TWI328298B - Method of manufacturing device having flexible substrate and device having flexible substrate manufactured using the same - Google Patents

Description

1328298 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種製造具有可彎曲性基板（a flexible substrate)之裝置的方法，以及使用此方法製備而成之具有 可彎曲性基板的裝置》 【先前技術】

通常，一有機發光裝置（organic light emitting device, OLED)包含二電極（一陽極及一陰極）及至少一置於二電極 間之有機層。在具有此結構的有機發光裝置中，當一電壓 施用至二電極間時，由陰極產生的電洞及由陽極產生的電 子注入有機層。電子及電洞在有機層結合，因而形成激子。 當激子再度回到基態時，可發出相當此能量差的光子。依 此一原理，有機發光裝置發出可見光。利用此一原理，可 製造資訊顯示器裝置或發光裝置。

此有機發光裝置可廣泛運用在尺寸大小為 5英吋或 更小的小顯示器.，例如，行動電話的外側螢幕。已嘗試將 有機發光裝置運用至大顯示器。然而，液晶顯示器（LCD) 己廣泛使用於此一領域。以價格及性能而言，有機發光裝 置未優於LCD。因此’有機發光裝置難以進入整個市場。 研究人員已在有機發光裝置與LCD的差異進行大量的研 究，其中之一為可彎曲性有機發光裝置。有機發光裝置為 一自我發光型式且具有通常為〇·2μιη或更小的厚度。因 此，可經由適當的選擇材料及基板厚度來製造一薄可彎曲 性顯示器裝置。 5 1328298 依相關技藝，可彎曲性有機發光裝置可 方法製造。 第一種’一有機發光裝置為直接製造在可 上’如塑膠。此技術的缺點為難以使用大面積 為基板可能在製程中弯曲。 第二種，為了補償第一種方法，使用傳統 有機發光裝置的玻璃為母基板。將可彎曲的基 膠’結合至母基板，並製造一有機發光裝置於： 將塑膠基板與破璃基板加以分離。在此例中， 板的剛性特質，可使用大型基板。 然而’因為前述方法經由射出或層覆製卷 process)製造塑膠基板，塑膠基板的表面粗糙 塑膠基板結合至母基板時形成的灰塵之缺點， 用真空蒸鍵製備的有機發光裝置的使用壽命有 影響。 第三方法為一捲式製程，其相同於第_方 可弯曲的基板，如塑膠或其相似物。然而，此 第一方法在於此製程以捲繞—長基板進行。此 為可容許大量生產。然而，此方法不能達到足 有機發光裝置的技術水準。 因為前述原因’即使已積極進行可彎曲性 置的研究’但尚未提出商業化的顯著結果。 【發明内容】 當本發明之發明人在研究製備具有可解 用三種主要 彎曲的基板 的基板，因 上用於製造 板，如薄塑 ;上。然後， 由於玻璃基 (laminating 。此外，如 將對後序使 無可挽回的 法處在使用 方法不同於 方法的優點 以用於製造 有機發光裝 決前述問題 6 1328298

的新結構的可彎曲性有機發光裝置的方法時，己發現 寸之具有可彎曲性基板的裝置可藉由使用玻璃為母基 製備，一做為基板的聚合物層使用化學氣相沉積或真 鍍方法在母基板上形成，在其上形成一裝置，及最後 有裝置的基板由母基板分離。據此，本發明之發明人 本發明。 因此，本發明的目的為提供一種製造具有可彎曲 板之裝置。 本發明之另一目的為提供一具有可彎曲性基板 置，其依前方法製備》 依本發明之實施例，製造具有可彎曲性基板之裝 方法包含步驟（1)使用化學氣相沉積方法或真空蒸鍍 在母基板上形成第一聚合物層，（2)在第一聚合物層形 一裝置，其由一光學裝置、一電子裝置、及光學裝置 子裝置的組合組成的組群中選出，（3)使用化學氣相沉 法或真空蒸鍍方法在該裝置上形成第二聚合物層，， 沿該裝置的外側邊緣切割第一聚合物層及第二聚合物 由母基板分離具有第一聚合物層、該裝置、及第二聚 層依序層覆之結構的裝置。 將於下文令提供本發明的詳細描述。 依本發明之之實施例，在製造具有可彎曲性基板 置的方法之步驟（1)中，母基板先以丙酮及甲醇清潔 後，母基板置於一真空室，而第一聚合物層藉由化學 沉積方法或真空蒸鍍方法形成。 母基板包括由玻璃基板、一金屬板或陶瓷組成的 大尺 板而 空蒸 ，具 完成 性基 的裝 置的 方法 成上 及電 積方 文⑷ 層並 合物 之裝 。然 氣相 組群 7 8 8

