TW201526718A - 可撓性元件基板以及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
一種可撓性元件基板包括一可撓性基板、元件層以及一阻水區塊。可撓性基板具有彼此相對之一上表面以及一下表面。元件層設置於可撓性基板之上表面上。阻水區塊設置於可撓性基板之下表面上。
Description
本發明係關於一種可撓性元件基板以及其製作方法，尤指一種阻水層設置於可撓性基板外表面的可撓性元件基板以及其製作方法。
可撓性元件基板由於具有類似紙張之輕薄短小、可撓曲與便於攜帶等特性，因此可應用於各種可攜式電子裝置，例如：可撓性顯示器、電子紙(Electronic Paper)或電子書。
於傳統製作可撓性元件基板的方法中，離型層係先塗佈於硬質基板上，然後於離型層上形成可撓性基板，使得於薄膜電晶體形成於可撓性基板上之後，可撓性基板可與離型層剝離，進而製成可撓性元件基板。然而，傳統可撓性基板係由塑膠所構成，因此相較玻璃，具有較差的阻水氣能力。為了防止水氣從可撓性基板進入薄膜電晶體，一般會於形成薄膜電晶體之前，於可撓性基板上覆蓋防水層。藉此，後續所形成的薄膜電晶體與可撓性基板之間可有防水層。
不過，由於離型層係由具有黏性的材料所構成，且可撓性基板係整面與離型層黏合在一起，因此可撓性基板並不易從離型層上剝離，且在將可撓性基板從離型層上剝離時，形成於可撓性基板上的薄膜電晶體亦容易在剝離過程中受到應力的破壞。或者，離型層可能未完全從可撓性基板上剝離，而殘留於可撓性基板的外側。如此一來會造成可撓性元件基板的不良。
本發明的目的在於提供一種可撓性元件基板以及其製作方法，以避免元件層在剝離過程中受到應力的破壞。
為達上述之目的，本發明提供一種可撓性元件基板，包括一可撓性基板、元件層以及一阻水區塊。可撓性基板具有彼此相對之一上表面以及一下表面。元件層設置於可撓性基板之上表面上。阻水區塊設置於可撓性基板之下表面上。
為達上述之目的，本發明提供一種製作可撓性元件基板之方法。首先，提供一載體，且載體包括一硬質基板以及一離型層，其中離型層覆蓋於硬質基板上。然後，於離型層上形成一圖案化阻水層，其中圖案化阻水層包括複數個阻水區塊，且任兩相鄰之阻水區塊之間具有一間隙。接著，於圖案化阻水層與離型層上覆蓋一可撓性基板。隨後，於可撓性基板上形成一元件層。接著，進行一切割製程，將阻水區塊切割開，且將各阻水區塊從離型層上剝離，以形成複數個可撓性元件基板。
本發明製作可撓性元件基板的方法係於形成可撓性基板之步驟與形成離型層之步驟之間形成圖案化阻水層，使得在形成各可撓性元件基板時，阻水區塊可因具有疏水特性而輕易地從離型層上剝離，進而避免元件層在從離型層上剝離的過程中受到損壞。再者，可撓性基板可保護圖案化阻水層與離型層免於後續於可撓性基板上進行的製程所使用的化學溶液侵蝕，且在高溫的製程中，離型層可避免失去黏性。
10‧‧‧載體
12‧‧‧硬質基板
14‧‧‧離型層
16‧‧‧圖案化阻水層
16a‧‧‧阻水區塊
16b‧‧‧間隙
18‧‧‧可撓性基板
18a‧‧‧上表面
18b‧‧‧下表面
20‧‧‧元件層
20a‧‧‧薄膜電晶體層
20b‧‧‧彩色濾光片層
22‧‧‧第一金屬圖案層
22a‧‧‧閘極
24‧‧‧閘極絕緣層
26‧‧‧半導體圖案層
26a‧‧‧半導體島
28‧‧‧第二金屬圖案層
28a‧‧‧源極
28b‧‧‧汲極
30、40‧‧‧可撓性元件基板
32‧‧‧黑色矩陣層
32a‧‧‧開口
34‧‧‧彩色濾光片
36‧‧‧間隙物
L‧‧‧切割線
第1圖至第9圖為本發明第一實施例製作可撓性元件基板之方法示意圖。
第10圖至第13圖為本發明第二實施例製作可撓性元件基板之方法示意圖。
