用於轉移基板的方法和使用該方法製造柔性顯示器的方法
2023-06-29 05:22:46 2
專利名稱：用於轉移基板的方法和使用該方法製造柔性顯示器的方法
技術領域：
本發明涉及一種轉移基板的方法，尤其涉及一種能夠平滑地轉移用於製造柔性顯示器的柔性基板以及實施後續處理的轉移基板的方法，和一種通過使用該方法來製造柔性顯示器的方法。
背景技術：
在最近的資訊時代，顯示器作為可視信息轉換介質的重要性一直在增長中，為了保持對未來的主導位置，這種顯示器應該滿足諸如具有低功耗、高畫面質量以及薄而且輕的要求。
顯示器能夠分為發光型顯示器諸如陰極射線管(CRT)、電致發光(EL)、發光二極體(LED)、真空螢光顯示器(VFD)、場致發光顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)等，以及自身不能發光的非發光型顯示器諸如液晶顯示器(LCD)。
即使摺疊或者捲起也不會損壞的柔性顯示器會作為顯示器領域的一種新技術出現。近來存在各種能夠實現柔性顯示器的手段，但是技術的發展將使得薄膜電晶體(TFT)、LCD、有機發光二極體(OLED)和電泳技術成為主流。
現在詳細地描述柔性顯示器。
柔性顯示器，也稱為捲軸顯示器，是下一代顯示器之一，其是在諸如塑料的薄基板上實現的並且能夠像紙一樣摺疊或者捲起來而不會損壞。近來，能夠製造小於1mm厚度的OLED和LCD是有利的。
因為OLED靠其自身發光，所以它具有良好的可視性，不管它是處於黑暗中還是存在外部光，並且能夠以其快的響應速度而實現優異的視頻。響應速度是在確定移動顯示器的性能時所用的一個重要的參考，並且在現有的顯示器中，OLED具有最快的響應速度。
此外，OLED允許進行超薄膜設計，所以它能夠使得各種行動裝置輕薄。
LCD是一種利用光學各向異性顯示圖象的設備。與現有CRT相比，LCD具有出色的可視性、更小的平均電流消耗以及更少的熱量，因此其作為下一代顯示設備而受到很多的關注。
為了利用LCD或者OLED實現柔性顯示器，應該使用塑料基板或者柔性基板諸如金屬箔。為了轉移該柔性基板並且實現後續處理，要用粘合劑將該塑料基板貼合到玻璃基板上，但是該粘合處理複雜而且要實施多個層疊處理，因此存在產生缺陷以及產率降低的可能性。
圖1A和1D是用於示出轉移柔性顯示器的基板的一般方法的順序處理的透視圖。具體地，它依次示出通過使用一般的粘合技術將塑料基板貼合在玻璃基板上、轉移它、以及實施後續處理的處理。
首先，為了轉移該塑料基板和實施該後續處理，首先實施將塑料基板貼合在玻璃基板上的處理。圖1A示出位於塑料基板和玻璃基板之間以便粘合它們的粘合劑40。如示，將叫做離型紙(release paper)的保護膜41和42貼合在粘合劑40的兩個表面，因此為了將該粘合劑貼合在玻璃基板上，首先實施除去下離型紙42的處理。
接著，如圖1B所示，通過層疊處理將已經除去了下離型紙42的粘合劑40的下表面貼合在玻璃基板10的上表面上。這裡是通過使用輥筒60將粘合劑40貼合在玻璃基板10上的，並且同時，在粘合劑40和玻璃基板10之間不應該產生氣泡。
在將粘合劑40貼合在玻璃基板10上之後，除去上離型紙41以便將塑料基板貼合在粘合劑40的上表面。
然後，如圖1C所示，通過另一層疊處理將塑料基板貼合在粘合劑40的上表面，由此完成該粘合處理。
因而，為了將塑料基板貼合在玻璃基板上，必須要實施複雜的粘合處理，該處理包括除去該粘合劑的下離型紙、實施該粘合劑的層疊處理、除去該粘合劑的上離型紙、以及實施該塑料基板的層疊處理，並且在這裡，存在著在層疊處理中可能產生氣泡以及在該處理中可能產生汙點的很高的可能性。特別是，該複雜的粘合處理降低了產率。
運載該貼合在玻璃基板上的塑料基板，並且當通過若干處理完整地製造出一個面板的時候，如圖1D所示，將該塑料基板20——該顯示面板從該玻璃基板10上分離出來。
這裡，為了從粘合劑40上分離貼合在玻璃基板10上的塑料基板20，根據分離處理應該滿足若干條件，並且在這裡，因為粘合劑40是貼合在基板10和20的前表面，由此該分離處理不容易進行。
