TWI778019B - 併入積層基板的電子組件及其製造方法 - Google Patents
併入積層基板的電子組件及其製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI778019B TWI778019B TW107105156A TW107105156A TWI778019B TW I778019 B TWI778019 B TW I778019B TW 107105156 A TW107105156 A TW 107105156A TW 107105156 A TW107105156 A TW 107105156A TW I778019 B TWI778019 B TW I778019B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- glass
- polymer layer
- based substrate
- polymer
- gate electrode
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 201
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000000712 assembly Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000000429 assembly Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 187
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 152
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 7
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 6
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 5
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 claims description 5
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 claims 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical class CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 140
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 3
- 239000006112 glass ceramic composition Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002042 Silver nanowire Substances 0.000 description 2
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- -1 but not limited to Polymers 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000282575 Gorilla Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 1
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
- H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
- H10K77/111—Flexible substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/66—Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes
- H10D64/68—Electrodes having a conductor capacitively coupled to a semiconductor by an insulator, e.g. MIS electrodes characterised by the insulator, e.g. by the gate insulator
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D86/00—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
- H10D86/40—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple TFTs
- H10D86/411—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple TFTs characterised by materials, geometry or structure of the substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D86/00—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
- H10D86/40—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple TFTs
- H10D86/421—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple TFTs having a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
- H10D86/423—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple TFTs having a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer comprising semiconductor materials not belonging to the Group IV, e.g. InGaZnO
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D86/00—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
- H10D86/40—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple TFTs
- H10D86/60—Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates characterised by multiple TFTs wherein the TFTs are in active matrices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
