CN107768312B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备包括衬底、阻挡层、晶体管和第一冲击缓冲层。阻挡层设置在衬底上。晶体管设置在阻挡层上。第一冲击缓冲层设置在阻挡层和晶体管之间。第一冲击缓冲层包括纳米结构。纳米结构包括孔隙。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月22日提交的第10-2016-0106276号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请出于所有目的通过引用并入本文，如同在本文中充分阐述那样。
技术领域
示例性实施方式涉及一种显示设备。
背景技术
可通过在衬底上形成若干层和元件来制造显示设备，诸如有机发光二极管显示设备、液晶显示设备等。可使用玻璃作为显示设备的衬底。玻璃衬底可以是相对重的和易碎的。另外，玻璃衬底可以是相对刚性的，并且这样可不易变形。不同地，已经研发包括柔性衬底的柔性显示设备。柔性衬底可具有相对低的重量、可以是抗冲击相对强的以及可以是相对容易变形的。根据柔性显示设备的用法或形状，柔性显示设备可分类为例如可弯曲显示设备、可折叠显示设备、可卷曲显示设备、可伸展显示设备等。显示设备的柔性可随着显示设备厚度的降低而提高；然而，较薄的显示设备可能更容易因外部冲击而损坏。
在该背景部分中公开的上述信息仅仅用于加强对本发明构思的背景的理解，并且因此，它可包括本领域的普通技术人员已经知晓的、不构成现有技术的信息。
发明内容
一个或多个示例性实施方式提供了抗外部冲击相对强的且具有相对优良的柔性的显示设备。
另外的方面将在以下详细说明中阐述，并且将从本公开中部分地显而易见，或者可通过实践本发明构思而被习得。
根据一个或多个示例性实施方式，显示设备包括衬底、阻挡层、晶体管和第一冲击缓冲层。阻挡层设置在衬底上。晶体管设置在阻挡层上。第一冲击缓冲层设置在阻挡层和晶体管之间。第一冲击缓冲层包括纳米结构。纳米结构包括孔隙。
根据一个或多个示例性实施方式，显示设备包括衬底、阻挡层、图案化结构和冲击缓冲层。阻挡层设置在衬底上。图案化结构设置在阻挡层上。图案化结构包括半导体层。冲击缓冲层设置在阻挡层和图案化结构之间。图案化结构设置在冲击缓冲层的第一部分上并且暴露冲击缓冲层的第二部分。冲击缓冲层包括纳米结构。纳米结构包括孔隙。
根据示例性实施方式，即使反复的弯曲或外部冲击被施加到衬底，也可最小化(或至少减小)施加到衬底的应力，以使得可防止(或至少减小)包括衬底的显示面板被损坏。以这样的方式，示例性实施方式增强了显示设备的强度和可靠性。
前述总体描述和以下详细说明是示例性的和说明性的，并且旨在提供对要求专利保护的主题的进一步解释。
附图说明
附图示出本发明构思的示例性实施方式并且连同本说明书用来解释本发明构思的原理，其中所述附图被包括以提供对本发明构思的进一步理解并且被纳入本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据一个或多个示例性实施方式的显示设备的剖视图。
图2是根据一个或多个示例性实施方式图1的显示设备在弯曲状态下的剖视图。
图3是根据一个或多个示例性实施方式图1的显示设备的一部分的剖视图。
图4是根据一个或多个示例性实施方式图1的显示设备的一部分的剖视图。
具体实施方式
在以下描述中，出于解释的目的，阐述诸多具体细节以提供对各示例性实施方式的彻底理解。然而，显而易见，可以在没有这些具体细节的情况下或者在具有一个或多个等同布置的情况下实施各示例性实施方式。在其他情况下，以框图形式示出公知的结构和设备，以避免不必要地混淆各示例性实施方式。
如本领域中惯用的那样，附图中可根据功能块、单元和/或模块描述和展示示例性实施方式。本领域技术人员将意识到，这些块、单元和/或模块通过可利用基于半导体的制造技术或其他制造技术来形成的、诸如逻辑电路、离散组件、微处理器、硬连线电路、存储器元件、布线连接器等的电子(或光学)线路被物理地实现。就通过微处理器或其他相似硬件来实现的块、单元和/或模块而言，它们可利用软件(例如，微代码)被编程和控制以执行本文论述的各种功能，并且可选择性地通过固件和/或软件驱动。还可设想到，每个块、单元和/或模块可通过专用的硬件来实现，或者可实现为用于执行某些功能的专用硬件与用于执行其他功能的处理器(例如，一个或多个程控微处理器和关联电路)的组合。另外，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，示例性实施方式的每个块、单元和/或模块可在物理上分离为两个或更多相互作用且离散的块、单元和/或模块。另外，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，示例性实施方式的块、单元和/或模块可在物理上组合为更复杂的块、单元和/或模块。
