CN108091612A - 阵列基板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阵列基板制备方法，将阵列基板划分为固化区域和可拉伸区域，对应于可拉伸区域的金属走线采用柔性导电材料，以降低显示面板弯折断线风险；解决了现有技术的柔性显示装置，在弯折过程中其阵列基板表面的金属走线较易断线，进而影响柔性OLED显示面板的品质的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示面板制造领域，尤其涉及一种阵列基板及其制备方法。
背景技术
随着可穿戴应用设备如智能眼镜、智能手表等的逐渐兴起，显示行业对柔性显示器件的需求也不断增加。
现有技术的柔性显示器件，多为OLED显示面板(Organic Light EmittingDisplay，有机发光二极管显示器件)，OLED可自发光，不需要背光源，从而具有柔性显示的优势。
现有技术的OLED显示面板，通过将OLED发光器件和TFT(薄膜晶体管)器件制备在柔性基底表面，以实现可弯折的柔性OLED显示面板；然而，现有技术的柔性OLED显示面板，阵列基板表面的金属走线材料较脆弱，在弯折过程中容易折断，导致断线风险增加，进而影响柔性OLED显示面板的品质。
综上所述，现有技术的柔性显示装置，在弯折过程中其阵列基板表面的金属走线较易断线，进而影响柔性OLED显示面板的品质。
发明内容
本发明提供一种阵列基板的制备方法，将阵列基板划分为固化区域和可拉伸区域，对应于可拉伸区域的金属走线采用柔性导电材料，以降低显示面板弯折断线风险。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供一种阵列基板制备方法，所述方法包括：
步骤S10，提供绝缘材料制备的基板，所述绝缘材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
步骤S20，在所述基板表面制备薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，以及采用导电材料制备的源极、漏极和栅极，所述导电材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
步骤S30，在所述基板表面制备平坦化层；
步骤S40，在所述平坦化层表面制备遮光层图案，并使用所述遮光层图案对所述阵列基板进行固化区域和可拉伸区域的定义。
根据本发明一优选实施例，所述固化区域至少覆盖所述薄膜晶体管的有源层，所述固化区域之外的区域定义为所述可拉伸区域。
根据本发明一优选实施例，在所述基板表面制备薄膜晶体管的步骤具体包括：
步骤S201，在所述基板表面制备第一图案化层，所述第一图案化层包括所述薄膜晶体管的源极和漏极；
步骤S202，在所述源极和所述漏极之间制备有源层，并使所述有源层的两端对应搭接在所述源极和所述漏极表面；
步骤S203，在所述基板表面制备栅绝缘层，并使所述栅绝缘层覆盖所述有源层、以及部分所述源极和所述漏极；
步骤S204，在所述基板表面制备第二绝缘层，所述第二绝缘层与所述基板采用相同材料制备；
步骤S205，在所述第二绝缘层表面制备栅极，并使所述栅极的部分区域对应于所述有源层上方。
根据本发明一优选实施例，所述步骤S201，具体包括：
使用油墨印刷的方式，在所述基板表面直接沉积所述源极和所述漏极的图案层；或者包括：
步骤S2011，在所述基板表面沉积电极材料层；
步骤S2012，在所述电极材料层表面制备光阻层；
步骤S2013，对所述光阻层进行光罩曝光处理，再对所述光阻层进行显影，之后对暴露区域的电极材料层进行刻蚀，得到所述源极和所述漏极。
根据本发明一优选实施例，所述步骤S201还包括：
在所述基板表面制备数据线，并将所述数据线与所述源极相连；所述数据线与所述源极采用相同材料制备。
根据本发明一优选实施例，所述步骤S205还包括：
在所述第二绝缘层表面制备扫描线，并将所述扫描线与所述栅极相连；所述扫描线与所述栅极采用相同材料制备。
根据本发明一优选实施例，制备所述源极、所述漏极、所述栅极、所述数据线以及所述扫描线的材料，均采用掺杂了碳纳米管的柔性聚合物可拉伸导电复合材料。
依据本发明的上述目的，提出一种阵列基板，所述阵列基板包括：
基板，采用绝缘材料制备，所述绝缘材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
薄膜晶体管，制备于所述基板表面；所述薄膜晶体管包括有源层，以及采用导电材料制备的源极、漏极和栅极，所述导电材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
所述阵列基板定义有固化区域和可拉伸区域；
