TWI543682B - 軟性電子裝置 - Google Patents

Description

軟性電子裝置

本發明係有關於一種軟性電子裝置，尤指一種具有特殊結構設計的軟性電子裝置，可以避免在軟性基板離型(debonding)步驟中離型力突然大幅增加。

現行軟性電子裝置的製程係先將軟性基板以暫黏膠貼於玻璃載板上，然後在軟性基板上進行各類電子元件之必需製程，最後再進行離型步驟，以熱或紫外光將暫黏膠減黏以將軟性基板從玻璃載板上取下。然而，由於電子裝置上可能有多層膜層和元件，在離型步驟中容易因為膜層厚度變化而使離型力發生改變，特別是在保護膜附近的離型力會突然大幅增加，造成離型困難，甚至造成電子元件的毀壞而影響產品良率。因此，如何改善因離型力大幅增加而增加離型步驟困難度之問題，仍為業界亟需研究之課題。

本發明的目的之一在於提供一種軟性電子裝置，其保護膜具有特殊結構，能夠降低離型步驟對軟性電子裝置所造成的傷害。

本發明揭露一種軟性電子裝置，其包括軟性基板、電子元件層以及保護膜。軟性基板具有上表面，電子元件層係設置於軟性基板之上表面，保護膜設置於軟性基板之上表面且覆蓋電子元件層。保護膜具有至少一側壁與軟性基板的上表面相交，且側壁與軟性基板上表面具有一夾角，該夾角為銳角。

本發明又揭露一種軟性電子裝置，其包括軟性基板、電子元件層以及保護膜，其中軟性基板具有上表面，電子元件層係設置於軟性基板之上表面，而保護膜設置於軟性基板之上表面上且覆蓋電子元件層。保護膜之外緣具有緩坡結構，且緩坡結構之厚度係由保護膜之外側向保護膜之內側漸漸增加。

由於本發明軟性電子裝置的保護膜側壁與軟性基板的夾角為銳角，保護膜在邊緣部分的厚度係從外側往內側漸漸增加而具有緩坡結構，因此可以避免在進行離型步驟時發生離型力忽然大幅增加的情況，能有效改善產品良率。

12‧‧‧載板

14‧‧‧軟性基板

141‧‧‧上表面

16‧‧‧封裝膜層

18‧‧‧電子元件層

20‧‧‧保護膜

201‧‧‧緩坡結構

202‧‧‧中央部分

203‧‧‧側壁

204‧‧‧底平面

205‧‧‧上表面

D1、D2‧‧‧厚度

D3‧‧‧距離

G‧‧‧夾角

10‧‧‧軟性電子裝置

第1圖至第5圖為本發明軟性電子裝置的製程示意圖。

第6圖為軟性電子裝置在離型步驟之離型力變化曲線圖。

第7圖為本發明軟性電子裝置中保護膜夾角角度對最大離型力的比較圖及趨勢圖。

請參考第1圖至第5圖，第1圖至第5圖為本發明軟性電子裝置的製程示意圖。如第1圖所示，本發明軟性電子裝置的製作流程包括先將軟性基板14以黏著層(例如暫黏膠，未繪示)貼附於載板12的表面，其中軟性基板14之材料舉例為聚萘酸乙酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚醯胺(polyamide，PA)、聚苯醚碸(polyethersulfone，PES)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)，其厚度D1舉例為約10微米至約50微米，但不以此為限。然後，在軟性基板14進行製 作電子元件之製程以在軟性基板14的上表面141上形成電子元件層18。舉例而言，本發明軟性電子裝置可以為觸控面板或有機電激發光顯示面板，因此上述電子元件製程可能包括薄膜型觸控電極元件的製作或是有機電激發光元件和開關元件的製作，電子元件層18舉例為有機發光元件陣列、薄膜電晶體陣列或觸控感應元件陣列，但不以此為限，本發明軟性電子裝置也可以為其他需要製作在軟性基板上的任何電子裝置。之後，對製作好的電子元件層18進行封裝製程，例如在軟性基板14的上表面141上形成封裝膜層16，覆蓋並包覆電子元件層18。

