CN105428312A - 柔性衬底的制备和分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性衬底的制备和分离方法，采用刚性材料基底和柔性衬底间制备由连接层和网格状连续框架层构成的组合层，其中连续框架层在后续相应器件或膜层的制备条件下稳定，在特定处理下分解，通过反应条件改变使得连续框架层分解或形态变化，在连接层中形成网格状气体通路，使得连接层在等离子气氛下完成去除，进而完成柔性衬底的分离。本发明分离方法既可以保证衬底完整无损的前提下完成衬底的剥离，也可以充分利用成熟的基于玻璃基板的膜层制备工艺、配套设备，有推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件制备方法，特别是涉及一种柔性OLED的制备方法，应用于柔性显示、可穿戴设备等电子器件技术领域。
背景技术
随着科技的发展，越来越多的新生事物走进我们的生活，人们对设备的要求也日益提高，功能的多样化、外形的轻薄化、携带的轻便化都受到人们的关注，由此，基于OLED的柔性显示技术及可穿戴设备相关领域拥有了更加广泛的发展空间，一系列基于柔性衬底的相关技术也得到了相应关注。
可穿戴设备的出现，对于设备的形状提出了更高要求，需要满足人体的佩戴习惯，因此其所配备的显示原件也必须具备有柔性的特性，所以基于有机发光器件的柔性显示组件是最合理的选择。有机电致发光器件(OrganicLightEmittingDevice,OLED)比起无机电致发光器件而言具有材料选择范围宽、可实现由蓝光区到红光区的全彩色显示、驱动电压低、发光亮度和发光效率高、视角宽、响应速度快、制作过程相对简单、费用低、并可实现柔性显示等诸多优点，因而在过去的20多年中得到了迅速的发展，相关产业已处于产业化的初期，有机电致发光器件被普遍认为是下一代显示器件的主流。柔性OLED的制备成本高，尤其是柔性衬底的成品率和质量还不够理想。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种柔性衬底的制备和分离方法，在刚性基底和柔性衬底间制备由连接层和连续框架层构成的组合层，其中连续框架层在制备条件下稳定，在特定处理下分解或形变，通过反应条件改变使得连续框架层分解形成通道，从而在连接层中形成网格状流体通路，向流体通路总工通入反应刻蚀流体，使得连接层与刻蚀流体发生分解反应去除，进而完成柔性衬底的分离。本发明通过特殊处理完成柔性衬底与刚性基底的分离，使用本发明方法既能保证柔性衬底的完整取出，又能够充分利用刚性衬底层制备相关薄膜的成熟技术优势，本发明在柔性显示、可穿戴设备领域其中具有广泛的应用前景。
为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案：
一种柔性衬底的制备和分离方法，采用刚性材料基底，在刚性材料基底之上依次制备网格状连续框架层、连接层和柔性衬底，在刚性材料基底和柔性衬底之间，使连接层和连续框架层相结合构成的组合层，并将制备连接层的材料填入连续框架层内的空隙，使组合层上表面作为制备柔性衬底的载体基板表面，然后在组合层上表面上制备柔性衬底，再在柔性衬底上进行后续相应器件或膜层的制备，其中连续框架层在连接层、柔性衬底和后续相应器件或膜层制备过程中保持稳定，其中连接层也在柔性衬底和后续相应器件或膜层制备过程中保持稳定，当完成柔性衬底和后续相应器件或膜层的制备之后，首先采用设定温度处理方法、光学分解方法或化学反应方法，使连续框架层材料变形、脆化解体、化学反应或物质消融，从而使组合层内形成连续通道，然后通过向组合层内的连续通道中注入刻蚀流体，将在刚性材料基底和柔性衬底之间的连接层刻蚀去除，从而使柔性衬底与刚性材料基底分离。
作为本发明优选的一种技术方案，采用降温脆化方法使连续框架层的材料脆化，并使连续框架层的材料发生体积收缩变形，从而使组合层内形成网格状的连续通道。
作为本发明优选的另一种技术方案，采用UV辐照方法使连续框架层的材料分解，从而使组合层内形成网格状的连续通道。
作为本发明上述技术方案的进一步优选的技术方案，在组合层内形成网格状的连续通道后，再使连接层在等离子气氛下发生分解反应去除，进而完成柔性衬底与刚性材料基底分离。
作为本发明上述技术方案的进一步优选的技术方案，连接层采用溶液法、溅射法或化学气相沉积法制备。
