CN105374829B - 一种柔性显示基板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性显示基板，及其柔性显示基板结构，以及该柔性显示基板的制造方法。本发明的柔性显示基板结构中的离型层采用含有分子间氢键的无机物材料，当离型层接受足够能量的光照辐射时，材料中的分子间氢键被破坏，氢元素溢出，造成离型层破碎从而转变成被剥离的结构，实现柔性基板的剥离；一方面，该离型层不会在后续的制作过程中因温度的影响产生气泡，从而可以保证柔性基板在整个柔性显示装置的制作过程中保持平整；另一方面，离型层的剥离过程也不会影响到柔性基板上的显示元件等；可以大大提高柔性显示装置的良率。

Description

一种柔性显示基板及其制备方法
技术领域
本发明属于柔性显示领域，具体涉及一种柔性显示基板，及其柔性显示基板结构，以及该柔性显示基板的制造方法。
背景技术
柔性显示装置是通过在柔性基板上形成若干个显示元件来制造，通常在制造过程中需先将柔性基板通过粘结剂贴合到一个刚性基板上，使得柔性基板在后续的制程中保持良好的平整度。待各种后续制程完成后，再将柔性基板从刚性基板上分离，从而完成柔性显示装置的制备。
例如，图1是传统柔性显示装置的制备流程图，首先提供一刚性基板S11，为了制造柔性显示装置，在刚性基板上形成粘结层S12，接着在粘结层上沉积形成或贴付一层柔性基板S13，在柔性基板表面上形成显示元件S14，最后将刚性基板与柔性基板进行分离S15，由此完成柔性显示装置的制造。
然而，在传统柔性显示装置制备过程中，由于采用聚对二甲苯等传统有机粘结剂，该类材料在后续显示元件制备过程中，由于制程温度影响，材料的稳定性下降，产生鼓气现象，影响柔性基板平整度。柔性基板若出现鼓泡现象，可导致显示元件的膜层不平整，影响显示元件的电性，继而影响良率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种柔性显示基板，该柔性显示基板包括：柔性基板；设置在所述柔性基板第一表面上的显示元件；以及设置在所述柔性基板第二表面上的离型层结构，所述离型层结构包括至少一层离型层；所述离型层为含有分子间氢键的无机物材料。
可选地，所述无机物材料为氮化硅，且所述氮化硅材料中分子间氢键的含量为8mol％～16mol％。
可选地，所述离型层的厚度为10～100nm。
本发明另一方面还提供了一种柔性显示基板结构，所述基板结构包括支撑载体、柔性显示基板，其中，所述柔性显示基板采用上述的柔性显示基板；所述离型层结构位于所述柔性基板和所述支撑载体之间。
可选地，所述离型层结构还包括至少一层阻水层，并且至少一层所述阻水层与所述柔性基板直接结合。
可选地，在所述离型层结构中，至少一层所述离型层与所述支撑载体直接结合。
可选地，在所述离型层结构中，所述离型层和所述阻水层交替设置。
可选地，所述阻水层的厚度为10～300nm。
可选地，所述阻水层包括无机物材料。
可选地，所述阻水层包括二氧化硅。
本发明再一方面提供了一种柔性显示基板的制造方法，所述柔性显示基板的制造方法包括以下步骤：提供一支撑载体；在所述支撑载体上形成离型层结构，所述离型层结构包括至少一层离型层，其中，所述离型层为含有分子间氢键的无机物材料；在所述支撑载体上形成柔性基板，所述离型层结构形成于所述柔性基板和所述支撑载体之间；在所述柔性基板远离所述支撑载体的一侧形成显示元件；对所述离型层结构进行光照，将所述柔性基板从所述的支撑载体上剥离。
可选地，所述将所述柔性基板从所述的支撑载体上剥离包括，对所述支撑载体远离所述柔性基板的表面进行光照。
可选地，所述光照为激光照射，并且所述激光照射的能量为200～350mj/cm2。
可选地，所述在所述支撑载体上形成离型层结构包括：所述离型层通过PECVD方法沉积形成。
可选地，在所述沉积过程中，将原料SiH4、NH3和N2引入沉积室中进行反应，所述沉积室内的反应温度在350摄氏度～450摄氏度范围内，反应压强在1.5Torr～2.5Torr范围内，以及引入所述原料SiH4、NH3和N2的流速摩尔比为1:5:20～1:4:12。
