CN101726905A

CN101726905A - 平板显示设备及其制造方法

Info

Publication number: CN101726905A
Application number: CN 200810202121
Authority: CN
Inventors: 马骏; 吴勇; 凌志华
Original assignee: Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: CN101726905B

Abstract

本发明涉及可弯折的平板显示设备及其制造方法。其中，平板显示设备，包括像素控制单元，还包括可弯折的第一基板以及两个以上相互分离的第二基板，所述像素控制单元设置在所述第二基板的第一表面上，所述第二基板通过所述第一表面的相对一面固定在所述第一基板上。与现有技术相比，本发明的平板显示设备将像素控制单元形成在多个第二基板上，再将第二基板固定在可弯折的第一基板上，就可以实现整个平板显示设备在一定曲率范围内的弯折。

Description

平板显示设备及其制造方法

技术领域

本发明涉及平板显示设备制造领域，尤其涉及一种可弯折的平板显示设备及其制造方法。

背景技术

近年来，显示器市场中心位置逐渐由平板显示器(Flat Panel Display，FPD)所占据。利用FPD可以制造大尺寸且薄而轻的显示设备。这类FPD包括液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子体显示面板(Plasma Display Panel，PDP)、有机电致发光显示器(Organic Light Emitting Display，OLED)等。上述FPD一般采用整块玻璃材质作为显示器基板，因此缺乏柔性，难以根据用户需要进行弯折。

所以，除了以上这些由玻璃基板构成的显示器外，采用基于由诸如柔性塑胶、金属箔或者非常薄的玻璃之类的具有低弹性模量的柔性材料所形成的基板而制造的柔性显示器渐渐显示出很大的竞争力，具备替代现有的非柔性显示器的潜力。

现有的可弯折显示器制造思路一般有两种，其一是电子纸的方法，其二是采用柔性基板的方法。采用电子纸的方法，在本领域中已经开始研究使用胆固醇液晶、使用微胶囊、电泳和由静电电荷充电的半球状曲球的电泳显示器显示器件，缺点在于难以实现全彩化并且由于工作速度慢，造成在运动图像的实现方面具有局限。

采用柔性基板的方法，例如，中国发明专利第200480028925.1号公开了一种基于柔性基板的LCD，包括柔性的基板和脆性的氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO)导电层。ITO导电层并非连续地涂布在基板表面，而是在沿预定弯曲的曲面上分为多个间隔交错的方块，再用较细的线条状ITO将上述多个方块连接在一起。这样的设置，使得ITO在预定弯曲的曲面上成非连续分布，从而可以降低ITO导电层断裂的可能性。

但是，采用柔性基板的方法，在设置薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，TFT)的位置无法弯折，无法实现真正的弯折卷曲，所以现有的柔性显示开发的关注焦点逐渐集中到可弯曲的有机TFT的开发上。但有机材料受材料自身电子迁移率、漏电特性以及与之配套的有机电介质材料的电学特性影响，现有的有机TFT的特性仍很差，未能够达到实现良好的显示特性的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可弯折的平板显示装置及其制造方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种平板显示设备，包括像素控制单元，还包括可弯折的第一基板以及两个以上相互分离的第二基板，所述像素控制单元设置在所述第二基板的第一表面上，所述第二基板通过所述第一表面的相对一面固定在所述第一基板上。

可选地，所述第二基板在所述第一基板上成阵列排布。

可选地，所述第二基板为条状。

可选地，所述第二基板在所述第一基板上成等距并排排布。

可选地，所述第一基板比所述第二基板更容易弯折。

可选地，所述第一基板为柔性塑胶基板或金属箔。

可选地，所述第二基板为被两层绝缘层夹合的金属板。

可选地，所述的固定为利用非水溶性粘合剂的粘合。

根据本发明的另一个方面，还提供一种平板显示设备制造方法，包括步骤：在第三基板上固定第二基板；将第二基板分割为两块以上；在分割后的第二基板上形成像素控制单元；在像素控制单元上固定转移基板；去除所述第三基板；将可弯折的第一基板与所述第二基板固定；去除转移基板。

