed Critical Beneq Oy
Publication of FI20105096A0 publication Critical patent/FI20105096A0/fi
Priority to FI20105096A priority Critical patent/FI122616B/fi
Priority to TW100102412A priority patent/TW201213984A/zh
Priority to EA201290729A priority patent/EA201290729A1/ru
Priority to KR1020127022924A priority patent/KR20120115566A/ko
Priority to PCT/FI2011/050073 priority patent/WO2011095681A1/en
Priority to US13/576,590 priority patent/US8780314B2/en
Priority to CN201180007993.XA priority patent/CN102770801B/zh
Priority to EP11739440.3A priority patent/EP2531885A4/en
Publication of FI20105096A publication Critical patent/FI20105096A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI122616B publication Critical patent/FI122616B/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45555—Atomic layer deposition [ALD] applied in non-semiconductor technology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23—Oxides
    • C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
    • C03C27/10—Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of adhesive specially adapted for that purpose
    • 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
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • 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
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133311—Environmental protection, e.g. against dust or humidity
    • 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
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21—Oxides
    • C03C2217/214—Al2O3
    • 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
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/50—Protective arrangements
    • G02F2201/503—Arrangements improving the resistance to shock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

VAHVISTETTU RAKENNEMODUULI JA SEN VALMISTUSMENETELMÄ KEKSINNÖN ALA
Esillä oleva keksintö koskee kalvonkasvatus-5 tekniikkaa ja näyttötekniikkaa. Erityisesti esillä oleva keksintö koskee moduulia, joka käsittää la-sisubstraatin ja on vahvistettu pinnoitteella, ja menetelmää tällaisen moduulin valmistamiseksi.
10 KEKSINNÖN TAUSTA
Monissa rakennemoduuleissa, joita käytetään näytöissä, erityisesti litteissä paneelinäytöissä tai kosketuspaneeleissa, käytetään eri tarkoituksissa yhtä tai useampaa lasilevyä. Lasilevy voi esim. suojata ku-15 van muodostavaa pikselimatriisia, tai se voi antaa mekaanista tukea muille toiminnallisille kerroksille esim. näytössä tai kosketuspaneelissa. Samalla lasi mahdollistaa materiaalina erinomaiset optiset ominai suudet, kuten näkyvän valon alhaisen absorption, joka 20 on välttämätön korkealaatuisissa näytöissä ja näiden näyttöjen päällä käytettävissä kosketuspaneeleissa.
Kun katsojan ja näytön kuvan muodostavan kerroksen välissä on lasilevy, lasikerroksen tulee olla optisesti mahdollisimman yhtenäinen, jotta peitteenä 25 oleva lasi ei heikennä kuvan laatua. Optisten vikojen minimoimiseksi yhdessä lasikerroksessa on yleistä, et-
CM
^ tä yhteen lasikerrokseen käytetään vain yhtä raken- ^ teellisesti ja optisesti homogeenista lasilevyä eikä o erillisiä lasilevyjä liitetä yhteen kerroksen muodos- o 30 tamiseksi. Siten tällaisten homogeenisten lasilevyjen g koko vastaa luonnollisesti paneelin kokoa, ja levyn
CL
koko voi vaihdella halkaisijaltaan muutamasta tuumasta co o j°Pa yli 100 tuumaan.
LO
o Kuvan laadun parantamiseksi ja paneelin pai- ^ 35 non alentamiseksi näytössä kuvan muodostavan kerroksen eteen asetettava lasilevy on yleensä hyvin ohut. Tämän 2 seurauksena näyttöihin sopivissa paneeleissa käytettävät lasilevyt voivat olla mekaanisesti heikkoja ja niillä voi olla alhainen murtumiskynnys. Korkealaatuisissa ja kevyissä näytöissä on siten tärkeää kyetä 5 valmistamaan lasilevyn sisältäviä rakennemoduuleja siten, että moduulilla on suurempi lasilevyn murtumis-kynnys tai muut vahvuutta vastaavat parametrit ympäristön aiheuttamien häiriöiden suhteen.
Tunnetussa tekniikassa on kuvattu erilaisia 10 näyttölaitteisiin tarkoitettuja rakennemoduuleja, jot ka sisältävät lasisubstraatteja, yleensä ohuita lasi-levyjä. Joissakin näistä moduuleista on pyritty esim. parantamaan rakenteen mekaanista kestävyyttä ja muita mekaanisia ominaisuuksia suunnittelemalla ne tietyllä 15 tavalla. Esimerkiksi patenttihakemusjulkaisussa US2001/0050372 tuodaan esiin taipuisa substraatti, joka käsittää lasilevyn, jonka pinnalla on synteettistä hartsimateriaalia oleva kerros.
Kun näyttöjen koko kasvaa jatkuvasti, nyt on 20 olemassa voimakkaampi tarve kuin koskaan aikaisemmin näytöissä käytettäville lasisubstraatteja sisältäville rakennemoduuleille, jotka ovat vahvempia ja mekaanisesti kestävämpiä.
25 KEKSINNÖN TARKOITUS
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on rat-kaista edellä mainitut tunnetun tekniikan tekniset on-o gelmat saamalla aikaan uudentyyppisiä vahvistettuja
(M
^ rakennemoduuleja, jotka käsittävät lasisubstraatin.
9 30 co o
X
cc
CL
CO
O) o
LO
o δ
(M
3
KEKSINNÖN YHTEENVETO
Esillä olevan keksinnön mukaiselle rakenteelle ja menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.
5 Esillä olevan keksinnön mukainen vahvistettu rakennemoduuli käsittää olennaisesti tasomaisen la-sisubstraatin, olennaisesti tasomaisen toisen substraatin ja vähintään yhden välike-elementin la-sisubstraatin ja toisen substraatin välissä ja koskelo tuksessa lasisubstraatin tasomaisen pinnan ja toisen substraatin tasomaisen pinnan kanssa. Vähintään yksi välike-elementti pitää lasisubstraatin ja toisen substraatin erillään toisistaan näiden kahden substraatin reunoilta ja rajaa tilan näiden kahden substraatin vä-15 liin moduulin sisäpuolelle. Moduuli käsittää moduulin ulkopuolen ympärillä moduulia ympäröivän pinnoitteen, joka on järjestetty pinnan mukaisesti lasisubstraatin, toisen substraatin ja vähintään yhden välike-elementin päälle, moduulin ulkopuolta kohti oleville pinnoille, 20 moduulin vahvuuden lisäämiseksi.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti menetelmä vahvistetun rakennemoduulin valmistamiseksi, joka moduuli käsittää olennaisesti tasomaisen lasisubstraatin, olennaisesti tasomaisen toisen substraatin ja vä-25 hintään yhden välike-elementin, käsittää vähintään yhden välike-elementin järjestämisen olennaisesti tasomaisen lasisubstraatin ja olennaisesti tasomaisen toi- sen substraatin väliin kosketukseen lasisubstraatin o tasomaisen pinnan ja toisen substraatin tasomaisen cp 30 pinnan kanssa. Vähintään yksi välike-elementti pitää o lasisubstraatin ja toisen substraatin erillään toisis- g taan näiden kahden substraatin reunoilta ja rajaa ti-
CL
lan näiden kahden substraatin väliin moduulin sisäpuo-co g lelle. Menetelmä käsittää moduulia ympäröivän pinnoit in o 35 teen muodostamrsen pinnan mukaisesti moduulin ulkopuo- ° Ien ympärille lasisubstraatin, toisen substraatin ja vähintään yhden välike-elementin päälle, moduulin ui- 4 kopuolta kohti oleville pinnoille, moduulin vahvuuden lisäämiseksi.
