TWI423739B - 可撓式基板結構之製造方法 - Google Patents

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Description

可撓式基板結構之製造方法
本發明係關於一種可撓式基板結構之製造方法，特別是一種可用於顯示器或光學元件的可撓式基板結構。
液晶顯示器相較於傳統的陰極射線管型顯示器具有重量輕與厚度薄的優點，然而另一方面，由於液晶顯示器是以玻璃為基板，故有容易破裂與不可彎曲的缺點，因此以塑膠等軟性基板所製作出的可撓式顯示器逐漸受到大眾的重視。
目前可撓式顯示器的製作方式為先將塑膠之類的軟性基板先貼合於玻璃基板上，之後將電路作在塑膠基板上，最後再與玻璃基板分離，然而，由於電路製造過程中所產生的高溫，使得熱膨脹係數不同的塑膠基板與玻璃基板容易發生剝離的情形而影響產品良率。
相反的，若將塑膠基板與玻璃基板貼合太緊，則會增加後續製程中塑膠基板與玻璃基板分離的時間。例如以雷射氣化粘著層的方式去分離基板時，由於需將兩基板相接面的全部粘著劑氣化方能分離，當塑膠基板面積越大時，所需的時間也越久，且有傷害塑膠基板上方電路的疑慮，因此不利於量產。
本發明目的之一在於提供一種可撓式基板結構，使其在可撓式基板上製作電路時不會與下方的承載基板分離，但是在製程結束後又可輕易與承載基板分離，不僅可增加良率，亦可減少製程時間。
為達上述目的，本發明提供一種可撓式基板結構之製造方法，包括下列步驟。提供第一承載基板，其中第一承載基板具有中央區，以及位於中央區之至少一側的周邊區。之後於第一承載基板之中央區形成第一粘著層，以及於第一承載基板之周邊區形成第二粘著層，並利用第一粘著層與第二粘著層將第一可撓式基板粘著於第一承載基板上，以形成可撓式基板結構。第一可撓式基板與第二粘著層之間的粘著力大於第一可撓式基板與第一粘著層之間的粘著力。最後再切割該可撓式基板結構，以及將第一可撓式基板從可撓式基板結構分離。
為達上述目的，本發明另提供一種可撓式基板結構。可撓式基板結構包括第一承載基板、第一粘著層、第二粘著層以及第一可撓式基板。第一承載基板具有中央區，以及位於中央區之至少一側的周邊區。第一粘著層位於第一承載基板之中央區，第二粘著層位於第一承載基板之周邊區，第一可撓式基板藉由第一粘著層與第二粘著層粘著於第一承載基板上，其中第一可撓式基板與第二粘著層之間的粘著力大於第一可撓式基板與第一粘著層之間的粘著力。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
請參考第1圖至第8圖。第1圖至第8圖繪示本發明第一實施例之可撓式基板結構之製造方法示意圖，其中第1圖係以上視型式繪示，而第2圖至第8圖係以剖面型式繪示。如第1圖與第2圖所示，首先提供第一承載基板1。第一承載基板1具有中央區2，以及周邊區4位於中央區2之至少一側。周邊區4可位於中央區2之一側、兩側、三側或四側。在本實施例中，周邊區4係位於中央區2之四側，亦即周邊區4環繞中央區2，但不以此為限。第一承載基板1需要能承受製造過程中所產生的高溫而不變形，例如可為用於製造液晶顯示器的玻璃基板，但不以此為限而可為其它硬質基板。
如第3圖所示，接著於第一承載基板1的中央區2形成第一粘著層3，以及如第4圖所示，於第一承載基板1的周邊區4形成第二粘著層5。第二粘著層5位於第一粘著層3外側並與第一粘著層3相連。如第5圖所示，接著利用第一粘著層3與第二粘著層5將第一可撓式基板7粘著於第一承載基板1上，以形成一可撓式基板結構。第一可撓式基板7具有可撓特性，因此在遭受外力時具有較第一承載基板1更大的彎曲能力，但除此之外，還需要考慮其他的性質，例如可見光的穿透能力、熱膨脹係數、表面粗糙度、水氣的穿透能力與溶劑的抵抗能力等等。因此在綜合考量上述要件後，第一可撓式基板7的材料可選自聚醯亞胺、環烯烴共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚環烯烴、聚碸、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酯、聚醚酯、聚醚醯胺、醋酸纤维素、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、高密度聚乙烯、聚α-丙烯酸甲酯及其組合，但不以此為限。
