阻氣基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種阻氣基板，包括可撓性基材、至少第一無機(jī)阻氣層以及至少第二無機(jī)阻氣層。可撓性基材具有上表面。第一無機(jī)阻氣層配置于可撓性基材上且覆蓋上表面。第二無機(jī)阻氣層配置于第一無機(jī)阻氣層上且覆蓋第一無機(jī)阻氣層。第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率低于第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率。
【專利說明】阻氣基板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種阻氣基板，特別是有關(guān)于一種良好阻氣能力的阻氣基板。
【背景技術(shù)】
[0002]顯示器是否具備可撓性，取決于其所使用的基板材質(zhì)。當(dāng)顯示器所使用的基板為硬質(zhì)基板(rigid substrate)時(shí),例如玻璃基板,顯示器不具有可撓性。反之,顯示器所使用的基板為可撓性基板(flexible substrate)時(shí)，例如塑料基板，顯示器即具有良好的可撓性。
[0003]可撓性基板相較于一般硬質(zhì)基板的優(yōu)點(diǎn)為便宜、透明、易加工、符合安全性、適合所有顯示介質(zhì)并適合Roll-to-Roll工藝，但其缺點(diǎn)為不耐高溫、阻水阻氧氣性差、耐化學(xué)藥品性差及熱膨脹系數(shù)大。典型的可撓性基板對水的穿透速率為lOO-lO—ig/mVday(25。C)，其因無法完全阻隔水氣及氧氣的穿透，進(jìn)而加速基板內(nèi)的元件老化，導(dǎo)致所制成的元件壽命減短，無法符合商業(yè)上的需求。因此，為了阻隔水氧，在可撓性基板和無機(jī)導(dǎo)電層之間涂覆致密的特殊材料，以防止水氧的滲透及擴(kuò)散，此致密阻隔材料的選取需使其在涂覆過程中能無缺陷地(defect-free)均勻成膜、不會產(chǎn)生針孔(pinholes)、高透光性及避免對可見光的吸收，并以單層或多層堆疊的方式來達(dá)成可撓性基板對于阻氣的需求。
[0004]目前做在可撓性基板上的柔軟阻氣膜包括有機(jī)膜與無機(jī)膜，無機(jī)膜例如金屬氧化物(metal oxide)、金屬氮化物(metal nitride)、金屬氮氧化物(metal oxynitride)等,其中無機(jī)膜的阻氣性較有機(jī)膜佳，而有機(jī)膜可以保持整體阻氣層的柔軟度。然而，若為了增加阻隔水氧的特性而增加無機(jī)膜的厚度，過厚的無機(jī)膜容易于撓曲時(shí)出現(xiàn)裂縫(crack)，因此如何避免因應(yīng)力集中所造成阻氣膜失效的問題就相形重要。
[0005]由此可見，上述現(xiàn)有的可撓性基板在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的阻氣基板，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的可撓性基板存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的阻氣基板，所要解決的技術(shù)問題是使其具有良好的阻氣能力，非常適于實(shí)用。
[0007]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種阻氣基板，其中包括:可撓性基材，具有上表面；至少第一無機(jī)阻氣層，配置于該可撓性基材上，且覆蓋該上表面；以及至少第二無機(jī)阻氣層，配置于該第一無機(jī)阻氣層上，且覆蓋該第一無機(jī)阻氣層，其中該第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率低于該第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0009]前述的阻氣基板，其中所述的可撓性基材包括塑料基材或薄化玻璃基材。
[0010]前述的阻氣基板，其中所述的第一無機(jī)阻氣層的材質(zhì)包括氮化硅或氧化硅。[0011]前述的阻氣基板，其中所述的第一無機(jī)阻氣層的材質(zhì)與該第二無機(jī)阻氣層的材質(zhì)相同。
[0012]前述的阻氣基板，其中所述的第一無機(jī)阻氣層的厚度大于該第二無機(jī)阻氣層的厚度。
[0013]前述的阻氣基板，其中所述的第二無機(jī)阻氣層的致密度高于該第一無機(jī)阻氣層的致密度。
[0014]前述的阻氣基板，其中所述的第一無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值小于該第二無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值。
[0015]前述的阻氣基板，其中所述的第一無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值介于-1OOMPa至200MPa之間。
[0016]前述的阻氣基板，其中所述的第二無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值介于_300MPa至_700MPa之間。
[0017]前述的阻氣基板，其中所述的第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率介于0.lg/m2/day至 lg/m2/day 之間。
