CN102468452A - 用于制备柔性平面装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于制备柔性装置的方法，所述方法包括：在一支撑基板上形成一粘接层；粘接一柔性基板至所述粘接层上；在所述柔性基板上形成一装置层；以及将所述支撑基板与所述柔性基板分离，其中所述粘接层包括一自组装单层(SAM)。

Description

用于制备柔性平面装置的方法
相关申请的交叉引用
本申请请求于2010年11月11日提交的韩国专利申请No.10-2010-0111906的权益，在此将其内容全部引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于制备柔性平面装置的方法，尤其涉及一种在柔性基板粘接至玻璃基板上的情况下完成各种工艺且在完成各种工艺后将该玻璃基板从所述柔性基板分离的制备柔性装置的方法。
背景技术
类似纸张的柔性装置(例如柔性显示装置)能够被弯曲或卷曲，所以其具有良好的便携性并易于保存。就此而言，柔性装置被积极研究和开发作为下一代的装置。
所述柔性装置是通过在一柔性基板上形成若干个元件来制造。为此，包括柔性基板的柔性装置被反复地装入各种设备和从各种设备卸载。然而，所述柔性基板的柔软特性使得在制备工艺中转移该装置变得困难。
然而，所述柔性基板的柔软特性使得很难通过一般方法转移所述柔性基板。因此，为了便于运输，所述柔性基板在转移时被粘接至一刚性玻璃基板上，并对该被粘接到刚性玻璃基板上的柔性基板施用各种工艺。在各种工艺完成后，将所述玻璃基板从所述柔性基板分离，从而完成一柔性平面装置。
具体来说，为了在柔性基板上转移和形成诸如有机发光二极管(OLED)之类的一些元件，人们已做出一些努力，通过由氢化的非晶硅(a-Si:H)制成的粘接层将所述柔性基板粘接到一刚性玻璃基板上。
然而，迄今为止，用于在柔性基板上转移和形成元件的这种方法需要一额外的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)以形成由氢化的非晶硅(a-Si:H)制成的粘接层，并进一步需要一额外的激光照射工艺以消除所述粘接层的粘接强度。
因此，用于在柔性基板上转移和形成元件的更为有效的方法可有利于柔性装置的制备工艺。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于制备柔性平面装置的方法，该方法基本上消除了由现有技术的局限性和缺点所导致的一个或多个问题。
本发明的一个方面在于提供一种用于制备柔性装置的方法，所述方法有利于提高制备工艺的效率。
本发明的其它优点和特征，部分在如下的描述中被阐明，以及部分通过检验以下的内容而对于本领域技术人员是显而易见的，或是可从本发明的实践中得以了解。本发明的目的和其它优点可从下面具体指出的结构和从本文的权利要求书及附图中领悟和获得。
如在本文所实施的和大体描述的，为了获得这些和其它优点以及依据本发明的目的，本发明提供了一种用于制备柔性装置的方法，所述方法包括：在一支撑基板上形成一粘接层、粘接一柔性基板至所述粘接层上、在所述柔性基板上形成一装置层，以及从所述柔性基板分离所述支撑基板，其中所述粘接层包括一自组装单层(SAM)。
可以理解，本发明以上的概述和如下的详述是示范性的和解释性的，且意欲提供如所主张的本发明的进一步的解释。
附图说明
图1A至图1D示出了依据本发明的一个实施方式用于制备柔性装置的方法。
图2A至图2E示出了依据本发明的另一个实施方式用于制备柔性装置的方法。
具体实施方式
现将详细描述本发明的一些实施方式，结合附图来举例说明这些实施方式的实例。尽可能的，整个附图中将使用同样的附图标记来表示相同或类似的部分。
在下文中，将参考所附附图来描述依据本发明的柔性平面装置。
已经包括如下的实施方式和实例来为本领域技术人员提供指导，以实践目前所公开主题的代表性实施方式。依据本公开和本领域技术人员的一般水平，本领域技术人员可以理解以下的实例仅仅是示范性的，和可进行诸多变化、修改和/或改变而不偏离本公开的主题范围。
图1A至图1D示出了依据本发明的一个实施方式用于制备柔性装置的方法。
首先，如图1A所示，在一支撑基板100上形成一粘接层200。
依据本发明的一些实施方式，所述支撑基板包括对置于其上的其它层足以提供机械支撑的任何刚性基板。在另一些实施方式中，所述支撑基板可为透明基板，包括但不限于玻璃基板。
在本文所述的一柔性基板与所述的支撑基板100之间，粘接层200起到粘合剂的作用。在一些实施方式中，粘接层200由可耐受高温制备工艺的良好耐热材料制成。在另外的实施方式中，所述粘接层还具有这样的粘结强度，以使得于制备工艺期间在支撑基板100和所述柔性基板之间具有良好的粘接力，和/或在制备工艺后不需要进行额外的工艺而使得支撑基板100从所述柔性基板容易的分离。
本发明涉及一种具有以上特性的粘接层，所述粘接层包括一自组装单层(SAM)。
本文所使用的SAM是指一薄单层，该薄单层是自发地被涂覆在一给定基板的表面上以及规律地排列在其上。详细来说，自组装是指一种现象，在该现象中，亚单元(sub-unit)分子由于分子之间的相互作用而自发的组装，以通过一自发的反应而形成预定的结构。用于形成SAM的亚单元的分子由三部分组成。也就是，所述分子包括：连接到基板的作为头部的反应基团、允许规律的形成单层的作为主体部分的烷基链和决定该单层的特殊功能的作为尾部的官能团。
