TWI542923B - 可撓式顯示面板及其製作方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種可撓式顯示面板及其製作方法，尤指一種利用設置於可撓式基板上的金屬框局部增加可撓式基板與承載基板之間的黏著力之可撓式顯示面板及其製作方法。
在現今顯示技術中，可撓式顯示面板由於具有高輕巧性、耐衝擊性、可撓曲性、可穿戴性與攜帶方便等優異特性，目前已儼然成為新一代前瞻顯示技術。
由於可撓式基板的剛性不足，無法直接使用現行的畫素陣列製作設備加以製作，因此現行可撓式顯示面板的製作方法主要係先將可撓式基板固定在承載基板(例如玻璃基板)上，而待畫素陣列製作完成後再藉由離型技術使可撓式基板與承載基板分離。習知的可撓式顯示面板的製作係先於可撓式基板與承載基板之間設置一整面且具有一致黏著力的黏著層，以將可撓式基板固定在承載基板上，再將畫素陣列製作於可撓式基板上以形成可撓式顯示面板，最後再將製作完成的可撓式顯示面板自承載基板上取下。然而，為了穩固地將可撓式基板固定在承載基板上，黏著層必須具備一定的黏著力，然而此黏著力在進行離型製程時使得可撓式基板不易取下，甚至造成可撓式顯示面板受損，因此使得離型製程的良率偏低，進而造成可撓式顯示面板的信賴度不佳而成為可撓式顯示面板在量產時的主要問題。
本發明之目的之一在於提供一種可撓式顯示面板及其製作方法，以節省可撓式顯示面板之製作成本、增加其製程良率與品質。
本發明之一較佳實施例提供一種可撓式顯示面板，包括承載基板、可撓式基板與金屬框。承載基板具有一表面，可撓式基板設置於承載基板之表面上，其中可撓式基板與承載基板之表面接觸。可撓式基板具有一離型部與一固定部，且固定部環繞離型部。金屬框設置於可撓式基板之固定部上，其中金屬框之線寬大於1毫米，以使得對應於金屬框下方之可撓式基板的固定部與承載基板之間的第一黏著力大於可撓式基板的離型部與承載基板之間的第二黏著力。
本發明之另一較佳實施例提供一種製作可撓式顯示面板之方法，包括下列步驟。提供承載基板，承載基板具有一表面。於承載基板之表面上形成可撓式基板，其中可撓式基板與承載基板之表面接觸，可撓式基板具有離型部與固定部，且固定部環繞離型部。於可撓式基板之固定部上形成金屬框，其中金屬框之線寬大於1毫米，以使得對應於金屬框下方之可撓式基板的固定部與承載基板之間的第一黏著力大於可撓式基板的離型部與承載基板之間的第二黏著力。
本發明之又一較佳實施例提供一種可撓式顯示面板，包括可撓式基板、畫素陣列以及顯示元件。可撓式基板之材料包括聚醯胺(Polyamide)。畫素陣列設置於可撓式基板上。顯示元件設置於畫素陣列上。
藉由上述設計，可以順利利用現有設備進行畫素陣列和顯示元
件製程，且待製程完成時，切割金屬框內側之可撓式基板即可順利將可撓性基板自承載基板的表面取下而形成可撓式顯示面板。
11‧‧‧承載基板
11A‧‧‧表面
12‧‧‧可撓式基板
12R‧‧‧離型部
12B‧‧‧固定部
13‧‧‧金屬框
14‧‧‧畫素陣列
15‧‧‧顯示元件
10‧‧‧可撓式顯示面板
T‧‧‧薄膜電晶體元件
G‧‧‧閘極
GI‧‧‧閘極絕緣層
CH‧‧‧半導體通道層
S‧‧‧源極
D‧‧‧汲極
30‧‧‧絕緣層
第1圖至第4圖繪示本發明之一較佳實施例之製作可撓式顯示面板之方法示意圖，其中
第1圖繪示可撓式顯示面板與承載基板之上視示意圖。
第2圖繪示可撓式顯示面板與承載基板之剖面示意圖。
第3圖繪示可撓式顯示面板切割時之剖面示意圖。以及第4圖繪示可撓式顯示面板自承載基板取下時之剖面示意圖。
第5圖繪示本發明之一較佳實施例之可撓式顯示面板之示意圖。
第6圖為實際量測出之金屬框的線寬與可撓式基板與承載基板之間的黏著力(離型力)的關係圖。
第7圖繪示本發明之金屬框圖案的第一變化實施例的示意圖。
第8圖繪示本發明之金屬框圖案的第二變化實施例的示意圖。
第9圖繪示本發明之第一實施樣態之製作可撓式顯示面板之方法示意圖。
第10圖繪示本發明之第二實施樣態之製作可撓式顯示面板之方法示意圖。
第11圖繪示本發明之第三實施樣態之製作可撓式顯示面板之方法示意圖。