請參考第1圖至第9圖，第1圖至第9圖為本發明第一實施例製
作可撓性元件基板之方法示意圖，其中第3圖為形成圖案化阻水層的上視示意圖，且第9圖為本發明第一實施例的可撓性元件基板的剖面示意圖。首先，如第1圖所示，提供一載體10，其中載體10包括一硬質基板12以及一離型層14，且離型層14係塗佈並覆蓋於硬質基板12上。於本實施例中，硬質基板12可包括玻璃、石英或其他堅硬的基材，以於製作可撓性元件基板的過程中支撐所製作的可撓性基板與元件層。離型層14可用於在製作可撓性元件基板的過程中將所欲製作的可撓性元件基板與硬質基板12接合，以穩固地製作可撓性元件基板。離型層14的材料可包括環氧樹脂、聚矽氧樹脂、丙烯酸酯(acrylic ester)或其他具有黏性的膠材，且可透過高溫、低溫、紫外線照射或雷射切割等方法進行剝離，但不限於此。
如第2圖與第3圖所示，接下來於離型層14上形成一圖案化阻水層16，其中圖案化阻水層16包括複數個阻水區塊16a，且任兩相鄰之阻水區塊16a之間距有一間隙16b，使得阻水區塊16a並不相接觸，且圖案化阻水層16暴露出部分離型層14。於本實施例中，形成圖案化阻水層16的步驟可包括進行網印製程，以透過圖案化的網板直接將油墨塗佈於離型層14上，以形成圖案化阻水層16，但本發明並不限於此。於其他實施例中，形成圖案化阻水層的步驟可包括先進行物理氣相沉積製程或化學氣相沉積製程，於離型層上覆蓋一阻水材料，然後透過微影與蝕刻製程圖案化阻水材料，以形成圖案化阻水層。此外，本實施例的圖案化阻水層16係具有疏水特性，而容易從離型層14上剝離，且可包括有機材料、無機材料或上述之混合材料，其中有機材料可包括聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer)或環烯烴共聚物(Cyclic Olefin Copolymer，COC)，且無機材料可包括氧化矽(SiOx)、氮化矽(SiNx)或氧化鋁(AlxOy)。
如第4圖所示，於形成圖案化阻水層16之後，於圖案化阻水層16與暴露出之離型層14上覆蓋一可撓性基板18。值得一提的是，由於可撓
性基板18仍與部分的離型層14相黏合，因此於後續製程中，可撓性基板18仍可穩固地黏著於載體10上，而不會因圖案化阻水層16具有疏水特性的緣故從載體10上剝離。於本實施例中，可撓性基板18可包括聚醯亞胺、塑膠或其他可撓性基材。值得注意的是，由於可撓性基板18全面覆蓋圖案化阻水層16與離型層14，因此可撓性基板18可保護圖案化阻水層16與離型層14，免於後續於可撓性基板18上進行的製程所使用的化學溶液侵蝕，且可避免離型層14因遇到高溫而失去黏性。
隨後，於可撓性基板18上形成一元件層20。於本實施例中，元件層20包括薄膜電晶體層20a。具體來說，形成元件層20的步驟說明如下，且下述的薄膜電晶體層係以單一薄膜電晶體為例來做說明，但本發明的薄膜電晶體層並不限為單一個薄膜電晶體，而可包括複數個薄膜電晶體或其他電路元件。如第5圖所示，首先於可撓性基板18上形成一第一金屬圖案層22，且第一金屬圖案層22包括複數個閘極22a。如第6圖所示，接著於第一金屬圖案層22上覆蓋一閘極絕緣層24。如第7圖所示，然後於閘極絕緣層24上形成一半導體圖案層26，且於半導體圖案層26上形成一第二金屬圖案層28，其中半導體圖案層26包括複數個半導體島26a，且第二金屬圖案層28包括複數個源極28a以及複數個汲極28b，而各源極28a與各汲極28b對應各閘極22a之兩側設置。至此已完成本實施例的薄膜電晶體層20a，但本發明不限於此。於其他實施例中，元件層亦可依據實際需求，而可另包括有機發光二極體、保護層或其他元件，但不以此為限。