- H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
揭示包含積層基板的電子組件及製造方法。在一個實施例中，電子組件包含基於玻璃的基板、至少一個閘極電極及聚合物層，該基於玻璃的基板具有小於或等於300 µm的厚度、第一表面及第二表面，該至少一個閘極電極設置於該基於玻璃的基板之第一表面上，該聚合物層設置於該基於玻璃的基板之第一表面上。聚合物層接觸該至少一個閘極電極之至少一部分。電子組件進一步包含至少一個源極電極、至少一個汲極電極及設置於聚合物層上的半導體材料。半導體材料接觸該至少一個源極電極及該至少一個汲極電極之至少一部分。聚合物層經配置以作為該至少一個閘極電極與半導體材料之間的介電材料。
Description
此申請案根據專利法主張於2017年2月14日申請之美國臨時申請案序號第62/458785號之優先權之權益，依據該案之內容且將該案之內容以其全文引用方式併入本文。
本說明書大致上關於電子組件，並且更具體而言關於併入積層基板的電子組件及其製造方法，該積層基板包括聚合物及基於玻璃的材料層。
玻璃上的主動式(Active)電子裝置通常使用矽及金屬氧化物技術來製造，如目前在液晶及有機發光二極體(OLED)顯示器中使用的薄膜電晶體(TFT)陣列中實踐的。目前的矽及金屬氧化物技術需要高沉積溫度（至少400°C）以便達成商業化顯示應用的可接受效能。然而，存在低溫處理替代選項，其中利用有機TFT而不是矽或金屬氧化物。於顯著低於矽或金屬氧化物所需的溫度（經常遠低於250°C）下處理這些其他材料。
由於低處理溫度，大面積印刷電子產品（包含捲對捲處理）成為可能的，因為新的可撓性基板為可行的選項。許多聚合物可以在捲上的膜格式來提供。但是，當用作電子裝置的基板時，聚合物膜具有缺點。上述缺點包含平坦度、阻障性質、表面粗糙度及尺寸穩定度。為了製作大面積格式，短間距、小尺寸電子裝置，如高解析度顯示器所需的，需要優異的尺寸穩定度以便維持不同沉積處理步驟（特別在微影製程中）之間的對準。由於聚合物膜在外部載荷下的塑性變形傾向及低模數與所造成的剛度，聚合物膜無法達成上述尺寸穩定度。另一方面，由於非常塑性的本質，聚合物膜具有優異的韌性。即使在應力下，在存在缺陷的情況下，許多聚合物膜藉由第一次不可逆塑性變形而不是立即破裂而機械性失效。
因此，存在對於具有改善的尺寸穩定度的電子裝置的替代的薄的可撓性基板的需求，特別是在裝置製造期間。
在一個實施例中，電子組件包含基於玻璃的基板、至少一個閘極電極及聚合物層，該基於玻璃的基板具有小於或等於300 µm的厚度、第一表面及第二表面，該至少一個閘極電極設置於該基於玻璃的基板之第一表面上，該聚合物層設置於該基於玻璃的基板之第一表面上，使得該聚合物層接觸該至少一個閘極電極之至少一部分。電子組件進一步包含設置於聚合物層之聚合物表面上的至少一個源極電極、設置於該聚合物表面上的至少一個汲極電極以及設置於該聚合物表面上的半導體材料。半導體材料接觸該至少一個源極電極及該至少一個汲極電極之至少一部分。聚合物層經配置以作為該至少一個閘極電極與半導體材料之間的介電材料。該至少一個閘極電極、該聚合物層之一部分、該至少一個源極電極、該至少一個汲極電極及該半導體材料界定至少一個電子裝置。
在另一個實施例中，製造包含電子裝置的電子組件之方法包含：於基於玻璃的基板之第一表面上沉積至少一個閘極電極，其中該基於玻璃的基板具有小於或等於300 μm的厚度；於該基於玻璃的基板之第一表面上沉積聚合物層，使得該聚合物層接觸該至少一個閘極電極之至少一部分，其中該聚合物層包括聚合物表面；於該聚合物表面上沉積至少一個源極電極及至少一個汲極電極。方法進一步包含：於聚合物表面上沉積半導體材料，使得該半導體材料接觸該至少一個源極電極及至少一個汲極電極之至少一部分。聚合物層經配置以作為該至少一個閘極電極與半導體材料之間的介電材料。該至少一個閘極電極、該聚合物層之一部分、該至少一個源極電極、該至少一個汲極電極及該半導體材料界定至少一個電子裝置。
本文揭示的實施例關於併入可撓性積層基板的電子組件。不受限制地，本文所述的電子組件可利用於可撓性顯示器，例如併入有機薄膜電晶體(TFT)的可撓性顯示器。儘管聚合物膜為可撓的並且因此可用作用於如TFT的電子裝置的基板，但聚合物膜缺乏尺寸穩定性。聚合物膜亦有其他缺點，例如平坦度、表面粗糙度及阻障性質。
本揭示案之實施例藉由利用薄形狀因子(form-factor)基於玻璃的基板來解決聚合物膜之這些缺陷。玻璃，如由康寧公司以商品名Corning® Willow® glass銷售的玻璃，可解決塑膠基板存在的問題。可撓性玻璃可以薄形狀因子以片材及捲兩種格式來提供。玻璃、玻璃陶瓷及陶瓷（本文共同稱作「基於玻璃的基板」）具有優異的透明性、氧氣/水蒸氣阻障性質、耐久性(durability)及尺寸穩定度。基於玻璃的基板在正常操作及適當溫度下不會塑性變形。在這些條件下，基於玻璃的基板之尺寸改變在彈性範圍內。此外，基於玻璃的基板亦不會由於溶劑或吸濕性而尺寸膨脹。由於熔融形成製程，基於玻璃的基板亦可具有卓越品質表面。使用如此薄形狀因子的基於玻璃的基板可能導致關於在裝置製造期間的機械可靠性問題，因為基於玻璃的基板可能易受經由裂痕傳播的缺陷引起的失效。
作為實例，可撓性基於玻璃的基板在厚度、重量及可撓性方面具有優於較厚玻璃的優點。約300 μm或更薄的基於玻璃的基板可用於可撓性/順應的(conformable)電子應用及捲對捲製造情況，而較厚的剛性玻璃與其為機械上不兼容的。較薄的玻璃亦具有較低的光學效應，例如視差(parallax)及紫外線吸收。與聚合物膜基板相比，可撓性基於玻璃的基板給予改進的光學穿透率、較低的霧度(haze)、較低的表面粗糙度、較高的熱性能、較高的阻障性質、處理化學兼容性以及整體尺寸穩定度。具體而言，尺寸穩定度促使由彼此對準的多個圖案化層製成的高效能裝置。由於化學/水吸收、低剛度造成不能補償薄膜應力或所施加的應力以及由於接近Tg的條件的應力鬆弛之情況，已知在處理期間自立式(Free-standing)聚合物基板會不可預期地扭曲。利用包含一或更多個超薄基於玻璃的層的可撓性基板可實現製造高解析度、高對準裝置結構所需的尺寸穩定度。
本文所述的實施例將一或更多個薄的基於玻璃的基板與一或更多個聚合物層以積層或塗佈結構組合，以實現兩材料組的有利性質。可利用基於玻璃的基板之優異的尺寸穩定度及氧氣/水蒸汽阻障性質，同時聚合物層賦予可操作性並且使對基於玻璃的基板之表面的接觸損傷最小化。因此，實施例使用彼此相鄰設置的薄的基於玻璃的基板與聚合物層作為用於電子裝置（如TFT陣列）的增強的基板/覆板(superstrate)。積層結構可用於片對片及捲對捲製程。在大多數情況下，製程將處於低溫以適應有機聚合物材料熱性質。然而，若薄的基於玻璃的基板與高熱穩定聚合物（如但不限於聚醯亞胺(polyimide)）積層，則本揭示案之實施例不排除在較高溫度製程中使用這些積層基板。
本文所述的積層基板可用於顯示裝置的有機TFT背板中。有機TFT結構包含有機半導體材料、介電材料及TFT設計。本揭示案之實施例進一步針對優化的基板─裝置組合結構。在一些實施例中，設置於基於玻璃的基板上的一或更多個聚合物層可經配置作為用於設置於可撓性積層基板上及/或可撓性積層基板中的電子裝置（例如，TFT裝置）的一或更多個介電層。
以下詳細描述各種積層基板、電子組件及製造併入積層基板的電子組件之方法。
