CN103531722B - 一种柔性显示器的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性显示器的制备方法，其中，包括以下步骤：在玻璃基底刻蚀用于辅助固定有机聚合物薄膜的沟道，清洗玻璃基底；在玻璃基底带有沟道的一面上涂覆有机聚合物药水，形成平整的有机聚合物薄膜层；在所述有机聚合物薄膜层上加工TFT器件；在所述TFT器件上加工OLED发光器件示；在加工有OLED发光器件的有机聚合物薄膜层的表面粘上一用于防止器件与空气接触的柔性封装薄膜；在柔性封装薄膜上沿着柔性显示器所设计大小的边缘切割，放入液体或蒸汽环境中，使柔性显示器从玻璃基底上脱落，形成柔性显示器。采用本发明所提供的方法，可以使柔性基板很好地与基底剥离，操作简便，成本低，且不会对发光器件造成不良影响。

Description

一种柔性显示器的制备方法

技术领域

本发明涉及柔性显示器制备领域，尤其涉及一种柔性显示器的制备方法。

背景技术

近年来，显示器市场变化很快，中心位置已经由平板显示器件占据，并将平板显示器件致力于制造成大尺寸、薄而轻的显示器件。这类显示器件包括液晶显示器件、等离子体显示面板、有机电致发光显示器等。但是，现有的液晶显示器件、等离子体显示面板、有机电致发光显示器均由玻璃基板构成，由于其不具有柔性从而限制了其应用范围。

而目前，出现了一种可以弯曲的柔性显示器，其是采用柔性材料构成的基板制成。制备这种柔性显示器的方法有两种，一是采用现有显示器的方法和采用电子纸的方法。采用现有显示器的方法为使薄膜晶体管液晶显示器件、有机电致发光显示器件材料等成柔性的方法。而采用电子纸的方法，是使用胆固醇液晶、使用微胶囊、电泳和静电荷充电的半球状扭曲球的电泳显示器作为显示器件。这种电子纸的缺点在于，很难实现全彩化，并且由于工作速度很慢造成难以实现运动图像。

因此，目前企业的焦点大多集中于研究如何采用现有显示器实现柔性显示器件。而在柔性基板的制备过程中，柔性基板与玻璃基板剥离的技术一直未获得很好的结果。三星、LG、飞利浦等电子企业着手研发的柔性显示器，其对柔性基板在玻璃基板上的剥离方法大约有以下几种，各有其优缺点。飞利浦所使用剥离方法为ElectronicsonPlasticbyLaserRelease（激光剥离技术），其所需要的激光能量高，其成本也高，同时由于激光的高能量容易造成发光器件的损伤。三星所使用的方法为Jouleheatinginducedliftoff（电阻加热感应剥离技术），其使用加热的方法使基板与玻璃脱离，温度过高，同时需要对发光器件进行保护，造成成本上升。LG所使用剥离方法为Stainlesssteelsubstrate（采用不锈钢衬底），其以化学法剥离，由于化学药品的腐蚀性及酸碱性，将大大降低柔性显示器的寿命。而对于台湾工研院(ITRI)开发出来的De-bondingLayer(DBL)（剥离层）方法，虽然操作简单易行，但作为一项技术秘密，到目前为止还未公布其具体工艺与材料，为柔性基板的开发带来很大的困难。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种柔性显示器的制备方法，旨在解决现有柔性显示器的柔性基板剥离方法成本高、并会对发光器件造成一定影响的问题。

