制备柔性显示屏用复合基板的制作方法

本实用新型涉及一种柔性显示技术领域，特别是涉及一种制备柔性显示屏用复合基板。

背景技术：

主动矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light emitting diode，AMOLED)显示技术近年来较受关注，目前大多数柔性显示屏所采用的就是这种显示技术。在柔性显示屏的研发中，所需克服的技术难题之一就是对带有玻璃的柔性基板进行激光剥离(Laser Lift Off，LLO)的问题。在对带有玻璃的柔性基板进行激光剥离(Laser Lift Off，LLO)的制程中，可能会造成柔性基板损伤，随后水汽入侵将导致有机发光材料失效，进而导致有机发光二极管发光时会产生黑斑或黑点，造成较大的良率损失及材料浪费。

经过申请人的长期观察与研究发现，AMOLED的柔性基板在通过激光剥离(LLO)后会产生黑斑或黑点的主要原因是，聚酰亚胺(PI)衬底和玻璃之间较强的粘附力，使聚酰亚胺(PI)在激光剥离(LLO)时难以剥离从而产生损伤，水汽入侵后导致有机发光材料失效，进而使得有机发光二极管发光时，由于失效的部分材料无法发光，所以会产生黑点。

现有技术公开了一种在基底玻璃与柔性基底之间增加有机层/非晶硅层/有机层的三明治结构，藉由这样的结构设计来解决激光剥离制程后产生黑斑或黑点的技术问题。但是，现有技术的这种多层结构生产成本相对提高，且生产工序复杂，导致设备产能低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柔性显示屏的制备方法及制备柔性显示屏用复合基板，通过在基底及柔性层之间设置残留有氢元素的牺牲层，以改善激光剥离(Laser Lift Off，LLO)的制程中会产生黑斑或黑点的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种制备柔性显示屏用复合基板，其中复合基板包括：基底；牺牲层，牺牲层设置在基底上，所述牺牲层为半透明的无机层；以及柔性层，柔性层设置在牺牲层上。

本实用新型的进一步技术方案是，牺牲层为通过化学气相沉积法沉积且未经脱氢处理制备的无机层。

本实用新型的又进一步技术方案是，牺牲层中的氢原子的原子数百分含量大于2％，优选为5-10％。

本实用新型的再进一步技术方案是，牺牲层为单一层结构。

本实用新型的再进一步技术方案是，牺牲层的主体材质为非晶硅、碳化硅或氮化镓。

本实用新型的再进一步技术方案是，所述牺牲层的主体材质为非晶硅，厚度小于20nm，优选为5-10nm；所述牺牲层的主体材质为碳化硅，厚度小于30nm，优选为10-20nm；所述牺牲层的主体材质为氮化镓，厚度小于30nm，优选为10-20nm。

本实用新型的再进一步技术方案是，基底为玻璃层，优选所述柔性层的材质为聚酰亚胺。

本实用新型还提供一种柔性显示屏的制备方法，其中所述制备方法包括以下步骤：

在基底上沉积牺牲层，所述牺牲层为含有氢元素且半透明的无机层；

在牺牲层上形成柔性层；

在柔性层上形成电子元件；以及

激光照射基底，使得牺牲层中氢元素形成氢气气泡，以剥离牺牲层和无机层。

本实用新型的再进一步技术方案是，牺牲层是以含氢物质为材料，通过化学气相沉积法形成在基底上，优选在化学气相沉积牺牲层后不对牺牲层进行脱氢处理，更优选牺牲层中的氢原子的原子数百分含量大于2％，优选为5-10％。

本实用新型的更进一步技术方案是，激光照射基底的过程中，所采用的激光束的功率为19-22.5W。

本实用新型与现有技术相比具有的优点有：

1、本实用新型通过设置牺牲层，在保证基底和柔性层之间粘结力的同时，利用牺牲层为半透明的无机层的特点，使得操作员能够透过基底和牺牲层观测柔性层，以便于在柔性显示屏制作过程中实现对准的工艺；并使得牺牲层能够吸收激光剥离中所附带的能量，以促使牺牲层中所残留的氢元素转化为氢气，形成小气泡；这些小气泡的产生有利于促使牺牲层与柔性层分离，降低基底和柔性层之间的附着力，从而改善激光剥离制程中基底与柔性层之间的粘附力和剥离效果，以达到保护柔性层、减少黑斑黑点发生率的效果；

2、本实用新型的牺牲层为单层无机层，无需额外添加有机层，相较现有技术的多层结构，本实用新型的柔性基板结构更为简单，生产成本和设备产，因此能大幅度降低，且改善效果同样明显；

3、本实用新型牺牲层的厚度小于20纳米(nm)，且优选的厚度范围为5-10纳米(nm)，因此本实用新型的柔性基板结构的光透过率不会因牺牲层的厚度过厚而受到影响，本实用新型的柔性基板结构可以保持极高的光透过率，提高AMOLED产品对位标记的对比度，可实现精确对位，保证后续切割的尺寸正常；

