CN106783917B - 柔性显示屏结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柔性显示屏结构及其制作方法。该柔性显示屏结构在第一显示区(2)与第二显示区(4)之间设置外折区(3)，三者共用一柔性基底(1)，所述第一显示区(2)与第二显示区(4)内正常布设阵列像素电路，而外折区(3)内仅布设用于连接第一显示区(2)的阵列像素电路与第二显示区(4)的阵列像素电路的金属连接线(31)，并设置覆盖所述金属连接线(31)的柔性有机层，减少了外折区(3)内的金属走线，使得所述第一显示区(2)与第二显示区(4)能够通过外折区(3)实现向外弯折，降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。

Description

柔性显示屏结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性显示屏结构及其制作方法。
背景技术
随着显示技术的发展，人们对终端显示屏的要求越来越高，柔性显示屏获得了人们的喜爱和追捧。
有机发光二极管显示屏(Organic Light-Emitting Display，OLED)不仅具有十分优异的显示性能，还具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被誉为“梦幻显示器”，得到了各大显示器厂家的青睐，已成为显示技术领域中第三代显示器件的主力军。
柔性显示屏同样需要在基板上制作出呈阵列式分布的像素结构，每一像素结构一般包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)、电容等金属材质的电子元件。
目前，由于柔性显示屏受到柔性材料、结构设计等技术局限，还无法完美实现任意曲率半径弯折，以及多样性弯折。
一般情况下，柔性显示屏在朝其显示面的相反方向向外弯折时，所受的力为拉应力，朝其显示面向内弯折时，所受的力为压应力。柔性显示屏在弯折时候受到的应力会损坏显示屏，其中向外弯折受到的拉应力更容易损坏显示屏，加之显示屏本身内部结构如整个显示区遍布密集的金属材质的阵列电路走线的限制，使得柔性显示屏在向外弯折时的曲率半径、可靠性等方面更受限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性显示屏结构，能够降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。
本发明的另一目的在于提供一种柔性显示屏结构的制作方法，由该方法制作的柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度较低，可靠性较高。
为实现上述目的，本发明首先提供一种柔性显示屏结构，包括一柔性基底、设于所述柔性基底的第一显示区、设于所述柔性基底的第二显示区、以及设于所述柔性基底且连接所述第一显示区与所述第二显示区的外折区；
所述第一显示区与所述第二显示区内均布设阵列像素电路，所述外折区包括用于连接所述第一显示区的所述阵列像素电路与所述第二显示区的所述阵列像素电路的金属连接线、以及覆盖所述金属连接线的柔性有机层；
所述第一显示区与所述第二显示区通过所述外折区实现向外弯折。
所述第一显示区、所述第二显示区以及所述外折区位于所述柔性基底的同一侧。
所述外折区的柔性有机层包括多层，且分别覆盖在所述金属连接线的上下两侧。
所述第一显示区与第二显示区均包括：设在柔性基底上的缓冲层、设在缓冲层上的图案化的半导体有源层、依次层叠在半导体有源层与缓冲层上的多层无机绝缘层、设在最上层的无机绝缘层上并与半导体有源层接触的金属布线层、覆盖金属布线层的第一柔性有机层、设在第一柔性有机层上并与金属布线层接触的阳极、及设在阳极与第一柔性有机层上的第二柔性有机层；所述第二柔性有机层暴露出部分阳极；所述半导体有源层、金属布线层、及阳极构成所述阵列像素电路；
所述外折区包括设在柔性基底上的缓冲层、设在缓冲层上方覆盖所述金属连接线下侧的第三柔性有机层、覆盖所述金属连接线上侧层叠的第一柔性有机层、及第二柔性有机层；所述金属连接线连接第一显示区与第二显示区内的金属布线层。
