JP2014215615A - フレキシブルカラーフィルタ及びフレキシブルカラー表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブルカラーフィルタ及びフレキシブルカラー表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】この製造方法は、先ず、硬質支持基板と、硬質支持基板に設けられた基材無し粘着剤層と、を含む接合基板を提供する。次に、フレキシブル基板を基材無し粘着剤層に貼り合わせ、カラーフィルタ層をフレキシブル基板に形成して、カラーフィルタ部品を形成する。そして、フレキシブル基板及び接合基板を分離して、フレキシブルカラーフィルタを取得することができるようにするために、冷却工程を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、製造方法に関し、特に、カラーフィルタの製造方法、及びカラー表示装置の製造方法に関する。

科学技術の日進月歩の発展、及び現代社会の情報に対する渇望に伴って、データを取り入れまた記憶する各種の装置は、必要に応じて、絶えず現れている。同時に、ディスプレイ規格に対する要求も絶え間なく向上しており、その中で、特に、より軽薄で可撓性のあるディスプレイを求めようとすることは、次世代のディスプレイの研究開発指標となっている。

プラスチック基板が軽薄、可撓性及び破損しにくい特性を備えるため、前記ディスプレイの研究開発指標を満たすように、従来のガラス基板に代わって、プラスチック基板を用いることが多い。更に、プラスチック基板が軽く、薄く、可撓性及び破損しにくいメリットを備えるため、プラスチック基板を用いてフレキシブルディスプレイを製作することは、既に研究開発の主要動向となった。

ガラス基板に代わってプラスチック基板を用いる場合、従来、インラインシート式（ｉｎ‐ｌｉｎｅ Ｓｈｅｅｔ）又はロールツーロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）の方法によってディスプレイを製造する方法が適用される。

しかしながら、インラインシート式の方法によってフレキシブルカラーディスプレイを製造する場合、高温工程により大きな熱収縮が発生し、プラスチック基板が変形してしまう。なお、プラスチック基板と接合基板との分離による応力で、基板歪みや、粘着剤層の残りが発生され、ディスプレイの効能が低下してしまう。ロールツーロールの方式によってフレキシブルカラーディスプレイを製造する場合、従来の生産設備が使用できず、発生したディスプレイの解像度及び位置精度も悪く、且つローラーの張力がディスプレイの効能に影響を及ぼすこともある。

上記に鑑みて、従来のフレキシブルカラーフィルタ及びフレキシブルカラー表示装置の製造方法の欠陥を改善したフレキシブルカラーフィルタ及びフレキシブルカラー表示装置の製造方法を提供することが望まれている。

従って、本発明の一態様は、冷却工程によって基材無し粘着剤層の粘着材料をカラーフィルタ部品のフレキシブル基板に対して粘着性を失わせることで、フレキシブル基板と接合基板を分離し、更にフレキシブルカラーフィルタを取得することができるフレキシブルカラーフィルタの製造方法を提供するものである。

本発明の別の態様は、上記と同様な冷却工程によって粘着材料をカラー表示部品のフレキシブル基板に対して粘着性を失わせることで、フレキシブルカラー表示装置を取得することができるフレキシブルカラー表示装置の製造方法を提供するものである。

本発明の上記態様によれば、フレキシブルカラーフィルタの製造方法を提供する。一実施例において、この製造方法は、先ず、硬質支持基板と、硬質支持基板に設けられた基材無し粘着剤層と、を含む接合基板を提供する。その後、フレキシブル基板を基材無し粘着剤層に貼り合わせる。次に、カラーフィルタ層をフレキシブル基板に形成して、カラーフィルタ部品を形成する。その後、フレキシブル基板及び接合基板を分離して、フレキシブルカラーフィルタを取得することができるようにするために、カラーフィルタ部品を−２０℃〜２０℃で３〜４０分間冷却する冷却工程を行う。

本発明の一実施例によれば、前記基材無し粘着剤層は、粘着材料で形成されたものである。

本発明の別の実施例によれば、前記粘着材料の温度が２０℃より小さい場合、粘着材料のフレキシブル基板に対する粘着力は、０.２Ｎ／２５ｍｍより小さい。

本発明のまた１つの実施例によれば、前記粘着材料は、アクリラートの分岐鎖を有する結晶性ポリマーである。

本発明のさらに１つの実施例によれば、前記フレキシブル基板の材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアリールエーテルニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼板、金属錯体、ガラス繊維又はガラスである。

本発明の別の態様によれば、フレキシブルカラー表示装置の製造方法を提供する。一実施例において、この製造方法は、先ず、硬質支持基板と、硬質支持基板に設けられた基材無し粘着剤層と、を含む接合基板を提供する。その後、フレキシブル基板を基材無し粘着剤層に貼り合わせる。薄膜トランジスタアレイをフレキシブル基板に形成する。その後、カラー表示層を薄膜トランジスタアレイに形成して、カラーディスプレイ部品を形成する。その後、フレキシブル基板及び接合基板を分離するために、カラーディスプレイ部品を−２０℃〜２０℃で３〜４０分間冷却する冷却工程を行う。

