CN104103775B

CN104103775B - 柔性显示设备，及用于制造柔性显示设备的方法

Info

Publication number: CN104103775B
Application number: CN201310484853.2A
Authority: CN
Inventors: 金锺允; 金珍泽
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2018-02-09
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: CN104103775A; US9136311B2; KR102082407B1; US20140299848A1; TW201440281A; KR20140120510A

Abstract

柔性显示器包括：柔性衬底；以及设置在柔性衬底上并配置成显示图像的显示器。柔性衬底包括：包括有机材料的柔性衬底主体；多个分离图案，分布在柔性衬底主体的一侧上；以及分离沟槽，位于柔性衬底主体的与分离图案至少之一邻近的一侧上，分离沟槽从柔性衬底主体的一侧的表面凹陷。

Description

柔性显示设备，及用于制造柔性显示设备的方法

技术领域

本发明的实施方式的方面涉及柔性衬底、柔性显示设备、以及用于制造柔性显示设备的方法。更具体地，本发明的实施方式大体上涉及包括有机材料的柔性衬底、柔性显示设备、以及用于制造柔性显示设备的方法。

背景技术

显示设备是显示图像的装置。近来，有机发光二极管显示器已经引起了人们的注意。

有机发光二极管显示器具有自发光特征，并且不同于液晶显示器，有机发光二极管显示器不需要单独的光源，所以有机发光二极管显示器可具有相对小的厚度和低的重量。另外，有机发光显示设备展现出高质量以及诸如低功耗、高亮度、以及快速反应速度等期望的特性。

通常，有机发光二极管（OLED）显示器包括：衬底、位于衬底上的有机发光二极管、以及与衬底一起密封有机发光二极管的封装层。

近来，已经开发了包括由诸如聚酰亚胺的有机材料制成的柔性衬底的柔性显示设备。

通过在支承衬底（如玻璃）上形成柔性衬底、在柔性衬底上形成有机发光二极管和封装层、以及从支承衬底剥离柔性衬底来制造柔性显示设备。

然而，由于当柔性衬底从支承衬底剥离时形成并释放的静电，传统的柔性显示设备会损坏形成在柔性衬底上的有机发光二极管。

背景部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可以包括不形成在该国中对本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的实施方式的方面涉及用于制造用于控制静电的产生的柔性衬底的方法、柔性显示设备、以及制造柔性显示设备的方法。

本发明的一个示例性实施方式提供一种柔性衬底，其包括：柔性衬底主体，包括有机材料；多个分离图案，分布在柔性衬底主体的一侧上；以及分离沟槽，位于柔性衬底主体的上述一侧上并与分离图案至少之一邻近，分离沟槽从柔性衬底主体的一侧的表面凹陷。

分离图案可包括聚氧化铟锡（poly-ITO）。

分离模式可嵌入柔性衬底主体。

有机材料可包括聚酰亚胺。

另一实施方式提供了一种柔性显示设备，其包括：根据上述实施方式的柔性衬底；以及设置在柔性衬底上并配置成显示图案的显示器。

显示器可包括有机发光二极管。

又一实施方式提供了一种用于制造柔性显示设备的方法，其包括：在支承衬底上形成分离层；在分离层上形成光敏图案；使用作为掩模的光敏图案刻蚀分离层，以形成对应于光敏图案的支承图案和多个分离图案，该多个分离图案至少之一与支承图案邻近并分布在支承衬底上；移除光敏图案；将有机材料应用至支承衬底，以形成覆盖支承图案和分离图案的柔性衬底主体；在柔性衬底主体上形成显示器，该显示器配置成显示图像；以及使柔性衬底主体与支承衬底分离。

形成分离层可包括使非晶氧化铟锡（a-ITO）沉积在支承衬底上。

形成分离层可包括：使分离层形成为至厚，以及在分离层上形成聚氧化铟锡。

刻蚀分离层可包括使用干式刻蚀法，干式刻蚀法使用适于移除非晶氧化铟锡的蚀刻剂。

使柔性衬底主体与支承衬底分离可包括将柔性衬底主体从支承衬底剥离。

使柔性衬底主体从支承衬底分离可包括：使嵌入柔性衬底主体的分离图案与支承衬底分离；使柔性衬底主体与支承图案分离；以及在柔性衬底主体的一侧上形成分离沟槽，对应于支承图案，分离沟槽从柔性衬底主体的一个表面凹陷。

