CN104600220B - 一种柔性显示器的制造方法、复合基板以及柔性显示器 - Google Patents

一种柔性显示器的制造方法、复合基板以及柔性显示器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种柔性显示器的制造方法，包括：提供一刚性基材，在所述刚性基材上表面形成离型层；在所述刚性基材表面形成柔性基板，所述柔性基板覆盖所述离型层的表面及边缘；在所述柔性基板上表面形成显示元件；在所述柔性基板的边缘沿平行于所述柔性基板表面方向切割，暴露所述离型层的各边缘；剥离所述柔性基板，使所述柔性基板与所述刚性基材分离。采用本发明的方法制作柔性基板，可以将刚性基材和离型层完整地保留下来，可在进行清洗、烘烤等简单工序后，继续用于后续柔性基板的投入制作。这样可以对刚性基材及离型层材料进行有效重复利用，大大降低了生产成本。

Description

一种柔性显示器的制造方法、复合基板以及柔性显示器
技术领域
本发明设计显示领域，更具体地说，涉及柔性显示领域。
背景技术
在现有柔性显示器制作过程中，一种方式是在玻璃基板上沉积剥离层(Debondinglayer，简称DBL)，然后进行柔性层的涂布，由于剥离层与玻璃附着性较差，因此柔性层的涂布面积要大于剥离层面积，利用外沿直接与玻璃接触达到较好的粘附效果。在完成TFT阵列基板制程后，进行柔性层与玻璃衬底的分离制程。在分离制程中，目前采用如图1所示的方法，采用切割机垂直玻璃面切割方式，去除柔性层与玻璃接触区域，然后将柔性层取下。
根据现有工艺的制作流程，玻璃衬底在剥离切割并与柔性层分离后，只能做报废处理，在新的柔性基板投入时，需要投入新玻璃衬底并进行剥离层(DBL)沉积，这样大大增加了玻璃、剥离层等材料消耗，同时增加了工艺制程。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种柔性显示器的制造方法，包括：
步骤A：提供一刚性基材，在所述刚性基材上表面形成离型层；
步骤B：在所述刚性基材表面形成柔性基板，所述柔性基板覆盖所述离型层的表面及边缘；
步骤C：在所述柔性基板上表面形成显示元件；
步骤D：在所述柔性基板的边缘沿平行于所述柔性基板表面方向切割，暴露所述离型层的各边缘；
步骤E：剥离所述柔性基板，使所述柔性基板与所述刚性基材分离。
在本发明实施例中，在所述步骤D之前还包括，在所述柔性基板的上表面形成至少一个对位标记，用于限定所述水平方向的切割深度。
在本发明实施例中，所述对位标记呈线状，且所述对位标记在所述离型层上的投影，位于所述离型层外边缘内侧或与所述离型层外边缘重叠。
在本发明实施例中，所述步骤D包括：使用一刀轮在所述柔性基板的四周边缘沿平行于所述柔性基板表面方向进行切割，其中，所述刀轮呈圆盘状，且所述刀轮的刀刃位于所述刀轮的外边缘。
在本发明实施例中，所述刀轮为旋转刀轮或楔形刀片。
在本发明实施例中，所述步骤C包括，在所述柔性基板上制作有机发光二极管显示层和封装材料，其中所述有机发光二极管显示层包括薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机发光层和金属电极。
在本发明实施例中，所述步骤B包括：在所述刚性基材表面涂布有机高分子材料，固化所述有机高分子材料形成柔性基板。
在本发明实施例中，所述有机高分子材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和/或聚醚砜。
在本发明实施例中，所述离型层选用材料的粘附力为0.5-1000gf/cm2。
在本发明实施例中，所述离型层的材料为丙烯酸、聚对二甲苯、氧化锗、SiNx/SiOx。
在本发明实施例中，所述柔性基板的厚度为1um-200um，所述离型层的厚度为1um-100um，所述步骤D中的切割深度为0.1mm-10mm。
本发明还提供了一种柔性显示器，采用上述任一种制造方法制成。
本发明实施例还提供了一种用于制作柔性显示器的复合基板，包含：刚性基材；离型层，形成在所述刚性基材的上表面；柔性基板，形成在所述离型层的上表面，其中，所述柔性基板与所述刚性基材在边缘位置具有开口，暴露所述离型层的四周边缘。
在本发明实施例中，所述柔性基板的上表面包含至少一个对位标记，用于限定所述水平方向的切割深度。
在本发明实施例中，所述对位标记呈线状或十字图形，且所述对位标记在所述离型层上的投影，位于所述离型层外边缘内侧或与所述离型层外边缘重叠。
综上，采用本发明的方法制作柔性基板，可以将刚性基材和离型层完整地保留下来，可在进行清洗、烘烤等简单工序后，继续用于后续柔性基板的投入制作。这样可以对刚性基材及离型层材料进行有效重复利用，大大降低了生产成本。
附图说明
图1a-图1g为本发明实施例制作柔性基板的工艺图；
图2a和图2b为本发明实施例中刀轮的结构示意图；
图3为本发明实施例用于制作柔性显示器的复合基板的结构示意图；
图4为本发明实施例中柔性基板制作过程中的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
