TWI439983B - 用於軟性顯示器之軟板製作方法 - Google Patents

Description

用於軟性顯示器之軟板製作方法

本發明係相關於一種軟性顯示器的製造方法，尤相關於一種軟性顯示器的之軟板製作方法。

近十年來，由於影像顯示技術的突破性進步與蓬勃發展，傳統的陰極射線顯示器(CRT,cathode ray tube)已絕大部分被所謂的面板顯示器(panel display)所取代，其係歸因於面板顯示器具有體積小、厚度薄、重量輕、低能耗等優點，故成為現今顯示器之主流。目前一般常見的面板顯示器有薄膜電晶體液晶顯示器或是電漿原理發光之面板顯示器。基於對科技發展的需求，目前有商品需求具有軟性基板的顯示器。

而上述軟性基板的顯示器的製作過程需要軟板剝離(debonding)製程。圖1繪示一種習知的軟性顯示器(10)的軟板剝離製程之一種雷射軟板剝離(EPLaR,Electronics on Plastic by Laser Release)方法。主要是先在玻璃基板(12)上塗上一層聚醯亞胺(PI,Polyimide)薄膜，以形成一軟板(16)。而後在該軟板(16)上形成一薄膜電晶體層(18)。在全部製程完畢後，利用雷射射入玻璃基板(12)與軟板(16)的介面(14)，利用物理特性高溫產生氣泡使其玻璃基板(12)與軟板(16)剝離。

然而，上述利用雷射射入玻璃基板(12)與軟板(16)的介面(14)之方法需要購置額外的雷射設備，因而增加了生產的成本。

圖2繪示另一種習知的軟性顯示器(20)的軟板剝離方法。先在玻璃基板(22)上塗上一剝離層(DBL,de-bonding layer)(24)。而後在該剝離層上塗上一層聚醯亞胺薄膜，以形成一軟板(26)。之後在軟板(26)之上形成一薄膜電晶體層(28)。在形成薄膜電晶體層(28)之後，再利用機械切割沿切割線(29)切割軟板(26)。此時，在軟板(26)和玻璃基板(22)之間僅隔著剝離層(24)，因為剝離層(24)具有黏著力，所以需要施加大於剝離層(24)的黏著力之外力，將軟板(26)連同薄膜電晶體層(28)從玻璃基板(22)上撕下。

然而，因為要施加外力，使得在玻璃基板(22)上形成的薄膜電晶體層(28)容易受到損害。

以上兩種軟板製作方法皆是利用塗佈溶液式(Coating Solution Type)的聚醯亞胺來製作軟板，較不適用於薄膜式(Film Type)的聚醯亞胺軟板。因此，需要上述兩種聚醯亞胺軟板都適用，且生產成本較低，而不會損害在玻璃基板上形成的薄膜電晶體層的軟板製作方法。

因此，本發明之目的即在於提供對塗佈溶液式和薄膜式聚醯亞胺皆能適用的軟板製作方法。

一種用於軟性顯示器之軟板製作方法，包括下列步驟：於一基板上塗佈一或多光阻；在該光阻實施一微影製程形成一或多光阻圖案；在該一或多光阻圖案外圍形成一或多黏膠框；將一或多軟板貼附於該基板上的該一或多黏膠框上；在該一或多軟板上形成一或多薄膜電晶體層；製作一或多元件陣列背板、配向、框膠印刷、液晶滴入、組立封裝；沿該一或多黏膠框內側對該一或多軟板進行機械切割，以除去具有該一或多黏膠框之部分；將該一或多光阻圖案浸泡至一剝膜液中，以去除該一或多光阻圖案；及透過外力將該一或多軟板自該基板剝離。

本發明尚有下列優點：本發明所使用的材料均為目前市場上已有的材料，不需要另外開發。而本發明使玻璃基板可以回收繼續使用，符合目前市場上資源回收的要求。此外，本發明在製程中所需施加的外力極小，故能防止在軟板上形成的元件受到外力破壞。

現將對本發明不同的實施方式進行說明。下列描述係提供本發明特定的施行細節，俾使閱者徹底瞭解此些實施例之實行方式。然該領域之熟習技藝者須瞭解本發明亦可在不具備這些細節之條件下實行。此外，文中不會對一些已熟知之結構或功能或是作細節描述，以避免各種實施例間不必要相關描述之混淆，以下描述中使用之術語將以最廣義的合理方式解釋，即使其與本發明某特定實施例之細節描述一起使用。

