CN103413820A - 可挠式显示面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种可挠式显示面板，其包括缓冲层、有源元件、接垫、显示元件以及信号传递线路。有源元件位于缓冲层上。接垫位于缓冲层中，并与有源元件电性连接。显示元件位于有源元件上，并与有源元件电性连接，其中显示元件包括像素电极、对向电极以及位于像素电极与对向电极之间的显示介质层。有源元件与信号传递线路分别位于缓冲层相对的第一表面与第二表面，且信号传递线路通过接垫与有源元件电性连接。本发明另提供一种可挠式显示面板的制造方法。

Description

可挠式显示面板及其制造方法
【技术领域】
本发明是有关于一种显示面板及其制造方法，且特别是有关于一种可挠式显示面板及其制造方法。
【背景技术】
随着显示技术的跃迁，显示器从早期的阴极射线管(CRT)显示器逐渐地发展到目前的平面显示器(Flat Panel Display,FPD)。相较于硬质基板所构成的平面显示器，由于可挠性基板具有可挠曲及耐冲击等特性，因此近年来已着手研究将有源元件及显示元件制作于可挠性基板上的可挠式显示面板。
可挠式显示面板的制造方法主要可区分成卷轴连续式(Rollto Roll)制程以及将可挠性基板贴附于硬质载板等两种制造方法。以硬质载板作为载具的可挠式显示面板制作技术而言，于完成显示单元的制程后，如何将可挠性基板自硬质载板上离型，使可挠性基板与硬质载板分离，决定了可挠式显示面板的制程良率及产值(yield)。
现有的可挠式显示面板的制造方法包括先将可挠性基板固定在硬质载板上，之后再于可挠性基板上进行有源元件及显示元件的制造流程。待有源元件及显示元件制造完成之后，再将形成有有源元件及显示元件的可挠性基板从硬质载板上取下，并与信号传递线路接合。由于可挠性基板是直接制作于硬质载板上，因此在离型时，容易因应力而有断线或者是裂痕(crack)的情况发生，导致制程良率下降。再者，当可挠性基板为塑胶基板时，于可挠性基板上制造有源元件及显示元件时易受限于塑胶基板的制程温度，而影响元件特性的表现。
其次，可挠性基板通常需通过位于其上的接垫与信号传递线路接合，可挠式显示面板才可运作。若是在可挠性基板与信号传递线路接合之后，再进行可挠性基板与硬质载板的离型，容易导致可挠性基板与信号传递线路剥离(peeling)的问题。另一方面，也可在可挠性基板与硬质载板离型之后，再将可挠性基板与信号传递线路接合。然而，在可挠性基板与硬质载板离型之后且在与信号传递线路接合之前，通常会先于可挠性基板的表面粘贴保护膜，以避免环境中的尘粒沾附到可挠性基板而导致可挠性基板上的线路或元件产生断线或裂缝。因此，在使可挠性基板与信号传递线路接合时，必须先令保护膜暴露出可挠性基板上的接垫。如此一来，除了造成制程步骤相对繁琐、复杂外，制程良率在保护膜的来回粘贴、撕除下亦容易受到影响。
【发明内容】
本发明提供一种可挠式显示面板，其具有良好的信赖性。
本发明提供一种可挠式显示面板的制造方法，其具有相对简易的制程步骤。
本发明的一种可挠式显示面板，其包括缓冲层、有源元件、接垫、显示元件以及信号传递线路。有源元件位于缓冲层上。接垫位于缓冲层中，并与有源元件电性连接。显示元件位于有源元件上，并与有源元件电性连接，其中显示元件包括像素电极、对向电极以及位于像素电极与对向电极之间的显示介质层。有源元件与信号传递线路分别位于缓冲层相对的第一表面与第二表面，且信号传递线路通过接垫与有源元件电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的接垫与显示元件分离。
在本发明的一实施例中，上述的显示介质层与接垫分离。
在本发明的一实施例中，上述的缓冲层具有第一接触窗，接垫位于第一接触窗内，且信号传递线路通过接垫与有源元件电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的显示介质层包括有机发光层或液晶层。
在本发明的一实施例中，上述的接垫包括多层堆叠的导电层(stacked conductive layers)。
在本发明的一实施例中，上述的信号传递线路包括软性电路板。
