TWI518895B - 薄膜裝置 - Google Patents
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Description
本發明主要關於一種薄膜裝置，尤指一種具有保護層之薄膜裝置。
目前之軟式顯示面板之製作方式是將軟性基板製作於一硬質載板上，以方便後續製程之進行，最後再將軟性基板與載板分離，以完成軟式顯示面板。如第1圖所示，為了能讓軟性基板A1從硬質載板A2剝離時不致破損，於軟性基板A1與硬質載板A2之間設置了一離型層A3。當軟性基板A1與硬質載板A2分離時，以高能光束B1從第1圖所示之方向B1入射，藉此，讓軟性基板A1能從硬質載板A2輕易地被剝離。然而，部份之高能光束B1會穿過離型層A3使得軟性基板A1受損，進而影響了產品良率。
另外於部份薄膜或薄膜電晶體(TFT)製程中會使用高能光束B2從第1圖所示之方向B2照射至薄膜層A4。然而，部分之高能光束B2會於穿透薄膜層A4後，照射至軟性基板A1以及離型層A3，使得軟性基板A1層以及離型層A3受損，影響了後續之製程，進而影響了產品良率。
為了解決上述習知技術之缺失，本發明之目的為減少高能光束對於軟性基板的損害或在製程中能對離型層能夠加以
保護。
為了達到上述目的，本發明提供了一種薄膜裝置，包括一載板、一離型層、一層疊結構、以及一軟性基板。離型層位於載板上，且層疊結構位於離型層上。層疊結構包括一第一保護層以及一連接於第一保護層之第二保護層，其中第一保護層之折射率與第二保護層不同。軟性基板位於層疊結構上。
為了達到上述目的，本發明提供了一種薄膜裝置，包括一載板、一離型層、複數個相互疊置之層疊結構、以及一軟性基板。離型層位於載板上，且複數個相互疊置之層疊結構位於離型層上。每一層疊結構包括一第一保護層以及一連接於第一保護層之第二保護層，其中第一保護層之折射率與第二保護層不同。軟性基板位於複數個相互疊置之層疊結構上，其中複數個第一保護層與複數個第二保護層彼此交錯疊置。
綜上所述，本發明之薄膜裝置藉由層疊結構能於光束照射離型層時，減少照射至軟性基板之光束的能量或在製程中能對離型層加以保護，進而增加產品之良率。
[習知技術]
A1‧‧‧軟性基板
A3‧‧‧離型層
A2‧‧‧硬質載板
A4‧‧‧薄膜層
B1、B2‧‧‧高能光束
[本發明]
1‧‧‧薄膜裝置
10‧‧‧載板
20‧‧‧離型層
30、30a‧‧‧第一層疊結構
31、32、33、34、51、52、53、54‧‧‧保護層
40‧‧‧軟性基板
50、50a‧‧‧第二層疊結構
60‧‧‧電子裝置
61‧‧‧緩衝層
62‧‧‧薄膜電晶體層
63‧‧‧有機發光二極體層
64‧‧‧保護層
D1‧‧‧堆疊方向
L1、L2‧‧‧光束
以下圖式中之形狀、尺寸或是厚度可能為了清楚說明之目的而未依照比例繪製或是被簡化，僅提供說明之用。
第1圖為習知之薄膜裝置之剖視圖。
第2圖為本發明之第一實施例之薄膜裝置的剖視圖。
第3圖為本發明之第一實施例之電子裝置之剖視圖。
第4圖為本發明之第二實施例之第一層疊結構之剖視圖。
第5圖為本發明之第二實施例之第二層疊結構之剖視圖。
第6圖為本發明之第三實施例之第一層疊結構之剖視圖。
第7圖為本發明之第三實施例之第二層疊結構之剖視圖。
以下揭露了多種用來實施本發明之特徵的不同實施例，且所描述的元件和排列方式，僅用來精簡的表達本發明，其僅作為例子，而並非用以限制本發明。例如，第一特徵在一第二特徵上或上方之描述包括了第一和第二特徵之間直接接觸，或是以另一特徵設置於第一和第二特徵之間，以致於第一和第二特徵並不是直接接觸。此外，本說明書於不同的實施例中沿用了相同的元件標號及/或文字。前述之沿用僅為了簡化以及明確，並不表示於不同的實施例以及設定之間必定有關聯。