可选地，所述在所述支撑载体上形成离型层结构包括：至少形成一层阻水层，并且至少一层所述阻水层与所述柔性基板直接结合。
可选地，至少一层所述离型层与所述支撑载体直接结合。
可选地，所述在所述支撑载体上形成离型层结构包括：所述离型层和所述阻水层交替形成。
可选地，所述阻水层包括无机物材料。
可选地，所述阻水层包括二氧化硅。
可选地，所述在所述柔性基板远离所述支撑载体的一侧形成显示元件包括：在所述支撑载体上制作有机发光二极管显示器件。
采用本发明的柔性显示基板及其结构和制造方法，其中的离型层采用含有分子间氢键的无机物材料，当其接受足够能量的光照辐射时，材料中的分子间氢键被破坏，氢元素溢出，造成离型层破碎从而转变成被剥离的结构，实现柔性基板的剥离；一方面，该离型层不会在后续的制作过程中因温度的影响产生气泡，从而可以保证柔性基板在整个柔性显示装置的制作过程中保持平整；另一方面，离型层的剥离过程也不会影响到柔性基板上的显示元件等；可以大大提高柔性显示装置的良率；再者，离型膜的成膜操作简单，且造价比现有技术的有机粘结剂低，可以节约成本。
附图说明
图1为现有技术中传统柔性显示装置的制备流程图；
图2为根据本发明实施例1的柔性显示基板的剖视示意图；
图3为根据本发明实施例1的柔性显示基板结构的剖视示意图；
图4为根据本发明实施例1的柔性显示基板的制造方法中的剥离步骤的示意图；
图5为根据本发明实施例2的离型层结构的剖视示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
本文中所述的“形成于/位于/设置在/在…(之)上”应当理解为包括直接接触的“形成于/位于/设置在/在…(之)上”和不直接接触的“形成于/位于/设置在/在…(之)上”。
本发明的附图仅用于示意相对位置关系和电连接关系，某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
实施例1
如图2所示，为根据本发明实施例1的柔性显示基板200的剖视示意图，包括柔性基板203；
设置在所述柔性基板203第一表面(即如图2所示的上表面)上的显示元件204；以及
设置在所述柔性基板第二表面(即如图2所示的下表面)上的离型层结构202，
离型层结构202包括至少一层离型层2021；
离型层2021为含有分子间氢键的无机物材料。
本实施例所提供的柔性显示基板的离型层2021为含有分子间氢键的无机物材料，具有很好的粘着力，易与柔性基板或其他载体结合，制程简单，且不会在后续的制作过程中因温度的影响产生气泡，保证了显示器件在制作过程中的平整性要求。另一方面，离型层2021在光照的条件下容易剥离，能够实现柔性基板和其他载体的快速分离。
可选的，在本实施例中，离型层2021所使用的无机物材料为含有分子间氢键的氮化硅材料，且该氮化硅材料中分子间氢键的含量为8mol％～16mol％。。可选地，氮化硅材料中分子间氢键的含量约为12mol％，在本发明的其他替代实施例中，该氮化硅材料中分子间氢键的摩尔含量还可以为8％、9％、10％、11％、13％、14％、15％或16％。
发明人经过大量的实验研究发现，当离型层2021的氮化硅材料中分子间氢键的含量在8mol％～16mol％范围内时，离型层201在受到足够能量的光照辐射后，更易于实现剥离，并且不会在后续的制作过程中产生气泡或其他对柔性基板203的平整度不利的影响。
在本实施例中，离型层2021的厚度为10～100nm，可选地，离型层2021的厚度为30nm。在本发明的其他替代实施例中，离型层201的厚度可以为10nm、20nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
发明人经过大量的实验研究发现，当离型层201的厚度在10nm～100nm的范围内时，离型层2021在受到足够能量的光照辐射后，整个离型层2021呈碎片状(不仅仅是与光照更接近的膜层表面呈碎片状)，更易于实现剥离，并且厚度适中，不会影响柔性基板300的平整度。
如图3所示，为本发明实施例1提供的一种的柔性显示基板结构的剖视示意图，其包括支撑载体100和上述柔性显示基板200。。