在本发明的一实施例中，上述的可挠式显示面板更包括位于有源元件上的绝缘层，其中绝缘层具有第二接触窗，且有源元件通过第二接触窗与显示元件电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的接垫具有第三表面与第四表面，第三表面与第一表面位于同一侧，第四表面与第二表面位于同一侧，并且有源元件与第三表面接触，而信号传递线路与第四表面接触。
本发明的一种可挠式显示面板的制造方法包括以下步骤。首先，于载板上形成缓冲层。其次，于缓冲层上形成有源元件；并且于有源元件的形成过程中，于缓冲层中形成接垫，以使接垫与有源元件电性连接。接着，于有源元件上形成与有源元件电性连接的显示元件，其中显示元件包括像素电极、对向电极以及位于像素电极与对向电极之间的显示介质层。然后，使载板与缓冲层分离，以暴露出接垫。使接垫与信号传递线路电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的接垫的形成方法包括以下步骤。于缓冲层中形成第一接触窗。于第一接触窗中填入导电材料，以于第一接触窗内形成接垫。
在本发明的一实施例中，上述于载板上形成缓冲层之前，更包括于载板上形成离型层，且接垫与离型层接触。
在本发明的一实施例中，上述的可挠式显示面板的制造方法更包括移除离型层，以使载板与缓冲层分离。
在本发明的一实施例中，上述在形成显示元件之前，更包括于有源元件上形成绝缘层，其中绝缘层具有第二接触窗，且有源元件通过第二接触窗而与显示元件电性连接。
基于上述，本发明在载板(诸如玻璃基板)上制作有源元件、显示元件及接垫的制程中可以不受限于可挠式基板的制程温度的限制。此外，由于制造可挠式显示面板的制程中，是于载板离型之后才与信号传递线路接合，因此于离型时，可避免信号传递线路自可挠式显示面板剥离的问题，而使可挠式显示面板具有良好的信赖性。另外，在本发明的可挠式显示面板的制造方法中，接垫会于载板离型之后暴露出来，其可直接与信号传递线路接合，因此，可挠式显示面板的制造方法可具有相对简易的制程步骤。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
图1A至图1I是依照本发明第一实施例的可挠式显示面板的制作流程的剖面示意图。
图2A至图2I是依照本发明第二实施例的可挠式显示面板的制作流程的剖面示意图。
【符号说明】
100、200：可挠式显示面板
110：载板
120：缓冲层
130：离型层
140：有源元件
142：多晶硅层
142A：通道区
142B：源极区
142C：漏极区
142D：低掺杂区
142E：下电极
144：栅绝缘层
146、146A：栅极
146a、148a、150a：第一导电层
146b、148b、150b：第二导电层
148、148A：上电极
150、150A：接垫
160：层间介电层
172：第一电极图案
174：第二电极图案
180：绝缘层
182：介电层
184：平坦层
190、190A：显示元件
192：对向电极
194、194A：显示介质层
196：像素电极
T1：封装层
T2：第一保护层
FPC：信号传递线路
B1：第二保护层
W1：第一接触窗
W2：第二接触窗
W21、W22：接触窗
O1：第一开口
O2：第二开口
O3：第三开口
O4：第四开口
C：储存电容
S1：第一表面
S2：第二表面
S3：第三表面
S4：第四表面
S100：激光剥离制程
【具体实施方式】
第一实施例
图1A至图1I是依照本发明第一实施例的可挠式显示面板的制作流程的剖面示意图。请参照图1A，于载板110上形成缓冲层120。缓冲层120具有第一表面S1以及与第一表面S1相对的第二表面S2，其中第二表面S2例如位于第一表面S1与载板110之间。在本实施例中，载板110例如是用以承载后续元件制程的载具。举例而言，载板110的材料可以是玻璃、石英、聚酯类、聚碳酸酯类或其它具备一定刚性的材料。另一方面，缓冲层120例如是用以阻挡载板110所含的杂质扩散。举例而言，缓冲层120的材料可以是高介电系数的氧化硅或氮化硅等。
