CN107768298B - 一种用于柔性tft制备的复合基板及柔性面板的制备方法 - Google Patents

一种用于柔性tft制备的复合基板及柔性面板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种用于柔性TFT制备的复合基板，包括硬质基板，以及依次层叠设置在所述硬质基板上的光热转换层和柔性基板层。该复合基板通过在现有常规基板的柔性PI层与玻璃之间增设一层光热转换层，该光热转换层可阻挡激光透过玻璃直接照射到柔性基板层，同时可将激光的光能转换为热能，使热能均匀化，从而能有效避免由于局部高热导致柔性基板层破孔，以及避免激光穿透柔性基板层或通过柔性基板层破孔对TFT结构造成的伤害。本发明还提供了一种柔性面板的制备方法。

Description

一种用于柔性TFT制备的复合基板及柔性面板的制备方法
技术领域
本发明涉及柔性显示器技术领域，特别是涉及一种用于柔性TFT制备的复合基板及柔性面板的制备方法。
背景技术
目前，柔性OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器将逐步发展成为下一代主流显示器。作为柔性显示器，其以一层由聚酰亚胺为主要成分制备的PI层为TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)和OLED结构的柔性基板，且在这类柔性OLED显示器的制备过程中，通常涉及LLO(Laser Lift Off，激光剥离)工艺，LLO工艺通常采用343nm的激光照射到玻璃基板，激光透过玻璃基板使靠近玻璃基板一侧的一层PI融化从而实现玻璃基板的剥离，而在该工艺过程中，PI层通常会由于局部高热被击穿，且激光可能穿透PI层对TFT结构产生伤害，从而影响器件整体质量和性能。
因此，有必要提供一种用于柔性TFT制备的基板，其能够在LLO工艺过程中，避免PI层被击穿，避免TFT结构受到激光的伤害。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供一种用于柔性TFT制备的复合基板，其能够在显示器件制备过程中有效防止激光对PI层和TFT结构造成热损伤。
第一方面，本发明实施例提供了一种用于柔性TFT制备的复合基板，包括硬质基板，以及依次层叠设置在所述硬质基板上的光热转换层和柔性基板层。
其中，所述光热转换层包括无机层和/或有机层，所述无机层的材质包括铝、钼、及其氧化物或硫化物，所述有机层的材质包括红外反射有机颜料。
所述柔性基板层的材质为PI树脂或改性PI树脂。
本发明实施例提供的用于柔性TFT制备的复合基板，通过在现有常规基板的柔性PI层与玻璃之间增设一层光热转换层，该光热转换层可阻挡激光透过玻璃直接照射到柔性基板层，同时可将激光的光能转换为热能，使热能均匀化，从而能有效避免由于局部高热导致柔性基板层破孔，以及避免激光穿透柔性基板层或通过柔性基板层破孔对TFT结构造成的伤害。
第二方面，本发明实施例提供了一种柔性面板的制备方法，包括以下步骤：
提供硬质基板；
采用化学或物理的方式在所述硬质基板上制备光热转换层；
在所述光热转换层上制备柔性基板层；
在所述柔性基板层上制备TFT；
在所述TFT上制备发光功能层；
采用激光剥离工艺将所述硬质基板和所述光热转换层剥离，得到柔性面板。
所述光热转换层包括无机层和/或有机层，所述无机层的材质包括铝、钼、及其氧化物或硫化物，所述有机层的材质包括红外反射有机颜料。
采用化学气相沉积、物理气相沉积、磁控溅射、蒸镀或涂覆的方式制备所述光热转换层。
所述光热转换层的厚度为30-60μm。
所述光热转换层包括交替层叠设置的多层所述无机层和多层所述有机层。
所述柔性基板层的材质为PI树脂或改性PI树脂。
所述柔性基板层的厚度为10-50μm。
所述硬质基板包括玻璃基板、硅片、金属或硬质薄膜。
本发明实施例提供的柔性面板的制备方法，由于采用本发明实施例提供的用于柔性TFT制备的复合基板，因而可以有效避免激光剥离工艺导致PI层破孔，以及TFT结构的各功能层受损伤情况的出现，从而提高产品良率。
本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于柔性TFT制备的复合基板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的柔性面板的制备工艺流程图；