此外，如果該分離處理沒有正確地實施，那麼該粘合劑40可能殘留在塑料基板20的表面上，並且在這種情況下，需要實施額外的清洗處理，以便除去殘留的粘合劑40。
特別是，該塑料基板不耐熱和化學藥品，因此當實施若干處理時在它的處理條件諸如處理溫度中存在許多限制。這裡，作為柔性基板，可以使用具有極佳的耐熱性和耐化學性的薄的(大約100μm)輕金屬箔基板代替該塑料基板。
不過，在使用金屬箔基板的情況下，與塑料基板一樣的轉移問題也會出現，並且當實施分離處理時，會出現金屬箔基板彎曲的現象。
此外，因為該基板的表面與塑料基板相比是粗糙的，所以在金屬箔基板的上表面上應該額外地形成有機絕緣膜。此外，不利的是，還應該形成無機絕緣膜，以防止對於其上已經形成有該有機絕緣膜的金屬箔基板的上表面和下表面的化學損傷。
發明內容
由此，本發明的一個目的是提供一種用於轉移基板的方法，其能夠簡化製造工藝和工藝穩定性，以及一種使用該方法製造柔性顯示器的方法。
為了實現與本發明目的一致的這些和其它優點，如這裡所具體和廣義描述的，本發明提供了一種用於轉移基板的方法，包括提供其上形成有凹槽的玻璃基板；將柔性基板對準在該玻璃基板上；將該柔性基板插在該玻璃基板的該凹槽中；並且轉移該插有該柔性基板的玻璃基板用於處理。
為了實現上面的目的，本發明還提供了一種用於製造柔性顯示器的方法，包括提供其上形成有凹槽的玻璃基板；將柔性基板對準在該玻璃基板上；將該柔性基板插到高玻璃基板的該凹槽內並且在其內貼合該柔性基板；和在被貼合在該玻璃基板上的該柔性基板上實施處理。
從下面結合附圖的對本發明的具體的描述中，本發明前面的和其它的目的、特徵、方面和優點將變得更顯而易見。
附圖提供了對本發明進一步的理解，其與該說明書結合併且構成其一部分，圖示了本發明的實施例，連同說明書一起用於解釋本發明的原理。
在圖中圖1A到1D是用於示出用於轉移柔性顯示器的基板的常規方法的連續工藝的透視圖；圖2A和2B是根據本發明的用於示出將柔性基板插在玻璃基板內以便運載的狀態的平面圖和截面圖；圖3A到3E是根據本發明用於示出用於轉移該柔性顯示器的基板的方法的連續工藝的截面圖；圖4是用於示出液晶顯示器的結構的分解透視圖；圖5A是用於示出電泳顯示設備的結構的截面圖；以及圖5B是用於示出圖5A中的電泳顯示設備的工藝的流程圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖描述根據本發明的轉移基板的方法和根據本發明優選實施例的使用該方法製造柔性顯示器的方法。
圖2A和2B是用於示出根據本發明的將柔性基板插在玻璃基板中以便運載的狀態的平面圖和截面圖。
在本發明的這個示例性實施例中，將薄而輕的金屬箔基板用作柔性基板，但是本發明不限於此，其它的塑料基板也能夠使用。
如示，用於轉移該金屬箔基板110的玻璃基板150包括根據該金屬箔基板110的形狀而腐蝕出的上部分，並且該金屬箔基板110被插入地固定於該腐蝕的凹槽中。
玻璃基板150的該上部分是對應於該金屬箔基板110的厚度而腐蝕的，因此當將該金屬箔基板110插在該凹槽中時，該玻璃基板150的該上部分和該金屬箔基板110的上部分形成處於相同水平的平坦的表面。
在將該凹槽形成於該轉移玻璃基板150的上部分以及將該金屬箔基板110插入固定在該凹槽中的狀態下，當運載該金屬箔基板110的時候，如同在現有技術——其中除去離型紙——中的這些處理和其它複雜的粘合處理諸如層疊處理就不需要，並且因為省去了層疊處理，因此不存在產生氣泡或者汙點的可能性。
圖3A到3E是用於示出根據本發明轉移該柔性顯示器的基板的方法的順序處理的截面圖，其中，具體地，將該金屬箔基板貼合在該玻璃基板上，然後將其轉移，在其上實施後續處理，然後將其分離。
首先，如圖3A所示，為了製造柔性顯示面板，將該柔性基板諸如金屬箔基板110對準在諸如玻璃基板150的硬基板上，比如然後將其貼合在上面。該貼合指的是將該金屬箔基板110對準在該玻璃基板150的上部分上、插到該凹槽內、然後將其貼合在裡面。
這裡，最好除去存在於兩個基板110和150之間的空氣，否則在後續處理中會出現缺陷的可能性就會很高。
這裡，為了除去位於兩個基板110和150之間的空氣，能夠使用用於在貼合期間形成真空的方法，或者能夠使用熱和壓力。
