TWI626776B - 可撓式顯示器及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本案揭示一種可撓式顯示器製造方法。可撓式顯示器製造方法包含以下步驟：形成鍍膜，前述之形成鍍膜包含沉積高剛性材料層於基材上，以及形成轉印層於高剛性材料層上以形成鍍膜；藉由轉印層將鍍膜貼合於顯示面板的顯示表面；以及在將鍍膜貼合於顯示面板的顯示表面之後，移除基材。
Description
本案係關於一種可撓式顯示器及其製造方法。
一般來說，可撓式顯示器之基材的材料通常使用聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、環烯烴聚合物(Cyclo olefin polymer,COP)、聚醚酰亚胺(Polyetherimide,PEI)或聚醚碸樹脂(Polyethersulphone,PES)等材料，且於前述之基材上施以外部濕式塗膜來提升可撓式顯示器的抗刮性。然而，可撓式顯示器的抗刮性受限於由濕式塗膜所形成的薄膜能力，進而可撓式顯示器的抗刮性也因而受限。
本案揭示一種可撓式顯示器製造方法。可撓式顯示器製造方法包含以下步驟：形成鍍膜，前述之形成鍍膜包含沉積高剛性材料層於基材上，以及形成轉印層於高剛性材料層上以形成鍍膜；藉由轉印層將鍍膜貼合於顯示面板的顯示表面；以及在將鍍膜貼合於顯示面板的顯示表面之後，
移除基材。
本案揭示一種可撓式顯示器。可撓式顯示器包含顯示面板以及鍍膜。鍍膜包含轉印層以及高剛性材料層。轉印層設置於顯示面板上。高剛性材料層設置於轉印層上。
1‧‧‧可撓式顯示器
2‧‧‧製程系統
20‧‧‧載入腔體
22‧‧‧載出腔體
24‧‧‧製程腔體
10‧‧‧基材
12‧‧‧鍍膜
16‧‧‧顯示面板
18‧‧‧液態矽氧化物
100‧‧‧方法
120‧‧‧高剛性材料層
122‧‧‧轉印層
160‧‧‧顯示表面
1001~1008‧‧‧步驟
P1‧‧‧第一沉積製程
P2‧‧‧第二沉積製程
T1‧‧‧第一溫度
T2‧‧‧第二溫度
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施方式能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示依據本案一實施方式之可撓式顯示器的剖視圖。
第2圖繪示可撓式顯示器的製造方法之一些實施方式的流程圖。
第3A圖至第3E圖繪示依據本案之一實施方式之可撓式顯示器於中間製造階段下的剖視圖。
第4圖繪示依據本案之一些實施方式之例示製程系統之上視圖。
請參照第1圖。第1圖繪示依據本案之一實施方式之可撓式顯示器1的剖視圖。如第1圖所示，於本實施方式中，可撓式顯示器1包含顯示面板16、黏合層18以及鍍膜12。鍍膜12包含轉印層122以及高剛性材料層120。本實施方式的可撓式顯示器1可為主動式矩陣有機發光二極體(Active Matrix Organic Light Emitting Diode；
AMOLED)或被動式矩陣有機發光二極體(Passive Matrix Organic Light Emitting Diode；PMOLED)，但本案不以此為限。
於第1圖中，黏合層18設置於顯示面板16的顯示表面160上。於本實施方式中，黏合層18的材質可為液態矽氧化物，而黏合層18的厚度係實質上係小於2微米(μm)。藉此，黏合層18可增加顯示面板16與鍍膜12之間的密合程度。於其他實施方式中，於可撓式顯示器1中可省略設置黏合層18。
於第1圖中，轉印層122設置於顯示面板16靠近顯示表面160的一側。轉印層122設置於黏合層18上。於本實施方式中，轉印層122的材質可為矽氧化物(SixOy，其中X實質上介於0.5~2之間，而Y介於2~5之間)，而轉印層122的厚度係實質上介於0.05微米(μm)與0.5微米(μm)之間。藉此，轉印層122可將高剛性材料層120貼合至顯示面板16靠近顯示表面160的一側。