第一可撓式基板7與第二粘著層5之間的粘著力大於第一可撓式基板7與第一粘著層3之間的粘著力。舉例而言，第一可撓式基板7與第二粘著層5之間的粘著力大體上係大於0.15N/inch，而第一可撓式基板7與第一粘著層3之間的粘著力大體上係小於0.05N/inch。此外，第一粘著層3與第一承載基板1之間的粘著力較佳大於第一粘著層3與第一可撓式基板7之間的粘著力，這樣才能使第一承載基板1與第一可撓式基板7分離時第一粘著層3不會殘留在第一可撓式基板7上而省去額外的清除步驟。粘著力的定義為第一可撓式基板7與第一承載基板1分離時所需施加最小的力，當外力大於此粘著力時才能達到將基板分離的目的。另外，為了使第一可撓式基板7於製程過程中不會與第一承載基板1產生相對的移動，第一承載基板1之周邊區4的面積與中央區2的面積之比值大體上應大於0.5，但不以此為限。
如第6圖所示，接著進行一切割製程，沿著第一承載基板1之中央區2之邊緣切割第一承載基板1與第一可撓式基板7，使中央區2與周邊區4互相分離，如第6圖之箭頭所指處所示。更進一步的，此處所指的邊緣位於中央區2內側。在本實施例中，切割製程可採用雷射切割，但不以此為限，其他像是刀輪切割法或其它切割方法亦可使用於本發明的切割步驟中，只要該方法能同時切割第一承載基板1與第一可撓式基板7即可。如第7圖所示，經過切割後，第一承載基板1的周邊區4會與中央區2分離，留下切割後的部分第一可撓式基板7被第一粘著層3粘在第一承載基板1的中央區2內。隨後如第8圖所示，施加外力於第一可撓式基板7與第一粘著層3之間，因為第一粘著層3的粘著力小於第二粘著層5，故切割後的第一可撓式基板7可輕易的脫離第一承載基板1的中央區2。
在本實施例中，切割製程並不限定於沿著第一承載基板1之中央區2之邊緣切割第一承載基板1與第一可撓式基板7。請參考第9圖與第10圖，並一併參考第1圖至第5圖。第9圖與第10圖繪示本發明第一實施例之變化型之可撓式基板結構之製造方法示意圖。如第9圖所示，不同於第6圖至第8圖所揭示之切割製程，在本變化型中，切割製程係沿第一承載基板1與第一可撓式基板7之間切割第二粘著層5，如箭頭所指處所示，切割深度需穿過第二粘著層5而到達第一粘著層3，使得第二粘著層5留在第一承載基板1的表面。切割製程可採用任何方法，例如使用極薄的刀刃或鋼線進行切割，只要該方法能深入第一承載基板1與第一可撓式基板7之間而不傷及基板表面即可。之後，再於第二粘著層5切割處施加垂直於第一承載基板1的外力，將第一可撓式基板7與第一承載基板1分離，如第10圖所示。
請參考第11圖至第15圖，第11圖至第15圖繪示本發明第二實施例之可撓式基板結構之製造方法示意圖。如第11圖所示，提供如第5圖所示之可撓式基板結構。此外，再以類似第1圖至第5圖所示之方法提供第二承載基板9，接下來於第二承載基板9的中央區2形成第三粘著層11，以及第二承載基板9的周邊區4形成第四粘著層13，其中第四粘著層13位於第三粘著層11外側並與第三粘著層11相連。之後再利用第三粘著層11與第四粘著層13將第二可撓式基板15於粘著於第二承載基板9上。
第一可撓式基板7表面可形成至少一個像素陣列，包含至少二條大體上呈現垂直交叉排列的導線，每個像素又可視情況包含至少一個電晶體以及其他電子元件，例如電容或電子發射裝置。另外，第二可撓式基板15表面則可形成相對應於第一可撓式基板7表面像素陣列的彩色濾光陣列，例如具有紅、綠、藍三種顏色的彩色濾光片或電極。
