CN108123044A - 柔性显示屏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性显示屏及其制备方法。柔性显示屏包括：柔性有机基板；附着力增强层，位于柔性有机基板上，附着力增强层为透明金属层或者透明金属氧化物层；无机水氧阻隔层，位于附着力增强层上；以及显示器件层，位于无机水氧阻隔层上。在保证了良好的光学穿透性的前提下，一方面，附着力增强层与柔性有机基板之间的附着力比柔性有机基板与无机水氧阻隔层之间的附着力要大；另一方面，附着力增强层的热膨胀系数介于柔性有机基板的热膨胀系数与无机水氧阻隔层的热膨胀系数之间，若温度发生变化，附着力增强层能够起到缓冲的作用，降低界面应力。上述整体提高了柔性有机基板与无机水氧阻隔层间的附着力。

Description

柔性显示屏及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种柔性显示屏及其制备方法。

背景技术

随着显示技术的发展，柔性显示技术的应用越来越广泛。传统的柔性显示屏通常包括柔性基板以及形成于柔性基板一侧的显示器件层。其中，柔性有机基板具有柔韧性好、质量更轻、更耐冲击等优点，广泛用作柔性显示屏的衬底。柔性有机基板是由聚合物材料制成的，而聚合物材料通常对空气中的水与氧的阻隔性能较差，因此，空气中的水氧极容易渗透到显示器件层中，降低显示屏的寿命。为了解决上述问题，通常在柔性有机基板上制作水氧阻隔层，水氧阻隔层通常无机膜层。如图1所示，传统的一实施方式的柔性显示屏100’包括依次层叠的有机基板110’、无机水氧阻隔层120’以及显示器件层130’。

然而，这种传统的柔性显示屏中，柔性有机基板材料与无机水氧阻隔层材料的的热膨胀系数差距较大，在使用过程中，若温度发生变化，柔性有机基板与无机水氧阻隔层的应力较大，容易造成柔性有机基板与无机水氧阻隔层间出现脱膜现象，不利于应用。

发明内容

基于此，有必要针对传统的柔性显示屏的柔性有机基板与无机水氧阻隔层间容易出现脱膜现象的问题，提供一种能够提高柔性有机基板与无机水氧阻隔层间的附着力的柔性显示屏。

一种柔性显示屏，包括：

柔性有机基板；

附着力增强层，位于所述柔性有机基板上，所述附着力增强层为透明金属层或者透明金属氧化物层；

无机水氧阻隔层，位于所述附着力增强层上；以及

显示器件层，位于所述无机水氧阻隔层上。

上述柔性显示屏中，在柔性有机基板和无机水氧阻隔层之间设置有附着力增强层，而附着力增强层为透明金属层或者透明金属氧化物层，在保证了良好的光学穿透性的前提下，一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层与柔性有机基板之间的附着力比柔性有机基板与无机水氧阻隔层之间的附着力要大；另一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层的热膨胀系数介于柔性有机基板的热膨胀系数与无机水氧阻隔层的热膨胀系数之间，若温度发生变化，透明金属层或者透明金属氧化物层能够起到缓冲的作用，从而降低界面应力。上述整体能够提高柔性有机基板与无机水氧阻隔层间的附着力，使得本发明的柔性显示屏有利于应用。