[0018]前述的阻氣基板，其中所述的第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率介于0.lg/m2/day至 0.01g/m2/day 之間。
[0019]前述的阻氣基板，其特征在于更包括:黏著層，配置于該第二無機(jī)阻氣層上，且覆蓋該第二無機(jī)阻氣層。
[0020]前述的阻氣基板，其特征在于至少第一無機(jī)阻氣層為多個(gè)第一無機(jī)阻氣層，而所述第一無機(jī)阻氣層與該第二無機(jī)阻氣層交替堆疊于該可撓性基材上。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上可知，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種可撓性基材、至少第一無機(jī)阻氣層以及至少第二無機(jī)阻氣層?？蓳闲曰木哂猩媳砻妗５谝粺o機(jī)阻氣層配置于可撓性基材上且覆蓋上表面。第二無機(jī)阻氣層配置于第一無機(jī)阻氣層上且覆蓋第一無機(jī)阻氣層，其中第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率低于第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率。
[0022]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明阻氣基板至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:由于在可撓性基材上配置有具有不同水氧穿透速率的第一無機(jī)阻氣層及第二無機(jī)阻氣層，因此本發(fā)明的實(shí)施例的阻氣層結(jié)構(gòu)除了可具有較佳的阻隔水氣與氧氣的能力外，亦可具有可撓曲性。此種第一無機(jī)阻氣層與第二無機(jī)阻氣層的搭配設(shè)計(jì)亦可以使阻氣基板具有較佳地結(jié)構(gòu)可靠度。此外，由于第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率低于第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率，因此當(dāng)水氣與氧氣由膜層中滲入時(shí)，可以避免水氣與氧氣在第一無機(jī)阻氣層與第二無機(jī)阻氣層中大幅度地?cái)U(kuò)散，進(jìn)而增加阻氣基板的產(chǎn)品可靠度。另外，由于阻氣基板亦可更包括黏著層，因此可有效增加阻氣基板與后續(xù)形成于其上的元件兩者之間結(jié)合力。
[0023]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。[0025]圖2繪示為本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。
[0026]圖3繪示為本發(fā)明的又一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。
[0027]圖4繪示為本發(fā)明的再一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。
[0028]100a、100b、100c、IOOd:阻氣基板
[0029]110:可撓性基材
[0030]112:上表面
[0031]120a、120b:第一無機(jī)阻氣層
[0032]130:第二無機(jī)阻氣層
[0033]140:黏著層
[0034]H1、H2:厚度
【具體實(shí)施方式】
[0035]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的阻氣基板其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0036]圖1繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。請參閱圖1，在本實(shí)施例中，阻氣基板IOOa包括可撓性基材110、至少第一無機(jī)阻氣層120a (圖1A中僅示意地繪示一層)以及至少第二無機(jī)阻氣層130 (圖1A中僅示意地繪示一層)。
[0037]詳細(xì)來說，可撓性基材110具有上表面112，其中可撓性基材110例如是塑料基材或薄化玻璃基材。第一無機(jī)阻氣層120a配置于可撓性基材110上且覆蓋上表面112。第二無機(jī)阻氣層130配置于第一無機(jī)阻氣層120a上且覆蓋第一無機(jī)阻氣層120a，其中第二無機(jī)阻氣層130的水氧穿透速率低于第一無機(jī)阻氣層120a的水氧穿透速率。較佳地，本實(shí)施例的第一無機(jī)阻氣層120a的水氧穿透速率(water vapor transmission rate,WVTR)介于
0.lg/m2/day至lg/m2/day之間，而第二無機(jī)阻氣層130的水氧穿透速率介于0.lg/m2/day至 0.01g/m2/day 之間。
[0038]更具體來說，在本實(shí)施例中，第一無機(jī)阻氣層120a的材質(zhì)例如是氮化硅或氧化硅，且第二無機(jī)阻氣層130的材質(zhì)與第一無機(jī)阻氣層120a的材質(zhì)實(shí)值上相同。也就是說，第二無機(jī)阻氣層130的材質(zhì)亦例如是氮化硅或氧化硅。特別是，本實(shí)施例的第一無機(jī)阻氣層120a的厚度Hl實(shí)質(zhì)上大于第二無機(jī)阻氣層130的厚度H2,較佳地,第一無機(jī)阻氣層120a的厚度Hl為100納米(nm)至500納米(nm),而第二無機(jī)阻氣層130的厚度H2為第一無機(jī)阻氣層120a的厚度Hl的0.1倍至0.5倍。
