CN104507266A - 柔性显示基板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柔性显示基板及其制作方法，所述方法包括步骤：在硬性基板上制备一层聚酰亚胺薄膜；通过离子注入的方法，将离子注入到所述聚酰亚胺薄膜的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜；在所述改性的聚酰亚胺薄膜上，制备显示器件；将所述改性的聚酰胺亚胺薄膜从所述硬性基板上剥离。该柔性显示基板及其制作方法，能降低聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数，从而改善柔性显示基板的翘曲问题和图形偏移。

Description

柔性显示基板及其制作方法

技术领域

本发明涉及柔性显示技术领域，尤其涉及一种柔性显示基板及其制作方法。

背景技术

一般的柔性显示基板主要采用聚酰亚胺作为衬底来制作，聚酰亚胺具有良好的热性能、电性能等，但是，聚酰亚胺是一种热塑性材料，热膨胀系数较大，通常为10ppm/℃以上。此外，一般地，柔性显示基板在硬性基板(通常为玻璃)上进行制作，而玻璃的热膨胀系数只有3.6ppm/℃。因此，在制作柔性显示基板的过程中，由于聚酰亚胺和玻璃的热膨胀系数相差较大，加温过程会引起热膨胀，而热膨胀会引起应力问题，从而容易导致柔性显示基板翘曲，图形偏移。

发明内容

基于此，有必要针对如何改善柔性显示基板翘曲和图形偏移的问题，提出一种柔性显示基板及其制作方法。

一种柔性显示基板，包括衬底，所述衬底包括聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜掺杂有离子。

在其中一个实施例中，所述离子为化学性质不活泼离子。

在其中一个实施例中，所述聚酰亚胺薄膜的表面的整面区域掺杂有离子。

在其中一个实施例中，所述聚酰亚胺薄膜的表面的部分区域掺杂有离子，且所述掺杂有离子的区域为网状结构。

本发明还提供一种柔性显示基板的制作方法，所述方法包括步骤：

在硬性基板上制备一层聚酰亚胺薄膜；

通过离子注入的方法，将离子注入到所述聚酰亚胺薄膜的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜；

在所述改性的聚酰亚胺薄膜上，制备显示器件；

将所述改性的聚酰亚胺薄膜从所述硬性基板上剥离。

在其中一个实施例中，在所述通过离子注入的方法，将离子注入到所述聚酰亚胺薄膜的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜的步骤之前，通过成膜和刻蚀的方法，在所述聚酰亚胺薄膜上形成掩膜图案。

在其中一个实施例中，在所述通过离子注入的方法，将注入到所述聚酰亚胺薄膜的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜的步骤之后，将所述掩膜图案去除。

在其中一个实施例中，形成所述掩膜图案的材料为金属材料。

在其中一个实施例中，所述离子注入的注入能量的范围为50千电子伏至50兆电子伏，所述离子注入的注入剂量的范围为每平方厘米1.0×10¹²至1.0×10¹⁷个离子。

在其中一个实施例中，所述离子为化学性质不活泼离子。

上述柔性显示基板及其制作方法，通过离子注入的方法，将离子注入到聚酰亚胺薄膜，对聚酰亚胺薄膜进行改性，由于离子的注入，破坏聚酰亚胺薄膜原有的共价键，生成了新的芳香、烯烃、羧基和羟基基团，从而提高聚酰亚胺薄膜的弹性模量，降低聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数，从而改善柔性显示基板的翘曲问题和图形偏移。

附图说明

图1为本发明第一实施例柔性显示基板的制作方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例中离子注入到聚酰亚胺薄膜的表面的剖面示意图；

图3为本发明第一实施例中离子注入到聚酰亚胺薄膜的表面后的平面示意图；

图4为本发明第二实施例柔性显示基板的制作方法的流程示意图；

图5为本发明第二实施例中离子注入到聚酰亚胺薄膜的表面的剖面示意图；

图6为本发明第二实施例中离子注入到聚酰亚胺薄膜的表面后的平面示意图。

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取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

如图1、图2和图3所示，第一实施例的柔性显示基板的制作方法包括如下步骤：首先，执行S200，在硬性基板10上制备一层聚酰亚胺薄膜11。具体地，在本实施例中，硬性基板10为玻璃基板，通过涂布的方法，在硬性基板10制备一层聚酰亚胺薄膜11。

