CN103456900B - 柔性显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性显示装置的制造方法，包括如下步骤：在硬质载体衬底表面嫁接有机官能团、在改性硬质载体衬底的表面涂覆一层预置的光刻胶膜层、在光刻胶膜层上制备柔性基板、在柔性基板上制作柔性显示器件、对改性硬质载体衬底进行紫外线照射处理、在改性硬质载体衬底和柔性基板之间施加物理手段，剥离柔性基板与光刻胶。该方法在硬质载体衬底表面嫁接有机官能团，经紫外线照射处理后，光刻胶与改性硬质载体衬底表面嫁接的有机官能团进行交联聚合反应，使光刻胶牢牢粘附在改性硬质载体衬底表面，从而在施加物理手段时使得柔性基板能与改性硬质载体衬底及其光刻胶剥离；该方法简单易行、剥离性好、且不损伤柔性基板及其柔性显示器件。

Description

柔性显示装置的制造方法

技术领域

本发明属于显示器领域，尤其涉及一种柔性显示装置的制造方法。

背景技术

柔性显示装置是指在柔性基板上制备光电器件而得到的显示装置。由于柔性显示装置具有超薄、可卷曲、折叠、耐冲击、抗震能力强、重量轻、体积小、携带方便等优点，受到了业界的高度关注，广泛用于电致发光器件显示、液晶显示、电泳显示等多种技术领域，应用前景十分可观。

目前，对于在柔性基板上制备光电器件获得柔性显示装置，通常有以下三种方法：

方式一：采用不进行任何处理、直接在柔性基板上制备光电器件的方法得到柔性显示装置。这种方法操作简单，但是由于在柔性基板上制备光电器件的过程中，柔性基板容易弯曲，因此难以实现柔性显示产品的大面积生产。

方式二：采用卷对卷（roll-to-rollprocess）方法制备柔性显示装置。该方法与方式一存在相似之处：均为在没经过任何处理的柔性基板上直接制备光电器件获得柔性显示装置；不同的是，该方法采用在卷绕柔性基板的同时进行制备光电器件。理论上，运用该方法可以实现柔性显示产品的大规模生产，但是由于使用该方法在柔性基板上生产有机发光器件的技术难度较大，目前现有技术难于实现。

方式三：采用常规用于制备光电器件的玻璃等作为载体衬底，将玻璃载体衬底与柔性基板粘贴结合、固定柔性基板，再在柔性基板上制备光电器件。在制备过程结束后，再把柔性光电器件从玻璃载体上分离。使用该方法制备柔性显示装置，由于玻璃载体衬底起着固定柔性基板的作用，因此在柔性显示装置的制备过程中，不发生变形、褶皱等，有效的解决了方式一存在的柔性基板容易弯曲的技术问题。

由于柔性基板存在易碎、易卷曲和变形等问题，第一、第二种方法均难以生产出优质的柔性显示产品，且难以实现大面积生产。在实际生产过程中一般采用第三种方法制备柔性显示装置，即将柔性基板粘贴于玻璃等刚性载体衬底表面后，完成后续柔性显示器件的制造工序，待器件制备完成后，再通过合适的剥离方法将刚性载体剥离，从而完成整个柔性显示器的制作。所以，如何把柔性基板和刚性载体进行适当的粘附并剥离成为柔性显示器制作的关键技术之一。

对此，研究者们进行了大量的研究。常见的剥离方法是在载体基板背面采用高能激光光束扫描，使粘结剂发生老化，粘着性能下降，从而使柔性基板能够从刚性玻璃基板上剥离下来。但是由于这种方法需要高能激光扫描，导致生产效率较低，且成本很高，同时，高能激光扫描还有可能对制备的器件带来一定的影响，进而影响柔性显示产品的性能。