根据本发明的实施方式之一，提供了用于控制静电的产生的柔性衬底、柔性显示设备、以及用于制造柔性显示设备的方法。

附图说明

图1示出了根据本发明第一示例性实施方式的柔性显示设备的剖视图；

图2示出了根据本发明第一示例性实施方式的柔性显示设备的像素的配置的布局图；

图3示出了沿图2的线III-III截取的剖视图；

图4示出了用于制造根据本发明第二示例性实施方式的柔性显示设备的方法的流程图;

图5、图6、图7、图8、图9、图10、以及图11示出了用于制造根据第二示例性实施方式的柔性显示设备的方法。

具体实施方式

在下文中将参照示出本发明的示例性实施方式的附图更加全面地描述本发明的各种实施方式。如本领域技术人员可以理解的，本文中描述的实施方式可以以各种不同的方式进行修改，并且所有的这些实施方式都不背离本发明的精神或范围。

因此，附图和描述应认为实质上是说明性的而非限制性的，并且在整个说明书中相同附图标记表示相同元件。

此外，在附图中，为了描述方便起见，提供了部件的厚度和尺寸，但是本发明的实施方式并不限于附图中所示出的这些厚度和尺寸。

在附图中，为了清晰起见，放大了层、膜、板、区域等的厚度。为了解释方便起见，放大了一些层和区域的厚度。当描述到一个元件如层、膜、区域、板等形成在另一元件上时，指的是该元件直接位于另一元件上或该元件位于另一元件上并且两者之间具有另外的元件。

另外，除非明确地相反地说明，术语“包括（comprise）”及其变型如“包括（comprises）”或“包括（comprising）”应理解为是指包括所述元件而非排除任何其他元件。在整个说明书中，应理解，术语“位于......上”及类似的术语被一般地使用，而不必须与重力参考相关。

下面将参照图1、图2、图3和图4描述根据本发明第一示例性实施方式的柔性显示设备。在下文中，将描述用于显示图像的显示器的有机发光二极管。在第一示例性实施方式中，用于显示图像的显示器包括有机发光二极管，而在另一示例性实施方式中，显示器可以是液晶显示器、等离子体显示器、或电子墨水显示器。

在下文中，结晶化分离图案表示分离图案。

图1示出了根据本发明第一示例性实施方式的柔性显示设备的剖视图。

如图1所示，柔性显示设备1001包括：柔性衬底100、布线200、有机发光二极管300、封装层400、以及保护膜500。

柔性衬底100是透光的。布线200和有机发光二极管300设置在柔性衬底100上，柔性衬底100面对封装层400并且布线200和有机发光二极管300位于两者之间。柔性衬底100与封装层400密封有机发光二极管300。柔性衬底100包括：柔性衬底主体110、结晶化分离图案120、以及分离沟槽130。

柔性衬底主体110由有机材料制成，该有机材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、环氧树脂、聚乙烯、以及聚丙烯酸酯中的至少一种。柔性衬底主体110还可在有机材料中包括聚酰亚胺。柔性衬底主体110是柔性的并且是透光的。

结晶化分离图案120分布并设置在柔性衬底主体110的底部上（例如分布在整个底部上或分布在底部之上），其中柔性衬底主体110的底部可以是柔性衬底主体110的一侧。结晶化分离图案120包括聚氧化铟锡（poly-ITO）。结晶化分离图案120设置在柔性衬底主体110中。可以有多个具有颗粒形式的结晶化分离图案120（例如结晶化分离图案可包括多个颗粒），并且该多个具有颗粒形式的结晶化分离图案120分别地连接、分离或间隔开以分布在柔性衬底主体110中。结晶化分离图案120可与柔性衬底主体110的底表面分离（或间隔开）。结晶化分离图案120至少之一与分离沟槽130相邻（例如，结晶化分离图案的颗粒可通过分离沟槽130相互间隔开并且在分离沟槽130之间在柔性衬底主体110的区域中聚集起来)。

分离沟槽与结晶化分离图案120邻近并且设置在柔性衬底主体110的底部处。分离沟槽130从柔性衬底主体110的底表面凹陷（或形成为凹槽）。沿柔性衬底主体110的底表面设置有多个分离沟槽130。

布线200包括第一薄膜晶体管10和第二薄膜晶体管20（例如，如图2所示），并向有机发光二极管300发送信号以驱动有机发光二极管300。有机发光二极管300根据由布线200提供的信号发光。