本発明の一実施例によれば、カラー表示層を薄膜トランジスタアレイに形成する前記工程は、先ず、表示媒体層を薄膜トランジスタアレイに形成する。次に、表示媒体層にカラーフィルタ層を形成する。

本発明の別の実施例によれば、カラー表示層を薄膜トランジスタアレイに形成する前記工程は、先ず、カラーフィルタ層を薄膜トランジスタアレイに形成する。次に、カラーフィルタ層に表示媒体層を形成する。

本発明のまた１つの実施例によれば、前記基材無し粘着剤層は、粘着材料で形成されたものである。

本発明の更に１つの実施例によれば、前記粘着材料の温度が２０℃より小さい場合、粘着材料のフレキシブル基板に対する粘着力は、０.２Ｎ／２５ｍｍより小さい。

本発明のまた別の実施例によれば、前記粘着材料は、アクリラートの分岐鎖を有する結晶性ポリマーである。

本発明の更に１つの実施例によれば、前記フレキシブル基板の材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアリールエーテルニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼板、金属錯体、ガラス繊維又はガラスである。

本発明の更に別の実施例によれば、前記表示媒体層の材料は、電子インク、液晶分子又は有機発光ダイオードである。

本発明のフレキシブルカラーフィルタ及びフレキシブルカラー表示装置の製造方法を適用すれば、冷却工程によって粘着材料をフレキシブル基板に対して粘着性を失わせることで、フレキシブル基板及び接合基板を分離し、更に、フレキシブルカラーフィルタ又はフレキシブルカラー表示装置を取得することができる。更に、本発明によって製造された接合基板が再利用可能である。

なお、本発明は、フレキシブルカラーフィルタ又はフレキシブルカラー表示装置の基材として硬質支持基板を用いるため、前記フレキシブルカラーフィルタ又はフレキシブルカラー表示装置が従来の連続的な工程設備に適用でき、更に、製造コストを低下させることができる。

図１は本発明の一実施例に係るフレキシブルカラーフィルタの製造方法を示すフローチャートである。 図２ａは本発明の一実施例に係るカラーフィルタ部品を示す構造図である。 図２ｂは本発明の一実施例に係るフレキシブル基板を示す構造図である。 図３は本発明の一実施例に係るフレキシブルカラー表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 図４は本発明の一実施例に係るカラー表示部品を示す構造図である。

図１及び図２ａを参照されたい。図１は、本発明の一実施例に係るフレキシブルカラーフィルタの製造方法１００を示すフローチャートである。図２ａは、カラーフィルタ部品２００を示す構造図である。一実施例において、方法１００は、先ず、接合基板２１０を提供する工程１１０を行う。接合基板２１０は、硬質支持基板２１１と、基材無し粘着剤層２１３と、を含む。硬質支持基板２１１としては、無アルカリガラス基板、石英基板、化学強化ガラス基板又は剛性ガラス基板であってもよい。前記基材無し粘着剤層２１３は、硬質支持基板２１１に設けられており、粘着材料で形成されたものである。この粘着材料は、アクリラートの分岐鎖を有する結晶性ポリマーである。次に、フレキシブル基板２２１を基材無し粘着剤層２１３に貼り合わせる工程１２０を行う。

図２ａ及び図２ｂを参照されたい。図２ｂは、本発明の一実施例に係るフレキシブル基板を示す構造図である。一実施例において、フレキシブル基板２２１は、多層構造であってよく、水・ガス遮断層２２１ａ、基板本体２２１ｂ及び底層（ｐｒｉｍｅｒ）２２１ｃを含む。基板本体２２１ｂの材料としては、ポリイミド、ポリアリールエーテルニトリル、ポリスチレン、ステンレス鋼板、金属錯体又はガラスであってもよい。一実施例において、フレキシブルカラーフィルタの適用を増加させるために、基板本体２２１ｂと底層２２１ｃとの間に有機表面硬化（ｈａｒｄ ｃｏａｔ）層又は別の水・ガス遮断層を添加してもよい。別の実施例において、フレキシブルカラーフィルタの効能を向上させるために、水・ガス遮断層２２１ａの外側に対して反射防止（ａｎｔｉ‐ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；ＡＲ）又はアンチグレア（ａｎｔｉ‐ｇｌａｒｅ；ＡＧ）処理を行ってもよい。

