柔性顯示基板及其製作方法、顯示裝置與流程

2023-05-09 08:16:02

本公開涉及顯示技術領域，並且具體涉及一種柔性顯示基板及其製作方法、顯示裝置。

背景技術：

有機電致發光顯示裝置(organiclightemittingdisplay,oled)憑藉其低功耗、高色飽和度、廣視角、薄厚度、能實現柔性化等優異性能，逐漸成為顯示領域的主流。目前，oled廣泛應用於智慧型手機、平板電腦、電視等終端產品。為了實現窄邊框，引線焊盤通常製作在基板的一側，並且oled進行極小半徑的彎折。進行彎折時，由於柔性顯示基板依然包含大量無機層，這些無機層容易發生損傷和斷裂，進一步引發oled中導電布線的損傷與斷裂，引起柔性顯示基板和顯示裝置性能降低，甚至失效。因此，本領域中存在提高在彎折時的損傷抗性的需求。

技術實現要素：

本公開實施例提供了一種具有在彎折時損傷抗性提高的柔性顯示基板、包括該柔性顯示基板的顯示裝置以及該柔性顯示基板的製作方法，其旨在減輕或消除一個或多個前文所述的缺陷。

在第一方面，本公開實施例提供了一種柔性顯示基板，包括：柔性基板，以及設置在所述柔性基板上的柵極、源漏極和多條導電布線，其中每條導電布線在所述柔性顯示基板的彎折區域設有多個凹槽。

例如，每條導電布線中的所述多個凹槽不連續地分布。

例如，每條導電布線中的所述多個凹槽沿導電布線的長度方向等間距分布。

例如，所述凹槽的深度為所述導電布線的厚度的10-90%。

例如，其中所述凹槽的寬度為所述導電布線的寬度的10-90%。

例如，所述導電布線與所述源漏極同層設置。

例如，所述柔性顯示基板還包括設置在所述柵極和所述源漏極之間的層間電介質層，以及覆蓋所述源漏極和所述導電布線的平坦化層。

例如，所述導電布線與所述柵極同層設置。

在第二方面，本公開實施例提供了一種顯示裝置，其包括如上文所述的柔性顯示基板。

根據本公開實施例的顯示裝置具有與上文所述的柔性顯示基板相同或相似的益處，此處不再贅述。

在第三方面，本公開實施例提供了一種柔性顯示基板的製作方法，包括：準備柔性基板；在所述柔性基板上形成柵極、源漏極和多條導電布線；以及在所述柔性顯示基板的彎折區域中，在每條導電布線中形成多個凹槽。

例如，所述凹槽的深度為所述導電布線的厚度的10-90%。

例如，所述凹槽的寬度為所述導電布線的寬度的10-90%。

例如，在所述柔性基板上形成柵極、源漏極和多條導電布線包括：在形成所述源漏極的同時，形成所述多條導電布線。

例如，在所述柔性基板上形成柵極、源漏極和多條導電布線包括：在形成所述柵極的同時，形成所述多條導電布線。

根據本公開實施例的柔性顯示基板的製作方法具有與上文所述的柔性顯示基板相同或相似的益處，此處不再贅述。

本公開實施例提供了一種柔性顯示基板及其製作方法、顯示裝置。該顯示基板包括柔性基板，以及設置在所述柔性基板上的柵極、源漏極和多條導電布線，其中每條導電布線在所述柔性顯示基板的彎折區域設有多個凹槽。由於每條導電布線在所述柔性顯示基板的彎折區域設有多個凹槽，該柔性顯示基板在彎折時的變形減小，無機層的變形和裂紋得到抑制，導電布線在彎折時的損傷抗性提高。這改善了柔性顯示基板的抗彎折效果，提高柔性顯示基板以及顯示裝置的可靠性和壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖做簡單介紹。應理解，下面描述中的附圖僅僅涉及本公開實施例的一些實施例，而不是旨在限制本公開。

圖1為本公開一實施例的柔性顯示基板的示意性剖面圖；

圖2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h為本公開一實施例的柔性顯示基板在各個製作階段的示意性剖面圖；

圖3為本公開一實施例的柔性顯示基板的一部分的示意性俯視圖；

圖4為本公開一實施例的柔性顯示基板的示意性剖面圖；

圖5為本公開一實施例的顯示裝置的示意性剖面圖；以及

圖6為本公開一實施例的柔性顯示基板的製作方法的示意性流程圖。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本公開實施例的技術方案，以下結合附圖對本公開實施例的結構和原理進行詳細說明，所舉實施例僅用於解釋本公開，並非以此限定本公開實施例的保護範圍。

