塑料膜处理的制作方法

本发明涉及塑料膜处理，特别是涉及一种塑料膜的处理方法。

背景技术：

对于使用柔性塑料膜作为支撑组件代替更刚性的支撑组件(例如玻璃板)的装置的需求不断增长。柔性塑料膜的处理(用以生产装置)通常是在载体上原位进行，以例如有利于将塑料膜从一个处理单元运送到另一处理单元。

本申请的发明人已经研究了用于批量生产装置的处理塑料膜的新方法。

技术实现要素：

在此提供一种方法，包含：在第一载体上原位地处理塑料膜；然后将经处理的塑料膜从所述第一载体上移除；使所述经处理的塑料膜经受一项或多项质量检验；于确定所述经处理的塑料膜符合一项或多项预定的质量标准后，将所述经处理的塑料膜结合到第二载体；在所述第二载体上原位地进一步处理所述经处理的塑料膜；以及随后，使用比从所述第一载体上移除所述经处理的塑料膜的工艺具有更高产率的工艺，将经进一步处理的塑料膜从所述第二载体上脱黏。

根据一实施例，所述第一载体和所述第二载体是独立的元件。

根据一实施例，在所述第一载体上原位地处理所述塑料膜包括比在所述第二载体上进一步处理所述经处理的塑料膜更高温度的处理。

根据一实施例，在所述第一载体上处理所述塑料膜包含在所述塑料膜上原位地形成导体、半导体和绝缘体层以形成层堆叠体，所述层堆叠体至少界定包括具有无机半导体通道的一个或多个晶体管的电路；以及在所述第二载体上进一步处理所述经处理的塑料膜包括将所述经处理的塑料膜通过液体材料层结合到另一塑料膜。

根据一实施例，将所述另一塑料膜结合到第三载体，并且所述方法进一步包含在将所述塑料膜从所述第二载体脱黏之前或之后，将所述另一塑料膜从所述第三载体脱黏。

根据一实施例，所述液体材料包括液晶材料，以及形成在所述塑料膜上的所述层堆叠体包含像素电极阵列和电路，所述电路通过所述像素电极阵列外部的导体独立寻址每个像素电极。

根据一实施例，所述塑料膜包括聚酰亚胺膜。

根据一实施例，从所述第一载体移除所述塑料膜的工艺包括将所述塑料膜与所述第一载体之间的界面暴露于穿过所述第一载体的相对高强度的辐射中；以及从所述第二载体脱黏所述塑料膜的工艺依赖于所述塑料膜之间的粘合剂的温度变化和/或粘合剂暴露于相对低强度的辐射。

根据一实施例，将所述塑料膜从所述第一载体移除的工艺包括从所述第一载体上激光剥离分层所述塑料膜。

根据一实施例，所述方法包括在所述第一载体上原位地形成所述塑料膜。

根据一实施例，在所述第一载体上处理所述塑料膜包含在所述塑料膜上原位地形成导体、半导体和绝缘体层以形成层堆叠体，所述层堆叠体至少界定包括具有无机半导体通道的一个或多个晶体管的电路；以及在所述第二载体上原位地进一步处理所述经处理的塑料膜包括将所述经处理的塑料膜结合到另一塑料膜以在它们之间产生微流体通道。

附图说明

下面仅通过举例的方式，参考附图详细描述本发明的示例实施例。

图1至图8示出了根据本发明的示例实施例的工艺流程；

图9a至图9e示出了在图1至图8的工艺流程中所使用技术的示例；以及

图10示出了从载体上释放粘合剂层的工艺的示例。

具体实施方式

下面以生产用于液晶显示(lcd)装置的液晶(lc)胞为例描述示例实施例，但是该技术同样适用于生产其他类型的装置(或其组件)，包括：例如，在塑料膜组件之间包含液体材料的其他类型的装置，例如微流体装置。

下面的详细描述提及了特定的工艺细节(特定的材料等)，这些特定的工艺细节对于实现下述技术效果不是必不可少的。提及这样的特定工艺细节仅作为示例，并且可以在本申请的一般教导内替换地使用其他特定材料、处理条件等。

参照图1和图2，在诸如玻璃载体的刚性载体2上提供基本上非双折射的透明塑料膜8。塑料膜8和载体2之间的附接足够牢固，使得在将塑料膜8在载体2上原位地进行相对高温处理期间，保持塑料膜8在载体2上的适当位置。在该示例中，通过在载体2上原位地形成塑料膜，例如通过诸如旋涂的液体处理技术，在载体2上提供塑料膜8。将塑料膜材料(或其前体)的溶液/分散液的液滴4沉积在载体2上，然后将载体高速旋转，以使液滴4的内容物散布在载体的表面上。干燥并进行一种或多种后处理(诸如，退火)后，将厚度基本均匀的塑料膜8固定在载体2上。