於第1圖中，高剛性材料層120設置於轉印層122上，且繪示為單層結構。然而，於其他實施方式中，高剛性材料層120可為多層結構。本實施方式的高剛性材料層120提供高剛性的特性，在較薄的厚度下已可提供足夠的結構強度，且可隔離水或液體進入可撓式顯示器1中。
於一些實施方式中，高剛性材料層120可為非晶合金膜或金屬陶瓷膜。本實施方式的非晶合金膜可為多個金屬所形成的合金或金屬與非金屬(例如，硼(B)、磷(P)或
矽(Si))所形成的合金。舉例來說，前述之多個金屬所形成的合金可包含銅鋯共晶合金(Cu60Zr40)、鑭金共晶合金(La76Au24)或鈾鉻共晶合金(U70Cr30)，而前述之金屬與非金屬所形成的合金可包含鐵硼共晶合金(Fe80B20)、鐵鎳磷氧共晶合金(Fe40Ni40P14O6)。舉例來說，本實施方式的非晶合金膜可為金屬鋯化物。於一些實施方式中，非晶合金膜可摻雜鈦(Ti)、鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鈹(Be)、任何適合的材料或前述材料之任意組合。於一些實施方式中，非晶合金膜可摻雜稀土元素。
於本實施方式中，非晶合金膜具有耐腐蝕性，且其表面易形成薄而緻密的鈍化膜以作為保護層。此外，本實施方式的非晶合金膜不存在金屬晶體中具有的晶粒、晶界或缺陷。藉此，本實施方式的非晶合金膜可具有高的硬度(例如，非晶合金膜的維氏硬度(HV)實質上可介於1000與2000之間)以及抗刮性，維持撓折性，且提供高剛性的特性。因此，在較薄的厚度下已可提供足夠的結構強度。舉例來說，非晶合金膜的厚度實質上可介於350奈米(nm)與1500奈米(nm)之間，但本案不以此為限。此外，本實施方式的非晶合金膜可隔離水或液體進入可撓式顯示器1中。
於本實施方式中，高剛性材料層120可為金屬陶瓷膜。金屬陶瓷膜的材質可包含金屬陶瓷。金屬陶瓷係由陶瓷(ceramic)與金屬(metallic)所組成的複合材料，且具有陶瓷材料的特性以及金屬材料的特性。舉例而言，金屬陶瓷具有如陶瓷材料所具有之高強度、高硬度、耐磨損、高熔
點、抗氧化以及良好的化學穩定性等特性。此外，金屬陶瓷也具有如金屬材料所具有之良好的金屬韌性以及可塑性等特性。
具體來說，金屬陶瓷中的金屬材料可作為陶瓷材料的粘合劑。本實施方式所使用的金屬元素可為鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、任何適合的金屬、前述材料之任意組合、或前述材料之任意組合而形成的合金。於一些實施方式中，金屬陶瓷可為金屬基複合材料。進一步來說，金屬陶瓷膜所使用的金屬陶瓷可為，氧化物基金屬陶瓷、碳化物基金屬陶瓷、氮化物基金屬陶瓷、硼化物基金屬陶瓷、矽化物基金屬陶瓷或上述材料的任意組合。藉此，本實施方式的金屬陶瓷膜可具有高的硬度以及抗刮性，維持撓折性，且提供高剛性的特性。因此，在較薄的厚度下已可提供足夠的結構強度。舉例來說，金屬陶瓷膜的厚度實質上可介於350奈米與1500奈米之間，但本案不以此為限。此外，本實施方式的金屬陶瓷膜可隔離水或液體進入可撓式顯示器1中。
舉例來說，氧化物基金屬陶瓷可包含氧化鋁(Al2O3)基金屬陶瓷、或氧化鋯(ZrO2)基金屬陶瓷。進一步來說，於一些實施方式中，氧化鋁基金屬陶瓷可摻雜鉻(Cr)或鉻鉬钼合金(CrMo)。當氧化鋁基金屬陶瓷中的鉻含量或鉻鉬合金增加時，摻雜之氧化鋁基金屬陶瓷的機械強度可隨之增加。藉此，包含此金屬陶瓷膜之高剛性材料層120的機械強度可隨之增加。
舉例來說，碳化物基金屬陶瓷可包含碳化鎢(WC)基金屬陶瓷、碳化鈦(TiC)基金屬陶瓷、或碳化鉻(Cr3C2)基金屬陶瓷。進一步來說，於一些實施方式中，碳化物基金屬陶瓷可摻雜鈷(Co)。當碳化物基金屬陶瓷摻雜鈷時，摻雜之碳化物基金屬陶瓷的材料之降伏強度可被增加。此外，舉例來說，摻雜之碳化物基金屬陶瓷的(Rockwell hardness test,HRC)硬度實質上可為80~92，而抗壓強度實質上可為6000兆帊(MPa,10.2kg/cm2)。藉此，包含金屬陶瓷膜之高剛性材料層120的材料之硬度以及材料之降伏強度可被增加。
第2圖繪示可撓式顯示器1的製造方法100之一些實施方式的流程圖。第3A圖至第3E圖繪示依據本案之一些實施方式之可撓式顯示器1於各製造階段下的剖視圖。