附圖中示出的部件標註如下：aa有效顯示區域；ba彎折區域；100載體基板；102柔性基板；104緩衝層；106有源層；108柵極絕緣層；110柵極；112層間電介質層；114源漏導電層；116光致抗蝕劑；118源極；120漏極；122、1221、1222、122m數據線；422柵線；124、1241、1242、1243、1244、124n、424凹槽；126平坦化層；510第一電極；520像素定義層；530功能層；540第二電極；dw數據線的寬度方向；dl數據線的長度方向。

以下結合圖1描述根據本公開一實施例的柔性顯示基板。在一實施例中，如圖1所示，柔性顯示基板包括柔性基板102，以及設置在柔性基板102上的柵極110、源極118、漏極120和多條導電布線(圖中僅示出其中之一)。該柔性顯示基板還包括有源層106。有源層106、柵極110、源極118和漏極120在該柔性顯示基板的有效顯示區域aa形成驅動薄膜電晶體。每條導電布線在該柔性顯示基板的彎折區域ba設有多個凹槽124。

在一實施例中，有源層106由低溫多晶矽(ltps)形成。與非晶矽(a-si)相比，ltps的載流子遷移率顯著增加。這有效減小tft的面積，提高顯示裝置的開口率，並且在提高顯示裝置的亮度的同時降低整體功耗。ltps通常通過諸如準分子雷射晶化(elc)的工藝在較低溫度下製備，這有利於ltps在柔性顯示基板和顯示裝置中的應用。利用ltps形成有源層106，有利於提高響應時間、解析度以及顯示質量。

在一實施例中，該柔性顯示基板還包括設置在柔性基板102和有源層106之間的緩衝層104。在一實施例中，緩衝層104為二氧化矽和氮化矽的雙層疊層，其中該雙層疊層包括接觸有源層106的二氧化矽層以及接觸柔性基板102的氮化矽層。二氧化矽促進在形成ltps的有源層106時ltps的結晶質量，並且氮化矽阻擋來自柔性基板102的汙染物。

在一實施例中，該顯示基板還包括設置在有源層106和柵極110之間的柵極絕緣層108，以及設置在柵極110和源極118以及漏極120之間的層間電介質層112。此外，該柔性顯示基板還包括覆蓋源極118、漏極120以及導電布線的平坦化層126。

在一實施例中，導電布線為數據線122。如圖1所示，數據線122和源極118以及漏極120同層設置。數據線122在柔性顯示基板的彎折區域ba設有多個凹槽124。

在下文中以具有圖1所示構造的柔性顯示基板為例，參考圖2a-2h簡要描述該柔性顯示基板的製作過程。

如圖2a所示，在柔性基板102的有效顯示區域aa形成有源層106的圖形。

在一實施例中，在載體基板100上塗布柔性基板的前驅體材料，通過諸如烘乾和固化的工藝將該前驅體材料形成為柔性基板102。例如，該載體基板100為玻璃基板，並且該柔性基板102為柔性的聚醯亞胺(pi)基板。

在一實施例中，在該柔性基板102上形成非晶矽層，利用諸如準分子雷射晶化(elc)的工藝將該非晶矽層轉變為多晶矽層，並且對該多晶矽層進行構圖工藝以形成有源層106的圖形。

如上所述，在一實施例中，在形成該非晶矽層之前，在柔性基板102上形成緩衝層104。例如，緩衝層104為二氧化矽和氮化矽的雙層疊層，並且總厚度為200-500nm。

此處的構圖工藝包括光刻膠塗敷、曝光、顯影、刻蝕、光刻膠剝離等過程。由於光刻膠塗布等過程為本領域技術人員所知曉，本公開各實施例在描述構圖工藝時，不具體描述塗布光刻膠等過程，但是這不意味著這些過程不存在或被省略。

如圖2b所示，在形成了有源層106的圖形的柔性基板102上，形成柵極絕緣層108，並且在柵極絕緣層108上在有效顯示區域aa形成包括柵極110的圖形。

在一實施例中，通過等離子體化學氣相沉積等方法，在形成了有源層106的圖形的柔性基板102上，沉積柵極絕緣層108。接著，通過濺射或蒸鍍等方法，在柵極絕緣層108上形成柵極金屬層，並且對該柵極金屬層進行構圖工藝，在有效顯示區域aa中形成柵極110的圖形。在一實施例中，柵極絕緣層108包括雙層疊層。