在本实施例中，载板110例如是作为暂时基板。也就是说，在后续元件制作完成后，载板110要能够与缓冲层120离型。因此，本实施例于载板110上形成缓冲层120之前，可进一步于载板110上形成离型层130。亦即是，本实施例可于载板110上依序地形成离型层130及缓冲层120，其中离型层130位于载板110与缓冲层120之间。此外，本实施例的离型层130可以是非晶硅半导体层，但本发明不以此为限。在其他实施例中，离型层130也可以是感光性胶体。
请参照图1B，于缓冲层120上依序地形成多晶硅层142以与门绝缘层144。在本实施例中，多晶硅层142例如包括通道区142A、源极区142B、漏极区142C、低掺杂区142D以及下电极142E，其中，通道区142A位于源极区142B与漏极区142C之间，低掺杂区142D位于通道区142A与源极区142B之间以及通道区142A与漏极区142C之间，且通道区142A、源极区142B、漏极区142C以及低掺杂区142D两两相连并形成岛状结构。此外，下电极142E位于岛状结构旁，并与岛状结构分离。亦即是，本实施例的下电极142E不与岛状结构直接接触，但本发明不以此为限。在其他实施例中，下电极142E可以与岛状结构直接接触。
在本实施例中，形成上述源极区142B、漏极区142C、低掺杂区142D以及下电极142E的方法例如是于上述区域中借由离子植入制程来植入掺质，其中植入掺质的种类(例如是P型或N型掺质)以及掺质植入的多寡，端视设计需求而定，此为此领域具有通常知识者所知悉，于此便不再赘述。
接着，于缓冲层120中形成第一接触窗W1，以暴露出离型层130的部分区域。由于在形成第一接触窗W1时，栅绝缘层144覆盖于缓冲层120上，因此本实施例的第一接触窗W1形成于缓冲层120与栅绝缘层144中。
请参照图1C，于第一接触窗W1中形成接垫150，并于栅绝缘层144上形成栅极146以及上电极148，其中栅极146位于通道区142A的上方，上电极148位于下电极142E的上方，而接垫150通过第一接触窗W1设置于离型层130上。具体而言，接垫150具有第三表面S3以及与第三表面S3相对的第四表面S4，其中第三表面S4例如与第一表面S1位于同一侧，而第四表面S4例如与第二表面S2位于同一侧。
在本实施例中，接垫150、栅极146以及上电极148可以同时形成。此外，本实施例形成接垫150的方法例如是于第一接触窗W1中填入与栅极146以及上电极148相同的导电材料。所述导电材料可以是钼(Mo)、铝(Al)、钛(Ti)等金属材料或其合金。在另一实施例中，接垫150也可以是多层堆叠的导电层，且所述导电层的材料例如是选自上述导电材料中的至少两者。
接着，如图1D所示，于栅绝缘层144、接垫150、栅极146以及上电极148上形成层间介电层160，且于层间介电层160中形成第一开口O1，并且于栅绝缘层144与层间介电层160中形成第二开口O2、第三开口O3以及第四开口O4。第一开口O1暴露出接垫150，第二开口O2暴露出源极区142B，第三开口O3暴露出漏极区142C，而第四开口O4暴露出下电极142E。
之后，如图1E所示，于层间介电层160上形成第一电极图案172与第二电极图案174。第一电极图案172经由第一开口O1及第二开口O2电性连接于接垫150及源极区142B。并且，第二电极图案174经由第三开口O3及第四开口O4电性连接于漏极区142C及下电极142E。在本实施例中，第二电极图案174可进一步延伸至上电极148上方的层间介电层160上。
于此，则完成有源元件140的制作，其中，有源元件140位于缓冲层120上，且有源元件140包括通道区142A、源极区142B、漏极区142C、低掺杂区142D、栅绝缘层144、栅极146、第一电极图案172以及第二电极图案174。
需说明的是，本实施例的有源元件140虽以低温多晶硅薄膜晶体管(Low Temperature Poly-Silicon Thin Film Transistor,LTPSTFT)进行说明，但本发明并不限定有源元件的型态。在其他实施例中，有源元件也可以是非晶硅薄膜晶体管(Amorphous Silicon TFT,a-SiTFT)、微晶硅薄膜晶体管(micro-Si TFT)或金属氧化物晶体管(OxideTFT)等。
