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CN111755616A - 柔性显示屏及其制作方法 - Google Patents

柔性显示屏及其制作方法 Download PDF

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CN111755616A
CN111755616A CN201910239945.1A CN201910239945A CN111755616A CN 111755616 A CN111755616 A CN 111755616A CN 201910239945 A CN201910239945 A CN 201910239945A CN 111755616 A CN111755616 A CN 111755616A
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CN
China
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forming
flexible display
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flexible substrate
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杨轩
孙伯彰
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Incoflex Semiconductor Technology Ltd
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Incoflex Semiconductor Technology Ltd
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Abstract

本发明涉及一种柔性显示屏及其制作方法，该柔性显示屏包括：柔性基板；缓冲层，设置于柔性基板上；器件层，设置于缓冲层上；支撑膜层，设置于器件层上；以及封装层，设置于支撑膜层上。该制作方法包括以下步骤：形成柔性基板；于柔性基板上形成缓冲层；于缓冲层上形成器件层；于器件层上形成支撑膜层；以及于支撑膜层上形成封装层。本发明通过在柔性显示屏内增加一层支撑膜层，通过增加的支撑膜层本身的抗挠性，减小弯折的角度，使弯折时的应力均匀释放，避免局部弯折程度过大导致材料断裂的显示问题，从而增强柔性显示屏的抗弯折能力。

Description

柔性显示屏及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种柔性显示屏，特别是涉及一种柔性显示屏及其制作方法。
背景技术
现有技术的柔性显示屏通常是采用聚酰亚胺树脂(Polyimide,PI)作为柔性基板，在其上沉积多晶硅(poly)、金属(metal)等材料形成器件结构，然后再在器件结构上形成封装层，最终形成柔性显示屏,请参考图8所示。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术的柔性显示屏上除了封装层以外，并未制作其它保护结构，进而导致柔性显示屏在材料柔韧性等方面存在不足。其在使用时，经多次弯折后，金属(metal)易断折；同时，多晶硅(poly)相对较脆，在柔性显示屏弯折角度过大时，还容易导致多晶硅(poly)断折。
因此，急需一种柔性显示屏，以解决现有技术的柔性显示屏在材料柔韧性等方面存在的不足的问题。
发明内容
为解决现有技术的柔性显示屏在材料柔韧性等方面存在的不足的问题，本发明实施例提供了一种柔性显示屏及其制作方法。具体的技术方案如下：
第一方面，提供一种柔性显示屏，其中柔性显示屏包括：
柔性基板；
缓冲层，设置于柔性基板上；
器件层，设置于缓冲层上；
支撑膜层，设置于器件层上；以及
封装层，设置于支撑膜层上。
在第一方面的第一种可能实现方式中，柔性基板的材质为聚酰亚胺树脂(Polyimide，PI)。
在第一方面的第二种可能实现方式中，缓冲层还包括：氮化硅层，设置于柔性基板上；以及氧化硅层，设置于氮化硅层上，器件层设置于氧化硅层上。
在第一方面的第三种可能实现方式中，器件层还包括：多晶硅层，设置于缓冲层上；栅极绝缘层，设置于多晶硅层上；第一金属层，设置于栅极绝缘层上；层间绝缘层，设置于第一金属层上；第二金属层，设置于层间绝缘层上；平坦层，设置于第二金属层上；以及有机发光二极管器件层，设置于平坦层上，支撑膜层设置于平坦层上。