第2圖為本發明之第一實施例之薄膜裝置1的剖視圖。薄膜裝置1包括一載板10、一離型層(或犧牲層)20、一第一層疊結構30、一軟性基板40、一第二層疊結構50、以及一電子裝置60。於本實施例中，載板10、離型層20、第一層疊結構30、軟性基板40、第二層疊結構50、以及電子裝置60依序沿一堆疊方向D1疊置。但於另一實施例中，上述疊置之順序並不予以限制。
載板10可為一硬質載板10，例如一玻璃或是一晶圓。離型層20之材質可為有機或無機材質，常見為包括含氫之矽氧化物或矽氮化物或矽膜。離型層20疊置於上述載板10上。當離型層20受到光束L1照射後，軟性基板40與載板10之間的黏著力會降低，因此可將載板10分離於薄膜裝置1。
第一層疊結構30疊置於上述離型層20上，並可為一軟性層疊結構，第一層疊結構30可為透明材料，並針對特定之波
長具有反射特性，例如308 nm之波長。第一層疊結構30包括複數個第一保護層31與第二保護層32，第一保護層31與第二保護層32均可為軟性層，且第一保護層31連接於第二保護層32，然而保護層之數量並不予以限制。於本實施例中，第一保護層31疊置於離型層20上，且第二保護層32疊置於第一保護層31上。
其中，第一保護層31之折射率與第二保護層32之折射率之比值可大於1.05，第一保護層31的折射率與離型層20的折射率之差的絕對值大於第二保護層32的折射率與離型層20的折射率之差的絕對值。第一保護層31與第二保護層32之厚度在20nm至350nm之間，且第一保護層31與第二保護層32之厚度的比值在0.1至5之間。一般而言，比值越大對於光束L1的反射率越佳，第一保護層31與第二保護層32之厚度及折射率可根據光束之波長等條件加以調整，以使層疊結構具有最佳反射效果。在本實施例中，第一保護層31之折射率約為2.03，第二保護層32之折射率約為1.49，第一保護層31之折射率與第二保護層32之折射率之比值約為1.36，第一保護層31之厚度約為45nm，且第二保護層32之厚度亦約為45nm。
一般而言，保護層之厚度越厚對於具有越長波長之光束具有較佳之反射率。例如當波長為250 nm時保護層之厚度約為35nm時有較佳之反射率。當波長為308 nm時保護層之厚度約為44 nm時有較佳之反射率。當波長為1000 nm時保護層之厚度約為142 nm時有較佳之反射率。
此外，於光束L1之行進方向上，第一個穿透之保護層(如第2圖中之第一保護層31)的折射率越大，對於光束L1的反
射率越佳。在本實施例中，第一保護層31的折射率即大於第二保護層32的折射率，但並不以此為限。
第一保護層31之材質可為氮化矽、氧化矽、氧化鈦、或是氧化鈮，或是包涵上述任一材料之材料系統，於本實施例中可為Si3N4。第二保護層32之材質可為氮化矽、氮化矽、氧化鈦、或是氧化鈮，於本實施例中可為SiO2。一般而言，只要第一保護層31之材質的折射率不等於(大於或小於)第二保護層32之材質的折射率，保護層之材質並不加以限制。
軟性基板40可由聚合物(polymer)所形成，於本實施例中，軟性基板40疊置於第一層疊結構30上，換句話說，第一層疊結構30位於軟性基板40以及離型層20之間，第二層疊結構50疊置於軟性基板40上，並可為一軟性層疊結構。第二層疊結構50可為透明材料，並針對特定之波長具有反射特性，例如308 nm之波長。
第二層疊結構50包括一第三保護層51與一第四保護層52，由於第三保護層51與第四保護層52的特性與第一保護層31與第二保護層32的特性相似，故在此不加以贅述。於一實施例中，第一保護層31與第三保護層51的折射率、材料、以及厚度相同，第二保護層32與第四保護層52的折射率、材料、以及厚度相同。
電子裝置60包括電阻、電容、及或電感等元件，電子裝置60可為軟式顯示面板、或軟式半導體元件，且上述軟式顯示面板可為軟式有機發光二極體(OLED)面板、或是液晶面板。電子裝置60疊置於上述第二層疊結構50上。
值得注意的是，如第2圖所示之結構，在其他實施例中，也可選擇性的僅包含第一層疊結構30，而不包含第二層疊結