圖3係本發明軟板製作方法之一實施例的流程(300)之流程圖，而圖4A-4D為應用圖3之流程(300)於具有四片軟板之軟板矩陣(40)的示意圖。

如圖3所示，首先進行光阻塗佈製程(步驟302)，例如，先於圖4A之一玻璃基板(42)上的一或多光阻區(44)貼附上一或多乾膜光阻。例如，型號為三斜日立H-Y920之負型光阻且厚度為15-25μ，較佳為20μ的乾膜光阻。上述參數僅用於說明，非用以限定本發明。

接著進行曝光製程(步驟304)，例如，在該一或多光阻區(44)上用一光罩(未圖示)進行曝光，常用的曝光量為50-7060mj/cm² ，較佳為60mj/cm² 。如了解此技術者可知，曝光量可基於光阻型式以及光阻厚度而改變調整。

閒置一段時間(例如，15分鐘)後，進行顯影製程(步驟306)，例如，可以使用濃度0.5-2%，較佳為1%的碳酸鈉或有機鹼進行顯影。其中，顯影溫度可以是攝氏20-35度，較佳為27度，顯影速度可以是3-4 M/min，較佳為3.6M/min，而沖水水壓可以是1-1.5 kg，較佳為1.2kg。如了解此技術者可知，上述之顯影劑、溫度、顯影速度係基於上述光阻型式而舉例，非用以限定本發明，熟悉此技藝者，當得隨光阻型式與厚度調整顯影劑與作業參數。

再來進行黏膠塗佈製程(步驟308)。如圖4B所示，在該玻璃基板上，在該一或多光阻區(44)顯影後留下的一或多光阻圖案外圍塗上矽膠黏著劑以形成一或多黏膠框(47)。其中，較佳的矽膠黏著劑要可以耐高溫至攝式300度，並且要可以抗酸鹼。其中，在矽膠黏著劑內可加入間隔物，以使光阻與黏膠框(47)的高度一致，從而使後續步驟中貼附的一或多軟板(46)能夠平坦地貼附在玻璃基板(42)上。

之後進行軟板貼附製程(步驟310)。如圖4C所示，將一或多軟板(46)貼附於該玻璃基板(42)上的該黏膠框(47)上，其中利用該黏膠框(47)的黏性使該一或多軟板(46)黏附於該玻璃基板(42)上，並利用該黏膠框(47)使該一或多軟板(46)下方的一或多光阻圖案不受到後續製程(例如，薄膜電晶體製程)中的酸鹼液影響。軟板(46)的材料可用各類薄膜材料的軟板，例如，聚乙烯萘(PEN,Polyethylene Naphthalate)軟板，它可耐熱至攝氏180度。

之後進行薄膜電晶體形成製程(步驟312)，以在該一或多軟板(46)上形成一或多薄膜電晶體層。圖4E是圖4D之一軟板(46)上形成一薄膜電晶體層(49)的一剖面圖。這個製程不需要另外添加製程設備。由剖面觀之，一或多光阻區(44)配置於玻璃基板(42)上，黏膠框(47)鄰近一或多光阻區(44)兩側且位於玻璃基板(42)上。一或多軟板(46)披附於一或多光阻區(44)及黏膠框(47)之上，薄膜電晶體層(49)形成於一或多軟板(46)上。

而後，進行後段製程(步驟314)，例如，製作元件陣列背板、配向、框膠印刷、液晶滴入(例如，使用ODF(One Drop Filling)技術)、及組立封裝等程序。

再來進行液晶面板切割，也就是機械切割製程(步驟316)。例如，沿著該一或多黏膠框(47)內側之一或多切割線(48)，對該一或多軟板(46)進行機械切割，但不切斷下方玻璃基板(42)，亦不損及薄膜電晶體層(49)，至上述玻璃基板(42)止，以除去具有該一或多黏膠框(47)之部分，切割的大小視設計所需尺寸決定。圖4F即是圖4E之一軟板(46)在機械切割製程之後的剖面圖，其中具有黏膠框(47)的部分已被割除。此時，雖然已經切開該軟板(46)，但因為該光阻區(44)的光阻圖案具有黏性，該軟板(46)仍黏附於該玻璃基板(42)上。