图3为本发明实施例柔性面板制备过程中剥离的示意图。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于柔性TFT制备的复合基板100，包括硬质基板101，以及依次层叠设置在所述硬质基板101上的光热转换层102和柔性基板层103。
其中，本发明实施例提供的复合基板，相比现有常规的PI柔性基板，在显示器件制备的激光剥离过程中，激光不会透过玻璃等硬质基板101直接照射在柔性基板层103上，而是要先经过光热转换层102，因此，一方面，光热转换层102起到了一定的阻挡激光的作用，保护了柔性基板层103和TFT结构的各功能层；另一方面，该光热转换层102能将激光的光能转变成热能，从而能使热能均匀化，避免局部高热导致柔性基板层103破孔，以及TFT结构的各功能层受损伤问题的出现；此外，由于柔性基板层103不直接与硬质基板101结合，因此可避免在后续工艺过程中硬质基板101表面上存在缺陷和微小颗粒的部位与柔性基板层103紧密粘接，导致在柔性基板层103剥离过程中在缺陷、颗粒污染处薄膜撕裂，损坏TFT器件问题的出现。
本发明实施方式中，所述光热转换层102包括无机层和/或有机层。所述无机层的材质包括铝、钼、及其氧化物(如氧化铝、氧化钼)或硫化物(如硫化铝、硫化钼)，所述有机层的材质包括碳黑、石墨或红外反射有机颜料。所述红外反射有机颜料包括蒽醌、酞菁、靛青、硫靛、喹吖啶酮、二恶嗪、异吲哚啉、吲哚啉酮环、氮甲川类等种类的有机颜料。
本发明实施方式中，所述光热转换层可以只设无机层，也可只设有机层，也可以同时设有机层和无机层，例如光热转换层包括交替层叠设置的多层所述无机层和多层所述有机层。
本发明实施方式中，所述光热转换层102的厚度为30-60μm，进一步可以是40-50μm，光热转换层102适合的厚度设置可以起到很好的阻挡激光的作用，同时使得光热转换层102能够发挥出足够的光热转换性能使光能转变成热能，从而使得热能趋于均匀化，防止柔性基板层103被激光击穿，防止TFT结构热损伤的出现，此外，适合的厚度设置能够保证光热转换层102与硬质基板101之间有较强的结合力，不至于在TFT和OLED制备过程中与硬质基板101脱离。
本发明实施方式中，所述柔性基板层103的材质为PI树脂或改性PI树脂。本发明实施例采用PI树脂或改性PI树脂作为柔性基板层材料，由于PI(聚酰亚胺)本身的理化性质，可以使其在制备完成后采用激光剥离工艺与光热转换层102实现剥离。
本发明实施方式中，所述柔性基板层的厚度为10-50μm，进一步可以是20-30μm。具体厚度可根据实际器件类型而选择。
本发明实施方式中，所述硬质基板包括玻璃基板、硅片、金属或硬质薄膜，硬质基板需要具备较高的激光透过率(如60％以上)，以便于后续激光剥离工序的顺利进行。
如图2所示，本发明实施例还提供一种柔性面板的制备方法，包括以下步骤：
S10、提供硬质基板；
S20、在所述硬质基板上制备光热转换层；
S30、在所述光热转换层上制备柔性基板层；
S40、在所述柔性基板层上制备TFT；
S50、在所述TFT上制备发光功能层；
S60、采用激光剥离工艺将所述硬质基板和所述光热转换层剥离，得到柔性面板。
本发明制备方法中，S10中，所述硬质基板可以是玻璃基板、硅片、金属或硬质薄膜，硬质基板需要具备较高的激光透过率，以便于后续激光剥离工序的顺利进行。当然，为了使硬质基板与后续的光热转换层和柔性基板层结合更好，可以将硬质基板进行表面处理，提高硬质基板的表面能。本发明实施方式中，表面处理的方式包括：将硬质基板表面进行清洗；然后采用氮气、氩气等惰性气体对硬质基板清洗后的表面进行等离子处理。通过上述处理可以提高硬质基板表面能，增加光热转换层与硬质基板之间的粘接力，避免在后续工艺过程中，光热转换层与硬质基板剥离、脱落。
本发明实施方式中，S20中，所述光热转换层包括无机层和/或有机层。所述无机层的材质包括铝、钼、及其氧化物(如氧化铝、氧化钼)或硫化物(如硫化铝、硫化钼)，所述有机层的材质包括碳黑、石墨或红外反射有机颜料。所述红外反射有机颜料包括蒽醌、酞菁、靛青、硫靛、喹吖啶酮、二恶嗪、异吲哚啉、吲哚啉酮环、氮甲川类等种类的有机颜料。本发明实施方式中，具体可采用化学气相沉积、物理气相沉积、磁控溅射、蒸镀或涂覆等方式制备光热转换层。当然，本领域内人员也可根据实际情况采用本领域内可行的其他方式进行光热转换层的制备，其具体方式依据硬质基板的种类和预制备的光热转换层的材质而定。例如当光热转换层的材质为铝、钼时，可以采用磁控溅射的方式制备；当光热转换层的材质为铝、钼的氧化物或硫化物时，可以采用磁控溅射、蒸镀或化学气相沉积的方式制备；而当光热转换层的材质为红外反射颜料时，则可通过涂覆制备。具体各方法的操作参数可根据光热转换层的预制备厚度等进行设定。本发明实施方式中，所述光热转换层102的厚度为30-60μm，进一步可以是40-50μm，
