CN107564856B - 一种柔性基板的剥离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柔性显示器件的制备领域，尤其涉及一种柔性基板的剥离方法，通过在柔性衬底和刚性基板之间制作电致伸缩材料和电极，在柔性衬底上制作完成电子或光学器件后，通过电压控制电致伸缩材料发生形变，从而实现柔性衬底与刚性基板的分离。本发明的剥离方法成本低、可大面积实施，且在剥离时不会对柔性衬底上的电子或光学器件造成损坏，提高了产品的良率和产能。
Description
技术领域
本发明涉及柔性显示器件的制备领域，尤其涉及一种柔性基板的剥离方法。
背景技术
柔性显示一般是将柔性衬底材料譬如PI（聚酰亚胺）涂布在刚性基板上加热烘烤做成柔性衬底，然后在所述柔性基板上制作电子或光学器件，制作完成后通过激光照射的形式进行剥离，即在高分子基板（柔性衬底）和刚性基板（例如玻璃）界面施以高强度激光，将界面的一层高分子薄层烧蚀，从而实现剥离。
但是这种剥离方式受到激光扫描尺寸的限制，无法实现大面积剥离；而且还会在激光照射过程中损坏器件，降低产品良率；另外，激光剥离设备成本高，维护不易，降低了产能。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明旨在提供一种低成本、可大面积剥离的柔性基板的剥离方法，在剥离时不会对器件造成损坏，从而提高产品的良率和产能。
本发明解决上述技术问题的主要技术方案为：
一种柔性基板的剥离方法，其特征在于，所述剥离方法包括：
于一刚性基板上制备伸缩复合膜层；
将一柔性衬底设置于所述伸缩复合膜层之上；
于所述柔性衬底之上制备显示器件，以及
通过使所述伸缩复合膜层变形，以将所述柔性衬底剥离。
优选的，上述的剥离方法中，所述伸缩复合膜层为电致伸缩复合膜层。
优选的，上述的剥离方法中，于所述刚性基板上制备所述电致伸缩复合膜层的步骤包括：
于所述刚性基板之上形成第一电极；
于所述第一电极之上形成电致伸缩层；
于所述电致伸缩层之上形成第二电极；
其中，所述柔性衬底形成于所述第二电极之上，通过施加电压于所述第一电极和所述第二电极，使所述电致伸缩层变形，以将所述柔性衬底从所述刚性基板上剥离。
优选的，上述的剥离方法中，于所述第一电极和所述第二电极上施加的电压大于所述电致伸缩层的相变阈值电压。
优选的，上述的剥离方法中，所述第一电极、所述电致伸缩层和所述第二电极均形成为平整的膜层，依次覆盖于所述刚性基板之上。
优选的，上述的剥离方法中，形成所述第一电极之前，
于所述刚性基板上开设若干凹槽，所述第一电极覆盖所述若干凹槽的底部和侧壁，以及所述刚性基板暴露的上表面；
其中，所述电致伸缩层填充于所述若干凹槽中，且与覆盖于所述刚性基板暴露的上表面的所述第一电极齐平；
所述第二电极包括若干块依次形成于填充在所述若干凹槽中的所述电致伸缩层之上，且不与所述第一电极接触。
优选的，上述的剥离方法中，形成第二电极之前，
于覆盖在所述刚性基板暴露的上表面的所述第一电极之上形成第一介质层；
继续于所述电致伸缩层之上以及所述第一介质层的上表面和侧壁形成第二电极；
其中，所述第一介质层隔离所述第一电极与所述第二电极。
优选的，上述的剥离方法中，于所述刚性基板上制备所述电致伸缩复合膜层的步骤包括：
于所述刚性基板之上形成第三电极；
于所述第三电极之上形成第一电致伸缩层；
于所述第一电致伸缩层之上形成第四电极；
于所述第四电极之上形成第二电致伸缩层；
于所述第二电致伸缩层之上形成第五电极；
其中，所述柔性衬底形成于所述第五电极之上，通过施加电压于所述第三电极、所述第四电极和所述第五电极，使所述第一电致伸缩层和所述第二电致伸缩层变形，以将所述柔性衬底从所述刚性基板上剥离。
优选的，上述的剥离方法中，于所述第三电极、所述第四电极和所述第五电极上施加的电压大于所述第一电致伸缩层和所述第二电致伸缩层的相变阈值电压。
优选的，上述的剥离方法中，所述第三电极、所述第一电致伸缩层、所述第四电极、所述第二电致伸缩层和所述第五电极均形成为平整的膜层，依次覆盖于所述刚性基板之上。
