CN110634389B - 一种基板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及显示技术领域，公开了一种基板的制备方法。本发明中，基板的制备方法，包括：提供待处理中间结构，待处理中间结构包括第一膜层和第二膜层；获取对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理所产生的自然形变，其中，样本中间结构与待处理中间结构相同；对待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，其中，预设形变的形变量与自然形变的形变量之差小于预设阈值，预设形变的形变方向与自然形变的形变方向相反；对具有预设形变的待处理中间结构进行加热处理以及冷却处理。本发明提供的基板的制备方法，能够改善基板制作过程中加热处理引起的弯曲形变，提高显示面板的良品率。

Description

一种基板的制备方法

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，特别涉及一种基板的制备方法。

背景技术

随着可视化电子设备的普及，显示面板的应用越来越广泛，在显示面板的制作过程中，经常会对一些膜层进行加热处理，例如，通过高温处理来固化膜层、通过淬火来改变膜层的性质等。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在加热处理过程中，经常会产生弯曲变形，导致掩膜板难以对齐等问题，对后续的精密工艺会产生较大的影响，进而影响显示面板的良品率。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种基板的制备方法，能够改善基板制作过程中加热处理引起的弯曲形变，从而避免因变形而影响后续工序，提高显示面板的良品率。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基板的制备方法，包括：提供待加热处理的待处理中间结构，所述待处理中间结构包括具有第一热膨胀系数的第一膜层、以及具有第二热膨胀系数的第二膜层，所述第一热膨胀系数不等于所述第二热膨胀系数；获取对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理所产生的自然形变，其中，所述样本中间结构与所述待处理中间结构相同；对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，其中，所述预设形变的形变量与所述自然形变的形变量之差小于预设阈值，所述预设形变的形变方向与所述自然形变的形变方向相反；对具有所述预设形变的所述待处理中间结构进行所述加热处理以及所述冷却处理。

由于所述第一热膨胀系数不等于所述第二热膨胀系数，在对第一膜层和第二膜层进行加热处理以及冷却处理之后，第一膜层和第二膜层的形变量不同，具体的，热膨胀系数越大的膜层其形变量越大，又由于第一膜层和第二膜层固定在一起，使得热膨胀系数更小的膜层限制了热膨胀系数更大的膜层的形变，从而导致待处理中间结构发生弯曲形变，本实施方式中，通过获取对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理所产生的自然形变，预先对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，并且，所述预设形变的形变量与所述自然形变的形变量之差小于预设阈值，即，所述预设形变的形变量与所述自然形变的形变量基本相同，所述预设形变的形变方向与所述自然形变的形变方向相反，使得后续撤销预加形变后的应力能够抵消加热处理以及冷却处理产生的应力，从而保证中间结构基本不发生弯曲变形，提高后续工艺的稳定性，同时，避免出现膜层脱落、易碎等问题，提高显示面板的性能以及良品率。

另外，若所述第一热膨胀系数小于所述第二热膨胀系数，所述预设形变的形变方向为自所述第一膜层指向所述第二膜层的方向；若所述第一热膨胀系数大于所述第二热膨胀系数，所述预设形变的形变方向为自所述第二膜层指向所述第一膜层的方向。

另外，所述对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，具体为：对所述待处理中间结构的相对两侧施加应力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变。

另外，所述对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，具体为：调整用于承载所述待处理中间结构的承载力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变。通过调整用于承载所述待处理中间结构的承载力，利用待处理中间结构的重力与受到的承载力共同作用，使得待处理中间结构的形状发生改变，实现待处理中间结构产生所述预设形变，相比于额外施加应力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变，该方法利用的设备简单，具有成本优势。

另外，调整用于承载所述待处理中间结构的承载力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变，具体为：将用于承载所述待处理中间结构的承载台调整为预设形状。由于承载台与待处理中间结构的接触面积较大，从而能够有效避免待处理中间结构产生所述预设形变的过程中破坏中间结构局部位置，进而提高了基板的可靠性。

另外，调整用于承载所述待处理中间结构的承载力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变，具体为：将用于顶持所述待处理中间结构的顶针调整为预设高度。通过调节顶针高度来改变承载所述待处理中间结构的承载力，结构更加简单，成本更低。

另外，所述第一膜层为刚性基板，所述第二膜层为柔性膜层；所述对具有所述预设形变的所述待处理中间结构进行加热处理，具体为：对具有所述预设形变的所述柔性膜层进行高温固化。