因此，在本发明一些实施方式中，SAM为对特定基板材料显示出亲和力的分子的有组织的单层。在另外的实施方式中，SAM由同时拥有耐热性和粘接强度的材料制成。
例如，SAM可包括硅烷类化合物，包括但不限于含巯基的硅烷类化合物、含胺的硅烷类化合物，及其混合物。
所述含巯基的硅烷类化合物包括但不限于如下的化学式1至6或其盐。
[化学式1]
[化学式2]
Figure BSA00000599532400042
[化学式3]
Figure BSA00000599532400043
[化学式4]
Figure BSA00000599532400051
[化学式5]
[化学式6]
Figure BSA00000599532400053
R1至R3分别独立地为烷基、功能化的烷基、芳基或烷氧基，包括但不限于CH3或(CH2)nCH3；以及m和n分别独立地为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，或更大的整数。本文化学式中所示的苯基可为取代的苯基以及也可被其它取代或未取代的芳香基团所替代。
所述含胺的硅烷类化合物包括但不限于如下分子式7至12或其盐。
[化学式7]
Figure BSA00000599532400061
[化学式8]
Figure BSA00000599532400062
[化学式9]
Figure BSA00000599532400063
[化学式10]
Figure BSA00000599532400071
[化学式11]
Figure BSA00000599532400072
[化学式12]
Figure BSA00000599532400073
R1至R3分别独立地为烷基、功能化的烷基、芳基或烷氧基，包括但不限于CH3或(CH2)nCH3；以及m和n分别独立地为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，或更大的整数。本文化学式中所示的苯基可为取代的苯基及也可被其它取代或未取代的芳香基团所替代。
可通过简单工艺制备SAM，所述工艺包括但不限于旋涂法、浸涂法或喷涂法。
如图1B所示，柔性基板300被粘接至粘接层200上。
柔性基板300可由常用的基板材料制成，该基板材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terphthalate)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚醚砜(polyesthersulphone)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)、聚酰亚胺(polyimide)，及其混合物，其中所述的聚酰亚胺优选与本文公开的化合物组合使用。例如，柔性基板300可由本领域技术人员公知的用于聚合物膜的各种材料制成。
上述将柔性基板300粘接至粘接层200上的工艺可包括：将诸如聚酰亚胺膜的聚合物膜置于粘接层200上，以及可选地在高温炉内加热置于粘接层200上的聚合物膜。
如图1C所示，在柔性基板300上形成一装置层400。
装置层400相当于各种类型的显示装置，依据本发明的柔性装置可被应用于这些显示装置。
在一些实施方式中，所述装置层包括各种显示装置，包括但不限于平面显示装置，例如有机发光二极管(OLED)，和液晶显示器(LCD)。
当所述装置层包括OLED时，在本发明的另一实施方式中，所述OLED可包括薄膜晶体管、阳极、发光层、阴极及密封层。在另一实施方式中，所述发光层可包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层。
当所述装置层包括LCD时，在本发明的又一实施方式中，所述LCD可包括薄膜晶体管、像素电极和共电极；和/或所述LCD可包括光屏蔽层和彩色滤光层。
本文所述的OLED或LCD可通过本领域技术人员公知的各种方法以各种结构来形成。
如图1D所示，将支撑基板100从柔性基板300分离，从而形成一柔性装置1，所述柔性装置1具有在柔性基板300上的装置层400。所述粘接层可残留在所述柔性基板上和/或在所述支撑基板上。在一些实施方式中，可清洗和再利用所述支撑基板。依据本发明的另一实施方式，所述粘接层的使用允许支撑基板在不使用溶剂情况下被再利用或回收以用于重复使用。
上述将支撑基板100从柔性基板300分离的工艺可使用夹具以机械方法进行，而无需通过激光照射进行额外的预化学反应。
在依据本发明的一个实施方式的方法的情况下，没有进行用于分离支撑基板100的激光照射工艺，因此不存在由于照射而对装置层400造成的潜在的不利影响。
图2A至2E示出了依据本发明另一实施方式用于制备柔性装置的方法。在此实施方式中，实施额外的UV照射工艺用于将支撑基板100从柔性基板300分离。以下，参考图2A至2E将描述依据本发明的另一实施方式制备柔性装置的方法。
首先，如图2A所示，在一支撑基板100上形成一粘接层200。
支撑基板100可由玻璃基板形成，以及粘接层200可由自组装单层(SAM)形成。
在一些实施方式中，粘接层200包括如本文所述的硅烷类化合物。
如图2B所示，将一柔性基板300粘接至粘接层200上。