儘管本文將所揭示可撓式顯示器1的製造方法100繪示及描述為一系列步驟或事件，但應瞭解到，並不以限制性意義解讀此類步驟或事件之所繪示次序。舉例而言，除本文繪示及/或描述之次序外，一些步驟可以不同次序發生及/或與其他步驟或事件同時發生。另外，實施本文描述之一或多個態樣或實施方式可並不需要全部繪示操作。進一步地，可在一或多個獨立步驟及/或階段中實施本文所描繪之步驟中的一或更多者。具體來說，可撓式顯示器1的製造方法100包含步驟1001至步驟1008。
於步驟1001中，提供基材10。於本實施方式中，基材10為玻璃基板。第3A圖繪示對應於步驟1001的一
些實施方式。於其他實施方式中，本實施方式的基材10也可為金屬基板。
於步驟1002中，於製程系統2的製程腔體24(見第4圖)中藉由第一沉積製程P1在第一溫度T1下沉積高剛性材料層120於基材10上。第3B圖繪示對應於步驟1002的一些實施方式。於本實施方式中，第一沉積製程P1為乾式鍍膜製程，且可包含蒸鍍製程、濺鍍製程、離子鍍或其他任何適合的製程。此外，本實施方式之第一沉積製程P1於製程中的第一溫度T1實質上約介於400℃與500℃之間，製程壓力係低於0.01托耳(torr)，且製程環境中包含氮氣。舉例來說，本實施方式之第一沉積製程P1於製程中的第一溫度T1實質上可為450℃。然而，本案不以前述之製程參數為限。
於本實施方式中，高剛性材料層120為非晶合金膜。因此，在第一溫度T1下沉積合金材料於基材10上之後，於製程腔體24中高速冷卻所沉積的合金材料以形成非晶合金膜，但本案不以前述方法為限，任何適合的方法皆能應用於本案。本實施方式之非晶合金膜的形成方法還可包含多層膜介面互擴散反應非晶法、機械合金化法、離子混合法、反熔化法、氫致非晶化法、壓致非晶化法或任何適合形成非晶合金膜的方法。
於步驟1003中，於製程系統2的製程腔體24(見第4圖)中藉由第二沉積製程P2在第二溫度T2下形成轉印層122於高剛性材料層120上，以形成鍍膜12。步驟1003中的第二溫度T2係低於步驟1002中的第一溫度T1。第3C圖繪
示對應於步驟1003的一些實施方式。於本實施方式中，第二沉積製程P2於製程中的第二溫度T2係高於180℃且低於步驟1002中的第一溫度T1，而製程壓力係低於0.01托耳(torr)。然而，本案不以前述之製程參數為限。於本實施方式中，沉積高剛性材料層120以及沉積轉印層122(即形成鍍膜12的步驟)係於同一製程腔體24中進行。
於步驟1004中，將製程系統2之製程腔體24的製程環境退真空(例如，將製程環境的製程壓力由約0.01托耳(torr)提高至約760托耳(torr))，並自製程腔體24中取出基材10及鍍膜12。
於步驟1005中，清潔顯示面板16的顯示表面160。
於步驟1006中，塗佈黏合層18於顯示面板16上靠近顯示表面160上，以增加後續鍍膜12與顯示面板16之間貼合的強度。於本實施方式中，黏合層18的材質為液態矽氧化物，而液態矽氧化物18的塗佈方法可包含噴塗製程、淋膜製程、靜電製程、無空氣噴塗或任何適合的製程。然而，本案不以此為限，任何適合的材料以及製程皆可應用於本案之黏合層18。於本實施方式中，黏合層18的厚度係小於2微米(μm)。
於步驟1007中，藉由轉印層122將鍍膜12以及基材10貼合於顯示面板16靠近顯示表面160的一側。第3D圖繪示對應於步驟1007的一些實施方式。舉例來說，顯示面板16與鍍膜12的貼合方式係藉由一適合的貼合機台(圖
未示)。接著，將鍍膜12以及基材10設置於前述之貼合機台上。接著，利用貼合機台將顯示面板16藉由黏合層18貼合至位於鍍膜12上的轉印層122，即可完成顯示面板16與鍍膜12的相互貼合。然而，本實施方式不已前述為限，任何適合的貼合製程皆可應用於本案。於其他實施方式中，可撓式顯示器1中可省略設置黏合層18，而利用貼合機台將顯示面板16直接貼合至位於鍍膜12上的轉印層122，以完成顯示面板16與鍍膜12的相互貼合。
於步驟1008中，移除基材10以完成可撓式顯示器1的製造。第3E圖繪示對應於步驟1008的一些實施方式。