在其中一个实施例中，所述透明金属层的材质为金属单质，所述金属单质选自镁、铝、铜、铁、锌、锡、铂和镍中的任意一种。

在其中一个实施例中，所述透明金属层的材质为金属合金，所述金属合金选自铝镁合金、铜银合金、铜镍合金、镍铁合金和镁锌合金中的任意一种。

在其中一个实施例中，所述透明金属层的厚度小于150埃。

在其中一个实施例中，所述透明金属氧化物层为铟锡氧化物层或者铟镓锌氧化物层。

在其中一个实施例中，所述透明金属氧化物层的厚度为20nm～100nm。

在其中一个实施例中，所述柔性有机基板为聚酰亚胺基板。

在其中一个实施例中，所述无机水氧阻隔层由氮化硅层和氧化硅层组成，且所述氮化硅层靠近所述附着力增强层，所述氧化硅层远离所述附着力增强层。

此外，还提供一种柔性显示屏的制备方法，包括如下步骤：

提供柔性有机基板；

在所述柔性有机基板上形成附着力增强层；

在所述附着力增强层上形成无机水氧阻隔层；以及

在所述无机水氧阻隔层上形成显示器件层，得到柔性显示屏。

采用上述柔性显示屏的制备方法得到的柔性显示屏中，在柔性有机基板和无机水氧阻隔层之间设置有附着力增强层，而附着力增强层为透明金属层或者透明金属氧化物层，在保证了良好的光学穿透性的前提下，一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层与柔性有机基板之间的附着力比柔性有机基板与无机水氧阻隔层之间的附着力要大；另一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层的热膨胀系数介于柔性有机基板的热膨胀系数与无机水氧阻隔层的热膨胀系数之间，若温度发生变化，透明金属层或者透明金属氧化物层能够起到缓冲的作用，从而降低界面应力。上述整体能够提高柔性有机基板与无机水氧阻隔层间的附着力，使得本发明的柔性显示屏有利于应用。

在其中一个实施例中，在所述柔性有机基板上形成附着力增强层的操作为：

通过控制水蒸气的流量为1sccm～5sccm，利用物理气相沉积方法制备厚度为20nm～100nm的附着力增强膜，之后在200℃～250℃条件下退火，得到附着力增强层，所述附着力增强层为铟锡氧化物层。

附图说明

图1为传统的柔性显示屏的示意图；

图2为本发明一实施方式的柔性显示屏的示意图；

图3为本发明一实施方式的柔性显示屏的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参见图2，一实施方式的柔性显示屏100包括依次层叠的柔性有机基板110、附着力增强层120、无机水氧阻隔层130以及显示器件层140。

其中，本实施方式的柔性有机基板110为聚酰亚胺(PI)基板。聚酰亚胺基板的CTE(coefficient of thermal expansion，热膨胀系数)在13左右。热膨胀系数是指物质在热胀冷缩效应作用之下，几何特性随着温度的变化而发生变化的规律性系数。当然，本发明的柔性有机基板亦可为其他材质的基板，例如聚醚砜等有机基板。

附着力增强层120位于柔性有机基板110上。本实施方式的附着力增强层120为透明金属氧化物层。透明金属氧化物层能够在保证了良好的光学穿透性的前提下，提高柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130之间的附着力。具体的，透明金属氧化物为铟锡氧化物(ITO，Indium tin oxide)。ITO的热膨胀系数为5.9左右。

当然，附着力增强层120不限于此，亦可为其他的透明金属氧化物层。例如，还可以是铟镓锌氧化物(IGZO，indium gallium zinc oxide)。IGZO的热膨胀系数与ITO的热膨胀系数相近。

透明金属氧化物层(尤其是ITO)的厚度优选为20nm～100nm。在这个厚度范围内，透明金属氧化物层既能够提高柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130间的附着力，又不会影响光学穿透性。

此外，本发明的附着力增强层120还可以为透明金属层。透明金属层也能够在保证了良好的光学穿透性的前提下，提高柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130之间的附着力。

透明金属层的厚度小于150埃。当透明金属层的厚度小于150埃时，透明金属层具有良好的光学穿透性与较低的热膨胀系数，更能够减少对柔性显示器100的显示效果的不良影响。

透明金属层的材质可以为金属单质。金属单质优选自镁、铝、铜、铁、锌、锡、铂和镍中的任意一种。上述几种金属单质分别与柔性有机基板110、无机水氧阻隔层130的附着力较好，用作透明金属层时能够增加使用寿命。此外，上述几种金属单质的价格低廉，使用成本低，有利于应用。