中選出之任一者。尤其以使用玻璃基板為佳β 所有可以經由真空蒸鍍方法製備的材料可用 第 一 ―聚合物層的聚合物。然而，此材料必須在裝置

輕易由母基板分離。較佳地，此聚合物包括二曱 C 、D、或其等相似者。尤其二甲苯C具有在沉積速 優' 疗。第1圖圖示二甲苯n、c、d之分子式。已知 可見光區域為透明的，且在阻礙濕度及氧氣上比 σ物材料更為優良。 第一聚合物層沉積在玻璃基板的整個表面，除

做 A 今母基板之玻璃基板的三個梢之接點外。因為當 合物層未全部覆蓋玻璃基板的整個表面而僅沉積在 &置的表面時，第一聚合物層為非常弱的結合至 ’第一聚合物層在製備裝置的製程中可能會由玻 &離。因此’第一聚合物層需要沉積在玻璃基板的 面°第一聚合物層在製備裝置後，輕易由玻璃基板 因為第一聚合物層微弱的結合至玻璃基板。同時， 璃基板上進行一預定表面處理以增進第一聚合物層 基板的黏合力時，第一聚合物層不需要沉積在玻璃 整個表面上。然而，在此狀況中，可能產生當裝置 玻璃基板及第一聚合物層可能分離的問題。因此， 合物層較佳沉積在玻璃基板的整個表面。此處，第 物層厚度為5至1〇〇〇 μιη，且較佳地，為10至100 如前述’因為可彎曲且用於製備有機發光裝置 係使用真空蒸鍍方法形成於母基板上，可防止灰塵白 灰塵會因為製程如射出、擠壓及其等相似方法而在

S 於做為 製備後 笨Ν、 度上的 二甲苯 其他聚 了支撐 第一聚 要製備 玻璃基 璃基板 整個表 分離， 當在玻 及玻璃 基板的 製備後 第一聚 一聚合 μιη。 之基板 Ϊ形成， 塑膠基 1328298 板上產生。表面的粗糙度亦足以製造有機發光裝置。 在步驟（2)，由光學裝置、一電子裝置、及其等之組 合組成組群中選出的裝置形成於第一聚合物層上。 此裝置可為一有機發光裝置，其具有一正電極、一具 有多層結構的有機材料、及一負電極，其係形成於第一聚 合物層上。 除了有機發光裝置，此裝置可為下列組成的組群中選 出的一種：有機/無機薄膜電晶體、矽薄膜電晶體、及液晶。

在步驟（3)，將在步驟（2)中製造且具有依序層覆在母 基板上之第一聚合物層及裝置之結構的裝置置於真空室 中。一第二聚合物層以化學氣相沉積方法或真空蒸鍍方法 形成。此步驟為密封製程以保護裝置免於於外部空氣。此 時，第二聚合物層厚度為5至ΙΟΟΟμηι，且較佳地，為10 至 1 00 μιη。

