专利名称：柔性显示器的制作方法以及制作柔性显示器的基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及柔性显示器，且特别涉及一种柔性显示器的制作方法以及制作柔性显不器的基板。
背景技术：
目前，柔性显示器的显示技术种类较多，例如包括传统的液晶显示技术、双稳态液晶显示技术、有机发光二极管(organic light-emitting diode, 0LED)显示技术、电泳显示技术、电致变色(electrochromism, EC)显示技术与电致发光(electroluminescent,EL)显示技术等。其中，柔性有机发光二极管(flexible organic light-emitting diode,F0LED)显示器相比其它柔性显示器具有更多的优点，例如自发光显示、相应速度快、亮度高、视角宽、成本低等。而且，FOLED显示器是基于柔性有机材料的显示器，其可以被卷曲、折叠、甚至作为可穿戴计算机的一部分，因此在显示效果好的便携产品和军事等特殊领域有非常广泛的应用。传统的柔性显示器主要采用厚度小于100微米的柔性基材例如超薄玻璃、不锈钢薄膜以及塑料基材等。由于柔性基板存在易碎、易起褶皱和变形等问题，在实际生产过程中柔性基板一般与刚性基材贴附在一起来完成薄膜晶体管阵列制作、OLED制作及封装等工序，最后，再通过合适的剥离方法将刚性基材剥离，以完成柔性显示器的制作。因此，如何把柔性基材和刚性基材进行适当地粘附并剥离成为柔性显示器制作的关键技术之一。常见的剥离刚性基材的方法包括采用激光辐射法与水浴湿法。激光辐射法是利用激光辐射对位于柔性基材和刚性基材之间的非晶硅薄膜进行加热，使其变成多晶硅，从而实现剥离。水浴湿法是利用水浴的方式使位于柔性基材和刚性基材之间的锗氧化物薄膜反应，从而实现剥离。虽然这两种剥离方法通过不断的改进工艺条件从一定程度上改善了柔性基材与刚性基材的剥离效果，但是非晶硅薄膜以及锗氧化物薄膜剥离不干净与柔性基材损伤的问题仍然存在，且剥离的工艺条件也较难控制，不利于制作高质量的柔性显示器。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种柔性显示器的制作方法，工艺简单，且能有效避免剥离不干净和剥离损伤，有利于制作高质量的柔性显示器。本发明还提供一种制作柔性显示器的基板，有利于简单的进行刚性基材的剥离，且能有效避免剥离不干净和剥离损伤，以制作高质量的柔性显示器。本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。本发明提出一种柔性显示器的制作方法，首先，在刚性基材的表面形成硅牺牲层，然后，将柔性基材通过粘胶层贴附至硅牺牲层上，接着，再在柔性基材上制作显示元件层，之后，利用含氟腐蚀性气体在常温条件下蚀刻硅牺牲层，以气化硅牺牲层，从而使得柔性基材与该刚性基材分离。
本发明还提出一种制作柔性显示器的基板，其包括刚性基材、硅牺牲层、粘胶层、柔性基材以及显示元件层，其中，硅牺牲层位于刚性基材的表面并位于刚性基材与粘胶层之间，粘胶层位于硅牺牲层与柔性基材之间，柔性基材位于显示元件层与粘胶层之间，显示元件层位于柔性基材上。本发明的有益效果是，本发明柔性显示器的制作方法利用含氟腐蚀性气体在常温条件下与硅牺牲层的反应，使得刚性基材因硅牺牲层的气化而自动干净的剥离。此外，本发明柔性显示器的制作方法的含氟腐蚀性气体与硅牺牲层的反应条件几乎不会对柔性基材以及显示元件层造成损伤，在刚性基材剥离时不会影响柔性显示器中显示元件层中各元件例如薄膜晶体管阵列和有机功能材料层的电学特性，从而能有效避免了刚性基材剥离对柔性基材以及显示元件层性能的影响，有利于制作高质量的柔性显示器。