此外，研究者们还开发了其它的剥离方法，如在载体衬底和柔性基板之间制作金属层、氧化物层、绝缘膜，或对粘结剂进行处理，然后再分别采用不同的方法将柔性基板与载体衬底剥离；或通过在载体衬底上形成具有非晶结构并含有氢的半导体膜，然后加热使金属层与氧化物层之间引起氢的扩散，使两者之间应力改变而实现柔性基板与载体衬底的剥离。这些方法虽然可行，但是一定程度上增加了工艺的复杂性，增加了成本，不利于制作高质量的柔性显示产品。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种柔性显示装置的制造方法，旨在解决使用载体衬底固定柔性基板后制备柔性显示器件获得柔性显示产品的过程中，柔性基板与载体衬底剥离工艺复杂、剥离工艺条件可控性差、不利于制作高质量的柔性显示产品、且成本高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种柔性显示装置的制造方法，包括下述步骤：

提供一硬质载体衬底；

对所述硬质载体衬底的表面进行改性，嫁接有机官能团，以形成改性硬质载体衬底；

在所述改性硬质载体衬底的表面上涂覆一层预置的光刻胶，以形成具有粘性的光刻胶膜层；

在干燥后的所述光刻胶膜层上制备有机材料以形成柔性基板，使所述柔性基板与所述光刻胶膜层粘连；

在所述柔性基板上制作柔性显示器件；

从所述改性硬质载体衬底背离所述柔性显示器件的一侧照射紫外线，让光刻胶中的单体与改性硬质载体衬底的表面的有机官能团发生交联聚合反应，使光刻胶牢牢地粘附在改性硬质载体衬底的表面；

在改性硬质载体衬底和柔性基板之间施加物理手段，以使柔性基板与改性硬质衬底及其光刻胶剥离。

本发明提供的柔性显示装置的制造方法，其通过对硬质载体衬底表面进行改性，嫁接有机官能团，并在改性硬质载体衬底的表面上涂覆一层预置的光刻胶，经紫外线照射处理后，光刻胶中的单体与改性硬质载体衬底表面嫁接的有机官能团进行交联聚合反应，使得光刻胶牢牢地粘附在硬质载体衬底的表面，当在硬质载体衬底和柔性基板之间施加物理手段，即可将柔性基板与硬质载体衬底及其光刻胶剥离。该方法制作工艺简单，生产成本低，适合大面积制作，从而为柔性基板在显示产品领域的应用提供了有力保障。

附图说明

图1是本发明实施例提供的柔性显示装置的制造方法的流程示意图；

图2本发明实施例提供的对硬质载体衬底改性、嫁接有机官能团的反应原理示意图；

图3是本发明实施例提供的在改性硬质载体衬底表面涂覆光刻胶膜层后的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的在光刻胶膜层上制备柔性基板后的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的在柔性基板上制作柔性显示器件后的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的对硬质载体衬底背离柔性显示器件的一侧进行紫外线照射的示意图；

图7是本发明实施例提供的柔性显示装置与硬质载体衬底剥离后的示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合附图1-7，本发明实施例提供了一种柔性显示装置的制造方法，包括下述步骤：

S01.提供一硬质载体衬底；

具体地，本实施例中，所述硬质载体衬底可为玻璃载体衬底或硅片载体衬底。

S02.对所述硬质载体衬底的表面进行改性，嫁接有机官能团，以形成改性硬质载体衬底；

如图1和图2所示，本发明实施例所述步骤S02中，需要对所述硬质载体衬底1的表面进行改性处理，嫁接有机官能团，形成改性硬质载体衬底1’。作为优选实施例，对所述硬质载体衬底1的表面进行改性的方法，包括如下步骤：

S021.将所述硬质载体衬底1置于98%H₂SO₄与30%H₂O₂且按体积进行配比（例如，体积比可为3：1）的混合溶液中，在120-180℃（如150℃）的温度下反应2-4小时（如3小时），使H₂O₂在H₂SO₄的催化下分解出的羟基通过化学吸附附着在硬质载体衬底上，得到表面富含羟基的硬质载体衬底1；

S022.将上述表面富含羟基的硬质载体衬底1先分别通过丙酮、乙醇进行冲洗，然后在120℃真空中干燥8小时；

上述步骤中，为了得到洁净、杂质少的表面富含羟基的所述硬质载体衬底1，将上述表面富含羟基的所述硬质载体衬底1进行冲洗和干燥处理。可以分别使用丙酮、乙醇等有机溶剂对其进行数次清洗，除去所述表面富含羟基的硬质载体衬底1表面残留的溶剂或杂质。