在第一方面的第四种可能实现方式中，器件层上还设有多个开孔，多个开孔位于器件层的非子像素区域，支撑膜层位于器件层上及多个开孔内。
在第一方面的第五种可能实现方式中，支撑膜层的材质为聚酰亚胺同族材料或聚甲基丙烯酸甲酯。
第二方面，提供一种柔性显示屏的制作方法，其中柔性显示屏的制作方法包括以下步骤：
形成柔性基板；
于柔性基板上形成缓冲层；
于缓冲层上形成器件层；
于器件层上形成支撑膜层；以及
于支撑膜层上形成封装层。
在第二方面的第一种可能实现方式中，形成缓冲层的步骤还包括：于柔性基板上形成氮化硅层；以及于氮化硅层上形成氧化硅层。
在第二方面的第二种可能实现方式中，形成器件层的步骤还包括：于缓冲层上形成多晶硅层，并在多晶硅层上刻蚀出需要的器件图形；于多晶硅层上形成栅极绝缘层；于栅极绝缘层上形成第一金属层；于第一金属层上形成层间绝缘层；于层间绝缘层上形成第二金属层；于第二金属层上形成平坦层；以及于平坦层上形成有机发光二极管器件层。
在第二方面的第三种可能实现方式中，形成支撑膜层的步骤还包括：于器件层的非子像素区域上形成多个开孔；以及于器件层上沉积支撑膜层的材料，形成支撑膜层，并使支撑膜层位于器件层上及多个开孔内。
结合第二方面的第三种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，是通过镭射或刻蚀的方式于器件层的非子像素区域上进行开孔。
结合第二方面的第三种可能实现方式，在第二方面的第五种可能实现方式中，支撑膜层的材料为聚酰亚胺同族材料或聚甲基丙烯酸甲酯。
本发明与现有技术相比具有的优点有：
本发明通过在柔性显示屏内增加一层支撑膜层，通过增加的支撑膜层本身的抗挠性，减小弯折的角度，使弯折时的应力均匀释放，避免局部弯折程度过大导致材料断裂的显示问题，从而增强柔性显示屏(器件层)的抗弯折能力。
同时，通过选择不同的材质的支撑膜层而改变其抗挠性，以达到改变增强柔性显示屏(器件层)弯折角度，实现通过灵活的选材而改变柔性显示屏(器件层)的弯折角度；并且由于支撑膜层具有一定的封装能力，可以在实现增强柔性显示屏(器件层)的抗弯折能力的同时，增强柔性显示屏的封装能力。
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，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明一实施例的柔性显示屏的一种结构示意图。
图2是本发明一实施例的柔性显示屏的另一种结构示意图。
图3本发明二实施例的柔性显示屏的结构示意图。
图4是本发明三实施例的柔性显示屏的制作方法的步骤流程示意图。
图5是本发明一实施例的形成缓冲(buffer)层的步骤流程示意图。
图6是本发明一实施例的形成器件层的步骤流程示意图。
图7是本发明一实施例的形成支撑膜层的步骤流程示意图。
图8是现有技术的柔性显示屏的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明的一实施例中，请参考图1，其示出了本发明一实施例的柔性显示屏1的一种结构示意图。柔性显示屏1包括柔性基板2、缓冲(buffer)层3、器件层4、支撑膜层5和封装层6，其中：
柔性基板2设置于柔性显示屏1的下方，其主要是为缓冲层3、器件层4、支撑膜层5和封装层6提供支撑。本实施例公开的柔性基板2的材质为聚酰亚胺树脂(Polyimide，PI)，但并不以此为限。柔性基板2的厚度优选为50-250nm，但并不以此为限。
请再次参考图1，缓冲(buffer)层3设置于柔性基板2上，缓冲(buffer)层3用于使器件层4与柔性基板2的结合更稳固，同时降低器件层4的启亮电压，提高发光效率。缓冲(buffer)层3的厚度优选为200-400nm，但并不以此为限。
为了对上述图1所示的柔性显示屏1做进一步描述，请参考图2，其示出了本发明一实施例的柔性显示屏1的另一种结构示意图。本实施例公开的缓冲(buffer)层3还包括氮化硅(SiN)层31和氧化硅(SiO)层32，氮化硅(SiN)层31设置于柔性基板2上，氧化硅(SiO)层32设置于氮化硅(SiN)层31上，器件层4设置于氧化硅(SiO)层32上，然缓冲(buffer)层3的材质及结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据实际的器件层4的选择其他合适的材质及结构的缓冲(buffer)层3。