第1A圖~第1D圖示意繪示用於電子組件中的四個示例性玻璃─聚合物基板（或覆板）。參照第1A圖，示例性積層基板100A包含設置於基於玻璃的基板110之上表面上的聚合物層120。第1B圖繪示示例性積層基板100B，其中聚合物層120設置於基於玻璃的基板110之底表面上。第1C圖示意描繪示例性積層基板100C，其中聚合物層120夾在第一基於玻璃的基板110A與第二基於玻璃的基板110B之間。基於玻璃的基板110A及110B可為相似或不同。第1D圖示意描繪示例性積層基板100D，其中基於玻璃的基板110夾在第一聚合物層120A與第二聚合物層120B之間。聚合物層120A與120B可為相似或不同。聚合物層120及基於玻璃的基板中之每一者可包括單獨的層，或可由多層或複合層製成。
具有如第1C圖所示包圍中心聚合物層的兩個基於玻璃的基板110A、110B的積層構造具有屏蔽中心聚合物層120免受氧氣及水的附加優點。這將延伸該聚合物層之操作溫度範圍，因此打開此積層結構將與之兼容的更寬範圍的處理條件。
本文所述的基於玻璃的基板110可由任何玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷材料製成。如上所述，用以製造TFT裝置的低溫處理（例如，最高溫度小於或等於300°C）促使使用玻璃、玻璃陶瓷及陶瓷材料之任何組成物。示例性玻璃材料包含但不限於硼矽酸鹽玻璃（例如，由紐約州康寧市之康寧公司以商品名Corning® Willow® Glass製造的玻璃）、鹼土硼鋁矽酸鹽玻璃（例如，由康寧公司以商品名EAGLE XG®製造的玻璃）、鹼土硼鋁矽酸鹽玻璃（例如，由康寧公司以商品名Contego Glass製造的玻璃）及離子交換的鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃（例如，由康寧公司以商品名Gorilla® Glass製造的玻璃）。應理解，亦可利用其他可撓性玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、多層或複合組成物。
然而，TFT裝置之高溫處理（例如，高於300°C的溫度）可能導致存在於基於玻璃的基板110內的鹼離子遷移至TFT裝置中，由此影響TFT裝置之效能及可靠性。因此，在考量TFT之鹼污染的高溫處理應用中，針對基於玻璃的基板110可利用無鹼玻璃。基於玻璃的基板110中鹼離子之存在對低溫處理將不成問題，因為離子將維持在玻璃中。
在實施例中，基於玻璃的基板110具有使其具有可撓性的厚度。示例性厚度包含但不限於小於約300 µm、小於約250 µm、小於約200 µm、小於約150 µm、小於約100 µm、小於約50 µm及小於約25 µm。例如，基於玻璃的基板110具有約10 µm至約300 µm的厚度。本文所述的示例性基於玻璃的基板110具有以小於300 mm的半徑、或小於200 mm的半徑、或小於100 mm的半徑、或小於75 mm的半徑、或小於50 mm的半徑或小於25 mm的半徑來彎曲的能力。
聚合物層120可為任何能夠固定至基於玻璃的基板110之表面的適合的可撓性聚合物材料。在實例中，聚合物層120覆蓋基於玻璃的基板110之整個表面。在另一個實例中，基於玻璃的基板110之表面之一或更多個區域未被聚合物層120覆蓋。示例性聚合物材料包含但不限於極性彈性體(polar elastomer)、聚醯亞胺、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinybutyral)、聚（甲基）丙烯酸酯(poly(meth)acryolate)。極性彈性體之一個非限制實例包含聚（二氟乙烯共聚六氟丙烯）(poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene))，如以下更詳細描述的。聚合物層120可具有任何適合的厚度，例如但不限於，在包含端點0.5 µm至50 µm、或0.5 µm至40 µm、或0.5 µm至30 µm、或0.5 µm至20 µm、或0.5 µm至10 µm、或0.5 µm至5 µm、或0.5 µm至2.5 µm之範圍內。聚合物層120可具有小於或等於20 GPa、小於或等於15 GPa、小於或等於10 GPa或小於或等於5 GPa的楊氏模數(Young’s modulus)。
聚合物層120可被包含於積層基板100A中，由於聚合物層的韌性用於保護基於玻璃的基板110，特別是在後續處理步驟（例如在積層基板100A上TFT裝置之製造）中的材料處理期間。聚合物層120可使對基於玻璃的基板110之表面的接觸損傷最小化。聚合物層120可用於積聚由實體接觸導致的機械性缺陷，而非在基於玻璃的基板110之表面中形成機械性缺陷。此外，若在基於玻璃的基板110中發生機械性失效，則聚合物層120可作為維持整個積層基板100A之完整性。因此，設置於基於玻璃的基板110上的聚合物層120增加積層基板100A之機械堅固性。
可藉由任何適合的製程將聚合物層120施加至基於玻璃的基板110之一或更多個表面。如第2圖所示，經配置成片材的聚合物層120可設置於基於玻璃的基板110之表面111上並且藉由積層製程（例如藉由使用黏合劑材料）來固定。黏合劑材料可為黏合劑膜或基於液體的黏合劑。在任一情況下，固化或處理步驟可在初始積層之後發生，例如但不限於熱處理或UV曝光步驟。藉由一些聚合物層材料，不需要額外的黏合劑層，因為聚合物層120可直接黏附至基於玻璃的基板110而不需要中間材料。應注意，第2圖描繪將自立式聚合物層120之片材黏附至基於玻璃的基板110的製程。替代製程亦為可行的，其將基於溶液的聚合物層120施加至基於玻璃的基板110表面，然後進行任何所需的固化或處理步驟，如以下更詳細描述的。
由於基於玻璃的基板110可為可撓性材料，因此可藉由捲對捲製程將聚合物層120施加至基於玻璃的基板110。現參照第3圖，示意繪示用於將聚合物材料122沉積至玻璃卷材(glass web) 112上的捲對捲製程150。應注意，聚合物材料122及玻璃卷材112分別形成聚合物層120及基於玻璃的基板110，當切割成尺寸時形成積層基板100A~100D。在繪示的實施例中，玻璃卷材112以初始捲軸(spool) 101之形式。例如，可撓性玻璃卷材112可纏繞於芯上。然後將玻璃卷材112解開朝向並且穿過介電層沉積系統130。介電層沉積系統130將聚合物材料122沉積至玻璃卷材112之一或兩個表面上。在接收聚合物材料122之後，玻璃卷材112可在一些實施例中纏繞至第二捲軸103中或切割成分離部件。第二捲軸103之經塗佈的玻璃卷材112然後可被發送至一或更多個下游製程，例如但不限於，通孔形成（例如，藉由雷射鑽孔）、電鍍（例如，以形成導電跡線及平面）、另外的塗佈、切割及電子部件填充。類似地，在沉積聚合物材料122之前，玻璃卷材112（或片材製程中的玻璃片）可承受一或更多個上游製程。類似地，這些上游製程可包含但不限於，通孔形成（例如，藉由雷射鑽孔）、電鍍（例如，以形成導電跡線及平面）、另外的塗佈、切割及電子部件填充。此外，若聚合物材料122沉積至玻璃卷材112或玻璃片之兩表面上，則聚合物材料122不需為對稱的。在玻璃卷材112或玻璃片之一個表面上的聚合物材料122組成、圖案化、厚度及其他性質可與玻璃卷材或基板之另一表面上的介電材料性質不同。