优选的，上述的剥离方法中，所述第四电极分为若干块依次形成于所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层中，且所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层中的所述第四电极上下对应，以保证施加电压后，所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层在对应的位置上同时变形；
其中，在所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层之间还形成有第二介质层，以隔离所述第一电致伸缩层和所述第二电致伸缩层，并隔离上下对应的所述第四电极。
优选的，上述的剥离方法中，通过引脚分别将所述第三电极和所述第五电极连接至所述第四电极。
优选的，上述的剥离方法中，施加外力使所述伸缩复合膜层变形以剥离所述柔性衬底后，去除所述柔性衬底上剩余的部分所述伸缩复合膜层。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明通过在柔性衬底和刚性基板之间制作电致伸缩层和电极，在制作完成电子或光学器件后，通过电压控制电致伸缩层发生变形，从而实现柔性衬底与刚性基板的分离。本发明的剥离方法成本低、可大面积实施，且在剥离时不会对柔性衬底上的器件造成损坏，提高了产品的良率和产能。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明的柔性基板的剥离方法的核心步骤图；
图2-图7为实施例中各步骤的结构图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。当然除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明的柔性基板的剥离方法，应用于将一制备有显示器件（例如薄膜晶体管TFT，电子或光学元件OLED等），并完成封装后的柔性衬底从一刚性基板上剥离，通过在柔性衬底和刚性基板之间制作电致伸缩层和电极，通过电压控制电致伸缩层发生变形，从而实现柔性衬底与刚性基板的分离，其核心步骤可参照图1。其中，电致伸缩材料可采用陶瓷或有机物，电极材料可采用金属。
下面结合具体的实施例以及附图详细阐述本发明的柔性基板及其剥离方法。
实施例一：
如图2所示的柔性基板的结构图，于刚性基板1上采用溅射（sputter）成膜的方法形成一层金属薄膜，作为第一电极2；当然第一电极2也可采用其他合适的方法制作，本实施例中因整面成膜形成第一电极2，因此选用溅射的方法成膜，但这并不作为对本发明的限制。
制作完第一电极2后，采用溅射或者溶胶-凝胶法制作电致伸缩薄膜3覆盖于第一电极2之上；并且在电致伸缩薄膜3中采用膜层图形化工艺（如光刻工艺）制作形成若干块第二电极4分布于电致伸缩薄膜3中，优选的若干块第二电极4均匀分布于电致伸缩薄膜3中，且与电致伸缩薄膜3的上表面齐平。
接着，形成一层介质层5覆盖于电致伸缩薄膜3以及若干块第二电极4之上；并且在介质层5上采用与上述制作电致伸缩薄膜3一致的方法制作电致伸缩薄膜30覆盖在介质层5之上；同时在电致伸缩薄膜30中制作均匀分布的若干块第二电极40，这些分布于电致伸缩薄膜30中的若干块第二电极40与分布于电致伸缩薄膜3中的若干块第二电极4上下对应，以保证后续施加电压时，上层的电致伸缩薄膜30与下层的电致伸缩薄膜3在相对应的位置上同时变形。该介质层5用于隔开两层电致伸缩薄膜3和30，并隔开两层第二电极4和40。
进一步的，在电致伸缩薄膜30之上制作一层第三电极6，同样可采用与第一电极2相同的溅射方法；之后第一电极2通过引脚与若干块第二电极4连接，第三电极6通过引脚与若干块第二电极40连接；并且本实施例的柔性衬底7即形成在第三电极6之上，形成如图2所示的结构。
其中，在外电场作用下电介质所产生的与场强二次方成正比的应变，称为电致伸缩，电致伸缩效应在所有的电介质中都具有，不论是非压电晶体还是压电晶体。例如一些聚氨基甲酸乙酯类的高分子聚合物以及钙钛矿类陶瓷材料具有电致伸缩性质，这些材料可以通过施加电场而引起很大的变形。
作为一个优选的实施例，此处电致伸缩薄膜3和30可以为逆压电性质的向列相凝胶或铁电液晶弹性体膜。