在替換實施例中，依次形成柵極絕緣層和柵極金屬層，對該柵極絕緣層和柵極金屬層二者進行構圖工藝，在有效顯示區域aa中形成柵極絕緣層和柵極的疊層。此外，在形成柵極絕緣層和柵極的疊層之後，對有源層的露出部分進行等離子體處理，這有利於提高後續形成的薄膜電晶體的溝道區的電氣性能。

如圖2c所示，形成層間電介質層112，並且形成電連接到有源層106的源漏導電層114。

在一實施例中，通過等離子體化學氣相沉積等方法，形成覆蓋柵極110和柵極絕緣層108的層間電介質層112。對該層間電介質層112進行構圖工藝，形成貫穿層間電介質層112和柵極絕緣層108的接觸孔，使有源層106部分露出。接著，通過濺射或蒸鍍等方法形成源漏導電層114。源漏導電層114通過該接觸孔電連接到有源層106。在一實施例中，層間電介質層112包括雙層疊層。

在一實施例中，源漏導電層114為mo、monb、al、alnd、ti、cu中的一種或多種形成的單層或疊層。例如，源漏導電層114為ti/al/ti疊層，並且每層厚度分別為500埃、6500埃、500埃。

如圖2d所示，在源漏導電層114上形成圖案化的光致抗蝕劑116。

在一實施例中，在源漏導電層114上形成光致抗蝕劑。利用灰階掩模版對光致抗蝕劑進行曝光工藝，形成完全曝光區域、部分曝光區域和未曝光區域，移除完全曝光區域的光致抗蝕劑，部分移除部分曝光區域的光致抗蝕劑，並且完全保留未曝光區域的光致抗蝕劑。由此得到的圖案化的光致抗蝕劑116示於圖2d。

如圖2e所示，刻蝕完全曝光區域對應的源漏導電層114。

在一實施例中，利用圖案化的光致抗蝕劑116為掩模版，通過刻蝕工藝移除完全曝光區域中的源漏導電層114。藉此在有效顯示區域aa中形成源極118和漏極120。源極118和漏極120通過貫穿層間電介質層112和柵極絕緣層108的接觸孔，電連接到有源層106。

如圖2f所示，利用灰階掩模版移除部分曝光區域的光致抗蝕劑。

在一實施例中，利用灰階掩模版，移除部分曝光區域內的光致抗蝕劑，由此露出彎折區域ba中的源漏導電層114的一部分。

如圖2g所示，刻蝕部分曝光區域對應的源漏導電層114，在彎折區域ba中形成多個凹槽124。

在一實施例中，利用圖案化的光致抗蝕劑116為掩模版，通過刻蝕工藝部分移除部分曝光區域中的源漏導電層114。藉此在彎折區域ba中形成源漏導電層114的多個凹槽124。凹槽124未完全穿透源漏導電層114。

如圖2h所示，移除未曝光區域的光致抗蝕劑116，並且形成平坦化層126。

在一實施例中，移除未曝光區域的光致抗蝕劑116，藉此在柔性顯示基板的有效顯示區域aa中形成薄膜電晶體的源極118和漏極120，並且同時在柔性顯示基板的彎折區域ba中形成具有凹槽的導電布線。在此實施例中，該導電布線為與源極118和漏極120同層設置的數據線122，並且數據線122上設置有多個凹槽124。凹槽124未完全穿透數據線122。在一實施例中，凹槽124的深度為數據線122的厚度的10-90%，例如50%。凹槽124未完全穿透數據線122是有利的，因為這減小了數據線122斷路的可能性。

如本領域技術人員所知曉，「源漏極和數據線同層設置」是利用同一成膜工藝形成一膜層，並且對該膜層進行一次構圖工藝而形成源漏極的圖形和數據線的圖形。從結構上說，源漏極和數據線在柔性顯示基板的各層中位於同一堆疊層級。應指出，同層設置的源漏極和數據線與柔性基板的距離不一定相同。

在一實施例中，在柔性顯示基板上形成平坦化層126，以覆蓋源極118、漏極120和數據線122。平坦化層126的引入有助於減少或消除柔性基板上由各器件層引入的段差，從而為後續形成的器件層提供相對平整的表面。在一實施例中，平坦化層126由有機樹脂形成。有機樹脂填充數據線122中的凹槽124，這增加了數據線122在凹槽124處的強度。

