一種柔性顯示基板及其制備方法和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種柔性顯示基板及其制備方法和顯示裝置，屬于柔性顯示技術領域，其可解決現有技術中石墨烯與顯影液易發生絡合反應，導致石墨烯方阻升高，降低石墨烯的電學性能的問題。本發明的柔性顯示基板中，柔性襯底上方的石墨烯上設有緩沖保護層，這樣在石墨烯圖案化過程中，該緩沖保護層可以保護石墨烯，防止石墨烯與顯影液接觸，避免石墨烯與顯影液發生絡合反應，從而防止石墨烯方阻升高，保持石墨烯原本的電學性能。此外，當柔性襯底為聚酰亞胺材料時，石墨烯與柔性襯底之間還設有連接層，增加石墨烯與柔性襯底的粘附性，防止顯影過程中石墨烯脫落。本發明的柔性顯示基板適用于各種顯示裝置，尤其適用于曲面顯示裝置。
【專利說明】
一種柔性顯示基板及其制備方法和顯示裝置
技術領域
[0001] 本發明屬于柔性顯示技術領域，具體涉及一種柔性顯示基板及其制備方法和顯示 裝置。
【背景技術】
[0002] 石墨烯(Graphene)是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。它幾乎是完 全透明的，只吸收2.3%的光。常溫下其電子迀移率超過15000(^ 2八《8，而電阻率只約10-6 Ω · cm，比銅或銀更低，是世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低，電子迀移的速度極快， 因此可用來制備更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。
[0003] 如圖1所示，顯示行業中目前采用濕法轉移的方式在玻璃基板1(或稱襯底)上制備 石墨烯2,通過化學氣相沉積在銅3表面形成石墨烯2,然后在石墨烯2上形成聚甲基丙烯酸 甲酯(PMMA)4,再將其整體放置刻蝕液5中，將銅3除去，將PMMA4帶有石墨烯2的面覆蓋至玻 璃基板1上，即可將PMMA4上的石墨烯2轉移至玻璃基板1。
[0004] 柔性顯示的襯底基板一般由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)等構成， 以PI為例，在PI上形成石墨烯后，將石墨烯曝光顯影圖案化的過程中，發明人發現至少存在 如下兩個問題:一是石墨烯與PI之間的粘著性不好，石墨烯容易從PI上脫落;二是石墨烯與 顯影液發生絡合反應，導致石墨烯方阻升高，降低石墨烯的電學性能，制約了石墨烯在柔性 顯示中的應用。
【發明內容】
[0005] 本發明針對現有技術中石墨烯與顯影液易發生絡合反應，導致石墨烯方阻升高， 降低石墨烯的電學性能的問題，提供一種柔性顯示基板及其制備方法和顯示裝置。
[0006] 解決本發明技術問題所采用的技術方案是：
[0007] -種柔性顯示基板，包括柔性襯底，以及設于所述柔性襯底上方的石墨烯，所述石 墨烯上設有緩沖保護層。
[0008] 優選的是，所述緩沖保護層由中SiNx、SiON、Si〇2中的任意一種或幾種構成。
[0009] 優選的是，所述柔性襯底由聚酰亞胺或聚對苯二甲酸乙二醇酯構成。
[0010]優選的是，所述石墨烯與所述柔性襯底之間設有連接層。
[0011]優選的是，所述石墨烯中摻雜有含羥基的烷烴，所述連接層由含有環氧基團的樹 脂構成。
[0012] 其中，石墨烯中含有羥基的烷烴與連接層的環氧基團形成氫鍵，石墨烯與連接層 依靠范德華力結合，防止顯影過程中石墨烯脫落。
[0013] 本發明還提供一種柔性顯示基板的制備方法，包括以下步驟：
[0014] 在載體上形成石墨烯，
[0015] 在所述石墨烯上形成柔性襯底后除去所述載體，
[0016] 在所述石墨烯除去所述載體的一面上形成緩沖保護層，
[0017] 將所述緩沖保護層圖案化后將所述石墨烯圖案化。
[0018] 優選的是，所述在載體上形成石墨烯是以銅為載體，采用化學氣相沉積在銅表面 形成石墨烯。
[0019] 優選的是，所述除去所述載體是采用刻蝕液除去所述銅。
[0020] 優選的是，所述緩沖保護層圖案化與所述石墨烯圖案化采用同一掩膜進行圖案 化。
[0021] 本發明還提供一種顯示裝置，上述的包括柔性顯示基板。
[0022] 本發明的柔性顯示基板中，柔性襯底上方的石墨烯上設有緩沖保護層，這樣在石 墨烯圖案化過程中，該緩沖保護層可以保護石墨烯，防止石墨烯與顯影液接觸，避免石墨烯 與顯影液發生絡合反應，從而防止石墨烯方阻升高，保持石墨烯原本的電學性能。此外，當 柔性襯底為聚酰亞胺材料時，石墨烯與柔性襯底之間還設有連接層，增加石墨烯與柔性襯 底的粘附性，防止顯影過程中石墨烯脫落。本發明的柔性顯示基板適用于各種顯示裝置，尤 其適用于曲面顯示裝置。