在柔性衬底7上形成TFT、电子或光学元件等器件（图中未示出），并完成封装之后，即需要将柔性衬底7从刚性基板1上剥离。通过在第一电极2、第二电极4和40以及第三电极6上施加电压（因电致伸缩材料所产生的形变与外电场的方向无关，因此只要保证施加给第一电极2和第二电极4极性相反的电压，同时施加给第二电极40和第三电极6极性相反的电压即可），该电压值超过电致伸缩薄膜3和30的相变阈值电压后，电致伸缩薄膜3和30发生凸起形变，如图3所示，并且上下层电致伸缩薄膜30和3变形相互作用，从而使上下两层分离，即实现柔性衬底7与刚性基板1分离。
针对分离后的柔性衬底7上剩余的第三电极6以及电致伸缩薄膜30和第二电极40，可采用蚀刻的方法，例如干刻或湿刻轻松去除。
需要注意的是，本实施例将第二电极分为若干块设置为上下两层（第二电极40和第二电极4），并上下位置上对应设置，以保证电致伸缩薄膜30和3在相对应的位置上同时变形。在其他变型实施例中，可以将第二电极设置为整块或者合并为一块，参照图4和图5所示的结构图，与上述附图相同的标号代表相同的膜层。
具体的，在图4所示的结构图中，刚性基板1上依次覆盖有第一电极2、电致伸缩薄膜31、第二电极41（整面成膜形成于电致伸缩薄膜31上）、介质层5、第二电极401（整面成膜形成于介质层5上）、电致伸缩薄膜301、第三电极6以及柔性衬底7。进一步的，在柔性衬底7上形成显示器件（图中未示出）并完成封装之后，施加电压于第一电极2、第二电极41和401以及第三电极6，使得电致伸缩薄膜31和301发生凸起形变以完成柔性衬底7与刚性基板1的分离。其中，各膜层的制作方法以及电致伸缩原理与上述类似，因此不再赘述。
或者，也可以不使用介质层5，参照图5所示的结构图，在刚性基板1上依次形成第一电极2、电致伸缩薄膜31、第二电极41（整面成膜形成于电致伸缩薄膜31上）、电致伸缩薄膜301、第三电极6以及柔性衬底7即可。在第一电极2、第二电极41以及第三电极6上通电后，同样可以使电致伸缩薄膜31和301发生形变以实现柔性衬底7与刚性基板1分离。
实施例二：
本实施例与实施例一及其变型实施例不同之处在于，只形成一层电致伸缩层，参照图6所示的结构图，与上述附图相同的标号代表相同的膜层。
在刚性基板1上开设若干凹槽，第一电极20覆盖这些凹槽的底部和侧壁，以及覆盖刚性基板1暴露的上表面；电致伸缩材料300填充于若干凹槽（凹槽的内壁已被第一电极20覆盖）中，并且优选地与覆盖于刚性基板1暴露的上表面的第一电极20齐平；接着在覆盖于刚性基板1暴露的上表面上的第一电极20之上形成介质层50（介质层50分为若干块分别覆盖在覆盖于刚性基板1暴露的上表面上的第一电极20之上）；之后继续于电致伸缩材料300之上以及介质层50的上表面和侧壁形成第二电极400；其中，介质层50用以隔开第一电极20与第二电极400。通过在第一电极20和第二电极400上施加电压，使得电致伸缩材料300发生形变，即可实现柔性衬底7与刚性基板1的分离。
或者，如图7所示的结构图，可以不使用介质层50，在将电致伸缩材料300填充于内壁覆盖有第一电极20的凹槽中后，直接将第二电极4001分成若干块形成于电致伸缩材料300之上，只要保证第二电极4001不与第一电极20接触即可。
当然，也可直接在刚性基板上通过整面成膜方式形成伸缩复合膜层（可包括上下两层电极以及中间一层电致伸缩膜层），再于伸缩复合膜层之上形成柔性衬底，在剥离时同样在两层电极上施加电压使电致伸缩膜层产生形变即可。
除上述实施例中所描述的，本发明在柔性衬底和刚性基板之间制作的电致伸缩性材料和电极还可以有其他设置方式，以形成不同的柔性基板结构以及相对应的剥离方法，均能满足通过电压控制电致伸缩性材料发生变形，从而实现柔性衬底和刚性基板分离的目的。
同时需要注意的是，上述所有的实施例中所称的第一电极、第二电极、第三电极，和上述发明内容中所称的第一至第五电极，仅用于区分处于不同位置的电极，它们相互之间并不构成冲突，在不同的实施例中以数字标号为准区分不同位置的电极，这并不构成对本发明的限制。
综上所述，本发明提供的一种柔性基板的剥离方法，通过在柔性衬底和刚性基板之间制作电致伸缩材料和电极，在柔性衬底上制作完成电子或光学器件后，通过电压控制电致伸缩材料发生变形，从而实现柔性衬底与刚性基板的分离。本发明的剥离方法成本低、可大面积实施，且在剥离时不会对柔性衬底上的电子或光学器件造成损坏，提高了产品的良率和产能。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (11)