其中，所述固化区域至少覆盖所述薄膜晶体管的有源层，所述固化区域之外的区域定义为所述可拉伸区域。
根据本发明一优选实施例，所述阵列基板还包括：
绝缘层，制备于所述基板表面，且覆盖所述薄膜晶体管；其中，所述绝缘层与所述基板采用相同材料制备。
根据本发明一优选实施例，所述阵列基板还包括：
数据线，连接所述薄膜晶体管的源极；
扫描线，连接所述薄膜晶体管的栅极；其中，
所述数据线和所述扫描线，以及所述源极、所述漏极和所述栅极均采用掺杂了碳纳米管的柔性聚合物可拉伸导电复合材料制备。
本发明的有益效果为：相较于现有的阵列基板，本发明所提供的阵列基板的制备方法，将阵列基板划分为固化区域和可拉伸区域，对应于可拉伸区域的金属走线采用柔性导电材料，从而降低显示面板弯折断线风险；以解决现有技术的柔性显示装置，在弯折过程中其阵列基板表面的金属走线较易断线，进而影响柔性OLED显示面板的品质的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的阵列基板制备方法流程图。
图2a-2i为本发明提供的阵列基板制备方法制备流程结构示意图。
图3为本发明提供的阵列基板制备方法制得的阵列基板结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本发明针对现有技术的柔性显示装置，在弯折过程中其阵列基板表面的金属走线较易断线，进而影响柔性OLED显示面板的品质的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。
如图1所示，本发明提供的阵列基板制备方法，所述方法包括：
步骤S10，提供绝缘材料制备的基板，所述绝缘材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩。
步骤S20，在所述基板表面制备薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，以及采用导电材料制备的源极、漏极和栅极，所述导电材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩。
步骤S30，在所述基板表面制备平坦化层。
步骤S40，在所述平坦化层表面制备遮光层图案，并使用所述遮光层图案对所述阵列基板进行固化区域和可拉伸区域的定义。
如图2a-2i所示，所示阵列基板制备方法具体包括：
步骤S10，如图2a所示，提供绝缘材料制备的基板201，所述绝缘材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；所述绝缘材料为有机可伸缩绝缘型材料，且通过UV光照后，被UV光照部分可固化，固化后的部分无拉伸性能。
所述绝缘材料可采用感光型聚酰亚胺材料，所述基板201的部分区域被所述固化区域覆盖，所述基板201被所述固化区域覆盖的区域将被固化光源照射，从而实现对应区域的固化。
步骤S20，如图2b所示，在所述基板201表面制备薄膜晶体管的源极202和漏极203；例如，可采用油墨印刷的方式，在所述基板201表面直接沉积所述源极202和所述漏极203的图案层；或者采用光罩刻蚀工艺形成所述源极202和所述漏极203，所述工艺包括：步骤S201，在所述基板201整个表面沉积电极材料层；步骤S202，在所述电极材料层表面制备光阻层；步骤S203，对所述光阻层进行光罩曝光处理以形成光阻图案；步骤S204，对所述光阻层进行显影；步骤S205，对暴露区域的电极材料层进行刻蚀；步骤S206，剥离所述光阻层，得到所述源极202和所述漏极203。
同层制备了所述源极202与所述漏极203，所述源极202所述漏极203之间形成有沟道。所述源极202与所述漏极203采用掺杂了碳纳米管的柔性聚合物可拉伸导电复合材料，具体为三维导电网络与碳纳米管三维多孔的柔性聚合物基板相结合的复合材料SCMs。SCMs材料具有较强的韧性，材料拉伸之后不会影响材料内的导电粒子间的连接，进而保证SCMs材料制备的导线或电极在拉伸或压缩之后，电性不受影响。
步骤S30，如图2c所示，在所述源极202和所述漏极203之间的沟道制备有源层204，并使所述有源层204的两端对应搭接在所述源极202和所述漏极203表面；所述有源层204用以实现源极202与漏极203间的载流子迁移，所述有源层204需要具备稳定的形态以实现载流子的正常迁移；制备所述有源层204采用的材料为半导体碳纳米管溶液；将所述有源层204制备于所述固化区域内，可保护所述有源层204避免被弯折。