Ellei toisin mainita, tässä selityksessä ilmaus "pinnan mukainen" tai mikä tahansa vastaava ilma-5 us pinnoitteen yhteydessä tulee ymmärtää pinnoitteena, jonka paksuus on olennaisesti sama pinnoitteen jokaisessa kohdassa ja jonka pintaprofiili vastaa alla olevan substraatin pinnan piirteitä.
Ellei toisin mainita, tässä selityksessä il-10 maus "tasomainen" tai mikä tahansa vastaava ilmaus substraatin yhteydessä tulee ymmärtää tasomaisena substraattina, jonka vaakasuorat mitat ovat paljon suuremmat kuin substraatin paksuus. Näin ollen tasomainen substraatti voi olla esim. hieman kaareva levy.
15 Yllättäen havaittiin, että moduulin vahvuus lisääntyi huomattavasti muodostamalla moduulia ympäröivä pinnan mukainen pinnoite moduulin ulkopuolen ympärille. Lisääntynyt vahvuus havaittiin mittaamalla lisääntyminen taivutuslujuudessa ja Weibullin moduu-20 lissa sekä moduulin lasisubstraatista että koko moduulista. Käytetty pinnan mukainen pinnoite paransi myös rakennemoduulin tiivistämistä, niin että kaasun diffuusio kahden substraatin välissä olevaan tilaan moduulin sisäpuolelle vähentyi.
25 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti kahden substraatin välissä oleva tila on suljettu tila. Kun lasisubstraatin ja toisen substraatin välissä oleva tila on suljettu, tilassa olevat toiminnalliset
O
^ pinnoitteet tai muut herkät komponentit voidaan tehok- o 30 kaasti eristää ympäristöltä. Tämä helpottaa esim. mo- o duulin jatkokäsittelyä ja kokoamista sen loppukäyttöä g varten.
CL
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti
CD
§ pinnoite on yhtenäinen ohutkalvo. Keksinnön erään toi-
LO
o 35 sen suoritusmuodon mukaisesti pinnoitteen paksuus on ^ alle 50 nanometriä. Yllättäen havaittiin, että jo hy vin ohut pinnan mukainen pinnoite, joka oli yhtenäisen 5 ohutkalvon muodossa, riitti saamaan aikaan moduulin huomattavan vahvistumisen. Ohutkalvoilla on myös taloudellisia etuja paksumpiin pinnoitteisiin nähden esim. pienemmän materiaalin kulutuksen ja lyhyempien 5 valmistusaikojen muodossa.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti toinen substraatti on lasia. Kun myös toisena substraattina käytetään lasia, moduulista voidaan tehdä olennaisesti läpinäkyvä näkyvän valon suhteen. Täl-10 laista rakennemoduulia voidaan käyttää nestekidenäytöissä. Läpinäkyvä moduuli voidaan myös asettaa näytössä kokonaan pikselimatriisin eteen, mikä tekee moduulista monipuolisemman ja mahdollistaa sen käyttämisen esim. näytön päällä olevissa haptisissa liittymis-15 sä (kosketusherkissä paneeleissa).
Keksinnön erään suoristusmuodon mukaisesti menetelmää käytetään moduulin valmistamiseksi näyttölaitteeseen. Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti esillä olevan keksinnön moduulia käytetään 20 näyttölaitteessa. Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti moduuli on litteässä paneelinäytössä oleva moduuli. Keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukaisesti kahden substraatin välissä oleva tila käsittää nestekidenäyttöön sopivia nestekiteitä. Esillä 25 olevan keksinnön rakennemoduuli voi helposti sisältää erilaisia toiminnallisia kerroksia ja muita materiaaleja, joita tarvitaan litteän paneelinäytön toimin-
OJ
^ taan. Moduulr on erityisen soprva litteisiin nesteki- ^ depaneelinäyttöihin, joissa nestekiteet voidaan upot- ? 30 taa ja sulkea tehokkaasti moduulin sisällä olevaan ti- o laan.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti vä-
CL
hintään yksi välike-elementti sulkee tilan kaasun vir-co 1 o tauksen estämiseksi moduulin ulkopuolelta moduulin si-
LO
o 35 säpuolelle. Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mu- ° ka isesti välike-elementin materiaali on valittu jou kosta, jonka muodostavat epoksihartsit, elastomeerit 6 ja sulatelasit. Epoksihartsit voivat keksinnön joissakin suoritusmuodoissa olla lämmön avulla kovettuvia hartseja tai valon avulla kovettuvia hartseja.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti 5 olennaisesti tasomainen lasisubstraatti on keskimäärin ohuempi kuin 1,5 millimetriä. Kun rakennemoduulissa käytettiin lasisubstraattina ohuita lasilevyjä, joiden keskimääräinen paksuus oli alle 1,5 mm, moduulin mitatun vahvuuden suhteellinen lisääntyminen moduulia ym-10 päröivän pinnan mukaisen pinnoitteen johdosta oli erityisen suuri.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti pinnoitteen muodostaminen käsittää yhtenäisen kalvon kasvattamisen pinnan mukaisesti moduulin ulkopuolta 15 kohti oleville pinnoille. Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti pinnoitteen muodostaminen käsittää ensimmäisen prekursorin viemisen reaktiotilaan, niin että vähintään osa ensimmäisestä prekursorista adsorboituu moduulin ulkopuolta kohti oleville pin-20 noille, ja sen jälkeen reaktiotilan puhdistamisen; ja toisen prekursorin viemisen reaktiotilaan, niin että vähintään osa toisesta prekursorista reagoi ensimmäisen prekursorin adsorboituneen osan kanssa, ja sen jälkeen reaktiotilan puhdistamisen. Keksinnön vielä 25 erään suoritusmuodon mukaisesti pinnoitteen muodostaminen käsittää pinnoitteen muodostamisen atomikerros-kasvatuksen (Atomic Layer Deposition, ALD) tyyppisellä prosessilla. Muodostamalla pinnan mukainen pinnoite rakennemoduulin ulkopintojen ympärille kasvattamalla cp 30 pinnoille yhtenäinen kalvo moduulin vahvistumisvaiku- o tus korostuu entisestään. Pinnanmukaisuus on erityisen suuri ja vahvistumisvaikutus korostuu, kun pinnoite on
CL
ohutkalvo, joka on kasvatettu moduulin päälle ALD-co o tyyppisellä prosessilla, jossa kalvo kasvaa ensisijai-
LO
o 35 sesti olennaisesti itserajoittavien pintareaktiojen ^ seurauksena. Pinnoitteen erinomainen pinnanmukaisuus ja moduulin vahvistaminen saavutetaan myös millä ta- 7 hansa muulla prosessilla, joka perustuu prekursorien viemiseen vuorotellen reaktiotilaan siten, että vähintään osa sisään viedyistä prekursoreista adsorboituu moduulin ulkopinnoille.
