软性电子装置的形成方法与流程

本发明是有关于一种软性显示装置的形成方法，特别是有关于可以回收离型层与承载基板的形成方法。

背景技术

近年来，业界推出了可挠性的显示器或触控模块。在制作可挠性装置时，需要将可挠性基板固定在玻璃承载基板上后再形成电子元件，最后再将可挠性基板自玻璃承载基板剥离，即完成可挠性装置。然而当剥离可挠性基板时，可挠性基板与玻璃承载基板之间的吸附力可能会导致可挠性基板不易剥离，甚至可能会产生电子元件受损等状况。因此如何改善上述的剥离工艺成为业界需解决之问题之一。

技术实现要素：

本发明提出一种软性电子装置的形成方法，可以回收离型层与承载基板。

本发明的实施例提出一种软性电子装置的形成方法，形成方法包括：提供承载基板；在承载基板上形成离型层；在离型层上形成软性基板，软性基板具有相对的第一表面与第二表面，第一表面是面对离型层，其中软性基板不接触承载基板；在软性基板上形成元件层，元件层具有相对的第三表面与第四表面，第三表面是面对软性基板；以及使软性基板与离型层分离，并使离型层保留在承载基板上。

在一些实施例中，软性基板与离型层之间的剥离力大于或等于5gf/cm并且小于或等于10gf/cm。

在一些实施例中，软性基板与离型层之间的剥离力小于离型层与承载基板之间的剥离力。

在一些实施例中，元件层包括触控电极、薄膜晶体管、发光二极管、或其组合。

在一些实施例中，软性基板包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、环烯烃聚合物、聚碳酸酯、聚甲基丙酰酸甲酯、环烯烃共聚物、三醋酸纤维素、聚丙烯、聚苯乙烯或玻璃。

在一些实施例中，软性基板在承载基板上的投影是完全位于离型层在承载基板上的投影内。

在一些实施例中，离型层具有第一边、第二边、第三边与第四边，其中第一边与第三边相对设置，第二边与第四边相对设置。上述形成软性基板的步骤包括：从离型层的第二边涂布软性基板的材料至离型层的第四边。软性基板与离型层的第一边之间具有第一间距，软性基板与离型层的第二边之间具有第二间距，软性基板与离型层的第三边之间具有第三间距，软性基板与离型层的第四边之间具有第四间距，并且第二间距和第四间距大于第一间距和第三间距。

在一些实施例中，在使软性基板与离型层分离的步骤之前，形成方法还包括：在元件层的第四表面上设置第一支持层。

在一些实施例中，第一支持层与元件层之间的粘着力大于软性基板与离型层之间的粘着力。

在一些实施例中，在使软性基板与离型层分离的步骤之后，形成方法还包括：在软性基板的第一表面上设置第二支持层。

在一些实施例中，在软性基板的第一表面上设置第二支持层的步骤之后，形成方法还包括：将第一支持层、元件层、软性基板与第二支持层分割为多个区域以形成多个软性电子单元；以及移除第一支持层。

在一些实施例中，在移除第一支持层的步骤之后，形成方法还包括：在元件层的第四表面上设置保护膜、偏光片、承载玻璃、或其组合。

在一些实施例中，第二支持层为偏光片，并且在移除第一支持层的步骤之后，在元件层的第四表面上设置保护膜、承载玻璃、或其组合。

在一些实施例中，在使软性基板与离型层分离之后，形成方法还包括：清洗离型层与承载基板；以及在离型层上形成另一个软性基板。

以另一个角度来说，本发明的实施例提出一种软性电子装置的形成方法，包括：提供承载基板；在承载基板上形成软性基板，其中软性基板接触承载基板，并且软性基板与承载基板之间的剥离力大于或等于5gf/cm且小于或等于10gf/cm；在软性基板上形成元件层；以及使软性基板与承载基板分离。

