TWI596404B - 膜層結構以及軟性有機二極體顯示器製作方法 - Google Patents

膜層結構以及軟性有機二極體顯示器製作方法 Download PDF

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Description

膜層結構以及軟性有機二極體顯示器製作方法
本案揭露了主要關於一種軟性有機二極體顯示器製作方法，尤指一種利用半乾膜之軟性有機二極體顯示器製作方法。
目前軟性顯示面板之製作方式是將軟性基板製作於一硬質之載板上，以方便後續之製程以及膜層之精密對位，之後再將軟性基板與載板分離。然而，軟性基板的製程多採用濕式塗布的方式塗布於載板上，塗布製程對於環境控制的要求較高，因此軟性基板之表面較容易因環境因素產生瑕疵，進而降低了產品的良率，也因為後續之製程對於軟性基板表面的品質要求較高，面板廠商不只需要購置昂貴的塗布設備還需加強塗佈環境監控因此無法降低生產成本。
本揭露提供了一種軟性有機二極體顯示器製作方法，包括：提供一膜層結構，其中上述膜層結構包括一承載膜以及一半乾膜，且上述半乾膜疊置於上述承載膜，並包括一高分子材質以及一溶劑；將上述半乾膜疊置於上述一載板上；將上述承載膜從上述半乾膜移除；烘烤上述半乾膜，以移除上述溶劑，並進而使上述半乾膜形成一軟性基板並黏貼於上述載板，其中烘烤 上述半乾膜的溫度為100℃至500℃；以及形成一軟性層疊結構於上述軟性基板，其中上述軟性層疊結構為一軟性顯示面板，包括一有機發光二極體層。
本揭露提供了一種用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，用以疊置於一載板上。上述膜層結構包括一半乾膜以及一承載膜。半乾膜包括一高分子材質以及一溶劑。承載膜疊置於上述半乾膜上。上述半乾膜之一形成面對於上述承載膜之黏著力大於上述半乾膜之一外表面對於上述承載膜的黏著力。將上述半乾膜壓合於上述承載膜後，上述半乾膜對於上述載板之黏著力大於上述半乾膜對於上述承載膜之黏著力，藉以將上述承載膜由上述半乾膜上移除。當半乾膜疊置於上述載板上且經由一預定溫度烘烤後，上述半乾膜形成一軟性基板，並黏貼於上述載板。上述軟性基板對於上述載板之一黏著力大於上述半乾膜對於上述載板之一黏著力，其中上述預定溫度為100℃至500℃。
1‧‧‧軟性電子裝置
10、10a、10b‧‧‧膜層結構
11‧‧‧半乾膜
111‧‧‧形成面
112‧‧‧外表面
11a‧‧‧軟性基板
12‧‧‧承載膜
13、14‧‧‧離型層
141‧‧‧離型部
20‧‧‧載板
30‧‧‧離型層
40‧‧‧軟性層疊結構
41‧‧‧薄膜電晶體層
42‧‧‧有機發光二極體層
43‧‧‧濾光層
50‧‧‧黏膠層
A1、A2、A3‧‧‧滾輪
D1、D3‧‧‧移動方向
D2‧‧‧裁切方向
R1、R2‧‧‧旋轉方向
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圖為本揭露之第一實施例之膜層結構的剖視圖。
第2圖為本揭露之第一實施例之膜層結構的剖視圖，其中膜層結構為一捲收狀態。
第3圖為本揭露之第一實施例之軟性電子裝置製作方法的流程圖。
第4圖至第8為本揭露之第一實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。
第9圖為本揭露之第二實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。
第10A圖為本揭露之第三實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。
第10B圖為本揭露之第三實施例之膜層結構的示意圖。
第11圖為本揭露之第四實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。
第12圖為本揭露之第五實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。
第13圖為本揭露之第六實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。
為了解決上述習知技術之缺失，本揭露之目的為減少軟性顯示面板之製作成本以及增加產品之良率。以下揭露了多種用來實施本案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案，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1圖為本揭露之第一實施例之膜層結構10的剖視圖。膜層結構10包括一半乾膜11以及一承載膜12。半乾膜11可定 義為含有溶劑之乾膜，或是固化之濕膜。半乾膜11疊置於承載膜12上。
半乾膜11之厚度為10um至50um之間，承載膜12之厚度為10um以上。於本實施例中，半乾膜11之厚度約為20um，承載膜12之厚度約為150um。
