CN104505467A - 一种复合基板、柔性显示器的制造方法以及柔性显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于制造柔性显示器的复合基板，该复合基板包括：基底；位于该基底上方的牺牲层；位于该牺牲层上方的导热层；位于该导热层上方的柔性材料层。采用本发明的复合基板，可以减少柔性显示器的柔性基板或者显示元件出现的形变、熔化、裂解等问题影响显示质量，进而提高显示性能，提高产品良率，减少生产成本。本发明还提供了一种制造柔性显示器的方法以及柔性显示器。

Description

一种复合基板、柔性显示器的制造方法以及柔性显示器
技术领域
本发明涉及一种用于制造显示器的复合基板、显示器的制造方法以及显示器，且特别是有关于一种用于制造柔性显示器的复合基板、柔性显示器的制造方法以及柔性显示器。
背景技术
在显示器的发展历史上，随着光电技术与半导体制造技术的进步，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的平面显示器(flat-displaypanels)已逐渐成为市场的主流。
在现今显示技术当中，由于柔性显示面板具有轻巧性、耐冲击性、可挠曲性、可穿戴性与携带方便等优势，目前已俨然成为新一代前瞻显示技术。然而，在目前的柔性显示器制程中，如何将薄膜晶体管数组(Thin-Film-TransistorArray，TFTArray)制作于柔性基板，并保证柔性基板的完整性和稳定性是一个亟待解决的技术问题。
如图1所示，为目前的柔性有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode，OLED)显示技术开发中，主流的柔性基板制作方法是使用涂布设备将塑料溶液均匀涂布在玻璃基底11上，再进行充分烘烤固化形成塑料基板12，然后在塑料基板上进行TFT制程，OLED蒸镀形成有机显示元件层13，接着通过封装制程形成封装薄膜14，最后用激光剥离制程(LaserLift Off，LLO)将塑料基板与玻璃基板分离,得到可挠曲的柔性OLED显示器，实验发现，经过以上制程的OLED显示器，尤其是塑料基板12或者有机显示元件层12会出现形变、熔化、裂解等问题，降低产品良率，增加生产成本。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是现有技术中柔性显示器制程中，减少柔性显示器的柔性基板或者显示元件出现的形变、熔化、裂解等问题影响显示质量，进而提高产品良率，减少生产成本。
本发明的实施例提供了一种用于制造柔性显示器的复合基板，包括基底；位于所述基底上方的牺牲层；位于所述牺牲层上方的导热层；位于所述导热层上方的柔性材料层。
本发明的实施例还提供了一种制造柔性显示器的方法，包括：
提供基底；
在所述基底上涂布聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)，聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，聚醚砜(Polyether Sulfone，PES)，聚酰亚胺(Polyimide，PI)中的至少一种材料，形成牺牲层；
在所述牺牲层上涂布纳米碳管或者石墨烯中的至少一种形成导热层；
在所述导热层上涂布聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)，聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，聚醚砜(Polyether Sulfone，PES)，聚酰亚胺(Polyimide，PI)中的至少一种材料，形成柔性材料层。
本发明的实施例还提供了一种柔性显示器，包括：导热层；位于导热层上方的柔性材料层；以及位于柔性材料上方的显示元件层。
与现有技术相比，本发明实施例提供的用于制造柔性显示器的复合基板，包括：基底；位于所述基底上方的牺牲层；位于所述牺牲层上方的导热层；位于所述导热层上方的柔性材料层。导热层以及牺牲层的设置可以减少柔性显示器的柔性基板或者显示元件出现的形变、熔化、裂解等问题影响显示质量，进而提高产品良率，减少生产成本。
附图说明
图1为现有技术中柔性有机发光显示器的剖视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的剖视结构示意图；