5 Edellä kuvattuja keksinnön suoritusmuotoja voidaan käyttää missä tahansa yhdistelmässä toistensa kanssa. Useita suoritusmuotoja voidaan yhdistää keksinnön toisen suoritusmuodon muodostamiseksi. Rakenne tai menetelmä, jota keksintö koskee, voi käsittää vä-10 hintään yhden edellä kuvatuista keksinnön suoritusmuodoista .
KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS
Seuraavaksi esillä olevaa keksintöä kuvataan 15 yksityiskohtaisemmin esimerkinomaisten suoritusmuotojen avulla viitaten liitteenä oleviin kuviin, joissa kuva 1 on vuokaavionäkymä esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä kuvan 2 moduulin valmistamiseksi, 20 kuva 2a on kaaviomainen poikkileikkausnäkymä esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta moduulista, kuva 2b on kaaviomainen poikkileikkausnäkymä kuvan 2a mukaisesta moduulista nähtynä tasomaisen ra-25 kenteen tasoon nähden kohtisuorasta suunnasta.
Kuva 3a on kaaviomainen poikkileikkausnäkymä toisesta esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon o mukaisesta moduulista,
(M
^ kuva 3b on kaaviomainen poikkileikkausnäkymä o ' 30 toisesta esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon co ° mukaisesta moduulista, ja x g kuva 3c on kaaviomainen poikkileikkausnäkymä to vielä eräästä esillä olevan keksinnön erään suoritus- cn g muodon mukaisesta moduulista.
2 35 Yksinkertaisuuden vuoksi seuraavissa esimer- o ^ kinomaisissa suoritusmuodoissa viitenumerot pidetään samoina toistuvien komponenttien osalta.
8
Alla esitetyssä selityksessä tuodaan esiin keksinnön joitakin suoritusmuotoja niin yksityiskohtaisesti, että alan asiantuntija kykenee hyödyntämään keksintöä selityksen perusteella. Suoritusmuotojen 5 kaikkia vaiheita tai komponentteja ei käsitellä yksi tyiskohtaisesti, koska monet vaiheista tai komponenteista ovat alan asiantuntijalle ilmeisiä tämän selityksen perusteella.
Kuvan 1 menetelmä alkaa vaiheesta SI, jossa 10 kaksi lasilevyä 1, 3 liitetään toisiinsa näiden kahden levyn 1, 3 välissä olevan välike-elementin 5 välityk sellä. Välike-elementti 5 erottaa nämä kaksi lasilevyä 1, 3 siten, että lasilevyjen 1, 3 väliin muodostuu suljettu tila 7. Näin saatu rakenne, josta käytetään 15 seuraavassa nimitystä esimoduuli, muistuttaa rakenne- moduulia 2, joka on esitetty kaaviomaisesti kuvassa 2a ja kuvassa 2b, ilman esimoduulia ympäröivää pinnan mukaista pinnoitetta 9. Kuvan 1 menetelmässä pinnan mukainen pinnoite 9 kasvatetaan koko esimoduulin ympä-20 rille yhtenäisenä kalvona, joka ympäröi moduulin ulkopuolta kohti olevia pintoja, kuten moduulin yläosaa, pohjaa ja sivuja.
Pinnan mukaisen pinnoitteen 9 kasvatusprosessi alkaa viemällä esimoduuli reaktiotilaan (vaihe S2). 25 Kun esimoduuli ja reaktiotila ovat saavuttaneet halutun kasvatuslämpötilan ja muut kasvatukseen sopivat olosuhteet, aloitetaan moduulin pintojen altistaminen vuorotellen eri prekursoreille pinnan mukaisen ja yh-o ^ tenäisen ohutkalvon kasvattamiseksi esimoduulin ympä- o 30 rille ALD-tyyppisellä kasvatusmenetelmällä, o Atomikerroskasvatus (Atomic Layer Deposition, x ALD), tai ALD-tyyppinen menetelmä, on menetelmä yhte-
CL
naisten ja pinnan mukaisten kalvojen, esim. ohutkalvo-
CD
g jen, kasvattamiseksi erimuotoisten substraattien pääl-
LO
o 35 le, jopa kompleksisten 3D- (kolmiulotteisten) raken- ° teiden päälle. ALD-tyyppisissä menetelmissä pinnoite kasvatetaan vuorotellen toistuvilla, olennaisesti it- 9 serajoittavilla, pintareaktioilla prekursorin ja pinnoitettavan pinnan välillä. Siten kasvatusmekanismi ALD-tyyppisessä prosessissa ei yleensä ole niin herkkä esim. virtausdynamiikalle reaktiokammion sisäpuolella 5 kuin monissa muissa pinnoitusmenetelmissä.
ALD-tyyppisessä prosessissa kaksi tai useampia erilaisia kemikaaleja (prekursoreja) viedään reak-tiotilaan peräkkäisellä, vuorottelevalla, tavalla, ja prekursorit adsorboituvat pinnoille, esim. substraatin 10 päälle, reaktiotilan sisäpuolella. Prekursorien peräkkäisestä, vuorottelevasta, syöttämisestä käytetään yleisesti nimitystä (prekursorien) pulssitus. Kunkin prekursoripulssin välissä on puhdistusjakso, jonka aikana reaktiotilan läpi viedään kaasuvirtaus, joka ei 15 reagoi prosessissa käytettävien prekursorien kanssa.
