柔性器件的制備方法與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>電氣元件制品的制造及其應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種柔性器件的制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，隨著多媒體的發(fā)展，顯示裝置具有越來越大的重要性。其中，各種平板顯示器，如LCD(液晶顯示器)、PDP(等離子顯示面板)、FED(場發(fā)射顯示器)、OLED(有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置)、EPD(電泳顯示器)等正在投入實(shí)際使用。

為了減少顯示裝置的厚度和重量，目前，已經(jīng)開發(fā)出了柔性顯示裝置，其由柔性材料(如塑料等)而不是普通的非柔性玻璃基板制成，使得顯示裝置即使如紙一樣彎曲時，也可以保持顯示性能。但是，上述柔性顯示裝置等柔性器件中的柔性基板很容易彎曲，以至于在制造過程中柔性基板應(yīng)當(dāng)被支撐在如承載基板的硬基板上，才能夠在柔性基板上進(jìn)行元器件的制備，且在元器件制備還需要將承載基板從柔性基板的表面分離，分離工藝通常為刻蝕工藝，上述分離工藝不僅比較復(fù)雜，而且在分離時還可能會導(dǎo)致柔性基板上的元器件被損壞，從而導(dǎo)致柔性器件的性能降低。

為了避免刻蝕工藝對柔性基板的影響，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種柔性器件的制備方法，其中，通過在承載基板和柔性基板之間設(shè)置犧牲層，通過對犧牲層進(jìn)行刻蝕，以實(shí)現(xiàn)承載基板和柔性基板的分離，然而上述制備方法由于還需要設(shè)置犧牲層，從而增加了制備工藝的復(fù)雜度；現(xiàn)有技術(shù)中還提供了一種柔性器件的制備方法，其中，通過在承載基板和柔性基板之間設(shè)置熱發(fā)生器，從而通過加熱以使承載基板和柔性基板的分離，上述方法由于需要設(shè)置熱發(fā)生器，從而同樣導(dǎo)致制備工藝較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種柔性器件的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中承載基板與柔性基板的分離工藝復(fù)雜的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種柔性器件的制備方法，包括以下步驟：S1，利用固液轉(zhuǎn)換材料形成承載基板；S2，在承載基板上設(shè)置柔性基板；S3，對承載基板進(jìn)行固液轉(zhuǎn)換處理，將承載基板與柔性基板分離，其中，固液轉(zhuǎn)換材料為第一固液轉(zhuǎn)換材料或第二固液轉(zhuǎn)換材料，第一固液轉(zhuǎn)換材料為正電流變液或正磁流變液，第二固液轉(zhuǎn)換材料為負(fù)電流變液或負(fù)磁流變液。

進(jìn)一步地，固液轉(zhuǎn)換材料為第一固液轉(zhuǎn)換材料，步驟S1包括以下過程：將液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料設(shè)置于容器中；在外加電場或磁場的作用下使固液轉(zhuǎn)換材料由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，或者，在增強(qiáng)電場或磁場的作用下使固液轉(zhuǎn)換材料由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，以將固態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料作為承載基板。

進(jìn)一步地，電場的場強(qiáng)具有使電流變液由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)換的第一臨界值，第一臨界值為0～10KV/mm；磁場的場強(qiáng)具有使磁流變液由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)換的第二臨界值，第二臨界值為0～3.5×10⁵A/mm。

進(jìn)一步地，在步驟S3中，去除電場或磁場對承載基板的作用，或者，減弱電場或磁場對承載基板的作用，以使承載基板形成液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料并與柔性基板分離。

進(jìn)一步地，第一固液轉(zhuǎn)換材料包括固體粒子和載液，優(yōu)選固體粒子選自Fe₃O₄微粒、Fe₃N微粒、Fe微粒、Co微粒、Ni微粒、硅鋼微粒、氧化硅微粒、高分子包覆磁性顆粒、合金顆粒、復(fù)合磁性顆粒、硅膠微粒、硅鋁酸鹽微粒、復(fù)合金屬氧化物微粒、復(fù)合金屬氫氧化物微粒與高分子半導(dǎo)體粒子中的任一種或多種，優(yōu)選載液包括硅油、礦物油、食油、合成油、凡士林油、潤滑油、煤油、烷烴類化合物、甘油、水、乙二醇、膠體狀磁流體和石墨顆粒的未聚合的環(huán)氧樹脂基體中的任一種或多種，優(yōu)選第一固液轉(zhuǎn)換材料還包括添加劑，更優(yōu)選添加劑選自表面活性劑、水、酸、堿與鹽類物體中的一種或多種，優(yōu)選第一固液轉(zhuǎn)換材料為氧化硅微粒和甘油的混合物。