本发明实施方式中，S30中，所述柔性基板层的材质为PI树脂或改性PI树脂。所述柔性基板层的厚度为10-50μm，进一步可以是20-30μm，所述柔性基板层形成后即得到用于柔性TFT制备的复合基板。
本发明一具体实施方式中，当所述柔性基板层的材质为PI树脂时，在所述光热转换层上制备柔性基板层的步骤包括：
分别将芳香族四羧酸二酐和二胺单体蒸发形成单体蒸汽后混合，并将混合蒸汽沉积于所述光热转换层上；然后将所述光热转换层上沉积的二酐与二胺单体进行亚胺化处理，即得到PI柔性基板层。
其中，所述芳香族四羧酸二酐和二胺单体蒸发过程中，所述芳香族四羧酸二酐单体的蒸发温度为150℃-180℃，所述二胺单体的蒸发温度为60℃-160℃。所述亚胺化处理可以在红外辐射烘箱内进行，处理过程采用在氮气的保护下以0.5-3℃/min的速率从室温加热至320-385℃后，保持1-3h；然后自然冷却至室温，得到柔性基板层。
本发明另一具体实施方式中，当所述柔性基板层的材质为PI树脂时，在所述光热转换层上制备柔性基板层的步骤包括：
采用狭缝涂布(slot die coating)的方式，将所述柔性基板层的原料溶液(如PI溶液)用涂布的方式涂布于所述光热转换层上生成所述柔性基板层；然后将涂布有所述柔性基板层的硬质基板于真空条件下进行脱泡处理；再将脱泡处理后的所述柔性基板层进行固化。脱泡处理在低真空条件下(-1.0MPa--0.8MPa)进行，处理时间为30min-60min。
本发明实施方式中，S40中，TFT的制备可按照本领域内的常规工艺制备，本发明不做特殊限定。
本发明实施方式中，S50中，发光功能层的制备可按照本领域内的常规工艺制备，本发明不做特殊限定。
本发明实施方式中，S60中，可按照图3所示，采用343nm的激光照射到硬质基板101，使得靠近硬质基板101一侧的部分柔性基板层103融化，从而通过激光剥离工艺实现柔性基板层103与硬质基板101和光热转换层102分离，获得完整的柔性面板，所述激光剥离过程中，所述光热转换层102用于保护所述柔性基板层103和TFT结构，以免受到激光伤害。
实施例1
一种柔性面板的制备方法，包括以下步骤：
S10、提供玻璃基板，将玻璃基板表面进行清洗，然后采用氮气对玻璃基板清洗后的表面进行等离子活化处理；
S20、采用磁控溅射的方式在所述玻璃基板上制备厚度为30-60μm的铝单质层，即得到光热转化层；
S30、然后采用狭缝涂布的方式，在所述光热转换层上涂布上一层厚度为10μm-50μm的PI溶胶，将涂布有PI溶胶的玻璃基板在低真空条件下(0.96MPa)于烘箱中静置30min，除去溶胶中残留的气泡；再将脱泡之后的玻璃基板置于充满氮气氛围的辐射烘箱中进行辐射固化处理，使PI树脂溶胶层固化形成柔性基板层；
S40、在所述柔性基板层上制备TFT；
S50、在所述TFT上制备发光功能层；
S60、采用激光剥离工艺将所述硬质基板和所述光热转换层剥离，得到柔性面板。
实施例2
一种柔性面板的制备方法，包括以下步骤：
S10、提供玻璃基板，将玻璃基板表面进行清洗，然后采用氮气对玻璃基板清洗后的表面进行等离子活化处理；
S20、采用蒸镀的方式在所述玻璃基板上制备厚度为30-60μm的硫化钼层，即得到光热转化层；
S30、然后采用狭缝涂布的方式，在所述光热转换层上涂布上一层厚度为10μm-50μm的PI溶胶，将涂布有PI溶胶的玻璃基板在低真空条件下(0.96MPa)于烘箱中静置30min，除去溶胶中残留的气泡；再将脱泡之后的玻璃基板置于充满氮气氛围的辐射烘箱中进行辐射固化处理，使PI树脂溶胶层固化形成柔性基板层；
S40、在所述柔性基板层上制备TFT；
S50、在所述TFT上制备发光功能层；
S60、采用激光剥离工艺将所述硬质基板和所述光热转换层剥离，得到柔性面板。
实施例3
一种柔性面板的制备方法，包括以下步骤：
S10、提供玻璃基板，将玻璃基板表面进行清洗，然后采用氮气对玻璃基板清洗后的表面进行等离子活化处理；