另外，所述对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变之前，还包括：对所述柔性膜层进行预固化处理；优选的，所述对所述柔性膜层进行预固化处理，具体为：对所述柔性膜层进行热真空干燥。通过对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变之前，预先对柔性膜层进行预固化处理，从而避免了施加预设形变时造成柔性膜层流动的问题，提高了柔性膜层均一性。

另外，所述柔性膜层为柔性衬底；优选的，所述柔性衬底为透明聚酰亚胺薄膜。

另外，所述对具有所述预设形变的所述待处理中间结构进行所述加热处理以及所述冷却处理之后，还包括：撤销施加在所述待处理中间结构上的所述预设应力。由于冷却处理之后待处理中间结构的状态基本稳定，因此，通过在冷却处理后再撤销施加在待处理中间结构上的预设应力，能够更好的抵消高温产生的形变。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明第一实施方式提供的基板的制备方法的流程图；

图2是对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理(正常工艺)的结构示意图；

图3是本发明第一实施方式中步骤S13的结构示意图；

图4是又一可实施方式中步骤S13的结构示意图；

图5是另一种实施方式中步骤S13的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种基板的制备方法，具体流程如图1所示，包括以下步骤：

S11：提供待加热处理的待处理中间结构。

在本步骤中，待处理中间结构100包括具有第一热膨胀系数的第一膜层11、以及具有第二热膨胀系数的第二膜层12，第一热膨胀系数不等于第二热膨胀系数，由于第一热膨胀系数不等于第二热膨胀系数，在加热处理以及冷却处理过程中，第一膜层11和第二膜层12的形变量不同，具体的，热膨胀系数越大的膜层其形变量越大，又由于第一膜层11和第二膜层12固定在一起，使得热膨胀系数更小的膜层限制了热膨胀系数更大的膜层的形变，从而导致待处理中间结构100发生弯曲形变。

本实施方式中，第一膜层11为刚性基板，第二膜层12为柔性膜层，进一步的，刚性基板可以为玻璃基板(或金属板材等，如钢带)，柔性膜层可以为柔性衬底，在实际应用中，柔性衬底可由酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、多芳基化合物(PAR)或玻璃纤维增强塑料(FRP)等聚合物材料形成。柔性衬底可以是透明的、半透明的或不透明的，以对设置在其上的各膜层的形成提供支撑。

为了提高光学性能，柔性衬底可以为透明聚酰亚胺薄膜(CPI，透明PI)，在实际应用中，聚酰亚胺可以由二元酐和二元胺合成，合成方法主要有一步法、二步法、三步法和气相沉积聚合法，其中主要是使用二胺和二酐形成的聚酰胺酸溶液或者可溶性PI溶液通过狭缝涂布或者其他的方式涂布在载体表面，然后通过高温或者其他手段实现聚酰胺酸的亚胺化以及溶剂的挥发，形成聚酰亚胺薄膜。在聚酰亚胺薄膜表面完成所有工艺后，通过激光剥离或者机械剥离等手段，从载体上分离。

为了提高柔性膜层的均一性，还可以对柔性膜层进行预固化处理，在本实施方式中为，对玻璃基板上涂布的透明聚酰亚胺进行预固化处理，由于预固化处理后的柔性膜层的流动性变弱，从而能够避免施加预设形变时造成柔性膜层流动的问题，提高了柔性膜层均一性。

在实际应用中，可以对柔性膜层进行热真空干燥以实现预固化处理，热真空干燥主要是使用热真空干燥装置抽真空降低密封腔室压力，辅助加热，加速柔性衬底等有机材料药液所含溶剂的蒸发速度，去除柔性衬底等有机材料药液的溶剂成分，达到预固化柔性衬底的目的。

值得一提的是，第一膜层11和第二膜层12也可以为其他膜层，当然，待处理中间结构100也可以包括三层或三层以上的膜层，新增的其他膜层的热膨胀系数与第一膜层11的热膨胀系数、第二膜层12的热膨胀系数均没有限定，只要在加热处理的过程中中间结构会发生弯曲变形，均适用于本实施方式中的制备方法。