图3a为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的俯视结构示意图；
图3b为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的俯视结构示意图；
图4a为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的剖视结构示意图；
图4b为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的剖视结构示意图；
图5a为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的俯视结构示意图；
图5b为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的俯视结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的剖视结构示意图；
图7a为一种制造柔性显示器的方法步骤流程图；
图7b为一种制造柔性显示器的方法步骤流程图；
图7c为一种制造柔性显示器的方法步骤流程图；
图7d为一种制造柔性显示器的方法步骤流程图；
图8为激光剥离步骤示意图；
图9为本发明实施例提供的一种图5b为本发明实施例提供的一种虚拟电极示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
通过研发人员的大量实验研究发现，现有技术中，柔性塑料基板或者显示元件层出现形变、熔化、裂解等问题，主要是由于在高温制程中，尤其是最后的激光剥离，将柔性塑料基板与玻璃基底分离制程中，激光将会烧蚀掉玻璃基底表面的塑料。由于玻璃和柔性塑料的导热性都较差，有可能导致塑料基板温度过高，温度最高可以达到600℃，从而出现了形变、熔化、裂解等问题，从而降低产品良率，增加生产成本。
有鉴于此，本发明的主要思想是提上述供一种用于制造柔性显示器的复合基板，包括基底；位于所述基底上方的牺牲层；位于所述牺牲层上方的导热层；位于所述导热层上方的柔性材料层。导热层的设置使得在高温制程中，热量可由导热层导走，防止其上的柔性材料层过热，引起不良。
本发明提供的一种制造柔性显示器的方法，由于使用上述复合基板进行制造，从而可以减少柔性显示器的柔性基板或者显示元件出现的形变、熔化、裂解等问题影响显示质量，进而提高产品良率，减少生产成本。
本发明提供的一种柔性显示器，由于使用上述复合基板进行制造，从而可以减少柔性显示器的柔性基板或者显示元件出现的形变、熔化、裂解等问题影响显示质量，进而提高产品良率，减少生产成本。
本发明实施例提供的复合基板，可以用于制造柔性电泳显示器(ElectronicPaper Display，EPD)、柔性OLED显示器或者柔性液晶显示器。下面以柔性OLED显示器为例，阐述本发明提供的复合基板及制造方法。
图2为本发明的实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的剖视结构示意图。该复合基板包括基底21，位于基底21上方的牺牲层25，位于牺牲层25上方的导热层26，以及位于导热层26上方的柔性材料层23。
需要说明的是，附图中各膜层的厚度仅为示意说明，并不表示真实的膜厚或者各膜层的厚度比例。作为一种优选的实施例，通常，该牺牲层的厚度为1um～200um，该导热层的厚度为0.5nm～10um，该牺牲层的厚度为1um～200um，该柔性材料层的厚度为1um～200um。此外，该牺牲层的厚度通常小于该柔性材料层，以利于后续激光剥离等制程。
作为一种优选的实施例，如图3a所示，给出了本发明实施例提供的一种复合基板的俯视结构示意图，复合基板包括基底，位于基底上方的牺牲层，位于牺牲层上方导热层26，位于导热层上方的柔性材料层，由于基底和牺牲层以及导热层在俯视结构中重合，所以未示出基底和牺牲层，柔性材料层23在导热层26上的投影至少部分落入导热层的外轮廓26-1内，且导热层包括投影区26a(虚线区域)和外延区26b，所述投影区为导热层26中与柔性材料层23在导热层上26的投影完全重合的区域，外延区26b为投影区以外的区域。可以看出，外延区26b为内部中空的框形，也即是投影区虚线框26a以外，外轮廓26-1以内的图形。本发明实施例给出的是投影区26a和柔性材料层完全重合的情况，则虚线区域应该和柔性材料层23完全重合，但是为了图示说明，将该虚线区域表示的略大于柔性材料层23在导热层26上的投影。