所述柔性基底的材质为聚酰亚胺。
所述柔性有机层的材质为有机光阻。
本发明还提供一种柔性显示屏结构的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供一柔性基底，在所述柔性基底上先后涂布覆盖缓冲层、在欲形成第一显示区与第二显示区的区域制备图案化的半导体有源层、以及依次在半导体有源层与缓冲层上涂布层叠多层无机绝缘层；
步骤S2、使用一道光罩制备出金属布线层，所述金属布线层与半导体有源层接触；
步骤S3、使用另一道光罩在欲形成外折区的区域将金属布线层及其下侧的至少一层所述无机绝缘层蚀刻掉；
步骤S4、在欲形成外折区的区域填涂有机材料，形成第三柔性有机层；
步骤S5、使用再一道光罩在欲形成外折区的区域制备出金属连接线，连接第一显示区与第二显示区内的金属布线层；
步骤S6、在所述金属连接线、金属布线层、及第三无机绝缘层上涂布覆盖第一柔性有机层；
步骤S7、在第一柔性有机层上欲形成第一显示区与第二显示区的区域制备出阳极；
所述阳极与金属布线层接触；所述半导体有源层、金属布线层、及阳极构成阵列像素电路；
步骤S8、在阳极与第一柔性有机层上制备出第二柔性有机层；
所述第二柔性有机层暴露出部分阳极。
所述柔性基底的材质为聚酰亚胺。
所述第一柔性有机层、第二柔性有机层及第三柔性有机层的材质为有机光阻。
本发明的有益效果：本发明提供的一种柔性显示屏结构，在第一显示区与第二显示区之间设置外折区，三者共用一柔性基底，所述第一显示区与第二显示区内正常布设阵列像素电路，而外折区内仅布设用于连接第一显示区的阵列像素电路与第二显示区的阵列像素电路的金属连接线，并设置覆盖所述金属连接线的柔性有机层，减少了外折区内的金属走线，使得所述第一显示区与第二显示区能够通过外折区实现向外弯折，减少柔性显示屏向外弯折时金属层发生脆裂剥落而导致整体显示不良的问题，从而降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。本发明提供的一种柔性显示屏结构的制作方法，在欲形成外折区的区域将金属布线层及其下侧的至少一层无机绝缘层蚀刻掉，之后填涂有机材料形成第三柔性有机层，再制备出金属连接线连接第一显示区与第二显示区内的金属布线层，减少了外折区内的金属走线，能够降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的柔性显示屏结构在弯曲状态下的立体示意图；
图2为本发明的柔性显示屏结构在展平状态下的立体示意图；
图3为本发明的柔性显示屏结构同时做向内弯折与向外弯折时的平面示意图；
图4为本发明的柔性显示屏结构仅做向外弯折时的平面示意图；
图5为本发明的柔性显示屏结构在展平状态下的剖面示意图；
图6为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的流程图；
图7为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的步骤S1的示意图；
图8为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的步骤S2的示意图；
图9为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的步骤S3的示意图；
图10为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的步骤S4的示意图；
图11为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的步骤S5的示意图；
图12为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的步骤S6的示意图；
图13为本发明的柔性显示屏结构的制作方法的步骤S7的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图1至图5，本发明首先提供一种柔性显示屏结构，包括一柔性基底1、设于所述柔性基底1的第一显示区2、设于所述柔性基底1的第二显示区4、以及设于所述柔性基底1且连接所述第一显示区2与所述第二显示区4的外折区3。