在本实施例中，接垫150是于有源元件140的形成过程中一起形成。举例而言，接垫150是与栅极146同时形成，但本发明不以此为限。
此外，在本实施例中，更包括于有源元件140旁形成储存电容C。具体而言，上电极148与下电极142E、延伸至上电极148上方的第二电极图案174电性耦合为多层结构的储存电容C。上电极148与下电极142E之间设置有栅绝缘层144，而延伸至上电极148上方的第二电极图案174与上电极148之间设置有层间介电层160。
请参照图1F，于有源元件140上形成绝缘层180，其中，绝缘层180具有第二接触窗W2，且第二接触窗W2暴露出有源元件140的第二电极图案174。具体而言，本实施例的绝缘层180例如是，但不限于，由介电层182以及平坦层184所构成，其中介电层182以及平坦层184例如是依序地形成于有源元件140上，且介电层182位于有源元件140与平坦层184之间。此外，介电层182具有接触窗W21，而平坦层184具有接触窗W22。在本实施例中，部分的平坦层184位于接触窗W21中，亦即是，本实施例的平坦层184是于接触窗W21形成之后，才形成于介电层182上，继而才形成接触窗W22。然而，在其他实施例中，接触窗W21以及接触窗W22也可以是同时形成。亦即是，先形成介电层182以及平坦层184之后，再形成接触窗W21以及接触窗W22。
请参照图1G，于有源元件140上形成显示元件190，其中，显示元件190与接垫150结构上分离。具体而言，本实施例的显示元件190位于平坦层184上，并借由第二接触窗W2与有源元件140电性连接。进一步而言，本实施例的显示元件190电性连接于有源元件140的第二电极图案174。
如图1G的放大图所示，显示元件190包括像素电极196、对向电极192以及位于像素电极196与对向电极192之间的显示介质层194。在本实施例中，显示元件190以有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode,OLED）进行说明。具体而言，本实施例的显示介质层194可包括有机发光层以及其他有机发光二极管所需的膜层，例如电子/电洞传输层、电子/电洞注入层等。在另一实施例中，显示元件190也可以是液晶显示元件或是电泳显示元件等，亦即是，显示介质层的材料也可以是液晶或是电泳，其中液晶可以是扭转向列型液晶（Twisted Nematic Liquid Crystal,TN LC）、超扭转向列型液晶（Super Twisted Nematic Liquid Crystal,STN LC）或是胆固醇液晶(Cholesteric Liquid Crystal,CLC)等。此处，显示介质层194是配置于像素电极192与对向电极196之间，而不与接垫150接触。
另外，本实施例可进一步于显示元件190以及绝缘层180上依序形成封装层(Thin Film Encapsulation,TFE)T1以及第一保护层T2，其中第一保护层T2可以是以粘贴的方式形成于封装层T1上。
请参照图1H，使载板110与缓冲层120分离，以暴露出接垫150。在本实施例中，使载板110与缓冲层120分离的方法例如是通过激光剥离（laser lift-off）制程S100来移除离型层130，进而使载板110与缓冲层120分离。然而，使载板110与缓冲层120分离的方法可视离型层130的材质而有所不同，因此本发明并不限定使载板110与缓冲层120分离的方法。
请参照图1I，使接垫150与信号传递线路FPC电性连接。在本实施例中，信号传递线路FPC例如为软性电路板，其适于将两个电子装置连接或是将电子装置与芯片连接，以驱动电子装置(例如是驱动可挠式显示面板)。进一步而言，本实施例的信号传递线路FPC例如通过接垫150而与有源元件140电性连接。此外，信号传递线路FPC与有源元件140分别位于缓冲层120相对的两表面。具体而言，有源元件140位于缓冲层120的第一表面S1上，而信号传递线路FPC位于缓冲层120的第二表面S2上，并且有源元件140与接垫150的第三表面S3接触，而信号传递线路FPC与接垫150的第四表面S4接触。