本发明的技术方案如下：

一种柔性显示器的制备方法，其中，包括以下步骤：

在玻璃基底的一面刻蚀用于辅助固定有机聚合物薄膜的沟道，清洗所述玻璃基底；所述沟道在所述玻璃基底的表面围合形成用于加工柔性显示器器件的加工区域；

在所述玻璃基底带有沟道的一面上涂覆有机聚合物药水，形成平整的有机聚合物薄膜层；

在所述有机聚合物薄膜层上加工TFT器件；

在所述TFT器件上加工OLED发光器件；

在加工有所述OLED发光器件及其周围的有机聚合物薄膜层的表面粘上一用于防止器件与空气接触的柔性封装薄膜；

在所述柔性封装薄膜上沿着所述柔性显示器所设计大小的边缘切割，放入液体或蒸汽环境中，使所述有机聚合物薄膜层与所述玻璃基底脱离，形成所述柔性显示器。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述有机聚合物药水为PET、PC、PES、PEN或PI。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，在所述玻璃基底上涂覆有机聚合物药水后，所述有机聚合物药水经过烘干形成平整的有机聚合物薄膜层；所述烘干过程中采用程序升温。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述程序升温过程为100℃烘2~4小时，200℃下烘4~6小时，250~300℃下烘10~18小时。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述液体环境为水或者具有PH值为5~8的溶液；所述蒸汽环境为80~150℃的蒸汽环境。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述有机聚合物药水需要经过过滤和脱泡。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述过滤过程是将所述有机聚合物药水用砂芯漏斗过滤；所述脱泡过程是用真空泵对所述有机聚合物药水进行脱泡。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述有机聚合物薄膜层控制的厚度为20~200μm。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述沟道开口的直径小于沟道内腔的直径。

所述的柔性显示器的制备方法，其中，所述沟道设置为环形沟道。

有益效果：本发明柔性显示器的制备方法，是采用刻蚀有沟道的玻璃基底来制备柔性显示器，在玻璃基底上面涂上一层有机聚合物树脂溶液，烘干成膜后，由沟道的作用力以及薄膜与玻璃之间的粘结力协同作用，能很好地保证所形成的薄膜在制备TFT工艺以及OLED工艺的流程中不会掉下来，从而可以很好地解决在发光器件制备过程中的粘结问题，保证所有工艺的顺利进行。待所有工艺完成后，在沟道所形成的加工区域内沿着柔性封装薄膜划开，使玻璃基底与柔性基板之间有大量的水分接触，可以使柔性基板很好地剥离，操作简便，成本低，且不会对发光器件造成不良影响。这样，就可以很好地解决在柔性显示器制备过程中柔性基板与玻璃基板的分离问题，保证所有工艺的顺利进行。待剥离完成后，带有沟道的玻璃基板仍可以重复利用，也可以更好地降低生产成本。

附图说明

图1为本发明柔性显示器的制备方法中，在玻璃基底上刻蚀出沟道后的平面图。

图2为本发明柔性显示器的制备方法中，在玻璃基底上刻蚀出沟道后的截面图。

图3为本发明柔性显示器的制备方法中，在玻璃基底上形成有机复合物薄膜层后的截面图。

图4为本发明柔性显示器的制备方法中，在有机复合物薄膜层上加工TFT器件后的截面图。

图5为本发明柔性显示器的制备方法中，在有机复合物薄膜层上加工发光器件后的截面图。

图6为本发明柔性显示器的制备方法中，封装后的截面图。

图7为本发明柔性显示器的制备方法中，将柔性基板切割并与玻璃基板分离的截面图。

具体实施方式

本发明提供一种柔性显示器的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中提供一种柔性显示器的制备方法，该剥离方法简单易行、同时对发光器件不造成任何影响，为显示器用柔性基板的工业化生产提供可靠的路径。

请参照本发明的图1至图7，图1为本发明柔性显示器的制备方法中，在玻璃基底上刻蚀出沟道后的平面图，图2为玻璃基底上刻蚀出沟道后的截面图；图3为本发明柔性显示器的制备方法中，在玻璃基底上形成有机复合物薄膜层后的截面图；图4为本发明柔性显示器的制备方法中，在有机复合物薄膜层上加工TFT器件后的截面图；图5为本发明柔性显示器的制备方法中，在有机复合物薄膜层上加工发光器件后的截面图；图6为本发明柔性显示器的制备方法中，封装后的截面图；图7为本发明柔性显示器的制备方法中，将柔性基板切割与玻璃基板分离的截面图。

如图1至图6所示，本发明所述柔性显示器的制备方法，具体包括以下步骤：

在玻璃基底1的一面刻蚀用于辅助固定有机聚合物薄膜的沟道11，如图1和图2所示，清洗玻璃基底1，所述沟道11设置在所述玻璃基底1的边缘区域内，所述沟道11为环形，所述环形沟道内形成用于加工柔性显示器器件的加工区域111；