需要注意的是，投影区26a和柔性材料层可以完全重合，如图3a所示，投影区26a和柔性材料层在导热层的投影也可以不完全重合，如图3b所示，复合基板包括包括基底，位于基底上方的牺牲层25，位于牺牲层25上方导热层26(图中未标注)，位于导热层上方的柔性材料层23，由于基底和牺牲层在俯视结构中重合，所以未示出基底，柔性材料层23在导热层26上的投影部分落入导热层的外轮廓26-1内，且导热层包括投影区26a(虚线区域)和外延区26b，所述投影区26a为导热层26中与柔性材料层23在导热层上26的投影完全重合的区域，可以看出，柔性材料层23在导热层所在平面的投影为矩形，而导热层的俯视结构为矩形和周边的有多个凸起组成的多边形，且柔性材料23在导热层所在平面的投影面积大于柔性材料层23的投影区26a的面积，外延区26b为投影区以外的区域。可以看出，外延区26b的俯视图形为多个分离的凸起图形，也即是投影区虚线框26a以外，外轮廓26-1以内的图形，即图中有填充图案的多个矩形。需要注意的是，上述多个凸起的俯视图形也可以是圆形，半圆形，多边形或者组合图形。
进一步的，该复合基板还包括位于所述柔性材料层上方的显示元件层，显示元件层通常包括缓冲层、金属层、半导体层、发光层中的至少一层。
通常，显示元件层包括至少一层缓冲层，柔性材料层上方涂布缓冲层后，外延区或者外延区上方设有至少一个开口，该开口贯穿该缓冲层，暴露出该柔性材料层。需要注意的是，该开口可以位于外延区上，暴露出柔性材料层的表面，但是该柔性材料层本身没有开口，如图4a所示，本发明的实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的剖视结构示意图。该复合基板包括基底21，位于基底21上方的牺牲层25，位于牺牲层25上方的导热层26(未标识)，该导热层包括投影区26a和外延区26b，复合基板还包括位于导热层26上方的柔性材料层23以及位于柔性材料层上方的缓冲层，所述缓冲层为显示元件层中的一层，显示元件层的其他膜层没有示出。该复合基板的外延区上方还包括一个开口27，该开口贯穿缓冲层241，暴露出导热层的上表面。可以看出，导热层26并没有开口。作为另一种优选的实施方式，该开口也可以延伸至外延区，如图4b所示，本发明的实施例提供的一种用于制造柔性显示器的复合基板的剖视结构示意图。该复合基板包括基底21，位于基底21上方的牺牲层25，位于牺牲层25上方的导热层26(未标识)，该导热层包括投影区26a和外延区26b，复合基板还包括位于导热层26上方的柔性材料层23以及位于柔性材料层上方的缓冲层，所述缓冲层为显示元件层中的一层，显示元件层的其他膜层没有示出。该复合基板的外延区上方还包括一个开口27，该开口贯穿缓冲层241和部分外延区的导热层，暴露出导热层，也就是说，该外延区也包括一个开口，此外，上述开口也可以贯穿缓冲层和全部外延区，暴露出外延区中开口侧壁的导热材料，图中未示出。
需要说明的是，上述开口的俯视平面图形可以为孔状或者槽状或者多边形或者组合图形，如图5a所示，给出了本发明实施例提供的一种复合基板的俯视结构示意图，复合基板包括基底，位于基底上方的牺牲层，位于牺牲层上方导热层26，位于导热层上方的柔性材料层，由于基底和牺牲层以及导热层在俯视结构中重合，所以未示出基底和牺牲层，柔性材料层23在导热层26上的投影至少部分落入导热层的外轮廓26-1内，且导热层包括投影区26a(虚线区域)和外延区26b，所述投影区为导热层26中与柔性材料层23在导热层上26的投影完全重合的区域，外延区26b为投影区以外的区域。可以看出，外延区26b为内部中空的框形，也即是投影区虚线框26a以外，外轮廓26-1以内的图形。本发明实施例给出的是投影区26a和柔性材料层完全重合的情况，则虚线区域应该和柔性材料层23完全重合，但是为了图示说明，将该虚线区域表示的略大于柔性材料层23在导热层26上的投影。上述外延区还包括一个开口，所述开口暴露出导热层，且该开口为孔状，其俯视平面图形为圆形，该开口也可以为槽状，其俯视平面图形为矩形，如图5b所示，该开口的平面的俯视平面图形也可以为多边形或者组合图形(未示出)，需要注意的是，柔性材料层上方还可以包括缓冲层，则该开口可以位于外延区上方，贯穿该缓冲层，暴露出导热层上表面，该开口也可以位于外延区上方及外延区，贯穿该缓冲层和部分或者全部导热层(未示出)。