図１及び図２ａを参照し続ける。工程１２０の後で、工程１３０を行う。工程１３０は、フレキシブル基板２２１にカラーフィルタ層２２３を形成して、カラーフィルタ部品２００を形成する。カラーフィルタ層２２３は、リソグラフィー工程（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ）によってフレキシブル基板２２１に形成される。カラーフィルタ層２２３は、低温でカラーフォトレジストを硬化させることで形成されたものであり、低温でカラーフォトレジストを硬化させる場合の硬化温度が１００℃より小さいので、フレキシブルプラスチック基板が高温工程において熱によって変形しないようにすることができる。更に、低温でカラーフォトレジストを硬化させれば、工程の温度を降下させることができるので、フレキシブル基板２２１として、ガラス温度が低い材料（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート又は他の適当な材料）によって製作することができ、製造コストを更に低減させる。

一実施例において、工程１３０を行う前に、フレキシブルカラーフィルタの製造方法１００は、フレキシブルカラーフィルタのコントラスト及び効能を向上させるために、選択的にブラックマトリクス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）２３０を形成するステップを実行することができる。別の実施例において、カラーフィルタ層２２３を保護するために、方法１００としては、カラーフィルタ層２２３の平整度を増加させるために、選択的にカラーフィルタ部品２００のカラーフィルタ層２２３に対して平坦化（ｏｖｅｒ ｃｏａｔ）工程を行ってもよい。

次に、工程１４０を行う。工程１４０は、基材無し粘着剤層２１３の粘着材料がフレキシブル基板２２１に対して粘着性を失うようにするために、上記のカラーフィルタ部品２００に対して冷却工程を行うことで、フレキシブル基板２２１及び接合基板２１０を分離し、更に、フレキシブルカラーフィルタ２２０を取得することができる。冷却工程では、カラーフィルタ部品２００を−２０℃〜２０℃で３〜４０分間冷却する。一実施例において、前記冷却工程では、カラーフィルタ部品２００の温度降下の目的に達するために、乾燥冷凍室でカラーフィルタ部品の温度を下げて、又は乾燥環境において、カラーフィルタ部品２００を冷凍板に置いてもよい。

冷却工程において、カラーフィルタ部品２００の温度が２０℃より小さい場合、粘着材料のフレキシブル基板２２１（例えば、プラスチック基板）に対する粘着力が０.２Ｎ／２５ｍｍより小さく、同一の条件で、粘着材料の接合基板２１０における硬質支持基板２１１（例えばガラス）に対する粘着力が５Ｎ／２５ｍｍより大きい。従って、前記冷却工程によってフレキシブル基板２２１と接合基板２１０を分離することができる。一実施例において、カラーフィルタ部品の温度が１０℃より小さい場合、フレキシブル基板２２１と接合基板２１０が容易に分離することができる。分離後の接合基板２１０を加熱板又はオーブンによって加熱処理を行うことで、基材無し粘着剤層２１３の粘着材料の粘着性を回復し、更に再利用可能である。

図３及び図４を参照されたい。図３は、本発明の一実施例に係るフレキシブルカラー表示装置の製造方法を示すフローチャートである。図４は、その構造図である。一実施例において、方法３００の工程は、方法１００の工程とほぼ同じであるが、工程３２０を行った後で先ず工程３３０を行って、フレキシブル基板４２１に薄膜トランジスタアレイ４２３を形成する点で、異なっている。次に、工程３４０を行う。工程３４０は、薄膜トランジスタアレイ４２３にカラー表示層４２５を形成して、カラーディスプレイ部品４００を形成する。

前記工程３４０は、薄膜トランジスタアレイ４２３に表示媒体層４２５ａを形成するステップと、表示媒体層４２５ａにカラーフィルタ層４２５ｂを形成するステップと、を含む。表示媒体層４２５ａの材料は、電子インク、液晶分子又は有機発光ダイオードであってもよい。

一実施例において、先ず前記カラーフィルタ層を薄膜トランジスタアレイに形成し、次にカラーフィルタ層に表示媒体層を形成することで、カラーディスプレイ部品を形成してもよい。

同様に、カラーディスプレイ部品４００に対して冷却工程を行う場合、基材無し粘着剤層４１３の粘着材料のフレキシブル基板４２１に対する粘着力が減少することで、フレキシブル基板４２１と接合基板４１０を分離し、更に、フレキシブルカラー表示装置４２０を取得することができる。

表示媒体層４２５ａにカラーフィルタ層４２５ｂを形成する前記ステップを実行する前に、方法３００としては、フレキシブルカラー表示装置４２０のコントラスト及び効能を向上させるために、先ず選択的に表示媒体層４２５ａにブラックマトリクス４３０を形成し、次に表示媒体層４２５ａにカラーフィルタ層４２５ｂを形成してもよい。