半乾膜11包括一高分子材質以及一溶劑。高分子材質可選自於由聚亞醯胺(Polyimide,PI)、聚酰胺酰亚胺(Polyamide-imide,PAI)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide,PEI)、聚苯并咪唑(Polybenzimidazole,PBI)、聚二醚酮(Polyether ether ketone,PEEK)、亞醯胺(Polyamide acid)以及上述之複合材料所組成的群組。上述之溶劑可為N,N-二甲基乙醯胺(N,N-Dimethylacetamide,DMAC)、N-甲基吡咯酮(N-methyl pyrrolidinone，NMP)、r-丁內酯(r-butyrolactone)、環己酮(Cyclohexanone)、二甲基甲醯胺(N,N-Dimethy-Hormamide)、乙醇、丙酮、酯醇(Texanol)、松油醇(α-Terpinenol(C10H18O))、或上述材質至少二者之組合。
於本實施例中，高分子材質可為聚亞醯胺。於半乾膜11之製作過程中，溶劑之含量約為80~90重量百分比。之後，可經過30℃至95℃之低溫烘烤，使溶劑之含量降地約至3至50重量百分比。
承載膜12可為軟性材質，並可是透明之塑膠材料、金屬材料、合金材料、或多層膜層混成材料。於本實施例中，可為透明之塑膠材料。
半乾膜11可以狹縫式塗布(slot die coating)、薄片塗布(sheet coating)、平板塗布(table coating)、薄帶成形(tape casting)、旋轉塗布(spin coating)、或網板印刷(screen printing)等製作方法形成於承載膜12上。膜層結構10製作完成後，可選擇裁切為片狀。
第2圖為本揭露之第一實施例之膜層結構10的剖視圖，其中膜層結構10為一捲收狀態。半乾膜11之形成面111對於承載膜12之黏著力大於半乾膜11之外表面112對於承載膜12的黏著力，因此膜層結構10可捲收於滾輪A1上，並且可容易的展開。當膜層結構10捲收時，可方便材料廠商之運送以及儲存。此外，當膜層結構10捲收前，材料廠商可先針對半乾膜11之瑕疵進行檢測，並標記半乾膜11有瑕疵之區段。
第3圖為本揭露之第一實施例之軟性電子裝置製作方法的流程圖。第4圖至第8為本揭露之第一實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。可理解的是，於下列各實施例之方法中的各步驟中，可於各步驟之前、之後以及其間增加額外的步驟，且於前述的一些步驟可被置換、刪除或是移動。上述之軟性(flexible)電子裝置1可為一軟性顯示器，例如有機二極體(OLED)顯示器。首先，提供一膜層結構10，如第1圖或是第2圖所示，半乾膜11疊置於承載膜12，且膜層結構10可捲收於一滾輪A1(步驟S101)，以方便後續的製程。
如第4圖所示，提供一離型層30(de-bonding layer)。載板20可為一硬質之載板，載板可選自於玻璃、金屬、合金、塑膠、以及上述之複合材料所組成的群組。於本實施例中可為玻璃板。離型層30疊置於載板20上(步驟S103)。離型層30可選自於BaTiO3、SiO2、Al2O3、ZnO、以及ITO等無機材料所組成的群組， 且離型層30亦可為有機物質或是奈米顆粒。離型層30為一習知技術，在此不多作說明。
如第4圖所示，將膜層結構10之一端展開，並貼合於載板20以及離型層30上。此時，滾輪A1與載板20相對移動，舉例而言，載板20之位置不變，而滾輪A1可沿一移動方向D1移動和滾動，以使膜層結構10可沿移動方向D1展開並疊置於載板20以及離型層30上，而於另一實施例中，載板20沿移動方向D1之相反方向移動，而滾輪A1之位置不變。此外，滾輪A1亦可同時朝向載板20施加一壓力，以使半乾膜11能黏貼與覆蓋於載板20以及離型層30上(步驟S105)。
另外，當膜層結構10之一端展開後以及膜層結構10疊置於半乾膜11前，可先針對半乾膜11之瑕疵進行檢測。當膜層結構10疊置於載板20以及離型層30上時，可略過跳過半乾膜11具有瑕疵之區段(或是略過膜層結構10於捲收前標記具有瑕疵之區段)，藉此可降低膜層結構10之使用成本，以及增加軟性電子裝置1之良率。
如第5圖所示，當膜層結構10疊置於載板20上後，可另外施加一壓力於膜層結構10以及載板20，以使膜層結構10進一步壓合於上述載板20，尤其是使半乾膜11之邊緣黏貼於載板20之邊緣。上述壓合之壓力為0.01kg/cm~5kg/cm，經由上述之壓合後，可進一步增加半乾膜11對於載板20之黏著力。如第6圖所示，由於此時半乾膜11對於載板20之黏著力大於半乾膜11對於承載膜12之黏著力，因此可將承載膜12由半乾膜11上移除(步驟S107)。於上述壓合過程中，可同時對膜層結構10或載板20加熱，其加熱之溫 度可為大於室溫或是小於150℃之間，以增加半乾膜11對於載板20之黏著力。
當承載膜12由半乾膜11上移除後，可將半乾膜11以及載板20於一預定溫度下進行烘烤，上述之預定溫度可為100℃至200℃。此時，半乾膜11內之溶劑經過烘烤後移出(remove)，使得半乾膜11形成一軟性(flexible)基板並黏貼於上述載板20(步驟S109)。此時，半乾膜11對於載板20之黏著力大於離型層30對於載板20之黏著力。因此，軟性基板11a可穩定的設置於載板20上，以方便後續製程的進行。
於另一實施例中，於上述步驟S105與步驟S107之間，可先進行一低溫烘烤，以移除半乾膜11內含之部份溶劑，並於步驟S107之後再進行一高溫烘烤，藉以移除半乾膜11內剩餘之溶劑。另可選擇於上述高溫烘烤後，再次對膜層結構10與載板20進行壓合。上述低溫烘烤之溫度可為100℃~200℃，且上述高溫烘烤之溫度可為200℃~500℃，此外，上述低溫以及高溫烘烤之溫度可經由電腦之程式來進行程式化設定，以使溫度可隨時間調整。