構50兩者其中之一。例如，在未包含第二層疊結構50的實施例中，電子裝置60則直接位於軟性基板40上。
第3圖為本發明之第一實施例之電子裝置60之剖視圖。於本實施例中，電子裝置60可為一軟式有機發光二極體顯示面板，包括一緩衝層61、一薄膜電晶體層62(thin-film transistor,TFT)、一有機發光二極體層63(organic light-emitting diode,OLED)、以及一保護層64。緩衝層61、薄膜電晶體層62、有機發光二極體層63、以及保護層64可沿上述之堆疊方向D1依序疊置。
薄膜電晶體層62中可包括多個電晶體(圖未示)、以及有機發光二極體層63可包括多個有機發光二極體(圖未示)。於另一實施例中，電子裝置60可為一軟性半導體元件，上述之薄膜電晶體層62替換為一金氧半導體層。於又一實施例中，電子裝置60可為一液晶面板，上述之有機發光二極體層63可替換為一液晶層。由於電子裝置60為一習知技術，於此不作進一步解釋。
於另一實施例中，電子裝置60可省略或省略部份。軟性基板40亦可為軟式顯示面板或軟性半導體元件，其結構可與電子裝置60相同或相似，熟悉此領域具有技術之人可參考前述電子裝置60之說明來設計軟性基板40以及電子裝置60。
如第2圖所示，當欲將載板10於薄膜裝置1中移除時，可利用光束L1沿上述堆疊方向D1照射至載板10，以使光束L1沿堆疊方向D1穿過薄膜裝置1。上述光束L1可為高能光束，例如雷射或是紫外線。於本實施例中。光束L1可為一雷射，其波長可為200 nm至750 nm，於此例子中，波長可為308 nm。
當光束L1經過離型層20時，離型層20會經由光束L1
之照射後產生氣化或是分解等化學變化，使得上述軟性基板40(及第一層疊結構30)與載板10之間的黏著力或附著力降低。因此，可將載板10與軟性基板40(及第一層疊結構30)分離。
然而，當光束L1通過離型層20後，會有部份之光束L1經過第一層疊結構30，且當光束L1經過第一層疊結構30時，光束L1會於第一保護層31與第二保護層32中分別反射、全反射、及/或折射，因此可阻擋部份之光束L1照射至軟性基板40。於本實施例中，第一層疊結構30對於光束L1之反射率可為50%以上，可減少軟性基板40於高能光束L1下產生之劣化或損害，進而增加產品之良率。
當光束L1通過第一層疊結構30後，部份之光束L1經過至第二層疊結構50。同理，當光束L1經過第二層疊結構50時，光束L1會於第三保護層51以及第四保護層52中分別進行反射、全反射、及/或折射，因此可阻擋部份之光束L1照射至電子裝置60。
於本實施例中，第二層疊結構50對於光束L1之反射率可為50%以上，因此可更進一步減低光束L1的能量，進而保護電子裝置60中如電晶體、有機發光二極體等之重要元件，不被高能量之光束所劣化或損傷，進而增加產品之良率。
同理，當進行製作薄膜電晶體層62等薄膜或薄膜電晶體(TFT)製程中會使用高能之光束L2沿堆疊方向D1照射至電子裝置60，第一層疊結構30以及第二層疊結構50對於光束L2之反射率均可為50%以上，因此可保護離型層20以及軟性基板40，不被高能量之光束所劣化或損傷，進而增加產品之良率。
熟悉此領域技術之人可依據需求選擇性的設置第一
層疊結構30以及第二層疊結構50，或是改變第一層疊結構30及/或第二層疊結構50的位置，此外亦可增加更多之層疊結構設置於薄膜裝置1中之適當位置，均不超出本發明之範圍。
第4圖為本發明之第二實施例之第一層疊結構30之剖視圖。第5圖為本發明之第二實施例之第二層疊結構50之剖視圖。於本實施例中，第一層疊結構30以及第二層疊結構50可為複數個的重複堆疊，意即可沿堆疊方向D1重複堆疊N次於離型層20上，其中N為正整數且大於等於2。
在本實施例中，第一層疊結構30以及第二層疊結構50分別為4個的重複堆疊，最底部之第一保護層31連接至離型層20，最頂部之第二保護層32連接至軟性基板40，最底部之第三保護層51連接至軟性基板40，最頂部之第四保護層52連接至電子裝置60。第一層疊結構30中的第一保護層31以及第二保護層32彼此交錯疊置，且於第二層疊結構50中的第三保護層51以及第四保護層52彼此交錯疊置，以使高折射率之保護層與低折射率之保護層交錯疊置。