有机发光二极管300设置在布线200上。

有机发光二极管300设置在柔性衬底100上并从布线200接收信号以显示图像。

参照图2和图3，下面将更详细地描述根据第一示例性实施方式的柔性显示设备1001的内部配置。

图2示出了根据第一示例性实施方式的柔性显示设备的像素的配置的布局图。图3示出了沿图2的线III-III截取的剖视图。

图2和图3中示出了有机发光二极管300和布线200的详细配置，但是本发明的实施方式并不限于图2和图3所示的配置。本领域的技术人员可以各种配置形成布线200和有机发光二极管300。例如，附图中示出了每个像素具有两个薄膜晶体管（TFT）和一个电容器的2Tr-1Cap有源矩阵（AM）型柔性显示设备，但是本发明的实施方式并不限于此。柔性显示设备在布线、电容器、以及薄膜晶体管的数目方面并不受限制。像素表示用于显示图像的单元，并且显示设备使用多个像素以显示图像。

如图2和图3所示，柔性显示设备1001包括用于每个像素的开关薄膜晶体管10、驱动薄膜晶体管20、电容器80、以及有机发光二极管300。这里，开关薄膜晶体管10、驱动薄膜晶体管20、以及电容器80形成布线200。布线200还包括：设置在柔性衬底100的第一方向上的栅极线（或扫描线）151、以绝缘方式与栅极线151相交的数据线171、以及公共电源线172。这里，一个像素利用公共电源线172、数据线171、以及栅极线151的边界限定，但是本发明的实施方式并不限于此。

有机发光二极管300包括：第一电极710、形成在第一电极710上的有机发射层720、以及形成在有机发光层720上的第二电极730，其中第一电极710、有机发射层720、以及第二电极为有机发光二极管300的部件。根据一个实施方式，第一电极710作为阳极，即空穴注入电极，第二电极730作为阴极，即电子注入电极。然而，本发明的实施方式不限于此，根据用于驱动柔性显示设备的方法，第一电极710可以是阴极而第二电极730可以是阳极。在一个实施方式中，空穴和电子从第一电极710和第二电极730注入有机发光层720中，当注入有机发光层720内的空穴和电子结合形成的激子从激发态落到基态时，有机发光层720发光。此外，第一电极710和第二电极730可分别配置成能够透光和能够反射光。

电容器80包括两个电容器极板158和178，并且中间层绝缘层161设置在这两者之间。这里，中间层绝缘层161为介电材料，并且电容器80的电容量由存储在电容器80中的电荷和电容器极板158和178之间的电压确定。

开关薄膜晶体管10包括：开关半导体层131、开关栅电极152、开关源电极173、以及开关漏电极174。驱动薄膜晶体管20包括：驱动半导体层132、驱动栅电极155、驱动源电极176、以及驱动漏电极177。

开关薄膜晶体管10用作用于选择像素以发光的开关。开关栅电极152连接至栅极线1511。开关源电极173连接至数据线171。开关漏电极174与开关源电极173相分离并连接至一个电容器极板158。

驱动薄膜晶体管20将驱动功率电压施加至第二电极730，其中该驱动功率电压用于使选择的像素中的有机发光二极管300的有机发光层720发光。驱动栅电极155连接至与开关漏电极174相连接的电容器极板158。驱动源电极176和另外的电容器极板178连接至公共电源线172。驱动漏电极177与第一电极710设置在相同层上并且驱动漏电极177连接至第一电极710。

另外，驱动漏电极可与第一电极设置在不同的层上，在这种情况下，第一电极穿过接触孔连接至驱动漏电极。

在上述配置中，开关薄膜晶体管10由施加至栅极线151的栅电压操作（或控制）并将施加至数据线171的数据电压传输至驱动薄膜晶体管20。对应于从公共电源线172施加至驱动薄膜晶体管20的公共电压与由开关薄膜晶体管10提供的数据电压之间的差的电压存储在电容器80中，并且对应于存储在电容器80中的电压的电流通过驱动薄膜晶体管20流向有机发光二极管300以致使光从有机发光二极管300发出。

封装层400设置在有机发光二极管300上。

封装层400与柔性衬底100一起密封有机发光二极管300，并且封装层400包括有机层410和无机层420。

有机层410由聚合物形成并且其可以是包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、环氧树脂、聚乙烯、以及聚丙烯酸酯中的一种的沉积层或单层。在有机层410由聚丙烯酸酯形成的实施方式中，其可包括聚合的单体组合物，其中该聚合的单体组合物包括二丙烯酸盐单体和三丙烯酸盐单体。

无机层420设置在有机层410上并可以是包括金属氧化物或金属氮化物的堆叠层或单层。例如，无机层420包括硅氮化物（SiN_x）、氧化铝（Al₂O₃）、硅氧化物（SiO_x）、以及氧化钛（TiO₂）中的至少一种。

在一些实施方式中，存在多个有机层410和无机层420，并且无机层420可设置在利用多个有机层410和多个无机层420配置的封装层400的最高层处。此外，有机层410和无机层420可交替地层叠。