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4圖。第1圖至第4圖繪示本發明之一較佳實
施例之製作可撓式顯示面板之方法示意圖，其中第1圖繪示可撓式顯示面板與承載基板之上視示意圖，第2圖繪示可撓式顯示面板與承載基板之剖面示意圖，第3圖繪示可撓式顯示面板切割時之剖面示意圖，且第4圖繪示可撓式顯示面板自承載基板取下時之剖面示意圖。為了突顯本發明之可撓式顯示面板的特徵，部分元件未繪示於圖示中。本實施例之製作可撓式顯示面板之方法包括下列步驟。首先如第1圖與第2圖所示，提供承載基板11，且承載基板11具有表面11A。承載基板11係為硬質基板，其可包括例如玻璃基板、半導體基板或金屬基板，但不以此為限。接著，於承載基板11上形成可撓式基板12。可撓式基板12係為軟質基板，其具有可撓性與可彎曲性，其材質可包括例如聚亞醯胺(polyimide,PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚醯胺(Polyamide,PA)等有機材料，但不以此為限。在本實施例中，可撓式基板12與承載基板11之表面11A接觸。此外，可撓式基板12具有離型部12R與固定部12B，且固定部12B環繞離型部12R，其中離型部12R將於後續離型製程中自承載基板11的表面11A分離，而固定部12B則會保留在承載基板11的表面11A。在本實施例中，將可撓式基板12形成於承載基板11上的方法可利用溶劑澆鑄(solvent casting)方式形成，其作法可先將有機溶液塗布於承載基板11的表面11A上，待有機溶液之溶劑揮發後並可選擇性地進行烘烤(baking)製程，即可於承載基板11的表面11A上形成可撓式基板12。在其它變化實施例中，可撓式基板12也可利用例如狹縫塗布(slit coating)、噴墨印刷(Ink Jet Print)或其它適合的製程形成。在本實施例中，承載基板11之材料較佳係選用玻璃例如鈉鈣玻璃(Soda Lime glass)，而可撓式基板12之材料較佳係選用聚醯胺(Polyamide,PA)，其中聚醯胺的化學結構式如下式(1)所示：
其中Ar為芳香族(aromatic group)。
在一對照實施例中，承載基板11之材料係選用玻璃例如鈉鈣玻璃(Soda Lime glass)，而可撓式基板12之材料係選用聚亞醯胺(polyimide,PI)，其中聚亞醯胺的化學結構式如下式(2)所示：
其中Ar為芳香族(aromatic group)。
由於羧基(-COOH)與玻璃之間會形成鍵結而產生黏著力，而相較於式(2)的聚亞醯胺，式(1)的聚醯胺具有較少的羧基，因此以聚醯胺作為材料的可撓式基板12與以玻璃作為材料的承載基板11之間可以具有不會太強的黏著力，也就是說，可以在不造成畫素陣列14與顯示元件15損傷的前提下以適當的離型力輕易將可撓式基板12自承載基板11的表面11A取下。值得說明的是，本發明之承載基板11的材料不限定是玻璃，且可撓式基板12的材料不限定是聚醯胺，只要承載基板11與可撓式基板12兩者的材料組合可以產生不會太強的黏著力即可以搭配選擇。舉例而言，當承載基板11與可撓式基板12之間的黏著力小於0.08牛頓(N)，或較佳小於0.07N，即可輕易將
可撓式基板12自承載基板11的表面11A取下。
隨後，於可撓式基板12之固定部12B上形成金屬框13。金屬框13可包括至少一層金屬層或至少一層合金層，其中金屬框13的材料可包括例如鋁(aluminum)、鉑(platinum)、銀(silver)、鈦(titanium)、鉬(molybdenum)、鋅(zinc)、錫(tin)等金屬或其合金，但不以此為限。此外，於可撓式基板12之離型部12R上形成畫素陣列14以及顯示元件15。形成畫素陣列14的步驟可包括於可撓式基板12之離型部12R上形成薄膜電晶體元件(圖未示)，其中薄膜電晶體元件包括閘極、源極與汲極。此外，形成畫素陣列14的步驟可進一步包括於可撓式基板12之離型部12R上形成掃描線、資料線、儲存電容、畫素電極等構件。畫素陣列14的製作可利用包括利用塗布、沈積、微影、蝕刻、離子植入與高溫處理等程序加以實現，但不以此為限。顯示元件15可形成於畫素陣列14上，其可包括液晶層、有機發光層、電致變色(electro-chromic)層、電子墨水層、膽固醇液晶層或其它具有自發光或非自發光顯示特性之顯示介質層。本實施例之製作可撓式顯示面板之方法可為批次式製作方法，因此可撓式基板12上可同時形成複數個畫素陣列14以及複數個顯示元件15，其中畫素陣列14係分別對應離型部12R。此外，本實施例的金屬框13可實質上環繞所有的畫素陣列14，但不以此為限。