所述第一显示区2与所述第二显示区4用于进行有效显示，二者内部均正常布设阵列像素电路。所述外折区3为非显示区，其包括用于连接所述第一显示区2的所述阵列像素电路与所述第二显示区4的所述阵列像素电路的金属连接线31、以及覆盖所述金属连接线的柔性有机层。
图1至图5仅示意出了所述第一显示区2、所述第二显示区4以及所述外折区3位于所述柔性基底1的同一侧，也可设置所述第一显示区2与所述第二显示区4的其中之一连同外折区3位于所述柔性基底1的一侧，而所述第一显示区2与所述第二显示区4中的另一个位于所述柔性基底1的另一侧。
具体地，如图5所示，所述第一显示区2与第二显示区4均包括：设在柔性基底1上的缓冲层241、设在缓冲层241上的图案化的半导体有源层242、依次层叠在半导体有源层242与缓冲层241上的第一无机绝缘层243、第二无机绝缘层244、与第三无机绝缘层245、设在第三无机绝缘层245上并与半导体有源层242接触的金属布线层246、覆盖金属布线层246的第一柔性有机层247、设在第一柔性有机层247上并与金属布线层246接触的阳极248、及设在阳极248与第一柔性有机层247上的第二柔性有机层249；所述第二柔性有机层249暴露出部分阳极248；所述半导体有源层242、金属布线层246、及阳极248构成所述阵列像素电路。
所述外折区3包括设在柔性基底1上的缓冲层241、设在缓冲层241上方覆盖所述金属连接线31下侧的第三柔性有机层33、覆盖所述金属连接线31上方层叠的第一柔性有机层247、及第二柔性有机层249；所述金属连接线31连接第一显示区2与第二显示区4内的金属布线层246。值得注意的是，所述第三柔性有机层33至多延伸至缓冲层241，可在所述第三柔性有机层33与缓冲层241之间设置无机绝缘层，如图5所示的第一无机绝缘层243进行间隔。
进一步地，所述柔性基底1的材质为聚酰亚胺(Polyimide，PI)。
所述半导体有源层242的材质优选低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)；所述缓冲层241、第一无机绝缘层243、第二无机绝缘层244、与第三无机绝缘层245的材质优选氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或二者的组合；所述金属布线层246密集排列，通常包括扫描线、数据线、薄膜晶体管的各个电极等；所述阳极248的材质优选氧化铟锡(IndiumTin Oxide，ITO)；所述第一柔性有机层247、第二柔性有机层249、与第三柔性有机层33的材质优选有机光阻。
将柔性显示屏朝其显示面的相反方向的弯折定义为向外弯折，朝其显示面方向的弯折定义为向内弯折。所述第一显示区2与第二显示区4通过外折区3实现向外弯折，所述第二显示区4至少具有一条内折线40，能够沿该内折线40实现向内弯折，从而本发明的柔性显示屏结构可以使得柔性显示屏能够进行多样化、多状态地显示，举例说明如下：
如图2所示，所述第一显示区2、外折区3、与第二显示区4均展平，此种状态下，第一显示区2与第二显示区4同时以最大面积显示，由于外折区3占整体显示屏的面积比例很小，基本可以忽略外折区3对整面显示的影响；
如图1所示，所述第一显示区2与第二显示区4通过外折区3以较小的曲率向外弯折，所述第二显示区4沿内折线40以较小的曲率向内弯折，第一显示区2与第二显示区4同时进行曲面显示；
如图3所示，所述第一显示区2与第二显示区4通过外折区3以较大的曲率向外弯折，所述第二显示区4沿内折线40以较大的曲率向内弯折，这种状态下第一显示区2进行显示，第二显示区4可为待机、关机等不显示模式；
如图4所示，所述第一显示区2与第二显示区4仅通过外折区3以较大的曲率向外弯折，这种状态下第一显示区2与第二显示区4均进行平面显示，达到类似于双面显示的效果。
由于在第一显示区2、外折区3、与第二显示区4共用一柔性基底1，所述第一显示区2与第二显示区4内正常布设阵列像素电路，而外折区3内仅布设用于连接第一显示区2的阵列像素电路与第二显示区4的阵列像素电路的金属连接线31，并设置覆盖所述金属连接线31的柔性有机层，减少了外折区3内的金属走线而增加了外折区3内的柔性有机层，使得所述第一显示区2与第二显示区4能够通过外折区3实现向外弯折，减少柔性显示屏向外弯折时金属层发生脆裂剥落而导致整体显示不良的问题，从而降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。