介電層沉積系統130可為任何能夠將聚合物材料122沉積至玻璃卷材112上的組件或系統。如上所述，玻璃卷材112可為任何玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷材料。作為實例而非限制，第4圖示意描繪用於將聚合物材料122沉積至可撓性玻璃卷材112上（例如以捲對捲製程）的示例性狹縫模具塗佈系統130A。應理解，可將聚合物材料122塗佈至玻璃卷材112之兩表面上（例如，如第1D圖所示）。狹縫模具塗佈系統130A包含將聚合物材料122連續沉積至玻璃卷材112之表面上的狹縫模具。應理解，在其中玻璃卷材112之兩表面塗佈有聚合物材料122的實施例中，可提供另一個狹縫模具以塗佈第二表面。此外，亦可提供未在第4圖中圖示的另外的處理組件或系統，例如固化組件（例如，熱固化、UV固化及類似者）。應理解，可利用除狹縫模具塗佈之外的塗佈系統。上述另外的塗佈系統可包含但不限於基於溶液的製程，例如印刷方法或其他塗佈方法。塗佈系統亦可包含無機薄膜沉積技術，如濺射、電漿增強化學氣相沉積(PECVD)、原子層沉積(ALD)及其他製程。這些方法可用於將聚合物材料122之連續的層沉積至玻璃卷材112上。
現參照第5圖，示意繪示用於將聚合物材料122施加至可撓性玻璃卷材112的示例性積層系統130B。積層系統130B包含至少兩個輥子(roller) 134A、134B。聚合物材料122及可撓性玻璃卷材112在輥子134A、134B之間被饋送以將聚合物材料122積層至可撓性玻璃卷材112。在一些實施例中，積層之可撓性玻璃卷材112然後可被捲繞成捲軸。可利用任何已知或尚待開發的積層製程。
如上所述，可將聚合物層120施加至基於玻璃的基板110之單獨片材，而不是以捲對捲製程。
在將聚合物材料122施加至玻璃基板或卷材111之後，可將經塗佈的玻璃基板/卷材111切斷成具有一或更多個期望形狀的複數個積層基板。
本文所述的積層基板（例如，積層基板100A~100D）可用作電子組件的基板。在一個非限制實施例中，電子組件為例如用於電子裝置（如智慧型手機）中的有機TFT背板。應理解，實施例可併入其他電子組件中，例如但不限於，有機發光二極體顯示器、有機場效電晶體、OLED照明、天線、觸控感應器、電路板組件、光伏元件、光學及光電子裝置及感應器。儘管本文在有機TFT電子組件的上下文中描述實施例，但應理解，實施例不限於此。
本文所述的電子組件可包含設置於積層基板之暴露的表面上及/或其中的一或更多個電子裝置（例如，如以下所述的TFT電子裝置）。作為實例而非限制，可將如TFT電子裝置的電子裝置之陣列設置於積層基板之一或更多個表面上及/或其中，以提供用於電子顯示器的TFT背板。
參照第1A圖~第1D圖，一或更多個電子裝置可設置於聚合物層120、120A及基於玻璃的基板110、110A之上表面上。因此，可將第1A圖~第1D圖中繪示的雙層及三層積層基板100A~100D兩者與放置於基於玻璃的基板（例如，第1B圖中繪示的基於玻璃的基板110或第1C圖中繪示的基於玻璃的基板110A）或聚合物層（例如，第1A圖中繪示的聚合物層120或第1D圖中繪示的聚合物層120A）之表面上的電子裝置一起使用。然而，如以下參照第8A圖及第8B圖所述，電子裝置可設置於積層基板之兩暴露側上。
應注意，直接建構在基於玻璃的基板110、110A之表面上的電子裝置利用基於玻璃的材料之優異表面品質並且充分利用其尺寸穩定度。然而，可能存在潛在應用，其中使高品質表面向外展示用以與外部環境互動可能為有利的。在這種情況下，在聚合物層120、120A之表面上建構電子裝置（例如TFT陣列）將為可行的。亦存在其中聚合物層可賦予其自身的在用於外部互動的材料性質方面其他有用功能性的情況。在這種情況下，第1B圖及第1D圖中繪示的積層基板100B、100D可能為有用的。應注意，在裝置構造及外部介接皆期望高品質表面的情況下，第1C圖中繪示的積層基板100C可能為最適當的。
對於可建構在第1A圖~第1D圖中繪示的積層基板100A~100D上的電子裝置存在數種可行的TFT配置。在第6A圖~第6D圖所繪示的非限制實例中，電子裝置建構在基於玻璃的基板110、110A或聚合物層120、120A之表面上。應理解，為便於說明，積層基板100之個別層未在第6A圖~第6D圖中繪示出。
第6A圖示意描繪具有設置於積層基板100之表面111、121上的電子裝置150A的電子組件140A。示例性電子裝置150A經配置為底部閘極/底部接觸TFT裝置，例如有機TFT裝置。在繪示的實施例中，閘極電極155設置於基於玻璃的基板110或聚合物層120之表面111、121上。對於本文揭示的所有實施例，閘極電極155可由任何適合的導電材料製成。在顯示器應用中，例如但不限於氧化銦錫(ITO)的透明導電材料可用於閘極電極。用於閘極電極155（以及以下所述的源極電極152及汲極電極153）的其他材料包含但不限於氟化氧化錫、奈米碳管網絡(carbon nanotube network)、銀奈米線網絡(silver nanowire network)、例如金、銀、銅、鋁、鉬及其合金的金屬。
電子裝置150A進一步包含介電層154，介電層154沉積或以其他方式設置於基於玻璃的基板110或聚合物層120之表面111、121上，使得介電層154接觸閘極電極155之至少一部分。介電層154經選擇為使得閘極與源極電極152、汲極電極153及半導體材料151絕緣。用於介電層的示例性材料包含但不限於非導電聚合物，如氟彈性體(fluoro-elastomer)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚乙烯苯酚(polyvinylphenol)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)及聚醯亞胺。
導電源極電極152及導電汲極電極153沉積或以其他方式設置於介電層154之表面上。源極電極152及汲極電極153可由與閘極電極155相同的導電材料（例如，ITO）製成，並且電子裝置150A之各種電極可由相同或不同的材料製成。電子裝置150A進一步包含沉積或以其他方式設置於介電層154之表面上的半導體材料151，使得半導體材料151接觸源極電極152及汲極電極153之至少一部分。示例性半導體材料包含但不限於小分子有機半導體、聚合物有機半導體，包含含有共軛聚合物及金屬氧化物半導體的稠合噻吩(fused thiophene)及/或二酮吡咯並吡咯(diketopyrrolopyrrole)。本文所述的任何電子裝置之各種部件可使用任何已知或待開發的TFT製造技術來製造。
第6B圖示意描繪具有設置於積層基板100之表面111、121上的電子裝置150B的電子組件140B。示例性電子裝置150B經配置為頂部閘極/底部接觸TFT裝置，例如有機TFT裝置。在繪示的實施例中，源極電極152、汲極電極153及半導體材料151沉積或以其他方式設置於積層基板100之表面111、121上，使得半導體材料151接觸源極電極152及汲極電極153之至少一部分。在繪示的實施例中，介電層154設置於半導體材料151之表面上，並且導電閘極電極155設置於介電層154之表面上。示例性電子裝置150B之部件可由關於第6A圖中描繪的示例性電子裝置150A提供的任何材料製成。
第6C圖示意描繪具有設置於積層基板100之表面111、121上的電子裝置150C的電子組件140C。示例性電子裝置150C經配置為底部閘極/頂部接觸TFT裝置，例如有機TFT裝置。在繪示的實施例中，閘極電極155及介電層154沉積或以其他方式設置於積層基板100之表面111、121上，使得介電層154接觸閘極電極155之至少一部分。半導體材料151沉積或以其他方式設置於介電層154之表面上。源極電極152及汲極電極153沉積或以其他方式設置於半導體材料151之表面上。示例性電子裝置150C之部件可由關於第6A圖中描繪的示例性電子裝置150A提供的任何材料製成。