Tämä kaasu, josta käytetään usein nimitystä kantokaa-su, on siten inertti prosessissa käytettävien prekursorien suhteen ja puhdistaa reaktiotilan esim. edellisen prekursoripulssin ylijääneestä prekursorista ja 20 adsorptioreaktioista syntyneistä sivutuotteista. Tämä puhdistaminen voidaan järjestää myös muilla keinoin. ALD-tyyppisten menetelmien olennaisena piirteenä on kasvatuspinnan altistaminen peräkkäisesti prekurso- reille ja olennaisesti kasvatuspinnalla tapahtuville 25 prekursorien kasvureaktioille.
ALD-tyyppisellä prosessilla voidaan kasvattaa kalvoa toistamalla useita kertoja pulssitussarja, joka käsittää edellä mainittuja prekursorimateriaalit si-
O
sältäviä pulsseja ja puhdistusjaksoja. Se, kuinka mon-o 30 ta kertaa tämä sarja, josta käytetään nimitystä "ALD- § sykli", toistetaan, riippuu halutusta kalvon, tai pin- jc noitteen, paksuudesta.
CL
Tunnetussa tekniikassa on tuotu esiin monia to g eri materiaaleja, joita voidaan syntetisoida ja kas-
LO
o 35 vattaa substraatin päälle altistamalla substraatin ^ pinta vuorotellen eri prekursoreille ALD-tyyppisessä prosessissa. Tunnetussa tekniikassa on tuotu esiin 10 myös monia erilaisia laitteistoja, jotka sopivat ALD-tyyppisen prosessin suorittamiseen. Esimerkiksi US-patentissa 6174377 kuvataan ALD-kasvatuslaitteistoja. Hyvä katsaus ALD:n perusteisiin yleisesti on teos Ato-5 mic Layer Epitaxy T. Suntola et ai., Blackie and Son Ltd., Glasgow, 1990.
Seuraavissa suoritusmuodoissa kuvattavien menetelmien suorittamiseen sopivan prosessointilaitteis-ton rakenne on alan asiantuntijalle ilmeinen tämän se-10 lityksen valossa. Laitteisto voi olla esim. tavallinen ALD-laitteisto, joka soveltuu prosessikemikaalien käsittelemiseen. ALD-laitteistoja (eli reaktoreja) on tuotu esiin esim. US-patentissa 4389973 ja US-patentissa 4413022, jotka on sisällytetty tähän viit-15 teinä. Monet tällaisten laitteistojen käsittelemiseen liittyvistä vaiheista, kuten substraatin siirtäminen reaktiotilaan, matalan paineen pumppaaminen reaktioti-laan tai kaasuvirtausten säätäminen laitteistossa, jos prosessi suoritetaan ilmakehän paineessa, substraatti-20 en ja reaktiotilan lämmittäminen jne., ovat alan asiantuntijalle ilmeisiä.
ALD-tyyppisessä prosessissa käytettävät pre-kursorit viedään sopivasti reaktiotilaan kaasumaisessa muodossa. Tämä voidaan toteuttaa höyrystämällä ensin 25 prekursorit vastaavissa lähtösäiliöissään, jotka voidaan lämmittää tai joita voidaan olla lämmittämättä riippuen itse prekursorikemikaalin ominaisuuksista. ^ Höyrystetty prekursori voidaan siirtää reaktiotilaan esim. annostelemalla se reaktorilaitteiston putkiston cp 30 läpi, joka putkisto käsittää virtauskanavia kaasuuntuen neiden prekursorien siirtämiseksi reaktiotilaan. Höy- ryn hallittu annostelu reaktiotilaan voidaan toteuttaa
CL
virtauskanaviin asennetuilla venttiileillä tai muilla
CD
§ virtauksen ohjaimilla. Näistä venttiileistä käytetään LO ...
o 35 yleisesti nimitystä pulssitusventtiilit ALD-tyyppiseen ^ kasvatukseen sopivassa järjestelmässä. Myös muut meka nismit voivat olla mahdollisia substraatin saattami- 11 seksi kosketukseen kemikaalin kanssa reaktiotilan sisäpuolella. Eräs vaihtoehto on substraatin pinnan liikuttaminen (kaasuuntuneen kemikaalin sijaan) reaktiotilan sisäpuolella niin, että substraatti liikkuu 5 kohti kaasumaisen kemikaalin täyttämää aluetta.
Tyypillinen reaktori, joka soveltuu ALD-tyyppiseen kasvatukseen, käsittää järjestelmän kanto-kaasun, kuten typen tai argonin, viemiseksi reaktioti-laan, niin että reaktiotila voidaan puhdistaa ylijää-10 neestä kemikaalista ja reaktion sivutuotteista ennen seuraavan kemikaalin viemistä reaktiotilaan. Tämä piirre yhdessä kaasuuntuneiden prekursorien hallitun annostelun kanssa mahdollistaa substraatin pinnan altistamisen vuorotellen prekursoreille ilman eri pre-15 kursorien merkittävää sekoittumista reaktiotilassa tai reaktorin muissa osissa. Käytännössä kantokaasun virtaus reaktiotilan läpi on yleensä jatkuva koko kasvatusprosessin ajan, ja ainoastaan eri prekursoreja viedään vuoritellen reaktiotilaan kantokaasun kanssa. On 20 ilmeistä, että reaktiotilan puhdistamisella ei välttämättä saada aikaan ylijääneiden prekursorien tai reaktion sivutuotteiden täydellistä poistamista reaktioti-lasta vaan näiden tai muiden materiaalien jäänteitä voi aina olla läsnä.
25 Kun esimoduuli on valmistettu ja viety reak tiotilaan (edellä kuvatut vaiheet SI ja S2) esillä olevan keksinnön kuvassa 1 esitetyssä suoritusmuodos-
CM
^ sa, ALD-tyyppinen kalvon kasvatus aloitetaan vaiheessa ^ S3, eli esimoduulin pinnat, jotka ovat moduulin ulko- o 30 puolta kohti, altistetaan ensimmäiselle prekursorille o kuten vedelle. Pintojen altistaminen ensimmäiselle g prekursorille saa aikaan sopivissa alla kuvatuissa
CL
prosessiolosuhteissa osan sisäänviedystä prekursorista
CD
§ adsorboitumisen altistetuille pinnoille. Reaktiotilan m o 35 puhdistamisen jälkeen pinnat altistetaan toiselle pre- ^ kursorille (vaihe S4), joka voi tässä tapauksessa olla esim. trimetyylialumiini (TMA). Tämän jälkeen reak- 12 tiotila luonnollisesti puhdistetaan uudelleen. Osa tästä toisesta prekursorista adsorboituu puolestaan vaiheessa S3 muodostettuun pintaan.