在洁净的玻璃基底1带有沟道11的一面上涂覆有机聚合物药水，形成平整的有机聚合物薄膜层2，如图3所示，所述有机聚合物薄膜层2即柔性显示器的柔性基板；

在所述有机聚合物薄膜层2上加工TFT器件3，如图4所示；

在所述TFT器件3上加工OLED发光器件4，如图5所示；

封装，如图6所示，其中该封装过程是在OLED发光器件4及其周围的有机聚合物薄膜层2的表面粘上一用于防止器件与空气接触的柔性封装薄膜5；所述柔性封装薄膜5可为一块柔性封装盖或其它封装材料(如封装胶带)；

在柔性封装薄膜5上，沿着柔性显示器的大小的边缘切割，如图7所示，放入液体或蒸汽环境中，所述有机聚合物薄膜层2（即柔性显示器的柔性基板）与所述玻璃基底1自然剥离，使整个柔性显示器件脱落，形成柔性显示器；其中，所述液体环境可以为水或者具有一定PH值（5~8）的溶液，所述蒸汽环境为特定温度下（80~150℃）的蒸汽环境。

其中，所述玻璃基底1上的沟道11为窄口肚宽的沟道11，即沟道11开口的直径小于沟道11内腔的直径。这样，当有机聚合物药水固化形成有机聚合物薄膜层2后，在窄口肚宽的沟道11中的有机聚合物薄膜由于内腔中的薄膜物质的直径大于沟道11的开口，较难从所述沟道11中脱离，可起到将有机聚合物薄膜辅助固定在玻璃基底1上的作用。所述沟道11可以为一条或多条，设置在所述玻璃基底1的四周，所述沟道11围合形成的加工区域111可用于加工柔性显示器器件。在后续步骤中的TFT器件3与OLED发光器件4加工均在所述加工区域111内进行。当柔性封装薄膜5封装完成时，只需在沟道11围合形成的加工区域111内沿着柔性显示器的边缘进行切割，整个柔性显示器即可脱落，形成柔性显示器。其中，所述柔性显示器所设计的内径应小于所述环形的沟道11所形成的加工区域111的内径，这样，当沿着柔性显示器的边缘进行切割后，才能使玻璃基底1与柔性显示器下的有机聚合物薄膜层2（即柔性基板）之间有大量的水分接触，让其自然脱落，形成柔性显示器。

所述有机聚合物药水可以为PET（聚对苯二甲酸二乙酯）、PC（聚碳酸酯）、PES（聚醚砜）、PEN（聚萘二甲酸二乙酯）、PI（聚酰亚胺）等。所述有机聚合物药水涂覆于所述玻璃基底1上并形成有机聚合物薄膜层2的过程：从最初的原料有机聚合物粉末开始，依次通过溶解、过滤、脱泡、涂膜、烘干以及剥离等过程。其中，所述过滤过程是将有机聚合物药水用砂芯漏斗过滤，将其中的大颗粒去除，这样有益于柔性基底平整度。而所述脱泡过程是用真空泵对有机聚合物药水进行脱泡，将其中的气体去除，使有机聚合物药水在烘干成膜过程中不会产生气泡缺陷。由于有机聚合物薄膜层2与玻璃基底1之间的粘结力相对较弱，见水会有一定程度的脱落，这样会使后续制备OLED发光器件4过程会造成诸多不便，而且在本发明中后面的TFT制备工艺中会用到70℃的水洗净，因此所述有机复合物薄膜层需要借助沟道11的辅助固定使其在一定程度下不与玻璃基底1分离。

在涂膜工艺过程中，由于最后形成的聚合物薄膜需要一定的平整度，因此在涂膜过程中，其涂膜速度以及刮刀平整度均需要控制在某一特定的值，如将涂膜速度控制在0.5mm/s~10mm/s，或将涂膜表面的粗糙度控制在0~3%内，例如：50μm厚的薄膜，其粗糙度0~1.5nm。同时在涂膜工艺过程中，还需要将有机聚合物薄膜控制在一定的厚度，较佳的厚度是20~200μm。在烘干过程中，由于有机聚合物为一些有机溶剂溶解，因此在烘干过程中需要程序升温，例如:100℃烘2~4小时，接着200℃条件下烘4~6小时，然后250~300℃条件下继续烘10~18小时。另外，在涂覆有有机聚合物药水的基底刚进入烘箱的过程中，需要保持一定的水平度，这样才能使有机聚合物薄膜层2更平整。而玻璃基板的清洁度，很大程度上决定着最后所制备的有机聚合物薄膜层2的质量，因此所用的玻璃基板在使用前都需要清洗、烘干，保证洁净。