[0039]再者，第二無機(jī)阻氣層130的致密度高于第一無機(jī)阻氣層120a的致密度，也就是說，相較于具有較大厚度的第一無機(jī)阻氣層120a，具有較小厚度的第二無機(jī)阻氣層130的膜質(zhì)較為致密(即較硬)。換言之，厚度較厚的第一無機(jī)阻氣層120a的膜質(zhì)較為松散(即柔軟)。此外，第一無機(jī)阻氣層120a的應(yīng)力值小于第二無機(jī)阻氣層130的應(yīng)力值，較佳地，第一無機(jī)阻氣層120a的應(yīng)力值例如是介于-1OOMPa至200MPa之間，而第二無機(jī)阻氣層130的應(yīng)力值例如是介于_300MPa至-700MPa之間。其中，負(fù)號-代表壓縮應(yīng)力，正號+代表拉伸應(yīng)力，此后不再敘述。
[0040]由于本實(shí)施例是將具有不同水氧穿透速率的第一無機(jī)阻氣層120a與第二無機(jī)阻氣層130依序配置于可撓性基材110上，因此本實(shí)例的阻氣基板IOOa除了可具有較佳的阻隔水氣與氧氣的能力外，亦可具有可撓曲性。再者，由于具有較小厚度的第二無機(jī)阻氣層130的致密度高于具有較大厚度的第一無機(jī)阻氣層120a的致密度，因此在撓曲阻氣基板IOOa時(shí)，除了可以避免現(xiàn)有習(xí)知因過厚的無機(jī)層所產(chǎn)生的應(yīng)力集中造成脆裂的問題外，當(dāng)可撓性基材110的上表面112有損壞時(shí)，直接接觸可撓性基材110的上表面112的第一無機(jī)阻氣層120a也因其致密度低于第二無機(jī)阻氣層130而不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的破壞。也就是說，此種第一無機(jī)阻氣層120a與第二無機(jī)阻氣層130的搭配設(shè)計(jì)亦可以使阻氣基板IOOa具有較佳的結(jié)構(gòu)可靠度。此外，由于第二無機(jī)阻氣層130的水氧穿透速率低于第一無機(jī)阻氣層120a的水氧穿透速率，因此當(dāng)水氣與氧氣由膜層中滲入時(shí),可以避免水氣與氧氣在第一無機(jī)阻氣層120a與第二無機(jī)阻氣層130中大幅度地?cái)U(kuò)散，進(jìn)而增加阻氣基板IOOa的產(chǎn)品可靠度。
[0041]圖2繪示為本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。本實(shí)施例沿用前述實(shí)施例的元件標(biāo)號與部分內(nèi)容，其中采用相同的標(biāo)號來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參照前述實(shí)施例，本實(shí)施例不再重復(fù)敘述。請參閱圖2，本實(shí)施例的阻氣基板IOOb與圖1的阻氣基板IOOa主要的差異是在于:本實(shí)施例的阻氣基板IOOb更包括一黏著層140，其中黏著層140配置于第二無機(jī)阻氣層130上且覆蓋第二無機(jī)阻氣層130。此處，黏著層140的目的在于增加后續(xù)形成于阻氣基板IOOb上的主動元件或被動元件(未繪示)與阻氣基板IOOb的第二無機(jī)阻氣層130兩者之間的結(jié)合力，其中，主動元件例如是薄膜晶體管。
[0042]圖3繪示為本發(fā)明的又一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。本實(shí)施例沿用前述實(shí)施例的元件標(biāo)號與部分內(nèi)容，其中采用相同的標(biāo)號來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參照前述實(shí)施例，本實(shí)施例不再重復(fù)敘述。請參閱圖3，本實(shí)施例的阻氣基板IOOc與圖1的阻氣基板IOOa主要的差異是在于:本實(shí)施例的阻氣基板IOOc具有多個(gè)第一無機(jī)阻氣層120a、120b (圖3中僅示意地繪示兩個(gè))，而這些第一無機(jī)阻氣層120a、120b與第二無機(jī)阻氣層130交替堆疊于可撓性基材110上。如圖3所不,第二無機(jī)阻氣層130是位于這兩個(gè)第一無機(jī)阻氣層120a、120b之間。
[0043]值得一提的是，本發(fā)明并不限定第一無機(jī)阻氣層120a、120b與第二無機(jī)阻氣層130的層數(shù)，雖然此處所提及的第一無機(jī)阻氣層120a、120b具體化為兩層，而第二無機(jī)阻氣層130具體化為一層。但,其它未繪不的實(shí)施例中，第一無機(jī)阻氣層120a、120b與第二無機(jī)阻氣層130的層數(shù)及排列方式，端視所需的阻水氣及氧氣的程度而定，在此并不加以限制。
[0044]圖4繪示為本發(fā)明的再一實(shí)施例的一種阻氣基板的剖面示意圖。本實(shí)施例沿用前述實(shí)施例的元件標(biāo)號與部分內(nèi)容，其中采用相同的標(biāo)號來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參照前述實(shí)施例，本實(shí)施例不再重復(fù)敘述。請參閱圖4，本實(shí)施例的阻氣基板IOOd與圖3的阻氣基板IOOc主要的差異是在于:本實(shí)施例的阻氣基板IOOd可更包括一黏著層140，其中黏著層140配置于第一無機(jī)阻氣層120b上且覆蓋第一無機(jī)阻氣層120b。此處，黏著層140的目的在于增加后續(xù)形成于阻氣基板IOOd上的主動元件或被動元件(未繪示)與阻氣基板IOOd的第一無機(jī)阻氣層120b兩者之間的結(jié)合力，其中，主動元件例如是薄膜晶體管。
