專利名稱：具有塑料基底的有源矩陣顯示器和其他電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在塑料基底上制造電子器件如有源矩陣顯示器器件(active matrixdisplay devices)。
背景技術(shù)：
有源矩陣顯示器的最常見形式是有源矩陣液晶顯示器(AMIXD)。AMIXD器件通常是在0.7_厚的大的玻璃基底上制造的。對(duì)于室(cell)來說，需要兩個(gè)板，從而所完成的顯示器恰好高于1.4mm厚。移動(dòng)電話(mobile phone)制造商,和一些便攜式計(jì)算機(jī)(laptopcomputer)制造商，需要更薄的和更輕的顯示器，所完成的室可以在HF(氫氟酸)溶液中薄化，一般地至約0.8mm厚。移動(dòng)電話制造商理想地希望顯示器是甚至更薄的，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過這種方法制造的低于0.8mm厚的室太易碎了。HF薄化不具有吸引力，因?yàn)槠涫且环N使用難于安全且經(jīng)濟(jì)地處理的危險(xiǎn)化學(xué)品的不經(jīng)濟(jì)的方法。由于玻璃的點(diǎn)蝕(pitting)，在刻蝕過程期間還存在一些產(chǎn)率損失。早已認(rèn)識(shí)到輕質(zhì)、結(jié)實(shí)(rugged)且薄的塑料AMIXD作為替代物的吸引力。最近，對(duì)塑料顯示器的興趣甚至進(jìn)一步地提高，這部分地是由于在移動(dòng)電話和PDA中彩色AMIXD使用的增加。最近，對(duì)在塑料基底上的AMLCD和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器進(jìn)行了許多研究。除了這種興趣外，仍然存在著對(duì)于大批量生產(chǎn)塑料顯示器的合理的制造路線的需求。對(duì)于塑料基底上的薄膜晶體管(TFT)或顯示器的制造，已經(jīng)報(bào)道了許多不同的方法。一種技術(shù)描述于W005/050754中，其中制造了基底裝置，其包括剛性載體基底和在該剛性載體基底上的塑料基底。在塑料基底上形成像素電路和顯不器室(displaycells)后，從塑料基底釋放剛性載體基底。這使得能夠使用基本上常規(guī)的基底處理、加工和室制造。W005/050754還描述了其它已知的在塑料基底上制造電子器件的方法。在W005/050754中建議的釋放方法是激光剝離(laser lift-off)方法，基底材料是通過旋轉(zhuǎn)-涂覆施加的聚酰亞胺。聚酰亞胺的優(yōu)點(diǎn)之一是它的高溫穩(wěn)定性。然而使用聚酰亞胺存在著若干缺點(diǎn)，特別地，聚酰亞胺是淡黃色的，并且旋轉(zhuǎn)-涂覆的聚酰亞胺材料是雙折射的。這兩種缺點(diǎn)暗示著不能制造透射(透反)顯示器，也不能在沒有很大困難的情況下制造偏振依賴性(polarization-dpendent)顯示器(如IXD)。因此需要透明基底材料，其具有高溫穩(wěn)定性，是透明的，并且優(yōu)選是非雙折射的(nonbirefringent)。典型的透明材料如聚碳酸酯或娃酮(silicones)并不吸收足夠的UV能量以便通過激光釋放方法 來剝離。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種制造薄膜電子器件的方法，該方法包括:-使用濕法流延方法(wetcasting process),將塑料涂層施加到剛性載體基底，所述塑料涂層形成塑料基底并且包括透明塑料材料和UV吸收添加劑；-在所述塑料基底之上形成薄膜電子元件；和-從所述塑料基底釋放所述剛性載體基底。通過用UV吸收劑摻雜基底的塑料材料，本發(fā)明提供了制造適于激光釋放方法(laser release process)的透明基底材料的方法。這種UV吸收劑在剝離激光的波長(zhǎng)(例如308-351nm，或355nm)中以非常高的吸收系數(shù)μ (例如> IO4CnT1)進(jìn)行吸收。優(yōu)選選擇所述UV吸收劑使得其不在透明基底材料中導(dǎo)致任何雙折射，并且因此透明基底能夠被制造成是非雙折射的。所述塑料能夠濕法流延。所述塑料層能夠例如通過旋涂方法(spin-on process)被施加到剛性基底，并且該塑料基底然后變成最終的器件基底。