CN109545999B - 初始显示装置和柔性显示面板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种初始显示装置，其中，所述初始显示装置包括依次层叠的刚性基板、分离层和初始柔性显示面板，所述刚性基板朝向所述分离层的表面被划分为功能区和位于所述功能区外围的外围区，所述分离层包括高熔点金属层和低熔点金属层，所述高熔点金属层位于所述外围区，所述低熔点金属层位于所述功能区，所述初始柔性显示面板包括形成在所述分离层上的柔性衬底和形成在所述柔性衬底上的功能层，所述初始柔性显示面板上对应于所述功能区的部分形成为柔性显示面板。本发明还提供一种柔性显示面板的制造方法。所述制造方法容易实现。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置的加工制造领域，具体地，涉及一种初始显示装置和一种柔性显示面板的制造方法。
背景技术
随着显示技术的发展，已经出现了柔性显示面板。为了便于制造，通常在刚性基板上制成柔性显示面板，然后利用激光加热的方式将柔性显示面板从刚性基板上剥离开来。
目前，将柔性显示面板从刚性基板上剥离下来的方法比较单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种初始显示装置和一种柔性显示面板的制造方法。通过所述制造方法可以将柔性显示面板从所述初始显示装置中剥离出来。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种初始显示装置，其中，所述初始显示装置包括依次层叠的刚性基板、分离层和初始柔性显示面板，所述刚性基板朝向所述分离层的表面被划分为功能区和位于所述功能区外围的外围区，所述分离层包括高熔点金属层和低熔点金属层，所述高熔点金属层位于所述外围区，所述低熔点金属层位于所述功能区，所述初始柔性显示面板包括形成在所述分离层上的柔性衬底和形成在所述柔性衬底上的功能层，所述初始柔性显示面板上对应于所述功能区的部分形成为柔性显示面板，所述高熔点金属层的熔点高于所述低熔点金属层的熔点，所述柔性衬底在所述低熔点金属层的熔点温度时为固态。
优选地，所述高熔点金属层的材料包括铜，所述低熔点金属层的材料包括锌；
或者，所述高熔点金属层的材料包括银，所述低熔点金属层的材料包括钯。
优选地，所述刚性基板包括层叠的第一基底层和第二基底层，所述分离层形成在所述第二基底层上，且所述第二基底层由硅的氧化物制成。
优选地，所述柔性显示面板为有机发光二极管柔性显示面板。
优选地，所述分离层的厚度在40nm至60nm之间。
作为本发明的第二个方面，提供一种柔性显示面板的制造方法，其中，所述制造方法包括：
提供刚性基板，所述刚性基板包括功能区和位于所述功能区外围的外围区；
在所述刚性基板上形成分离金属层，所述分离金属层包括位于所述功能区的低熔点金属层和位于所述外围区的高熔点金属层，所述高熔点金属层的熔点大于所述低熔点金属层的熔点；
在所述分离金属层上形成柔性衬底，所述柔性衬底在所述低熔点金属层的熔点温度时为固态；
在所述柔性衬底上形成功能层，以获得初始显示装置，所述柔性衬底上对应于所述功能区的部分形成为柔性显示面板；
对所述初始显示装置进行加热，以使得所述低熔点金属层熔化，并流动至所述高熔点金属层处与所述高熔点金属层结合，以使得所述柔性衬底上与所述功能区对应的部分与所述刚性基板的显示区之间形成间隔；
对所述初始显示装置进行切割，以使得所述外围区对应的部分与所述功能区对应的部分分离，以获得所述柔性显示面板。
优选地，所述高熔点金属层的材料包括铜，所述低熔点金属层的材料包括锌，所述分离金属层的厚度在40nm至60nm之间，
对所述初始显示装置进行加热、以使得所述低熔点金属层熔化，并流动至所述高熔点金属层处与所述高熔点金属层结合的步骤包括：
将所述初始显示装置加热至400℃至420℃，升温速度为10℃/min至15℃/min；
继续升温至450℃至500℃，升温速度为10℃/min至15℃/min；
将所述初始显示装置的温度降低至280℃至300℃，持续时间为50min至60min。
优选地，提供刚性基板的步骤包括：
提供第一基底层；
在第一基底层上形成第二基底层，所述第二基底层由硅的氧化物制成。
优选地，所述柔性显示面板为有机发光二极管柔性显示面板。
优选地，在所述刚性基板的一侧，朝向所述刚性基板对所述初始显示装置进行加热。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明所提供的初始显示装置与加热装置的组合示意图；