在一些实施方式中，柔性基板300包括聚酰亚胺。上述将柔性基板300粘接至粘接层200的工艺可包括将诸如聚酰亚胺的聚合物膜置于粘接层200上，以及可选择地加热该置于粘接层200上的聚合物膜。
如图2C所示，在柔性基板300上形成一装置层400。
装置层400可由本文所述的各种显示装置所形成。
如图2D所示，用UV射线照射支撑基板100的下表面。这种UV射线照射使柔性基板300和支撑基板100之间分离的过程相对容易。
在一些实施方式中，可使用激光照射代替UV射线照射。在这种情况下，优选使用大约500nm或者更小波长的激光。在另一实施方式中，可使用248或308准分子激光器。在本文中所使用的术语“大约”是指一特定值的±10％的数值范围。例如，短语“大约500nm”包括500nm的±10％，或从450nm至550nm。
如图2E所示，将支撑基板100从柔性基板300分离，从而完成一具有在所述柔性基板300上的装置层400的柔性装置1。如前所述，所述粘接层可保留在柔性基板上和/或在支撑基板上。
上述将支撑基板100从柔性基板300分离的工艺可使用夹具以机械方法来进行。
如本文所述，相较于现有的方法用于制备柔性装置时需要使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法来产生粘接层，而依据本发明的用于制备柔性装置的方法由于SAM的使用而得以简化。
在不偏离本发明精神或范围的情况下，对本发明进行各种修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本发明意欲包括对本发明的修改和变化，如果这些修改和变化是在所附的权利要求书及其相当的范围内。

Claims (14)

1.一种用于制备柔性装置的方法，包括：
在一支撑基板上形成一粘接层；
粘接一柔性基板至所述粘接层上；
在所述柔性基板上形成一装置层；以及
将所述支撑基板从所述柔性基板分离，
其中所述粘接层包括一自组装单层。
2.如权利要求1所述的方法，其中在支撑基板上形成粘接层的步骤包括：旋涂、浸涂、或喷涂一粘接材料至所述支撑基板上。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述自组装单层包括硅烷类化合物。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述硅烷类化合物为含巯基的硅烷类化合物和/或含胺的硅烷类化合物。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述硅烷类化合物选自由化学式1、3、5、7、9和11，及其混合物组成的组：
Figure FSA00000599532300011
化学式1                                            化学式3
Figure FSA00000599532300021
化学式5                                            化学式7
Figure FSA00000599532300022
化学式9                                            化学式11
其中R1至R3分别地为烷基、功能化的烷基、芳基或烷氧基，以及m和n分别独立地为1或大于1的整数。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述的硅烷类化合物选自由以下化学式2、4、6、8、10和12，及其混合物组成的组：
Figure FSA00000599532300031
化学式2                          化学式4                            化学式6
Figure FSA00000599532300032
化学式8                          化学式10                           化学式12
7.如权利要求6所述的方法，其中所述R1至R3分别独立地为CH3或(CH2)nCH3。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述支撑基板包括玻璃基板。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述装置层包括有机发光二极管OLED或液晶显示器LCD。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述将支撑基板从柔性基板分离的步骤是通过机械力来实施的。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述柔性基板包括聚酰亚胺。
12.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：
在将支撑基板从柔性基板分离之前，照射所述支撑基板的下表面。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述照射为UV射线照射或激光照射。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述照射的波长为大约500nm或更小。
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