做為第二聚合物層的聚合物較佳可相同於做為第一 聚合物層的聚合物，因為沒有聚合物的熱膨脹係數差異的 應力。然而，可使用不同於第一聚合物層之聚合物的聚合 物。再者，當第一聚合物層及第二聚合物層為以相同材料 形成時，其可防止如果第一聚合物層及第二聚合物層間的 厚度差異為20 %或更小時自體產生的應力。 在步驟（4)，以刀或其相似物沿該裝置的外側邊緣切 割第一聚合物層及第二聚合物層並由母基板分離具有第一 聚合物層、該裝置、及第二聚合物層依序層覆之結構的裝 置。為了順利由母基板分離第一聚合物層，母基板及第一 聚合物層較佳為彼此微弱的物理性接合，例如一非化學性 9 1328298 彼此偶合的接合物，或在母基板及第一聚合物層間彼此不 強的接合，其可由氣相沉積方法提供。尤其是當第一聚合 物層由二曱苯形成，因為二曱笨及玻璃形成的母基板間的 黏合非常弱，母基板及第一聚合物層可容易彼此分離。

依本發明製造裝置的方法之實施例，第一聚合物層使 用真空蒸鍍方法形成於母基板上以藉此形成可彎曲的基 板，光學裝置或電子裝置製造於其上，第二聚合物層使用 真空蒸鍍方法沉積於製造的裝置上，由其分離母基板，以 致於可製造多種可彎曲的裝置。 第 3圖圖示依本發明實施例製造具有可彎曲性基板 之有機發光裝置。 同時，在步驟（4)，於第一聚合物層及第二聚合物層 沿裝置外緣切割後，在裝置由母基板分離前，可進一步包 含施用一黏合劑至切割區域内側的第二聚合物層並附加一 可彎曲性聚合物膜或一金屬膜的步驟。

再者，在裝置由母基板分離後，可進一步包含施用一 黏合劑至裝置的相對側，即第一聚合物層覆處，並附加一 聚合物膜或一金屬膜的步驟。 可使用任何的膜可做為聚合物膜，只要膜可穿透光。 較佳使用一 PET膜。在金屬膜的例子中，金屬膜僅需要附 加至發光的相對側。 於下文中將揭露本發明之較佳實施例以瞭解本發明。 然而，提供的下列實施例僅用於對本發明的較佳瞭解，而 用以限制本發明。 依本發明之製造具有可彎曲性基板之裝置，使用玻璃 10 1328298 做為母基板，使用一聚合物層做為基板，其係以化學氣相 沉積方法或真空蒸鍍方法形成於母基板上，形成一裝置， 及最後’形成裝置的基板由母基板分離，以可製備具有可 f曲性基板的大尺寸裝置。再者，因為形成有機發光裝置 的基板及黏合劑為以相同材料形成，在此裝置製備後由於 裝置本身產生的應力，此裝置沒有彎折β 【實施方式】 差一 t施例；依本發明之第一實施例製造具有可彎曲 性基板之裝置。 使用一玻璃基板為母基板，及使用二曱苯c為製造 有機發光裝置之基板以及黏合劑。 一為母基板且具有大小為100 X 1〇〇 mm2的玻璃基 板先使用丙酮及曱醇清潔。然後，清潔過的玻璃基板置入 二甲笨沉積裝置中。—第一二甲笨層在二甲苯沉積裝置中 使用氣相沉積方法沉積至厚度為3〇 μίη。二甲笨沉積在玻 璃基板整個表面’除了支撐做為母基板之玻璃基板的三個 梢之接點》第2圖圖示二甲苯沉積方法的概念圖。在第一 一甲苯層沉積在母基板後，藉由在其上形成一正電極、具 有多層結構的有機材料、及一負電極以製備一有機發光裝 置。然後’一封合製程以保護有機發光裝置免於外部的空 氣’將製備之裝置置於二甲苯沉積室中，該裝置具有第一 一甲笨層及有機發光裝置依序沉積在母基板的結構。再 者’使用氣相沉積方法沉積一第二二甲苯層至厚度為 3〇μπι。為了由母基板分離有機發光裝置，此二二曱笨層藉 11 1328298