可选地，所述在第三基板与所述第二基板之间由光敏胶粘合，所述光敏胶被紫外光照射会丧失全部或部分粘合能力。

可选地，所述在像素控制单元上固定转移基板采用水溶性胶，而所述第一基板与所述第二基板固定是采用非水溶性胶。

可选地，所述第二基板被分割成阵列。

可选地，被分割后的第二基板为条状。

可选地，被分割后的第二基板在所述第一基板上成等距并排排布。

可选地，所述第一基板比所述第二基板更容易弯折。

可选地，所述第一基板为柔性塑胶基板或金属箔。

可选地，所述第二基板为被两层绝缘层夹合的金属板。

与现有技术相比，本发明的平板显示设备将像素控制单元形成在多个第二基板上，再将第二基板固定在可弯折的第一基板上。由于多个第二基板的存在，使得其成为一个平整牢固的基底，位于其上面的像素控制单元不会因为卷曲折叠遭到破坏；另一方面，各个第二基板之间存在间隙，而下面的柔性基板可以很好的弯曲折叠，这使得平板显示设备在这些间隙位置可以实现弯曲，大量密度的间隙群使得在不严重破坏画质连续的情况下实现平板显示设备连续的弯曲折叠，小弯曲角度的大量叠加可以最终实现整个平板显示设备真正的卷曲。

附图说明

图1为本发明一个实施例平板显示设备的结构示意图；

图2为图1中II-II’截面的放大示意图；

图3为图1所示平板显示设备在夹缝处的剖视图；

图4为本发明另一个实施例平板显示设备的制造方法流程图；

图5至图12为根据图4所示流程制造平板显示设备的示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种可弯折的平板显示设备的结构及其制造方法。由于平板显示设备的种类较多，以下仅以LCD面板为例，结合附图对本发明平板显示设备的结构及其制造方法的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，本实施例所要详细说明的LCD面板100包括第一基板101和固定于第一基板101上的多个相互分离且为长条状的第二基板102。第二基板102在第一基板101上成等距地并排排布。第二基板102上还设置有显像用的像素控制单元103(参考图2)，由于像素控制单元103的尺寸远小于第一基板101和第二基板102的尺寸，在图1中难以清楚地展示，本实施例中将在对图2的描述中进行详细说明。

在本发明中，第一基板101用软性的可弯折的材料制造，例如可以用柔性塑胶或金属箔来制造。

由于相互分离的多个第二基板102固定在使用可弯折的材料所制造的第一基板101上，即便第二基板102使用不可弯折的材料来制造，则第一基板101在第二基板102相互分离的夹缝104处仍然可以弯折。这样的弯折，放在更大的尺度上，也即可以在不严重破坏画面连续性的前提下实现整个LCD面板100的弯折。

第二基板102的宽度以及夹缝104的宽度可以根据需要弯折的曲率半径来调整。例如，当需要弯折的程度较小，即弯折的曲率半径较大时，可以将第二基板102的宽度设置得较宽，而夹缝104的宽度设置得较窄，这样可以提高画面的连续性。反之，当需要实现较大程度的弯曲，即弯折的曲率半径较小时，可以将第二基板102的宽度设置得较窄，而夹缝104的宽度设置得较宽。

为了实现对像素控制单元103的支撑，第二基板102一般采用刚性的材质，例如是用透明绝缘层122、123夹合的金属板121(参见图2)。在本实施例中，第二基板102为长条状，且第二基板102在第一基板101上成等距地并排排布，这样的设置使得LCD面板100可以在垂直于夹缝104的方向上实现弯折，即LCD面板只能在一个方向上弯折。但是，本发明并不限于此，第二基板102还可以在第一基板101上成阵列分布，也就是说，夹缝104为网格状，不仅有横向的，也有纵向的。这样的设置就可以使得LCD面板100可以在相互垂直的两个方向上进行弯折。当然，夹缝104设置成网格状只是本发明的一个优选实施例，在此不应理解为对LCD面板100的结构限制。

另外，LCD面板100还包括数据线105和栅极线106，用于向像素控制单元103传递影像数据。在现有技术中，这两类线一般是按垂直交叉设置，在本发明中也是如此。数据线105横跨条状的第二基板102和夹缝104。而栅极线106设置在第二基板102上，沿第二基板102的长边方向设置，从而形成了数据线105和栅极线106的垂直交叉。栅极线106可以在形成像素控制单元103时就一并形成。上述数据线105和栅极线106的设置方式仅仅是一个示例，本发明并不限于此，数据线105和栅极线106也可以按照其他方式设置，例如，将栅极线106设置成横跨第二基板102和夹缝104，而数据线105沿第二基板102的长边方向设置也可以实现本发明的目的。

上述数据线105和栅极线106与用于驱动像素控制单元103的驱动IC109连接，而驱动IC109通过柔性线路板107(Flexible Printed Circuit，FPC)与印刷电路板108连接。

