TWI539414B - 可撓式顯示器的製作方法 - Google Patents

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Description

可撓式顯示器的製作方法
本發明是有關於一種顯示器及其製造方法，且特別是有關於一種可撓式顯示器及其製造方法。
隨著顯示技術的突飛猛進，顯示器已從早期的陰極射線管(CRT)顯示器逐漸地發展到目前的平面顯示器(Flat Panel Display,FPD)。相較於硬質載板(諸如玻璃基板)所構成的平面顯示器，由於軟性基板(諸如塑膠基板)具有可撓曲及耐衝擊等特性，因此近年來已著手研究將主動元件製作於軟性基板上的可撓式顯示器。
一般來說，可撓式顯示器的製作方式是先將軟性基板固定在玻璃載具上。之後再於軟性基板上進行顯示元件的製造程序。待完成顯示元件製造完成以形成顯示器之後，再藉由使軟性基板自玻璃載具上離型，以將此可撓式顯示器從玻璃載具上取下。目前已提出的離型方法包括在玻璃載具與軟性基板之間形成離型層，於顯示元件製造完成後，使用雷射掃描玻璃載具的背面，使得離型層因吸收能量而在玻璃載具與軟性基板之間產生氣體。如此一來，玻璃載具與軟性基板可藉由氣體所形成的間隙而離型。然而，使用雷射製程會增加顯示器的製作成本，且會損傷顯示器中的電晶體，導致顯示器的元件特性變差。
本發明提供一種可撓式顯示器的製作方法，具有簡單的離型步驟與較低的製作成本。
本發明另提供一種可撓式顯示器，具有較佳的元件特性。
本發明提出一種可撓式顯示器的製作方法。首先，於承載基板上形成離型層。接著，對離型層進行圖案化，以形成圖案化離型層。然後，於圖案化離型層上形成軟性基板，軟性基板覆蓋圖案化離型層，且軟性基板的一部分與承載基板接觸，其中圖案化離型層與軟性基板之間的附著力大於圖案化離型層與承載基板之間的附著力。而後，於軟性基板上形成元件層。之後，於元件層上形成顯示層。接著，同時切割軟性基板與圖案化離型層。然後，使切割後的圖案化離型層與承載基板分離，其中分離後的圖案化離型層上依序配置有經切割的軟性基板、元件層及顯示層。
本發明另提出一種可撓式顯示器，其包括軟性基板、圖案化離型層、元件層以及顯示層。軟性基板具有相對的第一表面與第二表面。離型層配置於軟性基板的第一表面上，離型層的材料包括非晶矽。元件層配置於軟性基板的第二表面上。顯示層配置於元件層上。
基於上述，在本發明中，藉由圖案化離型層與軟性基板之間的附著力大於圖案化離型層與承載基板之間的附著力，使得圖案化離型層及其上的膜層能輕易地脫離承載基板，以形成包括圖案化離型層的可撓式顯示器。由於可撓式顯示器與承載基板的離型步驟無需使用到諸如雷射等高能量製程，故能降低可撓式顯示器的製作成本且避免可撓式顯示器中的元件受到傷害，使得可撓式顯示器具有較佳的元件特性。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A至圖1F是依照本發明一實施例之可撓式顯示器的製作方法流程上視示意圖，以及圖2A至圖2F分別是沿圖1A至圖1F之I-I’的剖面示意圖。
請同時參照圖1A與圖2A，首先，於承載基板100上形成離型層102。在本實施例中，承載基板100與離型層102之間例如是未配置有其他膜層。承載基板100可以是具有高剛硬性、低膨脹係數以及高楊氏係數性質的基板。在本實施例中，承載基板100例如是無機基板，諸如玻璃基板。離型層102的材料例如是透明或非透明的無機材料，諸如非晶矽。離型層102的形成方法例如是化學氣相沉積製程等沉積製程或其他合適的方法，其製程溫度例如是200℃。離型層102的厚度例如是介於100埃至4000埃，且較佳為2000埃。
請同時參照圖1B與圖2B，接著，對離型層102進行圖案化，以形成圖案化離型層102a。對離型層102進行圖案化的方法例如是包括微影製程與蝕刻製程，以移除一部分的離型層102。在本實施例中，圖案化離型層102a例如是暴露出承載基板100的周邊區域。
