CN109786551A - 一种用于制备柔性oled的基板及柔性oled的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种柔性OLED的制备方法，采用用于制备柔性OLED的基板，所述基板包括石墨烯、金属膜和耐高温基底，所述金属膜设置于所述耐高温基底表面，所述石墨烯设置于所述金属膜表面。所述柔性OLED的制备方法包括，在所述基板的石墨烯表面上涂布基材层，然后固化，形成基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底；在基材层上制作OLED面板，形成OLED面板/基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底；和将OLED面板/基材层与石墨烯/金属膜/耐高温基底剥离，得到OLED面板/基材层。使用本发明提供的柔性OLED的制备方法，在将所述基板和所述基材层剥离的过程中，不使用激光剥离，避免了对OLED器件在拉扯中造成的损伤，提升柔性OLED器件的良率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备柔性OLED的基板以及柔性OLED的制备方法，属于新显示技术领域。
背景技术
有机发光二极管英文名称为Organic Light-Emitting Diode，缩写是OLED，它又称为有机电激光显示、有机发光半导体。OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。
如图1所示，现有的柔性OLED的主要制备的方法为：(1)在玻璃基板11上涂布基材层6然后固化，基材层为PI膜；(2)在固化后的基材层6上进行LTPS工艺，制备TFT阵列7；(3)蒸镀有机功能层8；(4)蒸镀电极层9；(5)蒸镀覆盖层10，得到覆盖层10/电极层9/有机功能层8/TFT阵列7/基材层6/玻璃基板11；(5)使用激光剥离技术使基材层6与玻璃基板11剥离。
通过现有的柔性OLED制备方法制备的OLED的不良产生在激光剥离段，因激光照射很容易造成OLED器件的损伤，且在基板表面有颗粒物的情况下，会造成PI膜接收激光不均匀，这样在剥离过程容易对OLED器件造成拉扯损坏。
背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中出现的在制备柔性OLED的过程中，将PI与玻璃基板剥离时对OLED器件的拉扯损坏的问题，提供了一种用于制备柔性OLED的基板，采用本发明基板能够使制备柔性OLED的过程中，PI膜与基板剥离时，OLED器件不会造成拉扯的损伤，提升OLED器件的制备良率；
本发明的另一个目的是提供一种新的柔性OLED的制备方法，该方法采用了上述基板。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
一种用于制备柔性OLED的基板，所述基板包括石墨烯、金属膜和耐高温基底，所述金属膜设置于所述耐高温基底表面，所述石墨烯设置于所述金属膜表面。
根据本发明的一个方面，所述耐高温基底为玻璃、陶瓷或石英。
根据本发明的一个方面，所述金属膜为铜膜、镍膜或铜镍合金膜。
优选地，所述金属膜为铜膜。
根据本发明的一个方面，所述金属膜的厚度为5-1000nm。
优选地，所述金属膜的厚度为20-100nm。
进一步优选地，所述金属膜的厚度为30nm。
金属膜和金属膜上生长的石墨烯作为用于制备柔性OLED基板的一部分，在制作完成OLED之后将金属膜和石墨烯撕除。金属膜的厚度太厚，会造成资源的浪费，制作效率也会降低，选择此厚度的金属膜能够提高效率、节约成本并能生长出良好的石墨烯。
根据本发明的一个方面，所述石墨烯为CVD法制备的石墨烯。
优选地，所述石墨烯为单层石墨烯。
石墨烯是由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯的结构非常稳定，内部的碳原子之间的连接很柔韧，当有外力作用于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构的稳定。
一种用于制备柔性OLED的基板的制备方法，包括以下步骤：
在耐高温基底上设置金属膜，形成金属膜/耐高温基底；和
在金属膜上生长石墨烯，形成石墨烯/金属膜/耐高温基底，即所述基板。
根据本发明的一个方面，所述在耐高温基底上设置金属膜采用溅射或蒸发的方法在耐高温基底上形成一层或两层以上金属膜。
优选地，所述金属膜为一层金属膜。
根据本发明的一个方面，所述在金属膜上生长石墨烯的方法为，将所述金属膜/耐高温基底用CVD法在所述金属膜的表面生长石墨烯。