S023.将附着有羟基的硬质载体衬底1经过冲洗和干燥后，浸入含质量分数为0.2%的丙烯酸酯类含硅偶联试剂（如3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯）的无水甲苯溶液中，在密封的状态下反应3-5小时（如4小时），使硬质载体衬底上的羟基和3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯中的三甲氧基甲硅烷基发生化学反应而使3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯的有机官能团嫁接到硬质载体衬底上，以形成改性硬质载体衬底1’；

其中，所述3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基-2-甲基-2-丙烯酸酯包括有机官能团。

本实施例中，硬质载体衬底1经过表面处理后，含有丰富的羟基，再通过丙烯酸酯类含硅偶联试剂的水解作用与载体衬底1表面的羟基结合形成单分子层，这层单分子层，能在紫外曝光中与光刻胶中聚合单体通过C=C双键交联聚合。

本实施例中，经过上述处理得到的改性硬质载体衬底1’，可以采用丙酮等不影响上述改性载体结构和性能的有机溶剂进行清洗，用N₂等惰性气体吹干，备用。

S03.在所述改性硬质载体衬底1’的表面上涂覆一层预置的光刻胶，以形成具有粘性的光刻胶膜层2；

如图1和图3所示，本发明实施例所述步骤S03中，在所述改性硬质载体衬底1’的表面上涂覆一层预置的光刻胶，以形成具有粘性的光刻胶膜层2。具体地，所述预置的光刻胶包括聚合单体、交联剂及光引发剂，上述三种组分的混合的质量分数分别为70-85%、10-30%、1-5%。其中，具体地，所述光引发剂可为I-907，所述聚合单体可为BMA，所述交联剂可为TMPTA

S04.在干燥后的所述光刻胶膜层上制备有机材料以形成柔性基板，使所述柔性基板与所述光刻胶膜层粘连；

如图1和图4所示，本发明实施例所述步骤S04中，对所述光刻胶膜层2进行干燥处理，在干燥后的所述光刻胶膜层2上制备有机材料以形成柔性基板3，使所述柔性基板3与所述光刻胶膜层2粘连。此时，由于所述光刻胶具有一定的粘度，通过此光刻胶膜层2可以保证柔性基板3与改性硬质载体衬底1’保持粘连结合，防止在后续柔性显示器件的制备过程中，柔性基板3与改性硬质载体衬底1’发生脱离。所述制备柔性基板3的有机材料可选用PI、PET、PES、PEN或PC。

S05.在所述柔性基板上制作柔性显示器件；

如图1和图5所示，本发明实施例所述步骤S05中，在所述柔性基板3上制备柔性显示器件4。所述柔性显示器件4可为OLED器件。

S06.从所述改性硬质载体衬底背离所述柔性显示器件的一侧照射紫外线，让光刻胶膜层中的单体与改性硬质载体衬底的表面的有机官能团发生交联聚合反应，使光刻胶膜层牢牢地粘附在改性硬质载体衬底的表面；

如附图1和图6所示，本发明实施例所述步骤S06中，从所述改性硬质载体衬底1’背离所述柔性显示器件4的一侧照射紫外线。经紫外线照射后，所述光刻胶膜层2中的组分光引发剂接受或吸收紫外线后，自身发生化学变化，分解为自由基或阳离子，从而引发聚合反应。所述光刻胶膜层2中的组分聚合单体在上述光引发剂的作用下，所述聚合单体分子中的C=C双键被打开，与附着在所述改性硬质载体衬底1’表面的单分子层发生交联聚合反应，从而增强了所述改性硬质载体衬底1’与光刻胶膜层2的粘接力，使所述光刻胶膜层2牢牢地粘附在所述改性硬质载体衬底1’的表面。

S07.在改性硬质载体衬底和柔性基板之间施加物理手段，以使柔性基板与改性硬质载体衬底1’及其光刻胶膜层剥离。

如附图1和图7所示，本发明实施例所述步骤S07中，在所述改性硬质载体衬底1’和所述柔性基板3之间施加物理手段，以使所述柔性基板3与所述改性硬质载体衬底1’及其光刻胶膜层2完全剥离。经过紫外线照射处理后，所述改性硬质载体衬底1’与所述光刻胶膜层2之间的粘附力明显增加，通过物理手段即可将所述柔性基板3从所述改性硬质载体衬底1’及其光刻胶膜层2上完全剥离下来，其中所述物理手段可为施加机械力，如提拉、牵引、刀切等手段。

本发明实施例提供的柔性显示装置的制造方法，其通过对硬质载体衬底表面进行改性，嫁接有机官能团，并在改性硬质载体衬底的表面上涂覆一层预置的光刻胶，经紫外线照射处理后，光刻胶中的单体与改性硬质载体衬底表面嫁接的有机官能团进行交联聚合反应，使得光刻胶牢牢地粘附在硬质载体衬底的表面，当在硬质载体衬底和柔性基板之间施加物理手段，即可将柔性基板与硬质载体衬底及其光刻胶剥离。该方法制作工艺简单，生产成本低，适合大面积制作，从而为柔性基板在显示产品领域的应用提供了有力保障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种柔性显示装置的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：

提供一硬质载体衬底；

对所述硬质载体衬底的表面进行改性，嫁接有机官能团，以形成改性硬质载体衬底；

在所述改性硬质载体衬底的表面上涂覆一层预置的光刻胶，以形成具有粘性的光刻胶膜层；

在干燥后的所述光刻胶膜层上制备有机材料以形成柔性基板，使所述柔性基板与所述光刻胶膜层粘连；

在所述柔性基板上制作柔性显示器件；

从所述改性硬质载体衬底背离所述柔性显示器件的一侧照射紫外线，让光刻胶中的单体与改性硬质载体衬底表面的有机官能团发生交联聚合反应，使光刻胶牢牢地粘附在改性硬质载体衬底的表面；

在所述改性硬质载体衬底和所述柔性基板之间施加物理手段，以使柔性基板与改性硬质载体衬底及其光刻胶剥离。

2.如权利要求1所述的柔性显示装置的制造方法，其特征在于，对所述硬质载体衬底的表面进行改性，嫁接有机官能团，以形成改性硬质载体衬底的步骤具体包括：

将所述硬质载体衬底置于质量分数为98％的H₂SO₄与质量分数为30％的H₂O₂且按照体积进行配比的混合溶液中，在120-180℃的温度下反应2-4小时，使H₂O₂在H₂SO₄的催化下分解出的羟基通过化学吸附附着在硬质载体衬底上；

将附着有羟基的硬质载体衬底经过冲洗和干燥后，浸入含质量分数为0.2％的有机官能团的无水甲苯溶液中，在密封的状态下反应3-5小时，使硬质载体衬底上的羟基和有机官能团中的三甲氧基甲硅烷基发生化学反应而使有机官能团嫁接到硬质载体衬底上，以形成改性硬质载体衬底；

其中，所述有机官能团为丙烯酸酯类含硅偶联试剂。

3.如权利要求1所述的柔性显示装置的制造方法，其特征在于，所述预置的光刻胶包括聚合单体、交联剂及光引发剂，其中，所述聚合单体、交联剂及光引发剂三者混合的质量分数分别为70-85％、10-30％、1-5％。

4.如权利要求1所述的柔性显示装置的制造方法，其特征在于，所述从所述硬质载体衬底背离所述柔性显示器件的一侧照射紫外线，让光刻胶中的单体与硬质载体衬底的表面的有机官能团发生交联聚合反应，使光刻胶牢牢地粘附在硬质载体衬底的表面的步骤中，

经紫外线照射后，所述光刻胶中的聚合单体与所述改性硬质载体衬底表面的有机官能团通过C＝C键交联聚合。

5.如权利要求1所述的柔性显示装置的制造方法，其特征在于：所述制备柔性基板的有机材料为PI、PET、PES、PC、PEN中的至少一种。

6.如权利要求1所述的柔性显示装置的制造方法，其特征在于：所述硬质载体衬底采用玻璃载体衬底或硅片载体衬底。