於本實施例中第一層疊結構30以及第二層疊結構50對於光束L1之反射率可分別達到85%至95%。藉由前述多個第一層疊結構30以及第二層疊結構50可更進一步減少光束L1對於軟性基板40以及電子裝置60所產生之劣化及損傷，進而增加產品之良率。
於另一實施例中，第一層疊結構30以及第二層疊結構50分別為2個的重複堆疊，對於光束L1之反射率可分別達到50%至60%。於又一實施例中，第一層疊結構30以及第二層疊結構50分別為3個的重複堆疊，對於光束L1之反射率可分別達到70%至
80%。由此可知，一般而言，當第一層疊結構30或是第二層疊結構50的數目越多，對於光束L1之反射率越高。
需注意的是，第一層疊結構30以及第二層疊結構50之數目，並不予以限制，此外，第一層疊結構30以及第二層疊結構50之數目亦可不同。例如，第一層疊結構30為1個，第二層疊結構50之數目為3個的重複堆疊。
第6圖為本發明之第三實施例之第一層疊結構30a之剖視圖。第7圖為本發明之第三實施例之第二層疊結構50a之剖視圖。第三實施例與第二實施例之主要不同之處，描述如下。第一層疊結構30a更包括第五保護層33以及第七保護層34，第五保護層33與第七保護層34的設計可參考上述第一保護層31與第二保護層32之材質、以及厚度等參數。上述保護層31、32、33、34可具有不同之厚度，或是保護層31、32、33、34中至少二者之厚度相同，例如保護層31、33之厚度相同，且保護層32、34之厚度相同。
其中，保護層31、32、33、34依序排列，亦即，第五保護層33位於第二保護層32上，第七保護層34位於第五保護層33上，且兩兩相鄰之保護層其折射率不能相同，舉例而言，第五保護層33之折射率與第二保護層32之折射率不同，且第七保護層34之折射率與第五保護層33之折射率不同。保護層31、32、33、34可採用完全不同之材質，或是保護層31、32、33、34中至少二者具有相同之材質。換句話說，保護層31、32、33、34可具有完全不同之折射率，或是保護層31、32、33、34中至少二者之折射率相同。
在本實施例中，第一保護層31之折射率大於第二保
護層32之折射率，第二保護層32之折射率小於第五保護層33之折射率，第五保護層33之折射率大於第七保護層34之折射率，以使高折射率之保護層與低折射率之保護層交錯疊置。可對於光束具有較佳之反射率。
同理，於另一實施例中，第一保護層31之折射率小於第二保護層32之折射率，第二保護層32之折射率大於第五保護層33之折射率，第五保護層33之折射率小於第七保護層34之折射率。可對於光束具有較佳之反射率。
第二層疊結構50a更包括第六保護層53與第八保護層54。其中，保護層51、52、53、54的特性，可參考上述保護層31、32、33、34之材質、折射率、厚度以及排列順序等參數。兩兩相鄰之保護層其折射率不能相同，舉例而言，第六保護層53之折射率與第四保護層52之折射率不同，且第八保護層54之折射率與第六保護層53之折射率不同。
同理，於本實施例中，第三保護層51之折射率大於第四保護層52之折射率，第四保護層52之折射率小於第六保護層53之折射率，第六保護層53之折射率大於第八保護層54之折射率，以使高折射率之保護層與低折射率之保護層交錯疊置。
可參考第4圖以及第5圖所示之第二實施例，於第三實施例中可包括複數個相互疊置之第一層疊結構30a，以及複數個相互疊置之第二層疊結構50a。最頂部之第五保護層33或第七保護層34可連接於軟性基板40，最頂部之第六保護層53或第八保護層54可連接於電子裝置60。多個第一保護層31、多個第二保護層32、多個第五保護層33以及多個第七保護層34彼此交錯疊置。多個第