如第12圖所示，接著利用一第五粘著層17粘著第一可撓式基板7與第二可撓式基板15。第二可撓式基板15的材料可選用與第一可撓式基板7相同之材料。並於第一可撓式基板7與第二可撓式基板15之間填充光調變介質層19，用於控制從任一可撓式基板透過的光線是否能通過而到達另一個可撓式基板，例如在液晶顯示器中，光調變介質層19可為液晶層，藉由給予液晶層兩側的電極不同電壓以控制液晶分子的方向以決定光線是否能通過。另一個例子為在電子紙的裝置中，光調變介質層19可為帶電荷的微粒層，藉由給予可撓式基板上電極正電或負電以控制微粒的移動而呈現黑色或白色。
此外，第二可撓式基板15與第四粘著層13之間的粘著力大於第二可撓式基板15與第三粘著層11之間的粘著力。第一可撓式基板7與第二粘著層5之間的粘著力與第二可撓式基板15與第四粘著層13之間的粘著力大體上係大於0.15N/inch，而第一可撓式基板7與第一粘著層3之間的粘著力與第二可撓式基板15與第三粘著層11之間的粘著力大體上係小於0.05N/inch。此外，第一粘著層3與第一承載基板1之間的粘著力較佳大於第一粘著層3與第一可撓式基板7之間的粘著力，第三粘著層11與第二承載基板9之間的粘著力較佳大於第三粘著層11與第二可撓式基板15之間的粘著力，如此才能使第一承載基板1與第二承載基板9分離時，較不會產生第一粘著層3與第三粘著層11的殘留問題。第一可撓式基板7與第五粘著層17之粘著力大於第一可撓式基板7與第二粘著層5之粘著力，且第二可撓式基板15與第五粘著層17之粘著力大於第二可撓式基板15與第四粘著層13之粘著力。第五粘著層17與第一可撓式基板7及第二可撓式基板15之間的粘著力大體上係大於0.5N/inch。
如第13圖所示，接著進行一切割切製程，沿著第一承載基板1之中央區2之邊緣切割第一承載基板1、第二承載基板9、第一可撓式基板7與第二可撓式基板15。此處所指的邊緣位於中央區2內側，如第13圖中的箭頭所示。經過切割後，第一承載基板1與第二承載基板9的周邊區4會與中央區2分離，如第14圖所示。接著，施加外力於第一可撓式基板7與第一粘著層3之間以及第二可撓式基板15與第三粘著層11之間，因為第一粘著層3的粘著力小於第二粘著層5且第三粘著層11的粘著力小於第四粘著層15，故切割後的第一可撓式基板7與第二可撓式基板15可輕易地分別脫離第一承載基板1與第二承載基板9的中央區2，留下藉由第五粘著層17連接的第一可撓式基板7與第二可撓式基板15，如第15圖所示。
本實施例之切割製程可採用雷射切割，但不以此為限，其他像是刀輪切割法或其它切割製程亦可使用於本發明的切割製程中，只要該方法能同時切割第一承載基板1、第二承載基板9、第一可撓式基板7與第二可撓式基板15即可。
請參考第16圖與第17圖，並一併參考第11圖與第12圖。第16圖與第17圖繪示本發明第二實施例之變化型之可撓式基板結構之製造方法示意圖。如第16圖所示，不同於第13圖至第15圖所揭示之切割製程，在本變化型中，切割製程係沿第一承載基板1與第一可撓式基板7之間切割第二粘著層5，以及沿第二承載基板9與第二可撓式基板15之間切割第四粘著層13，如箭頭所指處所示。切割深度需穿過第二粘著層5而到達第一粘著層3，使得第二粘著層5留在第一承載基板1的表面，以及穿過第四粘著層13而到達第三粘著層11，使得第四粘著層13留在第二承載基板9的表面。之後，再於第二粘著層5切割處施加垂直於第一承載基板1的外力，將第一可撓式基板7與第一承載基板1分離，以及於第四粘著層13切割處施加垂直於第二承載基板9的外力，將第二可撓式基板15與第二承載基板9分離，如第17圖所示。進行切割製程可採用任何方法，例如使用極薄的刀刃或鋼線進行切割，只要該方法能深入第一承載基板1與第一可撓式基板7之間，以及深入第二承載基板9與第二可撓式基板15之間而不傷及基板表面即可。
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。
1‧‧‧第一承載基板
2‧‧‧中央區
3‧‧‧第一粘著層
4‧‧‧周邊區
5‧‧‧第二粘著層
7‧‧‧第一可撓式基板
9‧‧‧第二承載基板
11‧‧‧第三粘著層
13‧‧‧第四粘著層
15‧‧‧第二可撓式基板
17‧‧‧第五粘著層
19‧‧‧光調變介質層
第1圖至第8圖繪示了本發明第一實施例之可撓式基板結構之製造方法示意圖。