第6D圖示意描繪具有設置於積層基板100之表面111、121上的電子裝置150D的電子組件140D。示例性電子裝置150D經配置為頂部閘極/頂部接觸TFT裝置，例如有機TFT裝置。在繪示的實施例中，半導體材料151沉積或以其他方式設置於積層基板100之表面111、121上。源極電極152、汲極電極153及介電層154沉積或以其他方式設置於半導體材料151之表面上，使得介電層154接觸源極電極152及汲極電極153之至少一部分。閘極電極155沉積或以其他方式設置於介電層154之表面上。示例性電子裝置150D之部件可由關於第6A圖中描繪的示例性電子裝置150A提供的任何材料製成。
電子裝置（例如，第6A圖~第6D圖中描繪的電子裝置150A~150D）之陣列可提供於積層基板100之表面111、121上。積層基板100之一或更多個基於玻璃的基板及一或更多個聚合物層之可撓性可實現可撓性電子顯示器，例如有機TFT顯示器。在實施例中，所造成的電子組件140為可撓的，使得其能夠達成300 mm或更小的彎曲半徑。
在第6A圖及第6D圖中描繪的示例性TFT電子裝置150A及150D分別具有底部閘極，並且使得利用積層基板100之聚合物層120亦作用為介電層（例如，第6A圖及第6D圖中描繪的介電層154）的先進結構成為可行的。聚合物層120、120A、120B之聚合物材料可經選擇，使得該聚合物層可作用為比傳統TFT裝置之介電層（例如，數十個奈米級）更厚的介電層（例如，微米級）而不折衷操作電壓或效能。因此，聚合物層120可用作為如上所述的結構部件（亦即，防止基於玻璃的基板110的損壞）以及電子部件（亦即，用作介電層）。可用作結構部件及電子部件兩者的作為介電材料的示例性聚合物材料包含但不限於聚（二氟乙烯共聚六氟丙烯）(e-PVDF-HFP)、聚醯亞胺、環氧聚合物及（甲基）丙烯酸酯((meth)acrylate)聚合物。聚合物層120材料之非限制實例為厚度小於5 µm的e-PVDF-HFP層，例如但不限於1 µm至5 µm。
現參照第6E圖，示意描繪包含利用聚合物層120作為介電層的電子裝置150E的電子組件140E。示例性電子裝置150E經配置為如上參照第6A圖所述的底部閘極/底部接觸TFT裝置。然而，與第6A圖中繪示的實例不同，電子裝置150E利用聚合物層120作為介電層。因為玻璃以薄形狀因子的捲來提供並且可在不存在聚合物層120的情況下處理，所以可將電極直接沉積至基於玻璃的基板110之表面上。捲起的基於玻璃的基板110之一個非限制實例為由紐約州康寧市之康寧公司以商品名Corning® Willow® Glass製造的玻璃。
如第7A圖所示，閘極電極155之陣列可以捲對捲處理的方式沉積於基於玻璃的基板110之表面111上，或於基於玻璃的基板110之個別片材上。接著，如第7B圖所示，聚合物層120可以捲對捲處理的方式沉積或以其他方式設置於基於玻璃的基板110之表面111上，或於基於玻璃的基板110之個別片材上。聚合物層120接觸閘極電極155及基於玻璃的基板110，使得聚合物層120作為電子部件及結構部件兩者。例如，聚合物層120可保護基於玻璃的基板110之表面以提供增加的韌性，同時亦作為電子裝置之介電層。應注意，聚合物層在整個積層基板100上不需要具有實質上相等的厚度。例如，聚合物層120之厚度在積層基板100上可實質上變化（＞0.01 µm、＞0.05 µm、＞0.1 µm、＞0.5 µm、＞1 µm、＞5 µm）。藉由減法（例如，蝕刻）或加成（例如，印刷）可達成厚度的意圖變化。可能期望產生此局部優化的厚度變化，使得聚合物層120在需要更高機械性效能的區域中較厚並且在電性效能所需的區域中較薄。例如，如第7B圖所繪示，聚合物層120在設置於閘極電極155上的區域中較薄，並且在設置於基於玻璃的基板110上的區域（例如，在相鄰的閘極電極之間）中較厚。
再次參照第6E圖，源極電極152、汲極電極153及半導體材料151沉積或以其他方式設置於聚合物層120之表面121上。因此，閘極電極155、聚合物層120、源極電極152、汲極電極153及半導體材料151界定電子裝置150E，如TFT裝置。應理解，電子裝置150E之陣列可提供於積層基板100上。
具有設置於積層基板之兩側上的電子裝置的電子組件亦為可行的。在上述實施例中，積層基板可用作內部狀態(intra-state)。基板之兩側上的這些電子裝置可彼此對準（例如，在±10 µm內、在±5 µm內或在±1 µm內）或不對準。電子裝置亦可包含光電及光學裝置之類別。電子裝置亦可電氣地、光學地或經由其他方法彼此互動。此相互作用可利用基板上的通孔或基板的透明性。現參照第8A圖，示意繪示示例性電子組件140’。示例性電子組件140’包括積層基板100C、第一電子裝置150A’及第二電子裝置150A’’。積層基板100C包括設置在第一基於玻璃的基板110A與第二基於玻璃的基板110B之間的聚合物層120。可為TFT裝置的第一電子裝置150A’設置於第一基於玻璃的基板110之第一表面111A上。亦可為TFT裝置的第二電子裝置150A’’設置於第二基於玻璃的基板110之第二表面111B上。第一電子裝置150A’及第二電子裝置150A’’中之每一者皆包含沉積或以其他方式分別設置於第一基於玻璃的基板110A之第一表面111A上以及第二基於玻璃的基板110B之第二表面111B上的閘極電極155及介電層154。第一電子裝置150A’及第二電子裝置150A’’中之每一者皆包含沉積或以其他方式設置於個別介電層154上的源極電極152、汲極電極153及半導體材料151。應理解，第一電子裝置150A’及第二電子裝置150A’’之陣列可分別設置於第一基於玻璃的基板110A之第一表面111A及第二基於玻璃的基板110B之第二表面111B上。
第8B圖描繪具有設置於積層基板100D之兩側上的電子裝置的另一個示例性電子組件140’’。積層基板100D包括設置於第一聚合物層120A與第二聚合物層120B之間的基於玻璃的基板110。在第8B圖中繪示的示例性電子組件140’’中，第一聚合物層120A及第二聚合物層120B分別以與以上關於第6E圖所述的方式類似的方式作為第一電子裝置150E’及第二電子裝置150E’’的介電層。閘極電極155及第一聚合物層120A沉積或以其他方式設置於基於玻璃的基板110之第一表面111A上。源極電極152、汲極電極153及半導體材料151沉積或以其他方式設置於第一聚合物層120A之表面121A上。類似地，閘極電極155及第二聚合物層120B沉積或以其他方式設置於基於玻璃的基板110之第二表面111B上。源極電極152、汲極電極153及半導體材料151沉積或以其他方式設置於第二聚合物層120B之表面121B上。應理解，第一電子裝置150E’及第二電子裝置150E’’之陣列可分別設置於基於玻璃的基板110之第一表面111A及基於玻璃的基板110之第二表面111B上。
儘管本文已描述示例性實施例，但本領域熟知技術者將理解，可在不脫離所附申請專利範圍所涵蓋的範疇其中進行形式及細節上的各種改變。