在一些实施例中，承载基板具有第一边、第二边、第三边与第四边，其中第一边与第三边相对设置，第二边与第四边相对设置。上述形成软性基板的步骤包括：从承载基板的第二边涂布软性基板的材料至承载基板的第四边。其中软性基板与承载基板的第一边之间具有第一间距，软性基板与承载基板的第二边之间具有第二间距，软性基板与承载基板的第三边之间具有第三间距，软性基板与承载基板的第四边之间具有第四间距，并且第二间距和第四间距大于第一间距和第三间距。

本发明与现有技术相比，具有可以回收离型层与承载基板减低制造成本的有益效果。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1至图10d是根据一实施例绘示软性电子装置的形成方法的中间步骤。

图11a与图11b是本发明的软性电子装置的形成方法流程图。

图12～图15是根据另一实施例绘示软性电子装置的形成方法的中间步骤。

具体实施方式

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

图1至图10d是根据一实施例绘示软性电子装置的形成方法的步骤。软性电子装置可为软性触控面板(touchpanel)、软性触控显示面板(touchdisplaypanel)、软性液晶显示面板(liquidcrystaldisplaypanel)、软性有机发光显示面板(organiclightemittingdisplaypanel)或软性微发光二极管显示面板(microleddisplaypanel)，但不以此为限。请参照图1，图1的上半部绘示的是侧视剖面图，图1的下半部绘示的是俯视图。首先提供承载基板110，并且在承载基板110上形成离型层120。承载基板110可为玻璃、陶瓷、硅基板、金属或其他合适的硬质基板。离型层120可包括有机材料或无机材料。例如，离型层120可包括高分子聚合物或聚亚酰胺(polyimide)，本发明并不在此限。在本发明中，离型层120的材料选择是使得离型层120与承载基板110之间的粘着力大于离型层120与后续所述的软性基板210之间的粘着力。

请参照图2，图2的上半部绘示的是侧视剖面图，图2的下半部绘示的是俯视图。接下来在离型层120上形成软性基板210。软性基板210的材料可包括聚亚酰胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、环烯烃聚合物(cyclicolefinpolymer，cop)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、聚甲基丙酰酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)、环烯烃共聚物(cyclicolefincopolymer，coc)、三醋酸纤维素(triacetylcellulose，tac)、聚丙烯(polypropylene，pp)、聚苯乙烯(polystyrene，ps)、玻璃或上述组合，本发明并不在此限。特别的是，软性基板210与离型层120之间的剥离力(peelingforce)会小于离型层120与承载基板110之间的剥离力，也就是软性基板210与离型层120之间的粘着力会小于离型层120与承载基板110之间的粘着力，借此后续分离软性基板210时，选择适当的剥离力，就可使软性基板210与离型层120分离，并且离型层120会完整地保留在承载基板110上。值得一提的是，如果软性基板210与离型层120之间的剥离力太小，在后续工艺中软性基板210容易从离型层120上剥离，但如果软性基板210与离型层120之间的剥离力太大，则不利于将软性基板210与离型层120分离的程序，因此在本实施例中，软性基板210与离型层120之间的剥离力是大于或等于5gf/cm并小于或等于10gf/cm。另一方面，因为软性基板210与承载基板110之间的粘着性较大，因此若软性基板210的一部分与承载基板110直接接触，则在将软性基板210与离型层120分离的步骤中，必须切除软性基板210中与承载基板110直接接触的部分，再将软性基板210与离型层120分离，因此被切除的部分便会留在承载基板110上。在本实施例中，软性基板210不会接触承载基板110，因此可以使用大于或等于5gf/cm并小于或等于10gf/cm的剥离力将软性基板210与离型层120分离，并且离型层120可完整地保留在承载基板110上，使得离型层120可重复使用，以节省成本。