三保護層51、多個第四保護層52、多個第六保護層53以及多個第八保護層54彼此交錯疊置。
需注意的是，只要高折射率之保護層與低折射率之保護層交錯疊置，其中高折射率介質要比相鄰兩層折射率高，低折射率介質要比相鄰兩層折射率低，均不超出本發明之範圍。此外，第一層疊結構30a以及第二層疊結構50a所包括之保護層的數目，並不予以限制，且第一層疊結構30a以及第二層疊結構50a所包括之保護層的數目可以不同，例如，第一層疊結構30a包括兩個保護層，第二層疊結構50a包括三個保護層。
上述已揭之特徵能以任何適當方式與一或多個已揭露之實施例相互轉用、置換、改變或組合，並不限定於特定之實施例。舉例而言，第一實施例中，第一層疊結構30可為複數個，且每一第一層疊結構30包括四層保護層，而第二層疊結構50包括三層保護層。
綜上所述，本發明之薄膜裝置藉由層疊結構能於光束照射至離型層時，減少光束照射至軟性基板的能量或在製程中能對離型層能夠加以保護，進而增加產品之良率。
上述第一以及第二等詞彙，僅作為清楚解釋之目的，並非用以對應於以及限制專利範圍。此外，第一特徵以及第二特徵等詞彙，並非限定是相同或是不同之特徵。
本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附
之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧薄膜裝置
10‧‧‧載板
20‧‧‧離型層
30‧‧‧第一層疊結構
31‧‧‧第一保護層
32‧‧‧第二保護層
40‧‧‧軟性基板
50‧‧‧第二層疊結構
51‧‧‧第三保護層
52‧‧‧第四保護層
60‧‧‧電子裝置
D1‧‧‧堆疊方向
L1、L2‧‧‧光束
Claims (22)
- 一種薄膜裝置，包括：一載板；一離型層，位於上述載板上；一第一層疊結構，位於上述離型層上，且包括：一第一保護層；以及一第二保護層，連接於上述第一保護層，其中上述第一保護層之折射率與上述第二保護層之折射率不同；以及一軟性基板，位於上述第一層疊結構上，其中上述第一保護層之折射率與上述第二保護層之折射率之比值大於1.05。
- 如申請專利範圍第1項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層之材質可以為氮化矽、氧化矽、氧化鈦、或是氧化鈮，或是包含上述任一材料的材料系統，且上述第二保護層之材質為氮化矽、氧化矽、氧化鈦、或是氧化鈮，或是包含上述任一材料的材料系統。
- 如申請專利範圍第1項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層以及上述第二保護層之厚度在20nm至350nm之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層以及上述第二保護層之厚度的比值在0.1至5之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之薄膜裝置，其中上述 第一保護層位於上述離型層上，上述第二保護層位於上述第一保護層上，且上述第一保護層的折射率與上述離型層的折射率之差的絕對值大於上述第二保護層的折射率與上述離型層的折射率之差的絕對值。
- 如申請專利範圍第5項所述之薄膜裝置，其中上述第一層疊結構更包括一第五保護層，位於上述第二保護層上，其中上述第五保護層之折射率與上述第二保護層之折射率不同。
- 如申請專利範圍第1項所述之薄膜裝置，更包括一第二層疊結構，位於上述軟性基板上，上述第二層疊結構包含：一第三保護層；以及一第四保護層，連接於上述第三保護層，其中上述第三保護層之折射率與上述第四保護層之折射率不同。
- 如申請專利範圍第7項所述之薄膜裝置，更包括一電子裝置，位於上述第二層疊結構上。