除非另行指出，否则所示示例性实施方式理解为提供各示例性实施方式的不同细节的示例性特征。因此，在不脱离所公开的示例性实施方式的情况下，除非另行指出，否则各种例示的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面可另行组合、分离、互换和/或重新布置。另外，在附图中，为了清楚和描述性的目的，可能夸大层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸。另外，相同的参考标记表示相同的元件。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，它可直接地在另一元件或层上、连接至或联接至另一元件或层，或者可以存在中间的元件或层。然而，当元件或层被称为“直接在另一元件或层上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，不存在中间的元件或层。为了本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”和“从由X、Y和Z构成的群组中选择的至少一个”可理解为仅X、仅Y、仅Z，或者X、Y和Z中的两个或更多的任意组合，诸如，例如XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文所使用，术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任意和全部组合。
尽管本文中可使用术语“第一”、“第二”等来描述各元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件、组件、区域、层和/或部分与另一元件、组件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可称为第二元件、组件、区域、层或部分。
空间相对术语，诸如“在…下面”、“在…下方”、“下部”、“在…上方”、“上部”等，可出于描述性的目的在本文中被使用，并且由此描述如图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。除附图中描画的定向之外，空间相对术语还旨在涵盖装置在使用、操作和/或制造中的不同定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将定向为在其他元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“在…下方”既可涵盖上方的定向又可涵盖下方的定向。此外，装置可另行定向(例如，旋转90度或处于其他定向)，并且这样，相应地解释在本文中使用的空间相对描述语。
本文所使用的术语用于描述具体实施方式的目的，并且不旨在限制。如本文所使用，除非上下文明确地另行指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”还旨在包括复数形式。另外，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”在本说明书中使用时表明存在所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合，而不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
本文中参照作为理想化示例性实施方式和/或中间结构的示意图的剖视图描述了各示例性实施方式。这样，要预想到作为例如制造技术和/或公差的结果的、来自附图形状的变化。因此，本文公开的示例性实施方式不应解释为局限于具体示出的区域形状，而是包括因例如制造而造成的形状偏差。例如，示为长方形的植入区域通常将具有圆滚的或弯曲的特征，和/或在其边缘处具有植入浓度梯度而不是从植入区域到非植入区域的二元变化。同样地，通过植入形成的掩埋区域可在掩埋区域和发生植入的表面之间的区域中导致一些植入。以这种方式，附图中所示的区域实质上是示意性的，并且这些区域的形状可以不示出设备区域的实际形状，并且这样，不是旨在限制。
