CN104934371A - 可挠式显示面板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可挠式显示面板及其制作方法。本发明的制作可挠式基板结构的方法，包括下列步骤，提供承载基板，并于承载基板的表面上形成可挠式基板，可挠式基板具有离型部与固定部，且固定部环绕离型部，于可挠式基板的固定部上形成金属框，其中金属框的线宽实质上大于1毫米，以使得对应于金属框下方的固定部与承载基板之间的第一黏着力大于离型部与承载基板之间的第二黏着力。
Description
技术领域
本发明关于一种可挠式显示面板及其制作方法，尤指一种利用设置于可挠式基板上的金属框局部增加可挠式基板与承载基板之间的黏着力的可挠式显示面板及其制作方法。
背景技术
在现今显示技术中，可挠式显示面板由于具有高轻巧性、耐冲击性、可挠曲性、可穿戴性与携带方便等优异特性，目前已俨然成为新一代前瞻显示技术。
由于可挠式基板的刚性不足，无法直接使用现行的像素阵列制作设备加以制作，因此现行可挠式显示面板的制作方法主要是先将可挠式基板固定在承载基板(例如玻璃基板)上，而待像素阵列制作完成后再藉由离型技术使可挠式基板与承载基板分离。习知的可挠式显示面板的制作先于可挠式基板与承载基板之间设置一整面且具有一致黏着力的黏着层，以将可挠式基板固定在承载基板上，再将像素阵列制作于可挠式基板上以形成可挠式显示面板，最后再将制作完成的可挠式显示面板自承载基板上取下。然而，为了稳固地将可挠式基板固定在承载基板上，黏着层必须具备一定的黏着力，然而此黏着力在进行离型工艺时使得可挠式基板不易取下，甚至造成可挠式显示面板受损，因此使得离型工艺的良率偏低，进而造成可挠式显示面板的信赖度不佳而成为可挠式显示面板在量产时的主要问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可挠式显示面板及其制作方法，以节省可挠式显示面板的制作成本、增加其工艺良率与品质。
本发明的一较佳实施例提供一种可挠式显示面板，包括承载基板、可挠式基板与金属框。承载基板具有一表面，可挠式基板设置于承载基板的表面上，其中可挠式基板与承载基板的表面接触。可挠式基板具有一离型部与一固定部，且固定部环绕离型部。金属框设置于可挠式基板的固定部上，其中金属框的线宽大于1毫米，以使得对应于金属框下方的可挠式基板的固定部与承载基板之间的第一黏着力大于可挠式基板的离型部与承载基板之间的第二黏着力。
本发明的另一较佳实施例提供一种制作可挠式显示面板的方法，包括下列步骤。提供承载基板，承载基板具有一表面。于承载基板的表面上形成可挠式基板，其中可挠式基板与承载基板的表面接触，可挠式基板具有离型部与固定部，且固定部环绕离型部。于可挠式基板的固定部上形成金属框，其中金属框的线宽大于1毫米，以使得对应于金属框下方的可挠式基板的固定部与承载基板之间的第一黏着力大于可挠式基板的离型部与承载基板之间的第二黏着力。
本发明的又一较佳实施例提供一种可挠式显示面板，包括可挠式基板、像素阵列以及显示元件。可挠式基板的材料包括聚酰胺(Polyamide)。像素阵列设置于可挠式基板上。显示元件设置于像素阵列上。
藉由上述设计，可以顺利利用现有设备进行像素阵列和显示元件工艺，且待工艺完成时，切割金属框内侧的可挠式基板即可顺利将可挠性基板自承载基板的表面取下而形成可挠式显示面板。
附图说明
图1至图4绘示本发明的一较佳实施例的制作可挠式显示面板的方法示意图，其中：
图1绘示可挠式显示面板与承载基板的上视示意图；
图2绘示可挠式显示面板与承载基板的剖面示意图；
图3绘示可挠式显示面板切割时的剖面示意图；以及
图4绘示可挠式显示面板自承载基板取下时的剖面示意图；
图5绘示本发明的一较佳实施例的可挠式显示面板的示意图；
图6为实际量测出的金属框的线宽与可挠式基板与承载基板之间的黏着力(离型力)的关系图；
图7绘示本发明的金属框图案的第一变化实施例的示意图；
图8绘示本发明的金属框图案的第二变化实施例的示意图；
图9绘示本发明的第一实施样态的制作可挠式显示面板的方法示意图；
图10绘示本发明的第二实施样态的制作可挠式显示面板的方法示意图；
图11绘示本发明的第三实施样态的制作可挠式显示面板的方法示意图。
【符号说明】
11 承载基板 11A 表面
12 可挠式基板 12R 离型部
12B 固定部 13 金属框
14 像素阵列 15 显示元件