【附圖說明】
[0023] 圖1為現有的在玻璃基板上制備石墨烯的示意圖；
[0024]圖2為本發明的實施例1、實施例2的柔性顯示基板的結構示意圖；
[0025] 圖3為本發明的實施例2的柔性顯示基板的結構示意圖；
[0026] 圖4為本發明的實施例2的石墨烯摻雜含有羥基的烷烴的過程示意圖；
[0027] 圖5為本發明的實施例2的石墨烯中含有羥基的烷烴與連接層的環氧基團反應示 意圖；
[0028] 圖6為本發明的實施例3的柔性顯示基板的制備方法流程示意圖；
[0029] 其中，附圖標記為：1、玻璃基板;2、石墨烯;3、銅;4、PMMA; 5、刻蝕液;6、柔性襯底； 7、緩沖保護層;8、連接層。
【具體實施方式】
[0030] 為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方 式對本發明作進一步詳細描述。
[0031] 實施例1:
[0032]本實施例提供一種柔性顯示基板，如圖2所示，包括柔性襯底6,以及設于所述柔性 襯底6上方的石墨烯2,所述石墨烯2上設有緩沖保護層7。
[0033]本實施例的柔性顯示基板中，石墨烯2上設有緩沖保護層7,這樣在石墨烯2圖案化 過程中，該緩沖保護層7可以保護石墨烯2,防止石墨烯2與顯影液接觸，避免石墨烯2與顯影 液發生絡合反應，從而防止石墨烯2方阻升高，保持石墨烯2原本的電學性能。其中，圖2中柔 性顯示基板的示意圖中柔性襯底6為平面，可以理解的是，該柔性顯示基板還可以是具有一 定弧度的曲面柔性顯示基板。
[0034] 實施例2:
[0035]本實施例提供一種柔性顯示基板，如圖2所示，包括柔性襯底6,以及設于所述柔性 襯底6上方的石墨稀2,所述石墨稀2上設有由SiNx、SiON、Si〇2中的任意一種或幾種構成的緩 沖保護層7。
[0036] 也就是說，在石墨稀2上沉積一層用于保護石墨稀2的無機層SiNx、SiON或Si〇2,防 止石墨烯2與顯影液接觸，避免石墨烯2與顯影液發生絡合反應，從而防止石墨烯2方阻升 尚，保持石墨稀2原本的電學性能。
[0037]優選的是，所述柔性襯底6由聚酰亞胺構成，所述石墨烯2與所述柔性襯底6之間設 有連接層8。
[0038] 其中，所述聚酰亞胺包括均苯型聚酰亞胺，可溶性聚酰亞胺，聚酰胺-酰亞胺(PAI) 和聚醚亞胺(PEI)。具體的，如圖3所示，當柔性襯底6采用PI材料時，在石墨烯2與所述柔性 襯底6之間設置一層連接層8,連接層8的作用是將石墨烯2與柔性襯底6連接固定，防止圖案 化顯影過程中石墨烯2脫落。
[0039]優選的是，所述石墨烯2中摻雜有含羥基的烷烴，所述連接層8由含有環氧基團的 樹脂構成。
[0040]也就是說，在此給出一種能使石墨烯2與柔性襯底6固定連接的具體方式:石墨烯2 采用摻雜有含羥基的烷烴的石墨烯2,連接層8采用含有環氧基團的樹脂材料。
[0041 ]具體的，含羥基的烷烴結構式如下：
[0043]其中，為飽和或不飽和的碳鏈。更具體的，石墨烯2與含有羥基的烷烴在高 氯金的硝酸溶液中形成帶羥基的結構，摻雜過程示意圖見圖4。摻雜含有羥基的烷烴的石墨 烯2與含有環氧基團的樹脂的反應示意圖見圖5。其中，含有環氧基團的樹脂可以是環氧樹 月旨，圖5中仏'代表碳鏈。從圖5中可以看出：石墨烯2中含有羥基的烷烴與連接層8的環氧基 團形成氫鍵，石墨烯2與連接層8依靠范德華力結合，防止顯影過程中石墨烯2脫落。
[0044] 實施例3:
[0045] 本實施例提供一種柔性顯示基板的制備方法，如圖6所示，包括以下步驟：
[0046] S01、在載體上形成石墨烯;具體的，以銅作為載體，采用化學氣相沉積在銅表面形 成石墨稀。
[0047] S02、在所述石墨烯上形成由PET構成的柔性襯底，再將其整體放置刻蝕液中，將銅 除去，即載體銅上的石墨烯轉移至柔性襯底上。
[0048] S03、在所述石墨烯除去所述載體銅的一面上沉積一層用于保護石墨烯的無機層 SiNx、SiON或Si02作為緩沖保護層。
[0049] S04、采用同一掩膜對所述緩沖保護層、石墨烯進行曝光顯影，將緩沖保護層、石墨 烯圖案化。具體的，顯影過程先采用市售顯影液沖洗60s，之后采用去離子水沖洗60s，然后 CDA吹干。
[0050] 對比例1、對比例2