此外，由于柔性基材及其上的显示元件层具有一定的应力作用，制作柔性显示器的基板在剥离刚性基材时，制作柔性显示器的基板的周边区域会发生翘曲，可进 一步加速含氟腐蚀性气体与硅牺牲层之间的各项同性化学反应，从而加速刚性基材剥离的速度。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图IA至图IG是本发明第一实施例的柔性显示器的制作方法的流程示意图。图2是本发明第二实施例的制作柔性显示器的基板的俯视示意图。图3是本发明第二实施例的柔性显示面板单元的剖示图。110、210:刚性基材112:表面
120、220 硅牺牲层130、230 :粘胶层
140,240 :柔性基材150、250 :显示元件层
152,252 :有机发光二极管显示层 154、254 :封装层
160,260 :含氟腐蚀性气体100、200 :制作柔性显示器的基板
100’ 剥离刚性基材之后的制作柔性显示器的基板
201 :柔性显示面板单元205 :切割线
222 :侧面。
具体实施例方式图IA至图IG是本发明第一实施例的柔性显示器的制作方法的流程示意图。首先，请参阅图IA至图1E，其是制作柔性显示器的基板100的制作过程。在本实施例中，是以FOLED显示器为例，制作柔性显示器的基板100绘示为一个FOLED面板单元，也就是说，制作柔性显示器的基板100可最终形成一个独立的柔性显示器例如是FOLED显示器。请参阅图1A，提供刚性基材110。本实施例中，刚性基材110例如是石英基材或玻璃基材，但并不限定于此。刚性基材110主要在后续的电路以及显示元件的制作过程中提供支撑的作用，以避免柔性基材出现破碎、皱褶和变形等现象。请参阅图1B，在刚性基材110的表面112上形成硅牺牲层120。硅牺牲层120的材料例如为非晶硅、单晶硅或多晶硅。优选地，硅牺牲层120的材料例如为非晶硅。硅牺牲层120可采用物理气相沉积法(phisical vapor deposition, PVD)或化学气相沉积法(chemical vapor deposition, CVD)来制作形成。娃牺牲层120的厚度范围例如是O. 5 2微米。本实施例中，硅牺牲层120例如是利用溅射法形成的厚度约为I微米的非晶硅层。请参阅图1C，在硅牺牲层120上形成粘胶层130。粘胶层130的材料例如为普通硅胶或环氧树脂。粘胶层130例如可采用旋涂法或点胶法来制作形成。采用旋涂法形成粘胶层130时，粘胶层130应以均匀涂覆在硅牺牲层120上为宜。采用点胶法形成粘胶层130时，粘胶层130可以包括多个粘胶图案，并且粘胶层130的多个粘胶图案应以均匀分布在硅牺牲层120上为宜。请参阅图1D，将柔性基材140通过粘胶层130贴附 至硅牺牲层120上。具体的，将柔性基材140覆盖在粘胶层130上，并通过固化粘胶层130使得柔性基材140通过粘胶层130贴附至硅牺牲层120上，如此，柔性基材140通过粘胶层130与形成有硅牺牲层120的刚性基材110贴合在一起。固化粘胶层130的工艺并无限定，可根据粘胶层130的材料选择例如加热固化工艺或紫外固化工艺。柔性基材140例如是玻璃薄膜基材、不锈钢薄膜基材或塑料基材，但并不以此为限。柔性基材140的厚度范围例如为5 200微米。当柔性基材140是塑料基材时，更可在柔性基材140上形成水氧阻挡层，以有效隔绝外界的水和氧气。此外，粘胶层130也可以是先形成在柔性基材140上，再将形成有粘胶层130的柔性基材140贴附至硅牺牲层120上，以使得柔性基材140通过粘胶层130与形成有硅牺牲层120的刚性基材110贴合在一起。请参阅图1E，在柔性基材140上制作显示元件层150。由于刚性基材110的支撑作用，在与刚性基材Iio贴合在一起柔性基材140上制作显示元件层150，可有效避免柔性基板140在显示元件层150制作过程中出现破碎、褶皱和变形。在本实施例中，是以制造FOLED显示器为例，因此，在柔性基140材上制作显示元件层150包括以下步骤。首先，在柔性基材140上制作有机发光二极管显示层152以及封装有机发光二极管显示层154以形成封装层154。有机发光二极管显不层152例如包括薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机材料功能层以及金属电极等。封装有机发光二极管显示层152的方法例如包括金属封装法、玻璃封装法、塑料封装法或薄膜封装法，但并不限定于此。由有机发光二极管显示层154的元件对水汽、氧气的腐蚀严重敏感，因此在制作过程中，应尽量避免水汽和氧气，或在真空环境中进行制作。制作有机发光二极管显示层152以及封装有机发光二极管显示层154以形成封装层154为本领域技术人员熟知之技艺，在此不再赘述。经过上述制作步骤即完成了制作柔性显示器的基板100的制作，请参阅图1E，制作柔性显示器的基板100包括刚性基材110、硅牺牲层120、粘胶层130、柔性基材140以及显示元件层150。其中，硅牺牲层120位于刚性基材110的表面112并位于粘胶层130与刚性基材110之间,粘胶层130位于娃牺牲层120上并位于娃牺牲层120与柔性基材150之间，柔性基材150位于显示元件层150与粘胶层130之间，显示元件层150位于柔性基材140上。制作柔性显示器的基板100在剥离刚性基材110之后即可用于柔性显示器的制作。请继续参阅图1F，利用含氟腐蚀性气体160蚀刻硅牺牲层120，以气化硅牺牲层120，从而使得柔性基材140与刚性基材110分离。具体地，将制作柔性显示器的基板100送入含氟腐蚀性气体反应装置在常温条件下进行刚性基材110的剥离。含氟腐蚀性气体160例如是氟化氙(XeF2)、三氟化氯(C1F3)、三氟化溴(BrF3)或氟气(F2)。本实施例中，例如是利用氟化氙反应装置来蚀刻硅牺牲层120，氟化氙的压力为小于5托尔，抽真空压力为小于5托尔，蚀刻时间为I 180秒，大约发生I 1000反应循环。在含氟腐蚀性气体反应装置例如氟化氙反应装置中，硅牺牲层120与含氟腐蚀性气体160例如氟化氙发生各项同性化学反应，生成氙气体和四氟化硅(SiF4)气体逸出。值得一提的是，当选用三氟化氯(C1F3)、三氟化溴(BrF3)或氟气(F2)作为含氟腐蚀性气体160时，硅牺牲层120与含氟腐蚀性气体160的反应产物仍然为可逸出的气体例如氯气体或溴气体与四氟化硅(SiF4)气体。由于硅牺牲层120与含氟腐蚀性气体160的充分反应，且在反应过程中不会新增外来杂质，也不会有硅牺牲层120的残余，因此可有效避免了剥离不干净现象，刚 性 基材110因此可以实现自动干净的剥离。含氟腐蚀性气体160与硅牺牲层120的反应条件几乎不会对柔性基材140以及显示元件层150造成损伤，从而能有效避免了刚性基材110剥离对柔性基材140以及显示元件层150性能的影响,特别地,在剥离刚性基材110时,显示元件层150中各元件例如薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机材料功能层以及金属电极等的电学特性不会受到影响，从而有利于制作高质量的柔性显示器。此外，请继续参阅图1G，由于柔性基材140及其上的显示元件层150具有一定的应力作用，制作柔性显示器的基板100在剥离刚性基材110时，制作柔性显示器的基板100’的周边区域会发生翘曲，可进一步加速含氟腐蚀性气体160与硅牺牲层120之间的各项同性化学反应，从而加速刚性基材Iio剥离的速度。剥离刚性基材110之后的制作柔性显示器的基板100’即可用于柔性显示器的制作。前述第一实施例的柔性显示器的制作方法主要是用于制作一个独立的柔性显示器例如是FOLED显示器。另外，本发明的柔性显示器的制作方法还适用于将多个柔性显示器整合在一起进行的大面积的制作，以下将通过第二实施例进行详细说明。图2是本发明第二实施例的制作柔性显示器的基板的俯视示意图。图3是本发明第二实施例的柔性显示面板单元的剖示图。请参阅图2和图3以及参照第一实施例的步骤方法，在本实施例中，制作柔性显示器的基板200的制作硅牺牲层220、粘胶层230、柔性基材层240以及显示元件层250 (包括有机发光二极管层252以及封装层254)的步骤方法与第一实施例中制作柔性显示器的基板100的制作硅牺牲层120、粘胶层130、柔性基材层140以及显示元件层150 (包括有机发光二极管层152以及封装层154)的步骤方法大致相同，在此不再赘述。本实施例的柔性显示器的制作方法与第一实施例的柔性显示器的制作方法的区别在于，制作柔性显示器的基板200的尺寸较大，在利用含氟腐蚀性气体260蚀刻硅牺牲层220之前需要进行切割步骤。具体地，请参阅图2，在本实施例中，同样以FOLED显示器为例，制作柔性显示器的基板200包括多个柔性显示面板单元201例如是FOLED面板单元，也就是说，制作柔性显示器的基板200可最终形成多个独立的柔性显示器例如是FOLED显示器。本实施例中，制作柔性显示器的基板200定义有多条切割线205 (图2中虚线)，切割线205之间的制作柔性显示器的基板200的部分即是FOLED面板单元201。在完成了制作柔性显示器的基板200的显示元件层250的制作之后，在剥离刚性基材210之前，本实施例的柔性显示器的制作方法需要利用切割设备沿图2中切割线205(图2中虚线)进行切割步骤。进行切割步骤一方面是使得多个FOLED面板单元201分离开来，另一方面是使硅牺牲层220的侧面222暴露出来，从而使得含氟腐蚀性气体260从侧面222快速与硅牺牲层220反应，加速刚性基材210的剥离速度。值得一提的是，第一实施例的柔性显示器的制作方法中，为了更好的加速刚性基材110的剥离速度，同样也可以进行切割步骤，例如沿制作柔性显示器的基板100的四周边缘切割，以使硅牺牲层120的侧面暴露出来，从而使得含氟腐蚀性气体160从硅牺牲层120的侧面快速与硅牺牲层120充分反应，以加速刚性基材110的剥离速度。综上所述，本发明的柔性显示器的制作方法利用含氟腐蚀性气体与硅牺牲层的反应，使得刚性基材因硅牺牲层的气化而自动干净的剥离。此外，含氟腐蚀性气体与硅牺牲层的反应条件几乎不会对柔性基材以及显示元件层造成损伤，从而 能有效避免了刚性基材剥离对柔性基材以及显示元件层性能的影响，柔性显示器的制作方法在刚性基材剥离时不会影响柔性显示器中显示元件层中各元件例如薄膜晶体管阵列和有机功能材料层的电学特性，从而有利于制作高质量的柔性显示器。此外，由于柔性基材及其上的显示元件层具有一定的应力作用，制作柔性显示器的基板在剥离刚性基材时，制作柔性显示器的基板的周边区域会发生翘曲，可进一步加速含氟腐蚀性气体与硅牺牲层之间的各项同性化学反应，从而加速刚性基材剥离的速度。另外，本发明的柔性显示器的制作方法还适用于将多个柔性显示器整合在一起进行的大面积的制作，在完成了制作柔性显示器的基板的显示元件层的制作之后在剥离刚性基材之前进行切割步骤，不仅可使得多个FOLED面板单元分离开来，而且还使硅牺牲层的侧面暴露出来，从而使得含氟腐蚀性气体从硅牺牲层的侧面快速与硅牺牲层反应，进而加速刚性基材的剥离速度。
权利要求
