衬底基板及其制备方法与显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种衬底基板及其制备方法与显示面板。

背景技术

近年来，各种智能手机、平板电脑逐渐进入大众视野，并获得消费者的青睐。随着面板行业的发展，各类产品呈现出薄型化和轻量型的发展趋势。这对作为衬底材料的玻璃基板是一个巨大的挑战。

通常，为了实现产品的薄型化和轻量型，需要对玻璃基板进行减薄处理，但减薄后玻璃基板的强度就会随之下降，为了满足使用需求，需要对玻璃进行强化处理。目前常用的强化方式如离子交换等技术，虽然能起到玻璃强化作用，但在离子交换过程中玻璃表面的应力会随着深度的变化而呈现变化，较难控制，同时，会引发玻璃基板的翘曲和尺寸稳定性等一系列问题。

因此，亟需开发一种玻璃基板，既可满足薄型化和轻量型的需求，且同时仍保留较高的强度，从而避免易翘曲和稳定性较差等问题。

发明内容

本发明提供一种衬底基板及其制备方法与显示面板，该衬底基板在满足薄型化和轻量型的需求的前提下，仍保留较高的强度。

为解决上述问题，第一方面，本发明实施例提供了一种衬底基板，所述衬底基板包括：

玻璃基板，所述玻璃基板的至少一侧面设置有沿所述玻璃基板厚度方向的沟槽；

强化层，填充于所述沟槽内，所述强化层的材料为强度大于所述玻璃基板的聚合物材料。

进一步地，所述强化层完全填充所述沟槽，且所述强化层的表面与所述玻璃基板未设置所述沟槽区域的表面齐平。

进一步地，所述沟槽呈网格状图案。

进一步地，所述强化层至少包括第一强化区与第二强化区，所述沟槽在所述第一强化区的分布密度大于在所述第二强化区的分布密度。

进一步地，所述玻璃基板包括相对设置的第一侧面与第二侧面，所述第一侧面设置的所述沟槽为第一沟槽，所述第二侧面设置的所述沟槽为第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽在所述玻璃基板上的正投影不完全重叠。

进一步地，所述聚合物材料选自聚酰亚胺、聚芳砜、聚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚碳酸酯。

第二方面，本发明实施例提供了一种衬底基板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S10：提供一玻璃基板，在所述玻璃基板的至少一侧面上形成沿所述玻璃基板厚度方向的沟槽；

S20：在所述沟槽内填充聚合物材料以形成强化层，所述聚合物材料的强度大于所述玻璃基板的强度。

进一步地，在所述步骤S10中，通过湿法蚀刻工艺形成所述沟槽，在所述湿法蚀刻工艺中使用的蚀刻液包括氢氟酸。

进一步地，在所述步骤S20中，所述形成强化层的步骤包括：在所述沟槽内填充聚合物溶液，并将所述聚合物溶液固化，即形成所述强化层。

第三方面，本发明实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括前述的衬底基板。

有益效果：本发明实施例提供了一种衬底基板及其制备方法与显示面板，所述衬底基板包括玻璃基板，所述玻璃基板的至少一侧面设置有沿所述玻璃基板厚度方向的沟槽；以及强化层，填充于所述沟槽内，所述强化层的材料为强度大于所述玻璃基板的聚合物材料。通过在玻璃基板的表面开设沟槽，再在该沟槽内填充强度更高的聚合物材料，即可有效增强该玻璃基板的强度，由于该强化层嵌设于所述玻璃基板的内部，不会增加所述衬底基板的整体厚度，使得所述衬底基板仍可满足薄型化和轻量型的需求，同时，实现该结构的方法简单，易于进行大规模量产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种衬底基板的截面结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种衬底基板的平面结构示意图。

图3是本发明实施例提供的另一种衬底基板的截面结构示意图。

图4是本发明实施例提供的又一种衬底基板的截面结构示意图。

图5是本发明实施例提供的又一种衬底基板中沟槽的分布示意图。

图6是本发明实施例提供的一种衬底基板的制备方法的文字流程示意图。

图7a-7c是本发明实施例提供的一种衬底基板的制备方法的结构流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