S12：获取对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理所产生的自然形变。

在本步骤中，样本中间结构与待处理中间结构100相同，即，样本中间结构与待处理中间结构100其膜层种类、材料、厚度等各项参数均相同，另外，样本中间结构进行的加热处理以及冷却处理与待处理中间结构100进行的加热处理以及冷却处理，其加热温度、加热时间，冷却后的温度等各项参数均相同。

需要说明的是，对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理以获取其自然形变的过程中，样本中间结构处于自由状态，即，没有对样本中间结构施加预设应力以产生预设形变，样本中间结构能够发生正常的变形。

值得一提的是，样本中间结构仅用于获取待处理中间结构100进行加热处理以及冷却处理所产生的自然形变，而不用于制备本实施方式中的基板，本实施方式中的基板制备过程中使用的待处理中间结构100，在施加预设应力以产生预设形变之前，不经过本实施方式中所指的加热处理。

如图2所示，具体的，在本实施方式中，第一热膨胀系数小于第二热膨胀系数(例如，第一膜层11为玻璃基板、第二膜层12为透明聚酰亚胺，玻璃基板的热膨胀系数小于透明聚酰亚胺的热膨胀系数)，此时，第一膜层11的形变量小于第二膜层12的形变量，因此，对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理之后，第一膜层11的收缩量小于第二膜层12的收缩量，样本中间结构的中间位置朝靠近第一膜层11的方向凸起，自然形变的形变方向为中间位置自第二膜层12指向第一膜层11的方向(边缘位置自第一膜层11指向第二膜层12的方向)。

在其他实施方式中，第一热膨胀系数也可以大于第二热膨胀系数，此时，样本中间结构的中间位置朝靠近第二膜层12的方向凸起，自然形变的形变方向为中间位置自第一膜层11指向第二膜层12的方向(边缘位置自第二膜层12指向第一膜层11的方向)。

值得一提的是，当膜层数量、膜层种类、膜层厚度、膜层所采用的材质等样本中间结构的参数不同、或加热时间、加热温度等加热处理的参数或工艺不同时，对样本中间结构进行加热处理所产生的自然形变是不同的，因此，针对不同的待处理中间结构100或不同的加热处理时，均应当重新获取对应的自然形变。

另外，本领域技术人员可以理解，步骤S11和步骤S12之间没有固定的先后顺序关系，先执行步骤S11或步骤S12均可，此处不做限定。

S13：对待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变。

具体的说，在本步骤中，预设形变的形变量与自然形变的形变量之差小于预设阈值，其中，预设阈值可由本领域技术人员根据实际情况进行设置，其为一个较小的值，用于表征预设形变的形变量与自然形变的形变量之间的误差可接受范围，其理想值为零。

值得一提的是，当中间结构包括的膜层数量、膜层种类、膜层厚度、膜层所采用的材质等参数不同、或加热处理的加热时间、加热温度等参数或工艺不同时，对样本中间结构进行加热处理所产生的自然形变是不同的，故所需的预设形变的形变量和形变方向可能也不同，因此，对应不同材料或不同制程，施加的预设应力、以及产生的预设形变一般也是不同的。

如图2所示，在本实施方式中，(例如，第一膜层11为玻璃基板、第二膜层12为透明聚酰亚胺，玻璃基板的热膨胀系数小于透明聚酰亚胺的热膨胀系数)，此时，自然形变(正常工艺后)的形变方向为中间位置自第二膜层12指向第一膜层11的方向，而预设形变的形变方向与自然形变(正常工艺后)的形变方向相反，预设形变的形变方向为中间位置自第一膜层11指向第二膜层12的方向(如图3中a方向)，即，对待处理中间结构100施加预设应力以使其中间位置朝靠近第二膜层12的方向凸起。

在其他实施方式中，第一热膨胀系数也可以大于第二热膨胀系数，此时，自然形变的形变方向为中间位置自第一膜层11指向第二膜层12的方向，而预设形变的形变方向与自然形变的形变方向相反，预设形变的形变方向为自第二膜层12指向第一膜层11的方向(与图3中a方向相反)，即，对待处理中间结构100施加预设应力以使其中间位置朝靠近第一膜层11的方向凸起。

本实施方式中，可以通过对待处理中间结构100的相对两侧分别施加应力F1和应力F2，以使待处理中间结构100产生预设形变，如此设置，只需增加用于对待处理中间结构100施加应力F1和应力F2的装置即可，加热处理使用的原设备仍然可以使用而无需废弃，具有成本优势。