由使用刀或相似物沿有機發光裝置的外緣切割。然後 有包括第一二曱笨層、有機發光層、及第二二曱苯層 的裝置由母基板分離，以製備該裝置。 製造之有機發光裝置具有總厚度為約60 μιη。月 有機發光裝置可輕易彎曲且可正常操作。 第3圖圖示依本發明之第一實施例製造具有可 性基板之有機發光裝置方法。 第4圖為當製造之具有可彎曲性基板的有機發 置發光及不發光時的照片。 如第4圖所示，本發明之第一實施例之具有可彎 基板的有機發光裝置即使當有機發光裝置折彎至曲率 為lcm時，仍會發光。 第二實施例；依本發明之第二實施例製造具有可 性基板之裝置。 依第一實施例，第一及第二二曱苯之厚度分別i μπι。具有總厚度為60μπι之裝置可輕易彎曲，且較不 傷。如為補償厚的二曱苯層之缺點及降低其沉積時間 法，可再附加一可彎曲性聚合物膜或一金屬膜至裝置 或二側。 依本發明之此一實施例製造具有可彎曲性基板 機發光裝置的方法與第一實施例的方法相同至第一二 層、一有機發光裝置、及一第二二甲苯層形成於母基相 然後切割此二二曱苯層。此處，第一二曱苯層及第二 苯層具有的厚度分別為10 μπί。二甲笨層不需要厚， 將附加另一膜。 ，具 結構 者， 彎曲 光裝 曲性 半徑 彎曲 b 30 易損 的方 一側 之有 甲苯 .上， 二曱 因為 12 1328298 在第一二甲苯層及第二二曱苯層由依第一實施例製 備的裝置中切割後，施用一黏合劑至切割區域内側的第二 聚合物層並附加一 PET膜。然後，第一二曱苯層由母基板 分離，因此製備該裝置。 此外，該黏合劑可施用至裝置的相對側，即第一二甲 苯層除加處，然後可附加P E T膜。 PET膜具有約100 μιη的厚度，且製備的有機發光裝 置物理強度大。

第5圖圖示製造具有可彎曲性基板之有機發光裝置 的製程，其中PET為附加在該裝置的一側。第6圖圖示製 造具有可彎曲性基板之有機發光裝置的製程，其中PET為 附加在該裝置的二側。PET膜可由其他膜取代，只要為可 透光的膜。PET膜亦可由金屬膜取代，但金屬膜僅需要附 加在發光的相對側。 第三及第四實施例

具有可彎曲性基板之有機發光裝置以相同於第一及第 二實施例的製程製備，除了使用二曱笨N取代二甲苯C為 密封膠材料。第一及第二實施例獲得相同的結果。 【圖式簡單說明】 第1圖圖示二曱苯N、C及D的分子式； 第2圖圖示二曱苯沉積方法的概念圖； 第3圖圖示依本發明實施例製造具有可彎曲性基板 之有機發光裝置； 第4圖圖示當依本發明實施例製造之具有可彎曲性 13 1328298 基板的有機發光裝置發光及不發光時的照片； 第 5圖圖示依本發明實施例製造具有可彎 之有機發光裝置的製程，其中PET為附加在該裝： 及 第6圖圖示依本發明實施例製造具有可彎 之有機發光裝置的製程，其中PET為附加在該裝： 曲性基板 .的一側； 曲性基板 .的二側。

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Claims (1)

1328298 十、申請專利範圍： 1. 一種製造具有一可彎曲性基板之裝置的方A 含步驟； (1) 使用化學氣相沉積方法或真空蒸鍍方法在 板上形成一第一聚合物層； (2) 在該第一聚合物層形成上一裝置，其由一 * 置、一電子裝置、及光學裝置及電子裝置的組合組 群中選出； # (3)使用化學氣相沉積方法或真空蒸鍍方法 置上形成一第二聚合物層；及 (4)沿該裝置的外側邊緣切割第一聚合物層及 合物層並由該母基板分離出該具有第一聚合物層 置、及第二聚合物層依序層覆之一結構的裝置。 2.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在 中，該母基板包含一選自玻璃基.板、一金屬板及陶 的組群中的材料。 「，其包 一母基 光學裝 成的組 在該裝 第二聚 、該裝 步驟（1) 瓷組成

3.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在 中，該第一聚合物層為沉積在該母基板的整個表面 4.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在 中形成的裝置係選自由一有機發光裝置、一有機/無 電晶體、一矽薄膜電晶體、及液晶組成的組群中。 步驟（1) 步驟（2) 機薄膜 15