根据本发明的一个方面，所述CVD法为热CVD法或PECVD法。
热CVD，Thermal Chemical Vapor Deposition(TCVD)，即热化学气相沉积法，是指利用高温激活化学反应进行气生长的方法。金属有机化学气相沉积、氯化物化学气相沉积、氢化物化学气相沉积等均属于热化学气相沉积的范围。
PECVD，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，即等离子体增强化学气相沉积法，是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而这种CVD称为等离子体增强化学气相沉积法。
根据本发明的一个方面，所述石墨烯为单层或两层以上的石墨烯。
一种柔性OLED的制备方法，采用所述基板，包括以下步骤：
在所述基板的石墨烯表面上涂布基材层，然后固化，形成基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底；
在基材层上制作OLED面板，形成OLED面板/基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底；和
将OLED面板/基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底剥离，得到OLED面板/基材层。
根据本发明的一个方面，所述基材层为PI膜。
所述OLED面板包括TFT阵列、有机功能层、电极层和覆盖层。
根据本发明的一个方面，所述在基材层上制作OLED面板的方法为，在基材层上制备TFT阵列，再在所述TFT阵列表面制作有机功能层，再在有机功能层表面制作电极层，再制作覆盖层，将电极层和裸露的有机功能层全部覆盖。
根据本发明的一个方面，所述在基材层上制备TFT阵列采用LTPS工艺。
根据本发明的一个方面，所述制作有机功能层的方式为蒸镀。
根据本发明的一个方面，所述制作电极层的方式为蒸镀。
根据本发明的一个方面，所述制作覆盖层的方法为蒸镀。
根据本发明的一个方面，所述将OLED面板/基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底剥离的方法为使用撕膜机或手工撕除的方式。
石墨烯在铜箔上生长，需要将铜箔通过刻蚀才能将铜箔除去。石墨烯表面能低，与PI膜的结合力相较于石墨烯与铜箔的结合力差，因此非常容易将OLED器件从基板上剥离下来，采用撕膜机和手工撕除的方式即可剥离OLED器件。PI膜与石墨烯接触的表面不设置电路，而是在与石墨烯接触的另一面设置OLED的电路。剥离后，很少有石墨烯会附着在PI膜上，如果有少量的石墨烯附着在PI膜上，也可以通过氧等离子体将石墨烯去掉，或是将PI膜与石墨烯接触的面封装起来，防止少量的石墨烯给OLED器件带来影响。
本发明取得的有益效果是：
本发明提供了用于制备柔性OLED的基板及其制备方法、以及柔性OLED的制备方法，使在制备柔性OLED的过程中，使用简单的方法就能将PI膜与基板剥离，并且良率显著提升。通过以下几点对本发明的优越性进行阐述。
(1)与常规柔性OLED制备方法不同，本发明的柔性OLED制备方法是将PI膜涂布在石墨烯上，而不是直接涂布在基板上，石墨烯表面能低、耐高温，石墨烯与PI膜的结合力相较于石墨烯与铜箔的结合力差，使其能耐受OLED工艺的高温，且工艺流程结束后，很容易将OLED器件从基板上剥离下来，避免剥离时对OLED器件的拉扯和激光对器件的损伤。
(2)相较于目前柔性OLED采用激光剥离法制备OLED的良率在30％左右，采用本发明提供的用于制备柔性OLED的基板和柔性OLED的制备方法，良率可以达到80％以上。
(3)PI膜的电路设置在与石墨烯接触的另一面，并且石墨烯的去除工艺简单，不会对OLED器件的电路产生影响。
附图说明
附图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，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术柔性OLED制备过程中覆盖层/电极层/有机功能层/TFT阵列/基材层/玻璃基板的结构示意图；
图2是用于制备柔性OLED的基板的结构示意图；
图3是OLED面板/基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底的结构示意图；
图4是OLED面板/基材层的结构示意图；