图2为图1中II-II’截面的放大示意图，LCD面板100在像素控制单元103尺度上的细节可以参见图2。如图2所示，第二基板102是由绝缘层122、123夹合金属板121所形成的。当然，如前所述，第二基板102还有其他可替换的结构和材料。这样的第二基板102具有一定的支撑强度，可以有效地支撑设置在第二基板102上的像素控制单元103。

像素控制单元103是一种非对称的叠层结构，包括薄膜晶体管及透明电极(未标注)等结构。

第二基板102的另一面与可弯折的第一基板101之间通过粘合层130所粘合固定。粘合层130的材料可以是非水溶性的粘合剂，这样可以避免在制造LCD面板100的过程中，被其他水溶的步骤所破坏。

本发明的上述LCD面板100结构在夹缝104处的剖视图如图3所示，一方面，由于多个条状第二基板102的存在，使得其成为一个平整牢固的基底，位于其上面的像素控制单元103不会因为卷曲折叠遭到破坏；另一方面，各个第二基板102之间存在夹缝104，在夹缝104处只有金属数据线105存在，而下面的第一基板101可以很好的弯曲折叠，这使得LCD面板100在这些夹缝104的位置处可以弯曲，大量密度的夹缝104使得LCD面板100可以在不严重破坏画质连续的情况下实现连续的弯曲折叠，小弯曲角度的大量叠加可以最终实现整个LCD面板100真正的卷曲。

另外，本实施例还提供制造上述LCD面板的方法，如图4所示，该方法的一个实施例包括步骤：

S101，在第三基板上固定第二基板；

S102，将第二基板分割为两块以上的长条形；

S103，在分割后的第二基板上形成像素控制单元；

S104，在像素控制单元上固定转移基板；

S105，去除第三基板；

S106，将可弯折的第一基板与第二基板固定；

S107，去除转移基板。

下面结合附图对上述流程进行详细说明。

如图5所示，首先执行步骤S101，在第三基板111上固定第二基板102。第三基板一般可采用LCD面板制造中常见的玻璃基板。而第二基板102如前所述，可以采用由绝缘层122、123夹合金属板121所形成的复合结构，以提供有效支撑。当第三基板111采用玻璃基板的时候，第三基板111与第二基板102之间的固定方式可以是利用光敏胶，这种光敏胶在固化之后，再用紫外光照射可以使内部化学键断裂而丧失全部或部分粘合能力，这可以方便后续剥离第三基板111的步骤。执行步骤S101后所形成的基板结构的俯视图如图6所示。

在平板显示设备制造领域，在第三基板111上固定第二基板102的方法具体可以是一系列旋涂和沉积的方法。例如，先在玻璃材质的第三基板111上通过旋涂或其他方法形成光敏胶层131。然后再在光敏胶层131之上沉积金属层作为支撑用的第二基板102。

然后执行步骤S102，如图7所示，将第二基板102分割为两块以上的长条形，被分割后的第二基板102在第三基板111上成等距并排排布。分割的方法可以是本领域常用的湿法或干法刻蚀的方法。

如前所述，本发明并不限于将第二基板分割为长条形，还可以将第二基板102分割为如图8所示的阵列型，即使得分割后的第二基板102在第一基板101上成阵列分布，也就是说，步骤S102可以使得分割后的第二基板102间的夹缝104为网格状，不仅有横向的，也有纵向的。如前所述，这样的设置就使得制造完成的LCD面板100可以在相互垂直的两个方向上进行弯折。这里，夹缝104设置成网格状只是本发明的一个优选实施例而已，在此不应对本发明的所保护的范围形成限制。

然后执行步骤S103，如图9所示，在分割后的第二基板102上形成像素控制单元103。形成像素控制单元103的方法可以是现有技术中的方法，形成的像素控制单元103中包括薄膜晶体管和透明电极等。在这里，像素控制单元103的结构仅仅是以LCD为例，其他形式的平板显示装置还可以有其他结构的像素控制单元。

在形成像素控制单元103时，对应第二基板102间的夹缝104处也要刻蚀掉，使得在不同块的第二基板102上的像素控制单元之间没有硬连接，这样就不会妨碍最终制造的整个LCD面板100的弯曲。这样的刻蚀还可以在第二基板上保留LCD面板100的数据线105或者栅极线106。