[0051]對比例1和對比例2提供一種柔性顯示基板的制備方法，包括以下步驟：S01、在載 體上形成石墨烯；具體的，以銅作為載體，采用化學氣相沉積在銅表面形成石墨烯。S02、在 所述石墨烯上形成由PET構成的柔性襯底，然后采用刻蝕液除去載體銅。S03、對所述石墨烯 進行曝光顯影(顯影過程與實施例3類似），將石墨烯圖案化。
[0052]其中對比例1與實施例3采用相同的市售顯影液(具有羥乙基哌嗪的堿性顯影液）。 對比例1與對比例2采用兩種不同的市售顯影液。對實施例3、對比例1和對比例2制備的柔性 顯示基板進行方阻測試，結果見表1-3。表1-3中"平均值"是測量10次的平均值。
[0053]表1實施例3的柔性顯示基板方阻測試結果
[0055]表2對比例1的柔性顯示基板方阻測試結果
[0057]表3對比例2的柔性顯示基板方阻測試結果
[0059] 從以上數據中可以看出，對比例1和對比例2的石墨烯的方阻升高率分別達到 493%和199%，石墨烯失去了原本的電學性能。而實施例3的柔性顯示基板中，柔性襯底上 方的石墨烯上的緩沖保護層在石墨烯圖案化過程中保護了石墨烯，阻止了石墨烯與顯影液 接觸，避免了石墨烯與顯影液發生絡合反應，因此石墨烯的方阻沒有大幅的升高，保持了石 墨烯原本的電學性能。
[0060] 需要說明的是，所述柔性襯底還可以由聚酰亞胺構成，在所述石墨烯上形成柔性 襯底之前還包括:S02a、在石墨烯上形成連接層的步驟。具體的，連接層可以是膠水，例如環 氧樹脂膠等只需將膠水涂覆至石墨烯或柔性襯底上將石墨烯與柔性襯底粘接即可，也就是 說，采用本實施例的方法可以實現石墨烯圖案化工藝的量產。
[0061 ]顯然，上述各實施例的【具體實施方式】還可進行許多變化;例如:石墨烯中摻雜的含 羥基的烷烴可以是乙醇或多元醇等，連接層的具體涂覆厚度可以根據需要進行調整。
[0062] 實施例4:
[0063] 本實施例提供了一種顯示裝置，其包括上述任意一種柔性顯示基板。所述顯示裝 置可以為：電子紙、0LED面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航 儀等任何具有顯示功能的產品或部件。
[0064] 可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施 方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精 神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種柔性顯示基板，其特征在于，包括柔性襯底，以及設于所述柔性襯底上方的石墨 烯，所述石墨烯上設有緩沖保護層。2. 根據權利要求1所述的柔性顯示基板，其特征在于，所述緩沖保護層由中SiNx、SiON、 Si〇2中的任意一種或幾種構成。3. 根據權利要求1所述的柔性顯示基板，其特征在于，所述柔性襯底由聚酰亞胺或聚對 苯二甲酸乙二醇酯構成。4. 根據權利要求1所述的柔性顯示基板，其特征在于，所述石墨烯與所述柔性襯底之間 設有連接層。5. 根據權利要求4所述的柔性顯示基板，其特征在于，所述石墨烯中摻雜有含羥基的烷 烴，所述連接層由含有環氧基團的樹脂構成。6. -種柔性顯示基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 在載體上形成石墨稀， 在所述石墨烯上形成柔性襯底后除去所述載體， 在所述石墨烯除去所述載體的一面上形成緩沖保護層， 將所述緩沖保護層圖案化后將所述石墨烯圖案化。7. 根據權利要求6所述的柔性顯示基板的制備方法，其特征在于，所述在載體上形成石 墨烯是以銅為載體，采用化學氣相沉積在銅表面形成石墨烯。8. 根據權利要求7所述的柔性顯示基板的制備方法，其特征在于，所述除去所述載體是 采用刻蝕液除去所述銅。9. 根據權利要求6所述的柔性顯示基板的制備方法，其特征在于，所述緩沖保護層圖案 化與所述石墨烯圖案化采用同一掩膜進行圖案化。10. -種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求1-5任一項所述的柔性顯示基板。
【文檔編號】H01L27/12GK106024810SQ201610549818
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月13日
【發明人】呂志軍, 張鋒, 張世政, 王久石, 陳民, 陳一民
【申請人】京東方科技集團股份有限公司