4、本实用新型牺牲层的材质可选择非晶硅或碳化硅或氮化镓，根据产品实际工艺制程选择对应的牺牲层，材质选择更为灵活。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的制备柔性显示屏的复合基板的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的激光剥离方法的步骤流程图。

具体实施方式

如图1所示，在本实用新型的一实施例中，揭露了一种制备柔性显示屏用复合基板，其中复合基板结构400包括基底100、牺牲层200、以及柔性层300，其中：

基底100为玻璃层，其能够为柔性层提供刚性支撑，并能够使激光束能穿透过玻璃层实现激光剥离；在本实用新型中对于玻璃层的选择可以没有特殊要求，参照本领域的常规选择即可。

牺牲层200设置在基底100上，其为含有氢元素且半透明的无机层，对于本领域技术人员而言可以根据基底100和柔性层300之间的附着力要求对无机层进行选择，在满足附着力要求的情况下，选择含有氢元素且半透明的有机层即可。

在一优选实施例中，该牺牲层200可以是以含氢物质为材料，通过化学气相沉积法形成在基底100上，这种方式所形成的牺牲层200中自然会存在氢元素。在OLED领域中采用化学气相沉积法制作无机层的过程中，往往需要增加一个脱氢处理的步骤，以便于使得无机层中不含或少含氢元素，而本实用新型却与此背道而驰，选择在化学气相沉积牺牲层后不对牺牲层200进行脱氢处理，以使得牺牲层200中含有氢元素。

在一优选实施例中，该牺牲层200中的氢原子的原子数百分含量(个数含量)大于2％，优选为5-10％；其中氢原子的原子数百分含量可以通过二次离子质谱(secondary ion mass spectroscopy，SIMS)测量获得。

在一优选实施例中，牺牲层200的主体材质为非晶硅或碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)，其中非晶硅优选为a-Si。然牺牲层200的材质并不局限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的教导选择其他合适的无机材料。

在本实用新型中将非晶硅、碳化硅或氮化镓称为牺牲层200的主体材质，就是因为在牺牲层200中除了这些主体材质外，还含有(残留有)氢元素，而氢元素的含量较低，在5％-10％范围左右。

在一优选实施例中，所述牺牲层200的主体材质为非晶硅，牺牲层200的厚度小于20纳米(nm)，且本实用新型的牺牲层200的优选厚度范围为5-10纳米(nm)，该范围内的厚度的牺牲层200为半透明状态，可以保持较高的光透过率，且能够实现柔性显示屏制作过程中的对准，提高AMOLED产品对位标记的对比度，可实现精确对位，保证后续切割的尺寸正常，同时能够吸收激光剥离过程中的热量，促使残留的氢元素反应生成氢气气泡，进而降低牺牲层200与柔性层300之间的附着力，加速柔性层300和基底100的分离，以表面激光损伤柔性层。同样地，在另一优选实施例中，所述牺牲层200的材质为碳化硅，牺牲层200的厚度小于30nm，优选为10-20nm；在又一优选实施例中，所述牺牲层200的材质为氮化镓，牺牲层200的厚度小于30nm，优选为10-20nm。

柔性层300设置在牺牲层上，柔性层的选择可以参照本领域的常规选择，例如在本实用新型中优选柔性层300的材质为聚酰亚胺(PI)。

另外，请参考图2，在本实用新型的另一实施例中，还提出一种柔性显示屏的制备方法，其中制备方法包括以下步骤：

步骤500：以含氢物质为材料，通过化学气相沉积法将牺牲层200形成在基底100上；当然在其他的实施例中，可以不限定这种材料，也可以不限定这种特定的方法；

在一优选实施例中，含氢物质可以为硅烷(SiH4)。

在一优选实施例中，对于采用化学气相沉积牺牲层的方法而言，优选在化学气相沉积牺牲层的步骤后不对牺牲层200进行脱氢处理，以保留牺牲层200中的氢含量；

在一优选实施例中，可以通过控制化学气相沉积的条件，以调整牺牲层200中的氢含量，以使得牺牲层200中的氢原子的原子数百分含量大于2％，优选为5-10％，例如可以为5％、6％、7％、8％、9％或10％；

在一优选实施例中，可以通过控制化学气相沉积的条件，以调整牺牲层200的厚度，进而获得半透明的无机层；例如所述牺牲层200的材质为非晶硅，控制所述牺牲层200的厚度小于20nm，可以为5nm-10nm，例如可以为5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm。又例如，所述牺牲层200的材质为碳化硅，控制牺牲层200的厚度小于30nm，可以为10-20nm，例如为10nm、12nm、15nm、18nm、20nm。再例如，所述牺牲层200的材质为氮化镓，控制所述牺牲层200的厚度小于30nm，可以为10-20nm，例如为10nm、12nm、15nm、18nm、20nm。

步骤600：在牺牲层上形成柔性层；

步骤700：在柔性层上形成电子元件，以及柔性屏所含有的其他结构，例如包括但不限于TFT、OLED、模组层、以及电路布线，而这些制程与结构均为习知的做法，并且上述实施例的柔性基板结构主要强调在激光剥离制程所用，因此在本实用新型的说明书中就不再赘述这些的制程步骤说明。

步骤800：控制激光束，使激光束经由基底100照射到牺牲层200上，牺牲层200内的氢原子相互结合而形成氢气。氢气气泡的产生迫使牺牲层200与柔性层300的界面出现微观分离，减小牺牲层200与柔性层300之间的结合力，进而在柔性层300与基底100分离时，减小柔性层300的受力，减小柔性层300被破坏的概率，使得基底100与柔性层300可以轻易的分离。

其中，对于激光束的功率并没有特殊要求，可以略高于基底100和柔性层300直接相贴时所采用的功率，例如可以为19-22.5W，通常激光束的功率随着牺牲层的厚度而增大，例如在牺牲层200的厚度为5nm时，所采用的激光束的功率可以为19.3W；而在牺牲层200的厚度为10nm时，所采用的激光束的功率为22.1W。

以下将结合具体实施例和对照例进一步说明本实用新型柔性显示屏的制备方法及制备柔性显示屏用复合基板的有益效果。

对照例

利用现有的常规复合基板制备柔性显示屏：其中，复合基板包括依次设置的基底100和柔性层300。其中基底100为玻璃层，柔性层300为聚酰亚胺(PI)。

在制备完成柔性显示屏后激光剥离复合基板中基底：以功率为14.9W的激光束由基底100所在侧照射复合基板，并进一步剥离相应的基底100和牺牲层200。

以69件样品为基数进行测试，在激光剥离后，柔性显示屏出现黑斑或黑点的样品数量为4，经统计黑斑和黑点的发生率为58％。

实施例1

利用本实用新型复合基板制备柔性显示屏：其中，复合基板包括依次设置的基底100、牺牲层200和柔性层300。其中基底100为玻璃层(材质及厚度与实施例1相同)，柔性层300为聚酰亚胺(材质及厚度与实施例1相同)；牺牲层200是通过化学气相沉积工艺制备且未经脱氢处理的非晶硅(a-Si)层，所述非晶硅(a-Si)层的厚度为5nm。

在制备完成柔性显示屏后激光剥离复合基板中基底：以功率为19.3W的激光束由基底100所在侧照射复合基板，并进一步剥离相应的基底100和牺牲层200。

以41件样品为基数进行测试，在激光剥离后，柔性显示屏出现黑斑或黑点的样品数量为0，经统计黑斑和黑点的发生率为0％。

实施例2

利用本实用新型复合基板制备柔性显示屏：其中，复合基板的结构参见

实施例1，复合基板中牺牲层200是采用同实施例1相同的工艺制备而成的非晶硅(a-Si)层，所述非晶硅(a-Si)层的厚度为10nm。

在制备完成柔性显示屏后激光剥离复合基板中基底：以功率为22.1W的激光束由基底100所在侧照射复合基板，以进一步剥离相应的基底100和牺牲层200。

以45件样品为基数进行测试，在激光剥离后，柔性显示屏出现黑斑或黑点的样品数量为0，经统计黑斑和黑点的发生率为0％。

如实施例1-2和对照例所示，未设置牺牲层的有机发光二极管的柔性基板结构在黑斑或黑点发生情况为4/69，发生率为5.80％；具有非晶硅(a-Si)层的有机发光二极管的柔性基板结构黑斑或黑点发生情况为0/86，发生率为0％，且非晶硅(a-Si)层的厚度控制在5纳米或10纳米时，均无黑斑或黑点出现。

因此，在玻璃层与聚酰亚胺(PI)层之间添加单层非晶硅(a-Si)层，可以明显减小聚酰亚胺(PI)层被破坏的概率，改善激光剥离制程中玻璃层与聚酰亚胺(PI)层之间的粘附力和剥离效果，从而达到保护聚酰亚胺(PI)层，减少黑斑或黑点发生率的效果。

此外，本实用新型还进一步通过调整化学气相沉积工艺的工艺参数，对同等厚度下牺牲层中氢原子含量的影响进行了测试，测试发现牺牲层中氢原子的原子数百分含量在5％-10％时，基底与柔性层的附着力，以及基底与柔性层的玻璃效果的综合效果最佳。当然，对于牺牲层中氢原子的原子数百分含量并不局限于这一范围内，只要其大于2％就能够在一定程度上减少黑斑或黑点的发生率。此外

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。