或者，所述塑料能夠通過用刮刀展涂或通過印刷技術(shù)如平 版印刷(offset litho)或絲網(wǎng)印刷(silk screenprinting)來施加。所述UV吸收添加劑可以包括以下中的一種或多種:2-(_2!1-苯并三唑-2-基)-4，6-雙(1-蓋基(menthyl)-1-苯基乙基)苯酚；苗；苯被供電子和吸電子基團(tuán)取代的芪；P-二甲基氨基苯甲酸乙酯；和2，5_ 二苯基P惡唑。優(yōu)選地，所述塑料材料是非雙折射的。所述塑料材料可以包括聚碳酸酯或硅酮。該方法可以進(jìn)一步包括在形成薄膜電子元件前熱固化塑料涂層。在形成薄膜電子元件前，可以使用塑料涂層的UV固化，由此將UV吸收添加劑吸引(draw)到剛性載體和塑料涂層之間的邊界處。對(duì)于激光釋放方法來說，這能夠提高界面處的UV能量吸收。所述薄膜電子元件可以包括薄膜晶體管。所述剛性載體基底優(yōu)選包括玻璃基底。該方法能夠用于制造有源矩陣顯示器器件，其中:在塑料基底之上形成薄膜電子元件包括在塑料基底上形成像素電路的陣列，和其中該方法進(jìn)一步包括在從塑料基底釋放剛性載體基底前，在像素電路的陣列之上形成顯示器層。本發(fā)明因此提供了這樣的方法，其使得在顯示器的制造中能夠使用基本上常規(guī)的基底處理、加工和室制造。于是這使得在塑料基底上制造有源矩陣顯示器的制造方法能夠在標(biāo)準(zhǔn)工廠中進(jìn)行，而僅僅需要極少的額外設(shè)備。所述塑料顯示器能夠在標(biāo)準(zhǔn)玻璃基底上制造，并且這些能夠被再次使用許多次。本發(fā)明能夠被應(yīng)用于例如IXD、PLED或OLED顯示器和電泳顯示器(electrophoreticdisplays),和非晶娃(amorphous silicon, a-Si)或低溫多晶娃(LTPS)TFT。該方法基本上容許在塑料層仍然粘于玻璃上的情況下，在塑料層上制造TFT，制造互連(interconnects),和實(shí)施一些封裝。所述釋放在室形成后進(jìn)行。對(duì)于所有的塑料基底應(yīng)用來說，這都是有吸引力的，并且對(duì)于在柔性基底上制造顯示器來說是特別有吸引力的方法。該方法可以進(jìn)一步包括制造第二基底裝置(second substrate arrangement),和其中在像素電路的陣列上形成顯示器層包括安裝其中電光材料(例如LC材料)夾在它們之間的第一和第二基底裝置，由此有源矩陣顯示器器件包括具有夾在它們之間的電光材料
的第一和第二基底。本發(fā)明還提供了薄膜電子器件，其包括塑料基底和在該塑料基底上的薄膜電子元件，所述塑料基底包括透明塑料材料和UV吸收添加劑。


本發(fā)明的實(shí)例現(xiàn)將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:圖1顯示了用于移動(dòng)電話的所制造的顯示器，其是根據(jù)本發(fā)明制造的，從常見玻璃基底釋放；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的基底；圖3-5顯示了用于圖2的基底中的不同的可能UV吸收劑的吸收特性；圖6A-6M顯示了由圖2的基底開始的用于本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)例的加工步驟；圖7顯示了本發(fā)明所制造的顯示器的第二個(gè)實(shí)例；和圖8顯示了本發(fā)明所制造的顯示器的第三個(gè)實(shí)例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一般地涉及在塑料基底上制造薄膜電子器件，并且涉及一種方法，其中使用從剛性載體基底上激光剝離塑料基底。本發(fā)明涉及所述塑料基底材料。本發(fā)明特別地應(yīng)用于有源矩陣顯示器器件的制造，本發(fā)明的實(shí)例將在這方面進(jìn)行描述。圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的塑料顯示器的制造，并且顯示了最后的釋放階段。所完成的顯示器10被從玻璃基底12釋放并且然后用于器件如移動(dòng)電話14中?，F(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)例以顯示使用從玻璃基底的激光釋放、用于顯示器的濾色器(color filters)的墨噴印刷和用于室制造(cell making)的VALC(真空取向LC)如何能夠制造顯示器。