参考图3，导体、半导体及绝缘材料的层(包括图案层)原位地形成在塑料膜8上以形成层堆叠体10，所述层堆叠体10界定出至少像素电极阵列和电路，所述电路包括具有无机半导体通道的薄膜晶体管(tft)以用于在像素电极阵列外部独立寻址每个像素电极。在该示例中，层堆叠体10的形成包括通过液体处理技术和后处理(包括高于约250℃的相对较高的温度)，沉积至少一包括无机半导体(例如，金属氧化物半导体、低温多晶硅(ltps)或非晶硅(a-si))的层。

层堆叠体10可以被设计用于：像素电极和对立电极两者位于lc材料的相同侧的lcd装置(诸如，平面转换(ips)装置和边缘场转换(ffs)装置)，或像素电极和对立电极位于lc材料的相反侧的lcd装置(诸如，扭曲向列(tn)型lcd装置)。

层堆叠体10可以包括滤色器的阵列，每个滤色器与相应的像素电极相关联。

层堆叠体的顶层是lc对准层(例如，经摩擦的聚酰亚胺(pi)层)，其与lc材料相反侧上的lc对准层(于下文中讨论)一起决定了在没有由像素电极和对立电极之间的电势差产生的过高(over-riding)电场的情况下lc指向矢的取向(lc材料的分子的取向)。

参考图4，然后将经处理的塑料膜从载体2上移除。在该示例中，这是通过激光剥离(llo)分层技术完成的，该技术包括将塑料膜8和载体之间的界面暴露于穿过载体2的于uv(308nm)激光12中。在载体2的界面处的聚合物(例如聚酰亚胺)材料被蒸发，从而从载体2释放出经处理的塑料膜。

然后对经释放的塑料膜进行质量检查，目的是丢弃由于诸如llo分层工艺导致的缺陷而不能满足一个或多个质量标准的任何经处理的膜。参考图5，如果经处理的塑料膜通过一项或多项质量检查，然后通过粘合剂层16(或粘合单元16，所述粘合单元16包括塑料支撑膜，在该塑料支撑膜两侧上承载粘合剂膜，例如，在一侧上是紫外线释放膜而在另一侧上是热释放膜)，将经释放的塑料膜结合到另一个刚性载体14(例如玻璃载体)上。下面将进一步讨论粘合单元的具体示例。

参考图6，还制备对立组件，例如通过将另一柔性塑料膜18经由粘合剂层22(或粘合单元22，所述粘合单元22包括塑料支撑膜，在该塑料支撑膜的两侧承载粘合剂膜)结合到刚性载体20(例如，玻璃载体)，并在载体20上原位地处理塑料膜18。此附加的塑料膜18可以包括与塑料膜8相同的材料(或者可以包括具有与塑料膜8相似的热膨胀系数的不同、基本上非双折射的透明材料)。在载体20上原位地处理塑料膜18包括形成顶部lc对准层24(例如，经摩擦的聚酰亚胺层)，并且还可以包括例如在塑料膜18上原位地形成共同导体层以用于在lc材料的相反侧上具有像素电极和对立电极的lcd装置的示例。

在该示例中，滴下式注入(one-dropfill，odf)技术用于在两个组件上的两个lc对准层之间形成基本上均匀厚度的lc材料。在两个lc对准层之一上，提供一滴lc材料26，其具有至少足够的体积以在显示装置的有源区域上产生期望厚度的层。液态、可固化粘合剂也施加到有源显示区域外侧的一个或两个组件，以及所述两个组件在真空下被强制压合在一起，借此使lc材料26至少扩散在装置的有源显示区域上，然后当两个组件压合在一起时固化所述可固化粘合剂。通过例如在lc对准层下方形成两个组件中一个或两个的整体部分的间隔结构，或与液态、可固化粘合剂混合的分离的间隔球，确保两个组件之间的必要间隔(以及因此取决于lcd装置的类型的lc材料28的必要厚度)。

参考图7和图8，然后通过与从载体2释放用于在塑料膜8上形成层堆叠体10的经加工的塑料膜的llo分层技术相比展现出更高产率的释放技术，将载体14、20依序从lc胞组装件释放出。

在第二载体上的塑料膜8的进一步的处理(例如，沉积lc材料，并结合到对立组件组装lc胞)不涉及使用高温，所述高温用于在第一载体上的塑料膜8上原位地形成层堆叠体10。附加的塑料膜18在刚性载体20上原位地处理也不涉及使用所述高温，所述高温用于在第一载体上的塑料膜8上原位地形成层堆叠体10。