10 可挠式显示面板 T 薄膜晶体管元件
G 栅极 GI 栅极绝缘层
CH 半导体通道层 S 源极
D 漏极 30 绝缘层
具体实施方式
为使熟习本发明所属技术领域的普通技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
请参考图1至图4。图1至图4绘示本发明的一较佳实施例的制作可挠式显示面板的方法示意图，其中图1绘示可挠式显示面板与承载基板的上视示意图，图2绘示可挠式显示面板与承载基板的剖面示意图，图3绘示可挠式显示面板切割时的剖面示意图，且图4绘示可挠式显示面板自承载基板取下时的剖面示意图。为了突显本发明的可挠式显示面板的特征，部分元件未绘示于图示中。本实施例的制作可挠式显示面板的方法包括下列步骤。首先如图1与图2所示，提供承载基板11，且承载基板11具有表面11A。承载基板11为硬质基板，其可包括例如玻璃基板、半导体基板或金属基板，但不以此为限。接着，于承载基板11上形成可挠式基板12。可挠式基板12为软质基板，其具有可挠性与可弯曲性，其材质可包括例如聚亚酰胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,PEN)、聚酰胺(Polyamide,PA)等有机材料，但不以此为限。在本实施例中，可挠式基板12与承载基板11的表面11A接触。此外，可挠式基板12具有离型部12R与固定部12B，且固定部12B环绕离型部12R，其中离型部12R将于后续离型工艺中自承载基板11的表面11A分离，而固定部12B则会保留在承载基板11的表面11A。在本实施例中，将可挠式基板12形成于承载基板11上的方法可利用溶剂浇铸(solventcasting)方式形成，其作法可先将有机溶液涂布于承载基板11的表面11A上，待有机溶液的溶剂挥发后并可选择性地进行烘烤(baking)工艺，即可于承载基板11的表面11A上形成可挠式基板12。在其它变化实施例中，可挠式基板12也可利用例如狭缝涂布(slit coating)、喷墨印刷(Ink Jet Print)或其它适合的工艺形成。在本实施例中，承载基板11的材料较佳选用玻璃例如钠钙玻璃(Soda Lime glass)，而可挠式基板12的材料较佳选用聚酰胺(Polyamide,PA)，其中聚酰胺的化学结构式如下式(1)所示：
其中Ar为芳香族(aromatic group)。
在一对照实施例中，承载基板11的材料选用玻璃例如钠钙玻璃(Soda Lime glass)，而可挠式基板12的材料选用聚亚酰胺(polyimide,PI)，其中聚亚酰胺的化学结构式如下式(2)所示：
其中Ar为芳香族(aromatic group)。
由于羧基(-COOH)与玻璃之间会形成键结而产生黏着力，而相较于式(2)的聚亚酰胺，式(1)的聚酰胺具有较少的羧基，因此以聚酰胺作为材料的可挠式基板12与以玻璃作为材料的承载基板11之间可以具有不会太强的黏着力，也就是说，可以在不造成像素阵列14与显示元件15损伤的前提下以适当的离型力轻易将可挠式基板12自承载基板11的表面11A取下。值得说明的是，本发明的承载基板11的材料不限定是玻璃，且可挠式基板12的材料不限定是聚酰胺，只要承载基板11与可挠式基板12两者的材料组合可以产生不会太强的黏着力即可以搭配选择。举例而言，当承载基板11与可挠式基板12之间的黏着力小于0.08牛顿(N)，或较佳小于0.07N，即可轻易将可挠式基板12自承载基板11的表面11A取下。
随后，于可挠式基板12的固定部12B上形成金属框13。金属框13可包括至少一层金属层或至少一层合金层，其中金属框13的材料可包括例如铝(aluminum)、铂(platinum)、银(silver)、钛(titanium)、钼(molybdenum)、锌(zinc)、锡(tin)等金属或其合金，但不以此为限。此外，于可挠式基板12的离型部12R上形成像素阵列14以及显示元件15。形成像素阵列14的步骤可包括于可挠式基板12的离型部12R上形成薄膜晶体管元件(图未示)，其中薄膜晶体管元件包括栅极、源极与漏极。此外，形成像素阵列14的步骤可进一步包括于可挠式基板12的离型部12R上形成扫描线、数据线、储存电容、像素电极等构件。像素阵列14的制作可利用包括利用涂布、沉积、微影、蚀刻、离子植入与高温处理等程序加以实现，但不以此为限。显示元件15可形成于像素阵列14上，其可包括液晶层、有机发光层、电致变色(electro-chromic)层、电子墨水层、胆固醇液晶层或其它具有自发光或非自发光显示特性的显示介质层。本实施例的制作可挠式显示面板的方法可为批次式制作方法，因此可挠式基板12上可同时形成多个像素阵列14以及多个显示元件15，其中像素阵列14分别对应离型部12R。此外，本实施例的金属框13可实质上环绕所有的像素阵列14，但不以此为限。