Vaiheessa S3 ja sen jälkeen vaiheessa S4 saa-5 daan aikaan pinnoitteen olennaisesti pinnan mukainen muodostuminen esimoduulin kaikkien altistettujen pintojen ympärille, eli sen ulkopuolta kohti oleville pinnoille. Kasvatuspinnan jokainen altistus prekurso-rille vaiheissa S3 tai S4 kuvan 1 suoritusmuodon mu-10 kaisesti saa aikaan lisäpinnoitteen muodostumisen kasvatuspinnoille vastaavan prekursorin ja pinnan adsorp-tioreaktioiden seurauksena. Siten kun vaiheita S3 ja S4 toistetaan riittävän monta kertaa, niissä saadaan lopulta aikaan yhtenäisen ja pinnan mukaisen pinnoit-15 teen 9 muodostuminen esimoduulin ympärille. Se, kuinka monta kertaa vaiheet S3 ja S4 tulee toistaa, riippuu voimakkaasti prosessikemiasta (prekursoreista) , ja jopa yksi ALD-sykli voi olla riittävä yhtenäisen ja pinnan mukaisen ohutkalvon 9 muodostamiseksi esimoduulin 20 ympärille.
Pinnan mukaisen pinnoitteen 9 paksuutta esimoduulin päällä voidaan lisätä toistamalla vaiheet S3 ja S4 tässä järjestyksessä, kuten kuvan 1 vuokaaviossa on esitetty. Pinnan mukaisen pinnoitteen 9 paksuutta 25 lisätään, kunnes saavutetaan haluttu paksuus, minkä jälkeen vuorottelevat altistukset lopetetaan ja prosessi päättyy. Lopuksi kuvan 1 menetelmällä saadaan aikaan kuvan 2a ja kuvan 2b vahvistettu rakennemoduuli
O
^ 2 esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukai- i δ 30 sesti.
i o Kasvatusprosessin seurauksena esimoduulin x pinnalle muodostuu pinnan mukainen ja yhtenäinen ohut- Q.
kalvo. Tämä pinnan mukainen pinnoite 9 mahdollistaa cd g moduulin 2 vahvistamisen merkittävästi, kuten edellä
LO
o 35 on kuvattu. Pinnan mukainen pinnoite 9 on myös erin- ^ omaisesti yhtenäinen paksuutensa ja koostumuksensa suhteen moduulin 2 pinnan ympärillä. ALD-tyyppisellä 13 prosessilla kasvatetun kalvon lisäetuna on, että kalvon hyvä pinnanmukaisuus ja suuri tiheys tehostavat suljetun tilan 7 tiivistämistä moduulin sisällä.
Vahvistettua rakennemoduulia 2 voidaan käyt-5 tää monin tavoin, koska siihen voidaan sisällyttää monia erilaisia toiminnallisia komponentteja, mikä tekee siitä sopivan esim. erityyppisiin litteisiin paneeli-näyttöihin ja/tai kosketusnäyttöjen kosketusherkkiin paneeleihin. Kuvissa 3a - 3c on esitetty kaaviomaises-10 ti esillä olevan keksinnön vahvistetun rakennemoduulin 2 eri suoritusmuotoja. Suoritusmuodoissa vahvistetun rakennemoduulin 2 tilaan 7 on sisällytetty erilaisia toiminnallisia elementtejä.
Kuvan 3a vahvistettuun rakennemoduuliin 2 15 kuuluu lasisubstraatin 1 ja toisen substraatin 3 päällä olevia läpinäkyviä elektrodeja 11, jotka ovat kaikki moduulin 2 sisäpuolta (tilaa 7) kohti olevalla pinnalla. Olennaisesti tasomainen lasisubstraatti 1 on tässä suoritusmuodossa hieman kaareva. Tällaista ra-20 kennemoduulia 2 voidaan käyttää esim. resistiivisissä kosketuspaneeleissa, joissa myös toinen substraatti 3 on läpinäkyvä. Esillä olevan keksinnön joissakin muissa suoritusmuodoissa toinen substraatti 3 voi olla läpinäkymätön, esim. metallikalvo.
25 Kuvan 3b vahvistettu rakennemoduuli 2 sisäl tää ylimääräisiä välikappaleita 13 tilassa 7 sen varmistamiseksi, että lasisubstraatin ja toisen substraa-
CVJ
^ tm välillä säilyy tietty etäisyys mahdollisten ul- ^ koisten häiriöiden tapauksessa. Tämä on hyödyllistä o 30 esimerkiksi sovelluksissa, joissa tilassa 7 on herkkiä o komponentteja kuten nestekiteitä. Näin ollen kuvan 3b g rakennemoduuli soveltuu esimerkiksi nestekidenäyttöi- D.
hin, jolloin toinen substraatti 3 on yleensä lasilevy
CO
§ tai muusta läpinäkyvästä materiaalista, esim. polymee-
LO
o 35 ristä, valmistettu levy.
^ Kuvan 3c vahvistettuun rakennemoduuliin 2 kuuluu läpinäkyviä elektrodeja 11 lasisubstraatin 1 ja 14 toisen substraatin 3 päällä moduulin 2 sisäpuolta (tilaa 7) kohti olevalla pinnalla. Kuvan 3c moduuli käsittää edelleen pinnan mukaisia lisäpinnoitteita 15, 17 moduulin ulkopuolta kohti oleville pinnoille kasva-5 tetun pinnan mukaisen pinnoitteen 9 päällä. Pinnan mukaisia lisäpinnoitteita voidaan käyttää esim. parantamaan tilan 7 eristämistä ympäristöltä.
Pinnan mukainen pinnoite 9 voidaan kasvattaa millä tahansa menetelmällä, jolla voidaan muodostaa 10 pinnan mukainen kalvo esimoduulin päälle. ALD:n, jolla saadaan aikaan jopa nanomittakaavassa pinnan mukaisia kalvoja, lisäksi voidaan käyttää muita pinnoitusmenetelmiä kuten sputterointia, kemiallista kaasutaasipin-noitusta (CVD), sooli-geeli-prosessia, upotuspäällys-15 tystä, laserpulssikasvatusta (PLD) tai SILAR-prosessia (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction).