此外，透明金属层的材质还可以为金属合金。金属合金优选自铝镁合金、铜银合金、铜镍合金、镍铁合金和镁锌合金中的任意一种。上述几种金属合金分别与柔性有机基板110、无机水氧阻隔层130的附着力较好，用作透明金属层时能够增加使用寿命。此外，上述几种金属合金分别与其各自的组分金属单质相比，硬度大、熔点低、耐腐蚀性强，因此亦有利于应用。

当然，透明金属层的材质不限于此，亦可为其他的既不会影响光学穿透性又能够提高柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130之间的附着力的材质。

无机水氧阻隔层130位于附着力增强层120上。本实施方式的无机水氧阻隔层130由氮化硅层131和氧化硅层132组成，且氮化硅层131靠近附着力增强层120，氧化硅层132远离附着力增强层120。也就是说，在无机水氧阻隔层130中，氮化硅层131位于氧化硅层132的下方，这样由于氮化硅的折射率大于氧化硅的折射率，能够增加光的透过率。

需要说明的是，无机水氧阻隔层130不限于本实施方式，亦可为氧化铝层等其他能够起到阻隔空气中的水氧的功能层，或者单层的氮化硅层、单层的氧化硅层或者单层的氧化铝层，亦或为两层或者两层以上的组合层。

如图2中所示，显示器件层140位于无机水氧阻隔层130上。显示器件层140由实现有机发光的功能层组成。一般地，显示器件层140包括阳极、发光层和阴极等。还可以根据功能的需要，设置其他的显示器件层。

本实施方式的柔性显示屏100中，柔性有机基板110(PI)的热膨胀系数为13左右，附着力增强层120(ITO)的热膨胀系数为5.9左右，而无机水氧阻隔层130的热膨胀系数小于1。若柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130直接接触，二者的热膨胀系数相差较大，加热后二者的膨胀量不同，因此，在二者的界面容易产生应力，导致脱膜。

而本实施方式的柔性显示屏100中，在柔性有机基板110和无机水氧阻隔层130之间设置有附着力增强层120，而附着力增强层120为透明金属层或者透明金属氧化物层，在保证了良好的光学穿透性的前提下，一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层与柔性有机基板110之间的附着力比柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130之间的附着力要大；另一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层的热膨胀系数介于柔性有机基板110的热膨胀系数与无机水氧阻隔层130的热膨胀系数之间，若温度发生变化，透明金属层或者透明金属氧化物层能够起到缓冲的作用，从而降低界面应力。上述整体能够提高柔性有机基板110与无机水氧阻隔层间130的附着力，使得本实施方式的柔性显示屏100有利于应用。

请参见图3，一实施方式的柔性显示屏的制备方法，包括如下步骤：

S100、提供柔性有机基板110。

本实施方式的柔性有机基板110为聚酰亚胺(PI)基板。当然，本发明的柔性有机基板亦可为其他材质的基板，例如聚醚砜等有机基板。

可以在支撑基底上制备一层PI并固化得到柔性有机基板110。支撑基底可以为玻璃等刚性基底，当然，后续还需要将支撑基底与柔性有机基板110分离。

S200、在步骤S100的柔性有机基板110上形成附着力增强层120。

附着力增强层120可以为透明金属氧化物层或者透明金属层。透明金属氧化物可以为铟锡氧化物(ITO)或者铟镓锌氧化物(IGZO)。

透明金属层的材质可以为金属单质。金属单质优选自镁、铝、铜、铁、锌、锡、铂和镍中的任意一种。此外，透明金属层的材质还可以为金属合金。金属合金优选自铝镁合金、铜银合金、铜镍合金、镍铁合金和镁锌合金中的任意一种。

上述透明金属氧化物层或者透明金属层均能够在保证良好的光学穿透性的前提下，提高柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130之间的附着力。

在一个较优的实施例中，在柔性有机基板110上形成附着力增强层120的操作为：

通过控制水蒸气的流量为1sccm～5sccm，利用物理气相沉积方法制备厚度为20nm～100nm的附着力增强膜，之后在200℃～250℃条件下退火，得到附着力增强层，附着力增强层为铟锡氧化物层。