接着，执行S400，通过离子注入的方法，将离子13注入到聚酰亚胺薄膜11的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜12，离子13可均匀地分布在聚酰亚胺薄膜11的表面，也可任意地分布在聚酰亚胺薄膜11的表面。具体地，在本实施例中，注入的离子13可以为化学性质不活泼离子，比如，Si和He等。在离子13注入时，注入能量为50千电子伏至50兆电子伏，注入的离子13的注入剂量为每平方厘米1.0×10¹²至1.0×10¹⁷个离子。离子13注入到聚酰亚胺薄膜11中时，离子13破坏聚酰亚胺薄膜11原有的共价键，生成新的芳香、烯烃、羧基和羟基基团，而且各基团之间会产生作用力，从而可以提高聚酰亚胺的弹性模量。且一般地，材料的弹性模量越大，原子间结合越紧密，升高相同温度时，原子间距变化较小，热膨胀系数也较小，因此，通过调节注入能量和注入剂量，可以调节聚酰亚胺薄膜11的膨胀系数，使得聚酰亚胺薄膜11的热膨胀系数降低，使得改性的聚酰亚胺薄膜12的热膨胀系数和硬性基板10的热膨胀系数接近。

接着，执行S600，在改性的聚酰亚胺薄膜12上，制备显示器件。具体地，根据实际的需要，在改性的聚酰亚胺薄膜12上制备显示器件，比如，制备薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，在制备TFT过程中，需要进行加温，从而会引起聚酰亚胺薄膜11膨胀，导致翘曲和图形偏移的问题。由上述S400可知，改性的聚酰亚胺薄膜12的热膨胀系数和硬性基板10的热膨胀系数接近，从而改翘曲的问题和图形偏移。

接着，执行S800，将改性的聚酰胺亚胺薄膜12从硬性基板10上剥离。具体地，通过在水或酸性溶液、蒸汽环境下，将改性的聚酰亚胺薄膜12从硬性基板10上剥离出来，从而得到柔性显示基板。

第二实施例的柔性显示基板的制作方法如图4、图5和图6所示，首先，执行S200，在硬性基板10上制备一层聚酰亚胺薄膜11。具体地，在本实施例中，硬性基板10为玻璃基板，通过涂布的方法，在硬性基板10制备一层聚酰亚胺薄膜11。

接着，执行S320，通过成膜和刻蚀的方法，在聚酰亚胺薄膜11上形成掩膜图案14。具体地，在本实施例中，形成掩膜图案14所采用的材料可以为金属材料，通过溅射或蒸镀在聚酰亚胺薄膜11上制备一层金属层，再通过湿法刻蚀的方法对金属层进行处理，从而得到掩膜图案14，所述刻蚀方法不限于湿法刻蚀，也可以是干法刻蚀。如图5所示，从图中可知，掩膜图案14将聚酰亚胺薄膜11分成两部分区域，一个部分区域被掩膜图案14覆盖，而另一个部分区域未被掩膜图案14覆盖。需要说明的是，掩膜图案14的形状和大小并不受限制，可以根据实际的需要进行设计。

接着，执行步骤S400，通过离子注入的方法，将离子13注入到聚酰亚胺薄膜11的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜12，改性的聚酰亚胺薄膜12包括未注入离子13的区域12a和注入离子的区域12b。具体地，在本实施例中，注入的离子13可以为化学性质不活泼离子，比如，Si和He等。在离子13注入时，注入能量为50千电子伏至50兆电子伏，注入的离子13的注入剂量为每平方厘米1.0×10¹²至1.0×10¹⁷个离子。由于聚酰亚胺薄膜11上覆盖了掩膜图案14，因此，聚酰亚胺薄膜11上被掩膜图案14覆盖的区域，由于掩膜图案14的阻挡，离子13未能注入到掩膜图案14下面的聚酰亚胺薄膜11中(图6中所示的12a)，未被掩膜图案14覆盖的区域，离子13注入到聚酰亚胺薄膜11中(图6中所示的12b)。离子13注入到聚酰亚胺薄膜11中时，离子13破坏聚酰亚胺薄膜11原有的共价键，生成新的芳香、烯烃、羧基和羟基基团，而且各基团之间会产生作用力，从而可以提高聚酰亚胺的弹性模量。且一般地，材料的弹性模量越大，原子间结合越紧密，升高相同温度时，原子间距变化较小，热膨胀系数也较小，因此，通过调节注入能量和注入剂量，可以调节聚酰亚胺薄膜11的膨胀系数，使得聚酰亚胺薄膜11的热膨胀系数降低，使得改性的聚酰亚胺薄膜12的热膨胀系数和硬性基板10的热膨胀系数接近。

接着，执行步骤S340，将掩膜图案14去除，从图6可以看出，通过掩膜图案14的掩膜，聚酰亚胺薄膜11经过离子13注入的区域交错，形成网状结构，因此，除了上述离子13破坏聚酰亚胺薄膜11原有的共价键外，形成的网状结构能降低聚酰亚胺薄膜11的热膨胀系数，聚酰亚胺薄膜11的膨胀量较小，这是由于网状结构使得原子间的间距变化变小。

接着，执行步骤S600，在改性的聚酰亚胺薄膜12上，制备显示器件。具体地，根据实际的需要，在改性的聚酰亚胺薄膜12上制备显示器件，比如，制备薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，在制备TFT过程中，需要进行加温，从而会引起聚酰亚胺薄膜11膨胀，导致翘曲和图形偏移的问题。由上述S320可知，改性的聚酰亚胺薄膜12的热膨胀系数降低，从而改善翘曲的问题和图形偏移。

