CN106935596A - 一种柔性基板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性基板的制备方法，包括：在玻璃基板上形成柔性基底；将所述柔性基底与所述玻璃基板相剥离；将所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上；在所述柔性基底上完成剩余基板制程；沿预定轨迹对所述柔性基底进行切割，以获得所述柔性基板；其中，所述预定轨迹位于由所述边缘围成的区域的内部。该方法能够有效地释放掉柔性基底成膜制程中所产生的薄膜应力，使得制成的柔性基板不会产生翘曲，增强了柔性基板以及相应的柔性器件的可靠性。

Description

一种柔性基板的制备方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种柔性基板的制备方法。
背景技术
所谓柔性基板，是一种在柔性材料构成的基底表面上制备器件的基板结构。随着显示技术的不断更新与发展，采用柔性基板制成的可弯曲的柔性器件有望成为下一代光电子器件的主流设备。如显示器、芯片、电路、电源、传感器等柔性器件，它们不仅能够实现传统光电子器件所不能实现的功能，同时具有低成本的优势，还有利于改善用户体验。
现有柔性基板存在应力不易释放的问题。例如常用的柔性AMOLED器件，目前使用的基底材料多为聚酰亚胺(PI)或者聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，在柔性AMOLED的前段制程中需要对柔性基底进行高温处理，由于基底材料与玻璃之间的热膨胀系数差异较大，因此，在高温制程中会产生热应力。当完成柔性基板的全部板上的工艺制程后，需要将柔性基板与玻璃基板相剥离，柔性基板会释放热应力，进而造成柔性基板的卷曲，严重时还会对柔性基板上的薄膜晶体管等器件的性能造成较大影响。
因此，亟需提出一种方法，以释放玻璃基板与柔性基底之间由于热膨胀系数差异所导致的薄膜应力，提高柔性基板的抗弯折性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提出一种方法以释放玻璃基板与柔性基底之间由于热膨胀系数差异所导致的薄膜应力。
为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种柔性基板的制备方法，包括：在玻璃基板上形成柔性基底；将所述柔性基底与所述玻璃基板相剥离；将所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上；在所述柔性基底上完成剩余基板制程；沿预定轨迹对所述柔性基底进行切割，以获得所述柔性基板；其中，所述预定轨迹位于由所述边缘围成的区域的内部。
优选地，所述将所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上，具体包括：将所述柔性基底平铺于所述玻璃基板的表面上；在所述柔性基底的边缘处涂覆固定材料，并使所述固定材料与所述玻璃基板的表面接触；对所述固定材料进行处理，以使所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上。
优选地，所述将所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上，具体包括：在所述玻璃基板上涂覆固定材料，所述固定材料的涂覆位置对应于所述柔性基底的边缘；将所述柔性基底平铺于所述玻璃基板的表面上，使所述固定材料完全被所述柔性基底的边缘覆盖；对所述固定材料进行处理，以使所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上。
优选地，所述固定材料在450℃或在450℃以上的温度范围内不挥发。
优选地，所述固定材料与所述柔性基底的材料相同。
优选地，所述固定材料包括聚酰亚胺或聚萘二甲酸乙二醇酯。
优选地，对所述固定材料进行处理，以使所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上，包括：在200-400℃的温度范围内对所述固定材料进行高温固化，所述高温固化的持续时间为5-10min。
优选地，采用激光镭射法将所述柔性基底与所述玻璃基板相剥离。
优选地，所述激光的能量范围为300-500mJ/cm2，激光的扫描重叠范围为20-60％。
优选地，所述预定轨迹与所述边缘之间的最小距离保持5-10mm的偏移。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
在柔性基板的工艺制程中，通过先将柔性基底与玻璃基板相剥离，再使柔性基底的边缘与玻璃基板相固定的方式，有效地释放掉柔性基底成膜制程中所产生的薄膜应力，使得制成的柔性基板不会产生翘曲，提高了柔性基板以及相应的柔性器件的可靠性。
本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为根据本发明第一实施例的柔性基板的制备方法的流程示意图；
