加热器以及加热方法
【专利摘要】一种加热器，包括一承载板以及多个电热结构。电热结构配置于承载板的表面，各电热结构是被独立驱动而升温，其中各电热结构包括连接成串的多个单元图案。各单元图案的实体部分围绕着至少一空白区。另外，一种使用此加热器的加热方法亦提出。
【专利说明】加热器以及加热方法【【技术领域】】
[0001]本发明是有关于一种加热器以及加热方法，且特别是有关于一种电阻加热式加热器及使用此加热器的加热方法。
【【背景技术】】
[0002]可挠性电子装置必须使用可挠性基板来实现可挠曲的特性。不过，可挠性基板的可挠曲特性却导致无法直接将电子元件制作于其上的问题。为了制作电子元件于可挠性基板上，需要将可挠性基板贴附于硬质承载板或是机台上，以利用硬质承载板或是机台提供合适的支撑，进而将电子元件形成于可挠性基板上，在电子元件制作完成之后需要将可挠性基板自硬质承载板或是机台上取下。
[0003]目前，自硬质承载板取下可挠性基板的方法之一就是激光剥除(laserlift off)技术，其中激光剥除技术主要是将激光照射于可挠性基板与硬质承载板之间的介面，借由激光施加热量来破坏介面的特性以使可挠性基板自硬质承载板上剥离。不过，激光设备的价钱相对较高，这导致制作成本的增加且激光设备的操作条件受限于激光设备本身的设计，这使得设计者无法任意的依照自己的需求而以不同条件进行激光剥除。然而，现行其他加热设备也存在有操作条件受限于设备本身设计的问题。
【
【发明内容】
】[0004]本发明提供一种加热器，设计简单且成本低。
[0005]本发明提供一种加热方法，可以提供不同加热模式。
[0006]本发明的一种加热器，包括一承载板以及多个电热结构。电热结构配置于承载板的表面，各电热结构是被独立驱动而升温，其中各电热结构包括连接成串的多个单元图案，其中各单元图案的实体部分围绕着至少一空白区。
[0007]根据本发明一实施例，上述各电热结构的两相对端部是分别位于承载板的相对两侦牝其中各电热结构的两相对端部的连线是与电热结构的排列方向垂直。电热结构的的宽度与间隙的比例为1:1~10:1。
[0008]根据本发明一实施例，上述各电热结构的升温温度大于一预加热物的裂解温度或是熔点，其中预加热物包括聚酰亚胺、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚对萘二甲酸乙二脂或其组
口 ο
[0009]根据本发明一实施例，上述加热器更包括一牺牲层，电热结构位于牺牲层与承载板之间。牺牲层的材质包括非晶硅、无机材料、低熔点金属或上述的组合，且无机材料包括氮化硅、氮氧化硅或其组合，而低熔点金属包括铝、铅、铜、银、锡或其组合。各电热结构的升温温度大于牺牲层的裂解温度。电热结构的材质包括钼、金、银、铜、铝、钛、导电氧化物、镍、钴、铁、锡或其组合。
[0010]根据本发明一实施例，上述至少一空白区的整体面积与各单元图案的实体部分的整体面积比为1/10~9/10。[0011]根据本发明一实施例，上述加热器更包括一驱动器，其中驱动器依序地或是同时地驱动电热结构。
[0012]本发明的一种加热方法，包括提供如前所述的加热器，以及驱动电热结构使电热
结构升温。
[0013]根据本发明一实施例，上述电热结构不同时被驱动。
[0014]根据本发明一实施例，在驱动电热结构之前，更在承载板上形成一预加热物，且电热结构位在预加热物与承载板之间。
[0015]基于上述，本发明实施例的加热器具有多个电热结构，该多个电热结构可以按照预定的规律排列以提高电阻加热(Joule heating)的均匀性。另外，本发明实施例的加热器中所设置的多个电热结构可以独立被加热，因此使用本发明实施例的加热器进行加热方法可以采用多种加热模式。
[0016]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0017]
图1为本发明第一实施例的加热器的示意图。
图2为图1的加热器沿方向D的剖 面示意图。
图3为利用图1的加热器执行加热方法以取下可挠性基板的示意图。