根据本发明的一个实施方式，保护膜500附接至柔性衬底100的下表面。保护膜500可利用聚合物形成，该聚合物用于加强柔性衬底100的强度和保护柔性衬底100免受外部干扰。

根据第一示例性实施方式的柔性显示设备1001可通过使用根据将被描述的第二示例性实施方式的用于制造柔性显示设备的方法来制造。

下面将参照图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、以及图11描述根据第二示例性实施方式的用于制造柔性显示设备的方法。

图4示出了根据本发明第二示例性实施方式的用于制造柔性显示设备的方法的流程图。图5、图6、图7、图8、图9、图10、以及图11示出了根据第二示例性实施方式的用于制造柔性显示设备的方法。

非晶分离层可以是分离层，非晶支承图案可以是支承图案，并且结晶化分离图案可以是分离图案。

如图4和图5所示，非晶分离层20形成在支承衬底10上（例如，参照图4的S100）。

更详细地，非晶分离层20形成在由玻璃、金属、或无机材料（例如，陶瓷）制成的支承衬底10上。通过将非晶氧化铟锡（a-ITO）沉积在支承衬底10上以形成非晶分离层20。在这种情况下，当非晶分离层20形成为到厚时，聚氧化铟锡形成在由非晶氧化铟锡形成的非晶分离层20顶部。在形成非晶分离层20之后，将非晶分离层20加热，以在非晶分离层20的顶部形成聚氧化铟锡。

如图6所示，光敏图案30形成在非晶分离层20上（例如，参照图4的S200）。

更详细地，光敏层形成在非晶分离层20上，通过使用包括对应于光敏图案30的透光部分的掩模使光敏层暴露，并且使暴露的光敏层显影以在非晶分离层20上形成光敏图案30。多个光敏图案30沿非晶分离层20的上表面设置。

如图7所示，使用作为掩模的光敏图案30刻蚀非晶分离层20（例如，参照图4的S300）。

更详细地，使用作为掩模的光敏图案30刻蚀非晶分离层20，以形成对应于光敏图案30的非晶支承图案21，并且结晶化分离图案120以分布的方式设置（例如，分布）在支承衬底10上，其中结晶化分离图案120至少之一与非晶支承图案21相邻（或邻近）。

使用干式刻蚀法刻蚀非晶分离层20，其中干式刻蚀法使用用于移除非晶氧化铟锡的蚀刻剂，并且因为聚氧化铟锡形成在非晶分离层20的顶部，非晶分离层20中对应于光敏图案30的部分形成为来自非晶分离层20的非晶支承图案21，非晶分离层20的剩余部分形成为利用（例如，来自）聚氧化铟锡配置的结晶化分离图案120。聚氧化铟锡主要形成在非晶分离层20的顶部，从而结晶化分离图案120通常与支承衬底10分离。结晶化分离图案120从支承衬底10流动。

如图8所示，光敏图案30形被移除（例如，参照图4的S400）。

更详细地，通过使用灰化工艺或剥离工艺可将光敏图案30从非晶支承图案21移除。通过移除光敏图案30，非晶支承图案21和光敏图案30被暴露。

图9示出了在执行用于制造柔性显示设备的方法过程中形成的非晶支承图案和结晶化分离图案。

如图9所示，与非晶支承图案21相邻的（邻近的）、暴露的非晶支承图案21和结晶化分离图案120形成在支承衬底10上。

如图10所示，将有机材料应用至支承衬底10以形成柔性衬底主体110（例如，参照图4的S500）。

更详细地，通过将有机材料应用至支承衬底10而在支承衬底10上形成柔性衬底主体110，以覆盖非晶支承图案21和结晶化分离图案120。因此，结晶化分离图案120设置（例如，嵌入）在柔性衬底主体110的底部内。例如，通过将聚酰亚胺应用至支承衬底10而在支承衬底10上形成柔性衬底主体110。

有机发光二极管300作为显示器形成在柔性衬底主体110上（例如，参照图4的S600）。

更详细地，通过使用光刻工艺和沉积工艺而在柔性衬底主体110上形成布线200和有机发光二极管300，以在柔性衬底主体110上形成显示器。

此外，通过在有机发光二极管300上形成有机层410和无机层420而形成封装层400。

如图11所示，柔性衬底主体110被从支承衬底10分离（例如，参照图4的S700）。

更详细地，将柔性衬底主体110从支承衬底10剥离，以使柔性衬底主体110与支承衬底10分离。通过使柔性衬底主体110与支承衬底10分离，设置在柔性衬底主体110中的结晶化分离图案120与支承衬底10相分离并且柔性衬底主体110与非晶支承图案21相分离，以形成分离沟槽130，其中对应于位于柔性衬底主体110底部的非晶支承图案21，分离沟槽130从柔性衬底主体110的下表面凹陷。在这种情况下，结晶化分离图案120设置在柔性衬底主体110的底部，该底部可以是柔性衬底主体110的一侧，当柔性衬底主体110从支承衬底10剥离时，结晶化分离图案120防止或减少静电的产生。通过使柔性衬底主体110与支承衬底10分离，形成了包括柔性衬底主体110、结晶化分离图案120、以及分离沟槽130的柔性衬底100。