在实际应用中，可以利用两个相对设置的夹板夹持待处理中间结构100的相对两侧，通过控制两个夹板之间的距离以及方向来控制待处理中间结构100的形变量和形变方向，以使待处理中间结构100产生预设形变。

可选的，还可以利用检测装置检测待处理中间结构100的形变量，从而进一步调整两个夹板之间的距离和\或方向，使得待处理中间结构100的形变与预设形变之间的误差更小。

值得一提的是，也可以对待处理中间结构100施加三个或三个以上的应力，并通过改变应力的方向、大小以及着力点，使得待处理中间结构100产生的形变与预设形变更加接近，从而更好的抵消后续加热处理以及冷却处理过程中产生的形变，提高应力撤销后的平整性。

可以理解的是，也可以通过调整用于承载待处理中间结构100的承载力以使待处理中间结构100产生预设形变，通过调整用于承载待处理中间结构100的承载力，利用待处理中间结构100的重力与受到的承载力共同作用，使得待处理中间结构100的形状发生改变，实现待处理中间结构100产生预设形变，相比于额外施加应力以使待处理中间结构100产生预设形变，该方法无需额外的增加用于对待处理中间结构100的相对两侧施加应力的设备，利用的设备更加简单，进一步降低了成本，同时，可灵活对应不同性质的材料应力。

如图4所示，在一种实施方式中，可以将用于承载待处理中间结构100的承载台13调整为预设形状，以使待处理中间结构100产生预设形变，由于承载台13与待处理中间结构100的接触面积较大，从而能够有效避免待处理中间结构100产生预设形变的过程中破坏中间结构局部位置，进而提高了基板的可靠性。

若预设形变的形变方向为中间位置自第一膜层11指向第二膜层12的方向(如图3中a方向)，即，待处理中间结构100的中间位置朝靠近第二膜层12的方向凸起，此时，可以将承载台13调整为中间位置的高度高于边缘位置的高度，并将待处理中间结构100按照第一膜层11贴近承载台13的方向放置在承载台13上，由于第二膜层12远离承载台13设置，因此，当加热处理以对第二膜层12进行固化的过程中，尚未完全固化的第二膜层12不会因与承载台13接触而被破坏，提高了基板的可靠性。

当然，也可以将承载台13调整为中间位置的高度低于边缘位置的高度，并将待处理中间结构100按照第二膜层12贴近承载台13的方向放置在承载台13上，亦可以使得待处理中间结构100的中间位置自第一膜层11指向第二膜层12的方向(如图3中a方向)发生形变，此处不做限定。

可以理解的是，若预设形变的形变方向为中间位置自第二膜层12指向第一膜层11的方向(与图3中a方向相反)，即，待处理中间结构100的中间位置朝靠近第一膜层11的方向凸起，此时，可以将承载台13调整为中间位置的高度低于边缘位置的高度，并将待处理中间结构100按照第一膜层11贴近承载台13的方向放置在承载台13上，或者，将承载台13调整为中间位置的高度高于边缘位置的高度，并将待处理中间结构100朝第二膜层12贴近承载台13的方向放置在承载台13上，均可以使得待处理中间结构100中间位置自第二膜层12指向第一膜层11的方向(与图3中a方向相反)发生形变，此处不做限定。

如图5所示，在另一种实施方式中，也可以将用于顶持待处理中间结构100的顶针14调整为预设高度，以使待处理中间结构100产生预设形变，由于顶针14的高度调整较为方便，因此，通过调节顶针14高度来改变承载待处理中间结构100的承载力，结构更加简单，成本较低。另外，关于具体如何调整顶针14的高度以使待处理中间结构100产生预设形变，与调整承载台13的高度类似，此处不再赘述。

S14：对具有预设形变的待处理中间结构进行加热处理以及冷却处理。

具体的说，在本步骤中，第一膜层11为玻璃基板、第二膜层12为透明聚酰亚胺，对具有预设形变的待处理中间结构100进行加热处理以及冷却处理，具体为：首先，对具有预设形变的柔性膜层进行高温固化，然后，将高温固化后的待处理中间结构100自然冷却。

需要说明的是，加热处理也可以是对其他膜层进行高温固化，或者是，对基板中的膜层进行淬火以改变其特性等，此处不做限定；冷却处理也可以是将待处理中间结构100放置在冷却室中进行冷却等，此处不做限定。