在一些实施例中，离型层120的材料是通过狭缝涂布(slitcoating)工艺涂布在承载基板110上，且通过另一道狭缝涂布工艺将软性基板210的材料涂布在离型层120上，但本发明并不限制离型层120与软性基板210的形成方式。举例来说，在其他实施例中，离型层120及/或软性基板210也可以用物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺来形成在承载基板110上。请参照图1的下半部分，承载基板110具有第一边111、第二边112、第三边113与第四边114，其中第一边111与第三边113相对设置，第二边112与第四边114相对设置。在一些实施例中，离型层120的材料是通过狭缝涂布工艺从第二边112涂布至第四边114。离型层120也具有第一边121、第二边122、第三边123与第四边124，其中第一边121与第三边123相对设置，第二边122与第四边124相对设置。离型层120的四个边121～124与承载基板110的四个边111～114之间的间距皆大于0.5公分。具体来说，第一边111与第一边121之间的间距dg_1、第二边112与第二边122之间的间距dg_2、第三边113与第三边123之间的间距dg_3、第四边114与第四边124之间的间距dg_4都会大于或等于0.5公分，以避免在形成离型层120于承载基板110上时，离型层120溢流至承载基板110外。在涂布离型层120的材料以后，可选择性地进行烘烤、退火或其他的程序。

在形成离型层120以后，接着在离型层120上涂布软性基板210的材料。如图2的下半部分所示，软性基板210在承载基板110上的投影是完全位于离型层120在承载基板110上的投影内。软性基板210的第一边211与离型层120的第一边121之间具有第一间距pd_1；软性基板210的第二边212与离型层120的第二边122之间具有第二间距pd_2；软性基板210的第三边213与离型层120的第三边121之间具有第三间距pd_3；软性基板210的第四边214与离型层120的第四边124之间具有第四间距pd_4。在一些实施例中，软性基板210的材料是通过狭缝涂布工艺从离型层120的第二边122涂布至第四边124。特别的是，第二间距pd_2和第四间距pd_4会大于第一间距pd_1和第三间距pd_3，以避免在形成软性基板210于离型层120上时，软性基板210溢流至离型层120外而接触到承载基板110，造成后续在将软性基板210剥离时，因软性基板210接触承载基板110且软性基板210与承载基板110之间的粘着力大于软性基板210与离型层120之间的粘着力，而无法顺利将软性基板剥离。举例来说，第二间距pd_2和第四间距pd_4大于或等于1公分，而第一间距pd_1和第三间距pd_3大于或等于0.5公分。在涂布软性基板210的材料以后，可选择性地进行烘烤、退火或其他的程序。

在一些实施例中，第二间距pd_2和第四间距pd_4是彼此相同，而第一间距pd_1和第三间距pd_3是彼此相同，但本发明并不在此限。此外，在一些实施例中，软性基板210的材料也可以通过狭缝涂布工艺从离型层120的第一边121涂布至第三边123，在这样的设置中，第一间距pd_1和第三间距pd_3会大于第二间距pd_2和第四间距pd_4，并且第一间距pd_1和第三间距pd_3大于或等于1公分，第二间距pd_2和第四间距pd_4大于或等于0.5公分。