图2a-图2f为根据本发明第二实施例的柔性基板的制备方法的的工艺流程图；
图3为图2f的俯视图；
图4a-图4f为根据本发明第三实施例的柔性基板的制备方法的的工艺流程图；
图5为图4c的俯视图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
第一实施例：
如图1所示，根据本发明第一实施例的柔性基板的制备方法具体包括以下步骤：
步骤S110、在玻璃基板上形成柔性基底。
步骤S120、将柔性基底与玻璃基板相剥离。
步骤S130、将柔性基底的边缘固定在玻璃基板上。
步骤S140、在柔性基底上完成剩余基板制程。
步骤S150、沿预定轨迹对柔性基底进行切割，以获得柔性基板。
具体的，在步骤S110中，在硬质的玻璃基板的表面上先涂覆一层柔性材料，用于制备柔性基板的基底。所采用的柔性材料可以为现有技术中常用的柔性材料，例如可以为聚酰亚胺PI或聚萘二甲酸乙二醇酯PEN。
在本发明一个具体的实施例中，采用coating的方式对柔性材料进行涂布和烘烤。制程工艺参数可以设置为，在120-450℃的温度范围内对柔性材料进行高温固化，且高温固化的持续时间为30-60min，升温速度维持在4-7℃/min。形成的柔性基底干膜厚度为10-20μm。
在步骤S120中，将柔性基底与玻璃基板完全剥离(lift-off)。
Lift-off工艺制程是采用具有高能量密度的手段对玻璃基板与柔性基底的接触界面处(原子层界面)的柔性基底进行烧蚀，致使玻璃基板与柔性基底相互分离。
在本实施例中，具体可以采用激光镭射法将柔性基底与玻璃基板相剥离。在对柔性基底与玻璃基板进行剥离时，激光的能量范围一般为300-500mJ/cm2，激光的扫描重叠范围为20-60％。
在步骤S130中，需要注意的是，仅使柔性基底在边缘处与玻璃基板相固定，而柔性基底上其他用于形成金属层和绝缘层的部分仍然保持与玻璃基板相互分离的状态。
在步骤S140中，所说剩余基板制程指的是除柔性基底的形成步骤以外的其余用于在柔性基底上形成金属层和绝缘层的工艺步骤。例如可以包括薄膜晶体管的形成、数据线以及扫描线的形成以及各绝缘层的形成等作业。本实施例中对其不做限定，可以根据实际需要进行实施。
在完成步骤S140后，在与玻璃基板进行边缘固定的柔性基底上，实际上已经形成了构成柔性基板的全部结构。
在步骤S150中，所说预定轨迹位于上述固定的边缘围成的区域的内部，且应保证该预定轨迹与上述固定的边缘之间的最小距离维持5-10mm的偏移量，以便于消除残留的薄膜应力。
在本发明实施例中，将柔性基底以边缘固定的方式固定在玻璃基板的表面上，由于柔性基底是通过边缘固定的方式平铺于玻璃基板表面，因此在柔性基底上实施剩余基板制程时，不会受到热膨胀系数的影响。最后在制程完成后，将以边缘固定的柔性基底进行切割，可以得到无应力的柔性器件。
本发明实施例的制备方法能够有效释放现有柔性基板制程中，由于柔性基底与玻璃基板之间的热膨胀系数的差异而产生的应力，提高柔性产品的稳定性。
第二实施例：
在本实施例中，进一步提供了一种将柔性基底的边缘固定在玻璃基板上的方法，包括以下步骤：
步骤S1301、将柔性基底平铺于玻璃基板的表面上。
步骤S1302、在柔性基底的边缘处涂覆固定材料，并使固定材料与玻璃基板的表面接触。
步骤S1303、对固定材料进行处理，以使柔性基底的边缘固定在玻璃基板上。
下面结合图2a-图2f对上述各方法步骤进行详细说明。
图2a-图2f给出了完整的柔性基板制程，如图2a所示，表示的是在玻璃基板上形成柔性基底的工艺制程。图中1表示的是玻璃基板，2表示的是柔性基底，形成柔性基底2的具体实施方式可以参考第一实施例中的步骤S110。
如图2b所示，表示的是将柔性基底2与玻璃基板1相剥离的工艺制程。可以看出，在采用激光镭射法对柔性基底2与玻璃基板1进行剥离时，需要使激光从玻璃基板1的一侧照射柔性基底2与玻璃基板1的接触界面。
剥离后得到的柔性基底2直接平铺在玻璃基板1的表面上。
如图2c所示，在柔性基底2的边缘处涂覆一周固定材料3，并使固定材料3与玻璃基板1的表面接触。
在一个具体的实施例中，固定材料3需要满足在被加热到450℃，或被加热到450℃以上的温度时，仍能保证不具有挥发性。这是因为，在后续处理中，需要对固定材料3进行高温处理，如果固定材料具有挥发性，则有可能对柔性基底2造成污染。
在另一个具体的实施例中，为了避免固定材料3对柔性基底2产生污染，还可以选择与柔性基底2的材料相同的固定材料。例如，当柔性基底2的材料为聚酰亚胺PI或聚萘二甲酸乙二醇酯PEN时，对应的固定材料也可以选择为PI或PEN。
如图2d所示，对固定材料进行处理。假设在图2c中选取了与柔性基底2的材料相同的固定材料，例如PI或PEN，涂覆的PI和PEN为溶液状。在步骤S1303中的对PI或PEN的处理具体包括，在200-400℃的温度范围内对PI或PEN进行高温固化，高温固化的持续时间为5-10min。
由于固定材料3与柔性基底2的材料相同，因此，在图2d中，表示为柔性基底2与固定材料3形成一一体式的结构。
接下来，如图2e所示，在柔性基底2上完成剩余基板制程，具体参见第一实施例中的步骤S140。