1.一种柔性基板的剥离方法，其特征在于，所述剥离方法包括：
于一刚性基板上制备伸缩复合膜层；
将一柔性衬底设置于所述伸缩复合膜层之上；
于所述柔性衬底之上制备显示器件；以及
通过使所述伸缩复合膜层变形，以将所述柔性衬底剥离；
所述伸缩复合膜层为电致伸缩复合膜层；
于所述刚性基板上制备所述电致伸缩复合膜层的步骤包括：
于所述刚性基板之上形成第一电极；
于所述第一电极之上形成电致伸缩层；以及
于所述电致伸缩层之上形成第二电极；
形成所述第一电极的步骤之前还包括：
于所述刚性基板上开设若干凹槽，所述第一电极覆盖所述若干凹槽的底部和侧壁，以及所述刚性基板暴露的上表面；
其中，所述电致伸缩层填充于所述若干凹槽中，且与覆盖于所述刚性基板暴露的上表面的所述第一电极齐平；
所述第二电极包括若干块依次形成于填充在所述若干凹槽中的所述电致伸缩层之上，且不与所述第一电极接触。
2.如权利要求1所述的剥离方法，其特征在于，
所述柔性衬底形成于所述第二电极之上，将所述柔性衬底剥离的步骤包括：
通过施加电压于所述第一电极和所述第二电极，使所述电致伸缩层变形，以将所述柔性衬底从所述刚性基板上剥离。
3.如权利要求2所述的剥离方法，其特征在于，于所述第一电极和所述第二电极上施加的电压大于所述电致伸缩层的相变阈值电压。
4.如权利要求1所述的剥离方法，其特征在于，所述第一电极、所述电致伸缩层和所述第二电极均形成为平整的膜层，依次覆盖于所述刚性基板之上。
5.如权利要求1所述的剥离方法，其特征在于，形成所述第二电极的步骤之前还包括：
于覆盖在所述刚性基板暴露的上表面的所述第一电极之上形成第一介质层；以及
继续于所述电致伸缩层之上以及所述第一介质层的上表面和侧壁形成第二电极；
其中，所述第一介质层隔离所述第一电极与所述第二电极。
6.如权利要求1所述的剥离方法，其特征在于，于所述刚性基板上制备所述电致伸缩复合膜层的步骤包括：
于所述刚性基板之上形成第三电极；
于所述第三电极之上形成第一电致伸缩层；
于所述第一电致伸缩层之上形成第四电极；
于所述第四电极之上形成第二电致伸缩层；以及
于所述第二电致伸缩层之上形成第五电极；
其中，所述柔性衬底形成于所述第五电极之上，通过施加电压于所述第三电极、所述第四电极和所述第五电极，使所述第一电致伸缩层和所述第二电致伸缩层变形，以将所述柔性衬底从所述刚性基板上剥离。
7.如权利要求6所述的剥离方法，其特征在于，于所述第三电极、所述第四电极和所述第五电极上施加的电压大于所述第一电致伸缩层和所述第二电致伸缩层的相变阈值电压。
8.如权利要求6所述的剥离方法，其特征在于，所述第三电极、所述第一电致伸缩层、所述第四电极、所述第二电致伸缩层和所述第五电极均形成为平整的膜层，依次覆盖于所述刚性基板之上。
9.如权利要求6所述的剥离方法，其特征在于，所述第四电极分为若干块依次形成于所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层中，且所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层中的所述第四电极上下对应，以保证施加电压后，所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层在对应的位置上同时变形；
其中，在所述第一电致伸缩层与所述第二电致伸缩层之间还形成有第二介质层，以隔离所述第一电致伸缩层和所述第二电致伸缩层，并隔离上下对应的所述第四电极。
10.如权利要求6所述的剥离方法，其特征在于，通过引脚分别将所述第三电极和所述第五电极连接至所述第四电极。
11.如权利要求1所述的剥离方法，其特征在于，还包括：
去除所述柔性衬底上剩余的部分所述伸缩复合膜层。
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- 2016-07-01 CN CN201610508151.7A patent/CN107564856B/zh not_active Expired - Fee Related
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