於又一實施例中，上述半乾膜11之高分子材質可為亞醯胺(Polyamide acid)，當上述半乾膜11經由烘烤後，上述半乾膜11之溶劑移除，此時亞醯胺產生化學反應並形成包括聚亞醯胺(Polyimide)之軟性基板11a，此外當亞醯胺形成聚亞醯胺時，會進行縮合閉環反應，因此會增加軟性基板11a對於載板20之黏著力，同時軟性基板11a之機械性、耐化性、或透明度等膜層特性都可提升。
如第7圖所示，形成一軟性層疊結構40於軟性基板11a 上(於步驟S111)。軟性層疊結構40可為一軟性顯示面板。軟性層疊結構40可包括一薄膜電晶體層41(thin-film transistor,TFT)、一有機發光二極體層42(organic light-emitting diode,OLED)、以及一濾光層43。有機發光二極體層42疊置於薄膜電晶體層41上，且濾光層43疊置於有機發光二極體層42上。上述之薄膜電晶體層41、有機發光二極體層42、以及濾光層43為習知技術，於此不多加說明。
之後，可沿裁切方向D2切除膜層結構10以及軟性層疊結構40的邊緣，以去除軟性基板11a黏貼於載板20的部份，最後載板20因離型層30之故可輕易分離，於步驟S113中，將載板20經由離型層30移除，以形成一軟性電子裝置1(如第8圖所示)。
第9圖為本揭露之第二實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。第二實施例與第一實施例之主要說明如下。於第二實施例中，並不包括離型層30。膜層結構10a更包括一離型層13。離型層13可經由圖案化形成於半乾膜11上，並可與半乾膜11以及承載膜12捲收於滾輪A1上。於上述步驟S105中，離型層13成形於半乾膜11上，一起貼合於載板20，以使半乾膜11以及承載膜12疊置於載板20上。
第10A圖為本揭露之第三實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。第三實施例與第一實施例之主要說明如下。膜層結構10b更包括一離型層14。離型層14形成於半乾膜11以及承載膜12之間，並可與半乾膜11以及承載膜12捲收於滾輪A1上。第10B圖為本揭露之第三實施例之膜層結構10b的示意圖，離型層14可經由圖案化形成於半乾膜11以及承載膜12之間，離型層14可包括多個離型部141，每一離型部141相互間隔，且離 型部141之面積對應於載板20或軟性基板11a之面積。上述第二實施例之離型層13之結構可與離型層14相同或相似。
第11圖為本揭露之第四實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。第四實施例與第一實施例之主要說明如下。於第四實施例中，並不包括離型層30。膜層結構10之半乾膜11直接貼合於載板20上再將12承載膜分離。
第12圖為本揭露之第五實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。第五實施例與第一實施例之主要說明如下。於第五實施例中，並不包括離型層30。一黏膠層50疊置於載板20之邊緣，黏膠層50對於載板20以及半乾膜11(或是上述軟性基板11a)之黏著力大於半乾膜11(或是上述軟性基板11a)對於載板20的黏著力，因此藉由黏膠層50，可大幅減少於製程中半乾膜11(或是上述軟性基板11a)與載板20之間產生位移的機率。
第13圖為本揭露之第六實施例之軟性電子裝置製作方法在製程中間階段的剖視圖。第六實施例與第一實施例之主要說明如下。於第六實施例中，更包括一滾輪A2、A3。於上述將半乾膜11疊置於載板20上的步驟S105中，首先，先將膜層結構10由滾輪A1展開，膜層結構10之半乾膜11之一端繞過滾輪A2後，並貼合於載板20以及離型層30上，膜層結構10之承載膜12之一端固定於滾輪A3。當滾輪A1、A3沿一旋轉方向R1轉動時，滾輪A2沿與旋轉方向相反R1相反之旋轉方向R2旋轉，此時膜層結構10展開於滾輪A1、滾輪A2、A3使半乾膜11和承載膜12分離，且承載膜12捲收於滾輪A3上。同時可藉由滾輪A2、A3與載板20之間的相對移動以讓半乾膜11展開並疊置於載板20以及離型層30上，舉例而言， 滾輪A2、A3之位置不動，而載板20沿移動方向D3移動，或是滾輪A2、A3沿移動方向D3之相反方向移動，而載板20之位置不動。於本實施例中，以半乾膜11黏貼於承載膜12之面貼合於載板20上，可使半乾膜11與載板20之間具有較佳之黏著力。
上述已揭露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。
綜上所述，本揭露之膜層結構可由材料廠商製作後，再交由面板廠商，可減少面板廠商之設備成本。此外，藉由黏貼膜層結構於載板上的方式，能減少利用塗布製程來製作軟性基板所產生的瑕疵，進而增加產品之良率。
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。
S101~S113‧‧‧步驟

Claims (18)