图2是图1中的初始显示装置中低熔点金属层熔化后的示意图；
图3是图2中所示的初始显示装置温度降低后低熔点金属层形成的液滴破碎后的示意图；
图4是所述初始显示装置冷却后的示意图；
图5是剥离获得的柔性显示面板的示意图；
图6是液滴直径与内部流体半径之间的关系曲线；
图7是液滴的界面张力系数与液滴直径之间的关系曲线；
图8是本发明所提供的制造方法的流程图。
附图标记说明
100：刚性基板 110：第一基底层
120：第二基底层 200：分离层
210：高熔点金属层 220：低熔点金属层
221：初始液滴 222：球状液滴
223：金属球 300：柔性衬底
400：功能层
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一个方面，提供一种初始显示装置，其中，如图1所示，所述初始显示装置包括依次层叠的刚性基板100、分离层200和初始柔性显示面板。
刚性基板100朝向分离层200的表面被划分为功能区II和位于所述功能区外围的外围区I。分离层200包括高熔点金属层210和低熔点金属层220，高熔点金属层210位于外围区I，低熔点金属层220位于功能区II。
所述初始柔性显示面板包括形成在分离层200上的柔性衬底和300形成在柔性衬底300上的功能层400，所述初始柔性显示面板上对应于功能区II的部分形成为柔性显示面板。
高熔点金属层210的熔点高于低熔点金属层220的熔点，柔性衬底300在低熔点金属层220的熔点温度时为固态。
将所述柔性显示面板从所述初始显示装置中剥离时，对所述初始显示装置进行加热，使得低温金属层熔化，形成初始液滴221(如图2所示)。由于金属中的电子自由移动，金属键没有固定的方向，因此，如图3所示，初始液滴221很快破碎成球状液滴222，并且，球状液滴222内部的分子间存在非极性键。球状液滴222与高熔点金属层210之间形成第一界面，该第一界面之间存在极性共价键。图6中所示的是内部流体半径r(即，初始液滴221的半径)与破碎液滴直径d(即，球状液滴222的直径)之间的关系曲线，通过图6可以看出，初始液滴221的内部流体半径r越大，则破碎后获得的球状液滴222的直径越大。
随着温度的升高，球状液滴222的表面张力降低。如上文中所述，高熔点金属层210与球状液滴222的界面处存在极性共价键、而球状液滴222内部存在非极性键、再加上球状液滴222的表面张力降低，高熔点金属层210的表面对球状液滴222的分子作用力大于球状液滴222内部的分子间作用力，这就导致了球状液滴222的金属分子向高熔点金属层210富集，最终如图4所示，金属球223贴附在高熔点金属层210的侧面上，使得柔性显示面板的柔性衬底300与刚性基板100之间存在悬空间隔，并且柔性基板被拉紧。此时，只需要将外围区I切除，即可获得图5中所示的柔性显示面板A。
从本发明所提供的初始显示装置中剥离获得柔性显示面板时，只需要对初始显示装置进行加热、以及切割即可，提供了一种不同于激光剥离的剥离方法。
在本发明中，对高熔点金属层210的材料以及低熔点金属层220的材料均不做限制。例如，作为一种实施方式，高熔点金属层210的材料可以包括铜，低熔点金属层220的材料可以包括锌。金属锌的熔点在400℃至420℃之间。当将所述初始显示装置加热到此温度范围时，低熔点金属层发生熔化，而所述初始显示装置的其他结构(例如，由聚酰亚胺制成的柔性衬底)均保持在未熔化的固体状态。
下面介绍当高熔点金属层210由铜制成、低熔点金属层220由锌制成、柔性衬底300由聚酰亚胺制成时，将所述柔性显示面板从所述初始显示装置中剥离出来的原理。
金属锌熔化后形成液滴后，金属锌的液滴内部的分子受到的力是对称的，而金属锌的液滴表面的分子受到的力并不对称，因此金属锌的液滴的表面存在表面张力。随着温度的升高，压力增加，金属液滴的表面张力呈下降趋势，因此，金属锌的液滴与刚性基板以及柔性衬底的接触角均变小，并破碎为更小的液滴。液滴破碎后在刚性基板的表面发生滑移。
如上文中所述，球状液滴222的表面张力降低，高熔点金属层210的表面对球状液滴222的分子作用力大于球状液滴222内部的分子间作用力，这就导致了球状液滴222的金属分子向高熔点金属层210富集，最终形成金属球223贴附在高熔点金属层210的侧面上，使得柔性显示面板的衬底基板与刚性基板之间存在悬空间隔的结构。
当然，本发明中，高熔点金属层和低熔点金属层的选材并不限于此。例如，所述高熔点金属层的材料包括银，所述低熔点金属层的材料包括钯。