請同時參照圖1C與圖2C，其中在圖1C中以虛線表示被軟性基板106覆蓋的圖案化離型層102a。然後，於圖案化離型層102a上形成軟性基板106，軟性基板106覆蓋圖案化離型層102a，且軟性基板106的一部分與承載基板100接觸。其中，圖案化離型層102a與軟性基板106之間的附著力大於圖案化離型層102a與承載基板100之間的附著力。在本實施例中，軟性基板106例如是有機基板，諸如聚亞醯胺基板。軟性基板106的形成方法例如是塗佈製程。在本實施例中，在形成軟性基板106之後，更包括進行烘烤製程以去除水氣，其中烘烤製程的溫度例如是介於100℃至250℃，且較佳為220℃。
在本實施例中，軟性基板106例如是包括中央區域108與圍繞中央區域108的周邊區域110。中央區域108例如是覆蓋圖案化離型層102a，以及周邊區域110例如是與承載基板100的周邊區域接觸。再者，軟性基板106與承載基板100之間的附著力較佳是大於圖案化離型層102a與承載基板100之間的附著力。值得一提的是，由於圖案化離型層102a與承載基板100之間的附著力較小，因此圖案化離型層102a有可能會從承載基板100上滑落。在本實施例中，藉由使軟性基板106覆蓋圖案化離型層102a且與承載基板100接觸，可將圖案化離型層102a暫時固定於承載基板100上。
特別一提的是，在本發明之一實施例中，當承載基板100為玻璃基板，圖案化離型層102a為以化學氣相沉積製程形成的非晶矽層(無機材料)，軟性基板106為以塗佈方式形成的聚亞醯胺基板(有機材料)時，由於軟性基板106聚亞醯胺之有機基團(諸如聚亞醯胺)與圖案化離型層102a的原子(諸如矽原子)之間具有較佳的附著力，如此一來，圖案化離型層102a與軟性基板106之間的附著力大於圖案化離型層102a與承載基板100之間的附著力。
請同時參照圖1D與圖2D，其中在圖1D中以虛線表示被軟性基板106覆蓋的圖案化離型層102a。而後，於軟性基板106上形成元件層112。元件層112可以是包含非晶矽薄膜電晶體、微晶矽薄膜電晶體、氧化物電晶體、低溫多晶矽電晶體等主動式驅動元件。在本實施例中，元件層112的周邊區域(未標示)例如是無效區。以製作具有氧化物電晶體的元件層112為例，此步驟例如是包括於軟性基板106上依序形成緩衝層(未繪示)、閘極層(未繪示)、閘絕緣層(未繪示)、通道層(未繪示)、蝕刻終止層(未繪示)、源極與汲極層(未繪示)、保護層(未繪示)、畫素電極層(未繪示)以及保護層(未繪示)等步驟。
之後，於元件層112上形成顯示層114。顯示層114可以是電泳顯示薄膜、有機電致發光顯示元件、有機電致發光照明元件、覆蓋有彩色濾光薄膜的液晶層(諸如扭轉向列型(Twisted Nematic,TN)液晶、超扭轉向列型(Super Twisted Nematic,STN)液晶、膽固醇液晶)等。當顯示層114為已形成有顯示元件的薄膜(諸如電泳顯示薄膜)時，可以將顯示層114以貼合等方式配置於元件層112上。另一方面，也可以直接於元件層112上製作具有顯示元件的顯示層114。一般來說，顯示層114的周邊區域例如是無效區。在本實施例中，在形成元件層112之後及形成顯示層114之前，可包括進行一烘烤製程，其中烘烤製程的溫度例如是介於200至350℃，較佳為220℃。
請同時參照圖1E與圖2E，接著，同時切割軟性基板106與圖案化離型層102a。在本實施例中，切割軟性基板106與圖案化離型層102a的步驟例如是沿著切割路徑116進行，其中切割路徑116例如是對應於圖案化離型層102a的外緣104。在另一實施例中，切割路徑116也可以不是對應圖案化離型層102a的外緣104，而是對應著圖案化離型層102a的內部區域進行。一般來說，雖然此步驟會同時切割到元件層112與顯示層114的周邊區，但由於這些周邊區是對應於無效區，因此並不會影響到該些膜層所提供的功能。