接下来，请参照图3a，软性基板210具有相对的第一表面231与第二表面232，第一表面231面对离型层120且与离型层120接触。如图3a所示，在软性基板210的第二表面232上形成元件层300，元件层300具有相对的第三表面301与第四表面302，第三表面301面对软性基板210且与软性基板210接触。在变化实施例中，第三表面301面对软性基板210，并且元件层300与软性基板210之间可设置有至少一个绝缘层以做为缓冲层及/或光学匹配层(indexmatchinglayer)。元件层300可包括触控电极、薄膜晶体管、发光二极管(例如有机发光二极管或无机发光二极管)、或其他任意的主动元件或被动元件。举例来说，若所要形成的软性电子装置是软性触控面板，则元件层300可包括触控电极；若所要形成的软性电子装置是软性触控显示面板，则元件层300可包括触控电极、薄膜晶体管与像素电极，或是包括触控电极、薄膜晶体管与有机发光二极管；若所要形成的软性电子装置是软性液晶显示器，则元件层300可包括薄膜晶体管与像素电极；若所要形成的软性电子装置是软性有机发光显示面板，则元件层300可包括薄膜晶体管与有机发光二极管，但不以此为限。本发明并不限制元件层300中包括了什么元件。请参照图3b，图3b所绘示的是俯视图，其中元件层300、软性基板210、离型层120与承载基板110是彼此堆叠。元件层300包含多个元件单元310，每个元件单元310的图案与结构皆相同。举例来说，当所要形成的软性电子装置是软性触控模块，则元件单元310的俯视图与剖面图分别如图3c与图3d所示，其中图3d为对应图3c中aa’切线的剖面图。元件单元310包含多个第一触控电极313a与第二触控电极314a，相邻的第一触控电极313a通过第一桥接线313b彼此电性连接，而相邻的第二触控电极314a通过第二桥接线314b彼此连接，第一桥接线313b与第二桥接线314b之间具有绝缘块315以彼此电性隔绝。第一触控电极313a与第一桥接线313b形成多条触控电极列(column)，而第二触控电极314a与第二桥接线314b形成多条触控电极行(row)，触控电极行与触控电极列通过导线316电连接至接垫317。绝缘层318覆盖触控电极行、触控电极列与导线316，并且具有开口318a以显露接垫317，其用于电性连接软性印刷电路板，以传送/接收触控感测讯号。在本发明中，触控感测元件图案与结构不限于图3c与3d所示。

请参照图4，接下来在元件层300上设置第一支持层410，也就是在元件层300的第四表面302上设置第一支持层410。此第一支持层410是用以在后续的剥离工艺中使得软性基板210不致破膜，以及在后续将软性基板210从离型层120上移除以后支撑软性基板210与元件层300。在一些实施例中，第一支持层410可为紫外线薄膜(uvfilm)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、保护膜或其他软性且具硬挺特性的膜等。特别的是，第一支持层410与元件层300之间的粘着力会大于软性基板210与离型层120之间的粘着力，借此以顺利将软性基板210自离型层120剥离，且在移除软性基板210以后第一支持层410会附着在元件层300上。

请参照图5，使用大于或等于5gf/cm并小于或等于10gf/cm的剥离力将软性基板210与离型层120分离，并使离型层120保留在承载基板110之上。在本发明中，可使用任意的机械方式来分离软性基板210与离型层120，本发明并不以此为限。举例来说，可通过夹具固定软性基板210的一端，并以适当的角度与速度将软性基板210、元件层300与第一支持层410从承载基板110与离型层120上分离取下，以提高分离的合格率，但分离的方式不以此为限。值得注意的是，在将软性基板210剥离后，离型层120是完整地留在承载基板110上，借此可以回收离型层120与承载基板110并重复使用。

请参照图6，接下来在软性基板210之下设置第二支持层610，也就是在软性基板210的第一表面231上设置第二支持层610。第二支持层610可为偏光片或是其他不具偏光功能的支持层，用以在保护软性基板210的第一表面231不被刮伤或损坏。举例来说，不具偏光功能的第二支持层610可为聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、或其他软性的保护膜等。

接下来，对元件层300执行电性测试程序，以测试元件层300中的元件及/或工艺是否正常。本发明并不限制电性测试程序的具体内容。举例来说，在一些实施例中，此电性测试步骤可藉由将探针点测元件单元310的接垫317及/或点测设置在元件单元310间的测试键(test-key)以测试元件单元310及/或工艺是否正常，但不以此为限。设置在元件单元310间的测试键是用来侦测工艺是否正常，举例来说，在一些实施例中，测试键具有多个测试图案，其可用来侦测短路、断路、透明导电层的阻值、或其组合，以测试工艺是否正常，但不以此为限。

在一些实施例中，可在进行完上述的电性测试后出货给客户，或是在进行完设置第二支持层610后就出货给客户。此外，在另一些实施例中，也可以在进行完图6的步骤后先将第一支持层410移除，接下来进行电性测试后再于元件层300的第四表面302上设置保护膜后出货给客户。此外，在又一些实施例中，也可以在进行完图6的步骤后就出货给客户，并且由客户进行电性测试。上述出货方式也称为大版出货。而在其他实施例中，还需进行后续所述的步骤以出货给客户。

请参照图7，接下来，将第一支持层410、元件层300、软性基板210与第二支持层610分割为多个区域以形成多个软性电子单元700，每个软性电子单元包含元件单元310。在一些实施例中，上述分割的程序可使用冲压(punch)、刀轮切割(wheelcutting)或激光切割(lasercutting)的方式，本发明并不在此限。本发明也不限制要分隔为多少个区域。每个软性电子单元700都可用来形成一个软性电子装置，为简化起见，以下仅描述一个软性电子单元700的后续工艺。

接下来，请参照图8，将第一支持层410移除。举例来说，当第一支持层410可为紫外线薄膜时，可对软性电子单元700照射紫外光，以降低紫外线薄膜与元件层300的粘着度，进而移除第一支持层410。接下来，请参照图9a，将软性印刷电路板900电性连接至软性电子单元700。请参照图9b与图9c，其中图9c为图9b中沿着切线bb’的剖面图。举例来说，当软性电子装置是软性触控模块，且元件单元310的俯视图如图3c所示时，可将软性印刷电路板900电性连接接垫317。值得注意的是，在一些实施例中，也可在图8的步骤与图9的步骤间进行软性电子单元700的电性测试步骤、或是在图9a的步骤后进行进行软性电子单元700的电性测试步骤。

接下来，可在元件层300的第四表面302上设置保护膜、偏光片、承载玻璃、或其组合，以出货给客户。相较于前面所述的大版出货，此种出货方式也称为小片(chip)出货。以下分别对于不同的第二支持层610形态进行说明。请参照图10a与图10b，在第一种形态中，第二支持层610为偏光片，因此可在元件层300的第四表面302上设置保护膜1010(如图10a所示)或是保护玻璃1020(如图10b所示)。接下来请参照图10a、图10c与图10d，在第二种形态中，第二支持层610为除了偏光片外的其他支持层，因此可在元件层300的第四表面302上设置保护层1010(如图10a所示)或偏光片1030(如图10c所示)，或是在元件层300的第四表面302上设置偏光片1030与保护玻璃1020(如图10d所示)。此外，在本实施例中，是在进行完保护膜、偏光片、承载玻璃、或其组合的贴附后再出货给客户，但不以此为限。在另一些实施例中，也可以在进行完图7、图8或图9a的步骤后出货给客户。举例来说，可以在图7的切割步骤与图8的移除第一支持层410步骤后进行软性电子单元700的电性测试，接下来再于元件层300的第四表面302上设置保护膜后出货给客户。

请参照回图5，在将软性基板210与离型层120分离之后，便可以清洗离型层120与承载基板110，回收并储存离型层120与承载基板110。在一些实施例中，清洗离型层120与承载基板110的步骤是以水或电浆来执行，但本发明并不在此限。此外，离型层120与承载基板110可以储存在任意形式的仓库中，等到需要的时候，便可以从仓库取出离型层120和承载基板110，并且在离型层120上形成另一个软性基板。如此一来，离型层120和承载基板110可以重复使用，相较于习知技术中需要去除残留的离型层120并重新形成离型层120，本实施例至少具有减少材料消耗的优点。