图4为图3的加热器沿方向D的剖面示意图。
图5为本发明一实施例的电热结构的局部示意图。
图6为本发明另一实施例的电热结构的局部示意图。
图7为本发明又一实施例的电热结构的局部示意图。
图8为本发明第二实施例的加热器的剖面示意图。
图9为利用图8的加热器执行加热方法以取下可挠性基板的示意图。
【符号说明】
[0018]
10、20:可挠性基板 100,200:加热器 110:承载板 112:表面
120、120A、120B、120C:电热结构
122、122A、122B、122C、124、124A、124B、124C:端部
126A、126B、126C:单元图案
130:驱动器
210:牺牲层
B1、B2、B3、B4:空白区
D:方向
E:延伸方向g:间隙 O:开口 P:实体部分 TB、TP:宽度 w:览度
【【具体实施方式】】
[0019]图1为本发明第一实施例的加热器的示意图，而图2为图1的加热器沿方向D的剖面示意图。请参照图1，加热器100包括有承载板110、多个电热结构120以及驱动器130。在本实施例中，多个电热结构120设置于承载板110的表面112上，且多个电热结构120彼此独立而沿着方向D依序地排列。另外，在本实施例中，该多个电热结构120都连接至驱动器130以借由驱动器130来驱动，并且电热结构120在本实施例中可独立的被驱动器130所驱动。[0020]值得一提的是，图1中电热结构120与驱动器130之间的连接线以及驱动器130的图式仅是为了表示每个电热结构120都连接至驱动器130，而非用来局限电热结构120与驱动器130的具体连接方式。在一实施例中，各个电热结构120可以借由一条传输线连接至驱动器130，且不同电热结构120所连接的传输线各自独立。或是，驱动器130可以为多个驱动单元所构成，而不同电热结构120连接至不同的驱动单元。
[0021]上述加热器100的制作可以直接使用现有的溅镀机台设备或化学汽相沉积设备、并使用现有制程技术，不须另外使用、购置特别机台，也不用另外开发新的制程技术即可达成。举例来说，加热器100的制作方法可以是采用既有的机台设备，如沉积设备、溅镀设备等，将导电材料先形成于承载板110上，再利用既有的图案化设备，如曝光设备、蚀刻设备或是激光设备等，将导电材料图案化为具有预定图案设计的电热结构120。
[0022]在本实施例中，加热器100可以应用于可挠性基板10的制作方法或是可以应用于可挠性电子装置制造方法。因此，承载板110所承载的预加热物可以是可挠性基板10。具体而言，在制作可挠性基板10时，可以先将基板材料，例如聚酰亚胺、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚对萘二甲酸乙二脂或其组合，形成于承载板110上。若基板材料为液状时，将基板材料形成于承载板110上的方法包括滴注法或是涂布法。之后，待基板材料固化后即于承载板110上形成可挠性基板10。
[0023]在这样的制作流程下，因基板材料被滴注或是被涂布于承载板110的表面112上，故可挠性基板10直接接触于电热结构120。不过，在其他的实施例中，在滴注或是涂布基板材料于承载板110的表面112上之前,可以先于表面112上形成其他材料层(例如是牺牲层，其材质包括非晶硅、无机材料、低熔点金属或上述的组合，其中无机材料包括氮化硅、氮氧化硅或其组合，而低熔点金属包括铝、钛、锡或其组合)。此时，可挠性基板10不直接接触于电热结构120而是接触于所述其他材料层(例如牺牲层)。
[0024]另外，因为承载板110可以提供理想的支撑功能，所以可在位于承载板110上的可挠性基板10上直接制作电子元件。此处的电子元件例如为有源元件、显示元件、触控元件、滤光元件或上述的组合。因为承载板110为硬质的板状物，在制作该多个电子元件时可使用传统的制程机台来制作。例如，制作电子元件所需要的金属导线可以使用溅镀设备，而制作电子元件所需要的绝缘膜层可以使用化学汽相沉积设备或是溅镀设备，故利用传统的制程机台即可将该多个电子元件形成于可挠性基板10上。
[0025]值得一提的是，无论可挠性基板10上是否形成有电子元件，可挠性基板10都需要由加热器100上取下。因此，在本实施例中，可以利用电热结构120的升温作用对可挠性基板10进行加热以利可挠性基板10由加热器100上取下。尤其是，当被驱动的电热结构120升温之后的温度大于可挠性基板10(预加热物)的裂解温度或是熔点时，可挠性基板10便可自加热器100分离。相较于利用激光照射的方式取下可挠性基板10，本实施例不需要额外的激光设备而仅须采用通电加热的步骤就可以将可挠性基板10自加热器100上取下。因此，本实施例的加热器100设计有助于降低可挠性基板10的制作成本。
[0026]图3为利用图1的加热器执行加热方法以取下可挠性基板的示意图，而图4为图3的加热器沿方向D的剖面示意图。请参照图3与图4，在本实施例中，由于加热器100的电热结构120可以独立被驱动，故该多个电热结构120是可被依序地驱动。在不同时被驱动的情形下，至少其中一个电热结构120升温后的温度可以大于可挠性基板10的裂解温度或是熔点，而其他电热结构120升温后的温度可能尚未大于可挠性基板10的裂解温度或是熔点。如此一来，可挠性基板10可以仅有一部分自加热器100上分离，而其他部分仍附着于加热器100上，即图3与图4所示。
[0027]因此，透过不同时驱动电热结构120的加热方法可以决定可挠性基板10自加热器100分离的分离方向。在本实施例中，该多个电热结构120若按照排列顺序依序被驱动，则可挠性基板10自加热器100分离的分离方向例如是大致地平行于方向D。在其他的实施例中，电热结构120可以由最外侧朝向中心逐渐被驱动。如此一来，可挠性基板10便由最外侧朝向中心逐渐与加热器100分离。当然，本发明不以此为限。
[0028]本实施例的加热器100因为具有可独立被驱动的电热结构120，故可以根据不同的需求而安排不同电热结构120的升温时间来改变预加热物被加热的条件。如此一来，力口热器100的设计有助于使加热制程的制程条件更富弹性。当然，除了不同时驱动该多个电热结构120的加热方法外，本实施例也可以根据设计需求而同时驱动该多个电热结构120。如此一来，所有的电热结构120具有近似的升温曲线时可以在大致相近的升温速率下升温至所需要的升温温度。具体而言，驱动该多个电热结构120的方法例如是输入电流脉冲给各个加热结构120，其中电流脉冲可以为方波形脉冲、正弦波形脉冲、或是交流脉冲等。
[0029]在本实施例中，电热结构120的材质包括钼、金、银、铜、铝、钛、导电氧化物、镍、钴、铁、锡或其组合以经由驱动器120的驱动而升温。在此，导电氧化物例如包括氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、二氧化锡(SnO2)、铟锡氧化物(indium tin oxide, ITO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide, IZO)、氧化招锋(Aluminum doped zinc oxide, ΑΖ0)、惨嫁氧化锋(Gallium doped zinc oxide, GZ0)、铟嫁锋氧化物(indium-gallium-zinc oxide, IGZ0)或锌锡氧化物(Zinc-Tin Oxide，ΖΤ0)。不过，上述材质仅是举例说明的用，并非用以限定本发明。凡是可以借由驱动器130的驱动而升温的材质都可以作为本实施例的电热结构120的材质。
[0030]更具体而言，各电热结构120具有两相对端部122与124，端部122与端部124是分别位于承载板Iio的相对两侧。此外，各电热结构120的两相对端部122与124的连线是与电热结构120的排列方向D垂直。也就是说，各个电热结构120可以具有一延伸方向E,其中延伸方向E可以相交或是垂直于方向D。此外,相邻两个电热结构120在方向D上相隔有间隙g，如图2与图4所示，其中电热结构120的宽度w与间隙g的比例可以为1:1?
10:1。
[0031]此外，各电热结构120可以由连接成串的多个单元图案所构成，以具备均匀的加热效果。以下将伴随图式具体地描述电热结构120的图案设计。不过，本实施例不以此为限，凡是电热结构120的图案设计可使得升温效果达到所需的温度就可应用于本实施例的加热器100中。
[0032]图5为本发明一实施例的电热结构的局部示意图。请参照图5，电热结构120A包括有两端部122AU24A以及多个单元图案126A，其中单元图案126A连接成串且两端部122A、124A为电热结构120A的末端部分。在本实施例中，单元图案126A的实体部分P大致围绕着空白区BI与B2。另外，空白区BI与B2没有被单元图案126A的实体部分P完全环绕，所以空白区BI与B2均具有开口 O。
[0033]单元图案126A的实体部分P由蜿蜒的线性图案所构成，并且单元图案126A的整体轮廓(如图5中虚线所圈选的区域)构成近似于菱形的图案。不过，本发明不以此为限。在其他的实施例中，单元图案126A的整体轮廓可以构成近似于圆形、椭圆形、三角形、矩形、六角形、八角形、不规则形等其他形状的图案。各空白区BI与B2的整体面积与各单元图案126A的实体部分P的整体面积比可以为1/10?9/10。
[0034]当然，上述形状与面积比例仅是举例说明。在其他的实施例中，单元图案126A的轮廓与尺寸大小可以依据所需要的阻抗大小与电热结构120A的材质而有所调整。举例而言，为了实现相同的阻抗大小，电热结构120A的材质电阻率越高，则单元图案126A的线宽设计可以越大。单元图案126A的线宽设计越大时，空白区BI与B2的整体面积与各单元图案126A的实体部分P的整体面积比将会减小。反之，电热结构120A的材质电阻率越低，则单元图案126A的线宽设计越小，以实现所设定的阻抗值。此时，空白区BI与B2的整体面积与各单元图案126A的实体部分P的整体面积比将会增加。在本实施例中，各单元图案126A的实体部分P为蜿蜒的线性轨迹，所以空白区BI或B2具有蜿蜒的线性轮廓，其中线性轮廓的线宽TB与线性轨迹的线宽TP的比例可以依照所需要的阻抗大小做不同调整。
[0035]图6为本发明另一实施例的电热结构的局部示意图。请参照图6，电热结构120B包括有两端部122BU24B以及多个单元图案126B，其中单元图案126B连接成串且两端部122B、124B为电热结构120B的末端部分。在本实施例中，单元图案126B各自为区块状的图案并具有多个开口以定义出多个空白区B3。如此一来，单元图案126B的实体部分P实质上围绕着该多个空白区B3，换句话说，空白区B3即为实体部分P所包围的开口。具体而言，本实施例的各个单元图案126B例如为具有多个开口的椭圆形图案，不过本发明不以此为限。在其他的实施例中，单元图案126B的外轮廓可以为圆形、三角形、矩形、菱形、六角形、八角形、不规则形等其他形状。另外，本实施例的单元图案126B的设计可以依据电热结构120B所需的阻抗大小而有所调整，例如，各单元图案126B的空白区B3的整体面积与各单元图案126B的实体部分的整体面积比可以为1/10?9/10。
[0036]图7为本发明又一实施例的电热结构的局部示意图。请参照图7，电热结构120C包括有两端部122CU24C以及多个单元图案126C，其中单元图案126C连接成串且两端部122C、124C为电热结构120C的末端部分。在本实施例中，单元图案126C各自为网格状的图案并具有多个开口以定义出多个空白区B4，换句话说，空白区B4即为开口所在区域。如此一来，单元图案126C的实体部分P实质上围绕着该多个空白区B4。具体而言，本实施例的各个单元图案126C例如为具有多个开口的菱形图案，不过本发明不以此为限。在其他的实施例中，单元图案126C的轮廓可以为圆形、三角形、矩形、椭圆形、六角形、八角形、不规则形等其他形状。另外，本实施例的单元图案126C的设计可以依据电热结构120C所需的阻抗大小而有所调整，例如，空白区B4的整体面积与各单元图案126C的实体部分的整体面积比可以为1/10?9/10。
[0037]图8为本发明第二实施例的加热器的剖面示意图而图9为利用图8的加热器执行加热方法以取下可挠性基板的示意图。请同时参照图8与图9，本实施例的加热器200大致相同于前述第一实施例的加热器100而具有承载板110与多个电热结构120。因此,加热器200的电热结构120可以具有如图1所示的分布。不过，本实施例的加热器200更包括有一牺牲层210，牺牲层210与电热结构120接触，其中电热结构120位于牺牲层210与承载板110之间。
[0038]在本实施例中，可挠性基板20是形成于或是贴附于牺牲层210上。欲自加热器200上取下可挠性基板20时，可以驱动电热结构120使其升温而且让电热结构120的升温温度大于牺牲层210的裂解温度。透过牺牲层210的裂解可以让可挠性基板20由加热器200上分离。在本实施例中，牺牲层210的材质包括非晶硅、无机材料、低熔点金属或上述的组合，其中无机材料包括氮化硅、氮氧化硅或其组合，而低熔点金属包括铝、铅、铜、银、锡或其组合。另外，牺牲层210可以选择性地完整布满在承载板110表面或是仅是局部地分布于承载板110表面。
[0039]由于本实施例是利用电热结构120的升温使得牺牲层210裂解而分离可挠性基板20与电热结构120，可挠性基板20本身可以避免因为加热器200的加热而受损。另外，在本实施例中，电热结构120的图案设计、间隔距离以及尺寸大小可以参照前述任何一种电热结构120A?120C的设计。因此，加热器200可以提供理想的加热效果。此外，电热结构120可以独立被驱动的设计也可以让设计者随不同设计需求而调整加热条件，这使得加热器200可应用的加热方法更富有弹性。并且，本实施例与前述实施例简单地利用在承载板110上设置电热图案120就可以构成加热器100与200的设计不需花费昂贵的设备成本。
[0040]值得一提的是，上述实施例将加热器100与200应用于可挠性基板10与20的剥离仅是举例说明之用，并非用以限定本发明。在其他的实施例中，加热器100与200可以应用于需要均匀加热的任何加热制程或是需要局部区域在不同时间被加热的其他加热制程中。
[0041]综上所述，本发明实施例的加热器使用简单的结构设计，其将独立的多个电热结构设置于承载板上。承载板上的电热结构可以独立被加热而有助于执行多种加热方法，使加热方法更有弹性。另外，简单的结构设计就可以构成本发明实施例的加热器，不须昂贵的设备成本。
【权利要求】
1.一种加热器，包括: 一承载板；以及 多个电热结构，配置于该承载板的表面，各该电热结构是被独立驱动而升温，其中各该电热结构包括连接成串的多个单元图案，其中各该单元图案的实体部分围绕着至少一空白区。
2.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，各该电热结构的两相对端部是分别位于该承载板的相对两侧，其中各该电热结构的两相对端部的连线是与该多个电热结构的排列方向垂直，其中该多个电热结构的的宽度与间隙的比例为1:1?10:1。
3.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，各该电热结构升温后的温度大于一预加热物的裂解温度或是熔点，其中该预加热物包括聚酰亚胺、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚对萘二甲酸乙二脂或其组合。
4.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，更包括一牺牲层，该多个电热结构位于该牺牲层与该承载板之间。
5.如权利要求4所述的加热器，其特征在于，该牺牲层的材质包括非晶硅、无机材料、低熔点金属或上述的组合，且该无机材料包括氮化硅、氮氧化硅或其组合，而该低熔点金属包括铝、铅、铜、银、锡或其组合。
6.如权利要求4所述的加热器，其特征在于，各该电热结构升温后的温度大于该牺牲层的裂解温度。
7.如权利要求4所述的加热器，其特征在于，该多个电热结构的材质包括钼、金、银、铜、铝、钛、导电氧化物、镍、钴、铁、锡或其组合。
8.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，该至少一空白区的整体面积与各该单元图案的该实体部分的整体面积比为1/10?9/10。
9.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，更包括一驱动器，该驱动器依序地或是同时地驱动该多个电热结构。
10.一种加热方法，包括: 提供一如权利要求1所述的加热器；以及 驱动该多个电热结构使该多个电热结构升温。
11.如权利要求10所述的加热方法，其特征在于，该多个电热结构不同时被驱动。
12.如权利要求10所述的加热方法，其特征在于，驱动该多个电热结构之前，更在该承载板上形成一预加热物，且该多个电热结构位在该预加热物与该承载板之间。
【文档编号】H05B3/20GK103491659SQ201310426337
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】赵俊贤, 张育诚, 陈建萤, 吴开杰, 林郁欣 申请人:友达光电股份有限公司