本発明の上記実施例から分かるように、本発明のフレキシブルカラーフィルタ及びフレキシブルカラー表示装置の製造方法のメリットは、冷却工程によってカラーフィルタ部品又はカラー表示部品の温度を降下させることで、接合基板の基材無し粘着剤層のフレキシブル基板に対する粘着力を降下させるが、基材無し粘着剤層の硬質支持基板に対する粘着力に影響を与えることなく、更に、フレキシブル基板と接合基板を分離するため、フレキシブルカラーフィルタ及びフレキシブルカラー表示装置を取得することができる。

更に、上記の接合基板の温度が２０℃より大きい場合、接合基板の基材無し粘着剤層が粘着力を回復することができるため、再利用可能で、製造コストを更に低減させる。

本発明を実施形態で前述の通り開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１００、３００ 方法
１１０〜１５０、３１０〜３６０ ステップ
２００ カラーフィルタ部品
２１０、４１０ 接合基板
２１１、４１１ 硬質支持基板
２１３、４１３ 基材無し粘着剤層
２２０ フレキシブルカラーフィルタ
２２１、４２１ フレキシブル基板
２２１ａ 水・ガス遮断層
２２１ｂ 基板本体
２２１ｃ 底層
２２３、４２５ｂ カラーフィルタ層
２３０、４３０ ブラックマトリクス
４００ カラーディスプレイ部品
４２０ フレキシブルカラー表示装置
４２３ 薄膜トランジスタアレイ
４２５ カラー表示層
４２５ａ 表示媒体層

Claims (11)

1. 硬質支持基板と、前記硬質支持基板に設けられた基材無し粘着剤層と、を含む接合基板を提供することと、
   フレキシブル基板を前記基材無し粘着剤層に貼り合わせることと、
   カラーフィルタ層を前記フレキシブル基板に形成して、カラーフィルタ部品を形成することと、
   前記フレキシブル基板及び前記接合基板を分離して、フレキシブルカラーフィルタを取得するために、前記カラーフィルタ部品を−２０℃〜２０℃で３〜４０分間冷却する冷却工程を行うことと、
   を含む、フレキシブルカラーフィルタの製造方法。
2. 前記基材無し粘着剤層が、粘着材料で形成されたものであり、その温度が２０℃より小さい場合、前記粘着材料の前記フレキシブル基板に対する粘着力が０.２Ｎ／２５ｍｍより小さい、請求項１に記載のフレキシブルカラーフィルタの製造方法。
3. 前記粘着材料が、アクリラートの分岐鎖を有する結晶性ポリマーである、請求項２に記載のフレキシブルカラーフィルタの製造方法。
4. 前記フレキシブル基板の材料が、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアリールエーテルニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼板、金属錯体、ガラス繊維又はガラスである、請求項１に記載のフレキシブルカラーフィルタの製造方法。
5. 硬質支持基板と、前記硬質支持基板に設けられた基材無し粘着剤層と、を含む接合基板を提供することと、
   フレキシブル基板を前記基材無し粘着剤層に貼り合わせることと、
   薄膜トランジスタアレイを前記フレキシブル基板に形成することと、
   カラー表示層を前記薄膜トランジスタアレイに形成して、カラーディスプレイ部品を形成することと、
   前記フレキシブル基板及び前記接合基板を分離して、フレキシブルカラー表示装置を取得するために、前記カラーディスプレイ部品を−２０℃〜２０℃で３〜４０分間冷却する冷却工程を行うことと、
   を含む、フレキシブルカラー表示装置の製造方法。
6. 前記カラー表示層を前記薄膜トランジスタアレイに形成する工程が、
   表示媒体層を前記薄膜トランジスタアレイに形成することと、
   前記表示媒体層にカラーフィルタ層を形成することと、
   を含む、請求項５に記載のフレキシブルカラー表示装置の製造方法。
7. 前記カラー表示層を前記薄膜トランジスタアレイに形成する工程が、
   カラーフィルタ層を前記薄膜トランジスタアレイに形成することと、
   前記カラーフィルタ層に表示媒体層を形成することと、
   を含む、請求項５に記載のフレキシブルカラー表示装置の製造方法。
8. 前記基材無し粘着剤層が、粘着材料で形成されたものであり、前記粘着材料の温度が２０℃より小さい場合、前記粘着材料の前記フレキシブル基板に対する粘着力が、０.２Ｎ／２５ｍｍより小さい、請求項５に記載のフレキシブルカラー表示装置の製造方法。
9. 前記粘着材料が、アクリラートの分岐鎖を有する結晶性ポリマーである、請求項８に記載のフレキシブルカラー表示装置の製造方法。
10. 前記フレキシブル基板の材料が、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアリールエーテルニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼板、金属錯体、ガラス繊維又はガラスである、請求項５に記載のフレキシブルカラー表示装置の製造方法。
11. 前記表示媒体層の材料が、電子インク、液晶分子又は有機発光ダイオードである、請求項６又は７に記載のフレキシブルカラー表示装置の製造方法。