步骤S40，如图2d所示，在所述有源层204表面制备栅绝缘层205；具体的，可采用油墨印刷的方式，在所述有源层204表面直接沉积图案化的所述栅绝缘层205；又如，可采用光罩刻蚀工艺形成所述栅绝缘层205，所述工艺包括：步骤S401，在所述基板201整个表面沉积绝缘材料层；步骤S402，在所述绝缘材料层表面制备光阻层；步骤S403，对所述光阻层进行光罩曝光处理以形成光阻图案；步骤S404，对所述光阻层进行显影；步骤S405，对暴露区域的电极材料层进行刻蚀；步骤S406，剥离所述光阻层，得到所述栅绝缘层205。
步骤S50，如图2e所示，在所述基板201表面制备第二绝缘层206；所述第二绝缘层206与所述基板201采用相同材料制备；可采用涂布的方式将绝缘材料制备于所述基板201表面形成所述第二绝缘层206；未固化处理的所述第二绝缘层206具有拉伸和收缩的特性。
步骤S60，如图2f所示，采用油墨印刷方式或光罩刻蚀工艺在所述第二绝缘层206表面制备栅极207，所述栅极207的部分区域对应于所述有源层204上方。
步骤S70，如图2g所示，采用涂布的方式将绝缘材料制备于所述第二绝缘层206表面，形成平坦化层208；所述平坦化层208采用的绝缘材料与所述第二绝缘层206及所述基底的材料相同。
步骤S80，如图2h所示，在所述平坦化层208表面制备遮光层图案209，所述基板201未被所述遮光层图案209遮挡的区域将会被固化，从而对所述阵列基板进行固化区域210和可拉伸区域211的定义。
使用固化灯照射所述阵列基板，光照从所述遮光层图案209的透光区域进入，然后依次穿过所述平坦化层208、所述第二绝缘层206以及所述基板201，并对所述平坦化层208、所述第二绝缘层206以及所述基板201进行固化，进而定义出所述固化区域210。其中，所述遮光层图案209的透光面积小于像素单元的显示面积，例如，所述遮光层图案209的单个透光区域面积等于单个薄膜晶体管的沟道区域的面积，所述有源层204位于所述沟道区域内。
一般而言，固化灯采用紫外灯，选用可被紫外光固化的有机可伸缩绝缘型材料作为基板及拉伸填充材料，且通过紫外光照后，未被遮光层图案209遮挡区域内的绝缘层和基板都因受到紫外光照射固化而呈现无拉伸性能，以形成区别于可拉伸区域211的固化区域210。在固化区域210内的绝缘层和基板不可拉伸，确保其所包覆的薄膜晶体管等重要结构在整个基板受力拉伸时不受外力影响而保持其原有的特性和结构。
步骤S90，如图2i所示，将所述遮光层图案209剥离，形成所述阵列基板。
为了保证所述有源层204的电子迁移速率，要避免所述有源层204发生形变，可使所述固化区域210至少覆盖所述薄膜晶体管的有源层204，所述固化区域210之外的区域则定义为所述可拉伸区域211。
在制备所述源极202和所述漏极203的同时，在所述基板201表面制备数据线，并使所述源极202连接于所述数据线；所述数据线的制备工艺与制备所述源极202和所述漏极203的工艺相同；同时，制备所述数据线所采用的材料与所述源极202和所述漏极203采用相同的材料。
在制备所述栅极207的同时，在所述第二绝缘层206表面制备扫描线，并将所述栅极207连接于所述扫描线；所述扫描线与所述数据线异面垂直；所述扫描线的制备工艺与制备所述栅极207的工艺相同；同时，制备所述扫描线所采用的材料与所述栅极207采用相同的材料。
制备所述源极202、所述漏极203、所述栅极207、所述数据线以及所述扫描线的材料，均采用掺杂了碳纳米管的柔性聚合物可拉伸导电复合材料。
采用上述方法制得的阵列基板，在拉力的作用下，所述可拉伸区域211会伸长，并在压力的作用下会收缩，在发生形变的同时，所述阵列基板的膜层、电极、数据线和扫描线也具备伸展和收缩的特性，不影响其功能；而所述固化区域210覆盖的有源层204和部分电极不受拉力作用形变，以保证薄膜晶体管的功能正常。
依据本发明的上述目的，提出一种阵列基板，如图3所示，所述阵列基板包括：基板，采用绝缘材料制备，所述绝缘材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；薄膜晶体管，制备于所述基板表面；所述薄膜晶体管包括有源层，以及采用导电材料制备的源极、漏极和栅极，所述导电材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；所述阵列基板定义有固化区域和可拉伸区域；其中，所述固化区域至少覆盖所述薄膜晶体管的有源层，所述固化区域之外的区域定义为所述可拉伸区域。
所述阵列基板还包括：绝缘层，制备于所述基板表面，且覆盖所述薄膜晶体管；其中，所述绝缘层与所述基板采用相同材料制备。
所述阵列基板还包括：数据线，连接所述薄膜晶体管的源极；扫描线，连接所述薄膜晶体管的栅极；其中，所述数据线和所述扫描线，以及所述源极、所述漏极和所述栅极均采用掺杂了碳纳米管的柔性聚合物可拉伸导电复合材料制备。