100‧‧‧積層基板100A‧‧‧積層基板100B‧‧‧積層基板100C‧‧‧積層基板100D‧‧‧積層基板101‧‧‧捲軸103‧‧‧第二捲軸110‧‧‧基於玻璃的基板110A‧‧‧第一基於玻璃的基板110B‧‧‧第二基於玻璃的基板111‧‧‧表面111A‧‧‧第一表面111B‧‧‧第二表面112‧‧‧玻璃卷材120‧‧‧聚合物層120A‧‧‧第一聚合物層120B‧‧‧第二聚合物層121‧‧‧表面121A‧‧‧表面121B‧‧‧表面122‧‧‧聚合物材料130‧‧‧介電層沉積系統130A‧‧‧狹縫模具塗佈系統130B‧‧‧積層系統134A‧‧‧輥子134B‧‧‧輥子140’‧‧‧電子組件140’’‧‧‧電子組件140A‧‧‧電子組件140B‧‧‧電子組件140C‧‧‧電子組件140D‧‧‧電子組件140E‧‧‧電子組件150‧‧‧捲對捲製程150A‧‧‧電子裝置150A’‧‧‧第一電子裝置150A’’‧‧‧第二電子裝置150B‧‧‧電子裝置150C‧‧‧電子裝置150D‧‧‧電子裝置150E‧‧‧電子裝置150E’‧‧‧第一電子裝置150E’’‧‧‧第二電子裝置151‧‧‧半導體材料152‧‧‧源極電極153‧‧‧汲極電極154‧‧‧介電層155‧‧‧閘極電極
從如附圖中繪示的示例性實施例之以下更具體的描述，前述內容將為顯而易見的，其中相同的元件符號貫穿不同的視圖指示相同的部件。圖式未必按比例繪製，而是將重點放在說明代表性實施例上。
第1A圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的包括基於玻璃的基板及聚合物層的示例性積層基板；
第1B圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的包括基於玻璃的基板及聚合物層的另一個示例性積層基板；
第1C圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的包括設置於第一基於玻璃的基板與第二基於玻璃的基板之間的聚合物層的另一個示例性積層基板；
第1D圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的包括設置於第一聚合物層與第二聚合物層之間的基於玻璃的基板的另一個示例性積層基板；
第2圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的施加至基於玻璃的基板之表面的聚合物；
第3圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的將一或更多個聚合物層施加至基於玻璃的基板的示例性捲對捲製程；
第4圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的將一或更多個聚合物層施加至基於玻璃的基板的示例性狹縫模具(slot-die)製程；
第5圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的將一或更多個聚合物層施加至基於玻璃的基板的示例性積層製程；
第6A圖~第6D圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的設置於第1A圖~第1D圖中描繪的積層基板上的各種薄膜電晶體裝置配置；
第6E圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的其中積層基板之聚合物層作為薄膜電晶體之介電層的薄膜電晶體；
第7A圖及第7B圖示意描繪根據本文所述及繪示的一或更多個實施例的在基於玻璃的基板之表面上沉積閘電極之陣列及聚合物層以製造電子裝置之陣列的製程；及
第8A圖及第8B圖示意描繪包括設置於積層基板之第一表面上的第一電子裝置及設置於積層基板之第二表面上的第二電子裝置的電子組件。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100‧‧‧積層基板
110‧‧‧基於玻璃的基板
110A‧‧‧第一基於玻璃的基板
111‧‧‧表面
120‧‧‧聚合物層
120A‧‧‧第一聚合物層
121‧‧‧表面
140A‧‧‧電子組件
150A‧‧‧電子裝置
151‧‧‧半導體材料
152‧‧‧源極電極
153‧‧‧汲極電極
154‧‧‧介電層
155‧‧‧閘極電極
Claims (26)
- 一種電子組件，包括：一基於玻璃的基板，該基於玻璃的基板具有小於或等於300μm的厚度，該基於玻璃的基板包括一第一表面及一第二表面；至少一個閘極電極，該至少一個閘極電極設置於該基於玻璃的基板之該第一表面上；一聚合物層，該聚合物層設置於該基於玻璃的基板之該第一表面上，使得該聚合物層接觸該至少一個閘極電極之至少一部分，其中該聚合物層包括一聚合物表面；一半導體材料，該半導體材料設置於該聚合物表面上；至少一個源極電極；以及至少一個汲極電極，其中：該聚合物層經配置以作為該至少一個閘極電極與該半導體材料之間的一介電材料；該至少一個閘極電極、該聚合物層之一部分、該至少一個源極電極、該至少一個汲極電極及該半導體材料界定至少一個電子裝置；及該電子組件為可撓的並且具有小於或等於300mm的一彎曲半徑。
- 如請求項1所述之電子組件，其中該聚合物層選自由以下組成的群組：一極性彈性體、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚(甲基)丙烯酸酯及上述之組合。
- 如請求項2所述之電子組件，其中該聚合物層具有在約0.5μm至約50μm之範圍內的厚度。
- 如請求項2所述之電子組件，其中該聚合物層具有小於或等於10GPa的楊氏模數。
- 如請求項1所述之電子組件，其中該聚合物層為聚(二氟乙烯共聚六氟丙烯)。
- 如請求項5所述之電子組件，其中該聚合物層具有小於或等於5μm的厚度。
- 如請求項1至請求項6中之任一項所述之電子組件，其中該基於玻璃的基板包括鹼玻璃。
- 如請求項1至請求項6中之任一項所述之電子組件，其中該基於玻璃的基板經離子交換。
- 如請求項1至請求項6中之任一項所述之電子組件，其中該基於玻璃的基板包括無鹼玻璃。
- 如請求項1至請求項6中之任一項所述之電子組件，其中該至少一個電子裝置為一有機薄膜電晶體。
- 如請求項1至請求項6中之任一項所述之 電子組件，進一步包括：至少一個另外的閘極電極，該至少一個另外的閘極電極設置於該基於玻璃的基板之該第二表面上；一另外的聚合物層，該另外的聚合物層設置於該基於玻璃的基板之該第二表面上，使得該另外的聚合物層接觸該至少一個另外的閘極電極之至少一部分，其中該另外的聚合物層包括一另外的聚合物表面；一另外的半導體材料，該另外的半導體材料設置於該另外的聚合物表面上；至少一個另外的源極電極；以及至少一個另外的汲極電極，其中：該另外的聚合物層經配置作為該至少一個另外的閘極電極與該另外的半導體材料之間的一介電材料；及該至少一個另外的閘極電極、該另外的聚合物層之一部分、該至少一個另外的源極電極、該至少一個另外的汲極電極及該另外的半導體材料界定至少一個另外的電子裝置。
- 如請求項1至請求項6中之任一項所述之電子組件，其中：該至少一個源極電極設置於該聚合物表面上；該至少一個汲極電極設置於該聚合物表面上；及 該半導體材料接觸該至少一個源極電極之至少一部分及該至少一個汲極電極之至少一部分。
- 如請求項1至請求項6中之任一項所述之電子組件，其中該至少一個源極電極及該至少一個汲極電極設置於該半導體材料之一表面上。
- 一種製造一電子組件之方法，該電子組件包括一電子裝置，該方法包括以下步驟：於一基於玻璃的基板之一第一表面上沉積至少一個閘極電極，其中該基於玻璃的基板具有小於或等於300μm的厚度；於該基於玻璃的基板之該第一表面上沉積一聚合物層，使得該聚合物層接觸該至少一個閘極電極之至少一部分，其中該聚合物層包括一聚合物表面；於該聚合物表面上沉積至少一個源極電極及至少一個汲極電極；以及於該聚合物表面上沉積一半導體材料，使得該半導體材料接觸該至少一個源極電極之至少一部分及該至少一個汲極電極之至少一部分，其中：該聚合物層經配置以作為該至少一個閘極電極與該半導體材料之間的一介電材料；該至少一個閘極電極、該聚合物層之一部分、該至少一個源極電極、該至少一個汲極電極及該半導 體材料界定至少一個電子裝置；及該電子組件為可撓的並且具有小於或等於300mm的一彎曲半徑。