進(jìn)一步地，第一固液轉(zhuǎn)換材料的剪切強(qiáng)度為2～200kPa。

進(jìn)一步地，固液轉(zhuǎn)換材料為第二固液轉(zhuǎn)換材料，在步驟S1中，將固態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料設(shè)置于容器中，并將固液轉(zhuǎn)換材料作為承載基板。

進(jìn)一步地，在步驟S3中，在外加電場或磁場的作用下使承載基板的固液轉(zhuǎn)換材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，形成液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料，或者，在增強(qiáng)電場或磁場的作用下使承載基板的固液轉(zhuǎn)換材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，形成液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料，以使承載基板與柔性基板分離。

進(jìn)一步地，柔性器件為柔性顯示器件，在步驟S3之前，制備方法還包括以下步驟：在柔性基板上設(shè)置薄膜晶體管；在薄膜晶體管上設(shè)置電致發(fā)光元件；在電致發(fā)光元件遠(yuǎn)離薄膜晶體管的表面上設(shè)置封裝構(gòu)件。

進(jìn)一步地，在步驟S3之后，制備方法還包括步驟：S4，去除柔性基板表面殘留的液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，提供了一種柔性器件的制備方法，由于該制備方法中利用固態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料形成承載基板，然后在承載基板上設(shè)置柔性基板，最后對承載基板進(jìn)行固液轉(zhuǎn)換處理，使固液轉(zhuǎn)換材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，將承載基板與柔性基板分離，從而實(shí)現(xiàn)了承載基板與柔性基板之間簡單的分離，且上述分離過程不會對柔性基板及其表面器件造成影響，從而保證了柔性器件的性能。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的柔性器件的制備方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

正如背景技術(shù)中所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中柔性器件的制備方法由于需要設(shè)置熱發(fā)生器，從而同樣導(dǎo)致制備工藝較為復(fù)雜。本申請的發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行研究，提出了一種柔性器件的制備方法，如圖1所示，該制備方法包括以下步驟：S1，利用固液轉(zhuǎn)換材料形成承載基板；S2，在承載基板上設(shè)置柔性基板；S3，對承載基板進(jìn)行固液轉(zhuǎn)換處理，將承載基板與柔性基板分離，其中，上述固液轉(zhuǎn)換材料包括第一固液轉(zhuǎn)換材料或第二固液轉(zhuǎn)換材料，上述第一固液轉(zhuǎn)換材料為正電流變液或正磁流變液，上述第二固液轉(zhuǎn)換材料包括負(fù)電流變液或負(fù)磁流變液。

上述正電流變液或正磁流變液在電場或磁場變強(qiáng)時由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，上述的負(fù)電流變液或負(fù)磁流變液，可以在電場或磁場變強(qiáng)時由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。具體地，當(dāng)電流變液的流變性質(zhì)(如表觀粘度和剪切應(yīng)力等)隨外加電場的增加而有所提高時，被稱為正電流變液；而當(dāng)電流變液的流變性質(zhì)(如表觀粘度和剪切應(yīng)力等)隨外加電場的增加而降低時，被稱為負(fù)電流變液。

本發(fā)明的上述制備方法中由于利用固態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料形成承載基板，然后在承載基板上設(shè)置柔性基板，最后對承載基板進(jìn)行固液轉(zhuǎn)換處理，使形成承載基板的固液轉(zhuǎn)換材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，將承載基板與柔性基板分離，從而實(shí)現(xiàn)了承載基板與柔性基板之間簡單的分離，且上述分離過程不會對柔性基板及其表面器件造成影響，從而保證了柔性器件的性能。

下面將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明提供的柔性器件的制備方法的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。

首先，執(zhí)行步驟S1：利用固液轉(zhuǎn)換材料形成承載基板。當(dāng)上述固液轉(zhuǎn)換材料為電流變液或磁流變液時，上述固液轉(zhuǎn)換材料為第一固液轉(zhuǎn)換材料，當(dāng)上述固液轉(zhuǎn)換材料為在電場或磁場變強(qiáng)(由無變?yōu)橛校蛘哂扇踝儚?qiáng))時由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的材料時，上述固液轉(zhuǎn)換材料為第二固液轉(zhuǎn)換材料，其中，上述第一固液轉(zhuǎn)換材料可以包括固體粒子和載液。