Valitsemalla sopivasti pinnan mukaisen pinnoitteen muodostamiseen käytettävä kasvatusmenetelmä, prekursorit ja prosessiparametrit, voidaan edelleen 20 parantaa pinnoitteen pinnanmukaisuutta ja homogeeni suutta moduulin ympärillä. Seuraavassa esimerkissä kuvataan yksityiskohtaisesti, kuinka pinnan mukainen pinnoite voidaan kasvattaa sopivasti esimoduulin päälle .
25
ESIMERKKI
o
CM
cp 30 Muodostettiin pinnan mukaisia pinnoitteita o esimoduulien pinnalle. Esimoduulit olivat rakenteita, χ joissa kaksi lasilevyä, joista kummankin paksuus oli
CL
300 mikrometriä, erotettiin niiden reunoilta sulkeval-co g la välike-elementillä. Levyt liitettiin yhteen näiden o 35 kahden levyn välissä olevan välike-elementin välityk- sellä. Substraatit olivat kuten kuvassa 2 kaaviomai-sesti esitetyt substraatit ilman moduulia ympäröivää 15 pinnan mukaista pinnoitetta 9. Nämä substraatit laitettiin ensiksi panostoimisen P400-ALD-laitteiston (saatavana toimittajalta Beneq OY, Suomi) reaktiotilan sisäpuolelle. Substraatit asetettiin reaktiotilan si-5 säpuolelle niin, että käytännössä koko moduulin ulkopinta altistettiin reaktioympäristölle, ja kukin moduuli tuettiin ainoastaan muutamalla pienellä kiinnityskohdalla .
Kun valmistelut esimoduulien lataamiseksi 10 ALD-laitteistoon oli suoritettu, ALD-laitteiston reak- tiotilaan pumpattiin alipaine ja kantokaasun jatkuva virtaus asetettiin noin 1 mbar:n (1 hPa) prosessointi-paineen saavuttamiseksi, ja sen jälkeen substraatit lämmitettiin prosessointilämpötilaan. Lämpötila stabi-15 loitiin 185 °C:n prosessointilämpötilaan reaktiotilan sisäpuolella kuuden tunnin tietokoneohjatulla lämmitys jaksolla. Tässä esimerkissä edellä kuvattu kanto-kaasu, jolla reaktiotila puhdistettiin, oli typpi (N2) · Prosessointilämpötila oli riittävä saamaan ai-20 kaan termisesti aktivoitu ALD-tyyppinen kasvatus, eikä tässä esimerkissä käytetty plasma-aktivointia.
Kun prosessointilämpötila oli saavutettu ja stabiloitu, ensimmäinen prekursori vietiin reaktioti-laan kuvan 1 vaiheen S3 mukaisesti esimoduulin pinnan 25 altistamiseksi ensimmäiselle prekursorille. Kun kanto- kaasun oli annettu puhdistaa reaktiotila ylijääneestä ensimmäisestä prekursorista ja reaktion sivutuotteis-ta, näin saatu substraatin pinta altistettiin samalla
O
^ tavoin toiselle prekursorille vaiheessa S4. Tämän jäl- o 30 keen reaktiotila puhdistettiin uudelleen. Tämä pulssien tusjakso, joka muodostui vaiheista S3 ja vaiheesta S4, g suoritettiin kerran ja toistettiin sitten 199 kertaa.
Q.
Tämän jälkeen prosessi lopetettiin ja moduulit poisto g tettiin reaktiotilasta ja ALD-laitteistosta.
LO
o 35 Substraatin pinnan altistaminen tietylle pre- ^ kursorille toteutettiin avaamalla P400-ALD-laitteiston pulssitusventtiili, joka ohjasi prekursorikemikaalien 16 virtausta reaktiotilaan. Reaktiotilan puhdistaminen toteutettiin sulkemalla prekursorien virtausta reaktiotilaan ohjaavat venttiilit ja päästämällä siten ainoastaan kantokaasun jatkuva virtaus reaktiotilan lä-5 pi. Tässä esimerkissä pulssitussarja oli yksityiskohtaisesti seuraava: altistus vedelle 0,6 s, puhdistus 1,5 s, altistus trimetyylialumiinille 0,4 s, puhdistus 2,0 s. Tässä sarjassa altistusaika ja puhdistusaika tarkoittavat vastaavasti aikaa, jonka verran tietyn 10 prekursorin tietty pulssitusventtiili pidettiin auki, ja aikaa, jonka verran kaikki prekursorien pulssitus-venttiilit pidettiin kiinni.
200 "ALD-syklillä" saatiin aikaan pinnan mukainen alumiinioksidikalvo, jonka paksuus oli noin 20 15 nanometriä (nm) . Tämän kalvon mitattiin olevan hyvin pinnan mukainen ja yhtenäinen suurilla pinta-aloilla. Pinnoitusprosessin jälkeen vahvistetuissa rakennemo-duuleissa todettiin 35 %:n lisääntyminen taivutusmur-tolujuudessa ja yllättävä 70 %:n lisääntyminen Weibul-20 Iin moduulissa verrattuna muuten identtiseen pinnoit-tamattomaan esimoduuliin.
Samanlaisia testejä kuin edellä olevassa esimerkissä on kuvattu yksityiskohtaisesti suoritettiin myös muilla kasvatuslämpötiloilla ja muilla kalvopak-25 suuksilla. Näissä testeissä pinnoitteen paksuutta vaihdeltiin välillä 15 nm - 50 nm ja kasvatuslämpöti-laa vaihdeltiin välillä 100 °C - 200 °C. Kaikissa tuloksena saaduissa pinnoitetuissa moduuleissa havaiten ^ tiin merkittävä vahvistuminen taivutusmurtolujuuden ja o 30 Weibullin moduulin suhteen.
co o
X
cc Q_
Edellä olevissa esimerkeissä ensimmäinen pre-co g kursori on vesi ja toinen prekurson on trimetyylialu- o 35 miini AI2 (CH3) 6, mutta myös muita prekursoreja voidaan käyttää. Keksintöä ei rajoiteta erityisesti edellä mainittujen prekursorien tai ALD-menetelmän käyttöön, 17 ja alan asiantuntija voi saavuttaa keksinnön edut tämän selityksen valossa myös muilla prekursoreilla ja muilla pinnoitusmenetelmillä, joilla voidaan muodostaa pinnan mukaisia pinnoitteita substraatin ympärille.
5 Kuten alan asiantuntijalle on selvää, keksin töä ei rajoiteta edellä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan sen suoritusmuodot voivat vaihdella vapaasti patenttivaatimusten puitteissa.