該詳細(xì)顯示的實(shí)例用于制造液晶顯示器室，具有夾在兩個(gè)相對(duì)的(有源和無源)基底之間的LC材料。本發(fā)明可以應(yīng)用于許多其它顯示器技術(shù)和非顯示器技術(shù)，該具體的實(shí)例僅僅用于舉例說明。圖2顯示玻璃載體板12和起塑料基底作用的塑料層22。塑料層22和載體板12之間的界面顯示為20。這種形式的基底可以形成有源板(active plate)和無源板(passiveplate)的基礎(chǔ)(basis)。該塑料層必須足夠堅(jiān)固以便是完成的室的壁之一。另外，該塑料層應(yīng)該是透明的并且理想地是非雙折射的。此外，該塑料層應(yīng)當(dāng)能夠吸收激光能量以便實(shí)施塑料層從載體板的剝離。本發(fā)明涉及所述塑料基底材料，并且建議摻雜透明塑料基底以改變特性并且使其適于激光剝離方法。所述基底材料應(yīng)當(dāng)具有> 2 00MPa的拉伸強(qiáng)度，并且是非雙折射的。其還應(yīng)當(dāng)是使用濕法流延工藝，例如旋轉(zhuǎn)-涂覆，沉積的。所述塑料基底可以包括聚碳酸酯，硅酮或三乙酸纖維素，但是通常選擇成任何這樣的材料:其是透明的并且其可以由溶液濕法流延(例如旋轉(zhuǎn)涂覆)以生產(chǎn)透明的并且優(yōu)選地非雙折射的膜。旋轉(zhuǎn)涂覆產(chǎn)生了極高質(zhì)量的表面并且可以產(chǎn)生極薄的層，如果需要的話。最重要地，所述塑料能夠濕法流延。因此所述塑料可替代地能夠通過用刮刀展涂或印刷技術(shù)如平版印刷或絲網(wǎng)印刷來施加。還可使用其它使用溶液來涂覆大面積的方法。通過用UV-吸收化合物摻雜所選擇的材料，可以引入剝離功能性?？梢酝ㄟ^混合基底聚合物和添加劑來提供這種摻雜。存在棒狀(rod-like)UV-吸收材料，但是旋轉(zhuǎn)涂覆的機(jī)械影響可以引起這些橫向取向(align laterally),由此在干燥后在基底層內(nèi)產(chǎn)生雙折射。因此,優(yōu)選使用較小的、更加球狀的摻雜劑分子以便避免該問題。所述UV吸收添加劑優(yōu)選地在300nm-360nm譜帶內(nèi)具有吸收系數(shù)大于IO5CnT1的吸收峰。此外，所得基底材料應(yīng)當(dāng)具有小于50nm的吸收長(zhǎng)度(absorption length),從而限定表面吸收層?？赡艿挠糜趽诫s塑料基底的UV-吸收添加劑的實(shí)例是:⑴具有2-(2-羥基苯基)_三唑單元的分子，例如2-(2!1-苯并三唑-2-基)-4，6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚。
權(quán)利要求
1.制造薄膜電子器件的方法，該方法包括: -使用濕法流延方法，將塑料涂層(20)施加到剛性載體基底(22)，所述塑料涂層形成塑料基底并且包括透明塑料材料和UV吸收添加劑； -在所述塑料基底上形成薄膜電子元件；和 -將所述剛性載體基底從所述塑料基底釋放。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述UV吸收添加劑包括: -2-(2!1-苯并三唑-2-基)-4，6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述UV吸收添加劑包括芪。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述UV吸收添加劑包括被供電子和吸電子基團(tuán)取代的芪。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述UV吸收添加劑包括: -P-二甲基氨基苯甲酸乙酯。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述UV吸收添加劑包括: -2，5-二苯基(I惡唑。
7.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述塑料材料是非雙折射的。
8.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述塑料材料包括聚碳酸酯。
9.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其中所述塑料材料包括硅酮。
10.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括在形成薄膜電子元件前，熱固化所述塑料涂層。
