[发明专利]基板托盘及柔性电子器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及柔性电子器件领域，特别是涉及一种基板托盘及使用该基板托盘的柔性电子器件制造方法。

背景技术

柔性显示技术主要应用柔性电子技术，即将柔性显示介质电子元件与材料安装在有柔性或可弯曲的基板上，使得电子器件具有能够弯曲或卷曲成任意形状的特性。

按照目前使用的情况区分，柔性电子器件可分为如下几种型态：

(1)具备纸张画质的柔性电子器件：未来主要应用于书本或广告看板等细分市场，因此需要具备轻薄、低耗电量等产品特性，而弯曲特性则并非重点，目前合适的技术有LCD、EPD与MEMS。

(2)具备微弯曲特性的柔性电子器件：须具备低耗电特性，厚度最好在0.5mm以下，且具备较佳的画面特性，电子器件弯曲程度的要求不需要很高，EPD，OLED与LCD技术都极为适合具备微弯曲特性的柔性电子器件的发展。

(3)卷曲式柔性电子器件：须具备低耗电特性，厚度最好在0.5mm以下，且具备较佳的画面特性，电子器件本身需要可以弯曲，甚至能够卷曲，EPD、OLED与LCD技术都极为适合卷曲式柔性电子器件的发展。

柔性电子器件的基本构造可以分为基板、中间显示介质与封装等三层主要结构。柔性电子器件使用诸如超薄化玻璃、塑料或者超薄金属等材料作为电子器件的基板，与传统使用硬性玻璃基板的硬性电子器件相比，具有轻、薄、柔软可弯折、耐冲击性强等许多优点，使得携带更加方便。

柔性显示技术中柔性基板的选择至关重要，它是柔性显示弯曲性能的关键所在。表l为几种常用的柔性基板材料的相关特性比较表。

表1

(1)超薄玻璃基板

当玻璃基板厚度低于0.2mm以下，玻璃基板便开始具备可弯曲特性。由于基于玻璃基板的柔性电子器件基本可以沿用现有成熟的制造工艺，并且显示性能优良，可靠性好，因此已有众多面板厂商尝试将LCD的玻璃基板厚度研制成0.2mm或以下，来实现可弯曲的柔性电子器件。但是超薄玻璃基板也存在很多缺点，如抛光成本高，玻璃极易破碎，导致生产良率低；挠曲性能不佳，只能用来制作微弯曲显性器；无法搭配卷对卷制程方式等。

(2)超薄金属

金属箔片作为柔性基板具有很多优良特性，如具有优异的耐高温制程，其热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)与玻璃基材相近，耐化性与阻气性亦佳，且具有极好的延展性，适合于开发柔性电子器件，并具备卷对卷制程能力。但由于金属箔片是不透明材料，因此仅适用于反射式显示面板，并且金属箔片还存在表面粗糙问题，一度成为其技术瓶颈。但是基于金属箔片的优越特性，现有的很多柔性电子器件都是采用金属箔片基板来实现。

(3)塑料基板

由于玻璃基板与金属基板本身特点的制约性，塑料基板未来将是柔性显示的最佳选择，因为其具有很好的透光性、优异的挠曲性及良好的表面平坦性。但作为柔性电子器件基板，塑料也有其必须克服的难题，如耐热性、尺寸安定性及阻气性不佳等问题。一般用于显示基板的塑料材料有PET(Poly Ethylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(Poly Ethylene Naphthalene，聚萘二甲酸乙二醇酯)、PES(Poly Ether Sulfones，聚醚砜树脂)、PI(Poly Imide，聚酰亚胺)、FRP(Fiber Reinforced Plastics，纤维增强复合塑料)等材料。其中，PET材料由于其成本低，应用较多，但是其玻璃化温度低，可直接导致其制程温度低；PEN材料具有较高的玻璃化温度，且抗化学性能以及尺寸安定性都较好，被用于开发柔性OLED，但由于其具有很高的延迟量，不太适合用于柔性LCD；PES材料具有较高的玻璃化温度，但是其尺寸安定性相对较差；目前综合性能比较好的塑料材料则是住友开发的FRP材料，但未见使用报道。另外由于塑料基板的阻气阻水性能，甚至抗化学性等性能均不好，使得塑料在作为柔性显示基板时，必须经过多层镀膜处理。