接著，請參考第2圖，提供保護膜20，其中保護膜20可以為阻水氧膜、防爆膜、抗眩膜(anti-glare layer)、偏光片或任何需要設置在電子元件層18表面的膜層，保護膜20的材料舉例包括塑膠材料、金屬材料及/或任何可用來提供電子裝置保護功能的材料，其厚度D2舉例為約30微米至約500微米，具有均勻的厚度，但不以此為限。此外，保護膜20可以為單層膜或包括多層膜。然後，如第3圖，對保護膜20的外緣(即各側邊)進行斜角切割，以使保護膜20的外緣形成緩坡結構201，其厚度由保護膜20的外側向保護膜20的內側漸漸增加，且保護膜20的側壁203與保護膜20之底平面204的夾角G為銳角，例如小於等於約60度，其範圍舉例為約30度至約60度。上述製程的進行方式例如對保護膜20的各側邊由底部沿著與垂直面夾角約30度至約60度的角度向內斜向切割直到保護膜20的上表面205。在此製程後，保護膜20沒有被切割的部分定義為保護膜20的中央部分202，被緩坡結構201所圍繞，中央部分202具有均勻平坦的厚度，其厚度即保護膜20的厚度D2，為約30微米至約500微米。

接著，請參考第4圖，將保護膜20貼於軟性基板14的上表面141，覆蓋在電子元件層18與封裝膜層16上。由於保護膜20之面積小於軟性基板 14之面積，因此保護膜20未覆蓋軟性基板14之側邊，也會暴露出軟性基板14的部分上表面141，例如軟性基板14的外緣。由第4圖可知，保護膜20的中央部分202係完全重疊覆蓋電子元件層18。接著，如第5圖所示，沿著圖中箭頭方向進行離型步驟，使軟性基板14與載板12分離，便完成本發明軟性電子裝置10的製作。需注意的是，本發明軟性電子裝置10在製作時，可以先以大尺寸的軟性基板14固定於載板12表面，製作複數個電子元件層18並進行封裝、貼上保護膜20後，才將大尺寸軟性基板14切割成小尺寸後再進行離型步驟，但不以此為限，在不同實施例中，將大尺寸軟性基板14切割成小尺寸的製程可以在前述任何製程之前或之後，例如在貼上保護膜20之前。

因此，如第4圖與第5圖所示，本發明軟性電子裝置10包括軟性基板14、電子元件層18以及保護膜20。其中，軟性基板14具有上表面141，而電子元件層18係設置在軟性基板14的上表面141，保護膜20則設置於軟性基板14之上表面141上且覆蓋電子元件層18。保護膜20具有至少一側壁203，與軟性基板14的上表面141相交，且側壁203與軟性基板14的上表面141具有夾角G，其中夾角G為銳角，較佳小於約60度，例如夾角G的範圍為約30度至約60度，但不以此為限。此外，保護膜20之外緣具有緩坡結構201，其厚度係由保護膜20之外側向保護膜之內側漸漸增加。

請參考第6圖，第6圖為本發明軟性電子裝置之不同實施例與傳統軟性電子裝置之離型步驟的離型力變化曲線示意圖，第6圖橫座標距離係表示與軟性基板側壁之距離，並且，在實驗中，係以軟性電子裝置的保護膜之外緣與軟性基板側壁之距離(例如第5圖所示之距離D3)為約5.5公釐來進行測試。由於傳統軟性電子裝置的保護膜並沒有經過預先切割側壁的步驟，因此其保護膜與軟性基板的夾角為90度。如第6圖所示，在傳統軟性電 子裝置的離型步驟中，當使軟性基板自其邊緣開始而從載板上剝離至距離軟性基板側壁約5.5公釐處時，由於遭遇到軟性基板表面上保護膜之側壁，所以軟性電子裝置的整體厚度突然大幅增加，導致離型力會突然大幅增加至約130克。另一方面，由於本發明軟性電子裝置的保護膜具有緩坡結構，因此其側壁與軟性基板具有夾角G，當夾角G為60度時，在離型步驟中的最大離型力為約80克，而當夾角G為50度時，最大離型力更降低至約50克。並且，在本發明軟性電子裝置中，當夾角G為60度與50度時，離型力的曲線變化也較傳統軟性電子裝置的離型力之變化更為平緩。其原理是藉由保護膜的緩坡結構設計而使軟性電子裝置的整體厚度從保護膜外緣開始緩慢增加，而非突然增加，以此避免因厚度突然大幅增大而導致離型困難。