本发明实施例提供一种衬底基板，以下结合图1示出的该衬底基板的截面结构示意图进行详细说明。

所述衬底基板包括：

玻璃基板100，所述玻璃基板100的至少一侧面设置有沿所述玻璃基板厚度方向的沟槽G；

强化层200，填充于所述沟槽G内，所述强化层200的材料为强度大于所述玻璃基板的聚合物材料。

具体地，通过在玻璃基板的表面开设沟槽，再在该沟槽内填充强度更高的聚合物材料，即可有效增强该玻璃基板的强度，同时，由于该强化层嵌设于所述玻璃基板的内部，不会增加所述衬底基板的整体厚度，使得所述衬底基板仍可满足薄型化和轻量型的需求。

在本实施例中，仅示例性地所述示出了所述强化层仅填充于所述玻璃基板一侧面的沟槽中的情形，根据实际的需求，可在所述玻璃基板相对的两侧面均开设所述沟槽，从而使得所述强化层仅填充于所述玻璃基板两侧面的沟槽中。

在本实施例中，所述的强度是材料的一种固有属性，代表工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一，由于衬底基板作为显示面板的制造过程中的支撑结构，为了满足显示面板高精度的制备制程，所述衬底基板需具有较好的抵抗断裂和过度变形的能力，因此，强度作为衡量衬底基板性能优劣的重要参数之一。

在一些实施例中，请继续参阅图1，所述强化层200完全填充所述沟槽G，使得所述强化层200的表面与所述玻璃基板100未设置所述沟槽G区域的表面齐平，使得所述衬底基板的形状与现有通常使用的玻璃基板的形状保持一致，即所述衬底基板的表面仍为平整的表面，以避免因衬底基板的形状变化而影响显示面板的制备。

在一些实施例中，由于所述衬底基板的强度增强程度一定程度地取决于所述强化层的形状，而所述强化层的形状又取决于所述沟槽的形状，因此，可通过对所述沟槽形状，如所述沟槽的分布方式以及所述沟槽的深度等进行特定的设计，使得填充强化层后的衬底基板的强度满足预定需求。

具体地，请参阅图2提供的一种衬底基板的平面结构示意图，所述沟槽G在玻璃基板上的正投影呈连续的网格状图案，同样使得填充于沟槽G中的强化层联结形成一个网格状的整体，相较不连续的独立分布的强化层结构，可更有效地增强衬底基板的强度。

补充说明的是，图2仅示例性地示出了一种以正方形作为图案的网格形状，根据实际的需求，也可为以其它形状为图案的网格形状，如长方形，三角形，菱形，正六边形或是其他的不规则图形。

在一些实施例中，请参阅图3提供的一种衬底基板的截面结构示意图，所述玻璃基板100至少包括第一强化区A1与第二强化区A2，所述沟槽G在所述第一强化区A1的分布密度小于在所述第二强化区A2的分布密度。

进行上述的设计是由于现有用于制造显示面板的衬底基板面积较大，而在显示面板的制造过程中，衬底基板不同区域发生形变的大小以及出现破裂的风险不同，可以针对性地在发生形变的大小以及出现破裂的风险更高的区域，将所述沟槽设计的更为密集，从而填充更多的强化层以更好地增强该区域的强度。例如，衬底基板的边缘区域通常易发生更大程度的形变，且衬底基板的破裂通常也出现于边缘，进而向中心延伸，因此，便可由衬底基板的边缘区域至中心区域，将所述沟槽的分布密度设计为依次递减。

在一些实施例中，请参阅图4提供的一种衬底基板的截面结构示意图，以及图5提供的该衬底基板中沟槽的分布示意图，所述玻璃基板100包括相对设置的第一侧面与第二侧面，所述第一侧面设置的所述沟槽为第一沟槽G1，所述第二侧面设置的所述沟槽为第二沟槽G2，所述第一沟槽G1与所述第二沟槽G2在所述玻璃基板100上的正投影不完全重叠，即，所述第一沟槽G1与所述第二沟槽G2在所述玻璃基板100上的正投影仅部分重合或完全不重合，理论上，所述第一沟槽G1与所述第二沟槽G2在所述玻璃基板100上的正投影重合面积越小，对所述显示面板强度的增强程度越佳。