C\J
δ
CM
O
CO
o
X
cc
CL
CD
05
O
LO
O
δ
CM

Claims (25)

1. Vahvistettu rakennemoduuli (2), joka käsittää olennaisesti tasomaisen lasisubstraatin (1), olennaisesti tasomaisen toisen substraatin (3) ja vä-5 hintaan yhden välike-elementin (5) lasisubstraatin (1) ja toisen substraatin (3) välissä ja kosketuksessa lasisubstraatin (1) tasomaisen pinnan ja toisen substraatin (3) tasomaisen pinnan kanssa, joka vähintään yksi välike-elementti (5) pitää lasisubstraatin (1) ja 10 toisen substraatin (3) toisistaan erillään näiden kahden substraatin reunoilta ja rajaa tilan (7) näiden kahden substraatin väliin moduulin (2) sisäpuolelle, tunnettu siitä, että moduuli (2) käsittää pinnoitteen (9), joka ympäröi moduulia (2) moduulin (2) 15 ulkopuolen ympärillä, joka pinnoite (9) on järjestetty pinnan mukaisesti lasisubstraatin (1), toisen substraatin (3) ja vähintään yhden välike-elementin (5) päälle, moduulin (2) ulkopuolta kohti oleville pinnoille, moduulin (2) vahvuuden lisäämiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen moduuli (2) , tunnettu siitä, että kahden substraatin välissä oleva tila (7) on suljettu tila.
3. Jonkin patenttivaatimuksista 1-2 mukainen moduuli (2) , tunnettu siitä, että pinnoite 25 (9) on yhtenäinen ohutkalvo.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen moduuli (2), tunnettu siitä, että toinen sub- (M o straatti (3) on lasia. CM
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukai- ^ 30 nen moduuli (2), tunnettu siitä, että moduuli (2) co ° on litteässä paneelinäytössä oleva moduuli (2). ϊ
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukai- ^ nen moduuli (2), tunnettu siitä, että kahden sub- CD o straatin välissä oleva tila (7) käsittää nestekiteitä, LO ? 35 jotka soveltuvat nestekidenäyttöön. o
^ 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukai nen moduuli (2) , tunnettu siitä, että vähintään yksi välike-elementti (5) sulkee tilan (7) kaasun virtauksen estämiseksi moduulin (2) ulkopuolelta moduulin (2) sisäpuolelle.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukai-5 nen moduuli (2) , tunnettu siitä, että välike- elementin (5) materiaali on valittu joukosta, jonka muodostavat epoksihartsit, elastomeerit ja lasisulat-teet.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukai-10 nen moduuli (2) , tunnettu siitä, että olennaisesti tasomainen lasisubstraatti (1) on keskimäärin ohuempi kuin 1,5 millimetriä.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen moduuli (2) , tunnettu siitä, että pinnoitteen 15 (9) paksuus on alle 50 nanometriä.
11. Menetelmä vahvistetun rakennemoduulin (2) valmistamiseksi, joka moduuli käsittää olennaisesti tasomaisen lasisubstraatin (1), olennaisesti tasomaisen toisen substraatin (3) ja vähintään yhden välike- 20 elementin (5), joka menetelmä käsittää vähintään yhden välike-elementin (5) järjestämisen olennaisesti tasomaisen lasisubstraatin (1) ja olennaisesti tasomaisen toisen substraatin (3) väliin kosketukseen lasisubstraatin (1) tasomaisen pinnan ja toisen substraatin (3) 25 tasomaisen pinnan kanssa, joka vähintään yksi välike-elementti (5) pitää lasisubstraatin (1) ja toisen substraatin (3) toisistaan erillään näiden kahden sub- CVI £ straatrn reunoilta ja rajaa tilan (7) näiden kahden ^ substraatin väliin moduulin (2) sisäpuolelle, t u n - <9 30 n e t t u siitä, että menetelmä käsittää CO ... o - pinnoitteen (9), joka ympäröi moduulia (2) moduulin (2) ulkopuolen ympärillä, muodos- Q_ tamisen pinnan mukaisesti lasisubstraatin o (1)/ toisen substraatin (3) ja vähintään LO o 35 yhden välike-elementin (5) päälle, moduulin ^ ulkopuolta kohti oleville pinnoille, moduu lin vahvuuden lisäämiseksi.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että kahden substraatin välissä oleva tila (7) on suljettu tila.
13. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 12 mu- 5 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoite (9) on yhtenäinen ohutkalvo.
14. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoit teen (9) muodostaminen käsittää yhtenäisen kalvon kas- 10 vattamisen pinnan mukaisesti moduulin ulkopuolta kohti oleville pinnoille.
15. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoitteen (9) muodostaminen käsittää 15. ensimmäisen prekursorin viemisen reaktioti- laan, niin että vähintään osa ensimmäisestä prekurso-rista adsorboituu moduulin ulkopuolta kohti oleville pinnoille, ja sen jälkeen reaktiotilan puhdistamisen, ja 20. toisen prekursorin viemisen reaktiotilaan, niin että vähintään osa toisesta prekursorista reagoi ensimmäisen prekursorin adsorboituneen osan kanssa, ja sen jälkeen reaktiotilan puhdistamisen.
16. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 15 mu- 25 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoit teen muodostaminen käsittää pinnoitteen (9) muodostamisen atomikerroskasvatuksen (Atomic Layer Deposition, ALD) tyyppisellä prosessilla.
^ 17. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 16 mu- o 30 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen o substraatti (3) on lasia.
18. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 17 mu- CL kainen menetelmä, tunnettu siitä, että moduuli CD § (2) on litteässä paneelinäytössä oleva moduuli. LO o 35
19. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 18 mu- ^ kainen menetelmä, tunnettu siitä, että kahden substraatin välissä oleva tila (7) käsittää nestekiteitä, jotka soveltuvat nestekidenäyttöön.
20. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään 5 yksi välike-elementti (5) sulkee tilan (7) kaasun virtauksen estämiseksi moduulin (2) ulkopuolelta moduulin (2) sisäpuolelle.
21. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että välike- 10 elementin (5) materiaali on valittu joukosta, jonka muodostavat epoksihartsit, elastomeerit ja lasisulat-teet.
22. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että olennai- 15 sesti tasomainen lasisubstraatti (1) on keskimäärin ohuempi kuin 1,5 millimetriä.
23. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinnoitteen (9) paksuus on alle 50 nanometriä.
24. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että menetelmää käytetään moduulin (2) valmistamiseksi näyttölaitetta varten.
25. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen moduulin (2) käyttö näyttölaitteessa. 25 c\i δ CVJ δ i 00 o X cc CL CD CD O LO O δ C\l
FI20105096A 2010-02-02 2010-02-02 Vahvistettu rakennemoduuli ja sen valmistusmenetelmä FI122616B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105096A FI122616B (fi) 2010-02-02 2010-02-02 Vahvistettu rakennemoduuli ja sen valmistusmenetelmä
TW100102412A TW201213984A (en) 2010-02-02 2011-01-24 Strengthened structural module and method of fabrication
PCT/FI2011/050073 WO2011095681A1 (en) 2010-02-02 2011-01-31 Strengthened structural module and method of fabrication
KR1020127022924A KR20120115566A (ko) 2010-02-02 2011-01-31 보강 구조 모듈 및 제조방법
EA201290729A EA201290729A1 (ru) 2010-02-02 2011-01-31 Упрочненный конструкционный модуль и способ его изготовления
US13/576,590 US8780314B2 (en) 2010-02-02 2011-01-31 Strengthened structural module and method of fabrication
CN201180007993.XA CN102770801B (zh) 2010-02-02 2011-01-31 强化结构模件和制造方法
EP11739440.3A EP2531885A4 (en) 2010-02-02 2011-01-31 REINFORCED STRUCTURAL MODULE AND METHOD OF MANUFACTURE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105096A FI122616B (fi) 2010-02-02 2010-02-02 Vahvistettu rakennemoduuli ja sen valmistusmenetelmä
FI20105096 2010-02-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20105096A0 FI20105096A0 (fi) 2010-02-02
FI20105096A FI20105096A (fi) 2011-08-03
FI122616B true FI122616B (fi) 2012-04-30

Family

ID=41727645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20105096A FI122616B (fi) 2010-02-02 2010-02-02 Vahvistettu rakennemoduuli ja sen valmistusmenetelmä

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8780314B2 (fi)
EP (1) EP2531885A4 (fi)
KR (1) KR20120115566A (fi)
CN (1) CN102770801B (fi)
EA (1) EA201290729A1 (fi)
FI (1) FI122616B (fi)
TW (1) TW201213984A (fi)
WO (1) WO2011095681A1 (fi)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102468307A (zh) * 2010-11-15 2012-05-23 联建(中国)科技有限公司 基板模组、显示面板以及触控面板
JP6361327B2 (ja) 2014-07-02 2018-07-25 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、及び電子機器
US20160376705A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 The Regents Of The University Of California Method for optical coating of large scale substrates

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI57975C (fi) 1979-02-28 1980-11-10 Lohja Ab Oy Foerfarande och anordning vid uppbyggande av tunna foereningshinnor
US4389973A (en) 1980-03-18 1983-06-28 Oy Lohja Ab Apparatus for performing growth of compound thin films
US6174377B1 (en) 1997-03-03 2001-01-16 Genus, Inc. Processing chamber for atomic layer deposition processes
US6689626B2 (en) 1998-07-20 2004-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Flexible substrate
TW548239B (en) 2000-10-23 2003-08-21 Asm Microchemistry Oy Process for producing aluminium oxide films at low temperatures
US6926572B2 (en) * 2002-01-25 2005-08-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Flat panel display device and method of forming passivation film in the flat panel display device
US6887521B2 (en) * 2002-08-15 2005-05-03 Micron Technology, Inc. Gas delivery system for pulsed-type deposition processes used in the manufacturing of micro-devices
KR100641793B1 (ko) * 2002-12-26 2006-11-02 샤프 가부시키가이샤 표시패널 및 그 제조방법
US20110043742A1 (en) * 2003-02-21 2011-02-24 Cavanaugh Shanti A Contamination prevention in liquid crystal cells
CN1791989A (zh) * 2003-05-16 2006-06-21 纳幕尔杜邦公司 通过原子层沉积形成的塑料基材阻挡层膜
US20060284556A1 (en) * 2003-11-12 2006-12-21 Tremel James D Electronic devices and a method for encapsulating electronic devices
KR100700000B1 (ko) * 2004-10-19 2007-03-26 삼성에스디아이 주식회사 표시장치와 그 제조방법
US20080259268A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-23 Fujifilm Corporation Process of producing substrate for liquid crystal display device
US7990060B2 (en) * 2007-05-31 2011-08-02 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
US20090079328A1 (en) 2007-09-26 2009-03-26 Fedorovskaya Elena A Thin film encapsulation containing zinc oxide
FI120832B (fi) 2007-12-03 2010-03-31 Beneq Oy Menetelmä ohuen lasin lujuuden kasvattamiseksi
JP2010055918A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器
WO2011112587A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 First Solar, Inc. Deposition chamber cleaning system and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP2531885A4 (en) 2014-08-06
TW201213984A (en) 2012-04-01
WO2011095681A1 (en) 2011-08-11
US20120307193A1 (en) 2012-12-06
EA201290729A1 (ru) 2013-03-29
FI20105096A (fi) 2011-08-03
CN102770801A (zh) 2012-11-07
KR20120115566A (ko) 2012-10-18
FI20105096A0 (fi) 2010-02-02
US8780314B2 (en) 2014-07-15
CN102770801B (zh) 2015-11-25
EP2531885A1 (en) 2012-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2502834C2 (ru) Способ и устройство для реакторов осаждения
EA022723B1 (ru) Многослойное покрытие, способ изготовления многослойного покрытия
FI122616B (fi) Vahvistettu rakennemoduuli ja sen valmistusmenetelmä
US8993063B2 (en) Low-temperature synthesis of silica
US10961622B2 (en) Gas barrier film and method of manufacturing the same
KR20150135341A (ko) 적층체 및 가스 배리어 필름
EP3114248A1 (en) Atomic layer deposition of germanium or germanium oxide
CN104451600B (zh) 一种氧化铋薄膜材料的制备方法
Chen et al. Spatial atomic layer deposition of ZnO/TiO2 nanolaminates
TWI544098B (zh) 處理多層薄膜之方法
Li et al. Grain boundary engineering of polycrystalline metal–organic framework membranes for gas separation
Kwon et al. Postsynthetic modification strategies to improve polycrystalline metal-organic framework membranes
US9745661B2 (en) Method and apparatus for forming a substrate web track in an atomic layer deposition reactor
EP3237651B1 (en) Ald method and apparatus including a photon source
JP6790445B2 (ja) ガスバリア性フィルム
Hegemann et al. Vertically Nanostructured Plasma Polymer Films Controlling Surface and Subsurface Functionality
JPS6135847A (ja) 薄膜の製造方法
JPS6054911A (ja) 紫外線カツト膜

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 122616

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed