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CN105810687A - 柔性基板的制作方法 - Google Patents

柔性基板的制作方法 Download PDF

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CN105810687A
CN105810687A CN201610144535.5A CN201610144535A CN105810687A CN 105810687 A CN105810687 A CN 105810687A CN 201610144535 A CN201610144535 A CN 201610144535A CN 105810687 A CN105810687 A CN 105810687A
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rigid
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王选芸
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Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种柔性基板的制作方法,包括:步骤1、提供刚性基板,在所述刚性基板表面依次生成第一石墨烯层与第二石墨烯层;步骤2、在刚性基板、第一石墨烯层、第二石墨烯层上形成柔性基板;步骤3、沿柔性基板边缘进行切割;步骤4、将第一石墨烯层与第二石墨烯层分离,得到底面留有第二石墨烯层的柔性基板;与现有技术相比可使得柔性基板与刚性基板之间实现无损、温和、高效的剥离;并且柔性基板底面残留的第二石墨烯层对柔性基板不会造成任何影响;有效降低了生产成本,提高了制程的良率。

Description

柔性基板的制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种柔性基板的制作方法。
背景技术
随着科技的不断更新与发展,采用柔性基板制成的可弯曲的柔性器件有望成为下一代光电子器件的主流设备,如显示器、芯片、电路、电源、传感器等柔性器件可以实现传统光电子器件所不能实现的功能,在成本和用户体验方面具有较大优势。以柔性显示为例,它是一种在柔性材料构成的基板表面制备器件的方法,如柔性有源矩阵有机发光二极体(Active-matrixorganiclightemittingdiode,AMOLED),需要在刚性基板表面先制备或吸附柔性基板,继而进行器件制备,最后再将柔性基板从刚性基板上剥离。因此,如何将柔性基板与刚性基板有效剥离是生产柔性器件的关键技术之一。
目前主流的柔性AMOLED剥离方式是采用激光烧蚀的方式进行,即在聚合物柔性基板和刚性玻璃基板的界面施加高强度的激光,烧蚀界面层的聚合物,从而实现柔性和刚性基板的剥离。虽然这种方式可以实现量产,但是激光的扫描尺寸直接限制了量产的速率,而且产生的热能可能会对柔性显示膜造成较大的损坏,因此这种方式很难应用于大尺寸的柔性显示器的制备。值得一提的是,激光烧蚀的设备不仅操作复杂,而且设备昂贵,造成成本负担。为了提高产品的良率和降低成本,开发出温和易操作且成本低廉的方法迫在眉睫。
现阶段显示行业的多家公司和科研机构就此技术提出了不同的解决方案,如LG采用化学法腐蚀不锈钢衬底的方法实现柔性基板与刚性基板的剥离,但是腐蚀不锈钢的化学药液对柔性器件亦有腐蚀作用,导致柔性显示器的寿命大打折扣。三星则采用电阻加热感脱离技术,其使用加热的方法使基板与玻璃脱离,但是过高的温度和需要对发光器件进行保护,造成良率和成本都得不到保障。TCL华星光电采用在柔性基板和刚性基板之间嵌入第二刚性基板,保证第二刚性基板的面积小于刚性基板和柔性基板,然后沿着第二刚性基板进行切割,实现柔性基板和刚性基板的温和有效剥离。但是虽然实现了柔性基板和刚性基板的分离,但是分离柔性基板和第二刚性基板会面临同样的剥离问题,而且容易造成柔性基板的损伤。
因此,有必要提供一种柔性基板的制作方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性基板的制作方法,可使得柔性基板与刚性基板之间实现无损、温和、高效的剥离。
为实现上述目的,本发明提供一种柔性基板的制作方法,包括如下步骤:
步骤1、提供刚性基板,在所述刚性基板表面依次生成第一石墨烯层与第二石墨烯层;
步骤2、在所述刚性基板、第一石墨烯层、第二石墨烯层上涂覆聚合物材料,形成柔性基板;所述柔性基板的面积大于所述第一石墨烯层、第二石墨烯层的面积;
步骤3、按照柔性基板的目标形状,在所述柔性基板上设置切割线,沿所述切割线对所述柔性基板、第一石墨烯层、及第二石墨烯层进行切割;
步骤4、将切割后的第一石墨烯层与第二石墨烯层分离,从而实现所述柔性基板与刚性基板的分离,最终得到底面留有第二石墨烯层的柔性基板。
所述步骤1包括:
步骤11、提供衬底,在所述衬底表面生成第一石墨烯层;
步骤12、提供刚性基板,将所述第一石墨烯层转移至所述刚性基板表面;
步骤13、按照步骤11至步骤12的方法,生成第二石墨烯层并将所述第二石墨烯层转移至所述第一石墨烯层表面。
所述衬底的材料为金属;所述步骤11中采用化学气相沉积法,通过对所述衬底进行加热,同时向所述衬底表面通入碳氢化合物气体与载气,在所述衬底表面生成第一石墨烯层。
所述衬底的材料为铜、镍、或钌;所述碳氢化合物气体为甲烷,所述载气为氢气。
所述步骤12采用聚甲基丙烯酸甲酯辅助法将所述第一石墨烯层转移至所述刚性基板表面。
所述步骤12包括:在所述第一石墨烯层表面形成聚甲基丙烯酸甲酯薄膜作为支撑层,并去除所述衬底,然后将所述第一石墨烯层转移至所述刚性基板表面,最终利用有机溶剂溶解去除所述第一石墨烯层表面的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。
采用溶液法将所述衬底在腐蚀液中溶解以去除所述衬底。
采用电化学法将所述衬底腐蚀掉,以去除所述衬底。
采用机械分离方法将所述衬底从所述第一石墨烯层上撕离以去除所述衬底。
所述步骤4的具体实施方式为:采用机械分离方法将所述柔性基板与第二石墨烯层从第一石墨烯层与刚性基板上撕离,得到底面留有第二石墨烯层的柔性基板。
本发明的有益效果:本发明的柔性基板的制作方法,通过在刚性基板表面依次转移第一、第二石墨烯层,然后在第二石墨烯层表面涂覆聚合物材料形成柔性基板,并且保证柔性基板的面积大于第一、第二石墨烯层的面积,最后利用第一、第二石墨烯层间的弱的相互作用力来实现柔性基板和刚性基板之间的分离,与现有技术相比可使得柔性基板与刚性基板之间实现无损、温和、高效的剥离;并且柔性基板背面残留的第二石墨烯层对柔性基板不会造成任何影响;有效降低了生产成本,提高了制程的良率。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图中,
图1为本发明的柔性基板的制作方法的流程图;
图2-4为本发明的柔性基板的制作方法的步骤1的示意图;
图5为本发明的柔性基板的制作方法的步骤2的示意图;
图6为本发明的柔性基板的制作方法的步骤3的示意图;
图7为本发明的柔性基板的制作方法的步骤4的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1,本发明提供一种柔性基板的制作方法,包括如下步骤:
步骤1、如图2-4所示,提供刚性基板2,在所述刚性基板2表面依次生成第一石墨烯层11与第二石墨烯层12。
所述步骤1的具体实施方式包括如下步骤:
步骤11、如图2所示,提供衬底1,在所述衬底1表面生成第一石墨烯层11。
具体地,所述衬底1的材料为金属;所述步骤11在高温低压条件下采用化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition,CVD)法,通过对所述衬底1进行加热,同时向所述衬底1表面通入碳氢化合物气体与载气,在所述衬底1表面生成第一石墨烯层11。
具体地,所述步骤11可以在温度为大于800℃,气压为105Pa~10-3Pa的条件下进行。
优选的,所述衬底1的材料为铜(Cu)、镍(Ni)、或钌(Ru)。
优选的,所述碳氢化合物气体为甲烷(CH4),所述载气为氢气(H2)。
步骤12、如图3所示,提供刚性基板2,将所述第一石墨烯层11转移至所述刚性基板2表面。
具体地,所述刚性基板2为玻璃基板。
具体地,所述步骤12采用聚甲基丙烯酸甲酯辅助法(PMMA-assisted)将所述第一石墨烯层11转移至所述刚性基板2表面。
具体地,所述步骤12包括:在所述第一石墨烯层11表面形成聚甲基丙烯酸甲酯薄膜作为支撑层,并去除所述衬底1,然后将所述第一石墨烯层11转移至所述刚性基板2表面,最终利用有机溶剂溶解去除所述第一石墨烯层11表面的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜;其中所述有机溶剂包括丙酮等。
可选的,采用溶液法将所述衬底1在腐蚀液中溶解以去除所述衬底1。
可选的,采用电化学法将所述衬底1与所述第一石墨烯层11分离以去除所述衬底1,具体表现为:通过电化学反应将所述衬底1腐蚀掉以将所述衬底1从所述第一石墨烯层11上去除。
可选的,采用机械分离方法将所述衬底1从所述第一石墨烯层11上撕离以去除所述衬底1。优选的,采用热压法将所述衬底1与所述第一石墨烯层11分离以去除所述衬底1,具体表现为:利用聚甲基丙烯酸甲酯薄膜与第一石墨烯层11之间的作用力大于衬底1与所述第一石墨烯层11之间的作用力的原理,采用热压机将所述衬底1从所述第一石墨烯层11上撕离。
步骤13、如图4所示,按照步骤11至步骤12的方法,生成第二石墨烯层12并将所述第二石墨烯层12转移至所述第一石墨烯层11表面。
步骤2、如图5所示,在所述刚性基板2、第一石墨烯层11、第二石墨烯层12上涂覆聚合物材料,形成柔性基板3;所述柔性基板3的面积大于所述第一石墨烯层11、第二石墨烯层12的面积。
步骤3、如图6所示,按照柔性基板3的目标形状,在所述柔性基板3上设置切割线20,沿所述切割线20对所述柔性基板3、第一石墨烯层11、及第二石墨烯层12进行切割。
步骤4、如图7所示,将切割后的第一石墨烯层11与第二石墨烯层12分离,从而实现所述柔性基板3与刚性基板2的分离,最终得到底面留有第二石墨烯层12的柔性基板3;与现有技术相比可使得柔性基板3与刚性基板2之间实现无损、温和、高效的剥离;并且柔性基板3背面残留的第二石墨烯层12对柔性基板3不会造成任何影响。
所述步骤4的具体实施方式为:利用柔性基板3与第二石墨烯层12之间的作用力、以及第一石墨烯层11与刚性基板2之间的作用力均大于所述第一石墨烯层11与第二石墨烯层12之间的作用力的原理,采用机械分离方法将所述柔性基板3与第二石墨烯层12从第一石墨烯层11与刚性基板2上撕离,得到底面留有第二石墨烯层12的柔性基板3。优选的,所述步骤4采用低温热压法将切割后的第一石墨烯层11、第二石墨烯层12分离。
综上所述,本发明的柔性基板的制作方法,通过在刚性基板表面依次转移第一、第二石墨烯层,然后在第二石墨烯层表面涂覆聚合物材料形成柔性基板,并且保证柔性基板的面积大于第一、第二石墨烯层的面积,最后利用第一、第二石墨烯层间的弱的相互作用力来实现柔性基板和刚性基板之间的分离,与现有技术相比可使得柔性基板与刚性基板之间实现无损、温和、高效的剥离;并且柔性基板背面残留的第二石墨烯层对柔性基板不会造成任何影响;有效降低了生产成本,提高了制程的良率。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性基板的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、提供刚性基板(2),在所述刚性基板(2)表面依次生成第一石墨烯层(11)与第二石墨烯层(12);
步骤2、在所述刚性基板(2)、第一石墨烯层(11)、第二石墨烯层(12)上涂覆聚合物材料,形成柔性基板(3);所述柔性基板(3)的面积大于所述第一石墨烯层(11)、第二石墨烯层(12)的面积;
步骤3、按照柔性基板(3)的目标形状,在所述柔性基板(3)上设置切割线(20),沿所述切割线(20)对所述柔性基板(3)、第一石墨烯层(11)、及第二石墨烯层(12)进行切割;
步骤4、将切割后的第一石墨烯层(11)与第二石墨烯层(12)分离,从而实现所述柔性基板(3)与刚性基板(2)的分离,最终得到底面留有第二石墨烯层(12)的柔性基板(3)。
2.如权利要求1所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,所述步骤1的具体实施方式包括如下步骤:
步骤11、提供衬底(1),在所述衬底(1)表面生成第一石墨烯层(11);
步骤12、提供刚性基板(2),将所述第一石墨烯层(11)转移至所述刚性基板(2)表面;
步骤13、按照步骤11至步骤12的方法,生成第二石墨烯层(12)并将所述第二石墨烯层(12)转移至所述第一石墨烯层(11)表面。
3.如权利要求2所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,所述衬底(1)的材料为金属;所述步骤11中采用化学气相沉积法,通过对所述衬底(1)进行加热,同时向所述衬底(1)表面通入碳氢化合物气体与载气,在所述衬底(1)表面生成第一石墨烯层(11)。
4.如权利要求3所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,所述衬底(1)的材料为铜、镍、或钌;所述碳氢化合物气体为甲烷,所述载气为氢气。
5.如权利要求2所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,所述步骤12采用聚甲基丙烯酸甲酯辅助法将所述第一石墨烯层(11)转移至所述刚性基板(2)表面。
6.如权利要求5所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,所述步骤12包括:在所述第一石墨烯层(11)表面形成聚甲基丙烯酸甲酯薄膜作为支撑层,并去除所述衬底(1),然后将所述第一石墨烯层(11)转移至所述刚性基板(2)表面,最终利用有机溶剂溶解去除所述第一石墨烯层(11)表面的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。
7.如权利要求6所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,采用溶液法将所述衬底(1)在腐蚀液中溶解以去除所述衬底(1)。
8.如权利要求6所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,采用电化学法将所述衬底(1)腐蚀掉,以去除所述衬底(1)。
9.如权利要求6所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,采用机械分离方法将所述衬底(1)从所述第一石墨烯层(11)上撕离以去除所述衬底(1)。
10.如权利要求1所述的柔性基板的制作方法,其特征在于,所述步骤4的具体实施方式为:采用机械分离方法将所述柔性基板(3)与第二石墨烯层(12)从第一石墨烯层(11)与刚性基板(2)上撕离,得到底面留有第二石墨烯层(12)的柔性基板(3)。
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