11.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括在形成薄膜電子元件前，UV固化所述塑料涂層，由此將所述UV吸收添加劑吸引到所述剛性載體和塑料涂層之間的邊界。
12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述薄膜電子元件包括薄膜晶體管。
13.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述剛性載體基底包括玻璃基底。
14.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述釋放是通過激光方法進(jìn)行的。
15.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述UV吸收添加劑在譜帶300nm-360nm內(nèi)具有吸收系數(shù)大于IO4CnT1的吸收峰。
16.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，制造有源矩陣顯示器器件，其中: -在塑料基底上形成薄膜電子元件包括在塑料基底(22)之上形成像素電路(30，32，34，36)的陣列， -和其中該方法進(jìn)一步包括在從塑料基底(22)釋放剛性載體基底(12)前，在所述像素電路的陣列之上形成顯示器層。
17.權(quán)利要求16的方法，進(jìn)一步包括制造第二基底裝置(50，52，54)，和其中在像素電路的陣列之上形成顯示器層包括安裝第一和第二基底裝置且其中電光材料(100)夾在它們之間，由此有源矩陣顯示器器件包括第一(22)和第二(54)基底且其中所述電光材料夾在它們之間。
18.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述濕法流延方法包括旋涂方法。
19.薄膜電子器件，其包括塑料涂層基底和在塑料基底之上的薄膜電子元件，其中所述塑料涂層基底包括透明塑料材料和UV吸收添加劑。
20.權(quán)利要求19的器件，其中所述UV吸收添加劑包括: -2-(2!1-苯并三唑-2-基)-4，6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚。
21.權(quán)利要求19的器件，其中所述UV吸收添加劑包括芪。
22.權(quán)利要求19的器件，其中所述UV吸收添加劑包括被供電子和吸電子基團(tuán)取代的芪。
23.權(quán)利要求19的器件，其中所述UV吸收添加劑包括: -P-二甲基氨基苯甲酸乙酯。
24.權(quán)利要求19的器件，其中所述UV吸收添加劑包括: -2，5-二苯基P惡唑。
25.權(quán)利要求19-24中任一項(xiàng)的器件，其中所述塑料材料是非雙折射的。
26.權(quán)利要求19-25中任一項(xiàng)的器件，其中所述塑料材料包括聚碳酸酯。
27.權(quán)利要求19-25中任一項(xiàng)的器件，其中所述塑料材料包括硅酮。
28.權(quán)利要求19-27中任一項(xiàng)的器件，其中所述UV吸收添加劑在譜帶300nm-360nm內(nèi)具有吸收系數(shù)大于IO4C nT1的吸收峰。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有塑料基底的有源矩陣顯示器和其他電子器件。制造薄膜電子器件的方法，包括使用濕法流延方法將塑料涂層施加到剛性載體基底上，該塑料涂層形成塑料基底并且包括透明塑料材料和UV吸收添加劑。在所述塑料基底上形成薄膜電子元件，并且從所述塑料基底釋放剛性載體基底。通過用UV吸收劑摻雜基底的塑料材料，本發(fā)明提供了適用于激光釋放方法的制造透明基底材料的方法。這種UV吸收劑在剝離激光的波長(zhǎng)(例如308-351nm，或355nm)內(nèi)以非常高的吸收進(jìn)行吸收。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK103219285SQ20131014378
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者E·I·哈斯卡爾, D·J·麥克庫洛克, D·J·布羅爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司