金屬框13係設置於可撓式基板12之固定部12B上並環繞設置於可撓式基板12之離型部12R的畫素陣列14。金屬框13的線寬大於畫素陣列14之導線(例如閘極線及/或資料線)與薄膜電晶體元件之閘極、源極與汲極的線寬，而由於設置於可撓式基板12之元件的線寬會影響可撓式基板12與承載基板11之間的黏著力，因此對應於有較大線寬的金屬框13下方的可撓式基板12的固定部12B與承載基板11之間的第一黏著力會大於未位於金屬框13下方的可撓式基板12的離型部12R(亦即對應於具有較小線寬的畫素陣列
14下方的可撓式基板12的離型部12R)與承載基板11之間的第二黏著力。在本實施例中，金屬框13之線寬大於或等於1毫米(mm)，且較佳可大於或等於5毫米，或大於或等於20毫米，但不以此為限。至於畫素陣列14之導線(例如閘極線及/或資料線)與薄膜電晶體元件之閘極、源極與汲極的線寬則約為數微米(μm)至數十微米之間，其與金屬框13的線寬的差異甚大。值得說明的是，當金屬框13的線寬越寬時，亦代表畫素陣列14的面積越小，因此，本實施例之金屬框13的線寬例如可介於1毫米至50毫米之間，較佳介於1毫米至20毫米之間，或較佳介於20毫米至50毫米之間，或較佳介於1毫米至5毫米之間，或較佳介於5毫米至20毫米之間，但不以此為限。
如第3圖所示，於形成畫素陣列14與顯示元件15之後，接著對可撓式基板12進行切割製程，沿著離型部12R之周圍切割可撓式基板12，以將離型部12R與固定部12B分離，此時離型部12R與固定部12B仍黏著於承載基板11的表面11A。切割製程可以使用刀輪切割或雷射切割，但不以此為限。值得注意的是，本發明切割的位置並不以此為限，可依照設計的需求在離型區12R內的任意位置或離型區12R與固定區12B的交界處作切割。
如第4圖所示，於切割製程之後，將可撓式基板12的離型部12R和位於其上方之畫素陣列14和顯示元件15自承載基板11的表面11A取下，以形成本實施例之可撓式顯示面板10。在本實施例中，由於金屬框13係環繞所有的畫素陣列14，因此在將可撓式基板12的離型部12R和位於其上方之畫素陣列14和顯示元件15自承載基板11的表面11A取下之後，所有的可撓式顯示面板10的可撓式基板12仍彼此相連，因此可再利用切割或剪裁方式將連接的可撓式基板12分離以形成複數個分離的可撓式顯示面板10。
請參考第5圖，並一併參考第1圖至第4圖。第5圖繪示了本發
明之一較佳實施例之可撓式顯示面板之示意圖。如第5圖所示，本實施例之可撓式顯示面板10包括可撓式基板12、畫素陣列14與顯示元件15。可撓式基板12的材料包括聚亞醯胺(polyimide,PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)、聚醯胺(Polyamide,PA)等有機材料，但不以此為限，可撓式基板12的材料以聚醯胺為較佳，理由在於以聚醯胺為材料的可撓式基板12與以玻璃作為材料的承載基板11之間的黏著力較小，因此可以利用適當的離型力將可撓式基板12自承載基板11的表面11A取下。