請參閱第7圖，第7圖為本發明軟性電子裝置中夾角G的角度對最大離型力的比較圖及趨勢圖，其中實線部分表示夾角G所對應的最大離型力，而虛線表示最大離型力的趨勢線。由第7圖可知，當夾角G的角度越小時，表示保護膜邊緣的緩坡結構坡度越緩，那麼在離型步驟中的最大離型力會越低，可以更有效地提高離型步驟的製程效果。此外，由趨勢線得知，如果保護膜側壁與軟性基板上表面之夾角G能降至30度，那麼離型力甚至可以小於20克，使離型力對裝置的傷害降到更低。因此，在保護膜側壁切割製程可以支援的條件下，本發明軟性電子裝置可以設計使保護膜的緩坡結構越平緩越好，亦即使保護膜側壁與軟性基板上表面的夾角G越小越好，以降低離型步驟所導致的最大離型力，並使離型力之變化更趨平緩。

綜上所述，由於本發明軟性電子裝置的保護膜在邊緣部分的厚度係從外側往內側漸漸增加而具有緩坡結構，其側壁與軟性基板具有小於90度的夾角，因此可以避免在離型步驟中發生離型力突然大幅增加的情況，也僅會產生較小的最大離型力，因此可以降低離型步驟的困難度，改善傳統軟性 電子裝置在離型步驟中發生電子元件損壞的問題，有效提升產品良率。

12‧‧‧載板

14‧‧‧軟性基板

141‧‧‧上表面

16‧‧‧封裝膜層

18‧‧‧電子元件層

20‧‧‧保護膜

201‧‧‧緩坡結構

202‧‧‧中央部分

203‧‧‧側壁

D2‧‧‧厚度

G‧‧‧夾角

Claims (8)

1. 一種軟性(flexible)電子裝置，包括：一軟性基板(flexible film)，其具有一上表面；一電子元件層設置於該軟性基板之該上表面；以及一保護膜，設置於該軟性基板之該上表面上且覆蓋該電子元件層，該保護膜之外緣具有一緩坡結構，且該緩坡結構之厚度係由該保護膜之外側向該保護膜之內側漸漸增加，該保護膜另包括一中央部分被該緩坡結構所圍繞，該保護膜之該中央部分係完全重疊覆蓋該電子元件層，該中央部分具有均勻平坦的一厚度，且該厚度為約30微米至約500微米，該保護膜具有至少一側壁與該上表面相交，該側壁與該上表面具有一夾角，且該夾角為銳角，其中該夾角之範圍為30度至60度。
2. 如請求項1所述之軟性電子裝置，其中該保護膜之面積小於該軟性基板之面積，且該保護膜未覆蓋該軟性基板之側邊。
3. 如請求項1所述之軟性電子裝置，其中該保護膜包括阻水氧膜、防爆膜、抗眩膜(anti-glarelayer)或偏光片。
4. 如請求項1所述之軟性電子裝置，其中該保護膜之材料包括塑膠或金屬材料。
5. 如請求項1所述之軟性電子裝置，其中該保護膜包括單層膜或多層膜。
6. 如請求項1所述之軟性電子裝置，其中該軟性基板之材料包括聚萘酸乙酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚醯胺(polyamide，PA)、聚苯醚碸(polyethersulfone，PES)或聚對苯二甲酸乙二 酯(polyethylene terephthalate，PET)。
7. 如請求項1所述之軟性電子裝置，其中該軟性基板之厚度為約10微米至約50微米。
8. 如請求項1所述之軟性電子裝置，其中該電子元件層包括有機發光元件、薄膜電晶體或觸控感應元件。