本优选实施例的阵列基板基于上述优选实施例的阵列基板制备方法制得，具体可参考上述优选实施例的阵列基板制备方法的工作原理，此处不再做赘述。
本发明的有益效果为：相较于现有的阵列基板，本发明所提供的阵列基板的制备方法，将阵列基板划分为固化区域和可拉伸区域，对应于可拉伸区域的金属走线采用柔性导电材料，从而降低显示面板弯折断线风险；以解决现有技术的柔性显示装置，在弯折过程中其阵列基板表面的金属走线较易断线，进而影响柔性OLED显示面板的品质的技术问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种阵列基板制备方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S 10，提供绝缘材料制备的基板，所述绝缘材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
步骤S20，在所述基板表面制备薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层，以及采用导电材料制备的源极、漏极和栅极，所述导电材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
步骤S30，在所述基板表面制备平坦化层；
步骤S40，在所述平坦化层表面制备遮光层图案，并使用所述遮光层图案对所述阵列基板进行固化区域和可拉伸区域的定义。
2.根据权利要求1所述阵列基板制备方法，其特征在于，所述固化区域至少覆盖所述薄膜晶体管的有源层，所述固化区域之外的区域定义为所述可拉伸区域。
3.根据权利要求1所述阵列基板制备方法，其特征在于，在所述基板表面制备薄膜晶体管的步骤具体包括：
步骤S201，在所述基板表面制备第一图案化层，所述第一图案化层包括所述薄膜晶体管的源极和漏极；
步骤S202，在所述源极和所述漏极之间制备有源层，并使所述有源层的两端对应搭接在所述源极和所述漏极表面；
步骤S203，在所述基板表面制备栅绝缘层，并使所述栅绝缘层覆盖所述有源层、以及部分所述源极和所述漏极；
步骤S204，在所述基板表面制备第二绝缘层，所述第二绝缘层与所述基板采用相同材料制备；
步骤S205，在所述第二绝缘层表面制备栅极，并使所述栅极的部分区域对应于所述有源层上方。
4.根据权利要求3所述阵列基板制备方法，其特征在于，所述步骤S201，具体包括：
使用油墨印刷的方式，在所述基板表面直接沉积所述源极和所述漏极的图案层；或者包括：
步骤S2011，在所述基板表面沉积电极材料层；
步骤S2012，在所述电极材料层表面制备光阻层；
步骤S2013，对所述光阻层进行光罩曝光处理，再对所述光阻层进行显影，之后对暴露区域的电极材料层进行刻蚀，得到所述源极和所述漏极。
5.根据权利要求3所述阵列基板制备方法，其特征在于，所述步骤S201还包括：
在所述基板表面制备数据线，并将所述数据线与所述源极相连；所述数据线与所述源极采用相同材料制备。
6.根据权利要求3所述阵列基板制备方法，其特征在于，
所述步骤S205还包括：
在所述第二绝缘层表面制备扫描线，并将所述扫描线与所述栅极相连；所述扫描线与所述栅极采用相同材料制备。
7.根据权利要求1～6任一项权利要求所述的阵列基板制备方法，其特征在于，制备所述源极、所述漏极、所述栅极、所述数据线以及所述扫描线的材料，均采用掺杂了碳纳米管的柔性聚合物可拉伸导电复合材料。
8.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
基板，采用绝缘材料制备，所述绝缘材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
薄膜晶体管，制备于所述基板表面；所述薄膜晶体管包括有源层，以及采用导电材料制备的源极、漏极和栅极，所述导电材料用于在拉力的作用下伸长，和/或用于在压力的作用下收缩；
所述阵列基板定义有固化区域和可拉伸区域；
其中，所述固化区域至少覆盖所述薄膜晶体管的有源层，所述固化区域之外的区域定义为所述可拉伸区域。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：
绝缘层，制备于所述基板表面，且覆盖所述薄膜晶体管；其中，所述绝缘层与所述基板采用相同材料制备。
10.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：
数据线，连接所述薄膜晶体管的源极；
扫描线，连接所述薄膜晶体管的栅极；其中，
所述数据线和所述扫描线，以及所述源极、所述漏极和所述栅极均采用掺杂了碳纳米管的柔性聚合物可拉伸导电复合材料制备。
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