CN104091821B - 柔性显示装置和耐折叠金属导线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柔性显示装置和耐折叠金属导线，该耐折叠金属导线包括：堆叠的至少两个金属叠层，所述至少两个金属叠层各自包括第一金属层以及与所述第一金属层材料不同的第二金属层，其中，所述第一金属层和所述第二金属层的材料选自Al、Cu、Mo、Ti和Ag。本发明的柔性显示装置和耐折叠金属导线通过调整各金属层的厚度及组成，降低金属导线的电阻率，增强金属导线的强度及韧性，以抵消薄膜应力产生的影响使之更易耐受折弯，进而提高显示器件的稳定性，同时不会增加生产线设备投入数量。

Description

柔性显示装置和耐折叠金属导线
技术领域
本发明涉及显示装置，特别涉及一种柔性显示装置以及耐折叠金属导线。
背景技术
有机发光二极管(OLED)是一种利用有机半导体材料在电流的驱动下产生的可逆变色来实现显示的技术。OLED具有超轻、超薄、高亮度、大视角、低电压、低功耗、快响应、高清晰度、抗震、可弯曲、低成本、工艺简单、使用原材料少、发光效率高和温度范围宽等优点，被认为是最有发展前途的新一代显示技术。
目前有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)柔性器件在具备平板显示器件的功能外，由于其所具有的自由卷曲和弯折性能，使其在任何条件下被自由处理；即为采用柔性材料在卷起或者弯曲时，柔性显示器将具有相同的显示性能，成为显示行业新的发展方向。
然而传统的AMOLED器件制备方法在移植到柔性基板上时，在进行卷起或者弯曲时，各金属导线层因为内应力的累积和叠加会出现断裂现象，如图1和图2所示，分别为传统金属导线技术在弯折过程中发生断裂的透射光学照片和反射光学照片。这样的断裂会导致液晶面板出现黑线、亮线或斑点，失去柔性显示的效果，甚至直接导致显示屏的毁坏，影响产品良率。
因此，需要对现有技术的金属导线在结构和关键工艺上进行改进。
发明内容
针对现有金属导线存在的缺陷，发明人经过长期的深入研究，采用多层金属层构成金属导线，能够改善金属导线的强度及韧性，有效增强耐折叠性能。
一方面，本发明提供一种耐折叠金属导线，该耐折叠金属导线包括：
堆叠的至少两个金属叠层，所述至少两个金属叠层各自包括第一金属层以及与所述第一金属层材料不同的第二金属层，其中，所述第一金属层和所述第二金属层的材料选自Al、Cu、Mo、Ti和Ag。
在本发明的耐折叠金属导线的一个实施方式中，所述耐折叠金属导线的总厚度为
在本发明的耐折叠金属导线的另一个实施方式中，所述第一金属层和所述第二金属层的厚度各自为
在本发明的耐折叠金属导线的另一个实施方式中，所述第一金属层和所述第二金属层的厚度相同。
在本发明的耐折叠金属导线的另一个实施方式中，所述第一金属层为Cu，所述第二金属层为Mo。
在本发明的耐折叠金属导线的另一个实施方式中，所述第一金属层为Al，所述第二金属层为Ti。
在本发明的耐折叠金属导线的另一个实施方式中，各所述金属叠层具有相同构造。
另一方面，本发明提供一种耐折叠金属导线，该耐折叠金属导线包括堆叠的至少两个金属叠层，所述至少两个金属叠层各自包括至少两层金属层且相邻两层所述金属层的材料不同。
在本发明的耐折叠金属导线的一个实施方式中，所述金属层的材料选自Al、Cu、Mo、Ti和Ag。
再一方面，本发明提供一种柔性显示装置，包括数据导线和栅极导线，所述数据导线和/或所述栅极导线为上述耐折叠金属导线。
本发明的柔性显示装置和耐折叠金属导线通过调整各金属层的厚度及组成，降低金属导线的电阻率，增强金属导线的强度及韧性，以抵消薄膜应力产生的影响使之更易耐受折弯，进而提高显示器件的稳定性，同时不会增加生产线设备投入数量。
附图说明
图1为传统金属导线在弯折过程中发生断裂的透射光学照片；
图2为传统金属导线在弯折过程中发生断裂的反射光学照片；
图3为根据本发明的一个示例性实施方式的耐折叠金属导线的结构示意图；
图4示出了本发明另一个示例性实施方式的耐折叠金属导线的电阻率与金属层厚度的对应关系；
图5示出了本发明另一个示例性实施方式的耐折叠金属导线的杨氏弹性模量及断裂韧性与金属层厚度的对应关系。
其中，附图标记说明如下：
1、2、3：金属叠层
A：第一金属层
B：第二金属层
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。
现参照图3，以说明依据本发明一个实施方式的耐折叠金属导线。
如图3所示，该耐折叠金属导线沉积在基板上，包括堆叠的至少两个金属叠层，即金属叠层1、金属叠层2和金属叠层3等。金属叠层1、金属叠层2和金属叠层3各自包括第一金属层A和以及与第一金属层A材料不同的第二金属层B。金属叠层1、金属叠层2和金属叠层3等各金属叠层具有相同构造，即各自包含的金属层的组成及堆叠顺序相同、厚度相同。