如上文中所述，低熔点金属层熔化后形成的液滴在刚性衬底的表面上滑移，液滴滑移速度受刚性衬底的表面粗糙度的影响。优选地，刚性衬底的表面越光滑、液滴滑动速度越快，越有利于液滴朝向高熔点金属层滑动至高熔点金属层。作为一种实施方式，可以利用二氧化硅制成刚性基板，以确保刚性基板朝向分离层的表面的光滑度。
作为本发明的另一种实施方式，所述刚性基板包括层叠的第一基底层110和第二基底层120，所述分离层形成在所述第二基底层上，且所述第二基底层120由硅的氧化物制成。
由硅的氧化物(例如SiO2)制成的第二基底层表面摩擦系数较小，有利于低熔点金属层熔化后形成的液滴破碎并朝高熔点金属层滑动。
具体地，可以通过以下公式(1)至公式(4)计算出液滴在第二基底层的表面滑移的速度、以及在第二基底层表面的滑移长度：
μslip＝bγw (1)
τsolid＝kμslip (2)
τfluid＝μγw (3)
b＝μ/k (4)
其中，μslip为破碎后的液滴在第二基底层上的滑移速度；
b为破碎后的液滴在第二基底层上的滑移长度；
γw为液滴的流体剪切率；
τsolid为液/固界面的剪切应力；
k为液滴与第二基底层的接触面的摩擦系数；
μ为液滴的流体粘度。
通过公式(1)至公式(4)可知，破碎后的液滴在第二基底层表面的滑移速度与流体剪切率有关，破碎后的液滴在第二基底层表面的滑移长度与流体的粘度和接触面的粗糙程度有关。在选择第二基底层的材料时，应当选择摩擦系数较小的材料，在选择低熔点金属层的材料时，应当选择熔化后流体粘度小的材料，从而可以确保破碎后的液滴可以在第二基底层的表面滑移较长距离，并到达高熔点金属层。
进一步地，图7中所示的是破碎后的液滴的与第二基底层之间的界面张力系数σ(单位N/m)与破碎后的液滴的直径d(单位μm)之间的关系。通过图7可以看出，界面张力系数越大则破碎后的液滴直径越小。应当选择表面光滑的第二基底层，从而可以使得液滴破碎后具有较小的直径。
在本发明中，对柔性衬底300的具体材料不做特殊的要求。优选地，利用聚氨酯(PI)材料制成柔性衬底300。首先，聚氨酯材料具有较高的熔点，当处于低熔点金属层的熔点温度时，该聚氨酯材料不会熔化，并且，聚氨酯材料具有良好的隔热性能，可以防止形成在柔性衬底上的功能层受到影响。
作为一种实施方式，所述柔性显示面板为有机发光二极管柔性显示面板，相应地，所述功能层包括多个有机发光二极管。
在本发明中，对分离层200的厚度没有特殊的要求。作为一种实施方式，分离层200的厚度可以在40nm至60nm之间。分离层20厚度较薄，既可以确保分离层200的低熔点金属层220在较短的时间内熔化，并在较短的时间内富集至高熔点金属层210，提高剥离柔性显示面板的效率。
作为本发明的第二个方面，提供一种柔性显示面板的制造方法，其中，如图8所示，所述制造方法包括：
在步骤S110中，提供刚性基板，所述刚性基板包括功能区和位于所述功能区外围的外围区；
在步骤S120中，在所述刚性基板上形成分离金属层，所述分离金属层包括位于所述功能区的低熔点金属层和位于所述外围区的高熔点金属层，所述高熔点金属层的熔点大于所述低熔点金属层的熔点；
在步骤S130中，在所述分离金属层上形成柔性衬底，所述柔性衬底在所述低熔点金属层的熔点温度时为固态；
在步骤S140中，在所述柔性衬底上形成功能层，以获得初始显示装置，所述初始柔性显示面板上对应于所述功能区的部分形成为柔性显示面板；
在步骤S150中，对所述初始显示装置进行加热，以使得所述低熔点金属层熔化，并流动至所述高熔点金属层处与所述高熔点金属层结合，以使得所述柔性衬底上与所述功能区对应的部分与所述刚性基板的显示区之间形成间隔；
在步骤S160中，对所述初始显示装置进行切割，以使得所述外围区对应的部分与所述功能区对应的部分分离，以获得所述柔性显示面板。
通过步骤S110至步骤S140可以得到本发明所提供的上述初始显示装置。
经过步骤S150后，可以得到图4中所示的结构，柔性显示面板与刚性基板100之间形成有间隔。通过步骤S160中的切割，可以得到图5中所示的柔性显示面板A。
作为一种实施方式，所述高熔点金属层的材料包括铜，所述低熔点金属层的材料包括锌，所述分离层的厚度在40nm至60nm之间。
相应地，步骤S150可以包括：
在步骤S151中，将所述初始显示装置加热至400℃至420℃，升温速度为10℃/min至15℃/min；
在步骤S152中，继续升温至450℃至500℃，升温速度为10℃/min至15℃/min；
在步骤S153中，将所述初始显示装置的温度降低至280℃至300℃，持续时间为50min至60min。