請參照第4圖。第4圖繪示依據本案之一些實施方式之例示性製程系統2之上視圖。如第4圖所示，於本實施方式中，製程系統2包含載入腔體20、載出腔體22(load lock chamber)以及製程腔體(processing chambers)24。於一些實施方式中，製程系統2的載入腔體20以及載出腔體22可提供基材10(見第3A圖)進入製程系統2，且可提供附著有鍍膜12(見第3C圖)之基材10移出製程系統2。
於一些實施方式中，製程系統2可處於真空條件，而製程系統2的載入腔體20以及載出腔體22可進行抽氣而將基材10(見第3A圖)導引入製程系統2(例如，可藉由機械泵(mechanical pump)及/或渦輪分子泵(turbomolecular pump)進行抽氣)。於一些實施方式中，製程系統2的載入腔體20以及載出腔體22可適用於接收單個基材10或多個基材10(例如，將多個基材10裝入於乘載盒
中)。因此，製程系統2的載入腔體20以及載出腔體22可藉由閘門閥而隔離於製程系統2的製程腔體24，使得當製程系統2的載入腔體20以及載出腔體22中之一者或兩者因洩氣而不處於真空條件下時，製程系統2的製程腔體24可維持在真空條件下。於一些實施方式中，基材10(見第3A圖)或鍍膜12(見第3C圖)可經由同一腔體進出製程系統2，而不需同時設置載入腔體20以及載出腔體22。
由以上對於本案之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本案的高剛性材料層可具有高的硬度以及抗刮性，維持撓折性，且提供高剛性的特性。因此，在較薄的厚度下已可提供足夠的結構強度。舉例來說，金屬陶瓷膜的厚度實質上可介於350奈米與1500奈米之間。此外，本實施方式的高剛性材料層可隔離水或液體進入可撓式顯示器中。
前述多個實施方式的特徵使此技術領域中具有通常知識者可更佳的理解本案之各方面，在此技術領域中具有通常知識者應瞭解，為了達到相同之目的及/或本案所提及之實施方式相同之優點，其可輕易利用本案為基礎，進一步設計或修飾其他製程及結構，在此技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，該等相同之結構並未背離本案之精神及範圍，而在不背離本案之精神及範圍下，其可在此進行各種改變、取代及修正。
Claims (10)
- 一種可撓式顯示器製造方法，包含以下步驟：形成一鍍膜，包含：沉積一高剛性材料層於一基材上；以及形成一轉印層於該高剛性材料層上，以形成該鍍膜；藉由該轉印層將該鍍膜貼合於一顯示面板的一顯示表面；以及在將該鍍膜貼合於該顯示面板的該顯示表面之後，移除該基材。
- 如請求項1所述之可撓式顯示器製造方法，其中藉由該轉印層將該鍍膜貼合於該顯示面板的步驟包含：在將該鍍膜貼合於該顯示面板之前，塗佈一液態矽氧化物於該顯示面板的該顯示表面上。
- 如請求項1所述之可撓式顯示器製造方法，其中形成該鍍膜的步驟係於同一製程腔體中進行。
- 如請求項1所述之可撓式顯示器製造方法，其中沉積該高剛性材料層於該基材上的步驟包含：在溫度介於400℃與500℃之間沉積該高剛性材料層於該基材上。
- 如請求項1所述之可撓式顯示器製造方法，其中沉積該高剛性材料層於該基材上的步驟係於一第一溫度下進行，形成該轉印層於該高剛性材料層上的步驟係於一第二溫度下進行，其中該第二溫度係低於該第一溫度。
- 如請求項1所述之可撓式顯示器製造方法，其中沉積該高剛性材料層於該基材上的步驟包含：藉由一乾式鍍膜製程沉積該高剛性材料層於該基材上。
- 如請求項1所述之可撓式顯示器製造方法，其中該高剛性材料層為一非晶合金膜或一金屬陶瓷膜。
- 一種可撓式顯示器，包含：一顯示面板；以及一鍍膜，包含：一轉印層，設置於該顯示面板上；以及一高剛性材料層，設置於該轉印層上。
- 如請求項8所述之可撓式顯示器，其中該高剛性材料層為一非晶合金膜或一金屬陶瓷膜。
- 如請求項9所述之可撓式顯示器，其中 該非晶合金膜的材質為金屬鋯化物。
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