1.一种柔性显示器的制作方法，其特征在于，其包括 在刚性基材的表面形成娃牺牲层； 将柔性基材通过粘胶层贴附于该硅牺牲层上； 在该柔性基材上制作显示元件层；以及 利用含氟腐蚀性气体在常温条件下蚀刻该硅牺牲层，以气化该硅牺牲层，从而使得该柔性基材与该刚性基材分离。
2.根据权利要求I所述的柔性显示器的制作方法，其特征在于，该硅牺牲层的材料为非晶硅、单晶硅或多晶硅。
3.根据权利要求2所述的柔性显示器的制作方法，其特征在于，该硅牺牲层的厚度范围为0.5微米微米。
4.根据权利要求I所述的柔性显示器的制作方法，其特征在于，该硅牺牲层的形成方法是溅射法或化学气相沉积法。
5.根据权利要求I所述的柔性显示器的制作方法，其特征在于，在利用该含氟腐蚀性气体蚀刻该硅牺牲层之前，更包括切割步骤，以使得该硅牺牲层的侧面暴露出来。
6.根据权利要求I所述的柔性显示器的制作方法，其特征在于，该含氟腐蚀性气体为氟化氙、三氟化氯、三氟化溴以及氟气。
7.根据权利要求I所述的柔性显示器制作方法，其特征在于，利用该含氟腐蚀气体蚀刻该硅牺牲层时，该含氟腐蚀性气体的压力为小于5托尔，蚀刻时间为I 180秒。
8.根据权利要求I所述的柔性显示器制作方法，其特征在于，在该柔性基材上制作该显示元件层包括 在该柔性基材上制作有机发光二极管显示层，该有机发光二极管显示层包括薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机材料功能层以及金属电极；以及 封装该有机发光二极管显示层。
9.根据权利要求8所述的柔性显示器制作方法，其特征在于，封装该有机发光二极管显示层的方法包括金属封装法、玻璃封装法、塑料封装法或薄膜封装法。
10.一种制作柔性显示器的基板，其特征在于，其包括刚性基材、硅牺牲层、粘胶层、柔性基材以及显示元件层，该硅牺牲层位于该刚性基材的表面并位于刚性基材与粘胶层之间，该粘胶层位于该硅牺牲层与该柔性基材之间，该柔性基材位于该显示元件层与该粘胶层之间，该显示元件层位于该柔性基材上。
11.根据权利要求10所述的制作柔性显示器的基板，其特征在于，该硅牺牲层的材料为非晶硅、单晶硅或多晶硅。
12.根据权利要求11所述的制作柔性显示器的基板，其特征在于，该硅牺牲层的厚度范围为0.5微米 2微米。
13.根据权利要求10所述的制作柔性显示器的基板，其特征在于，该柔性基材为玻璃薄膜基材、不锈钢薄膜基材或塑料基材。
14.根据权利要求13所述的制作柔性显示器的基板，其特征在于，该柔性基材的厚度范围为5 200微米。
15.根据权利要求10所述的制作柔性显示器的基板，其特征在于，该显示元件层包括有机发光二极管显示层以及封装层，该有机发光二极管显示层包括薄膜晶体管控制电路、导电电极、有机材料功能层以及金属电极，该封装层为金属封装层、玻璃封装层、塑料封装层或者薄膜封装层。
16.根据权利要求10所述的制作柔性显示器的基板，其特征在于，该制作柔性显示器的基板包括多个柔性显示面板单元。
全文摘要
一种柔性显示器的制作方法，首先，在刚性基材上形成硅牺牲层，然后将柔性基材通过粘胶层贴附于该硅牺牲层上，接着，再在柔性基材上制作显示元件层，之后，利用含氟腐蚀性气体在常温条件下蚀刻硅牺牲层，以气化硅牺牲层，从而使得柔性基材与刚性基材分离。此柔性显示器的制作方法工艺简单，且能有效避免剥离不干净和剥离损伤的问题，有利于制作高质量的柔性显示器。本发明还涉及一种制作柔性显示器的基板。
文档编号H01L51/56GK102769109SQ20121023249
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者刘卫东, 曹建伟, 路林 申请人:青岛海信电器股份有限公司