经过步骤S151中，可以确保分离层充分熔化，经过步骤S152后，可以确保熔化后的金属锌的液滴破碎，并富集至高熔点金属层。
如上文中所述，刚性基板上用于设置分离层的表面需要具有较低的粗糙度，相应地，步骤S110可以包括：
提供第一基底层；
在第一基底层上形成第二基底层，所述第二基底层由硅的氧化物制成。
如上文中所述，所述柔性显示面板为有机发光二极管柔性显示面板。
如图1所示，在刚性基板100的一侧，朝向所述刚性基板对所述初始显示装置进行加热。在刚性基板的一侧对初始显示装置进行加热的优点在于，柔性衬底基板可以起到隔热的作用，从而可以避免柔性衬底基板上的功能层在加热的环境下受到损伤，确保柔性显示面板的良率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种初始显示装置，其特征在于，所述初始显示装置包括依次层叠的刚性基板、分离层和初始柔性显示面板，所述刚性基板朝向所述分离层的表面被划分为功能区和位于所述功能区外围的外围区，所述分离层包括高熔点金属层和低熔点金属层，所述高熔点金属层位于所述外围区，所述低熔点金属层位于所述功能区，所述初始柔性显示面板包括形成在所述分离层上的柔性衬底和形成在所述柔性衬底上的功能层，所述初始柔性显示面板上对应于所述功能区的部分形成为柔性显示面板，所述高熔点金属层的熔点高于所述低熔点金属层的熔点，所述柔性衬底在所述低熔点金属层的熔点温度时为固态。
2.根据权利要求1所述的初始显示装置，其特征在于，所述高熔点金属层的材料包括铜，所述低熔点金属层的材料包括锌；
或者，所述高熔点金属层的材料包括银，所述低熔点金属层的材料包括钯。
3.根据权利要求1或2所述的初始显示装置，其特征在于，所述刚性基板包括层叠的第一基底层和第二基底层，所述分离层形成在所述第二基底层上，且所述第二基底层由硅的氧化物制成。
4.根据权利要求1或2所述的初始显示装置，其特征在于，所述柔性显示面板为有机发光二极管柔性显示面板。
5.根据权利要求1或2所述的初始显示装置，其特征在于，所述分离层的厚度在40nm至60nm之间。
6.一种柔性显示面板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
提供刚性基板，所述刚性基板包括功能区和位于所述功能区外围的外围区；
在所述刚性基板上形成分离金属层，所述分离金属层包括位于所述功能区的低熔点金属层和位于所述外围区的高熔点金属层，所述高熔点金属层的熔点大于所述低熔点金属层的熔点；
在所述分离金属层上形成柔性衬底，所述柔性衬底在所述低熔点金属层的熔点温度时为固态；
在所述柔性衬底上形成功能层，以获得初始显示装置，所述柔性衬底上对应于所述功能区的部分形成为柔性显示面板；
对所述初始显示装置进行加热，以使得所述低熔点金属层熔化，并流动至所述高熔点金属层处与所述高熔点金属层结合，以使得所述柔性衬底上与所述功能区对应的部分与所述刚性基板的显示区之间形成间隔；
对所述初始显示装置进行切割，以使得所述外围区对应的部分与所述功能区对应的部分分离，并获得所述柔性显示面板。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述高熔点金属层的材料包括铜，所述低熔点金属层的材料包括锌，所述分离金属层的厚度在40nm至60nm之间，
对所述初始显示装置进行加热、以使得所述低熔点金属层熔化，并流动至所述高熔点金属层处与所述高熔点金属层结合的步骤包括：
将所述初始显示装置加热至400℃至420℃，升温速度为10℃/min至15℃/min；
继续升温至450℃至500℃，升温速度为10℃/min至15℃/min；
将所述初始显示装置的温度降低至280℃至300℃，持续时间为50min至60min。
8.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，提供刚性基板的步骤包括：
提供第一基底层；
在第一基底层上形成第二基底层，所述第二基底层由硅的氧化物制成。
9.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述柔性显示面板为有机发光二极管柔性显示面板。
10.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，在所述刚性基板的一侧，朝向所述刚性基板对所述初始显示装置进行加热。
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