金属框13设置于可挠式基板12的固定部12B上并环绕设置于可挠式基板12的离型部12R的像素阵列14。金属框13的线宽大于像素阵列14的导线(例如栅极线及/或数据线)与薄膜晶体管元件的栅极、源极与漏极的线宽，而由于设置于可挠式基板12的元件的线宽会影响可挠式基板12与承载基板11之间的黏着力，因此对应于有较大线宽的金属框13下方的可挠式基板12的固定部12B与承载基板11之间的第一黏着力会大于未位于金属框13下方的可挠式基板12的离型部12R(亦即对应于具有较小线宽的像素阵列14下方的可挠式基板12的离型部12R)与承载基板11之间的第二黏着力。在本实施例中，金属框13的线宽大于或等于1毫米(mm)，且较佳可大于或等于5毫米，或大于或等于20毫米，但不以此为限。至于像素阵列14的导线(例如栅极线及/或数据线)与薄膜晶体管元件的栅极、源极与漏极的线宽则约为数微米(μm)至数十微米之间，其与金属框13的线宽的差异甚大。值得说明的是，当金属框13的线宽越宽时，亦代表像素阵列14的面积越小，因此，本实施例的金属框13的线宽例如可介于1毫米至50毫米之间，较佳介于1毫米至20毫米之间，或较佳介于20毫米至50毫米之间，或较佳介于1毫米至5毫米之间，或较佳介于5毫米至20毫米之间，但不以此为限。
如图3所示，于形成像素阵列14与显示元件15之后，接着对可挠式基板12进行切割工艺，沿着离型部12R的周围切割可挠式基板12，以将离型部12R与固定部12B分离，此时离型部12R与固定部12B仍黏着于承载基板11的表面11A。切割工艺可以使用刀轮切割或激光切割，但不以此为限。值得注意的是，本发明切割的位置并不以此为限，可依照设计的需求在离型部12R内的任意位置或离型部12R与固定区12B的交界处作切割。
如图4所示，于切割工艺之后，将可挠式基板12的离型部12R和位于其上方的像素阵列14和显示元件15自承载基板11的表面11A取下，以形成本实施例的可挠式显示面板10。在本实施例中，由于金属框13环绕所有的像素阵列14，因此在将可挠式基板12的离型部12R和位于其上方的像素阵列14和显示元件15自承载基板11的表面11A取下之后，所有的可挠式显示面板10的可挠式基板12仍彼此相连，因此可再利用切割或剪裁方式将连接的可挠式基板12分离以形成多个分离的可挠式显示面板10。
请参考图5，并一并参考图1至图4。图5绘示了本发明的一较佳实施例的可挠式显示面板的示意图。如图5所示，本实施例的可挠式显示面板10包括可挠式基板12、像素阵列14与显示元件15。可挠式基板12的材料包括聚亚酰胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,PEN)、聚酰胺(Polyamide,PA)等有机材料，但不以此为限，可挠式基板12的材料以聚酰胺为较佳，理由在于以聚酰胺为材料的可挠式基板12与以玻璃作为材料的承载基板11之间的黏着力较小，因此可以利用适当的离型力将可挠式基板12自承载基板11的表面11A取下。
请参考图6，并一并参考图1与图4。图6为实际量测出的金属框13的线宽与可挠式基板12与承载基板11之间的黏着力(离型力)的关系图，其中可挠式基板12与承载基板11之间的离型力最少应等于可挠式基板12与承载基板11之间的黏着力，也就是说，当施加于可挠式基板与承载基板之间的离型力等于或大于可挠式基板与承载基板之间的黏着力时即可将可挠式基板自承载基板上取下。如图6所示，金属框13的线宽与位于其下方的可挠式基板12与承载基板11之间的黏着力具有显著的正相关，亦即当金属框13的线宽增加时，可挠式基板12与承载基板11之间的黏着力亦随之增加。在本实施例中，设置于固定部12B上的金属框13的线宽大于1毫米，因此可挠式基板12的固定部12B与承载基板11之间的第一黏着力大于0.12牛顿(N)。精确地说，当金属框13的线宽为1毫米时，第一黏着力约为0.12N；当金属框13的线宽为5毫米时，第一黏着力约为0.14N；当金属框13的线宽为20毫米时，第一黏着力约为0.15N。