請同時參照圖1F與圖2F，然後，使切割後的圖案化離型層102a與承載基板100分離，以形成可撓式顯示器200。可撓式顯示器200包括圖案化離型層102a以及依序配置於圖案化離型層102a上的經切割的軟性基板106a、元件層112a及顯示層114a。在本實施例中，可以使用吸附工具吸附圖案化離型層102a上方的顯示層114a，使得圖案化離型層102a與承載基板100分離。或者是，透過圖案化離型層102a與承載基板100之間的界面，以鏟子、風刀、線或其他方式使圖案化離型層102a與承載基板100分離。在本實施例中，分離可撓式顯示器200與承載基板100之後，承載基板100上例如是未配置有其他膜層。
在本實施例中，由於彼此直接接觸的承載基板100與軟性基板106的部分已在切割軟性基板106與圖案化離型層102a的步驟中移除，因此額外用以將圖案化離型層102a固定於承載基板100的外力實質上已不存在。再者，圖案化離型層102a與軟性基板106a之間的附著力大於圖案化離型層102a與承載基板100之間的附著力，因此圖案化離型層102a與軟性基板106a之間的附著力實質上作為使圖案化離型層102a從承載基板100上移開的主要拉力。換言之，上述的分離方法實質上是用來使圖案化離型層102a離開承載基板100的表面，而並非用來破壞圖案化離型層102a與承載基板100之間的附著力。因此，這些分離方法幾乎不涉及與高能量相關的製程(諸如雷射製程等)，以避免分離方法對元件層112a及顯示層114a中的元件造成損害，使得可撓式顯示器200具有較佳的元件特性。此外，可撓式顯示器200亦可具有較簡單的製作過程與較低的製作成本。
在本實施例中，由於圖案化離型層102a在離型後會附著於軟性基板106a上，因此圖案化離型層102a可作為阻擋水氣進入可撓式顯示器200的保護層。如此一來，可提升可撓式顯示器200的元件特性，且特別適於製作主動式矩陣有機發光二極體(active matrix organic light emitting diode,AMOLED)顯示器。特別一提的是，雖然在上述的實施例中是以形成單個可撓式顯示器200為例，但本發明不限於此，在一實施例中(未繪示)，也可以同時製作多個可撓式顯示器。
圖3是依照本發明另一實施例之可撓式顯示器的剖面示意圖。可撓式顯示器300可採用前一實施例所述的方法形成或者是以其他已知的製程形成。再者，可撓式顯示器300的結構大致與可撓式顯示器200的結構相同，因此相同構件可參照前一實施例中所述，以下針對構件的配置關係進行說明。可撓式顯示器300包括軟性基板302、離型層304、元件層306以及顯示層308。軟性基板302具有相對的第一表面302a與第二表面302b。在本實施例中，軟性基板302可以是有機基板，諸如聚亞醯胺基板。離型層304配置於軟性基板302的第一表面302a上，離型層304的材料包括非晶矽。離型層304的厚度例如是介於100埃至4000埃，且較佳為2000埃。
元件層306配置於軟性基板302的第二表面302b上。元件層306可以是薄膜電晶體陣列。顯示層308配置於元件層306上。顯示層308可以是液晶層、電泳顯示薄膜、有機電致發光顯示元件、有機電致發光照明元件等。換言之，可撓式顯示器300可以是液晶顯示器、主動式矩陣有機發光二極體顯示器、電泳顯示器(electro-phoretic display,EPD)等顯示器。
在本實施例中，包括非晶矽的離型層304具有阻擋水氣能力，因此可避免水氣對可撓式顯示器300中的元件造成損傷。如此一來，可撓式顯示器300具有較佳的元件特性與較長的使用壽命。
綜上所述，本發明之可撓式顯示器的製造方法是利用附著力的差異來分離圖案化離型層與承載基板，使得包括圖案化離型層的可撓式顯示器能輕易地脫離承載基板。也就是說，由於圖案化離型層與軟性基板之間的附著力大於圖案化離型層與承載基板之間的附著力，因此可撓式顯示器與承載基板的分離步驟無需使用諸如雷射等高能量製程，可降低可撓式顯示器的製作成本，以及避免分離方法對元件層及顯示層中的元件造成損害。此外，由於圖案化離型層是隨著軟性基板一起離開承載基板，因此圖案化離型層在可撓式顯示器中可作為阻擋水氣進入的保護層。如此一來，可提升可撓式顯示器的元件特性及使用壽命。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。