另外，在载板110与缓冲层120分离后，本实施例可进一步于缓冲层120的第二表面S2上形成第二保护层B1，其中，第二保护层B1暴露出接垫150，以使信号传递线路FPC得以与接垫150电性连接。于此，则初步完成本实施例的可挠式显示面板100。
在本实施例中，有源元件140、显示元件190及接垫150是制作于载板(诸如玻璃基板)上，因此在上述元件的制程中可以不受限于制程温度，而具有良好的元件特性的表现；再者，本实施例亦不会有塑胶基板因热膨胀系数差异所造成的应力问题，因此，本实施例的可挠式显示面板100可具有良好的信赖性以及制程良率。其次，由于有源元件140及接垫150是制作于缓冲层120上，且缓冲层120通过激光剥离制程与载板110分离，因此在离型时，可以不用考虑可挠性基板与载板间的附着力及应力等问题，且可避免因应力而有断线或者是裂痕的情况发生，进而可进一步提升可挠式显示面板100的制程良率。另外，接垫150会于载板110离型之后才暴露出来，其可直接与信号传递线路FPC接合。因此，本实施例的可挠式显示面板100的制造方法除了可改善已知的保护膜来回粘贴、撕除而影响制程良率的问题外，还可具有相对简易的制程步骤。
第二实施例
图2A至图2I是依照本发明第二实施例的可挠式显示面板的制作流程的剖面示意图。值得一提的是，下列实施例中部分制程的详细实施方式与前述实施例所揭示者类似，因此相关说明请参考前述实施例，下文将不再重复赘述。第二实施例与第一实施例的差异主要在于图2C中接垫150A、栅极146A以及上电极148A的结构及所述结构的形成方法。
请参照图2C，本实施例的接垫150A、栅极146A以及上电极148A分别由双层堆叠的第一导电层以及第二导电层所形成。其形成方法例如是于缓冲层120上以及第一接触窗W1中依序形成第一导电材料层以及第二导电材料层，再进行图案化制程以形成接垫150A、栅极146A以及上电极148A。其中接垫150A包括第一导电层150a及第二导电层150b，栅极146A包括第一导电层146a及第二导电层146b，而上电极148A包括第一导电层148a及第二导电层148b。
在本实施例中，第一导电层150a、146a、148a的材质例如是金属氧化物，如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物。又或者，第一导电层150a、146a、148a可以是上述至少两种材质的堆叠层。另一方面，第二导电层150b、146b、148b的材质例如是钼、铝、钛等金属材料或其合金。又或者，第二导电层150b、146b、148b可以是上述至少两种材质的堆叠层。由于第一导电层150a、146a、148a具有良好耐蚀性以及阻水、阻氧的特性，因此通过第一导电层150a、146a、148a的设置可进一步提升可挠式显示面板200的信赖性。
另外，如图2G所示，本实施例的显示元件190A例如以液晶显示元件进行说明。具体而言，本实施例的显示元件190A包括对向电极192、像素电极196以及位于对向电极192与像素电极196之间的显示介质层194A，且本实施例的显示介质层194A例如为液晶层。
在本实施例中，有源元件140、显示元件190A及接垫150是制作于载板(诸如玻璃基板)上，因此在上述元件的制程中可以不受限于制程温度，而具有良好的元件特性的表现；再者，本实施例亦不会有塑胶基板因热膨胀系数差异所造成的应力问题，因此，本实施例的可挠式显示面板200可具有良好的信赖性以及制程良率。其次，由于有源元件140及接垫150是制作于缓冲层120上，且缓冲层120通过激光剥离制程与载板110分离，因此在离型时，可以不用考虑可挠性基板与载板间的附着力及应力等问题，且可避免因应力而有断线或者是裂痕的情况发生，进而提升可挠式显示面板200的制程良率。另外，接垫150会于载板110离型之后才暴露出来，其可直接与信号传递线路FPC接合。因此，本实施例的可挠式显示面板200的制造方法除了可改善已知的保护膜来回粘贴、撕除而影响制程良率的问题外，还可具有相对简易的制程步骤。