进一步的，通常，显示元件层还包括至少一层金属层，柔性材料层上方涂布缓冲层后，外延区或者外延区上方设有至少一个开口，该开口贯穿该缓冲层，暴露出该柔性材料层。上述金属层位于缓冲层上方，需要注意的是，该开口可以位于外延区上，暴露出柔性材料层的表面，但是该柔性材料层本身没有开口，该开口也可以延伸至外延区。如图6所示，该复合基板包括基底21，位于基底21上方的牺牲层25，位于牺牲层25上方的导热层26(未标识)，该导热层包括投影区26a和外延区26b，复合基板还包括位于导热层26上方的柔性材料层23以及位于柔性材料层上方的缓冲层23，以及位于缓冲层上方的金属层242，所述缓冲层和金属层均为显示元件层中的膜层，显示元件层的其他膜层没有示出，需要注意的是，该缓冲层可以刻金属层直接接触，该缓冲层也可以和金属层之间还有别的膜层。该复合基板的外延区上方还包括一个开口27，该开口贯穿缓冲层241，暴露出导热层的上表面，该开口27也可以贯穿缓冲层241以及部分或者全部导热层26(图中未示出)。此外，该开口内也可以包括上述金属层242，在后续的高温制程中，热量可以通过导热层以及该金属层导走。避免柔性材料层或者显示器件层温度过高，导致不良。
需要说明的是，上述各实施例中，导热层26的材料可以为纳米碳管或者石墨烯。该导热层材料的导热系数通常大于等于0.12W/(m·K)，此外，该导热层的厚度通常为0.5nm～10um，以便于高温制程中，热量可以通过该导热层导出，避免柔性材料层或者显示器件层温度过高而被部分或全部烧蚀，提高显示器的性能，提高生产良率，降低生产成本。
本发明实施例还提供一种制造柔性显示器的方法，如图7a所示，包括提供基底S710；
在所述基底上涂布柔性高分子基板材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate，PEN)，聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，聚醚砜(Polyether Sulfone，PES)，聚酰亚胺(Polyimide，PI)中的至少一种材料，形成牺牲层S720，通常，该牺牲层的厚度为1um～200um；
在所述牺牲层上涂布纳米碳管或者石墨烯中的至少一种形成导热层S730，通常，该导热层的厚度为0.5nm～10um；
在所述导热层上涂布柔性高分子基板材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate，PEN)，聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，聚醚砜(Polyether Sulfone，PES)，聚酰亚胺(Polyimide，PI)中的至少一种材料，形成柔性材料层S740，通常该柔性材料层的厚度为1um～200um，此外，该柔性材料层的厚度通常大于上述牺牲层的厚度。
作为一种优选的实施方式，通常形成的柔性材料层形在导热层的投影至少部分落入导热层的外轮廓内，和上述实施例类似，这里不再赘述。
此外，形成的导热层包括投影区和外延区，投影区完全落入柔性材料层在导热层上的投影，外延区为所述投影区以外的区域。
需要说明的是，通常在制造柔性显示器的方法步骤中，还包括在柔性材料层上方形成显示元件层，显示元件层通常包括缓冲层、金属层、半导体层、发光层。在涂布缓冲层后，还包括刻蚀该缓冲层，使其在外延区上上方刻蚀出至少一个开口，如图7b所示的步骤S750，该开口贯穿该缓冲层，暴露出导热层，如果缓冲层和导热层之间还包括有金属层，则该开口可以暴露出导热层或者暴露出金属层。如果该缓冲层上方还有金属层，则该制造柔性显示器的方法步骤中还可以包括，在外延区的开口覆盖该金属层，如图7c所示的，也就是说，涂布该金属层后，覆盖外延区开口的金属层不被刻蚀S760。因为金属也具有较好的导热性能，最终只需要保证完成该显示元件层的制作后进行激光剥离制程时，外延区上方有至少一个开口，该开口暴露出导热层，或者该开口暴露出导热层后还可以再覆盖金属层，该导热层可以直接将热量导出，该导热层也可以通过金属层将热量导出，避免柔性材料层或者显示器件层温度过高而被部分或全部烧蚀，提高显示器的性能，提高生产良率，降低生产成本。