请再次参考图1，器件层4设置于缓冲(buffer)层3上，器件层4用于执行柔性显示屏1的显示画面的功能。器件层4的厚度优选为5-15μm，但并不以此为限。请再次参考图2，本实施例公开的器件层4还包括多晶硅(Poly)层41、栅极绝缘层42、第一金属层43、层间绝缘(ILD)层44、第二金属层45、平坦层(PLN)46和有机发光二极管(OLED)器件层47，多晶硅(Poly)层41设置于缓冲(buffer)层3上，多晶硅(Poly)层41通过缓冲(buffer)层3与柔性基板2形成稳固结合，并且多晶硅(Poly)层41上刻蚀有需要的器件图形，在本发明中对于该器件图形可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
栅极绝缘(GI)层42设置于多晶硅(Poly)层41上，以使多晶硅(Poly)层41与第一金属层43绝缘；第一金属层43设置于栅极绝缘(GI)层42上；层间绝缘(IDL)层44设置于第一金属层43上，以使第一金属层43与第二金属层45绝缘；第二金属层45设置于层间绝缘(ILD)层44上，平坦层(PLN)46设置于第二金属层45上，以使由多晶硅(Poly)层41、栅极绝缘(GI)层42、第一金属层43、层间绝缘(ILD)层44和第二金属层45形成的薄膜场效应晶体管(TFT)层具有较好的膜层覆盖能力，有机发光二极管(OLED)器件层47设置于平坦层(PLN)46上，然器件层4的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他的结构的器件层4。
请再次参考图1、2，支撑膜层5设置于器件层4上，支撑膜层5优选为具备一定的刚性和柔韧性的材料为原料，例如可以为聚酰亚胺同族材料，其硬度应大于聚酰亚胺，可挠性略差于聚酰亚胺；也可以为聚甲基丙烯酸甲酯，只需局部硬度略大于其柔性基板，可挠性略差；亦可为其它有机或无机材料，需满足硬度大于柔性基板，可挠性略差于柔性基板即可。支撑膜层5的厚度可根据材料的硬度及可挠性进行选择。通过增加的支撑膜层5本身的抗挠性，从而增强柔性显示屏1(器件层4)的抗弯折能力。由于不同的材质具有不同的抗挠性，在支撑膜层5的选材时，可以通过选择不同的材质而改变支撑膜层5的抗挠性，以达到改变增强柔性显示屏1(器件层4)弯折角度，实现通过灵活的选材而改变柔性显示屏1(器件层4)的弯折角度；也可以根据其致密性进行选择，以达到一定的封装能力，使其同时具有支撑能力和封装能力。然支撑膜层5的设置位置并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择将支撑膜层5设置于其他合适的位置，例如还可以设置于缓冲(buffer)层3上(器件层4的下方)，其实质与本申请的技术方案相同，也应当属于本申请的保护范围。
请再次参考图1、2，封装层6设置于支撑膜层5上，封装层6的厚度优选为8-12μm，但并不以此为限。封装层6优选的覆盖并完全包裹支撑层5，以达到更佳的封装效果，但并不以此为限。在本发明中对于封装层6的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
本发明的二实施例中，请参考图3，其示出了本发明二实施例的柔性显示屏的结构示意图。柔性显示屏1包括柔性基板2、缓冲(buffer)层3、器件层4、支撑膜层5和封装层6，柔性基板2、缓冲(buffer)层3、器件层4、支撑膜层5和封装层6的材质的选择及设置方式请参照一实施例所示。
请再次参考图3，本实施例与一实施例的区别在于，器件层4上还设有多个开孔48，多个开孔48位于器件层4的非子像素区域，以防止影响器件层4的发光效果，至于多个开孔48的大小及间距的设计在本发明中可以没有特殊要求，可参照产品(柔性显示屏1)设计时所需的弯折角度进行设计。
支撑膜层5位于器件层4上及多个开孔48内，优选的可通过沉积法使支撑膜层5形成于多个开孔48内及器件层4上，但并不以此为限。在柔性显示屏1弯折时，位于多个开孔48内的支撑膜层5可以给器件层4提供水平方向的刚性，防止局部弯折过大。支撑膜层5优选为具备一定的刚性和柔韧性的材料为原料，具体选材可以根据实际需求的设计的弯折角度并配合材料刚性以及开孔48距离进行，也可以根据其致密性进行选择，以达到一定的封装能力，使其同时具有支撑能力和封装能力。
本发明的三实施例中，请参考图4，其示出了本发明三实施例的柔性显示屏1的制作方法7的步骤流程示意图。柔性显示屏1的制作方法7包括以下步骤701-705，其中：
步骤701：形成柔性基板2。