其中，1为基板，2为石墨烯，3为金属膜，4为耐高温基底，5为OLED面板，6为基材层，7为TFT阵列，8为有机功能层，9为电极层，10为覆盖层，11为玻璃基板。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明的第一种实施方式，展示了一种用于制备柔性OLED的基板，如图2所示，基板1包括石墨烯2、金属膜3和耐高温基底4，金属膜3设置于耐高温基底4表面，石墨烯2设置于金属膜3表面。耐高温基底4为玻璃、陶瓷或石英。金属膜3为铜膜、镍膜或铜镍合金膜。作为优选的实施方式，金属膜3为铜膜。金属膜的厚度为5-1000nm，例如：5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、13nm、15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、60nm、80nm、100nm、150nm、200nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm、950nm、970nm、980nm、990nm、995nm、991nm、992nm、993nm、994nm、995nm、996nm、997nm、998nm、999nm、1000nm，等。作为优选的实施方式，金属膜3的厚度为20-100nm，例如：20nm、21nm、22nm、23nm、24nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm、96nm、97nm、98nm、99nm、100nm，等。作为最佳的实施方式，金属膜3的厚度为30nm。石墨烯2为CVD法制备的石墨烯。作为优选的实施方式，石墨烯2为单层石墨烯。
根据本发明提供的第二种实施方式，展示了一种用于制备柔性OLED的基板的制备方法，如图2所示，包括以下步骤：
在耐高温基底4上设置金属膜3，形成金属膜3/耐高温基底4；和
在金属膜3上生长石墨烯2，形成石墨烯2/金属膜3/耐高温基板4，即所述基板1。
所述在耐高温基底4上设置金属膜3采用溅射或蒸发的方法为在耐高温基底4上形成一层或两层以上金属膜3。作为优选的实施方式，金属膜3为一层金属膜。在金属膜3上生长石墨烯2的方法为：将所述金属膜3/耐高温基底4用CVD法在金属膜3的表面生长石墨烯2。CVD法为热CVD法或PECVD法。石墨烯2为单层或两层以上石墨烯。
根据本发明的第三种实施方式，展示了一种柔性OLED的制备方法，采用如图2所述的基板1，如图3所示，包括：
在所述基板1的石墨烯2表面上涂布基材层6，然后固化，形成基材层6/石墨烯2/金属膜3/耐高温基底4；
在基材层6上制作OLED面板5，形成OLED面板5/基材层6/石墨烯2/金属膜3/耐高温基底4；和
将OLED面板5/基材层6与石墨烯2/金属膜3/耐高温基底4剥离，即从基材层6和石墨烯2之间将OLED面板5/基材层6与石墨烯2/金属膜3/耐高温基底4分离成两部分，取OLED面板5/基材层6，如图4所示，即为柔性OLED成品。
所述基材层6为PI膜。所述OLED面板5包括TFT阵列7、有机功能层8、电极层9和覆盖层10。在基材层6上制作OLED面板5的方法为：如图4所示，在基材层6上制备TFT阵列7，再在TFT阵列7表面制有机功能层8，在有机功能层表面制作电极层9，再制作覆盖层10，将电极层9和裸露的有机功能层8全部覆盖。在基材层6上制作TFT阵列7采用LTPS工艺，制作有机功能层8的方式为蒸镀，制作电极层9的方式为蒸镀，制作覆盖层10的方法为蒸镀。将OLED面板5/基材层6与石墨烯2/金属膜3/耐高温基底4剥离的方法为使用撕膜机或手工撕除的方式。
为了更加清楚的说明本发明的实质，以下列举了一些上述基板1的制备方法和进一步利用基板1制备柔性OLED的实施例。
实施例1：
一种用于制备柔性OLED的基板1(如图2所示)的制备方法：
1)在厚度为0.4mm、尺寸为1100mm×1250mm的玻璃基板4上溅射一层100nm厚的铜膜3；
2)将铜膜3/玻璃基底4至于PECVD系统中，在铜膜3表面生长一层石墨烯2，得到石墨烯2/铜膜3/玻璃基底4，即为柔性OLED的基板1。
利用上述基板1制备一种柔性OLED器件，如图3和图4所示：
1)在石墨烯2/铜膜3/玻璃基底4上涂布PI，然后固化，形成PI膜6/石墨烯2/铜膜3/玻璃基底4；
2)在PI膜6上进行LTPS工艺，制备TFT阵列7；
3)蒸镀有机功能层8；
4)蒸镀电极层9；
5)蒸镀覆盖层10，TFT阵列7、有机功能层8、电极层9和覆盖层10共同构成OLED面板5。
6)使用撕膜机将PI膜6与石墨烯2/铜膜3/玻璃基底4剥离，得到覆盖层10/电极层9/有机功能层8/TFT阵列7/PI膜6。
实施例2：
一种用于制备柔性OLED的基板1(如图2所示)的制备方法：
1)在厚度为0.4mm、尺寸为1100mm×1250mm的陶瓷基板4上溅射一层1000nm厚的铜膜3；