接着，执行S800，将改性的聚酰胺亚胺薄膜12从硬性基板10上剥离。具体地，通过在水或酸性溶液、蒸汽环境下，将改性的聚酰亚胺薄膜12从硬性基板10上剥离出来，从而得到柔性显示基板。由于改性的聚酰亚胺薄膜12的热膨胀系数较低，因此，在制备柔性显示基板的过程中，改善柔性显示基板的翘曲问题，且改善图形偏移的问题。

本实施方式还提供通过由上述的第一实施例的柔性显示基板的制作方法得到的柔性显示基板，该柔性显示基板包括衬底，该衬底为聚酰亚胺薄膜11，聚酰亚胺薄膜11掺杂有离子13。具体地，离子13可以为化学性质不活泼离子，通过离子注入的方法，将离子13注入到整面的聚酰亚胺薄膜11中，即聚酰亚胺薄膜11的表面的整面区域掺杂有离子13，离子13注入到聚酰亚胺薄膜11中时，离子13破坏聚酰亚胺薄膜11原有的共价键，生成新的芳香、烯烃、羧基和羟基基团，而且各基团之间会产生作用力，从而可以提高聚酰亚胺的弹性模量。且一般地，材料的弹性模量越大，原子间结合越紧密，升高相同温度时，原子间距变化较小，热膨胀系数也较小，因此，通过调节注入能量和注入剂量，可以调节聚酰亚胺薄膜11的膨胀系数，使得聚酰亚胺薄膜11的热膨胀系数降低，使得改性的聚酰亚胺薄膜12的热膨胀系数和硬性基板10的热膨胀系数接近。

此外，本实施方式还提供由上述的第二实施例的柔性显示基板的制作方法得到的柔性显示基板，该柔性显示基板包括衬底，该衬底为聚酰亚胺薄膜11，该聚酰亚胺薄膜11中掺杂离子13，离子13形成的区域交错，形成网状结构。具体地，通过成膜和刻蚀的方法，先在聚酰亚胺薄膜11制作掩膜图案，再通过离子注入的方法，将离子13注入到聚酰亚胺薄膜11，然后将掩膜图案去除，从而离子13注入的区域交错，形成网状结构，如图6所示。更具体地，如上述第二实施例所述，在此不再赘述。

上述柔性显示基板及其制作方法，通过离子注入的方法，将离子13注入到聚酰亚胺薄膜11，对聚酰亚胺薄膜11进行改性，由于离子的注入，破坏聚酰亚胺薄膜11原有的共价键，生成了新的芳香、烯烃、羧基和羟基基团，从而提高聚酰亚胺薄膜11的弹性模量，降低聚酰亚胺薄膜11的热膨胀系数，从而改善柔性显示基板的翘曲问题和图形偏移。

此外，通过在聚酰亚胺薄膜11上制备掩膜图案14，再将离子13注入到聚酰亚胺薄膜11的表面，最后将制备的掩膜图案14去除。经过掩膜图案14的掩膜，聚酰亚胺薄膜11经过离子13注入的区域交错，形成网状结构，该网状结构也在一定程度上降低聚酰亚胺薄膜11的热膨胀系数，从而改善柔性显示基板的翘曲问题和图形偏移问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种柔性显示基板，包括衬底，所述衬底包括聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜掺杂有离子。

2.根据权利要求1所述的柔性显示基板，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜的表面的整面区域掺杂有离子。

3.根据权利要求1所述的柔性显示基板，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜的表面的部分区域掺杂有离子，且所述掺杂有离子的区域为网状结构。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的柔性显示基板，其特征在于，所述离子为化学性质不活泼离子。

5.一种柔性显示基板的制作方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

在硬性基板上制备一层聚酰亚胺薄膜；

通过离子注入的方法，将离子注入到所述聚酰亚胺薄膜的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜；

在所述改性的聚酰亚胺薄膜上，制备显示器件；

将所述改性的聚酰亚胺薄膜从所述硬性基板上剥离。

6.根据权利要求5所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，在所述通过离子注入的方法，将离子注入到所述聚酰亚胺薄膜的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜的步骤之前，通过成膜和刻蚀的方法，在所述聚酰亚胺薄膜上形成掩膜图案。

7.根据权利要求6所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，在所述通过离子注入的方法，将离子注入到所述聚酰亚胺薄膜的表面，得到改性的聚酰亚胺薄膜的步骤之后，将所述掩膜图案去除。

8.根据权利要求7所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，形成所述掩膜图案的材料为金属材料。

9.根据权利要求5所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，所述离子注入的注入能量的范围为50千电子伏至50兆电子伏，所述离子注入的注入剂量的范围为每平方厘米1.0×10¹²至1.0×10¹⁷个离子。

10.根据权利要求5所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，所述离子为化学性质不活泼离子。