S20、采用化学气相沉积的方式在所述玻璃基板上制备厚度为30-60μm的氧化铝层，即得到光热转化层；
S30、然后采用狭缝涂布的方式，在所述光热转换层上涂布上一层厚度为10μm-50μm的PI溶胶，将涂布有PI溶胶的玻璃基板在低真空条件下(0.96MPa)于烘箱中静置30min，除去溶胶中残留的气泡；再将脱泡之后的玻璃基板置于充满氮气氛围的辐射烘箱中进行辐射固化处理，使PI树脂溶胶层固化形成柔性基板层；
S40、在所述柔性基板层上制备TFT；
S50、在所述TFT上制备发光功能层；
S60、采用激光剥离工艺将所述硬质基板和所述光热转换层剥离，得到柔性面板。
实施例4
一种柔性面板的制备方法，包括以下步骤：
S10、提供玻璃基板，将玻璃基板表面进行清洗，然后采用氮气对玻璃基板清洗后的表面进行等离子活化处理；
S20、采用涂覆的方式在所述玻璃基板上制备厚度为30-60μm的红外反射颜料涂层，即得到光热转化层；
S30、然后采用狭缝涂布的方式，在所述光热转换层上涂布上一层厚度为10μm-50μm的PI溶胶，将涂布有PI溶胶的玻璃基板在低真空条件下(0.96MPa)于烘箱中静置30min，除去溶胶中残留的气泡；再将脱泡之后的玻璃基板置于充满氮气氛围的辐射烘箱中进行辐射固化处理，使PI树脂溶胶层固化形成柔性基板层；
S40、在所述柔性基板层上制备TFT；
S50、在所述TFT上制备发光功能层；
S60、采用激光剥离工艺将所述硬质基板和所述光热转换层剥离，得到柔性面板。
本发明实施例1-4制备得到的柔性面板，柔性基板层完好无损，TFT结构未出现热损伤，且在TFT工艺过程中，未出现光热转换层与硬质基板，以及与柔性基板层相脱离，且柔性基板层与光热转换层的分界面完整无损伤。
需要说明的是，根据上述说明书的揭示和阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些等同修改和变更也应当在本发明的权利要求的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种用于柔性TFT制备的复合基板，其特征在于，包括硬质基板，以及依次层叠设置在所述硬质基板上的光热转换层和柔性基板层，所述光热转换层包括无机层和/或有机层，所述无机层的材质包括铝、钼、及其氧化物或硫化物，所述有机层的材质包括红外反射有机颜料。
2.如权利要求1所述的用于柔性TFT制备的复合基板，其特征在于，所述柔性基板层的材质为PI树脂或改性PI树脂。
3.一种柔性面板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供硬质基板；
采用化学或物理的方式在所述硬质基板上制备光热转换层；
在所述光热转换层上制备柔性基板层；
在所述柔性基板层上制备TFT；
在所述TFT上制备发光功能层；
采用激光剥离工艺将所述硬质基板和所述光热转换层剥离，得到柔性面板。
4.如权利要求3所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，所述光热转换层包括无机层和/或有机层，所述无机层的材质包括铝、钼、及其氧化物或硫化物，所述有机层的材质包括红外反射有机颜料。
5.如权利要求3所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，采用化学气相沉积、物理气相沉积、磁控溅射、蒸镀或涂覆的方式制备所述光热转换层。
6.如权利要求3所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，所述光热转换层的厚度为30-60μm。
7.如权利要求4所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，所述光热转换层包括交替层叠设置的多层所述无机层和多层所述有机层。
8.如权利要求3所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，所述柔性基板层的材质为PI树脂或改性PI树脂，所述柔性基板层的厚度为10-50μm。
9.如权利要求3所述的柔性面板的制备方法，其特征在于，所述硬质基板包括玻璃基板、硅片、金属或硬质薄膜。
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