进一步的，该柔性显示器的制作方法还包括激光剥离制程S770，如图7d所示，参考图8，将完成显示元件层的基板20倒置，用金属材料82支撑基板20，这里为了金属材料将导热层的热量导出，可以用该金属材料支撑导热层的外延区，进一步的，可以通过开口27位置用金属材料82支撑，激光发射器83用激光从远离所述牺牲层25的一侧照射所述基底21，至少部分烧蚀所述基底牺牲层25，使得该柔性显示器20剥离基底21和牺牲层25或者还剥离部分导热层，在该高温制程中，热量通过导热层和金属材料82导出，避免柔性材料层或者显示器件层温度过高而被部分或全部烧蚀，提高显示器的性能，提高生产良率，降低生产成本。
此外，本发明实施例还提供一种柔性显示器，如图9所示，该柔性显示器包括导热层26，位于导热层上方的柔性材料层，位于柔性材料层上方的显示元件层24。该柔性显示器通过上述实施例提供的复合基板，采用上述实施例提供的制造方法制成，由于在最后的激光剥离过程中，并没有把导热层26完全剥离，所以柔性材料层下方还包括该导热层，又由于该柔性显示器通过上述实施例提供的复合基板，采用上述实施例提供的制造方法制成，则在最后的激光剥离过程中，热量通过导热层导出，可以避免柔性材料层或者显示器件层温度过高而被部分或全部烧蚀，提高了该柔性显示器的性能，提高生产良率，进而降低生产成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (19)

1.一种用于制造柔性显示器的复合基板，包括：
基底；
位于所述基底上方的牺牲层；
位于所述牺牲层上方的导热层；
位于所述导热层上方的柔性材料层。
2.如权利要求1所述的复合基板，其特征在于，所述柔性材料层在所述导热层上的投影至少部分落入所述导热层的外轮廓内。
3.如权利要求2所述的复合基板，其特征在于，所述导热层包括投影区和外延区，所述投影区完全落入所述柔性材料层在所述导热层上的投影，所述外延区为所述投影区以外的区域。
4.如权利要求3所述的复合基板，其特征在于，所述外延区为框型或者包括多个凸起。
5.如权利要求3所述的复合基板，其特征在于，所述外延区或者外延区上方设有至少一个开口，所述开口暴露出所述柔性材料层。
6.如权利要求5所述的复合基板，其特征在于，还包括位于所述柔性材料层上方的显示元件层，所述显示元件层包括至少一层金属层，所述开口覆盖至少一层所述金属层。
7.如权利要求5所述的复合基板，其特征在于，所述开口为孔状或者槽状。
8.如权利要求1所述的复合基板，其特征在于，所述导热层的导热系数大于等于0.12W/(m·K)。
9.如权利要求8所述的复合基板，其特征在于，所述导热层材料为纳米碳管或者石墨烯。
10.一种制造柔性显示器的方法，包括：
提供基底；
在所述基底上涂布柔性高分子基板材料形成牺牲层；
在所述牺牲层上涂布导热材料形成导热层；
在所述导热层上涂布柔性高分子基板材料，形成柔性材料层。
11.如权利要求10所述制造柔性显示器的方法，其特征在于，所述导热材料的导热系数大于等于0.12W/(m·K)。
12.如权利要求10所述制造柔性显示器的方法，其特征在于，所述导热材料为纳米碳管或者石墨烯。
13.如权利要求10所述制造柔性显示器的方法，其特征在于，所述导热层的厚度为0.5nm～10um，所述牺牲层的厚度为1um～200um，所述柔性材料层的厚度为1um～200um。
14.如权利要求10所述制造柔性显示器的方法，其特征在于，所述柔性材料层形成在所述导热层上方，所述柔性材料层在所述导热层的投影至少部分落入所述导热层的外轮廓内。
15.如权利要求14所述制造柔性显示器的方法，其特征在于，所述导热层包括投影区和外延区，所述柔性材料层形成在所述导热层上方，所述投影区完全落入所述柔性材料层在所述导热层上的投影，所述外延区为所述投影区以外的区域。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述外延区或者外延区上方刻蚀出至少一个开口，所述开口暴露出所述导热层。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述柔性材料层上方形成显示元件层，所述显示元件层包括至少一层金属层；所述开口覆盖至少一层所述金属层。
18.如权利要求10-17任一项所述的方法，其特征在于，包括：
激光剥离制程，将所述基底倒置，用金属材料支撑所述基底，用激光从远离所述牺牲层的一侧照射所述基底，至少部分烧蚀所述牺牲层，将所述导热层和所述柔性材料层分离，所产生的热量从所述金属材料导出。
19.一种柔性显示器，包括：
导热层；
位于所述导热层上方的柔性材料层；
位于所述柔性材料层上方的显示元件层。
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