然后执行步骤S104，如图10所示，在像素控制单元103上固定转移基板112。转移基板112一般采用不易弯折的材质，例如可以采用本领域常见的玻璃材质。像素控制单元103同转移基板112的固定可以使用紫外固化水溶胶。这种紫外固化水溶胶被特定波长的紫外光照射之后将会固化而产生粘合力，但是一旦与水接触或冲洗，其粘合力又会部分或完全消失。

步骤S104具体的方法可以是先在像素单元103上通过旋涂或其他方法形成紫外固化水溶胶层132；再将转移基板112置于紫外固化水溶胶层132上；最后通过用紫外光照射固化的方法使得紫外固化水溶胶层132固化，从而实现像素控制单元103与转移基板112之间的粘合。

然后执行步骤S105，去除第三基板111，形成如图11所示的结构。因为第三基板111与第二基板102之间采用光敏胶层131粘合，因此去除第三基板111的方法可以是简单地用紫外光照射光敏胶层131，使光敏胶内部化学键断裂而部分或全部失去粘合力。

步骤S104和步骤S105中都需要紫外光照射，因此可以在同一个工艺环境中执行。也就是说，在执行步骤S104中用紫外光照射而固化紫外固化水溶胶层132时，光敏胶层131也同时受到紫外光照射而部分或全部失去粘合力。这样的操作可以简化工艺步骤，降低制造成本。

然后执行步骤S106，将可弯折的第一基板101与第二基板102固定，形成如图12所示的结构。如前所述，第一基板101的材质可以为柔性塑胶基板或金属箔。在步骤S106中固定第一基板101和第二基板102是采用的非水溶性的粘合层130，以避免在后续水溶去除转移基板的过程中，粘合层130受到损伤而降低粘合力。

最后执行步骤S107，去除转移基板112，形成如图2所示的结构。去除转移基板112的具体方法可以是水溶或水洗的方法，使得粘合转移基板112和像素控制单元103的紫外固化水溶胶层132部分或全部丧失粘合力，从而使得转移基板112脱落。

在上述LCD面板100的装置结构和制造方法的实施例中，仅仅对LCD面板100的液晶层以下的基板部分进行了详细描述，实际上，在液晶层之上还有相对应的上层基板，由于上层基板并非本发明的主要内容，在此不再进行详细描述。

另外，上述实施例仅仅以LCD面板为例说明，而本发明还可以应用于例如OLED等其他平板显示装置，因此，本发明在LCD面板上的应用不应作为对本发明的一个限制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种平板显示设备，包括像素控制单元，其特征在于：还包括可弯折的第一基板以及两个以上相互分离的第二基板，所述像素控制单元设置在所述第二基板的第一表面上，所述第二基板通过所述第一表面的相对一面固定在所述第一基板上。

2.如权利要求1所述的平板显示设备，其特征在于：所述第二基板在所述第一基板上成阵列排布。

3.如权利要求1所述的平板显示设备，其特征在于：所述第二基板为条状。

4.如权利要求3所述的平板显示设备，其特征在于：所述第二基板在所述第一基板上成等距并排排布。

5.如权利要求1所述的平板显示设备，其特征在于：所述第一基板比所述第二基板更容易弯折。

6.如权利要求1所述的平板显示设备，其特征在于：所述第一基板为柔性塑胶基板或金属箔。

7.如权利要求1所述的平板显示设备，其特征在于：所述第二基板为被两层绝缘层夹合的金属板。

8.如权利要求1所述的平板显示设备，其特征在于：所述的固定为利用非水溶性粘合剂的粘合。

9.一种平板显示设备制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第三基板上固定第二基板；

将第二基板分割为两块以上；

在分割后的第二基板上形成像素控制单元；

在像素控制单元上固定转移基板；

去除所述第三基板；

将可弯折的第一基板与所述第二基板固定；

去除转移基板。

10.如权利要求9所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：所述在第三基板与所述第二基板之间由光敏胶粘合，所述光敏胶被紫外光照射会丧失全部或部分粘合能力。

11.如权利要求9所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：所述在像素控制单元上固定转移基板采用水溶性胶，而所述第一基板与所述第二基板固定是采用非水溶性胶。

12.如权利要求9所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：所述第二基板被分割成阵列。

13.如权利要求9所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：被分割后的第二基板为条状。

14.如权利要求13所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：被分割后的第二基板在所述第一基板上成等距并排排布。

15.如权利要求9所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：所述第一基板比所述第二基板更容易弯折。

16.如权利要求9所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：所述第一基板为柔性塑胶基板或金属箔。

17.如权利要求9所述的平板显示设备制造方法，其特征在于：所述第二基板为被两层绝缘层夹合的金属板。