请参阅图6，结合图1至图5，本发明还提供一种柔性显示屏结构的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、如图7所示，提供一柔性基底1，在所述柔性基底1上先后涂布覆盖缓冲层241、在欲形成第一显示区2与第二显示区4的区域制备图案化的半导体有源层242、以及依次在半导体有源层242与缓冲层241上涂布层叠第一无机绝缘层243、第二无机绝缘层244、与第三无机绝缘层245。
具体地，所述柔性基底1的材质为PI；所述半导体有源层242的材质优选LTPS；所述缓冲层241、第一无机绝缘层243、第二无机绝缘层244、与第三无机绝缘层245的材质优选SiNx、SiOx或二者的组合。
步骤S2、如图8所示，使用一道光罩制备出金属布线层246，所述金属布线层246与半导体有源层242接触。
所述金属布线层246密集排列，通常包括扫描线、数据线、薄膜晶体管的各个电极等。
步骤S3、如图9所示，使用另一道光罩在欲形成外折区3的区域将金属布线层246及其下侧的至少一层所述无机绝缘层蚀刻掉。
该步骤S3至多蚀刻至缓冲层241，可根据制程能力选择，图9仅示意出了将第二无机绝缘层244、与第三无机绝缘层245蚀刻掉，而保留缓冲层241上的第一无机绝缘层243。
步骤S4、如图10所示，在欲形成外折区3的区域填涂有机材料，形成第三柔性有机层33。
具体地，所述有机材料优选有机光阻。
步骤S5、如图11所示，使用再一道光罩在欲形成外折区3的区域制备出金属连接线31，连接第一显示区2与第二显示区4内的金属布线层246。
步骤S6、如图12所示，在所述金属连接线31、金属布线层246、及第三无机绝缘层245上涂布覆盖第一柔性有机层247。
具体地，所述第一柔性有机层247的材质优选有机光阻。
步骤S7、如图13所示，在第一柔性有机层247上欲形成第一显示区2与第二显示区4的区域制备出阳极248。
所述阳极248与金属布线层246接触；所述半导体有源层242、金属布线层246、及阳极248构成阵列像素电路。
具体地，所述阳极248的材质优选ITO。
步骤S8、请参阅图5，在阳极248与第一柔性有机层247上制备出第二柔性有机层249。
所述第二柔性有机层249暴露出部分阳极248。
具体地，所述第二柔性有机层249的材质优选有机光阻。
上述方法在欲形成外折区3的区域将金属布线层246及其下侧的至少一层无机绝缘层蚀刻掉，之后填涂有机材料形成第三柔性有机层33，再制备出金属连接线31连接第一显示区2与第二显示区4内的金属布线层246，减少了外折区3内的金属走线而增加了外折区3内的柔性有机层，使得所述第一显示区2与第二显示区4能够通过外折区3实现向外弯折，减少柔性显示屏向外弯折时金属层发生脆裂剥落而导致整体显示不良的问题，从而降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。
综上所述，本发明的柔性显示屏结构，在第一显示区与第二显示区之间设置外折区，三者共用一柔性基底，所述第一显示区与第二显示区内正常布设阵列像素电路，而外折区内仅布设用于连接第一显示区的阵列像素电路与第二显示区的阵列像素电路的金属连接线，并设置覆盖所述金属连接线的柔性有机层，减少了外折区内的金属走线，使得所述第一显示区与第二显示区能够通过外折区实现向外弯折，减少柔性显示屏向外弯折时金属层发生脆裂剥落而导致整体显示不良的问题，从而降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。本发明的柔性显示屏结构的制作方法，在欲形成外折区的区域将金属布线层及其下侧的至少一层无机绝缘层蚀刻掉，之后填涂有机材料形成第三柔性有机层，再制备出金属连接线连接第一显示区与第二显示区内的金属布线层，减少了外折区内的金属走线，能够降低柔性显示屏向外弯折时的受破坏程度，增加向外弯折时的可靠性，有效提升柔性显示屏的良率。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种柔性显示屏结构，其特征在于，包括一柔性基底(1)、设于所述柔性基底(1)的第一显示区(2)、设于所述柔性基底(1)的第二显示区(4)、以及设于所述柔性基底(1)且连接所述第一显示区(2)与所述第二显示区(4)的外折区(3)；