示例性地，当所述第一沟槽G1与所述第二沟槽G2均为网格状图案时，即如图5所示，所述第一沟槽G1沿水平方向的子沟槽与所述第二沟槽G2沿水平方向的子沟槽相互交错设置，所述第一沟槽G1沿竖直方向的子沟槽与所述第二沟槽G2沿竖直方向的子沟槽相互交错设置，即可使得所述第一沟槽G1与所述第二沟槽G2在所述玻璃基板上的正投影的重合面积最小。

在一些实施例中，所述聚合物材料可根据实际的工艺需求，选择耐热性优异或光学性能优异的聚合物材料。当所述衬底基板对耐热性要求较高时，所述聚合物材料即可选择具有较优耐热性的聚合物材料，例如可以为黄色聚酰亚胺、聚芳砜、聚醚酮等；当所述衬底基板对光学性能要求较高时，所述聚合物材料即可选择具有较优光学性能的聚合物材料，例如可以为透明聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯等。

本发明实施例还提供了一种衬底基板的制备方法，以下结合图6示出的该制备方法的文字流程示意图，以及图7a-7c示出的该制备方法的结构流程示意图，进行详细说明。

具体地，所述制备方法包括如下步骤：

S10：提供一玻璃基板100，即如图7a所示，在所述玻璃基板100的至少一侧面上形成沿所述玻璃基板100厚度方向的沟槽G，即形成如图7b所示的结构；

S20：在所述沟槽G内填充聚合物材料以形成强化层200，即形成如图7c所示的结构，所述聚合物材料的强度大于所述玻璃基板的强度。

在本实施例中，通过在玻璃基板的表面开设沟槽，再在该沟槽内填充强度更高的聚合物材料，即可有效增强该玻璃基板的强度，同时，由于该强化层嵌设于所述玻璃基板的内部，不会增加所述衬底基板的整体厚度，使得制备而得的衬底基板仍可满足薄型化和轻量型的需求。

在一些实施例中，所述步骤S10中，通过湿法蚀刻工艺形成所述沟槽G，在所述湿法蚀刻工艺中使用的蚀刻液包括氢氟酸。具体地，使用滴液设备在所述玻璃基板表面需设置的沟槽的位置逐滴滴加蚀刻液，通过对滴加速率的控制，以形成所需形状的沟槽。当然，也可通过曝光显影在所述玻璃基板上形成图案化的光阻层，仅将需设置的沟槽的位置显露出，再使用所述蚀刻液进行蚀刻作用，通过对蚀刻时间的控制，以形成所需形状的沟槽。除前述的通过湿法蚀刻工艺形成所述沟槽外，也可使用干法蚀刻工艺或是其他蚀刻工艺形成所述沟槽，本发明对此不作特殊限定。

在一些实施例中，所述步骤S20中，所述形成强化层200的步骤包括：在所述沟槽内填充聚合物溶液，并将所述聚合物溶液进行热固化，使得液态的所述聚合物溶液固化为固态的聚合物，即形成所述强化层200。

本发明实施例还提供了一种显示面板，所述显示面板包括前述实施例所提供的衬底基板。

可以理解的是，根据实际的工艺需求，可选用仅一侧面设置有所述强化层的衬底基板，也可选用两侧面均设置有所述强化层的衬底基板。当选用仅一侧面设置有所述强化层的衬底基板时，设有所述强化层的一侧面可对向所述显示面板的出光方向，也可背离所述显示面板的出光方向。

综上，本发明实施例所提供的衬底基板在满足薄型化和轻量型的需求的前提下，仍保留较高的强度；同时，制备该结构的衬底基板的方法简单，易于进行大规模量产；另外，使用该衬底基板制备而得的显示面板满足了薄型化和轻量型的需求，又可大大降低制备过程中因衬底基板强度不足造成的生产不良率。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

以上对本发明实施例所提供的一种衬底基板及其制备方法与显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。