通过上述操作制备得到的厚度为20nm～100nm的铟锡氧化物(ITO)层，具有良好的光学穿透性，有利于应用。其中，退火温度优选为220℃。在此温度条件下退火之后得到的ITO层的光学穿透性最强，更有利于应用。

S300、在步骤S200的附着力增强层120上形成无机水氧阻隔层130。

本实施方式的无机水氧阻隔层130为层叠的氮化硅层131和氧化硅层132。且氮化硅层131与附着力增强层120相对设置，氧化硅层132远离附着力增强层120。氮化硅层131的厚度为300nm，氧化硅层132的厚度为100nm。也就是说，在无机水氧阻隔层130中，氮化硅层131位于氧化硅层132的下方，这样由于氮化硅的折射率大于氧化硅的折射率，能够增加光的透过率。

可以通过化学气相沉积的方法在附着力增强层120上形成无机水氧阻隔层130。

S400、在步骤S300的无机水氧阻隔层130上形成显示器件层140，得到柔性显示屏100。

显示器件层140由实现有机发光的功能层组成。一般地，显示器件层140包括阳极、发光层和阴极等。还可以根据功能的需要，设置其他的显示器件层。

通过上述柔性显示屏的制备方法制备得到的柔性显示屏100中，在柔性有机基板110和无机水氧阻隔层130之间设置有附着力增强层120，而附着力增强层120为透明金属层或者透明金属氧化物层，在保证了良好的光学穿透性的前提下，一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层与柔性有机基板110之间的附着力比柔性有机基板110与无机水氧阻隔层130之间的附着力要大；另一方面，透明金属层或者透明金属氧化物层的热膨胀系数介于柔性有机基板110的热膨胀系数与无机水氧阻隔层130的热膨胀系数之间，若温度发生变化，透明金属层或者透明金属氧化物层能够起到缓冲的作用，从而降低界面应力。上述整体能够提高柔性有机基板110与无机水氧阻隔层间130的附着力，使得本发明的柔性显示屏100有利于应用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种柔性显示屏，其特征在于，包括：

柔性有机基板；

附着力增强层，位于所述柔性有机基板上，所述附着力增强层为透明金属层或者透明金属氧化物层；

无机水氧阻隔层，位于所述附着力增强层上；以及

显示器件层，位于所述无机水氧阻隔层上。

2.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述透明金属层的材质为金属单质，所述金属单质选自镁、铝、铜、铁、锌、锡、铂和镍中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述透明金属层的材质为金属合金，所述金属合金选自铝镁合金、铜银合金、铜镍合金、镍铁合金和镁锌合金中的任意一种。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的柔性显示屏，其特征在于，所述透明金属层的厚度小于150埃。

5.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述透明金属氧化物层为铟锡氧化物层或者铟镓锌氧化物层。

6.根据权利要求5所述的柔性显示屏，其特征在于，所述透明金属氧化物层的厚度为20nm～100nm。

7.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述柔性有机基板为聚酰亚胺基板。

8.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述无机水氧阻隔层由氮化硅层和氧化硅层组成，且所述氮化硅层靠近所述附着力增强层，所述氧化硅层远离所述附着力增强层。

9.一种柔性显示屏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供柔性有机基板；

在所述柔性有机基板上形成附着力增强层；

在所述附着力增强层上形成无机水氧阻隔层；以及

在所述无机水氧阻隔层上形成显示器件层，得到柔性显示屏。

10.根据权利要求9所述的柔性显示屏的制备方法，其特征在于，在所述柔性有机基板上形成附着力增强层的操作为：

通过控制水蒸气的流量为1sccm～5sccm，利用物理气相沉积方法制备厚度为20nm～100nm的附着力增强膜，之后在200℃～250℃条件下退火，得到附着力增强层，所述附着力增强层为铟锡氧化物层。