所述第一显示区(2)与所述第二显示区(4)内均布设阵列像素电路，所述外折区(3)包括用于连接所述第一显示区(2)的所述阵列像素电路与所述第二显示区(4)的所述阵列像素电路的金属连接线(31)、以及覆盖所述金属连接线(31)的柔性有机层；
所述第一显示区(2)与所述第二显示区(4)通过所述外折区(3)实现向外弯折；
所述外折区(3)的柔性有机层包括多层，且分别覆盖在所述金属连接线(31)的上下两侧；
所述外折区(3)包括设在柔性基底(1)上的缓冲层(241)、设在缓冲层(241)上方覆盖所述金属连接线(31)下侧的第三柔性有机层(33)、覆盖所述金属连接线(31)上侧层叠的第一柔性有机层(247)、及第二柔性有机层(249)。
2.如权利要求1所述的柔性显示屏结构，其特征在于，所述第一显示区(2)、所述第二显示区(4)以及所述外折区(3)位于所述柔性基底(1)的同一侧。
3.如权利要求1所述的柔性显示屏结构，其特征在于，所述第一显示区(2)与第二显示区(4)均包括：设在柔性基底(1)上的缓冲层(241)、设在缓冲层(241)上的图案化的半导体有源层(242)、依次层叠在半导体有源层(242)与缓冲层(241)上的多层无机绝缘层、设在最上层的无机绝缘层上并与半导体有源层(242)接触的金属布线层(246)、覆盖金属布线层(246)的第一柔性有机层(247)、设在第一柔性有机层(247)上并与金属布线层(246)接触的阳极(248)、及设在阳极(248)与第一柔性有机层(247)上的第二柔性有机层(249)；所述第二柔性有机层(249)暴露出部分阳极(248)；所述半导体有源层(242)、金属布线层(246)、及阳极(248)构成所述阵列像素电路；
所述金属连接线(31)连接第一显示区(2)与第二显示区(4)内的金属布线层(246)。
4.如权利要求3所述的柔性显示屏结构，其特征在于，所述柔性基底(1)的材质为聚酰亚胺。
5.如权利要求3所述的柔性显示屏结构，其特征在于，所述柔性有机层的材质为有机光阻。
6.一种柔性显示屏结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供一柔性基底(1)，在所述柔性基底(1)上先后涂布覆盖缓冲层(241)、在欲形成第一显示区(2)与第二显示区(4)的区域制备图案化的半导体有源层(242)、以及依次在半导体有源层(242)与缓冲层(241)上涂布层叠多层无机绝缘层；
步骤S2、使用一道光罩制备出金属布线层(246)，所述金属布线层(246)与半导体有源层(242)接触；
步骤S3、使用另一道光罩在欲形成外折区(3)的区域将金属布线层(246)及其下侧的至少一层所述无机绝缘层蚀刻掉；
步骤S4、在欲形成外折区(3)的区域填涂有机材料，形成第三柔性有机层(33)；
步骤S5、使用再一道光罩在欲形成外折区(3)的区域制备出金属连接线(31)，连接第一显示区(2)与第二显示区(4)内的金属布线层(246)；
步骤S6、在所述金属连接线(31)、金属布线层(246)、及第三无机绝缘层(245)上涂布覆盖第一柔性有机层(247)；
步骤S7、在第一柔性有机层(247)上欲形成第一显示区(2)与第二显示区(4)的区域制备出阳极(248)；
所述阳极(248)与金属布线层(246)接触；所述半导体有源层(242)、金属布线层(246)、及阳极(248)构成阵列像素电路；
步骤S8、在阳极(248)与第一柔性有机层(247)上制备出第二柔性有机层(249)；
所述第二柔性有机层(249)暴露出部分阳极(248)。
7.如权利要求6所述的柔性显示屏结构的制作方法，其特征在于，所述柔性基底(1)的材质为聚酰亚胺。
8.如权利要求6所述的柔性显示屏结构的制作方法，其特征在于，所述第一柔性有机层(247)、第二柔性有机层(249)及第三柔性有机层(33)的材质为有机光阻。
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