除非另有定义，否则本文使用的全部术语(包括技术术语和科技术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。除非本文明确定义成这样，否则术语(诸如在通常使用的词典中定义的那些术语)应解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义进行解释。
图1是根据一个或多个示例性实施方式的显示设备的剖视图。图2是根据一个或多个示例性实施方式图1的显示设备在弯曲状态下的剖视图。
参照图1，显示设备1000包括衬底110、第一冲击缓冲层130、驱动器部分300、显示部分400和密封部分500。
衬底110可以是柔性衬底；然而，示例性实施方式不限于此或不受此限制。衬底110可以是可伸展的、可折叠的、可弯曲、可卷曲的或以其他方式可变形的，并且这样，显示设备1000的全部(或一部分)可以是柔性的、可伸展的、可折叠的、可弯曲、可卷曲的或以其他方式可变形的。
参照图2，衬底110可包括：在其中衬底110弯曲的弯曲区域BA；以及与弯曲区域BA相邻(例如，设置于外部)的非弯曲区域NBA。弯曲区域BA可设置在衬底110的中央(例如，中心)部分中，并且非弯曲区域NBA可设置在衬底110的相邻(例如，外部)部分处。然而，可设想到，弯曲区域BA和非弯曲区域NBA各自的位置可不局限于所示的位置，并且这样，可被不同地修改。例如，弯曲区域BA可设置在衬底110的外部部分处。如另一示例，弯曲区域BA可设置为遍布衬底110。然而，如图2所示，弯曲区域BA与非弯曲区域NBA相邻。
继续参照图2，衬底110的弯曲区域BA可弯曲成使得弯曲部分形成在第一(例如，左)侧中，但是弯曲区域BA可以弯曲成使得弯曲部分形成在第二(例如，右)侧、中间部分等中。弯曲区域BA的曲率半径可大于0且小于或等于2R，诸如大于零并且小于1R。注意，“R”可与弯曲区域BA的曲率半径对应。换言之，显示设备1000具有柔性以使得它能够以小于2R的曲率半径在弯曲区域BA中弯曲。如下面将变得更加明显，显示设备1000具有相对优良的抗冲击性，并且由此防止(或至少降低)显示设备1000因外部冲击、反复弯曲等而被损坏的可能性。
根据一个或多个示例性实施方式，设置在弯曲区域BA中的第一冲击缓冲层130、驱动器部分300、显示部分400和密封部分500可分别与衬底110的弯曲对应地进行弯曲。为此，衬底110可沿着任意给定方向弯曲。给定方向可以是衬底110表面上的任意方向。例如，衬底110可在平面中具有矩形形状，并且给定方向可以是平行于衬底110的长边或短边的方向。换言之，衬底110可沿着平面中的短边方向或长边方向弯曲。还可预想到，给定方向可与短边方向和长边方向中的至少一个交叉，例如对角交叉。
图3是根据一个或多个示例性实施方式图1的显示设备的一部分的剖视图。为了方便描述，图3示出包括驱动晶体管的显示设备的剖视结构，然而在剖视结构中显示设备1000可包括开关晶体管、信号线等。
参照图3，设置在第一冲击缓冲层130和显示部分400之间的驱动器部分300可包括晶体管Qd、缓冲层140、第一绝缘层150、第二绝缘层160和第三绝缘层170、平坦化层180和像素限定层350。显示部分400可包括显示元件LD。密封部分500可覆盖显示元件LD。例如，密封部分500可气密封显示元件LD以防止(或至少减少)污染物渗透到显示元件LD。
衬底110可由诸如聚酰亚胺等的聚合材料、金属材料和无机材料中的至少一种制成；然而，示例性实施方式不限于此或由此限制。例如，衬底110可由具有足够柔性的任意合适材料制成。另外，衬底110可设置为膜(例如薄膜)的形式。
阻挡层120可设置在衬底110和第一冲击缓冲层130之间。阻挡层120设置为防止(或至少减少)湿气和氧气穿过衬底110渗透到驱动器部分300或显示部分400中。阻挡层120可由例如无机材料或有机材料制成，其中所述无机材料诸如硅氧化物、硅氮化物等；所述有机材料诸如聚酰亚胺等。阻挡层120可具有单层结构或多层结构，其中在多层结构中由无机材料制成的至少一层和由有机材料制成的至少一层交替地堆叠。
根据一个或多个示例性实施方式，第一冲击缓冲层130可具有含有孔隙10的纳米结构20。纳米结构20可包括具有节点形式或分支节点形式的颗粒，并且最长节点的长度可以是数百纳米。第一冲击缓冲层130可包括因以上形成的纳米结构20而自然地形成的多个孔隙10。以这种方式，第一冲击缓冲层130可具有在给定的范围中的孔隙率。这样，具有纳米结构20的第一冲击缓冲层130可防止(或至少减少)由无机材料和/或有机材料制成的层发生破裂。即使反复的弯曲和/或冲击被施加到显示设备1000，第一冲击缓冲层130也可防止(或至少减少)驱动器部分300因外部冲击而被损坏。