[0045]綜上所述，由于本發(fā)明的實(shí)施例是將具有不同水氧穿透速率的第一無機(jī)阻氣層與第二無機(jī)阻氣層依序配置于可撓性基材上，因此本發(fā)明的實(shí)施例的阻氣基板除了可具有較佳的阻隔水氣與氧氣的能力外，亦可具有可撓曲性。再者，由于具有較小厚度的第二無機(jī)阻氣層的致密度高于具有較大厚度的第一無機(jī)阻氣層的致密度，因此于撓曲阻氣基板時(shí)，除了可以避免現(xiàn)有習(xí)知因過厚的無機(jī)層所產(chǎn)生的應(yīng)力集中造成脆裂的問題外，當(dāng)可撓性基材的上表面有損壞時(shí)，直接接觸可撓性基材的上表面的第一無機(jī)阻氣層也因其致密度低于第二無機(jī)阻氣而不易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的破壞。也就是說，此種第一無機(jī)阻氣層與第二無機(jī)阻氣層的搭配設(shè)計(jì)亦可以使阻氣基板具有較佳地結(jié)構(gòu)可靠度。此外，由于第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率低于第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率，因此當(dāng)水氣與氧氣由膜層中滲入時(shí)，可以避免水氣與氧氣在第一無機(jī)阻氣層與第二無機(jī)阻氣層中大幅度地?cái)U(kuò)散，進(jìn)而增加阻氣基板的產(chǎn)品可靠度。另外，由于阻氣基板亦可更包括黏著層，因此可有效增加阻氣基板與后續(xù)形成于其上的元件兩者之間結(jié)合力。
[0046]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種阻氣基板,其特征在于包括: 可撓性基材，具有上表面； 至少第一無機(jī)阻氣層，配置于該可撓性基材上，且覆蓋該上表面；以及至少第二無機(jī)阻氣層，配置于該第一無機(jī)阻氣層上，且覆蓋該第一無機(jī)阻氣層，其中該第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率低于該第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率。
2.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的可撓性基材包括塑料基材或薄化玻璃基材。
3.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第一無機(jī)阻氣層的材質(zhì)包括氮化硅或氧化硅。
4.如權(quán)利要求3所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第一無機(jī)阻氣層的材質(zhì)與該第二無機(jī)阻氣層的材質(zhì)相同。
5.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第一無機(jī)阻氣層的厚度大于該第二無機(jī)阻氣層的厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第二無機(jī)阻氣層的致密度高于該第一無機(jī)阻氣層的致密度。
7.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第一無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值小于該第二無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值。
8.如權(quán)利要求7所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第一無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值介于-1OOMPa 至 200MPa 之間。
9.如權(quán)利要求7所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第二無機(jī)阻氣層的應(yīng)力值介于-300MPa 至-700MPa 之間。
10.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第一無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率介于0.lg/m2/day至lg/m2/day之間。
11.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于其中所述的第二無機(jī)阻氣層的水氧穿透速率介于0.lg/m2/day至0.01g/m2/day之間。
12.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于更包括: 黏著層，配置于該第二無機(jī)阻氣層上，且覆蓋該第二無機(jī)阻氣層。
13.如權(quán)利要求1所述的阻氣基板，其特征在于至少第一無機(jī)阻氣層為多個(gè)第一無機(jī)阻氣層，而所述第一無機(jī)阻氣層與該第二無機(jī)阻氣層交替堆疊于該可撓性基材上。
【文檔編號】H01L27/12GK103579256SQ201310077893
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月25日
【發(fā)明者】詹立雄, 林懷正, 王志誠 申請人:元太科技工業(yè)股份有限公司