- 一種製造一電子組件之方法，該電子組件包括一電子裝置，該方法包括以下步驟：於一基於玻璃的基板之一第一表面上沉積至少一個閘極電極，其中該基於玻璃的基板具有小於或等於300μm的厚度；於該基於玻璃的基板之該第一表面上沉積一聚合物層，使得該聚合物層接觸該至少一個閘極電極之至少一部分，其中該聚合物層包括一聚合物表面；於該聚合物表面上沉積一半導體材料；以及於該半導體材料之一表面上沉積至少一個源極電極及至少一個汲極電極，其中：該聚合物層經配置以作為該至少一個閘極電極與該半導體材料之間的一介電材料；該至少一個閘極電極、該聚合物層之一部分、該至少一個源極電極、該至少一個汲極電極及該半導體材料界定至少一個電子裝置；及該電子組件為可撓的並且具有小於或等於300mm的一彎曲半徑。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其 中該聚合物層選自由以下組成的群組：一極性彈性體、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚(甲基)丙烯酸酯及上述之組合。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該聚合物層具有在約0.5μm至約50μm之範圍內的厚度，及小於或等於10GPa的楊氏模數。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該聚合物層為聚(二氟乙烯共聚六氟丙烯)。
- 如請求項18所述之方法，其中該聚合物層具有小於或等於5μm的厚度。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中藉由狹縫模具塗佈將該聚合物層沉積至該基於玻璃的基板之該第一表面上。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該電子組件在小於或等於300℃的一最大溫度下製造。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該基於玻璃的基板包括鹼玻璃。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該基於玻璃的基板經離子交換。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該基於玻璃的基板包括無鹼玻璃。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該至少一個電子裝置為一有機薄膜電晶體。
- 如請求項14或請求項15所述之方法，其中該電子組件由一捲對捲處理來製造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762458785P | 2017-02-14 | 2017-02-14 | |
| US62/458,785 | 2017-02-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201904033A TW201904033A (zh) | 2019-01-16 |
| TWI778019B true TWI778019B (zh) | 2022-09-21 |
Family
ID=61557335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW107105156A TWI778019B (zh) | 2017-02-14 | 2018-02-13 | 併入積層基板的電子組件及其製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200043951A1 (zh) |
| EP (1) | EP3583634A1 (zh) |
| JP (1) | JP2020507937A (zh) |
| KR (1) | KR20190116404A (zh) |
| CN (1) | CN110462861A (zh) |
| TW (1) | TWI778019B (zh) |
| WO (1) | WO2018152169A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019182125A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | 株式会社 資生堂 | コア－コロナ型ポリマー粒子を用いた化粧料用原料および水中油型乳化化粧料 |
| EP3770196A4 (en) * | 2018-03-23 | 2021-12-15 | Shiseido Company, Ltd. | RAW MATERIAL FOR A COSMETIC PRODUCT USING HEART-CROWN-TYPE POLYMER PARTICLES AS WELL AS A COSMETIC PRODUCT IN AN OIL-IN-WATER EMULSION |
| TW201940158A (zh) * | 2018-03-23 | 2019-10-16 | 日商資生堂股份有限公司 | 芯－冕型聚合物粒子 |
| TWI750902B (zh) * | 2020-11-18 | 2021-12-21 | 友達光電股份有限公司 | 薄膜電晶體及其形成方法 |
| US11647645B2 (en) * | 2021-01-13 | 2023-05-09 | Tpk Advanced Solutions Inc. | Cover plate used in electronic device, electronic device, and method of manufacturing cover plate |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2328177A2 (en) * | 2009-11-27 | 2011-06-01 | Fujifilm Corporation | Radiation sensor and radiation image detection apparatus |
| TW201244949A (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-16 | Corning Inc | Laminated structure for semiconductor devices |
| WO2016003523A2 (en) * | 2014-04-16 | 2016-01-07 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Polar elastomers for high performance electronic and optoelectronic devices |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5258207B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2013-08-07 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 半導体装置 |