在將該金屬箔基板110插入貼合到該玻璃基板150的上部分的該凹槽內之後，為了保證金屬箔基板110的完全固定，如圖3B所示，將一個具有某一厚度的有機絕緣膜160形成在這兩個貼合的基板110和150的上表面上。
該有機絕緣膜160不僅用來固定這兩個基板110和150，而且用來平滑該金屬箔基板110的表面的粗糙度，如上所述。
然後，如圖3C所示，將具有某一厚度的無機絕緣膜170形成於其上已經形成有有機絕緣膜160的基板110和150的整個表面上。
無機絕緣膜170用來防止在該處理中金屬箔基板110或者有機絕緣膜160的化學物質滲透到上表面中。
在本實施例中，要形成有機絕緣膜160和無機絕緣膜170這兩者，但是本發明不限於此，可以僅僅形成它們中的任何一個。
在本實施例中，因為金屬箔基板110是插入地形成於該玻璃基板150的上部分的，因此該金屬箔基板110的下表面沒有暴露，並且因而，與現有技術的粘合和轉移方法相比，無需在該金屬箔基板110的下表面上形成無機絕緣膜。
因而，在根據本發明的用於轉移該基板的方法中，因為不需要如在現有技術中一樣使用採用了離型紙的粘合劑來貼合該柔性基板和該玻璃基板，由此能夠省去用於除去離型紙的工藝和多個層疊工藝，並且因而工藝得以簡化。
此外，在用於轉移該基板的方法中，因為有機絕緣膜160和無機絕緣膜170形成於該基板110的上部分，所以基板110的固定能夠得以加強，而不需要使用任何額外的固定設備，並且因為與現有技術相比，簡化了用於形成保護膜的工藝，所以產率得以提高，並且能夠獲得工藝穩定性。
此外，因為將金屬箔基板110插到該玻璃基板150內，所以玻璃基板150具有與一般的玻璃基板相同的厚度，並且沒有臺階，由此它能夠在現有的處理設備中被正常地處理。
貼合在玻璃基板150上的金屬箔基板110在貼合狀態下轉移，通過實施若干工藝而製造面板。當這些工藝完成的時候，實施如圖3D所示的用於從該玻璃基板150分離該金屬箔基板110的工藝。
這裡，通過使用輪子或者雷射器對兩個基板110和150之間的邊界面(E)進行劃線而分離該金屬箔基板110。也即，該工藝非常簡單。相對而言，在現有技術中，因為將粘合劑塗布在兩個貼合的基板的表面上，所以通過使用外力、UV輻射或者溫度差來將該柔性基板從該玻璃基板上分離出來。這個操作是複雜的，並且在該分離操作之後，該粘合劑可能殘留在該柔性基板的表面，由此必須使用額外的清洗工藝。
在將該金屬箔基板110從該玻璃基板150上除去之後，通過腐蝕工藝將殘留的絕緣膜圖案160』和170』除去，由此能夠重複使用該玻璃基板150，用來轉移不同的基板。
因為通過使用劃線工藝將金屬箔基板從玻璃基板150上分離，所以不會出現如現有技術中的基板彎曲現象。
在完成該工藝之後，該柔性基板能夠作為柔性顯示器諸如LCD、有機EL或者電泳顯示設備的面板來應用。現在將參照附圖描述通過使用該金屬箔基板製造的LCD和電泳顯示設備。
圖4是用於示出液晶顯示器的結構的分解透視圖，其中能夠使用根據本發明的基板轉移法來製造下陣列基板和上濾色片基板。
如圖4所示，該LCD包括濾色片基板105——第一基板、陣列基板110——第二基板、和形成在該濾色片基板105和該陣列基板110之間的液晶層130。
該濾色片基板105包括濾色片(C)——包括紅色、綠色和藍色子濾色片107，用於劃分這些子濾色片107並且遮擋透過該液晶層130的光的黑矩陣106，以及用於將電壓施加給液晶層130的透明公共電極108。
該陣列基板110包括柵線116和數據線117，它們垂直和水平排列以限定像素區域(P)。在柵線116和數據線117的每個交叉處形成薄膜電晶體(TFT)——開關元件，並且在每個像素區域(P)內形成像素電極118。
像素區域(P)是與單個子濾色片107對應的子像素，並且通過組合紅色、綠色和藍色這三種子濾色片107而獲得彩色圖象。也即，三個紅色、綠色和藍色子像素形成一個像素，並且TFT與紅色、綠色和藍色子像素中的每一個相連。