在上述包括固體粒子和載液的第一固液轉(zhuǎn)換材料中，優(yōu)選地，上述固體粒子選自Fe₃O₄微粒、Fe₃N微粒、Fe微粒、Co微粒、Ni微粒、硅鋼微粒、氧化硅微粒、高分子包覆磁性顆粒、合金顆粒、復(fù)合磁性顆粒、硅膠微粒、硅鋁酸鹽微粒、復(fù)合金屬氧化物微粒、復(fù)合金屬氫氧化物微粒與高分子半導(dǎo)體粒子中的任一種或多種；優(yōu)選地，上述載液包括硅油、礦物油、食油、合成油、凡士林油、潤滑油、煤油、烷烴類化合物、甘油、水、乙二醇、膠體狀磁流體和石墨顆粒的未聚合的環(huán)氧樹脂基體中的任一種或多種。上述第一固液轉(zhuǎn)換材料還可以包括添加劑，優(yōu)選所述添加劑選自表面活性劑、水、酸、堿與鹽類物體中的一種或多種。

上述第一固液轉(zhuǎn)換材料優(yōu)選為氧化硅微粒和甘油的混合物，但并不局限于上述優(yōu)選的種類，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對第一固液轉(zhuǎn)換材料的種類進(jìn)行合理選??；并且，在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，上述第一固液轉(zhuǎn)換材料的剪切強(qiáng)度為2～100kPa，當(dāng)?shù)谝还桃恨D(zhuǎn)換材料為電流變液時，該電流變液可以為剪切強(qiáng)度較大的巨電流變液。

根據(jù)固液轉(zhuǎn)換材料的種類不同，上述承載基板可以具有不同的形成方式，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述固液轉(zhuǎn)換材料為第一固液轉(zhuǎn)換材料，即電流變液或磁流變液，此時，上述步驟S1包括以下過程：將液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料設(shè)置于容器中；在外加電場或磁場的作用下使固液轉(zhuǎn)換材料由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，或者，在增強(qiáng)電場或磁場的作用下使固液轉(zhuǎn)換材料由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，以將固態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料作為承載基板。

在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中，將液態(tài)的電流變液或磁流變液設(shè)置于容器中，以防止固液轉(zhuǎn)換材料的流動，并通過外加或增強(qiáng)電場以使電流變液由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，或通過外加或增強(qiáng)磁場使磁流變液由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，從而使液態(tài)的電流變液或磁流變液形成固態(tài)的承載基板。上述電場的場強(qiáng)具有使電流變液由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)換的第一臨界值，該第一臨界值可以為0～10KV/mm；上述磁場的場強(qiáng)具有使磁流變液由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)換的第二臨界值，上述第二臨界值可以為0～3.5×10⁵A/mm。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述固液轉(zhuǎn)換材料為第二固液轉(zhuǎn)換材料，即固液轉(zhuǎn)換材料在電場或磁場改變時由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，此時，在上述步驟S1中，將固態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料設(shè)置于容器中，并將固液轉(zhuǎn)換材料作為承載基板。由于設(shè)置于容器中的上述固液轉(zhuǎn)換材料形成了穩(wěn)定的固態(tài)結(jié)構(gòu)，從而能夠作為承載基板使用。

在完成步驟S1之后，執(zhí)行步驟S2：在承載基板上設(shè)置柔性基板。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求對柔性基板的種類進(jìn)行合理選取，柔性基板可以通過在承載基板上涂覆液態(tài)聚合物材料，并對液態(tài)聚合物材料進(jìn)行熱固化處理而形成，形成柔性基板的材料可以選自聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯中的任一種或多種。

在設(shè)置柔性基板的步驟之后，上述柔性器件的制備方法還可以包括以下步驟：在柔性基板上設(shè)置薄膜晶體管；在薄膜晶體管上設(shè)置電致發(fā)光元件；在電致發(fā)光元件遠(yuǎn)離薄膜晶體管的表面上設(shè)置封裝構(gòu)件。此時，形成的柔性器件為柔性顯示器件。

由于在上述制備柔性器件的步驟中，制備好柔性器件的柔性基板需要與承載基板分離，而現(xiàn)有技術(shù)通常需要通過加熱來實(shí)現(xiàn)，而加熱會導(dǎo)致柔性基板彎曲或延伸，從而難以使設(shè)置在柔性基板上的薄膜晶體管、電致發(fā)光元件和/或?qū)Ь€的精確薄膜圖案保持完好，且高溫會對電致發(fā)光元件的壽命和效率產(chǎn)生影響。而本申請中通過將柔性基板設(shè)置于承載基板上，從而在柔性器件的后續(xù)制備工藝中(如在柔性基板上形成薄膜晶體管期間)，使承載基板能夠?yàn)槿嵝曰逄峁┳銐虻闹?，并且制作好柔性器件之后，將柔性器件的柔性基板與承載基板分離的過程中，無需加熱工藝，沒有高熱產(chǎn)生，通過電場或磁場的改變使承載基板由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，液化的承載基板可以巧妙與柔性基板分離，從而實(shí)現(xiàn)了在不損壞發(fā)光元件的條件下有效地分離柔性基板與承載基板的效果。

在完成步驟S2之后，執(zhí)行步驟S3：對承載基板進(jìn)行固液轉(zhuǎn)換處理，將承載基板與柔性基板分離。同樣地，根據(jù)固液轉(zhuǎn)換材料的種類不同，上述承載基板與柔性基板可以具有不同的分離方式，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述固液轉(zhuǎn)換材料為第一固液轉(zhuǎn)換材料，即電流變液或磁流變液，此時，在步驟S3中，去除電場或磁場對承載基板的作用，或者，減弱電場或磁場對承載基板的作用，以使承載基板形成液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料并與柔性基板分離。

在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過去除電場或減弱電場以使電流變液由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，或通過去除磁場或減弱磁場以使磁流變液由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，從而通過使作為承載基板的固態(tài)電流變液或固態(tài)磁流變液轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，實(shí)現(xiàn)了承載基板從柔性基板表面的分離。具體地，可以通過去除上述電場或?qū)㈦妶龅膱鰪?qiáng)降低至上述第一臨界值或以下，以實(shí)現(xiàn)電流變液由固態(tài)向液態(tài)的轉(zhuǎn)換，從而將承載基板形成液態(tài)的電流變液；并且，可以通過去除上述磁場或?qū)⒋艌龅膱鰪?qiáng)降低至上述第二臨界值或以下，以實(shí)現(xiàn)磁流變液由固態(tài)向液態(tài)的轉(zhuǎn)換，從而將承載基板形成液態(tài)的磁流變液。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述固液轉(zhuǎn)換材料為第二固液轉(zhuǎn)換材料，即固液轉(zhuǎn)換材料在電場或磁場改變時由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，此時，在步驟S3中，在外加電場或磁場的作用下使承載基板的固液轉(zhuǎn)換材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，形成液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料，或者，在增強(qiáng)電場或磁場的作用下使承載基板的固液轉(zhuǎn)換材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，形成液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料，以使承載基板與柔性基板分離。上述承載基板在形成液態(tài)的固液轉(zhuǎn)換材料后被盛載在容器中，從而不會隨意流動。

在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過外加或增強(qiáng)電場以使固液轉(zhuǎn)換材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，從而通過使作為承載基板的固液轉(zhuǎn)換材料形成轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，實(shí)現(xiàn)了承載基板從柔性基板表面的分離。

在上述實(shí)施例的步驟S3之后，優(yōu)選地，上述制備方法還包括步驟S4，去除分離完成后所述柔性基板上殘留的固液轉(zhuǎn)換材料。在承載基板上做好柔性基板后，再將承載基板外部的電場或磁場條件改變，將該固態(tài)的承載基板變?yōu)橐簯B(tài)，從而使液態(tài)的承載基板與柔性基板實(shí)現(xiàn)巧妙的分離。為了保證分離更加干凈徹底，可以采用擦拭、刮除、吸出等方式，清除柔性基板上的液態(tài)的固液變換材料。

應(yīng)用本申請的制備方法，實(shí)現(xiàn)了承載基板與柔性基板之間簡單的分離，且上述分離過程不會對柔性基板及其表面器件造成影響，從而保證了柔性器件的性能。

下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明提供的柔性器件的制備方法。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的柔性器件的制備方法的步驟包括：

將液態(tài)的電流變液設(shè)置于容器中，并在外加場強(qiáng)為1KV/mm的電場作用下使電流變液轉(zhuǎn)換為固態(tài)，以作為承載基板，其中，該電流變液為氧化硅微粒和甘油的混合物(1mg/ml)，其中，該氧化硅的顆粒半徑是20μm、顆粒間隙是0.1nm，該電流變液的剪切屈服強(qiáng)度的為2kPa；