保护膜附接至柔性衬底主体110的下表面，以制造或构造根据第一示例性实施方式的柔性显示设备1001。

因此，根据第二示例性实施方式的用于制造根据第一示例性实施方式的柔性显示设备1001的方法，在支承衬底10上形成包括聚氧化铟锡的结晶化分离图案120，并在柔性衬底主体110的底部内提供结晶化分离图案120，从而当柔性衬底主体110从支承衬底10剥离时控制静电的产生。因此，由静电对有机发光二极管300（用作显示器）的损坏被控制，从而在制造柔性显示设备1001的过程中提高了可靠性和效率。

因此，根据第二示例性实施方式的用于制造根据第一示例性实施方式的柔性显示设备1001的方法，在支承衬底10上形成主要包括非晶氧化铟锡的非晶支承图案21以使柔性衬底主体110与非晶支承图案21分离，因此容易地使柔性衬底主体110与支承衬底10分离。因此，提高了柔性显示设备1001的制造效率。

虽然已经结合目前认为是可实施的示例性实施方式描述了本发明，但是应该理解本发明并不限于所公开的实施方式，而相反地旨在涵盖包括在所附权利要求及其等同的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims

1.一种柔性显示设备，包括：

柔性衬底；以及

显示器，设置在所述柔性衬底上并配置成显示图像，

其中所述柔性衬底包括：

柔性衬底主体，包括有机材料；

多个分离图案，分布在所述柔性衬底主体的一侧；以及

分离沟槽，位于所述柔性衬底主体的所述一侧上并与所述多个分离图案中的至少一个邻近，所述分离沟槽从所述柔性衬底主体的所述一侧的表面凹陷，所述多个分离图案在与所述分离沟槽邻近的所述柔性衬底主体的部分中聚集起来。

2.根据权利要求1所述的柔性显示设备，其中所述分离图案包括聚氧化铟锡。

3.根据权利要求1所述的柔性显示设备，其中所述分离图案嵌入在所述柔性衬底主体内。

4.根据权利要求1所述的柔性显示设备，其中所述有机材料包括聚酰亚胺。

5.一种用于制造柔性显示设备的方法，包括：

在支承衬底上形成分离层；

在所述分离层上形成光敏图案；

使用所述光敏图案作为掩模来刻蚀所述分离层，以形成对应于所述光敏图案的支承图案和多个分离图案，所述多个分离图案中的至少一个与所述支承图案邻近并分布在所述支承衬底上；

移除所述光敏图案；

将有机材料应用至所述支承衬底，以形成覆盖所述支承图案和所述分离图案的柔性衬底主体；

在所述柔性衬底主体上形成显示器，所述显示器配置成显示图像；以及

使所述柔性衬底主体与所述支承衬底分离。

6.根据权利要求5所述的用于制造柔性显示设备的方法，其中形成分离层包括：使非晶氧化铟锡沉积在所述支承衬底上。

7.根据权利要求6所述的用于制造柔性显示设备的方法，其中形成分离层包括：将所述分离层形成为至厚，以及在所述分离层上形成聚氧化铟锡。

8.根据权利要求7所述的用于制造柔性显示设备的方法，其中刻蚀所述分离层包括使用干式刻蚀法，所述干式刻蚀法使用适于移除所述非晶氧化铟锡的蚀刻剂。

9.权利要求5所述的用于制造柔性显示设备的方法，其中使所述柔性衬底主体与所述支承衬底分离包括：将所述柔性衬底主体从所述支承衬底剥离。

10.根据权利要求9所述的用于制造柔性显示设备的方法，其中使所述柔性衬底主体与所述支承衬底分离包括：

使嵌入所述柔性衬底主体的所述分离图案与所述支承衬底分离；

使所述柔性衬底主体与所述支承图案分离；以及

在所述柔性衬底主体的一侧上形成分离沟槽，所述分离沟槽对应于所述支承图案从所述柔性衬底主体的一个表面凹陷。