在英国专利申请no.1608279.4和国际专利申请no.pct/ep2017/061319中描述了利用临时载体将两个塑料膜组件通过支撑物结合在一起的高产率技术的实例，其内容复制如下。

参考图9a到图9e，第一柔性组件48经由粘合元件46可释放地固定到刚性载体44，粘合元件46在处理组装件期间对刚性载体44和柔性组件两者的粘附强度足够高，以抵抗柔性组件48的过度热膨胀，但是该粘附强度(i)不会太高以至于防止在处理后至少从该组装件上剥离粘合元件46，或者(ii)在处理该组装件后可以减少以促进至少从组装件释放粘合元件46。例如，粘合元件46可以是单层压敏粘合剂或单层粘合剂，其对第一柔性组件48和刚性载体44的一个或多个的粘附强度能够通过以下方式而降低：升高的温度(热释放)、降低的温度(冷释放)或者暴露于uv辐射(uv释放)。粘合元件46还可以包括在支撑膜的相反侧上的两层粘合剂，所述两层粘合剂可以例如包括压敏粘合剂、热释放粘合剂、冷释放粘合剂和uv释放粘合剂的任何组合。

第二柔性组件412通过双面粘合单元414可释放地固定到另一刚性载体416，所述双面粘合单元414包括支撑膜414b，所述支撑膜414b承载邻近载体416的热释放粘合剂层414c和邻近柔性塑料组件412的第二粘合剂层414a。在该示例中，第二粘合剂层414a在处理组装件期间对第二柔性组件412的粘附强度足够高，以抵抗组装件的过度热膨胀，但是该粘附强度(i)不会太高以至于防止在处理后从该组装件上剥离粘合元件，或者(ii)在处理该组装件后可以减少以促进至少从组装件释放粘合元件414a。第二粘合剂层414a可以例如包括(a)压敏粘合剂、(b)相对于第一粘合剂层414c具有更高的热释放温度的热释放粘合剂层、(c)冷释放粘合剂层或(d)uv释放粘合剂层。

在该示例中，柔性组件48、412中的至少一者配有热固性粘合剂，用于将两个柔性组件固定到一起。然后将两个柔性组件48、412彼此对准(例如，包括对准标记的装置以作为第二柔性组件的一部分包括的，并且通过光学透明的载体(例如玻璃)44、光学透明的粘合元件46和光学透明的第一柔性组件48，可以从上方观察到该对准标记的装置)，并通过间隔件结构410在载体44、416之间机械地压缩在一起(图9b)。当处于机械压缩状态下时，在使组装件的两个柔性组件48、412之间的粘合剂变得完全固化的条件下，将组装件(以及载体44、416)在烤炉中均匀加热(以在整个组装件上建立零温度梯度)。例如，可以通过以下方法确定两个柔性组件之间的粘合剂是否变得完全固化：通过对组装件进行剥离强度测试，并将测得的剥离强度与所使用的特定粘合剂的已知或预定最大剥离强度进行比较。另外，粘合剂的未固化形式对例如容纳在两个柔性组件之间的组装件中的液晶材料具有破坏作用，未固化的粘合剂的存在(即，粘合剂不能完全固化)本身表现为液晶显示装置的性能下降。

加热可以涉及在一系列步骤中升高烤炉的温度，并在每一步骤中使烤炉的温度保持相应时间段。固化粘合剂所需的加热涉及升高组装件的温度到组装件内塑料支撑膜易于产生褶皱的温度，但是如下所述，使组装件机械压缩于载体之间的压力足够大到足以基本上防止任何明显的褶皱。

在实施充分的加热使柔性组件48、412之间的粘合剂完全固化后，降低烤炉的温度并允许位于烤炉内的组装件和载体冷却，同时对两个载体之间的组装件持续施加机械压缩以防止冷却过程中支撑膜产生褶皱。在该示例中，用于粘合元件46的粘合剂(位于第一柔性组件和刚性载体44之间)和用于粘合剂层414a的粘合剂，在使得两个柔性组件48、412之间的粘合剂完全固化的加热过程中，都保持它们对组装件/载体的粘附强度。另一方面，用于粘合剂层414c的热释放粘合剂是在加热组装件以固化两个柔性组件48、412之间的粘合剂的过程中产生气体的材料。如以下参考图10所述，所产生的气体在粘合剂层414c与刚性载体416的界面处形成气体囊袋420，这些气体囊袋420的形成用于部分地降低粘合剂层414c与载体416之间的粘附强度。使组装件于两个载体44、416之间的压力不仅(i)足够低，以保留粘合剂层414c中生成的气体作为位在粘合剂层414c与载体416之间的界面处的气体囊袋420(即，以防止粘合剂层414c内产生的气体从粘合剂层414c与载体416之间横向排出)，而且(ii)足够高，以防止在加热组装件以固化两个柔性组件之间的粘合剂的过程中组装件内的塑料支撑膜产生褶皱(偏离平面)。