离型层结构2021位于柔性基板203与支撑载体100之间。
在本实施例中，支撑载体100为刚性载体。刚性载体的材料可以采用，但不限于，硅片、玻璃、云母片或其他刚性载体材料。
在本实施例中，柔性基板203的材料采用聚酰亚胺。但还可以采用，但不限于，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜树脂、高聚物聚丙烯、聚碳酸酯等高分子聚合物材料。
显示元件204可以为有机发光二极管器件(OLED，Organic Light EmittingDiode)。
本实施例的柔性显示基板结构中，当离型层2021接受到足够能量的光照辐射(“使分子间氢键发生断裂”的光照辐射)时，其材料中的分子间氢键被破坏，氢元素溢出，造成离型层2021膜层的破坏，使得离型层2021呈碎片状或者离型层2021与光照更接近的表面呈碎片状，实现柔性基板203从支撑载体100剥离。
在本实施例中，可选地，离型层结构还包括至少一层阻水层，并且至少一层所述阻水层与所述柔性基板直接结合。
如图2和图3所示，离型层结构202还包括一层阻水层2022，并且阻水层2022与柔性基板203直接结合。柔性基板203的第二表面与阻水层2022结合，一方面可以保护柔性基板203不受光照辐射的影响而损伤，另一方面，如图3所示，当柔性基板203从支撑载体100剥离后，阻水层202仍覆设于柔性基板203的第二表面，可以隔绝水氧，有效地弥补柔性基板203的隔绝水氧能力的不足。
在本实施例中，阻水层2022的厚度为10～300nm，可选地，阻水层2022的厚度约为100nm，在本发明的其他替代实施例中，阻水层2022的厚度可以为10、20、40、60、80、120、140、180、200、220、240、260、280或300nm。
在本实施例中，阻水层2022包括无机物材料。
在本实施例中，阻水层2022采用二氧化硅材料。
在本实施例中，离型层2021与支撑载体100直接结合。
实施例1的柔性显示基板的制造方法，包括以下步骤：
提供支撑载体100；
在支撑载体100上形成离型层结构202；
离型层结构202包括至少一层离型层2021，其中，所述离型层2021为含有分子间氢键的无机物材料；
在支撑载体100上形成柔性基板203，离型层结构202形成于柔性基板203和支撑载体100之间；
在柔性基板203的远离支撑载体100的一侧形成显示元件204；制得如图3所示柔性显示基板结构；
离型层结构202中包括至少的一层离型层2021，离型层2021为含有分子间氢键的无机物材料，当对离型层结构202进行光照，无机物材料中的分子间氢键会受到破坏，从而将柔性基板203从支撑载体100上剥离，如图4所示。
在本实施例中，在支撑载体上形成离型层结构202还包括：至少形成一层阻水层2022，并且至少一层所述阻水层2022与柔性基板203直接结合，至少一层离型层2021与支撑载体100直接结合。
具体的，在支撑载体100上先形成离型层2021，再在离型层2021上形成阻水层2022。
一方面阻水层2022可以保护柔性基板203不受光照辐射的影响而损伤，另一方面，当柔性基板203从支撑载体100剥离后，阻水层202仍覆设于柔性基板203的第二表面，可以隔绝水氧，有效地弥补柔性基板203的隔绝水氧能力的不足。
在本实施例中，在支撑载体上形成离型层结构202包括：无机物材料为氮化硅，且所述氮化硅材料中分子间氢键的含量为8mol％～16mol％；氮化硅通过化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)方法沉积形成，，成膜反应如下：SiH4+NH3+N2->SiNx，氮化硅的成膜过程中，材料中被引入了大量的氢键。具体的，PECVD沉积过程中，将原料SiH4、NH3和N2引入沉积室中进行反应，沉积室内的反应温度在350摄氏度～450摄氏度范围内，反应压强在1.5Torr～2.5Torr范围内，以及引入原料SiH4、NH3和N2的流速摩尔比为1:5:20～1:4:12。