另一方面，由于像素阵列14的导线(例如栅极线及/或数据线)与薄膜晶体管元件的栅极、源极与漏极的线宽约为数微米至数十微米之间，例如约为0.05毫米(50微米)，此时位于其下方的离型部12R与承载基板11之间的第二黏着力约为0.07N。经实证结果显示，当固定部12B与承载基板11之间的第一黏着力大于或等于0.12N时可使得可挠式基板12在像素阵列14和显示元件15的工艺中不会发生剥离问题；于像素阵列14和显示元件15的工艺完成后，当离型部12R与承载基板11之间的第二黏着力小于或等于0.07N时，可顺利取下可挠式基板12而不会对位于其上的像素阵列14与显示元件15造成损伤。
本发明的可挠式显示面板及其制作方法并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它较佳实施例的可挠式显示面板及其制作方法，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的元件，且主要针对各实施例的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。
请参考图7。图7绘示了本发明的金属框图案的第一变化实施例的示意图。如图7所示，在第一变化实施例中，各像素阵列14分别被一个金属框13所环绕，藉此将可挠式基板12的离型部12R和位于其上方的像素阵列14和显示元件15自承载基板11的表面11A取下之后即可形成可挠式显示面板。此外在第一变化实施例中，位于两相邻的像素阵列14之间的金属框13可以彼此相连，亦即共用金属框13，以增加可挠式基板12的布局面积。在另一变化实施例中，位于两相邻的像素阵列14之间的金属框13也可以彼此分离。
请参考图8。图8绘示了本发明的金属框图案的第二变化实施例的示意图。如图8所示，在第二变化实施例中，所有的像素阵列14分别被多个金属框13所环绕，其中多个金属框13可以具有相同的线宽或不同的线宽，藉此可以调整可挠式基板12的固定部与承载基板11之间的黏着力。
请参考图9，并一并参考图1至图4。图9绘示了本发明的第一实施样态的制作可挠式显示面板的方法示意图。如图9所示，在第一实施样态中，像素阵列包括薄膜晶体管元件T，其中薄膜晶体管元件T包括栅极G、栅极绝缘层GI、半导体通道层CH、源极S以及漏极D。在第一实施样态中，薄膜晶体管元件T以底闸型(bottom-gate)薄膜晶体管元件为范例，但不以此为限，例如薄膜晶体管元件T也可选用顶闸型(top-gate)薄膜晶体管元件、双闸型(dual-gate)或其它型式的薄膜晶体管元件。此外，金属框13与薄膜晶体管元件T的栅极G由同一层图案化金属层所形成。
请参考图10，并一并参考图1至图4。图10绘示了本发明的第二实施样态的制作可挠式显示面板的方法示意图。如图10所示，在第二实施样态中，金属框13于形成薄膜晶体管元件T的栅极G、源极S与漏极D之前形成，也就是说，金属框13与薄膜晶体管元件T的栅极G、源极S与漏极D由不同层图案化金属层所形成。此外，于形成薄膜晶体管元件T之前，可选择性地先于可挠式基板12与金属框13上形成绝缘层30。
请参考图11，并一并参考图1至图4。图11绘示了本发明的第三实施样态的制作可挠式显示面板的方法示意图。如图11所示，在第三实施样态中，薄膜晶体管元件T选用顶闸型(top-gate)薄膜晶体管元件为范例。此外，金属框13与薄膜晶体管元件T的源极S与漏极D由同一层图案化金属层所形成。
综上所述，本发明的可挠式基板结构及其制作方法为将可挠式基板直接设置于承载基板之上，并于可挠性基板上设置线宽大于或等于1毫米的金属框，使得对应于金属框下方的可挠式基板的固定部与承载基板之间的第一黏着力大于未位于金属框下方的可挠式基板的离型部与承载基板之间的第二黏着力。藉此，可挠式显示面板可顺利进行像素阵列及显示元件工艺以及离型工艺，且本发明的可挠式基板结构的制作方法可以直接采用现行像素阵列使用的设备工艺进行，并可结合像素元件工艺，故可节省制作成本、增加工艺良率与品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (18)
1.一种制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述制作可挠式显示面板的方法包括：