具体的，通过涂布法，将聚酰亚胺树脂(Polyimide，PI)涂布在玻璃基板上，形成柔性基板2，在制作完成柔性显示屏1的后续步骤后，再通过激光照射，分离玻璃基板与柔性基板2，然柔性基板2的形成方式并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的形成方式。
步骤702：于柔性基板2上形成缓冲(buffer)层3。
在一优选实施例中，为了对上述图4所示的柔性显示屏1的制作方法7做进一步描述，请参考图5，其示出了本发明三实施例的形成缓冲(buffer)层3的步骤8流程示意图。形成缓冲(buffer)层3的步骤8还包括步骤801-802，其中：
步骤801：于柔性基板2上形成氮化硅(SiN)层31。
具体的，通过沉积法，将氮化硅(SiN)沉积于柔性基板2上，形成氮化硅(SiN)层31，但并不以此为限。
步骤802：于氮化硅(SiN)层31上形成氧化硅(SiO)层32。
具体的，通过沉积法，将氧化硅(SiO)沉积于氮化硅(SiN)层31上，形成氧化硅(SiO)层32，但并不以此为限。
步骤703：于缓冲(buffer)层3上形成器件层4。
在一优选实施例中，为了对上述图4所示的柔性显示屏1的制作方法7做进一步描述，请参考图6，其示出了本发明三实施例的形成器件层4的步骤9流程示意图。形成器件层4的步骤9还包括步骤901-步骤907，其中：
步骤901：于缓冲(buffer)层3上形成多晶硅(Poly)层41，并在多晶硅(Poly)层41上刻蚀出需要的器件图形。
具体的，通过沉积法，将多晶硅(Poly)沉积于氧化硅(SiO)层32上，形成多晶硅(Poly)层41，使用光罩将其刻蚀出需要的器件图形，但并不以此为限。
步骤902：于多晶硅(Poly)层41上形成栅极绝缘(GI)层42。
具体的，通过沉积法，于氧化硅(SiO)层32上依次沉积SiO、SiN，形成栅极绝缘(GI)层42，但并不以此为限。
步骤903：于栅极绝缘(GI)层42上形成第一金属层43。
具体的，通过沉积法，将金属(Metal)沉积于栅极绝缘(GI)层42上，形成第一金属层43，但并不以此为限。
步骤904：于第一金属层43上形成层间绝缘(ILD)层44。
具体的，在第一金属层43上制作层间绝缘(ILD)层44，以使第一金属层43与第二金属层45绝缘。
步骤905：于层间绝缘(ILD)层44上形成第二金属层45。
具体的，通过沉积法，将金属(Metal)沉积于层间绝缘(ILD)层44上，形成第二金属层45，但并不以此为限。
步骤906：于第二金属层45上形成平坦层(PLN)46。
具体的，在第二金属层45上制作平坦层(PLN)46，以使由多晶硅(Poly)层41、栅极绝缘(GI)层42、第一金属层43、层间绝缘(ILD)层44和第二金属层45形成的薄膜场效应晶体管(TFT)层具有较好的膜层覆盖能力，但并不以此为限。
步骤907：于平坦层(PLN)46上形成有机发光二极管(OLED)器件层4。
具体的，通过蒸镀法，将有机发光二极管(OLED)器件的材料依次蒸镀于平坦层(PLN)46上，有机发光二极管(OLED)器件层4，但并不以此为限。
步骤702：于器件层4上形成支撑膜层5。
具体的，选取具备一定的刚性和柔韧性的材料，例如可以为聚酰亚胺同族材料，其硬度应大于聚酰亚胺，可挠性略差于聚酰亚胺；也可以为聚甲基丙烯酸甲酯，只需局部硬度略大于其柔性基板，可挠性略差；亦可以为其它有机或无机材料，需满足硬度大于柔性基板，可挠性略差于柔性基板即可，但并不以此为限。通过沉积法，将该材料沉积于器件层4上，形成支撑膜层5。
同时，在支撑膜层5的选材时，由于不同的材质具有不同的抗挠性，可以通过选择不同的材质而改变支撑膜层5的抗挠性，以达到改变增强柔性显示屏1(器件层4)弯折角度，实现通过灵活的选材而改变柔性显示屏1(器件层4)的弯折角度；也可以根据其致密性进行选择，以达到一定的封装能力，使其同时具有支撑能力和封装能力。
在另一优选实施例中，为了对上述图4所示的柔性显示屏1的制作方法7做进一步描述，请参考图7，其示出了本发明三实施例的形成支撑膜层5的步骤10流程示意图。形成支撑膜层5的步骤10还包括步骤101-步骤102，其中：
步骤101：于器件层4的非子像素区域上形成多个开孔48。
具体的，通过镭射或刻蚀的方式于器件层4的非子像素区域上进行开孔48，开孔48的大小及相邻二个开孔48的间距参照产品设计时所需的弯折角度进行设计，但并不以此为限。
步骤102：于器件层4上沉积支撑膜层5的材料，形成支撑膜层5，并使支撑膜层5位于器件层4上及多个开孔48内。