发明人经过大量的实验研究发现，采用上述的PECVD沉积条件可以使得氮化硅在成膜的过程中形成分子间氢键，且氢键的含量控制在8mol％～16mol％范围内。当离型层2021的氮化硅材料中分子间氢键的含量在8mol％～16mol％范围内时，离型层201在受到足够能量的光照辐射后，更易于实现剥离，并且不会在后续的制作过程中产生气泡或其他对柔性基板203的平整度不利的影响。
在本实施例中，阻水层2022采用无机物材料。
在本实施例中，阻水层2022采用的无机物材料为二氧化硅材料，通过PECVD沉积成膜。
在本实施例中，柔性基板203远离所述支撑载体100的一侧形成显示元件204还包括：在所述支撑载体100上制作有机发光二极管显示器件。
具体的，在阻水层2022上形成柔性基板203之后，在柔性基板203的第一表面制作有机发光二极管显示器件。
在本实施例中，将柔性基板203从支撑载体100上剥离还包括，对支撑载体100远离所述柔性基板203的表面进行光照。
具体的，如图4所述，当显示元件204制作完成后，在支撑载体100远离柔性基板203的表面(即图4中支撑载体100的下表面)进行激光照射，并且激光照射的能量为200～350mj/cm2，使得离型层2021呈碎片状，然后将柔性基板203，阻水层2022，以及显示元件204一起从支撑载体100上剥离，最终获得柔性显示基板。
在使用激光照射使得离型层2021碎裂的过程中，不会影响显示器件的平整性，且剥离过程简单。
进行剥离动作时，可以用物理方式，如撕下或刀片剥离进行辅助。
参见图4，阻水层2022的下表面，以及支撑载体100的上表面可能会残留一些离型层2021的碎片，可以用物理方式去除。
实施例2
实施例2的柔性显示基板结构与实施例1的不同仅在于：离型层结构不同。
如图5所示，为根据本发明实施例2的离型层结构200’的剖视示意图。离型层结构202’中，离型层2021’和阻水层2022’交替设置。
在实施例2的变形实施方式中，离型层结构202’是离型层2021’与阻水层2022’三次或更多次的交替设置的结构。
关于实施例2的柔性显示基板的制备方法，与实施例1的不同在于：1)在支撑载体上形成离型层结构202’包括：离型层2021’和阻水层2022’交替形成。
具体的，离型层结构202’是离型层2021’与阻水层2022’交替沉积形成。
2)剥离步骤不同，当显示元件制作完成后，在支撑载体远离柔性基板的表面进行激光照射，与支撑载体直接结合的离型层2021’破碎，而较为靠近柔性基板的离型层2021’仍保持完整，与柔性基板、阻水层和显示元件一起从支撑载体剥离，从而最终获得柔性显示基板。实施例2获得的柔性显示基板的柔性基板下方仍保留了“阻水层2022’—离型层2021’—阻水层2022’”的夹心结构。
实施例2的其他技术方案内容同实施例1，在此不再赘述。
多层离型层和阻水层的交替结构能够更加有效的保护柔性基板不受剥离过程的影响，且阻水层能够防止显示器件受到水汽的侵蚀。
实施例3
在实施例3中，与实施例2相同的部分此处不在赘述，不同之处在于：离型层结构为一“阻水层—中心层—离型层”的夹心结构，其中，阻水层与柔性基板直接结合，离型层与支撑载体直接结合；其中的中心层可以是一层或多层结构，可以是无机物材料层或有机物材料层，只要其在后续的制作过程中不因温度等原因而影响柔性基板的平整度。当然，离型层结构也可以是上述夹心结构的多次交替设置的结构。
在实施例3的又一种实施方式中，与实施例3的第一种实施方式相同的结构不再赘述，不同之处在于：离型层与支撑载体不直接结合，两者之间还有一层或多层无机物材料层或有机物材料层，只要其在后续的制作过程中不因温度等原因而影响柔性基板的平整度，且其厚度不影响离型层接受光照辐射以转变成可以被剥离的结构。
在实施例3的又一种实施方式中，与实施例3的第一种实施方式相同的结构不再赘述，不同之处在于：阻水层与柔性基板不直接结合，且阻水层位于离型层的上方(即离型层位于阻水层和支撑载体之间)，阻水层与柔性基板之间还有一层或多层无机物材料层或有机物材料层，只要其在后续的制作过程中不因温度等原因而影响柔性基板的平整度。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种柔性显示基板，包括：