在一个或多个示例性实施方式中，第一冲击缓冲层130的孔隙率可以是2％至45％，诸如5％至40％，例如10％至40％。当第一冲击缓冲层130的孔隙率处于上述范围中时，显示设备1000可确保相对优良的抗冲击性并且具有足够的柔性。以这样的方式，可防止(或减小)显示设备1000因反复的弯曲而被损坏。
包括具有孔隙10的纳米结构20的第一冲击缓冲层130可由例如碳基材料或氧基材料制成。碳基材料可以是例如碳纳米管、石墨和石墨烯中的至少一种。氧基材料可以是例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铟锡氧化物(ZITO)、镓铟锡氧化物(GITO)、铟氧化物(In2O3)、锌氧化物(ZnO)、镓铟锌氧化物(GIZO)、镓锌氧化物(GZO)、氟锡氧化物(FTO)和掺铝氧化锌(AZO)中的至少一种。然而，示例性实施方式不限于此或由此限制。
第一冲击缓冲层130上设置有图案化结构。图案化结构可包括缓冲层140、半导体层151、栅电极124、第一绝缘层150和第二绝缘层160。在第一冲击缓冲层130的表面上，图案化结构可被图案化以具有覆盖第一冲击缓冲层130的第一部分并且暴露第一冲击缓冲层130的第二部分的图案P。
缓冲层140设置在第一冲击缓冲层130上。缓冲层140提供用于形成半导体层151的平坦(或大致平坦)表面，并且在一个或多个制造过程期间防止(或降低)杂质渗入图案化结构。缓冲层140还可供应氢等以使元件的特性相对优良。缓冲层140可被图案化以部分地覆盖与半导体层151重叠的第一冲击缓冲层130。
半导体层151设置在缓冲层140上。半导体层151可包括在其中不掺有杂质的沟道区52以及设置在沟道区52的相反侧并且掺有杂质的源区53和漏区51。注意，所掺的离子杂质可根据晶体管的类型变化。
第一绝缘层150覆盖缓冲层140和半导体层151，并且包括栅电极124的栅极线设置在第一绝缘层150上。栅电极124与半导体层151的一部分诸如沟道区52重叠。第一绝缘层150可由例如包括氮化物或氧化物的无机材料制成。第二绝缘层160覆盖第一绝缘层150和栅电极124。第二绝缘层160可由例如包括氮化物或氧化物的无机材料制成。
缓冲层140、第一绝缘层150和第二绝缘层160可被图案化以具有暴露第一冲击缓冲层130的一部分的图案P。例如，在制造过程中，可使用刻蚀过程等移除缓冲层140、第一绝缘层150和第二绝缘层160不与半导体层151和栅电极124重叠的一部分，使得可暴露第一冲击缓冲层130的一部分。由于缓冲层140、第一绝缘层150和第二绝缘层160包括暴露第一冲击缓冲层130的一部分的图案P，所以可分散当反复弯曲时施加到显示设备1000的压力，以使得可显著地减少应力集中。以这种方式，显示设备1000可具有柔性和抗冲击性。
第三绝缘层170覆盖图案化结构和第一冲击缓冲层130。在缓冲层140、第一绝缘层150和第二绝缘层160的、暴露第一冲击缓冲层130的区域中，第三绝缘层170可接触第一冲击缓冲层130的一部分。第三绝缘层170可由例如包括亚苯基、硅氧烷或聚酰亚胺的有机材料制成。
包括源电极175和漏电极173的数据线设置在第三绝缘层170上。第一绝缘层150、第二绝缘层160和第三绝缘层170具有与半导体层151的源区53和漏区51重叠的第二接触孔62和第一接触孔61。以这种方式，源电极175和漏电极173经由第二接触孔62和第一接触孔61电连接至半导体层151的源区53和漏区51。半导体层151、栅电极124、源电极175和漏电极173形成晶体管Qd。可设想到，晶体管Qd的配置不限于此或由此限制。以这种方式，可与示例性实施方式相关联地使用晶体管的各种配置。
平坦化层180设置在第三绝缘层170和数据线上。平坦化层180用于去除台阶差异，以提高显示元件LD的发光效率。平坦化层180可具有与漏电极173重叠的第三接触孔185。示例性实施方式不限于上述结构。例如，可省略平坦化层180和第三绝缘层170中的一个。
显示部分400包括第一电极270、光发射层360和第二电极191。第一电极270在像素限定层350中的开口340中设置在平坦化层180上。第一电极270可以是像素电极。第一电极270经由平坦化层180的第三接触孔185与漏电极173连接。第二电极191可以是公共电极，所述公共电极对多于一个的第一电极270可以是公用的。