如第8圖所示，於形成元件層20之後，沿著切割線L進行一切割製程，將阻水區塊16a切割開，其中切割線L係對應各阻水區塊16a的邊緣，使得各阻水區塊16a可被切割成單一個。然後，進行一分離製程，將各阻水區塊16a與離型層14分離，以形成複數個本實施例的可撓性元件基板30，如第9圖所示。於本實施例中，各阻水區塊16a的面積係與各可撓性元件基板30的面積相同，且各阻水區塊16a對應各可撓性元件基板30的位置
設置，因此將各阻水區塊16a切割開，即是將各可撓性元件基板30切割開。並且，在將各阻水區塊16a切割開時，可撓性基板18與離型層14相黏合的部分會被切割並移除，因此留下來的離型層14僅與阻水區塊16a相接觸，而不會可撓性基板18接合。藉此，透過阻水區塊16a之疏水特性，離型層14與硬質基板12兩者可輕易的與阻水區塊16a分離，使得位於可撓性基板18上的元件層20不會在分離製程中受到損壞。
以下將進一步說明本實施例的可撓性元件基板的結構，且請繼續參考第9圖。於本實施例中，可撓性基板18具有一上表面18a以及一下表面18b，且上表面18a與下表面18b彼此相對。元件層20包括薄膜電晶體層，且設置於可撓性基板18之上表面18a上。本實施例的薄膜電晶體層可包括至少一閘極22a、一閘極絕緣層24、至少一半導體島26a、至少一源極28a以及至少一汲極28b。其中，閘極22a設置於可撓性基板18的上表面18a上；閘極絕緣層24設置於閘極22a上；半導體島26a設置於閘極絕緣層24上；源極28a與汲極28b設置於半導體島26a上，且對應閘極22a的兩側設置。並且，阻水區塊16a設置於可撓性基板18之下表面18b上。值得一提的是，本實施例的阻水區塊16a與元件層20分別設置於可撓性基板18彼此相對的下表面18b與上表面18a，使得阻水區塊16a不僅可提供元件層20免於水氣的影響，還可讓可撓性元件基板30輕易的與載體10分離，以保護元件層20免於受到分離應力的破壞。
本發明之可撓性元件基板與其製作方法並不以上述實施例為限。下文將繼續揭示本發明之其它實施例或變化形，然為了簡化說明並突顯各實施例或變化形之間的差異，下文中使用相同標號標注相同元件，並不再對重覆部分作贅述。
請參考第10圖至第13圖，第10圖至第13圖為本發明第二實施例製作可撓性元件基板之方法示意圖。本實施例的可撓性元件基板的製作方法與上述第一實施例的可撓性元件基板的製作方法不同的地方在於，本實施
例的所形成的元件層20包括彩色濾光片層20b。並且，本實施例於形成元件層之步驟之前製作可撓性元件基板之方法係與上述第一實施例相同，如第1圖至第4圖所示，因此在此不多做贅述。於本實施例中，於形成可撓性基板18之後，可撓性基板18上係形成一彩色濾光片層20b。具體來說，形成彩色濾光片層20b的步驟說明如下，且下述的彩色濾光片層20b係以單一畫素區為例來做說明，但本發明並不限於此。如第10圖所示，首先於可撓性基板18上形成一黑色矩陣層32，例如：黑色光阻，且黑色矩陣層32具有複數個開口32a，暴露出部分可撓性基板18。如第11圖所示，接著於開口32a之可撓性基板18上分別形成複數個彩色濾光片34，其中各彩色濾光片34覆蓋各開口32a所暴露出的可撓性基板18。本實施例的彩色濾光片34可具有不同顏色，但不限於此。如第12圖所示，然後於黑色矩陣層32上形成複數個間隙物36。至此已完成本實施例之彩色濾光片層20b，但本發明不限於此。於其他實施例中，元件層亦可依據實際需求，而可另包括透明導電層或其他元件，但不以此為限。於形成彩色濾光片層20b之後，本實施例的製作方法係與第一實施例相同。也就是進行一切割製程，沿著切割線L將各阻水區塊16a切割開，然後進行分離製程，將各阻水區塊16a與離型層14分離，以形成複數個本實施例的可撓性元件基板40，如第13圖所示。