S15：撤销施加在待处理中间结构上的预设应力。

具体的，在冷却处理之后，再撤销施加在待处理中间结构100上的预设应力，由于冷却之后待处理中间结构100的状态更加稳定，因此，通过在冷却处理后再撤销施加在待处理中间结构100上的预设应力，能够更好的抵消加热处理以及冷却处理产生的形变，例如，当加热处理是对膜层进行高温固化时，冷却处理之后的膜层温度基本稳定，不易再发生变形，从而能够更好的抵消加热处理以及冷却处理产生的形变。

具体的，当通过对待处理中间结构100的相对两侧分别施加应力F1和应力F2，以使待处理中间结构100产生预设形变，可以通过撤销应力F1和应力F2来撤销应力，当通过调整用于承载待处理中间结构100的承载力以使待处理中间结构100产生预设形变，可以通过更换为平整的承载结构来撤销应力。

本实施方式中，通过获取对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理所产生的自然形变，预先对待处理中间结构100施加预设应力以产生预设形变，并且，预设形变的形变量与自然形变的形变量之差小于预设阈值，即，预设形变的形变量与自然形变的形变量基本相同，预设形变的形变方向与自然形变的形变方向相反，使得后续撤销预加形变后的应力能够抵消加热处理以及冷却处理过程中产生的应力，从而保证中间结构基本不发生弯曲变形，提高后续工艺的稳定性，同时，避免出现膜层脱落、易碎等问题，提高显示面板的性能以及良品率。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种基板的制备方法，其特征在于，包括：

提供待处理中间结构，所述待处理中间结构包括具有第一热膨胀系数的第一膜层、以及具有第二热膨胀系数的第二膜层，所述第一热膨胀系数不等于所述第二热膨胀系数；

获取对样本中间结构进行加热处理以及冷却处理所产生的自然形变，其中，所述样本中间结构与所述待处理中间结构相同；

对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，其中，所述预设形变的形变量与所述自然形变的形变量之差小于预设阈值，所述预设形变的形变方向与所述自然形变的形变方向相反；

对具有所述预设形变的所述待处理中间结构进行所述加热处理以及所述冷却处理；

所述对具有所述预设形变的所述待处理中间结构进行所述加热处理以及所述冷却处理之后，还包括：

撤销施加在所述待处理中间结构上的所述预设应力。

2.根据权利要求1所述的基板的制备方法，其特征在于，若所述第一热膨胀系数小于所述第二热膨胀系数，所述预设形变的形变方向为中间位置自所述第一膜层指向所述第二膜层的方向；

若所述第一热膨胀系数大于所述第二热膨胀系数，所述预设形变的形变方向为中间位置自所述第二膜层指向所述第一膜层的方向。

3.根据权利要求1所述的基板的制备方法，其特征在于，所述对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，具体为：

对所述待处理中间结构的相对两侧施加应力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变。

4.根据权利要求1所述的基板的制备方法，其特征在于，所述对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变，具体为：

调整用于承载所述待处理中间结构的承载力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变。

5.根据权利要求4所述的基板的制备方法，其特征在于，调整用于承载所述待处理中间结构的承载力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变，具体为：

将用于承载所述待处理中间结构的承载台调整为预设形状。

6.根据权利要求4所述的基板的制备方法，其特征在于，调整用于承载所述待处理中间结构的承载力以使所述待处理中间结构产生所述预设形变，具体为：

将用于顶持所述待处理中间结构的顶针调整为预设高度。

7.根据权利要求1所述的基板的制备方法，其特征在于，所述第一膜层为刚性基板，所述第二膜层为柔性膜层；

所述对具有所述预设形变的所述待处理中间结构进行所述加热处理，具体为：

对具有所述预设形变的所述柔性膜层进行高温固化。

8.根据权利要求7所述的基板的制备方法，其特征在于，所述对所述待处理中间结构施加预设应力以产生预设形变之前，还包括：

对所述柔性膜层进行预固化处理。

9.根据权利要求8所述的基板的制备方法，其特征在于，所述对所述柔性膜层进行预固化处理，具体为：对所述柔性膜层进行热真空干燥。

10.根据权利要求7所述的基板的制备方法，其特征在于，所述柔性膜层为柔性衬底。

11.根据权利要求10所述的基板的制备方法，其特征在于，所述柔性衬底为透明聚酰亚胺薄膜。

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