提供一承载基板，所述承载基板具有一表面；
于所述承载基板的所述表面上形成一可挠式基板，其中所述可挠式基板与所述承载基板的所述表面接触，所述可挠式基板具有一离型部与一固定部，且所述固定部环绕所述离型部；以及
于所述可挠式基板的所述固定部上形成一金属框，其中所述金属框的线宽实质大于1毫米，以使得对应于所述金属框下方的所述可挠式基板的所述固定部与所述承载基板之间的一第一黏着力大于所述可挠式基板的所述离型部与所述承载基板之间的一第二黏着力。
2.根据权利要求1所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述制作可挠式显示面板的方法另包括：于所述可挠式基板的所述离型部上形成一薄膜晶体管元件，其中所述薄膜晶体管元件包括一栅极、一源极与一漏极。
3.根据权利要求2所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述金属框与所述薄膜晶体管元件的所述栅极由同一层图案化金属层所形成。
4.根据权利要求2所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述金属框与所述薄膜晶体管元件的所述源极与所述漏极由同一层图案化金属层所形成。
5.根据权利要求2所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述金属框于形成所述薄膜晶体管元件的所述栅极、所述源极与所述漏极之前形成。
6.根据权利要求1所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述制作可挠式显示面板的方法另包括：
进行一切割工艺，沿着所述离型部的周围切割所述可挠式基板，以将所述离型部与所述固定部分离；以及
将所述可挠式基板的所述离型部自所述承载基板的所述表面取下。
7.根据权利要求1所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述金属框的线宽大于5毫米。
8.根据权利要求1所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述金属框包括至少一层金属层或至少一层合金层。
9.根据权利要求1所述的制作可挠式显示面板的方法，其特征在于，所述可挠式基板的材料包括聚酰胺，且所述承载基板的材料包括玻璃。
10.一种可挠式显示面板，其特征在于，所述可挠式显示面板包括：
一承载基板，所述承载基板具有一表面；
一可挠式基板，设置于所述承载基板的所述表面上，其中所述可挠式基板与所述承载基板的所述表面接触，所述可挠式基板具有一离型部与一固定部，且所述固定部环绕所述离型部；以及
一金属框，设置于所述可挠式基板的所述固定部上，其中所述金属框的线宽大于1毫米，以使得对应于所述金属框下方的所述可挠式基板的所述固定部与所述承载基板之间的一第一黏着力大于所述可挠式基板的所述离型部与所述承载基板之间的一第二黏着力。
11.根据权利要求10所述的可挠式显示面板，其特征在于，所述可挠式显示面板另包括一薄膜晶体管元件设置于所述可挠式基板的所述离型部上，其中所述薄膜晶体管元件包括一栅极、一源极与一漏极。
12.根据权利要求11所述的可挠式显示面板，其特征在于，所述金属框与所述薄膜晶体管元件的所述栅极为同一层金属层。
13.根据权利要求11所述的可挠式显示面板，其特征在于，所述金属框与所述薄膜晶体管元件的所述源极与所述漏极为同一层金属层。
14.根据权利要求11所述的可挠式显示面板，其特征在于，所述金属框与所述薄膜晶体管元件的所述栅极、所述源极与所述漏极为不同层图案化金属层。
15.根据权利要求10所述的可挠式显示面板，其特征在于，所述金属框的线宽大于5毫米。
16.根据权利要求10所述的可挠式显示面板，其特征在于，所述金属框包括至少一层金属层或至少一层合金层。
17.根据权利要求10所述的可挠式显示面板，其特征在于，所述可挠式基板材料包括聚酰胺，且所述承载基板的材料包括玻璃。
18.一种可挠式显示面板，其特征在于，所述可挠式显示面板包括：
一可挠式基板，其中所述可挠式基板材料包括聚酰胺；
一像素阵列，设置于所述可挠式基板上；以及
一显示元件，设置于所述像素阵列上。
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