  1. 一種軟性有機二極體顯示器製作方法，包括：提供一膜層結構，其中上述膜層結構包括一承載膜、一半乾膜、以及一離型層，上述半乾膜疊置於上述承載膜，並包括一高分子材質以及一溶劑，以及上述離型層經由圖案化形成於上述半乾膜以及上述承載膜之間；將上述半乾膜疊置於一載板上；將上述承載膜從上述半乾膜移除；烘烤上述半乾膜，以移除上述溶劑，並進而使上述半乾膜形成一軟性基板並黏貼於上述載板，其中烘烤上述半乾膜的溫度為100℃至500℃；以及形成一軟性層疊結構於上述軟性基板，其中上述軟性層疊結構為一軟性顯示面板，包括一有機發光二極體層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，於上述提供一膜層結構的步驟中，上述膜層結構捲收於一滾輪。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，於上述將上述半乾膜疊置於一載板上的步驟之後，更包括將上述膜層結構壓合於上述載板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，更包括移除上述載板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，其中上述軟性基板對於上述載板之一黏著力大於上述半乾膜對於上述載板之一黏著力。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，其中上述高分子材質選自於由聚亞醯胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醯亞胺、聚苯并咪唑、聚二醚酮、亞醯胺以及上述之複合材料所組成的群組。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，其中上述高分子材質為亞醯胺，當上述半乾膜經由烘烤後，上述半乾膜形成包括聚亞醯胺之上述軟性基板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，其中上述溶劑之含量為3至50重量百分比。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，其中上述溶劑為N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯酮、r-丁內酯、環己酮、二甲基甲醯胺、乙醇、丙酮、酯醇、松油醇、或上述材質至少二者之組合。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之軟性有機二極體顯示器製作方法，其中上述半乾膜之厚度為10um至50um之間。
  11. 一種用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，用以疊置於一載板上，且上述膜層結構包括：一半乾膜，包括一高分子材質以及一溶劑；一承載膜，疊置於上述半乾膜上，其中上述半乾膜之一形成面對於上述承載膜之黏著力大於上述半乾膜之一外表面對於上述承載膜的黏著力；以及一離型層，經由圖案化設置於上述半乾膜以及上述承載膜之間；其中將上述半乾膜壓合於上述承載膜後，上述半乾膜對於上 述載板之黏著力大於上述半乾膜對於上述承載膜之黏著力，藉以將上述承載膜由上述半乾膜上移除；其中當上述半乾膜疊置於上述載板上且經由一預定溫度烘烤後，上述半乾膜形成一軟性基板，並黏貼於上述載板，且上述軟性基板對於上述載板之一黏著力大於上述半乾膜對於上述載板之一黏著力，其中上述預定溫度為100℃至500℃。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，其中上述高分子材質選自於由聚亞醯胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醯亞胺、聚苯并咪唑、聚二醚酮、亞醯胺以及上述之複合材料所組成的群組。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，其中上述高分子材質為亞醯胺，當上述半乾膜經由上述預定溫度烘烤後，上述半乾膜形成包括聚亞醯胺之上述軟性基板。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，其中上述離型層包括複數個相互間隔之離型部。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，其中上述溶劑之含量為3至50重量百分比。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，其中上述溶劑之材質可為N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯酮、r-丁內酯、環己酮、二甲基甲醯胺、乙醇、丙酮、酯醇、松油醇、或上述材質至少二者之組合。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，其中上述半乾膜之厚度為10um至50um之間。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之用於軟性有機二極體顯示器之膜層結構，更包括一黏膠層疊置於上述載板之一邊緣，上述黏膠層對於上述載板以及上述半乾膜之黏著力大於上述半乾膜對於上述載板的黏著力。
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