綜上所述，本發明製作可撓性元件基板的方法係於形成可撓性基板之步驟與形成離型層之步驟之間形成圖案化阻水層，使得在形成各可撓性元件基板時，阻水區塊可因具有疏水特性而輕易地與離型層上分離，進而避免元件層在與離型層分離的過程中受到損壞。再者，可撓性基板可保護圖案化阻水層與離型層免於後續於可撓性基板上進行的製程所使用的化學溶液侵蝕，且在高溫的製程中，離型層可避免失去黏性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
16a‧‧‧阻水區塊
18‧‧‧可撓性基板
18a‧‧‧上表面
18b‧‧‧下表面
20‧‧‧元件層
20a‧‧‧薄膜電晶體層
22a‧‧‧閘極
24‧‧‧閘極絕緣層
26a‧‧‧半導體島
28a‧‧‧源極
28b‧‧‧汲極
30‧‧‧可撓性元件基板
Claims (13)
- 一種可撓性元件基板，包括：一可撓性基板，具有彼此相對之一上表面以及一下表面；一元件層，設置於該可撓性基板之該上表面上；以及一阻水區塊，設置於該可撓性基板之該下表面上。
- 如請求項1所述之可撓性元件基板，其中該元件層包括一薄膜電晶體層。
- 如請求項2所述之可撓性元件基板，其中該薄膜電晶體層包括：至少一閘極，設置於該可撓性基板之該上表面上；一閘極絕緣層，設置於該閘極上；至少一半導體島，設置於該閘極絕緣層上；以及至少一源極以及至少一汲極，設置於該半導體島上，並對應該閘極的兩側設置。
- 如請求項1所述之可撓性元件基板，其中該元件層包括一彩色濾光片層。
- 如請求項4所述之可撓性元件基板，其中該彩色濾光片層包括：一黑色矩陣層，具有複數個開口；複數個彩色濾光片，分別設置於各該開口之該可撓性基板上；以及複數個間隙物，設置於該黑色矩陣層上。
- 如請求項1所述之可撓性元件基板，其中該阻水區塊包括有機材料、無機材料或上述之混合材料。
- 一種製作可撓性元件基板之方法，包括下列步驟： 提供一載體，且該載體包括一硬質基板以及一離型層，其中該離型層覆蓋於該硬質基板上；於該離型層上形成一圖案化阻水層，其中該圖案化阻水層包括複數個阻水區塊，且任兩相鄰之該等阻水區塊之間具有一間隙；於該圖案化阻水層與該離型層上覆蓋一可撓性基板；於該可撓性基板上形成一元件層；以及進行一切割製程，將該等阻水區塊切割開，且將各該阻水區塊與該離型層分離，以形成複數個可撓性元件基板。
- 如請求項7所述之製作可撓性元件基板之方法，其中形成該圖案化阻水層之步驟包括進行一網印製程。
- 如請求項7所述之製作可撓性元件基板之方法，其中形成該圖案化阻水層之步驟包括進行一物理氣相沉積製程或一化學氣相沉積製程。
- 如請求項7所述之製作可撓性元件基板之方法，其中形成該元件層之步驟包括：於該可撓性基板上形成一第一金屬圖案層；於該第一金屬圖案層上覆蓋一閘極絕緣層；以及於該閘極絕緣層上形成一半導體圖案層，且於該半導體圖案層上形成一第二金屬圖案層。
- 如請求項7所述之製作可撓性元件基板之方法，其中形成該元件層之步驟包括：於該可撓性基板上形成一黑色矩陣層，具有複數個開口；於該等開口之該可撓性基板上分別形成複數個彩色濾光片；以及 於該黑色矩陣層上形成複數個間隙物。
- 如請求項7所述之製作可撓性元件基板之方法，其中各該阻水區塊的面積係與各該可撓性元件基板的面積相同。
- 如請求項7所述之製作可撓性元件基板之方法，其中該圖案化阻水層包括有機材料、無機材料或上述之混合材料。
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