具体的，选取具备一定的刚性和柔韧性的材料，具体选材可以根据实际需求的设计的弯着角度配合材料刚性及开孔距离进行选择，通过沉积法，将该材料沉积于器件层4上及开孔48内，形成支撑膜层5。
步骤703：于支撑膜层5上形成封装层6。
具体的，在支撑膜层5上制作封装层6，优选的使其覆盖并完全包裹支撑层5，以达到更佳的封装效果，但并不以此为限。
在上述柔性显示屏1的制作方法7的步骤中，本领域技术人员还可以根据本发明的教导，根据支撑膜层5的设置位置，选择调整对应的制作步骤顺序，以实现支撑膜层5的不同的设置位置的制作，其实质与本申请的技术方案相同，也应当属于本申请的保护范围。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明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，并能够在本文所述发明构想范围内，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发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种柔性显示屏，其特征在于，所述柔性显示屏包括：
柔性基板；
缓冲层，设置于所述柔性基板上；
器件层，设置于所述缓冲层上；
支撑膜层，设置于所述器件层上；以及
封装层，设置于所述支撑膜层上。
2.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述柔性基板的材质为聚酰亚胺树脂(Polyimide，PI)。
3.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述缓冲层还包括：
氮化硅层，设置于所述柔性基板上；以及
氧化硅层，设置于所述氮化硅层上，所述器件层设置于所述氧化硅层上。
4.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述器件层还包括：
多晶硅层，设置于所述缓冲层上；
栅极绝缘层，设置于所述多晶硅层上；
第一金属层，设置于所述栅极绝缘层上；
层间绝缘层，设置于所述第一金属层上；
第二金属层，设置于所述层间绝缘层上；
平坦层，设置于所述第二金属层上；以及
有机发光二极管器件层，设置于所述平坦层上，所述支撑膜层设置于所述平坦层上。
5.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述器件层上还设有多个开孔，所述多个开孔位于所述器件层的非子像素区域，所述支撑膜层位于所述器件层上及所述多个开孔内。
6.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述支撑膜层的材质为聚酰亚胺同族材料或聚甲基丙烯酸甲酯。
7.一种柔性显示屏的制作方法，其特征在于，所述柔性显示屏的制作方法包括以下步骤：
形成柔性基板；
于所述柔性基板上形成缓冲层；
于所述缓冲层上形成器件层；
于所述器件层上形成支撑膜层；以及
于所述支撑膜层上形成封装层。
8.一种根据权利要求7所述的柔性显示屏的制作方法，其特征在于，所述形成缓冲层的步骤还包括：
于所述柔性基板上形成氮化硅层；以及
于所述氮化硅层上形成所述氧化硅层。
9.一种根据权利要求7所述的柔性显示屏的制作方法，其特征在于，所述形成器件层的步骤还包括：
于所述缓冲层上形成所述多晶硅层，并在所述多晶硅层上刻蚀出需要的器件图形；
于所述多晶硅层上形成栅极绝缘层；
于所述栅极绝缘层上形成第一金属层；
于所述第一金属层上形成层间绝缘层；
于所述层间绝缘层上形成第二金属层；
于所述第二金属层上形成平坦层；以及
于所述平坦层上形成有机发光二极管器件层。
10.一种根据权利要求7所述的柔性显示屏的制作方法，其特征在于，所述形成支撑膜层的步骤还包括：
于所述器件层的非子像素区域上形成多个开孔；以及
于所述器件层上沉积所述支撑膜层的材料，形成所述支撑膜层，并使所述支撑膜层位于所述器件层上及所述多个开孔内。
11.一种根据权利要求10所述的柔性显示屏的制作方法，其特征在于，是通过镭射或刻蚀的方式于所述所述器件层的非子像素区域上进行开孔。
12.一种根据权利要求10所述的柔性显示屏的制作方法，其特征在于，所述所述支撑膜层的材料为聚酰亚胺同族材料或聚甲基丙烯酸甲酯。
CN201910239945.1A 2019-03-27 2019-03-27 柔性显示屏及其制作方法 Pending CN111755616A (zh)

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