作为本发明上述技术方案的进一步优选的技术方案，连续框架层采用光刻法进行图案化。
作为本发明上述技术方案的进一步优选的技术方案，刚性材料基底采用玻璃基底。
作为本发明上述技术方案的进一步优选的技术方案，柔性衬底采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺制成。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明方法中的连接层制备完成后，由于连接层已经起到连接作用，并且稳定性高，所以其后续的工艺不需要考虑连续框架层是否会发生反应而被去除，仅需要满足后续膜层工艺即可，所以适用范围广；
2.本发明采用的玻璃基底相关工艺成熟，配套设施完善，可以最大化利用原有生产工艺流程进行柔性衬底相关器件制备，同时降低设备采购成本和工艺成本，而且工艺周期也会相应缩短；
3.本发明在一个批次柔性衬底分离完成后，对于玻璃基板可以循环利用；
4.本发明分离过程相对简单，仅需要两步便可完成分离过程，分离效果好；
5.本发明分离方法是在所有制备显示屏工艺结束之后进行，由于工艺已经结束，分离处理对显示屏整体性能影响很小。
附图说明
图1是本发明实施例一制备柔性电子器件的待分离结构的示意图。
图2是沿着图1中的A-A向的剖视图。
图3是本发明实施例一分离柔性衬底过程示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1～3，一种柔性衬底的制备和分离方法，采用刚性材料基底1，刚性材料基底1采用玻璃基底，在刚性材料基底1之上依次制备网格状连续框架层2、连接层3和柔性衬底4，形成网格状布局，在刚性材料基底1和柔性衬底4之间，使连接层3和连续框架层2相结合构成的组合层，并将制备连接层3的材料填入连续框架层2内的空隙，使组合层上表面作为制备柔性衬底4的载体基板表面，然后在组合层上表面上制备柔性衬底4，再在柔性衬底4上进行后续膜层的制备，其中连续框架层2在连接层3、柔性衬底4和后续膜层制备过程中保持稳定，其中连接层3也在柔性衬底4和后续膜层制备过程中保持稳定，连接层3相对于连续框架层2具有更高的稳定性，当完成柔性衬底4和后续相应器件或膜层的制备之后，首先采用设定温度处理方法、光学分解方法或化学反应方法，使连续框架层2材料变形、脆化解体、化学反应或物质消融，从而使组合层内形成连续通道5，然后通过向组合层内的连续通道5中注入刻蚀流体，将在刚性材料基底1和柔性衬底4之间的连接层3刻蚀去除，从而使柔性衬底4与刚性材料基底1分离。
在本实施例中，参见图1，图1中自下而上依次为传统玻璃基板、连续框架层2、连接层3和柔性衬底4，通过旋涂法制备柔性衬底4及柔性衬底上后续膜层。
本实施例制备柔性电子器件的待分离结构采取的制备方法为：
玻璃基板为商业购买，准备传统玻璃基板A，清洗后烘干，连续框架层2及连接层3的制备采用低温溅射法，其中连续框架层2图案化采用光刻进行图案化来完成制备。柔性衬底4采用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为柔性原材料制备而成，柔性衬底层4使用柔性原材料采取旋涂法在制备好的连接层3上直接制备而成，在柔性衬底4上完成后续膜层制备。
本实施例采取的分离柔性衬底4方法为：
本实施例通过对连续框架层2进行-20℃的低温处理，使连续框架层2的材料脆化，并使连续框架层2的材料发生体积收缩变形，从而使组合层内形成网格状的连续通道5，在组合层内形成网格状的连续通道5后，采用等离子气体对连接层3进行刻蚀，由于低温处理后连续框架层2内形成孔隙，刻蚀气体容易进入，进而刻蚀速度快，最终达到玻璃基底和柔性衬底4分离的目标。
本实施例制备柔性电子器件的待分离结构如图1和图2所示，采用了在玻璃基底和柔性衬底4间制备由连接层3和网格状的连续框架层2构成的组合层，其中连续框架层2在膜层制备条件下稳定，在特定处理下分解，通过反应条件改变使得连续框架层2分解并发生形态变化，在连接层3中形成网格状的连续通道5，使得连接层3在等离子气氛下完成去除，进而完成柔性衬底4的分离。本实施例分离方法既可以保证柔性衬底4完整无损的前提下完成衬底的剥离，也可以充分利用成熟的基于玻璃基板的膜层制备工艺、配套设备，十分利于推广，同时本实施例方法不需要专门购买分离柔性衬底4的激光分离仪器，这会大幅降低设备采购成本和工艺成本，而且工艺周期也会相应缩短。