請參考第6圖，並一併參考第1圖與第4圖。第6圖為實際量測出之金屬框13的線寬與可撓式基板12與承載基板11之間的黏著力(離型力)的關係圖，其中可撓式基板12與承載基板11之間的離型力最少應等於可撓式基板12與承載基板11之間的黏著力，也就是說，當施加於可撓式基板與承載基板之間的離型力等於或大於可撓式基板與承載基板之間的黏著力時即可將可撓式基板自承載基板上取下。如第6圖所示，金屬框13的線寬與位於其下方的可撓式基板12與承載基板11之間的黏著力具有顯著的正相關，亦即當金屬框13的線寬增加時，可撓式基板12與承載基板11之間的黏著力亦隨之增加。在本實施例中，設置於固定部12B上的金屬框13的線寬大於1毫米，因此可撓式基板12的固定部12B與承載基板11之間的第一黏著力大於0.12牛頓(N)。精確地說，當金屬框13的線寬為1毫米時，第一黏著力約為0.12N；當金屬框13的線寬為5毫米時，第一黏著力約為0.14N；當金屬框13的線寬為20毫米時，第一黏著力約為0.15N。另一方面，由於畫素陣列14之導線(例如閘極線及/或資料線)與薄膜電晶體元件之閘極、源極與汲極的線寬約為數微米至數十微米之間，例如約為0.05毫米(50微米)，此時位於其下方的離型部12R與承載基板11之間的第二黏著力約為0.07N。經實證結果顯示，當固定部12B與承載基板11之間的第一黏著力大於或等於0.12N時
可使得可撓式基板12在畫素陣列14和顯示元件15的製程中不會發生剝離問題；於畫素陣列14和顯示元件15的製程完成後，當離型部12R與承載基板11之間的第二黏著力小於或等於0.07N時，可順利取下可撓式基板12而不會對位於其上的畫素陣列14與顯示元件15造成損傷。
本發明之可撓式顯示面板及其製作方法並不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發明之其它較佳實施例之可撓式顯示面板及其製作方法，且為了便於比較各實施例之相異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施例之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。
請參考第7圖。第7圖繪示了本發明之金屬框圖案的第一變化實施例的示意圖。如第7圖所示，在第一變化實施例中，各畫素陣列14係分別被一個金屬框13所環繞，藉此將可撓式基板12的離型部12R和位於其上方之畫素陣列14和顯示元件15自承載基板11的表面11A取下之後即可形成可撓式顯示面板。此外在第一變化實施例中，位於兩相鄰之畫素陣列14之間的金屬框13可以彼此相連，亦即共用金屬框13，以增加可撓式基板12的佈局面積。在另一變化實施例中，位於兩相鄰之畫素陣列14之間的金屬框13也可以彼此分離。
請參考第8圖。第8圖繪示了本發明之金屬框圖案的第二變化實施例的示意圖。如第8圖所示，在第二變化實施例中，所有的畫素陣列14係分別複數個金屬框13所環繞，其中複數個金屬框13可以具有相同的線寬或不同的線寬，藉此可以調整可撓式基板12的固定部與承載基板11之間的黏著力。
請參考第9圖，並一併參考第1圖至第4圖。第9圖繪示了本發明之第一實施樣態之製作可撓式顯示面板之方法示意圖。如第9圖所示，在第一實施樣態中，畫素陣列包括薄膜電晶體元件T，其中薄膜電晶體元件T包括閘極G、閘極絕緣層GI、半導體通道層CH、源極S以及汲極D。在第一實施樣態中，薄膜電晶體元件T係以底閘型(bottom-gate)薄膜電晶體元件為範例，但不以此為限，例如薄膜電晶體元件T也可選用頂閘型(top-gate)薄膜電晶體元件、雙閘型(dual-gate)或其它型式的薄膜電晶體元件。此外，金屬框13與薄膜電晶體元件T之閘極G係由同一層圖案化金屬層所形成。
請參考第10圖，並一併參考第1圖至第4圖。第10圖繪示了本發明之第二實施樣態之製作可撓式顯示面板之方法示意圖。如第10圖所示，在第二實施樣態中，金屬框13係於形成薄膜電晶體元件T之閘極G、源極S與汲極D之前形成，也就是說，金屬框13與薄膜電晶體元件T之閘極G、源極S與汲極D係由不同層圖案化金屬層所形成。此外，於形成薄膜電晶體元件T之前，可選擇性地先於可撓式基板12與金屬框13上形成絕緣層30。
請參考第11圖，並一併參考第1圖至第4圖。第11圖繪示了本發明之第三實施樣態之製作可撓式顯示面板之方法示意圖。如第11圖所示，在第三實施樣態中，薄膜電晶體元件T係選用頂閘型(top-gate)薄膜電晶體元件為範例。此外，金屬框13與薄膜電晶體元件T之源極S與汲極D係由同一層圖案化金屬層所形成。