在有机聚合物薄膜层2上继续加工TFT器件3与OLED发光器件4过程中，优选为在有机聚合物薄膜层2上的中心位置进行。在此过程中，OLED发光器件4优选为在加工区域111内进行加工，这样，由于有机聚合物薄膜层2四周有沟道11内的有机聚合物薄膜的辅助固定，因此，在TFT器件3与OLED发光器件4制备过程中，有机聚合物薄膜层2不会与玻璃基底1分离。而且，当用切割的方法在柔性封装薄膜5上沿着柔性显示器所设定大小的边缘切割时，也不会对OLED发光器件4造成损害。

当在有机聚合物薄膜层2上的所有器件加工工艺完成后，就进行封装。最后，用切割的方法在柔性封装薄膜5上沿着柔性显示器所设定大小的边缘切割，然后放入一定的环境，例如放入水中或者放入一定PH值（5~8）的溶液中，或者放入某一特定温度下（80~150℃）的蒸汽环境中，使玻璃基底1与柔性显示器之间有大量的水分接触，可以使柔性显示器很好地与玻璃基底1剥离，让其从玻璃基底1中自然脱落，形成柔性显示器。

本发明柔性显示器的制备方法，是采用刻蚀有沟道的玻璃基底来制备柔性显示器，在玻璃基底上面涂上一层有机聚合物树脂溶液，烘干成膜后，由沟道的作用力以及薄膜与玻璃之间的粘结力协同作用，能很好地保证所形成的薄膜在制备TFT工艺以及OLED工艺的流程中不会掉下来,从而可以很好地解决在发光器件制备过程中的粘结问题，保证所有工艺的顺利进行。待所有工艺完成后，沟道所形成的加工区域内沿着柔性封装薄膜划开，使玻璃基底与柔性基板之间有大量的水分接触，可以使柔性基板很好地剥离，操作简便，成本低，且不会对发光器件造成不良影响。这样，就可以很好地解决在柔性显示器制备过程中柔性基板与玻璃基板的分离问题，保证所有工艺的顺利进行。而且，待剥离完成后，带有沟道的玻璃基板仍可以重复利用，也可以更好地降低生产成本。发明所提供的工艺比起以前所用到的方法省去一道工艺，也进一步降低生产成本。同时此种工艺不用用到胶水，在操作过程中可能更加方便。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性显示器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在玻璃基底的一面刻蚀用于辅助固定有机聚合物薄膜的沟道，清洗所述玻璃基底，所述沟道在所述玻璃基底的表面围合形成用于加工柔性显示器器件的加工区域；

在所述玻璃基底带有沟道的一面上涂覆有机聚合物药水，形成平整的有机聚合物薄膜层；

在所述有机聚合物薄膜层上加工TFT器件；

在所述TFT器件上加工OLED发光器件；

在加工有所述OLED发光器件及其周围的有机聚合物薄膜层的表面粘上一用于防止器件与空气接触的柔性封装薄膜；

在所述柔性封装薄膜上沿着所述柔性显示器所设计大小的边缘切割，放入液体或蒸汽环境中，使所述有机聚合物薄膜层与所述玻璃基底脱离，形成所述柔性显示器。

2.根据权利要求1所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物药水为PET、PC、PES、PEN或PI。

3.根据权利要求1所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，在所述玻璃基底上涂覆有机聚合物药水后，所述有机聚合物药水经过烘干形成平整的有机聚合物薄膜层；所述烘干过程中采用程序升温。

4.根据权利要求3所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述程序升温过程为100℃烘2~4小时，接着200℃下烘4~6小时，然后250~300℃下继续烘10~18小时。

5.根据权利要求1所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述液体环境为水或者具有PH值为5~8的溶液；所述蒸汽环境为80~150℃的蒸汽环境。

6.根据权利要求1至5任一项所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物药水需要经过过滤和脱泡。

7.根据权利要求6所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述过滤过程是将所述有机聚合物药水用砂芯漏斗过滤；所述脱泡过程是用真空泵对所述有机聚合物药水进行脱泡。

8.根据权利要求1所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述有机聚合物薄膜层控制的厚度为20~200μm。

9.根据权利要求1~5任一项所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述沟道开口的直径小于沟道内腔的直径。

10.根据权利要求9所述的柔性显示器的制备方法，其特征在于，所述沟道设置为环形沟道。