所以接下來要浸泡剝膜液(步驟318)，藉由浸泡剝膜液可去除該一或多軟板(46)底下的該一或多光阻區(44)的一或多光阻圖案，以消除軟板(46)和玻璃基板(42)間的黏性。其中，剝膜液可以是是氫氧化鈉(NaOH)。

最後透過外力，將該一或多軟板(46)從該玻璃基板(42)取下(步驟320)。圖4G即是圖4F之軟板(46)從玻璃基板(42)剝離之後的剖面圖。此時因為軟板(46)底下具有黏性的光阻圖案已被去除，所以可以用最小的外力將軟板(46)取下，因此不會傷害到軟板(46)和它上面形成的薄膜電晶體層(49)。

該玻璃基板(42)可重複使用，只要利用刷布去除玻璃基板(42)上的黏膠即可。

本發明並未侷限於此處所描述之特定細節特徵。在本發明之精神與範疇下，其與先前描述與圖式相關之許多不同的發明變更是可被允許的。因此，本發明將由下述之專利申請範圍來定義涵括其所可能之修改與變更，而非由上方之描述來界定本發明之範疇。

10．．．軟性顯示器

12．．．玻璃基板

14．．．介面

16．．．軟板

18．．．薄膜電晶體層

20．．．軟性顯示器

22．．．玻璃基板

24．．．剝離層

26．．．軟板

28．．．薄膜電晶體層

29．．．切割線

40．．．軟板矩陣

42．．．玻璃基板

44．．．光阻區

46．．．軟板

47．．．黏膠框

48．．．切割線

49．．．薄膜電晶體層

300．．．流程圖

302．．．光阻塗佈

304．．．曝光製程

306．．．顯影製程

308．．．黏膠塗佈

310．．．軟板貼附

312．．．薄膜電晶體形成

314．．．後段製程

316．．．機械切割

318．．．浸泡剝膜液

320．．．取下軟板

圖1繪示一種習知的軟性顯示器的軟板剝離製程之一種雷射軟板剝離方法。

圖2繪示另一種習知的軟性顯示器的軟板剝離方法。

圖3係本發明軟板製作方法之一實施例的流程之流程圖。

圖4A-4D為應用圖3之流程於具有四片軟板之軟板矩陣的示意圖。

圖4E是圖4D之軟板上形成一薄膜電晶體層的一剖面圖。

圖4F是圖4E之軟板在機械切割製程之後的剖面圖。

圖4G是圖4F之軟板從玻璃基板剝離之後的剖面圖。

300．．．流程圖

302．．．光阻塗佈

304．．．曝光製程

306．．．顯影製程

308．．．黏膠塗佈

310．．．軟板貼附

312．．．薄膜電晶體形成

314．．．後段製程

316．．．機械切割

318．．．浸泡剝膜液

320．．．取下軟板

Claims (9)

1. 一種用於軟性顯示器之軟板製作方法，包括下列步驟：於一基板上塗佈一或多光阻；在該一或多光阻實施一微影製程形成一或多光阻圖案；在該一或多光阻圖案外圍形成一或多黏膠框；將一或多軟板貼附於該基板上的該一或多黏膠框上；在該一或多軟板上形成一或多薄膜電晶體層；進行後段製程，包括：製作一或多元件陣列背板、配向、框膠印刷、液晶滴入、和組立封裝；沿該一或多黏膠框內側對該一或多軟板進行機械切割，以除去具有該一或多黏膠框之部分；將該一或多光阻圖案浸泡至一剝膜液中，以去除該一或多光阻圖案；及透過外力將該一或多軟板自該基板剝離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基板包含玻璃基板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該黏膠框材料包含矽膠黏著劑或其他不受酸鹼液破壞之黏著劑。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該軟板的材料是聚乙烯萘(PEN,Polyethylene Naphthalate)或其他適用之薄膜材料。
5. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中在該矽膠黏著劑內加入間隔物，以使該一或多光阻與該黏膠框的高度一致，從而使在後續步驟中貼附的該一或多軟板能平坦地貼附在該基板上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該一或多光阻材料是乾膜光阻或塗佈溶液式光阻。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在透過外力將該一或多軟板從該基板剝離之後，去除該基板上的該一或多黏膠框，以重複使用該基板。
8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該剝膜液包含氫氧化鈉(NaOH)。
9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該一或多光阻圖案係以碳酸鈉(Na₂ CO₃ )或有機鹼顯影。