粘合剂层414c内的气体的产生和粘合剂层414c与载体416的界面处产生的气体的保留可通过以下方法检测：在真空中进行加热并监测真空室内的压力变化；和/或远程分析(通过例如光谱法)粘合剂层414c和载体416之间的界面。

当将组装件冷却到组装件内的塑料支撑膜不再易于产生褶皱的温度后(在组装件冷却期间，气体囊袋420继续保留在粘合剂层414c与载体416的界面处)，结束对载体之间的组装件施加机械压缩，并且将组装件和载体44、416的组合放置在加热板上，使邻近粘合剂层414c的载体416最靠近加热板的表面，从而在粘合单元414和组装件的组合上建立温度梯度。在不对载体44、416之间的组装件施加机械压缩的情况下，使用加热板使粘合剂层414c的温度升高到一温度，在该温度下，在缺少机械压缩的情况下，粘合剂层414c热膨胀到足以进一步减小粘合剂层414c与载体416之间粘附强度的程度。进行粘合剂层414c的这种进一步加热而没有将组装件的温度升高到易于使组装件内的塑料支撑膜产生明显褶皱的温度。在一示例中，粘合剂层414c的温度可以升高到高于在固化两个柔性组件48、412之间的粘合剂的加热过程期间所达到的最高温度之上。然而，在这第二加热阶段，载体416的释放也能以较低的温度实现。在这第二加热阶段，粘合剂层414c的热膨胀降低了在载体416与粘合剂层414c之间的界面处的气体囊袋420周围的接触区域中粘合剂材料与载体416之间的粘附强度；而且，载体和粘合剂层414c之间的粘合强度的进一步降低允许在不施加机械力的情况下或仅以最小的机械力，使载体从组装件中释放出来(图9c)。

载体416的释放促进整体的粘合单元414从组装件(图9d)释放，以及组装件随后从粘合单元46(图9d)的剥离。

例如，在上述技术中，将从nittodenkocorporation购得并以产品名rau-5hd1.ss标识的粘合剂产品用作粘合单元414中的一个；并且，在上述技术中，将从nittacorporation购得的、商品名为cx2325ca3的粘合剂用作另一粘合单元46。以产品名称rau-5hd1.ss标识的粘合剂产品在柔性支撑膜的相对侧包含热释放粘合剂和uv释放粘合剂，而以产品名称cx2325ca3标识的粘合剂产品包括支撑在柔性支撑膜的相对侧的冷释放粘合剂和压敏粘合剂。

在上述示例中，邻接载体的粘合剂层414c为在固化两个载体之间的粘合剂的加热过程期间并处于机械压缩的情况下时，对邻接元件的粘附强度部分地降低，并且在固化两个载体之间的粘合剂的加热过程完成之后，粘附强度进一步的降低(无机械压缩)的层。然而，在另一替代示例中，该层可以是粘合单元414中邻接组装件的粘合剂层414a(从而粘合单元414首先从组装件释放)，或者该层可以是与组装件和载体两者接触的单层粘合剂。

在以上所述的示例中，热可固化粘合剂用来使两个柔性组件固化到一起，但是(a)通过暴露于例如uv辐射(uv-可固化粘合剂)可固化的粘合剂，(b)压敏粘合剂，或(c)通过激光可固化的粘合剂，是可以用来使两个柔性组件固化到一起粘合剂的其他的示例。即使在不需要应用加热以将两个柔性组件固定在一起的情况下，也可以用于其他目的而将组装件加热到组装件内塑料支撑膜易于产生褶皱的温度；并且在这种情况下，上述技术同样有用。

如上所述，上面已经参考特定的过程细节详细描述了根据本发明的技术的示例，但是该技术在本申请的一般教导中适用范围更广泛。另外，并且根据本发明的一般教导，根据本发明的技术可以包括上面未描述的附加处理步骤，和/或省略上述的一些处理步骤。

除了上面明确提到的任何修改之外，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本发明的范围内对所描述的实施例进行各种其他修改。

申请人特此将在此描述的每个单独的特征以及两个或更多个这样的特征的任何组合，公开到这样的特征或组合能够根据本领域技术人员的公知常识基于本说明书作为整体来实施的程度，不论这些特征或特征的组合是否解决了本文公开的任何问题，并且不限于权利要求的范围。申请人表示本发明的各个方面可以由任何这样的单独特征或特征的组合组成。