像素限定层350设置在平坦化层180上。像素限定层350还可设置在第一电极270的一部分上。这样，像素限定层350包括与第一电极270重叠的开口340。光发射层360可设置在像素限定层350的开口340中。例如，设置每个光发射层360的像素区域可由像素限定层350限定。以这种方式，像素限定层350可包括开口340的图案，诸如矩阵的开口图案。然而，示例性实施方式不限于此或由此限制。
光发射层360设置在第一电极270上。虽然未示出，但是光发射层360可包括发射层、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一个，不过示例性实施方式不限于此或由此限制。另外，第二电极191设置在光发射层360上。如前所述，第二电极191可以是公共电极。第一电极270、光发射层360和第二电极191形成显示元件LD。
第一电极270和第二电极191可分别由透明传导材料、透反射式传导材料和反射式传导材料中的至少一种制成。根据形成第一电极270和第二电极191的材料，显示设备1000可被认为是顶部发射型、底部发射型或两侧发射型。
密封部分500设置在第二电极191上。密封部分500密封设置在衬底110上的显示元件LD和电路部分(未示出)保护其免受外部环境的影响。密封部分500可包括例如交替堆叠的有机层和无机层，然而，示例性实施方式不限于此或由此限制。可不同地修改密封部分500的结构。
图4是根据一个或多个示例性实施方式图1的显示设备的一部分的剖视图。图4的显示设备可与图3的显示设备相似，并且这样，为避免混淆示例性实施方式已经省略重复的描述。
参照图4，显示设备1000还可包括设置在衬底110和阻挡层120之间的第二冲击缓冲层131。除了第二冲击缓冲层131之外，图4的显示设备1000与上述图3的显示设备1000相同。第二冲击缓冲层131可包括与第一冲击缓冲层130相同的材料。在一个或多个示例性实施方式中，由于第二冲击缓冲层131设置在阻挡层120下方，所以第二冲击缓冲层131还可包括可填充纳米结构20的孔隙10的有机材料，以提高显示设备1000的耐久性。有机材料可包括例如聚酰亚胺、聚氨酯弹性体、硅氧烷或硅氧烷杂化物。
尽管本文已经描述某些示例性实施方式和实施例，但是其他实施方式和修改从该描述中将显而易见。这样，本发明构思不限于这些实施方式，而是在于所提出的权利要求的更宽广范围及各种明显修改和等同布置。

Claims (11)

1.一种显示设备，包括：
阻挡层，设置在衬底上；
缓冲层，在所述阻挡层上；
晶体管，设置在所述缓冲层上，所述晶体管包括：
半导体层，设置在所述缓冲层上；
栅电极，设置在所述半导体层上；
源电极，电连接至所述半导体层；以及
漏电极，电连接至所述半导体层，以及
第一冲击缓冲层，设置在所述阻挡层和所述晶体管之间，
其中，所述显示设备还包括：
第一绝缘层，设置在所述半导体层和所述栅电极之间，
其中所述第一绝缘层覆盖所述半导体层和所述缓冲层；
第二绝缘层，设置在所述栅电极与所述源电极以及所述栅电极与所述漏电极之间，其中所述第二绝缘层覆盖所述第一绝缘层和所述栅电极；以及
第三绝缘层，设置在所述第二绝缘层与所述源电极以及所述第二绝缘层与所述漏电极之间，其中所述第三绝缘层覆盖所述第二绝缘层和所述第一冲击缓冲层，
其中所述第一冲击缓冲层包括纳米结构，其中所述纳米结构包括孔隙，以及
其中所述第三绝缘层直接接触所述第一冲击缓冲层。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中所述第一冲击缓冲层包括碳基材料和氧基材料中的至少一种。
3.如权利要求1所述的显示设备，其中所述第一冲击缓冲层的孔隙率是2％至45％。
4.如权利要求1所述的显示设备，其中：
所述缓冲层被图案化以部分地覆盖所述第一冲击缓冲层；以及
所述半导体层与所述缓冲层的一部分重叠。
5.如权利要求4所述的显示设备，其中：
所述第一绝缘层包括无机材料；以及
所述无机材料包括氮化物或氧化物。
6.如权利要求4所述的显示设备，其中：
所述第二绝缘层包括无机材料；以及
所述无机材料包括氮化物或氧化物。
7.如权利要求4所述的显示设备，其中：
所述第三绝缘层包括有机材料；以及
所述有机材料包括亚苯基、硅氧烷和聚酰亚胺中的至少一种。
8.如权利要求1所述的显示设备，还包括：
第二冲击缓冲层，设置在所述衬底和所述阻挡层之间。
9.如权利要求8所述的显示设备，其中所述第二冲击缓冲层包括与所述第一冲击缓冲层相同的材料。
10.如权利要求9所述的显示设备，其中所述第二冲击缓冲层还包括有机材料。
11.如权利要求10所述的显示设备，其中所述有机材料包括聚酰亚胺、聚氨酯弹性体、硅氧烷和硅氧烷杂化物中的至少一种。
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