| US8901544B2 (en) * | 2011-12-06 | 2014-12-02 | Corning Incorporated | Organic thin film transistor with ion exchanged glass substrate |
| CN106573831B (zh) * | 2014-08-12 | 2020-04-21 | 康宁股份有限公司 | 用于减少显示器玻璃静电放电的有机表面处理 |
| KR102388635B1 (ko) * | 2014-11-05 | 2022-04-20 | 코닝 인코포레이티드 | 비평면 특징들을 가지는 유리 물품들 및 무알칼리 유리 요소들 |
-
2018
- 2018-02-13 TW TW107105156A patent/TWI778019B/zh active
- 2018-02-14 WO PCT/US2018/018129 patent/WO2018152169A1/en unknown
- 2018-02-14 KR KR1020197026396A patent/KR20190116404A/ko unknown
- 2018-02-14 CN CN201880018262.7A patent/CN110462861A/zh active Pending
- 2018-02-14 JP JP2019564383A patent/JP2020507937A/ja active Pending
- 2018-02-14 EP EP18708514.7A patent/EP3583634A1/en not_active Withdrawn
- 2018-02-14 US US16/485,211 patent/US20200043951A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2328177A2 (en) * | 2009-11-27 | 2011-06-01 | Fujifilm Corporation | Radiation sensor and radiation image detection apparatus |
| TW201244949A (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-16 | Corning Inc | Laminated structure for semiconductor devices |
| WO2016003523A2 (en) * | 2014-04-16 | 2016-01-07 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Polar elastomers for high performance electronic and optoelectronic devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3583634A1 (en) | 2019-12-25 |
| JP2020507937A (ja) | 2020-03-12 |
| WO2018152169A1 (en) | 2018-08-23 |
| US20200043951A1 (en) | 2020-02-06 |
| KR20190116404A (ko) | 2019-10-14 |
| TW201904033A (zh) | 2019-01-16 |
| CN110462861A (zh) | 2019-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI778019B (zh) | 併入積層基板的電子組件及其製造方法 | |
| KR101147988B1 (ko) | 물리적 박리 방법을 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법, 플렉서블 전자소자 및 플렉서블 기판 | |
| JP5899220B2 (ja) | ロール状の母基板を利用したフレキシブル電子素子の製造方法、フレキシブル電子素子及びフレキシブル基板 | |
| Garner et al. | Ultra-slim flexible glass for roll-to-roll electronic device fabrication | |
| KR102334815B1 (ko) | 발광 장치 및 박리 방법 | |
| US20200235139A1 (en) | Flexible array substrate, manufacturing method thereof, and display panel | |
| US20120280368A1 (en) | Laminated structure for semiconductor devices | |
| KR101063361B1 (ko) | 플렉서블 전자소자의 제조방법, 플렉서블 전자소자 및 플렉서블 기판 | |
| US10809864B2 (en) | Film touch sensor | |
| KR20150096324A (ko) | 발광 장치 | |
| US11609360B2 (en) | Laminate, method for manufacturing electronic device, and method for manufacturing laminate | |
| US20110241063A1 (en) | Multilayer devices on flexible supports | |
| JP2019522224A (ja) | フレキシブル表示パネル、フレキシブル表示パネルを有するフレキシブル表示装置、並びにその製造方法 | |
| WO2011162461A1 (ko) | 투명 전극 및 이의 제조 방법 | |
| WO2020237914A1 (zh) | 一种柔性基板及其制作方法、显示面板 | |
| WO2015192686A1 (zh) | 触控面板 | |
| CN108415604A (zh) | 触控显示面板的制造方法、触控显示面板 | |
| KR20150048944A (ko) | 유연성 투명전극 및 그 제조방법 | |
| WO2015080442A1 (ko) | 디스플레이용 하이브리드형 플렉서블 기판 및 그 제조방법 | |
| JP2015172803A (ja) | 透明導電体、その製造方法及び導電性ペースト | |
| JP6493225B2 (ja) | 透明導電性フィルム | |
| CN113990555B (zh) | 触控传感器用ito导电薄膜及其制备方法和触控屏应用 | |
| JP2014063898A (ja) | 透明配線部材およびその形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |