包括包含图案的基板的显示装置和基板的图案化方法与流程

文档序号:33318449发布日期:2023-03-03 18:08阅读:56来源:国知局
包括包含图案的基板的显示装置和基板的图案化方法与流程
包括包含图案的基板的显示装置和基板的图案化方法
1.本技术要求于2021年8月24日提交的韩国专利申请第10-2021-0111596号的优先权和从其获得的所有权益,其内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
2.本发明的实施方式涉及包括具有图案的基板的显示装置和基板的图案化方法。


背景技术:

3.显示装置比如有机发光二极管显示器或液晶显示器包括各种基板。覆盖面板(其上形成电子元件)的覆盖窗口可包括由材料比如塑料或玻璃制成的基板。
4.最近,正在开发柔性显示面板和包括其的柔性显示装置,在柔性显示面板中,显示面板的至少一部分可变形。取决于柔性显示装置的用途和形式,柔性显示装置可分类为可弯曲显示装置、可折叠和展开的可折叠显示装置、可卷曲显示装置和可伸缩显示装置等。
5.玻璃基板比塑料膜基板更能抵抗由于外部冲击造成的凹痕和划伤,但是期望具有预定厚度或更大厚度的玻璃基板,以防止柔性显示装置的可变形部分的断裂,并且增加抗冲击性和耐久性。


技术实现要素:

6.可在基板中限定图案,以便增加柔性显示装置中使用的基板的可变形部分的弹性。
7.这些实施方式旨在防止由于非期望的形状而导致的弯曲强度的降低,并且通过根据设计精确地限定该图案的形状,即通过控制待限定的图案的厚度和形状,最终增加基板的弯曲强度。另外,这是为了控制形状,并且同时简化图案化步骤并且减少图案化步骤的时间。
8.本发明的实施方式提供了包括基板的显示装置,该基板包括第一表面,从该第一表面限定包括端部的图案;和第二表面,该第二表面平行于第一表面。参考线位于端部上面并且平行于基板的第一表面,当从参考线到图案的表面限定约90度的角的内半径称为第一内半径,并且从参考线到图案的表面限定约45度的角的内半径称为第二内半径时,第二内半径与第一内半径的比率为约0.7或更大。
9.在实施方式中,显示装置可为柔性的,并且可在基板的当显示装置变形时而变形的部分中限定包括上述图案的多个图案。
10.在实施方式中,多个图案的端部和第二表面之间的距离可大于零。
11.在实施方式中,基板可包括玻璃,并且基板的厚度可为约100微米(μm)或更大。
12.本发明的实施方式提供了基板的图案化方法,包括通过在基板的第一表面上照射激光,在基板上形成重整区域;通过第一次蚀刻基板,限定对应于重整区域的第一图案,以及通过第二次蚀刻基板,限定从第一图案进一步蚀刻的第二图案,其中通过碱类蚀刻剂进行第一次蚀刻,并且通过酸类蚀刻剂进行第二次蚀刻。
13.在实施方式中,可在重整区域中改变基板的化学特性并且不出现物理损坏。
14.在实施方式中,碱类蚀刻剂可包括氢氧化钠或氢氧化钾,并且酸类蚀刻剂可包括氢氟酸。
15.在实施方式中,当从基板的限定第一图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度与从基板的没有限定第一图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度的比率称为第一次蚀刻中的第一选择率,并且从基板的限定第二图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度与从基板的没有限定第二图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度的比率称为第二次蚀刻中的第二选择率时,第二选择率可小于第一选择率。
16.在实施方式中,第一图案的深度可比第一图案的入口侧的第一图案的宽度长。
17.在实施方式中,第一图案的深度与第一图案的入口侧的第一图案的宽度的比率可大于第二图案的深度与第二图案的入口侧的第二图案的宽度的比率。
18.在实施方式中,第二图案的入口侧的第二图案的宽度可随着进行第二次蚀刻的时间而逐渐增加,并且第二图案的深度与第二图案的入口侧的第二图案的宽度的比率随着进行所述第二次蚀刻的时间可逐渐减小。
19.在实施方式中,第二图案可包括端部,并且参考线位于端部上面并且平行于基板的第一表面,当从参考线到第二图案的表面限定约90度的角的内半径称为第一内半径,并且从参考线到第二图案的表面限定约45度的角的内半径称为第二内半径时,随着第二次蚀刻的蚀刻量增加,第二内半径与第一内半径的比率增加。
20.在实施方式中,第二图案的表面的粗糙度可大于第一图案的表面的粗糙度。
21.在实施方式中,包括第二图案的基板的弯曲强度可大于包括第一图案的基板的弯曲强度。
22.本发明的实施方式提供了基板的图案化方法,包括通过在基板的第一表面上照射激光,在基板上形成重整区域;通过第一次蚀刻基板,限定对应于重整区域的第一图案;以及通过第二次蚀刻基板,限定从第一图案进一步蚀刻的第二图案,其中第二次蚀刻比第一次蚀刻为更各向同性的。
23.在实施方式中,可在重整区域中改变基板的化学特性并且不出现物理损坏。
24.在实施方式中,可通过碱类蚀刻剂进行第一次蚀刻,并且可通过酸类蚀刻剂进行第二次蚀刻。
25.在实施方式中,当从基板的限定第一图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度与从基板的没有限定第一图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度的比率称为第一次蚀刻中的第一选择率,并且从基板的限定第二图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度与从基板的没有限定第二图案的区域中的第一表面的一侧蚀刻的厚度的比率称为第二次蚀刻中的第二选择率时,第二选择率可小于第一选择率。
26.在实施方式中,第一图案的深度可比第一图案的入口侧的第一图案的宽度长。
27.在实施方式中,第一图案的深度与第一图案的入口侧的第一图案的宽度的比率可大于第二图案的深度与第二图案的入口侧的第二图案的宽度的比率。
28.通过实施方式,可能通过根据设计精确地限定在柔性显示装置的基板中限定的图案的形状来增加基板的弯曲强度,并且可能在控制图案的深度和形状的同时简化图案化步骤并且减少步骤时间。
附图说明
29.通过参考所附附图更详细地描述本公开的示例性实施方式,本公开的上面和其他示例性实施方式、优点和特征将变得更显而易见,其中:
30.图1阐释了显示装置的实施方式的示意性横截面图,
31.图2和图3各自阐释了待限定在显示装置的基板中的图案的实施方式的横截面图,
32.图4和图5各自阐释了将激光照射到基板上的操作的实施方式,作为用于图案化显示装置的基板的方法的步骤的操作,
33.图6阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤中使用的激光的温度和能量范围的实施方式,
34.图7阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤的操作中形成或提供的基板的实施方式的横截面图,
35.图8阐释了在图7中阐释的操作之后的操作中形成或提供的基板的实施方式的横截面图,
36.图9阐释了显示图7中阐释的基板的实施方式的横截面的照片,
37.图10阐释了显示图8中阐释的基板的实施方式的横截面的照片,
38.图11阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻操作中,显示了取决于蚀刻时间的图案的尺寸和尺寸比的实施方式的曲线图,
39.图12阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻操作中,显示取决于蚀刻量的图案的尺寸比的实施方式的曲线图,
40.图13阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻操作中,显示取决于蚀刻量的图案的实施例的横截面形状的照片,
41.图14阐释了显示基板的图案的比较例的横截面形状的照片,
42.图15阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻操作中,显示取决于蚀刻量的图案的实施方式的横截面形状的照片,
43.图16阐释了显示装置的基板的图案的形状的实施方式,
44.图17阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻操作中,显示取决于蚀刻量的图案的内半径的比率的变化的实施方式的曲线图,
45.图18阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻操作中,显示取决于蚀刻量的图案的内半径的比率的变化的实施方式的曲线图,以及与其近似的线性函数的曲线图,
46.图19阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻操作中,显示取决于蚀刻量的图案的表面的粗糙度的实施方式的曲线图,以及
47.图20阐释了比较在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤的实施方式期间,当仅进行第一次蚀刻时以及当还进行第二次蚀刻时基板的弯曲强度的曲线图。
具体实施方式
48.下文将参考其中显示本发明的实施方式的所附附图更充分地描述本发明。如本领域技术人员将认识到的,可以各种不同的方式修改描述的实施方式,所有这些都不背离本发明的精神或范围。
49.为了清楚地描述本发明,省略了与描述不相关的部分,并且遍及说明书,相同的附图标记表示相同或相似的组成元件。
50.进一步,由于为了更好的理解和易于描述,而随意给出了所附附图中显示的组成构件的尺寸和厚度,所以本发明不限于阐释的尺寸和厚度。在附图中,为了清楚起见而放大了层、膜、板、区域等的厚度。在附图中,为了更好的理解和易于描述,放大了一些层和区域的厚度。
51.将理解,当元件比如层、膜、区域或基板称为“在”另一元件“上”时,其可直接在另一元件上,或也可存在居间元件。相比之下,当元件称为“直接在”另一元件“上”时,不存在居间元件。进一步,在说明书中,词语“上”或“上面”意思是设置在物体部分上或下面,并且不一定意思是基于重力方向设置在物体部分的上侧上。
52.另外,除非明确地相反描述,否则词语“包括(comprise)”和变体比如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”将理解为暗示包括叙述的元件,但是不排除任何其他元件。
53.进一步,在说明书中,短语“在平面图中”意思是当从上面观察物体部分的情况,并且短语“在横截面图中”意思是当从侧面观察通过竖直切割物体部分而截取的横截面的情况。
54.另外,在说明书中,“连接”不仅意思是两个或更多个组件直接连接,还意思是两个或更多个组件可通过其他组件间接连接,例如“连接”可为物理连接或电连接,或者取决于位置或功能,“连接”可称为不同的名称,但是可包括将基本上成一体的每个部件彼此连接。
55.如本文中使用的,“约”或“近似”包括叙述值并且意思是在如本领域普通技术人员考虑所讨论的测量和与特定数量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性)为特定的值确定的可接受的偏差的范围内。术语“约”可意思是在叙述值的一个或多个标准偏差内,或在叙述值的例如
±
30%、
±
20%、
±
10%或
±
5%内。
56.除非以其他方式限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解,术语比如常用的词典中限定的那些,应解释为具有与它们在相关领域和本发明的上下文中的含义一致的含义,并且将不以理想化的或过于正式的意义解释,除非本文中明确地如此限定。
57.首先,将参考图1至图3描述实施方式中的显示装置。
58.现将参考图1描述实施方式中的显示装置。
59.图1阐释了显示装置的实施方式的示意性横截面图。
60.实施方式中的显示装置1000可为,例如柔性显示装置比如可折叠显示装置。
61.显示装置1000包括基板100,基板100包括第一表面110a和第二表面110b。显示装置1000可进一步包括设置在基板100的第一表面110a上的第一部分101和设置在基板100的第二表面110b上的第二部分102。
62.例如,基板100可设置在显示装置1000的横截面上的不同部分处,并且在实施方式中,基板100可形成覆盖窗口。
63.当显示装置1000朝着第一表面110a显示图像时,第二部分102可包括能够显示图像的显示面板,并且第一部分101可包括保护膜。
64.相反地,当显示装置1000朝着第二表面110b显示图像时,第一部分101可包括能够
显示图像的显示面板,并且第二部分102可包括保护膜。
65.当显示装置1000为可折叠显示装置时,当将显示装置1000折叠时,可不暴露显示面板的显示表面,但是当将显示装置1000展开时,可暴露显示表面,并且相反地,当将显示装置1000折叠时,显示表面可暴露至外侧,并且即使将显示装置1000展开时,也可暴露显示表面。
66.基板100可包括玻璃。在实施方式中,基板100的厚度可为约100微米(μm)或更大。
67.基板100可包括可变形部分110,当将显示装置1000折叠和展开时,可变形部分110变形。在可折叠显示装置的情况下,可变形部分110也可称为折叠部分。多个图案限定在可变形部分110中,以增加弹性。
68.图2和图3各自阐释了待限定在显示装置的基板中的图案115的实施方式的横截面图。图案115可为通过蚀刻而图案化基板100,从基板100的第一表面110a或第二表面110b在基板100内侧限定的槽或孔。
69.参考图2和图3,待限定在基板100中的图案115可限定在基板100的第一表面110a或第二表面110b中的至少一个中。即,如图2中阐释的,图案115可限定在基板100的第一表面110a中,并且如图3中阐释的,图案115可限定在基板100的第二表面110b中,并且图案115可限定在第一表面110a和第二表面110b二者中(未显示)。尽管在图2和图3中阐释了仅仅一个图案115,但是可在基板100中限定多个图案115。
70.图案115可限定为使得基板100的至少一部分保留在图案115下方,而不穿透基板100。即,图案115的端部115t可不与基板100的相对表面相遇。然而,在另一实施方式中,图案115可限定为穿透基板100。
71.取决于其设计,图案115的端部115t的横截面可形成如图2中阐释的具有基本上平行的底部的u形,或如图3中阐释的近似圆形。这是为了通过将图案115限定为具有圆形端部115t,同时当在可变形部分110中重复变形比如折叠和展开时通过图案115促进基板100的变形来增加弹性,从而防止当将显示装置1000弯曲时由于端部115t上的应力而产生裂纹来增加弯曲强度。
72.接下来,将参考图4至图10以及上述附图描述在实施方式中用于图案化基板的方法和通过该方法制造的基板。
73.图4和图5各自阐释了将激光照射到基板上的操作的实施方式,作为用于图案化显示装置的基板的方法的步骤的操作,并且图6阐释了用于图案化显示装置的基板的方法的步骤的实施方式中使用的激光的温度和能量范围。
74.在实施方式中,图案化显示装置的基板的方法包括通过将激光照射到基板100(参考图1至图3)的对应于待限定的图案115的区域来形成重整区域105。
75.参考图4和图5,通过从基板100的第一表面110a或第二表面110b照射激光以改变基板100的在照射表面的一侧的化学特性,来形成或提供重整区域105。
76.在重整区域105中,可通过激光改变基板100的化学特性。然而,不出现由于激光照射的物理损坏,比如基板100的槽或切口。对于为了该目的的激光,可调整激光的功率、照射间距、时间等,使得激光的焓或温度的范围在其中基板材料的相保持在固体形式或液体形式的范围内,如在图6中aa指示的区域中。
77.返回参考图4和图5,具有通过激光照射而改变的化学特性的基板100的重整区域
105对应于如上述图2或图3中阐释的待限定的图案115。如图4中阐释的,重整区域105可为基板100在厚度方向上的部分区域,或如图5中阐释的,可为基板100在厚度方向上的整个区域。
78.正因如此,具有被激光照射改变的化学特性的基板100的重整区域105在随后的蚀刻步骤中可先于其他区域被蚀刻。将参考图7至图10描述这种蚀刻步骤。
79.图7阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤的操作中形成或提供的基板的实施方式的横截面图,图8阐释了在图7中阐释的操作之后的操作中形成或提供的基板的实施方式的横截面图,图9阐释了显示根据图7中阐释的实施方式的基板的实施方式的横截面的照片,并且图10阐释了显示根据图8中阐释的实施方式的基板的实施方式的横截面的照片。
80.在实施方式中,图案化显示装置的基板的方法包括除了上述激光照射步骤之外随后进行的第一次蚀刻步骤和第二次蚀刻步骤。