请参照图11a、图11b，图11a与图11b所示为本发明的软性电子装置的形成方法流程图。本发明的软性电子装置的形成方法包括下列步骤:步骤s1～s4为在承载基板上依序形成离型层、软性基板、元件层与第一支持层。步骤s5为使用大于或等于5gf/cm并小于或等于10gf/cm的剥离力将软性基板/元件层/第一支持层剥离，并且离型层保留在承载基板上。步骤s6与s7分别为在软性基板背对元件层的表面上设置第二支持层与对元件单元进行电性测试。步骤s8～s10分别为将第二支持层/软性基板/元件层/第一支持层分割为多个软性电子单元、移除第一支持层与将软性印刷电路板电性连接软性电子单元。当第二支持层为偏光片时，进行步骤s11；而当第二支持层非偏光片时，则进行步骤s12。步骤s11为在元件层上设置保护膜或保护玻璃。步骤12为在元件层上设置保护膜、偏光片或偏光片与保护玻璃的组合。在本发明中，在进行完步骤s5后，会进行步骤s13，步骤s13为对承载基板与保留在承载基板上的离型层进行清洁，再将进行完步骤s13的承载基板与保留在承载基板上的离型层进行步骤s2，也就是在离型层上形成软性基板。因此离型层可重复使用，以减少成本。

需说明的是，在本发明中，上述步骤的顺序可以变动，且其他步骤也可以介于上述步骤之间。举例来说，在变化实施例中，可以将软性电子单元700的电性测试步骤设置于步骤s9与步骤s10之间，或是设置在步骤s10与步骤s11(或步骤s12)之间。此外，在图11a与图11b的实施例中，是以小片出货的实施例绘制形成方法流程图。在大版出货的实施例中，在进行完步骤s7的步骤后即可出货，而无需再进行图11b中的步骤s8至s12；或是在进行完步骤s6的步骤后即可出货，而无需再进行步骤s7至s12。

在一些实施例中，上述的离型层也可以省略，而软性基板是直接设置在承载基板之上。举例来说，图12至图15是根据另一实施例绘示软性电子装置的形成方法的中间步骤。请参照图12，图12的上半部绘示的是侧视剖面图，下半部绘示的是俯视图。首先提供承载基板110，接着在承载基板110上形成软性基板210，软性基板210是直接接触承载基板110。特别的是，软性基板210与承载基板110之间的剥离力大于或等于5gf/cm且小于或等于10gf/cm。软性基板210的第一边211与承载基板110的第一边111之间具有第一间距pd_1；第二边212与第二边112之间具有第二间距pd_2；第三边213与第三边113之间具有第三间距pd_3；第四边214与第四边114之间具有第四间距pd_4。在此实施例中，软性基板210是通过狭缝涂布工艺从承载基板110的第二边112涂布至第四边114。举例来说，软性基板210是通过狭缝涂布工艺涂布于承载基板110上，但本发明不限于此，本发明不限制软性基板210的形成方式。特别的是，第二间距pd_2和第四间距pd_4大于第一间距pd_1和第三间距pd_3，以避免在形成软性基板210于承载基板110上时，软性基板210溢流至承载基板110外。例如，第二间距pd_2和第四间距pd_4大于或等于1公分，而第一间距pd_1和第三间距pd_3大于或等于0.5公分。

请参照图13，接着在软性基板210上形成元件层300。此元件层300可包括触控电极、薄膜晶体管、有机发光二极管、或其组合，但本发明不限于此。接着，请参照图14，接下来在元件层300上设置第一支持层410，此第一支持层410是用以在后续将软性基板210从承载基板110上移除以后支持软性基板210与元件层300。请参照图15，使软性基板210与承载基板110分离。值得一提的是，由于软性基板210与承载基板110之间的剥离力大于等于5gf/cm，因此在形成元件层310的时候软性基板210不容易从承载基板110上剥离。另一方面，由于软性基板210与承载基板110之间的剥离力小于等于10gf/cm，因此在使软性基板210与承载基板110分离时不会因为施力太大而损坏软性基板210。在进行完图15的步骤后，后续的步骤请参照图6～图10d的说明，于此不再赘述。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。