2)将铜膜3/陶瓷基底4至于热CVD系统中，在铜膜3表面生长一层石墨烯2，得到石墨烯2/铜膜3/陶瓷基底4，即为柔性OLED的基板1。
利用上述基板1制备一种柔性OLED器件，如图3和图4所示：
1)在石墨烯2/铜膜3/陶瓷基底4上涂布PI，然后固化，形成PI膜6/石墨烯2/铜膜3/陶瓷基底4；
2)在PI膜6上进行LTPS工艺，制备TFT阵列7；
3)蒸镀有机功能层8；
4)蒸镀电极层9；
5)蒸镀覆盖层10，TFT阵列7、有机功能层8、电极层9和覆盖层10共同构成OLED面板5；
6)使用撕膜机将PI膜6与石墨烯2/铜膜3/陶瓷基底4剥离，得到覆盖层10/电极层9/有机功能层8/TFT阵列7/PI膜6。
实施例3：
一种用于制备柔性OLED的基板1(如图2所示)的制备方法：
1)在厚度为0.4mm、尺寸为1100mm×1250mm的石英基板4上蒸发一层5nm厚的铜膜3；
2)将铜膜3/陶瓷基底4至于热CVD系统中，在铜膜3表面生长一层石墨烯2，得到石墨烯2/铜膜3/石英基底4，即为柔性OLED的基板1。
利用上述基板1制备一种柔性OLED器件，如图3和图4所示：
1)在石墨烯2/铜膜3/石英基底4上涂布PI，然后固化，形成PI膜6/石墨烯2/铜膜3/石英基底4；
2)在PI膜6上进行LTPS工艺，制备TFT阵列7；
3)蒸镀有机功能层8；
4)蒸镀电极层9；
5)蒸镀覆盖层10，TFT阵列7、有机功能层8、电极层9和覆盖层10共同构成OLED面板5；
6)使用撕膜机将PI膜6与石墨烯2/铜膜3/石英基底4剥离，得到覆盖层10/电极层9/有机功能层8/TFT阵列7/PI膜6。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于制备柔性OLED的基板，其特征在于，所述基板包括：石墨烯、金属膜和耐高温基底，所述金属膜设置于所述耐高温基底表面，所述石墨烯设置于所述金属膜表面。
2.根据权利要求1所述的用于制备柔性OLED的基板，其特征在于，所述耐高温基底为玻璃、陶瓷或石英；
优选地，所述金属膜为铜膜、镍膜或铜镍合金膜；进一步优选地，所述金属膜为铜膜；
优选地，所述金属膜的厚度为5-1000nm；进一步优选地，所述金属膜的厚度为20-100nm；优选30nm；
优选地，所述石墨烯为CVD法制备的石墨烯；进一步优选地，所述石墨烯为单层石墨烯。
3.根据权利要求1或2所述的用于制备柔性OLED的基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在耐高温基底上设置金属膜，形成金属膜/耐高温基底；和
在金属膜上生长石墨烯，形成石墨烯/金属膜/耐高温基底，即所述基板。
4.根据权利要求3所述的用于制备柔性OLED的基板的制备方法，其特征在于，所述在耐高温基底上设置金属膜采用溅射或蒸发的方法在耐高温基底上形成一层或两层以上金属膜；优选地，所述金属膜为一层金属膜。
5.根据权利要求3所述的用于制备柔性OLED的基板的制备方法，其特征在于，所述在金属膜上生长石墨烯的方法为，将所述金属膜/耐高温基底用CVD法在所述金属膜的表面生长石墨烯；
优选地，所述CVD法为热CVD法或PECVD法；
优选地，所述石墨烯为单层或两层以上石墨烯。
6.一种柔性OLED的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的基板，包括：
在所述基板的石墨烯表面上涂布基材层，然后固化，形成基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底；
在基材层上制作OLED面板，形成OLED面板/基材层/石墨烯/金属膜/耐高温基底；和
将OLED面板/基材层与石墨烯/金属膜/耐高温基底剥离，得到OLED面板/基材层。
7.根据权利要求6所述的柔性OLED的制备方法，其特征在于，所述基材层为PI膜。
8.根据权利要求6所述的柔性OLED的制备方法，其特征在于，所述在基材层上制作OLED面板的方法为：在基材层上制备TFT阵列，再在所述TFT阵列表面制作有机功能层，再在有机功能层表面制作电极层，再制作覆盖层，将电极层和裸露的有机功能层全部覆盖；
优选地，所述在基材层上制备TFT阵列采用LTPS工艺；
优选地，所述制作有机功能层的方式为蒸镀；
优选地，所述制作电极层的方式为蒸镀；
优选地，所述制作覆盖层的方法为蒸镀。
9.根据权利要求6所述的柔性OLED的制备方法，其特征在于，所述将OLED面板/基材层与石墨烯/金属膜/耐高温基底剥离的方法为使用撕膜机或手工撕除的方式。
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