在一實施例中，通過諸如旋塗(spincoating)的塗布工藝，在柔性顯示基板上形成該平坦化層126。在另一實施例中，通過噴墨列印(inkjetprinting)工藝，在柔性顯示基板上形成該平坦化層126。此外，在形成平坦化層126時，例如在柔性顯示基板上多次執行上述塗布工藝或噴墨列印工藝。這有利於形成表面更平整的平坦化層126。

通過上述工藝步驟，完成本公開實施例的柔性顯示基板的製作。應指出，此處的載體基板100是在製作過程中為該柔性顯示基板提供支撐和保護的作用。在一實施例中，該載體基板100為玻璃基板，該柔性基板102為聚醯亞胺基板，通過例如雷射剝離(laserliftoff)工藝將柔性顯示基板從載體基板剝離。

在上述實施例中，以柵極位於源極和漏極的下方的底柵型薄膜電晶體為例，描述了該柔性顯示基板。然而，本公開實施例不對薄膜電晶體的結構類型進行限定。例如，薄膜電晶體可以為頂柵型，其中柵極位於源極和漏極的上方。在下文中，參考圖3簡要描述導電布線中形成的凹槽。

圖3示意性示出了通過上述工藝步驟形成的多條導電布線。在此情形中，該導電布線為與薄膜電晶體的源極118和漏極120同層設置的數據線122。如所示，在柔性顯示基板的彎折區域ba，每條數據線1221、1222…122m上形成有多個凹槽1241、1242、1243、1244…124n。

在一實施例中，在每條數據線1221、1222…122m中，凹槽1241、1242、1243、1244…124n不連續地分布。即，這些凹槽不相互鄰接。每條數據線在凹槽的位置處厚度減薄，由此形成交替布置的厚部和薄部。這使得數據線122更耐受無機層的損傷和斷裂導致的衝擊。

在一實施例中，在每條數據線1221、1222…122m中，凹槽1241、1242、1243、1244…124n沿數據線122的長度方向dl等間距分布。這對於均勻地提高數據線122在彎折時的損傷抗性是有利的。

在一實施例中，凹槽1241、1242、1243、1244…124n的寬度為數據線122的寬度的10-90%，例如50%。此處的寬度定義為沿數據線122的寬度方向dw的寬度。這種情況下，凹槽不跨過數據線122的整個寬度。例如，在數據線122的寬度方向dw上，每個凹槽的最多一條邊緊鄰數據線的邊緣設置。

這避免了數據線的厚部和薄部交接處平行於彎折線時，數據線有可能損傷或斷裂的問題。

圖3的俯視圖僅僅示出了數據線中的凹槽的空間分布和形狀的一種示例性情形。本公開實施例不對每條數據線中的凹槽的空間排布進行約束。例如，在每條數據線中，所有凹槽沿數據線的長度方向dl在一條直線上分布，或者隨機分布。例如，不同數據線中的凹槽按相同規律分布，或者按不同規律分布。例如，在圖3所示的俯視圖中，凹槽的形狀為矩形、圓角矩形、正方形、圓角正方形、橢圓形、圓形中的任何一種。

結合圖1、2a-2h、3在上文描述的各個實施例中，在彎折區域ba中形成有凹槽的導電布線為與薄膜電晶體的源漏極同層設置的數據線。本公開實施例的構思適用於柔性顯示基板中反覆彎折時可能損傷和斷裂的任何導電布線。

在下文中，結合圖4描述該導電布線為與薄膜電晶體的柵極同層設置的柵線的情形。

圖4描述根據本公開一實施例的柔性顯示基板。在圖4中，使用相同或相似的附圖標記表示與圖1的柔性顯示基板相同或相似的部件，並且省略了對這些部件的描述。

如圖4所示，柔性顯示基板包括多條導電布線(圖中僅示出其中之一)，並且每條導電布線在該柔性顯示基板的彎折區域ba設有多個凹槽424。在一實施例中，該導電布線為柵線422，其和柔性顯示基板中的薄膜電晶體的柵極110同層設置。數據線122在柔性顯示基板的彎折區域ba設有多個凹槽424。類似地，關於凹槽424的描述可參考上文有關凹槽124的描述。在此實施例中，柵線422與薄膜電晶體的柵極110例如利用灰階掩模版形成，如上文結合圖2c-2h所描述。

在圖1和4中，導電布線中的凹槽的橫截面形狀被示例性地示為矩形。在其它實施例中，凹槽的橫截面形狀例如為倒立的梯形或倒立的三角形。應指出，在導電布線中設置任何橫截面形狀的凹槽，都有利於提高導電布線在彎折時的損傷抗性。