实施例1
参考图1a-图1g，为本发明实施例提供的一种柔性显示器的制造方法的流程示意图。在本实施例中，是以OLED显示器为例，但不限与此类显示方式，本领域其他例如LCD显示器等也可应用在本发明中。并且本实施例以矩形基板作为举例，任何应用在其他形状基板的方案也均包含在本发明的范围中。
请参阅图1a，提供一刚性基材101。在本实施例中，刚性基材101可以是石英基材或玻璃基材，但并不限定在此，由于刚性基材101在后续的电路制作以及显示器件的制作过程中是提供支撑的作用，来避免柔性基板出现破碎、变形等问题，因此，通常来说，刚性基材选用相较柔性基板更高硬度的材料。
请参阅图1b，在刚性基材101上表面形成离型层102。离型层102的材料可以选用丙烯酸、聚对二甲苯、氧化锗、SiNx/SiOx。离型层102的形成方法可以是贴附或者是沉积，在本实施例中，选用材料粘附力为0.5-1000gf/cm2在刚性基材101上沉积，并形成厚度为1um-100um的离型层。
请参阅图1c，在刚性基材101表面形成柔性基板103，且柔性基板103覆盖离型层102的表面及四周边缘；具体地，在刚性基材101表面涂布有机高分子材料，固化有机高分子材料形成柔性基板103，其中，有机高分子材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和/或聚醚砜，形成的柔性基板厚度为1um-200um。在此，由于柔性基板的形成采用涂布方式，有机材料在固化之后与刚性基材基础的部分是粘连的，因此，柔性基板可以与刚性基材完全固定，进而可使在柔性基板上制作显示器件时可以非常稳固。此外，当柔性基板选用的是塑料基材时，可在柔性基板上形成水氧阻挡层，以有效隔绝外界的税和氧气。进一步地，在柔性基板103上表面形成显示元件(图中未显示)，其中，显示元件包含有机发光二极管显示层，该有机发光二极管显示层包括薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机发光层和金属电极，以及，封装所述显示元件，封装的方法可以是金属封装法，玻璃封装法，塑料封装法或薄膜封装法，但并不限定于此。由于显示元件对水汽、氧气的腐蚀具有非常高的敏感度，因此在制作过程中，一定要阻气、阻水，并且柔性显示器的制作过程尽量在真空的环境中制作。具体的制作工艺是本领域技术人员都所熟知的，此处不再赘述。
经过上述制作步骤即完成了制作柔性显示器的基板的制作，请参阅图1c，制作柔性显示器的基板包括刚性基材101、离型层102、柔性基板103以及显示元件和封装层。其中，离型层102位于刚性基材101的上表面，柔性基板103形成在刚性基材101和离型层102的上表面，其中，柔性基板103覆盖离型层102的表面及边缘，并于刚性基材101接触。制作柔性显示器的基板在剥离刚性基材101之后即可用于柔性显示器的制作。
请参阅图1d和1e，在柔性基板103的边缘沿平行于柔性基板103表面的方向切割，暴露离型层102四周的各边缘；其中切割深度可定为0.1mm-10mm，具体地，本实施例的切割方式采用一刀轮104在柔性基板的四周边缘沿平行于柔性基板表面方向进行切割，并且，刀轮104呈圆盘状，刀轮104的刀刃位于刀轮的外边缘，更具体地说，刀轮101可设计为旋转刀轮或楔形刀片，当使用旋转刀轮时，其可设计为图2a所示的结构，刀刃边缘呈三角锥形，这样可有效减少刀轮与刚性基材的摩擦，形成更好的切割边界；当使用楔形刀片时，可设计为图2b结构的楔形，其中，刀轮材质可以为钻石、钨钢或合金等，刀轮转速为1000转/s-20000转/s，刀刃厚度为1um-200um。
请继续参阅图1e，剥离柔性基板103，具体地，由于上一步骤中，使用了刀轮104将刚性基材四周向粘连的柔性基板103完全分割，刚性基材101与柔性基板103之间仅连接有粘性较小的离型层102，因此，只需将柔性基板103直接向上剥离即可，并且，采用此方法，离型层102和刚性基材101可以完整地保留下来，可在进行清洗、烘烤等简单工序后，继续用于后续柔性基板的投入制作。这样可以对刚性基材及离型层材料进行有效重复利用，大大降低了生产成本。此外，由于离型层的粘性较小，剥离刚性基材时不会产生特别大的应力，因此，显示元件中各元件例如薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机材料功能层以及金属电极等的电学特性不会受到影响，从而有利于制作高质量的柔性显示器。
实施例二
请参阅图3，为本发明实施例提供一种用于制作柔性显示器的复合基板，包含：刚性基材101，离型层102，形成在刚性基材101的上表面；柔性基板103，形成在离型层102的上表面，且在柔性基板103上方制作有显示元件和封装层，其中，柔性基板103与刚性基材101在边缘位置具有开口105，即在柔性基板103的的边缘位置与刚性基材101在垂直于刚性基材101的方向上存在间隙，以暴露离型层102的四周边缘。在进一步剥离柔性显示器复合基板的柔性基板103后，即可得到柔性显示器件。采用该复合基板进一步制备得到的柔性显示器，可以完整保留硬质基材和离型层反复利用，有效降低成本。