- 如申請專利範圍第7項所述之薄膜裝置，其中上述第二層疊結構更包括一第六保護層，其中上述第三保護層位於上述軟性基板上，上述第四保護層位於上述第三保護層上，上述第六保護層位於上述第四保護層上，且上述第六保護層的折射率與上述第四保護層之折射率不同。
- 如申請專利範圍第7項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層與上述第三保護層的折射率、材料、以及厚度相同，上述第二保護層與上述第四保護層的折射率、材 料、以及厚度相同。
- 一種薄膜裝置，包括：一載板；一離型層，位於上述載板上；複數個相互疊置之第一層疊結構，位於上述離型層上，且每一上述第一層疊結構包括：一第一保護層；以及一第二保護層，連接於上述第一保護層，其中上述第一保護層之折射率與上述第二保護層之折射率不同；以及一軟性基板，位於上述複數個相互疊置之第一層疊結構上，其中上述複數個第一保護層與上述複數個第二保護層彼此交錯疊置。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，其中上述第一層疊結構之數量大於等於2。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層之折射率與上述第二保護層之折射率之比值大於1.05。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層之材質可以為氮化矽、氧化矽、氧化鈦、或是氧化鈮，或是包含上述任一材料的材料系統，且上述第二保護層之材質為氮化矽、氧化矽、氧化鈦、或是氧化鈮，或是包含上述任一材料的材料系統。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層以及上述第二保護層之厚度在20nm至350nm之間。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層以及上述第二保護層之厚度的比值在0.1至5之間。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，其中上述複數個第一保護層其中一者連接至上述離型層，上述複數個第二保護層其中一者連接至上述軟性基板，且上述第一保護層的折射率與上述離型層的折射率之差的絕對值大於上述第二保護層的折射率與上述離型層的折射率之差的絕對值。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，其中上述第一層疊結構更包括一第五保護層；其中上述複數個第一保護層其中一者連接至上述離型層，上述複數個第五保護層其中一者連接至上述軟性基板；上述第五保護層之折射率與上述第二保護層之折射率不同；其中上述複數個第一保護層、上述複數個第二保護層、以及上述複數個第五保護層彼此交錯疊置。
- 如申請專利範圍第11項所述之薄膜裝置，更包括複數個相互疊置之第二層疊結構，位於上述軟性基板上，且上述第二層疊結構包含：一第三保護層；以及一第四保護層，連接於上述第三保護層，其中上述第三 保護層之折射率與上述第四保護層之折射率不同；其中上述複數個第三保護層與上述複數個第四保護層彼此交錯疊置。
- 如申請專利範圍第19項所述之薄膜裝置，更包括一電子裝置，位於上述複數個相互疊置之第二層疊結構上。
- 如申請專利範圍第20項所述之薄膜裝置，其中上述第二層疊結構更包括一第六保護層，其中上述複數個第三保護層其中一者連接至上述軟性基板，上述複數個第六保護層其中一者連接至上述電子裝置；上述第六保護層之折射率與上述第四保護層之折射率不同；其中上述複數個第三保護層、上述複數個第四保護層、以及上述複數個第六保護層彼此交錯疊置。
- 如申請專利範圍第19項所述之薄膜裝置，其中上述第一保護層與上述第三保護層的折射率、材料、以及厚度相同，上述第二保護層與上述第四保護層的折射率、材料、以及厚度相同。
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