在下文中，結合圖5描述根據本公開一實施例的顯示裝置。如圖5所示，在圖1所示的柔性顯示基板中形成接觸孔，該接觸孔貫穿平坦化層126，使漏極120部分露出。接著，通過濺射或蒸鍍等方法形成金屬層，並且通過構圖工藝形成第一電極510。第一電極510通過該接觸孔電連接到漏極120。在形成有第一電極510的平坦化層126上形成像素定義層520，並且通過構圖工藝露出第一電極510的大部分表面區域。接著，在形成有像素定義層520的柔性顯示基板上依次形成功能層530和第二電極540。在一實施例中，功能層530包括空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層等。第一電極510、功能層530和第二電極540形成oled，由此得到一種顯示裝置。

在上述實施例中，以oled為例描述了該顯示裝置。然而，本公開實施例的顯示裝置不限於此。在其它實施例中，該顯示裝置例如為採用柔性基板的薄膜電晶體液晶顯示裝置(tftlcd)。在這種情形下，該顯示裝置的製作過程包括在圖1所示的柔性顯示基板上滴注液晶、與諸如彩膜基板的對置基板對盒等步驟。這些步驟為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。

本公開實施例的顯示裝置可以是任何具有顯示功能的產品或部件，例如液晶面板、電子紙、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。

在下文中，結合圖6描述根據本公開一實施例的柔性顯示基板的製作方法。如圖6所示，一種柔性顯示基板的製作方法，包括：步驟s610準備柔性基板；步驟s620在所述柔性基板上形成柵極、源漏極和多條導電布線；以及步驟s630在所述柔性顯示基板的彎折區域中，在每條導電布線中形成多個凹槽。

在一實施例中，所述凹槽的深度為所述導電布線的厚度的10-90%，例如50%。

在一實施例中，所述凹槽的寬度為所述導電布線的寬度的10-90%，例如50%。

在一實施例中，在所述柔性基板上形成柵極、源漏極和多條導電布線包括：在形成所述源漏極的同時，形成所述多條導電布線。具體步驟例如參考上文結合圖2c-2h所描述。

在一實施例中，在所述柔性基板上形成柵極、源漏極和多條導電布線包括：在形成所述柵極的同時，形成所述多條導電布線。具體步驟例如參考上文結合圖2c-2h所描述。

在本公開實施例中，每條導電布線在柔性顯示基板的彎折區域設有多個凹槽。凹槽的目的是在導電布線中引入不同厚度的部分，例如上文所述的厚部和薄部，使得導電布線在彎折時的損傷抗性提高。如上述實施例所使用的表述，相對於該厚部而言，該薄部被稱為凹槽。然而，相對於該薄部而言，該厚部例如被稱為凸起部。因此，在本公開上下文中，「導電布線設有凹槽」也可以理解為「導電布線設有凸起部」。

綜上所述，本公開實施例提供了一種柔性顯示基板及其製作方法、顯示裝置。該顯示基板包括柔性基板，以及設置在所述柔性基板上的柵極、源漏極和多條導電布線，其中每條導電布線在所述柔性顯示基板的彎折區域設有多個凹槽。由於每條導電布線在所述柔性顯示基板的彎折區域設有多個凹槽，該柔性顯示基板在彎折時的變形減小，無機層的變形和裂紋得到抑制，導電布線在彎折時的損傷抗性提高。這改善了柔性顯示基板的抗彎折效果，提高柔性顯示基板以及顯示裝置的可靠性和壽命。

需要指出，在附圖中，為了圖示的清晰可能誇大了層和區域的尺寸。而且可以理解，當元件或層被稱為在另一元件或層「上」時，它可以直接在其它元件上，或者可以存在中間的層。另外，可以理解，當元件或層被稱為在另一元件或層「下」時，它可以直接在其它元件下，或者可以存在一個以上的中間的層或元件。另外，還可以理解，當層或元件被稱為在兩層或兩個元件「之間」時，它可以為兩層或兩個元件之間惟一的層，或還可以存在一個以上的中間層或元件。通篇相似的附圖標記指示相似的元件。在本公開實施例中，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

僅僅是出於圖示和說明的目的而給出對本公開實施例的前述描述。它們不是旨在窮舉或者限制本公開實施例的內容。因此，本領域技術人員將容易想到許多調整和變型，而這些調整和變形都落在本公開實施例的保護範圍之內。簡而言之，本公開實施例的保護範圍由所附權利要求定義。