柔性基板；
设置在所述柔性基板第一表面上的显示元件；以及
设置在所述柔性基板第二表面上的离型层结构，其特征在于：
所述离型层结构包括至少一层离型层和至少一层阻水层，并且至少一层所述阻水层与所述柔性基板直接结合，所述离型层和所述阻水层交替设置；
所述离型层为含有分子间氢键的无机物材料，且所述含有分子间氢键的无机物材料中分子间氢键的含量为8mol％～16mol％。
2.如权利要求1所述的柔性显示基板，其特征在于：所述无机物材料为氮化硅。
3.如权利要求1或2所述的柔性显示基板，其特征在于：所述离型层的厚度为10～100nm。
4.一种柔性显示基板结构，其特征在于：所述基板结构包括支撑载体、柔性显示基板，其中，
所述柔性显示基板采用如权利要求1至3中任意一项所述的柔性显示基板；
所述离型层结构位于所述柔性基板和所述支撑载体之间。
5.如权利要求4所述的柔性显示基板结构，其特征在于：在所述离型层结构中，至少一层所述离型层与所述支撑载体直接结合。
6.如权利要求4所述的柔性显示基板结构，其特征在于：所述阻水层的厚度为10～300nm。
7.如权利要求4所述的柔性显示基板结构，其特征在于：所述阻水层包括无机物材料。
8.如权利要求7所述的柔性显示基板结构，其特征在于：所述阻水层包括二氧化硅。
9.一种柔性显示基板的制造方法，其特征在于：所述柔性显示基板的制造方法包括以下步骤：
提供一支撑载体；
在所述支撑载体上形成离型层结构，所述离型层结构包括至少一层离型层和至少形成一层阻水层，所述离型层和所述阻水层交替形成，其中，所述离型层为含有分子间氢键的无机物材料，且所述含有分子间氢键的无机物材料中分子间氢键的含量为8mol％～16mol％；
在所述支撑载体上形成柔性基板，所述离型层结构形成于所述柔性基板和所述支撑载体之间，并且至少一层所述阻水层与所述柔性基板直接结合；
在所述柔性基板远离所述支撑载体的一侧形成显示元件；
对所述离型层结构进行光照，将所述柔性基板从所述的支撑载体上剥离。
10.如权利要求9所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
所述将所述柔性基板从所述的支撑载体上剥离包括，对所述支撑载体远离所述柔性基板的表面进行光照。
11.如权利要求10所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
所述光照为激光照射，并且所述激光照射的能量为200～350mj/cm2。
12.如权利要求9所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
所述在所述支撑载体上形成离型层结构包括：
所述无机物材料为氮化硅；
所述氮化硅通过PECVD方法沉积形成。
13.如权利要求12所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
在所述沉积过程中，将原料SiH4、NH3和N2引入沉积室中进行反应，所述沉积室内的反应温度在350摄氏度～450摄氏度范围内，反应压强在1.5Torr～2.5Torr范围内，以及引入所述原料SiH4、NH3和N2的流速摩尔比为1:5:20～1:4:12。
14.如权利要求9所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
至少一层所述离型层与所述支撑载体直接结合。
15.如权利要求9所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
所述阻水层包括无机物材料。
16.如权利要求15所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
所述阻水层包括二氧化硅。
17.如权利要求9所述的柔性显示基板的制造方法，其特征在于：
所述在所述柔性基板远离所述支撑载体的一侧形成显示元件包括：在所述支撑载体上制作有机发光二极管显示器件。
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