第一金属层A和第二金属层B的材料选自Al、Cu、Mo、Ti和Ag，例如第一金属层A为Cu，第二金属层B为Mo，或者第一金属层A为Al，第二金属层B为Ti。
本发明的金属叠层的结构不限于由两层金属层组成而成的结构，例如可由三层或更多层的金属层组成且相邻两层金属层的材料不同，例如耐折叠金属导线形成ABC-ABC的结构。
本发明对金属层A和金属层B的顺序没有限定，例如各金属叠层均为AB结构或者均为BA结构，也可均为ABC结构。当选用超过三种的金属材料时，各金属叠层构造也可不同，例如形成AB-AC-AB-AC的结构。
耐折叠金属导线的总厚度(即至少两个金属叠层的总厚度)可为例如为金属导线过薄则极易产生断裂，过厚则不符合显示器件的尺寸要求，同时增加生产成本。
金属叠层中各金属层的厚度例如为或者为从而具有优异的电阻率、样式弹性模量和断裂韧性。
金属叠层中各金属层的厚度可相同，有利于得到均匀的金属导线，从而避免出现断裂。
本发明的耐折叠金属导线可通过在不同腔室中交替沉积金属层来形成，例如可通过物理气相沉积(PVD)来进行。
本发明还提供一种柔性显示装置，其包括数据导线(Date line)和栅极导线(Gateline)，其中数据导线和/或栅极导线包括上述耐折叠金属导线。
本发明的柔性显示装置和耐折叠金属导线通过调整各金属层的厚度及组成，降低金属导线的电阻率，增强金属导线的强度及韧性，以抵消薄膜应力产生的影响使之更易耐受折弯，进而提高显示器件的稳定性，同时不会增加生产线设备投入数量。
以下描述本发明一个具体实施方式的耐折叠金属导线的结构、制备及测试结果。
以Cu和Mo作为金属层的材料，采用物理气相沉积法，在不同的真空腔室中交替沉积Cu金属层和Mo金属层，沉积温度为125℃，气压为0.3Pa，沉积Cu金属层时的沉积功率为6.8kw，沉积Mo金属层时的沉积功率为5.6kw。
将耐折叠金属导线的总厚度设定为且各层金属层的厚度相同，分别制备各层金属层厚度为和的耐折叠金属导线，即金属层的总层数分别为30、15、10、6、4和3。
对所制得的耐折叠金属导线的电阻率、杨氏弹性模量和断裂韧性进行测量，所得结果如图4和图5所示。可以看出，电阻率随厚度增加而表现出明显降低，在金属层厚度为开始趋于稳定，在金属层厚度为和时电阻率最小；而对于杨氏弹性模量和断裂韧性，在金属层厚度为至特别是金属层厚度为至时具有优异的性能。
在PI(聚酰亚胺)基板上进行弯折试验，各条金属导线均没有出现明显的断裂状况，表明应力能够完全释放。
以下描述本发明另一个具体实施方式的耐折叠金属导线的结构、制备及测试结果。
以Al和Ti作为金属层的材料，采用物理气相沉积法，在不同的真空腔室中交替沉积Al金属层和Ti金属层，沉积温度为125℃，气压为0.3Pa，沉积Al金属层时的沉积功率为13.6kw，沉积Ti金属层时的沉积功率为6.7kw。
将耐折叠金属导线的总厚度设定为且各层金属层的厚度相同，分别制备各层金属层厚度为和的耐折叠金属导线，即金属层的总层数分别为60、30、20、12、8和6。
对所制得的耐折叠金属导线的杨氏弹性模量和断裂韧性进行测量，所得结果如表1所示。可以看出，对于杨氏弹性模量和断裂韧性，在金属层厚度为至特别是金属层厚度为至时具有优异的性能。
在PI(聚酰亚胺)基板上进行弯折试验，各条金属导线均没有出现明显的断裂状况，表明应力能够完全释放。
表1：耐折叠金属导线的杨氏弹性模量和断裂韧性
本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种耐折叠金属导线，其特征在于，该耐折叠金属导线包括：
堆叠的至少两个金属叠层，所述至少两个金属叠层各自包括第一金属层以及与所述第一金属层材料不同的第二金属层，其中，所述第一金属层和所述第二金属层的材料选自Al、Cu、Mo、Ti和Ag，所述第一金属层和所述第二金属层的厚度各自为
2.根据权利要求1的耐折叠金属导线，其中所述耐折叠金属导线的总厚度为
3.根据权利要求1的耐折叠金属导线，其中所述第一金属层和所述第二金属层的厚度相同。
4.根据权利要求1的耐折叠金属导线，其中所述第一金属层为Cu，所述第二金属层为Mo。
5.根据权利要求1的耐折叠金属导线，其中所述第一金属层为Al，所述第二金属层为Ti。
6.根据权利要求1至5中任一项的耐折叠金属导线，其中各所述金属叠层具有相同构造。
7.一种耐折叠金属导线，该耐折叠金属导线包括堆叠的至少两个金属叠层，所述至少两个金属叠层各自包括至少两层金属层且相邻两层所述金属层的材料不同，其中所述各层金属层的厚度为
8.根据权利要求7的耐折叠金属导线，其中所述金属层的材料选自Al、Cu、Mo、Ti和Ag。
9.一种柔性显示装置，包括数据导线和栅极导线，其特征在于，所述数据导线和/或所述栅极导线为根据权利要求1至8中任一项的耐折叠金属导线。
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