100‧‧‧承載基板
102、304‧‧‧離型層
102a‧‧‧圖案化離型層
104‧‧‧外緣
106、106a、302‧‧‧軟性基板
108‧‧‧中央區域
110‧‧‧周邊區域
112、112a、306‧‧‧元件層
114、114a、308‧‧‧顯示層
116‧‧‧切割路徑
200、300‧‧‧可撓式顯示器
302a、302b‧‧‧表面
圖1A至圖1F是依照本發明一實施例之可撓式顯示器的製作方法流程上視示意圖。
圖2A至圖2F分別是沿圖1A至圖1F之I-I’的剖面示意圖。
圖3是依照本發明另一實施例之可撓式顯示器的剖面示意圖。
100．．．承載基板
102a．．．圖案化離型層
106a．．．軟性基板
112a．．．元件層
114a．．．顯示層
200．．．可撓式顯示器

Claims (13)

  1. 一種可撓式顯示器的製作方法，包括：於一承載基板上形成一離型層；對該離型層進行圖案化，以形成一圖案化離型層；於該圖案化離型層上形成一軟性基板，該軟性基板覆蓋該圖案化離型層並接觸該圖案化離型層的側壁，且該軟性基板的一部分與該承載基板接觸，其中該圖案化離型層與該軟性基板之間的附著力大於該圖案化離型層與該承載基板之間的附著力，且該軟性基板為一單一結構層；於該軟性基板上形成一元件層；於該元件層上形成一顯示層；同時切割該軟性基板與該圖案化離型層；以及使切割後的該圖案化離型層與該承載基板分離，其中分離後的該圖案化離型層上依序配置有經切割的該軟性基板、該元件層及該顯示層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該離型層的材料包括無機材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該離型層的材料包括非晶矽。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該離型層的形成方法包括一沉積製程。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該承載基板為一無機基板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該軟性基板為一有機基板。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該承載基板為一玻璃基板，而該軟性基板為一聚亞醯胺基板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該軟性基板的形成方法包括一塗佈製程。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該軟性基板與該承載基板之間的附著力大於該圖案化離型層與該承載基板之間的附著力。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該軟性基板包括一中央區域與圍繞該中央區域的一周邊區域，該中央區域覆蓋該圖案化離型層，以及該周邊區域與該承載基板接觸。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中同時切割該軟性基板與該圖案化離型層的步驟是沿著該圖案化離型層的外緣進行。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中同時切割該軟性基板與該圖案化離型層的步驟是沿著該圖案化離型層內的區域進行。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式顯示器的製作方法，其中該圖案化離型層的厚度為100埃至4000埃。
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