实施例三
请参阅图4，在上述实施例一和实施例二中柔性基板的制作过程中，为保证柔性基板103与刚性基材101的分离过程中有效控制切割边界，不损伤柔性基材上的有效区域，可在掩模板上设计图形，在阵列制程中将所需掩模板制作到柔性基材形成对位标记106供分离切割时对位使用，进而用于限定水平方向的切割深度，具体地，该对位标记106可通过掩模板制作为十字图形等，也可用金属层在柔性基板上将对位标记106设计成区域保护环以定义切割保护范围，有效保证切割精度。优选地，该对位标记106在离型层上的投影，位于离型层外边缘内侧或与离型层外边缘重叠。
综上，采用本发明的方法制作柔性基板，可以将刚性基材和离型层完整地保留下来，可在进行清洗、烘烤等简单工序后，继续用于后续柔性基板的投入制作。这样可以对刚性基材及离型层材料进行有效重复利用，大大降低了生产成本。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种柔性显示器的制造方法，其特征在于，包括：
步骤A：提供一刚性基材，在所述刚性基材上表面形成离型层；
步骤B：在所述刚性基材表面形成柔性基板，所述柔性基板覆盖所述离型层的表面及边缘；
步骤C：在所述柔性基板上表面形成显示元件；
步骤D：在所述柔性基板的边缘沿平行于所述柔性基板表面方向切割，暴露所述离型层的各边缘，使得所述刚性基材四周向粘连的所述柔性基板完全分割，所述刚性基材与柔性基板之间仅连接有所述离型层；
步骤E：剥离所述柔性基板，使所述柔性基板与所述刚性基材分离。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：在所述步骤D之前还包括，在所述柔性基板的上表面形成至少一个对位标记，用于限定所述平行于所述柔性基板表面方向的切割深度。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于：所述对位标记呈线状，且所述对位标记在所述离型层上的投影，位于所述离型层外边缘内侧或与所述离型层外边缘重叠。
4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述步骤D包括：使用一刀轮在所述柔性基板的四周边缘沿平行于所述柔性基板表面方向进行切割，其中，所述刀轮呈圆盘状，且所述刀轮的刀刃位于所述刀轮的外边缘。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述刀轮为旋转刀轮或楔形刀片。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述步骤C包括，在所述柔性基板上制作有机发光二极管显示层和封装材料，其中所述有机发光二极管显示层包括薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机发光层和金属电极。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤B包括：在所述刚性基材表面涂布有机高分子材料，固化所述有机高分子材料形成柔性基板。
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述有机高分子材料为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和/或聚醚砜。
9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述离型层选用材料的粘附力为0.5-1000gf/cm2。
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于：所述离型层的材料为丙烯酸、聚对二甲苯、氧化锗、SiNx/SiOx。
11.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述柔性基板的厚度为1um-200um，所述离型层的厚度为1um-100um，所述步骤D中的切割深度为0.1mm-10mm。
12.一种柔性显示器，采用如权利要求1-9任一项所述的制造方法制成。
13.一种用于制作柔性显示器的复合基板，其特征在于，包含：
刚性基材；
离型层，形成在所述刚性基材的上表面；
柔性基板，形成在所述离型层的上表面，
其中，所述柔性基板与所述刚性基材在边缘位置具有开口，暴露所述离型层的四周边缘，所述开口沿平行于所述柔性基板表面方向切割形成，所述刚性基材与柔性基板之间仅连接有所述离型层。
14.如权利要求13所述的复合基板，其特征在于：所述柔性基板的上表面包含至少一个对位标记，用于限定所述平行于所述柔性基板表面方向的切割深度。
15.如权利要求14所述的复合基板，其特征在于：所述对位标记呈线状或十字图形，且所述对位标记在所述离型层上的投影，位于所述离型层外边缘内侧或与所述离型层外边缘重叠。
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