81.在第一次蚀刻步骤中,使用碱类蚀刻剂比如氢氧化钠(naoh)或氢氧化钾(koh),并且在第二次蚀刻步骤中,使用酸类蚀刻剂比如氢氟酸、硫酸、硝酸或盐酸。相应地,在第一次蚀刻步骤中进行相对更各向异性的蚀刻,并且在第二次蚀刻步骤中进行相对更各向同性的蚀刻。
82.在第一次蚀刻步骤和第二次蚀刻步骤中,可将蚀刻剂喷射到基板100上,或可将基板100浸入蚀刻剂中。
83.参考图7,第一次蚀刻步骤之前的基板100为由虚线指示的部分,第一次蚀刻步骤之后的基板100为由实线指示的部分,并且在第一次蚀刻步骤之后限定了图案125。图案125限定为在基板100的厚度方向上延伸。
84.当基于在基板100中限定图案125的一个表面,比较基板100的未限定图案125的部分中的第一次蚀刻厚度e1和基板100的图案125限定为重整区域105的部分中的第一次蚀刻厚度ep1时,第一次蚀刻厚度ep1显著大于第一次蚀刻厚度e1,并且ep1和e1的比率称为第一次蚀刻选择率(ep1/e1)。
85.在实施方式中,当第一次蚀刻步骤之前基板100的厚度为约300μm,并且第一次蚀刻之后基板100的没有图案的部分中的厚度d1为约197μm时,非图案化部分的第一次蚀刻厚度e1为约51.5μm,并且图案化部分的第一次蚀刻厚度ep1可为约227.5μm,并且在该情况下,图案125的第一次蚀刻选择率(ep1/e1)可为例如约4.4。
86.对于通过第一次蚀刻步骤限定的图案125的形状,当比较深度a1与入口侧的宽度b1时,在图案125的深度a1的方向(例如,图7中的竖直方向)上比在图案125的宽度b1的方向(例如,图7中的水平方向)上进行了更多的蚀刻。即,第一次蚀刻步骤为各向异性蚀刻,其中在图案的深度方向上比在图案的宽度方向上进行更多的蚀刻。
87.在实施方式中,当第一次蚀刻步骤之前基板100的厚度为约300μm时,图案125的深度a1为约176μm,并且入口侧的宽度b1可为约100μm,并且在该情况下,a1/b1可为例如约1.76。在该情况下,从图案125的端部125t到其面对的基板100的表面的距离,即基板100的图案部分中的剩余厚度c1,可为约21μm。
88.接下来,参考图8,第一次蚀刻步骤之后第二次蚀刻步骤之前的基板100为由虚线指示的部分,第二次蚀刻步骤之后的基板100为由实线指示的部分,并且在第二次蚀刻步骤
之后限定了图案135。
89.图案135可为从基板100的第一表面110a或第二表面110b在基板100内侧限定的槽或孔。
90.当基于限定图案135的一个表面,比较基板100的第二次蚀刻步骤之后没有图案135的部分中的第二次蚀刻厚度e2和基板100的限定图案135的部分中的第二次蚀刻厚度ep2时,第二次蚀刻选择率(ep2/e2)小于第一次蚀刻选择率(ep1/e1)。
91.在实施方式中,当第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度d1为约197μm并且第二次蚀刻步骤之后基板100的厚度d2为约187μm时,非图案化部分的第二次蚀刻厚度e2为约5μm,并且图案化部分的第二次蚀刻厚度ep2可为约5μm,并且在该情况下,图案135的一部分的第二次蚀刻选择率(ep2/e2)可为例如约1。
92.对于通过第二次蚀刻步骤限定的图案135的形状,图案135在厚度方向上的深度a2与图案135的入口侧的宽度b2的比率小于刚进行第一次蚀刻步骤之后图案125在厚度方向上的深度a1与图案125的入口侧的宽度b1的比率。即,第二次蚀刻步骤比第一次蚀刻步骤为更各向同性的,因为与第一次蚀刻步骤相比,第二次蚀刻步骤将图案的深度和宽度蚀刻至相似的程度。
93.在实施方式中,当第二次蚀刻步骤之前基板100的厚度为约197μm时,图案135的深度a2为约176μm(与第二次蚀刻步骤之前一样),并且图案135的入口侧的宽度b2比第二次蚀刻步骤之前变宽了,并且可为约110μm,并且在该情况下,a2/b2可为例如约1.6。在该情况下,从图案135的端部135t到其面对的基板100的表面的距离,即,基板100的图案部分中的剩余厚度c2可为约11μm。
94.基板100的剩余厚度c2可大于零,该剩余厚度c2为图案135的端部135t和与其相邻的基板100的表面110b或110a之间的距离。然而,当图案135穿透基板100时,剩余厚度c2可为零。
95.当将刚进行第一次蚀刻步骤之后的图案125的形状与刚进行第二次蚀刻步骤之后的图案135的形状进行比较时,图案125在基板100的厚度方向上具有比图案135在基板100的厚度方向上长的形状,并且图案125的端部125t具有比图2或图3中阐释的先前设计的形状更尖锐的形状。
96.然而,在第二次蚀刻步骤之后,图案135具有比图案125的宽度宽的宽度,并且与端部125t的形状相比,端部135t的形状具有不太尖锐且圆形的形状,并且类似于图2或图3中阐释的设计形状。
97.参考作为刚进行该第一次蚀刻步骤之后限定的图案125的实际照片的图9,由于取决于激光照射而具有大的蚀刻选择率的区域,图案125在基板100的厚度方向上具有细长的形状,并且图案125的端部125t具有相对尖锐的形状。然而,参考作为刚进行第二次蚀刻步骤之后限定的图案135的实际照片的图10,在第二次蚀刻步骤之后,图案135具有比图案125的宽度宽的宽度,并且与端部125t的形状相比,端部135t的形状具有不太尖锐且圆形的形状,并且类似于图2或图3中阐释的设计形状。即,可根据设计而精确地限定图案135,并且在通过激光照射对基板100进行重整之后,可能通过各向异性和各向同性蚀刻步骤控制限定的图案135的形状和基板100的剩余厚度c2。相应地,可能根据设计限定具有圆形端部135t的图案135而不是如图7或图9中阐释的具有尖锐端部125t的图案125,从而增加基板100的
弯曲强度。
98.通过调整第一次蚀刻步骤和第二次蚀刻步骤的时间,可能控制整个步骤的时间和/或最终图案的形状等。在图9和图10中阐释的照片的情况下,显示了其中第一次蚀刻进行约2小时(h)的图案125和第二次蚀刻进行约5分钟(min)的图案135。随着作为各向同性蚀刻的第二次蚀刻步骤的时间增加,最终限定的图案135的宽度可变得更大,并且可具有更圆的形状。这将参考图11至图17进行描述。
99.图11阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻步骤中,显示取决于蚀刻时间的图案的尺寸和尺寸比的实施方式的曲线图。
100.参考图11,对于限定的图案135的深度a2和图案135的入口侧的宽度b2的变化,在将第二次蚀刻步骤的时间增加到60秒(s)、120s、180s、240s、270s和300s时,宽度b2逐渐增加,但是深度a2逐渐减小。深度a2减小的原因是在基板100的没有图案的部分中的厚度也减小了。另外,可见,深度a2与宽度b2的尺寸比a2/b2也变小了。即,可见,随着第二次蚀刻步骤的时间延长,最终限定的图案135的宽度变大,并且具有更圆的形状。
101.图12阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻步骤中,显示取决于蚀刻量(或蚀刻时间)的图案的尺寸比的实施方式的曲线图;图13阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻步骤中,显示取决于蚀刻量的图案的实施例的横截面形状的照片;并且图14阐释了显示基板的图案的比较例的横截面形状的照片。
102.图12的曲线g1和图13的上一行显示了其中第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度为约170μm的示例,并且图12的曲线g2和图13的下一行显示了其中第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度为约210μm的示例。
103.不同于图12和图13,图14阐释了在与图12和图13中相同的第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度为约200μm的同时,通过增加使用氢氧化钠(naoh)的蚀刻步骤代替第二次蚀刻步骤,基于基板100r的一个表面蚀刻约21μm之后的图案135r的照片。
104.参考图12,可见通过在第二次蚀刻步骤中将基板100的一个表面上的第二次蚀刻厚度从约0μm增加到约1μm、约5μm、约10μm和约21μm而限定的图案135的深度a2与宽度b2的尺寸比a2/b2在曲线g1和曲线g2二者中都逐渐减小。可在图13中检查实际限定的图案135的形状特征。
105.如图13中阐释的,可见随着第二次蚀刻步骤的蚀刻厚度增加,图案135的宽度逐渐增加,并且图案135的端部135t的形状逐渐变为更圆形的形状。具体地,可见与根据图14的比较例的图案135r的端部135tr相比,在阐释的实施方式中(在约21μm的蚀刻之后)在图13的实施方式中最终限定的图案135的端部135t具有更接近取决于上述图2或图3中阐释的设计的图案115的端部115t的形状。这将参考图15至图17进行描述。
106.图15阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻步骤中,显示取决于蚀刻量(或蚀刻时间)的图案的实施方式的横截面形状的照片;图16阐释了显示装置的基板的图案的形状的实施方式;并且图17阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻步骤中,显示取决于蚀刻量的实施方式,图案的内半径的比率的变化的曲线图。
107.图15阐释了在上述图13的照片中的图案135的端部135t包括两个半径的圆,并且
图16阐释了当第二次蚀刻厚度为约21μm时限定的图案135和与其一起阐释的圆的放大视图。
108.参考图15和图16,可见随着第二次蚀刻厚度(或蚀刻时间)增加,图案135的端部135t变得更接近圆形。参考图16,从参考线ol(位于图案135的端部135t上面并且平行于基板100的第一表面110a或第二表面110b)到图案135的表面限定约90度的角a90的内半径r90与从参考线ol到图案135的表面限定约45度的角a45的内半径r45基本上相同。在图17中也可看到端部135t的形状的这种变化。
109.图17的曲线g1显示了第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度为约170μm的示例,并且曲线g2显示了第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度为约210μm的实施例。
110.参考图17,随着第二次蚀刻步骤中蚀刻厚度增加到约1μm、约2μm、约10μm和约21μm,如图16中显示的限定的图案135的端部135t的内半径r45与内半径r90的比率通常增加并且接近1。即,可见随着第二次蚀刻步骤进行更长的时间,图案135的端部135t具有接近初始设计的更圆形的形状。
111.尤其,在阐释的实施方式中,第二次蚀刻步骤可进行1分钟或更长的时间,并且如图17中阐释的,图案135的端部135t的内半径r45与内半径r90的比率可为约0.7或更大。
112.如上述,可通过第一次蚀刻步骤之后的第二次蚀刻步骤精确地控制图案135的端部135t的深度、宽度和形状,以接近设计的图案。如之前比较例中,当图案135的端部135t具有尖锐的形状而不是圆形的形状时,在基板的弯曲期间可产生应力,从而使得基板中出现裂纹。然而,在本发明的实施方式中,由于图案135的端部135t根据设计被精确地限定为具有圆形的形状,所以可增加弯曲强度。
113.当仅进行第一次蚀刻步骤时,由于碱类蚀刻剂的特性,为了限定期望深度的图案,需要高温和长的蚀刻时间,并且生成蚀刻剂的蒸气,使得难以控制蚀刻剂的浓度。然而,在阐释的实施方式的第二次蚀刻步骤中,在室温下仅需要短的时间,并且相对容易控制酸类蚀刻剂,因此容易控制图案化步骤。另外,由于可缩短整个图案化时间,所以与仅进行仅使用碱类蚀刻剂的第一次蚀刻步骤的情况相比,可快速并且经济地进行图案化步骤。
114.图18阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻步骤中,显示取决于蚀刻量的图案的内半径的比率的变化的实施方式的曲线图(g1和g2),以及与其近似的线性函数的曲线图(g3和g4)。图18的曲线g1显示了第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度为约170μm的示例,并且曲线g2显示了第一次蚀刻步骤之后基板100的厚度为约210μm的示例。
115.参考图18,用于限定具有期望形状的图案135的第二次蚀刻步骤的蚀刻厚度可通过取决于第二次蚀刻步骤的蚀刻厚度的图案135的端部135t的变化的曲线图来逆向工程化。