第9圖與第10圖繪示了本發明第一實施例之變化型之可撓式基板結構之製造方法示意圖。
第11圖至第15圖繪示了本發明第二實施例之可撓式基板結構之製造方法示意圖。
第16圖與第17圖繪示了本發明第二實施例之變化型之可撓式基板結構之製造方法示意圖。
1．．．第一承載基板
2．．．中央區
3．．．第一粘著層
4．．．周邊區
5．．．第二粘著層
7．．．第一可撓式基板

Claims (9)

  1. 一種可撓式基板結構之製造方法，包括：提供一第一承載基板，該第一承載基板具有一中央區，以及一周邊區位於該中央區之至少一側；於該第一承載基板之該中央區形成一第一粘著層；於該第一承載基板之該周邊區形成一第二粘著層；利用該第一粘著層與該第二粘著層將一第一可撓式基板粘著於該第一承載基板上，以形成一可撓式基板結構，其中該第一可撓式基板與該第二粘著層之間的粘著力大於該第一可撓式基板與該第一粘著層之間的粘著力；切割該可撓式基板結構；以及將該第一可撓式基板從該可撓式基板結構分離，其中切割該可撓式基板結構之步驟包括沿該第一承載基板與該第一可撓式基板之間切割該第二粘著層，以使該第一可撓式基板與該第一承載基板分離。
  2. 如請求項1所述之可撓式基板結構之製造方法，其中該第一可撓式基板與該第二粘著層之間的粘著力係大於0.15N/inch。
  3. 如請求項1所述之可撓式基板結構之製造方法，其中該第一承載基板之該周邊區的面積與該中央區的面積之一比值大於0.5。
  4. 一種可撓式基板結構之製造方法，包括： 提供一第一承載基板，該第一承載基板具有一中央區，以及一周邊區位於該中央區之至少一側；於該第一承載基板之該中央區形成一第一粘著層；於該第一承載基板之該周邊區形成一第二粘著層；利用該第一粘著層與該第二粘著層將一第一可撓式基板粘著於該第一承載基板上，以形成一可撓式基板結構，其中該第一可撓式基板與該第二粘著層之間的粘著力大於該第一可撓式基板與該第一粘著層之間的粘著力；提供一第二承載基板，該第二承載基板具有一中央區，以及一周邊區位於該中央區之至少一側；於該第二承載基板之該中央區形成一第三粘著層；於該第二承載基板之該周邊區形成一第四粘著層；利用該第三粘著層與該第四粘著層將一第二可撓式基板於粘著於該第二承載基板上，其中該第二可撓式基板與該第四粘著層之間的粘著力大於該第二可撓式基板與該第三粘著層之間的粘著力；利用一第五粘著層粘著該第一可撓式基板與該第二可撓式基板，其中該第一可撓式基板與該第五粘著層之粘著力大於該第一可撓式基板與該第二粘著層之粘著力，且該第二可撓式基板與該第五粘著層之粘著力大於該第二可撓式基板與該第四粘著層之粘著力；切割該可撓式基板結構；以及將該第一可撓式基板以及該第二可撓式基板從該可撓式基板結 構分離，其中切割該可撓式基板結構之步驟包括沿該第一承載基板與該第一可撓式基板之間切割該第二粘著層，以使該第一可撓式基板與該第一承載基板分離。
  5. 如請求項4所述之可撓式基板結構之製造方法，其中該第一可撓式基板與該第二粘著層之間的粘著力係大於0.15N/inch，該第二可撓式基板與該第四粘著層之間的粘著力係大於0.15N/inch，且該第五粘著層與該第一可撓式基板及該第二可撓式基板之間的粘著力係大於0.5N/inch。
  6. 如請求項4所述之可撓式基板結構之製造方法，其中切割該可撓式基板結構步驟另包括沿該第二承載基板與該第二可撓式基板之間切割該第四粘著層，以使該第二可撓式基板與該第二承載基板分離。
  7. 如請求項4所述之可撓式基板結構之製造方法，更包括於粘著該第一可撓式基板與該第二可撓式基板之前，先於該第一可撓式基板與該第二可撓式基板之間形成一光調變介質層(light modulating layer)。
  8. 如請求項7所述之可撓式基板結構之製造方法，其中該光調變介質層包括一液晶層。
  9. 如請求項4所述之可撓式基板結構之製造方法，其中該第一承載基板之該周邊區的面積與該中央區的面積之一比值大於0.5。
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