本实施例中的连续框架层2和连接层3会根据不同的处理方法分解和发生反应，从而在完成连续框架层2和连接层3的依次去除，进而达到玻璃基板和柔性衬底4的分离目的。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，分离柔性衬底4时，采用UV辐照方法使连续框架层2的材料分解，从而使组合层内形成网格状的连续通道5，以利于后续对连接层3实施的刻蚀去除工艺。本实施例方法采用了在玻璃基底和柔性衬底4间制备由连接层3和网格状连续框架层2构成的组合层，其中连续框架层2在后续膜层制备条件下稳定，在特定处理下分解，通过UV辐照反应条件改变使得连续框架层2分解并发生形态变化，在连接层2中形成网格状连续通道5作为气体通路，使得连接层3在等离子气氛下完成去除，进而完成柔性衬底4的分离。本实施例分离方法既可以保证柔性衬底4完整无损的前提下完成衬底的剥离，也可以充分利用成熟的基于玻璃基板的膜层制备工艺、配套设备，有推广价值。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明柔性衬底的制备和分离方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：采用刚性材料基底（1），在所述刚性材料基底（1）之上依次制备网格状的连续框架层（2）、所述连接层（3）和所述柔性衬底（4），在所述刚性材料基底（1）和柔性衬底（4）之间，使所述连接层（3）和所述连续框架层（2）相结合构成的组合层，并将制备所述连接层（3）的材料填入连续框架层（2）内的空隙，使所述组合层上表面作为制备所述柔性衬底（4）的载体基板表面，然后在所述组合层上表面上制备所述柔性衬底（4），再在所述柔性衬底（4）上进行后续相应器件或膜层的制备，其中所述连续框架层（2）在所述连接层（3）、所述柔性衬底（4）和后续相应器件或膜层制备过程中保持稳定，其中所述连接层（3）也在所述柔性衬底（4）和后续相应器件或膜层制备过程中保持稳定，当完成柔性衬底（4）和后续相应器件或膜层的制备之后，首先采用设定温度处理方法、光学分解方法或化学反应方法，使所述连续框架层（2）材料变形、脆化解体、化学反应或物质消融，从而使所述组合层内形成连续通道（5），然后通过向所述组合层内的连续通道（5）中注入刻蚀流体，将在所述刚性材料基底（1）和所述柔性衬底（4）之间的所述连接层（3）刻蚀去除，从而使所述柔性衬底（4）与所述刚性材料基底（1）分离。
2.根据权利要求1所述柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：采用降温脆化方法使所述连续框架层（2）的材料脆化，并使所述连续框架层（2）的材料发生体积收缩变形，从而使所述组合层内形成网格状的连续通道（5）。
3.根据权利要求1所述柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：采用UV辐照方法使所述连续框架层（2）的材料分解，从而使所述组合层内形成网格状的连续通道（5）。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：在所述组合层内形成网格状的连续通道（5）后，再使所述连接层（3）在等离子气氛下发生分解反应去除，进而完成所述柔性衬底（4）与所述刚性材料基底（1）分离。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：所述连接层（3）采用溶液法、溅射法或化学气相沉积法制备。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：所述连续框架层（2）采用光刻法进行图案化。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：所述刚性材料基底（1）采用玻璃基底。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述柔性衬底的制备和分离方法，其特征在于：所述柔性衬底（4）采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺制成。
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