在完成剩余基板制程后，沿预定轨迹对柔性基底2进行切割，如图2f所示。图2f中的虚线用于表示切割线的位置。结合图3所示的俯视图，图3中的矩形虚线框表示的是需要的柔性基板的尺寸，沿该矩形虚线框进行切割时，在图3中D所标示的是该矩形虚线框，与柔性基底2和玻璃基板1之间的固定边缘之间的最小距离，为保证切割后的柔性基板不残留有薄膜应力，应使D的值维持为5-10mm。
本发明实施例中的将柔性基底的边缘固定在玻璃基板上的方法，仅需要在原有柔性基板的工艺制程中加入涂覆固定材料以及对固定材料进行处理的步骤(需要注意的是，将柔性基底与玻璃基板相剥离的步骤属于改变了原制程顺序，但实际上并未增加新的工艺步骤)，因此，并未显著增加现有工艺制程的操作，易于实施，且不会显著增加生产的成本。
第三实施例：
在本实施例中，提供了另一种将柔性基底的边缘固定在玻璃基板上的方法，包括以下步骤：
步骤S1310、在玻璃基板上涂覆固定材料，固定材料的涂覆位置对应于柔性基底的边缘。
步骤S1320、将柔性基底平铺于玻璃基板的表面上，使固定材料完全被柔性基底的边缘覆盖。
步骤S1330、对固定材料进行处理，以使柔性基底的边缘固定在玻璃基板上。
下面结合图4a-图4f对上述步骤进行说明，其中，图4a、图4b、图4e和图4f可以参见第二实施例中的图2a、图2b、图2e和图2f。
如图4c所示，在将柔性基底2与玻璃基板1相剥离后，使柔性基底2从玻璃基板1的表面移开。在玻璃基板1的表面上涂覆固定材料3，固定材料3的涂覆位置对应于柔性基底2的边缘，可以参看图5所示的俯视图，固定材料3围成一个与柔性基底2的边缘相对应的矩形区域，且使该矩形区域略小于柔性基底2的边缘。
接下来，如图4d所示，将柔性基底2重新平铺在玻璃基板1的表面上。容易理解的是，使柔性基底2的大部分落在固定材料3所围成的矩形区域内，同时使柔性基底2完全覆盖固定材料3。
在该实施例中，优选采用与柔性基底2材料相同的固定材料，以避免不同材料之间的交叉扩散产生污染。
本发明实施例中，以边缘固定的方式平将柔性基底与玻璃基板相互固定，因此在制程过程中不会受到热膨胀系数的影响，有利于提高柔性器件的稳定性。
本实施例中的柔性基板的制备方法可以广泛应用于如柔性AMOLED的工艺制程中。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种柔性基板的制备方法，包括：
在玻璃基板上形成柔性基底；
将所述柔性基底与所述玻璃基板相剥离；
将所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上；
在所述柔性基底上完成剩余基板制程；
沿预定轨迹对所述柔性基底进行切割，以获得所述柔性基板；
其中，所述预定轨迹位于由所述边缘围成的区域的内部。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上，具体包括：
将所述柔性基底平铺于所述玻璃基板的表面上；
在所述柔性基底的边缘处涂覆固定材料，并使所述固定材料与所述玻璃基板的表面接触；
对所述固定材料进行处理，以使所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上，具体包括：
在所述玻璃基板上涂覆固定材料，所述固定材料的涂覆位置对应于所述柔性基底的边缘；
将所述柔性基底平铺于所述玻璃基板的表面上，使所述固定材料完全被所述柔性基底的边缘覆盖；
对所述固定材料进行处理，以使所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述固定材料在450℃或在450℃以上的温度范围内不挥发。
5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述固定材料与所述柔性基底的材料相同。
6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述固定材料包括聚酰亚胺或聚萘二甲酸乙二醇酯。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，对所述固定材料进行处理，以使所述柔性基底的边缘固定在所述玻璃基板上，包括：
在200-400℃的温度范围内对所述固定材料进行高温固化，所述高温固化的持续时间为5-10min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用激光镭射法将所述柔性基底与所述玻璃基板相剥离。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述激光的能量范围为300-500mJ/cm2，激光的扫描重叠范围为20-60％。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预定轨迹与所述边缘之间的最小距离保持5-10mm的偏移。
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