綜上所述，本發明之可撓式基板結構及其製作方法係將可撓式基板直接設置於承載基板之上，並於可撓性基板上設置線寬大於或等於1毫米之金屬框，使得對應於金屬框下方之可撓式基板的固定部與承載基板之間的第一黏著力大於未位於金屬框下方之可撓式基板的離型部與承載基板之間的
第二黏著力。藉此，可撓式顯示面板可順利進行畫素陣列及顯示元件製程以及離型製程，且本發明之可撓式基板結構的製作方法可以直接採用現行畫素陣列使用之設備製程進行，並可結合畫素元件製程，故可節省製作成本、增加製程良率與品質。
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。
11‧‧‧承載基板
11A‧‧‧表面
12‧‧‧可撓式基板
12R‧‧‧離型部
12B‧‧‧固定部
13‧‧‧金屬框
14‧‧‧畫素陣列
15‧‧‧顯示元件
Claims (18)
- 一種製作可撓式顯示面板之方法，包括：提供一承載基板，該承載基板具有一表面；於該承載基板之該表面上形成一可撓式基板，其中該可撓式基板與該承載基板之該表面接觸，該可撓式基板具有一離型部與一固定部，且該固定部環繞該離型部；以及於該可撓式基板之該固定部上形成一金屬框，其中該金屬框之線寬實質大於1毫米，以使得對應於該金屬框下方之該可撓式基板的該固定部與該承載基板之間的一第一黏著力大於該可撓式基板的該離型部與該承載基板之間的一第二黏著力。
- 如請求項1所述之製作可撓式顯示面板之方法，另包括於該可撓式基板之該離型部上形成一薄膜電晶體元件，其中該薄膜電晶體元件包括一閘極、一源極與一汲極。
- 如請求項2所述之製作可撓式顯示面板之方法，其中該金屬框與該薄膜電晶體元件之該閘極係由同一層圖案化金屬層所形成。
- 如請求項2所述之製作可撓式顯示面板之方法，其中該金屬框與該薄膜電晶體元件之該源極與該汲極係由同一層圖案化金屬層所形成。
- 如請求項2所述之製作可撓式顯示面板之方法，其中該金屬框係於形成該薄膜電晶體元件之該閘極、該源極與該汲極之前形成。
- 如請求項1所述之製作可撓式顯示面板之方法，另包括：進行一切割製程，沿著該離型部之周圍切割該可撓式基板，以將該離型部 與該固定部分離；以及將該可撓式基板之該離型部自該承載基板之該表面取下。
- 如請求項1所述之製作可撓式顯示面板之方法，其中該金屬框之線寬大於5毫米。
- 如請求項1所述之製作可撓式顯示面板之方法，其中該金屬框包括至少一層金屬層或至少一層合金層。
- 如請求項1所述之製作可撓式顯示面板之方法，其中該可撓式基板的材料包括聚醯胺(Polyamide)，且該承載基板的材料包括玻璃。
- 一種可撓式顯示面板，包括：一承載基板，該承載基板具有一表面；一可撓式基板，設置於該承載基板之該表面上，其中該可撓式基板與該承載基板之該表面接觸，該可撓式基板具有一離型部與一固定部，且該固定部環繞該離型部；以及一金屬框，設置於該可撓式基板之該固定部上，其中該金屬框之線寬大於1毫米，以使得對應於該金屬框下方之該可撓式基板的該固定部與該承載基板之間的一第一黏著力大於該可撓式基板的該離型部與該承載基板之間的一第二黏著力。
- 如請求項10所述之可撓式顯示面板，另包括一薄膜電晶體元件設置於該可撓式基板之該離型部上，其中該薄膜電晶體元件包括一閘極、一源極與一汲極。
- 如請求項11所述之可撓式顯示面板，其中該金屬框係與該薄膜電晶體元 件之該閘極係為同一層金屬層。
- 如請求項11所述之可撓式顯示面板，其中該金屬框係與該薄膜電晶體元件之該源極與該汲極係為同一層金屬層。
- 如請求項11所述之可撓式顯示面板，其中該金屬框與該薄膜電晶體元件之該閘極、該源極與該汲極為不同層圖案化金屬層。
- 如請求項10所述之可撓式顯示面板，其中該金屬框之線寬大於5毫米。
- 如請求項10所述之可撓式顯示面板，其中該金屬框包括至少一層金屬層或至少一層合金層。
- 如請求項10所述之可撓式顯示面板，其中該可撓式基板材料包括聚醯胺(Polyamide)。
- 如請求項10所述之可撓式顯示面板，其中該承載基板的材料包括玻璃。
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