用於製造該LCD的方法包括用於形成該陣列基板的陣列工藝、用於形成該濾色片基板的濾色片工藝、和用於通過貼合該陣列基板和該濾色片基板而形成單元液晶面板的單元工藝。在本發明中，作為該陣列基板和該濾色片基板，使用的是柔性基板諸如該金屬箔基板。此外，將該柔性基板插入地固定在該玻璃基板內，並且然後將該柔性基板轉移到該陣列工藝和該濾色片工藝，或者實施這些工藝。
圖5A是用於示出電泳顯示設備的結構的截面圖，其中示出該電泳顯示設備的使用了電子墨水(electronic ink)的一個單元結構。
數字紙顯示器(digital paper display，DPD)——電泳顯示器作為預期替代LCD、等離子體顯示面板和有機EL設備的下一代顯示設備而被研發。具體地，電子紙是用於在柔性基板諸如薄的塑料上顯示字符或者圖象的顯示設備，在薄的塑料中幾百個珠子散布在油孔(oil hole)中。該電子紙能夠反覆循環幾百次，並且預計在將來能夠取代現有的印刷介質諸如書、報紙、和雜誌。此外，與現有平板顯示設備相比，電子紙產生非常低的產品單位成本，具有非常清晰的圖象、寬的視角以及字符在無電時不會完全消失的存儲功能，因此存在能夠將其廣泛地用於電子公告板、公告、電子書等的高可能性。
如示，該電泳顯示設備包括上基板205和下基板210，它們以某一距離平行安裝。上基板205和下基板210能夠以塑料或者金屬箔之一而形成。
一對上透明電極208a和208b平行地形成於上基板205的前表面上，而一對下透明電極218a和218b對應於該透明電極208a和208b平行地形成於下基板210的前表面上。
向該透明電極208a和208b以及218a和218b施加受外部驅動單元(未示出)控制的極性控制信號。在這對透明電極208a和208b與218a和218b之間形成一個膜，在該膜中均勻地分布著直徑大約為150μm～200μm的有機囊230a和230b。包括直徑0.5μm～1μm的微粒的黑色和白色顏料分布在該囊230a和230b內的懸浮液中。
對如上構造的電泳顯示設備的發光過程進行描述。當施加負極性電場時，白色微粒移到第一囊230a的上表面，也即在用戶能夠觀察的方向上。這時候，在白色微粒移到的部位的表面上就顯示出白色。同時，相反的電場將黑色微粒拉到第二囊230b的隱藏的下表面上。當這個過程改變時，黑色微粒出現在該囊的上表面上，在該表面的顯示點上顯示黑色。
使用電子墨水的電泳顯示器通過如圖5B所示的製造過程來製造。
圖5B是用於示出圖5A中的電泳顯示設備的工藝的流程圖。
參照圖5A和5B，首先如上所述，在將柔性基板插到玻璃基板內的狀態下，在其上實施多個工藝，以形成上基板205和下基板210(步驟S210和S202)。
然後，將這對由透明導電材料諸如氧化銦鋅(ITO)製成的透明電極208a、208b、218a和218b形成於該上基板205和下基板210的上部分。
在形成了上基板205和下基板210之後，將介電膜(未示出)和墨水囊230a和230b形成於下基板210上(步驟S203)。墨水可以使用有機墨水或者無機墨水，而一般使用的是無機墨水。
將墨水插入微囊220a、220b、222a和222b中。囊220a、220b、222a和222b包括幾百萬個黑色和白色微粒。黑色無機微粒的材料是碳基團並且具有負極性，而白色無機微粒的材料使用的是二氧化鈦(TiO2)，並且具有正極性。
因而，當通過電泳對其施加電場時，如果施加的是正極性電壓，碳微粒就移到陽極，而二氧化鈦微粒移到極性相反的陰極，由此顯示黑色和白色。這裡，電泳指的是帶電荷的材料根據電場的影響在流體介質中的移動。
當將墨水封入囊內的時候，囊220a、220b、222a和222b就分布在該稀漿也即該懸浮液240a和240b中。
之後，通過絲網印刷、輥筒塗布和旋塗法等將懸浮液240a和240b印刷到下基板210的表面上。在該印刷工藝之後，在大約100℃～200℃下實施固化工藝。
當形成介電膜和墨水囊230a和230b時，實施密封工藝，以貼合其間形成有墨水囊230a和230b的下基板210和上基板205。
在不背離本發明的精神或者基本特性的前提下，本發明可以以若干形式來具體實施，還應該理解，上述實施例不限於前面描述的任何細節，除非另有指出，相反，應該認為廣泛地位於如所附權利要求所限定的精神和範圍內，因此落在這些權利要求的界限內或者該邊界和界限的等效範圍內的所有的改變和修改都包括在所附權利要求內。