116.随着在第二次蚀刻步骤中蚀刻厚度从约0μm增加至约5μm、约10μm、约15μm和约20μm,图16中阐释的图案135的端部135t的内半径r45与内半径r90的比率大体上增加,并且当两条曲线g1和g2由线性函数表达式近似时,它们可近似于如图18中显示的线性函数曲线g3和g4。
117.两条曲线g3和g4的线性函数表达式分别是,例如,y=0.0077x+0.7353和y=0.0035x+0.7944。本文,变量x表示第二次蚀刻步骤中的蚀刻厚度,并且变量y表示图案135
的端部135t的内半径r45与内半径r90的比率。
118.当期望图案135的端部135t的内半径r45与内半径r90的比率为1时,在曲线g3的线性函数表达式中,x为35,这为第一次蚀刻步骤之后基板的厚度为约170μm的示例,并且因此可设计为在第二次蚀刻步骤中基于基板的一个表面进行约35μm的蚀刻。
119.当期望图案135的端部135t的内半径r45与内半径r90的比率为1时,在曲线g4的线性函数表达式中,x为59,这为第一次蚀刻步骤之后基板的厚度为约210μm的示例,并且因此可设计为在第二次蚀刻步骤中基于基板的一个表面进行约59μm的蚀刻。
120.当图案135的端部135t的内径r45与内径r90的比率y相对于第二次蚀刻步骤中的蚀刻厚度x的线性函数表达式表示为y=ax+b时,“a”可取决于第一次蚀刻步骤之后基板的厚度和第二次蚀刻步骤的蚀刻速率而变化,并且可为例如0《a≤0.01,并且“b”可为仅在进行第一次蚀刻步骤之后图案135的端部135t接近于圆形形状的端部135t的内半径r45与内半径r90的比率,并且可为例如0.5≤b《1。
121.图19阐释了在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤期间的第二次蚀刻步骤中,显示取决于蚀刻量的图案的表面的粗糙度ra的实施方式的曲线图。
122.如上述,在取决于本发明的实施方式中的图案化方法的激光照射之后,由于第一次蚀刻步骤,通过各向异性的第一次蚀刻步骤和各向同性的第二次蚀刻步骤形成或提供的基板100的图案135在基板100的横截面方向上具有更长的形状(如图10等中阐释的),并且由于第二次蚀刻步骤,端部135t具有圆形的形状。
123.另外,如图19中阐释的,当进行阐释的实施方式中的第二次蚀刻步骤时,图案135的表面的粗糙度ra通常随着第二次蚀刻时间的增加而增加。即,与仅在第一次蚀刻步骤之后的图案125的表面相比,在第二次蚀刻步骤之后的图案135的表面具有更粗糙的表面。
124.图20阐释了比较在用于图案化显示装置的基板的方法的步骤的实施方式期间,当仅进行第一次蚀刻时以及当还进行第二次蚀刻时基板的弯曲强度的曲线图。
125.在阐释的实施方式中,在将基板折叠,将两个平板放置在折叠的基板的相对侧并且减小两个平板之间的平板间隙之后,测量待断裂的基板的两个平板之间的间隙,以便测量基板的弯曲强度。
126.参考图20,在仅经历第一次蚀刻步骤的基板的情况下,当两个平板之间的平板间隙为约9毫米(mm)时,基板损坏。然而,可见如在阐释的实施方式中,当在第一次蚀刻步骤之后还进行第二次蚀刻步骤时(当第二次蚀刻步骤的蚀刻厚度为约21μm时),基板被损坏时两个平板之间的平板间隙小于9mm,平均值为约6.01463。
127.即,取决于阐释的实施方式中的图案化方法,在用于重整的激光照射之后,通过各向异性的第一次蚀刻步骤和各向同性的第二次蚀刻步骤在其上限定了图案135的基板100可具有更强的弯曲强度。
128.在阐释的实施方式中包括基板100的显示装置中,基板100的图案135的内侧可填充一种或多种材料。在实施方式中,图案135的内侧可例如填充比如丙烯酸酯类树脂、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯类树脂和硅酮类树脂中的至少一种树脂。
129.尽管已经结合目前视为实践的实施方式描述了本发明,但是应理解,本发明不限于公开的实施方式,而是相反,旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。
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