综上所述，本发明是在载板上制作有源元件、显示元件及接垫，因此于有源元件、显示元件及接垫的制程中可以不受限于制程温度的限制。此外，由于制造可挠式显示面板的制程中，是于载板离型之后才与信号传递线路接合，因此于离型时，可避免信号传递线路自可挠式显示面板剥离的问题，而使可挠式显示面板具有良好的信赖性。另外，在本发明的可挠式显示面板的制造方法中，接垫会于载板离型之后暴露出来，其可直接与信号传递线路接合，因此，可挠式显示面板的制造方法可具有相对简易的制程步骤。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种可挠式显示面板，其特征在于，包括：
一缓冲层；
一有源元件，位于该缓冲层上；
一接垫，位于该缓冲层中，并与该有源元件电性连接；
一显示元件，位于该有源元件上，并与该有源元件电性连接，其中该显示元件包括一像素电极、一对向电极以及一位于该像素电极与该对向电极之间的一显示介质层；以及
一信号传递线路，其中该有源元件与该信号传递线路分别位于该缓冲层相对的一第一表面与一第二表面，且该信号传递线路通过该接垫与该有源元件电性连接。
2.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，该接垫与该显示元件分离。
3.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，该显示介质层与该接垫分离。
4.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，该缓冲层具有一第一接触窗，该接垫位于该第一接触窗内，且该信号传递线路通过该接垫与该有源元件电性连接。
5.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，该显示介质层包括一有机发光层或一液晶层。
6.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，该接垫包括多层堆叠的导电层。
7.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，该信号传递线路包括一软性电路板。
8.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，更包括：
一绝缘层，位于该有源元件上，该绝缘层具有一第二接触窗，且该有源元件通过该第二接触窗与该显示元件电性连接。
9.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其特征在于，该接垫具有一第三表面与一第四表面，该第三表面与该第一表面位于同一侧，该第四表面与该第二表面位于同一侧，并且该有源元件与该第三表面接触，而该信号传递线路与该第四表面接触。
10.一种可挠式显示面板的制造方法，其特征在于，包括：
于一载板上形成一缓冲层；
于该缓冲层上形成一有源元件；
于该有源元件的形成过程中，于该缓冲层中形成一接垫，以使该接垫与该有源元件电性连接；
于该有源元件上形成与该有源元件电性连接的一显示元件，该显示元件包括一像素电极、一对向电极以及一位于该像素电极与该对向电极之间的一显示介质层；
使该载板与该缓冲层分离，以暴露出该接垫；以及
使该接垫与一信号传递线路电性连接。
11.如权利要求10所述的可挠式显示面板的制造方法，其特征在于，该接垫的形成方法包括：
于该缓冲层中形成一第一接触窗；
于该第一接触窗中填入一导电材料，以于该第一接触窗内形成该接垫。
12.如权利要求10所述的可挠式显示面板的制造方法，其特征在于，于该载板上形成该缓冲层之前，更包括：
于该载板上形成一离型层，且该接垫与该离型层接触。
13.如权利要求12所述的可挠式显示面板的制造方法，其特征在于，更包括移除该离型层，以使该载板与该缓冲层分离。
14.如权利要求10所述的可挠式显示面板的制造方法，其特征在于，在形成该显示元件之前，更包括：
于该有源元件上形成一绝缘层，该绝缘层具有一第二接触窗，且该有源元件通过该第二接触窗而与该显示元件电性连接。
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