權利要求
1.一種用於轉移基板的方法，包括提供其上形成有凹槽的玻璃基板；將柔性基板對準在該玻璃基板上；將該柔性基板插在該玻璃基板的該凹槽中；以及轉移該插有該柔性基板的玻璃基板用於處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述對準該柔性基板的步驟中，將該柔性基板對應於該玻璃基板的該凹槽對準。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括在對準該柔性基板之後除去存在於這兩個基板之間的空氣。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該柔性基板以金屬箔基板形成。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括在將該柔性基板插到該玻璃基板的該凹槽內之後在該基板的上部分形成有機絕緣膜。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括在該有機絕緣膜上形成無機絕緣膜。
7.一種用於製造柔性顯示器的方法，包括提供其上形成有凹槽的玻璃基板；將柔性基板對準在該玻璃基板上；將該柔性基板插到高玻璃基板的該凹槽內並且在其內貼合該柔性基板；以及在貼合在該玻璃基板上的柔性基板上實施處理。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，在所述對準該柔性基板的步驟中，將該柔性基板對應於該玻璃基板的該凹槽對準。
9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，該柔性基板以金屬箔基板形成。
10.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，還包括在將該柔性基板插到該玻璃基板的該凹槽內之後在該基板的上部分上形成有機絕緣膜。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，還包括在該有機絕緣膜上形成無機絕緣膜。
12.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，還包括在這些處理全部完成之後從該玻璃基板分離該柔性基板。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，在該玻璃基板和該柔性基板之間的邊界面上實施劃線工藝，以分離該柔性基板。
14.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，該工藝包括用於在該柔性基板上形成開關元件的陣列工藝。
15.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，該工藝包括用於在該柔性基板上形成濾色片的濾色片工藝。
16.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，該工藝包括用於在該柔性基板上形成電子墨水的電泳工藝。
全文摘要
本發明公開了一種基板轉移方法和通過使用該方法製造柔性顯示器的方法。用於轉移基板的該方法包括提供其上形成有凹槽的玻璃基板；將柔性基板對準在該玻璃基板上；將該柔性基板插在該玻璃基板的該凹槽中；並且轉移該插有該柔性基板的玻璃基板用於處理。將該柔性基板插入固定到該玻璃基板的凹槽內，並且轉移，或者在其上實施處理，由此該轉移法得以簡化並且能夠獲得工藝穩定性。
文檔編號H01L51/50GK1885111SQ20061008298
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月23日 優先權日2005年6月25日
發明者徐鉉植, 白承漢, 南大鉉 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社