CN108281386B - 柔性显示屏及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供的一种柔性显示屏及其制作方法，所述柔性显示屏包括：衬底；设置在衬底上方的无机层；设置在无机层表面的刻蚀停止层；以及设置在衬底上方并向衬底延伸的凹陷结构。其中，凹陷结构的穿透刻蚀停止层且凹陷结构的底面停留在无机层的表面。本发明实施例通过设置刻蚀停止层解决了现有技术中对于无机层刻蚀会暴露衬底而导致污染的问题。

Description

柔性显示屏及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种柔性显示屏及其制作方法。
背景技术
目前，柔性显示屏的fan-out(扇出)部位，弯曲半径在1mm以下范围弯折时金属走线容易断裂；为防止金属走线的断裂，在制作金属走线前，一般将无机层刻蚀，但是如果刻蚀不完全，则该区域的应力释放不充分；不能最大限度的减少该区域的应力集中；如果将无机层完全刻蚀，衬底会暴露于刻蚀腔中从而导致腔体污染。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种柔性显示屏及其制作方法，解决了现有技术中对于无机层刻蚀会暴露衬底而导致污染的问题。
本发明一实施例提供的一种柔性显示屏包括：
衬底；
设置在所述衬底上方的无机层；
设置在所述无机层表面的刻蚀停止层；以及
设置在所述衬底上方并向所述衬底延伸的凹陷结构；
其中，所述凹陷结构的穿透所述刻蚀停止层且所述凹陷结构的底面停留在所述无机层的表面。
其中，所述柔性显示屏包括：
包括设置在所述衬底上方的多个所述无机层，其中的至少一个所述无机层的表面分别设置有所述刻蚀停止层。
其中，多个所述无机层和多个所述刻蚀停止层交错叠加设置。
其中，所述无机层的材质为SiOx或SiNy，其中x代表O元素在一个化学式的分子结构中的原子个数，y代表N元素在一个化学式的分子结构中的原子个数。
其中，所述刻蚀停止层的材质为绝缘体上硅。
其中，所述柔性显示屏包括设置在所述衬底上方的多个所述无机层，所述多个所述无机层包括靠近所述衬底的第一无机层和远离所述衬底的第二无机层，所述第一无机层表面和所述第二无机层表面均设置有所述刻蚀停止层，所述第一无机层的材质为氮化硅，所述第二无机层的材质为二氧化硅，所述凹陷结构的底面停留在所述第一无机层的表面，或所述凹陷结构的底面停留在所述第二无机层的表面。
其中，所述柔性显示屏包括设置在所述衬底上方的多个所述无机层，所述多个所述无机层包括靠近所述衬底的第一无机层和叠加在所述第一无机层上的第二无机层，所述第二无机层表面设置有所述刻蚀停止层，所述第一无机层的材质为氮化硅，所述第二无机层的材质为二氧化硅，所述至少一个凹陷结构的底面停留在所述第二无机层的表面。
其中，所述凹陷结构位于所述柔性显示屏的预设弯折区。
其中，所述柔性显示屏进一步包括：
进一步包括:
位于所述刻蚀停止层上方的栅极；
覆盖所述栅极表面或设置在所述栅极下方的沟道层；
与所述沟道层形成欧姆连接的源极和漏极；
与所述源极和所述漏极位于同一层，且叠加在所述凹陷结构中的金属走线层；以及
覆盖所述金属走线层、所述源极和所述漏极的平坦化层。
本发明实施例还提供了一种柔性显示屏的制作方法，包括：
提供或制备衬底；
在所述无机层表面制备刻蚀停止层；以及
在所述刻蚀停止层的表面制备凹陷结构，
其中，所述凹陷结构穿透所述刻蚀停止层且所述凹陷结构的底面停留在所述无机层的表面。
其中，所述在所述刻蚀停止层的表面制备凹陷结构包括：
在刻蚀的同时检测表面材料的成分；以及
当检测出的所述表面材料的成分与所述无机层的成分相同时停止刻蚀。
本发明实施例提供的一种柔性显示屏及其制作方法，通过设置刻蚀停止层，在制作过程中可以进行定量刻蚀，刻蚀深度取决于刻蚀停止层的膜厚。这样所形成的凹陷结构通过穿透刻蚀停止层来达到所需要的深度，同样可起到释放弯曲应力的作用。同时，通过在无机层表面设置刻蚀停止层可避免刻蚀停止层下方的无机层被完全刻蚀，以避免了无机层下方的衬底被暴露在刻蚀腔中而带来腔体污染。由此可见，本发明实施例所提供的柔性显示屏及其制作方法，既可以保证有效释放柔性显示屏的弯曲应力，又减低了工艺难度，且提高了产品的可靠性。
附图说明
图1所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
图2所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
图3所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
图4所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
图5所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的制作流程图。
图6所示为本发明一实施例提供的在刻蚀停止层的表面制备凹陷结构的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
如图1所示，该柔性显示屏包括衬底1、设置在衬底1上方的无机层2、设置在无机层2表面的刻蚀停止层3以及设置在衬底1上方并向衬底1延伸的凹陷结构4。其中，凹陷结构4穿透刻蚀停止层3且凹陷结构4的底面停留在无机层2的表面。衬底1可为柔性衬底如PI(聚酰亚胺)衬底，也可为玻璃衬底，或者是两者的叠加。衬底1在该柔性显示屏中主要起支撑作用，以及方便其他膜层的制备。通过无机层2可以防止水汽侵入柔性显示屏。
本发明实施例提供的柔性显示屏设置刻蚀停止层3，通过设置刻蚀停止层3，在制作过程中可以进行定量刻蚀，刻蚀深度取决于刻蚀停止层3的膜厚。这样所形成的凹陷结构4通过穿透刻蚀停止层3来达到所需要的深度，同样可起到释放弯曲应力的作用。同时，通过在无机层2表面设置刻蚀停止层3可避免刻蚀停止层3下方的无机层2被完全刻蚀，以避免了无机层2下方的衬底1被暴露在刻蚀腔中而带来腔体污染。由此可见，本发明实施例所提供的柔性显示屏及其制作方法，既可以保证有效释放柔性显示屏的弯曲应力，又减低了工艺难度，且提高了产品的可靠性。
图2所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
参考图2，在一个实施例中，该柔性显示屏可包括设置在衬底1上方的第一无机层21和第二无机层22，刻蚀停止层3可以设置在第一无机层21的表面，也可以设置在第二无机层22的表面，也可以既设置在第一无机层21的表面，同时也设置在第二无机层22的表面。本发明对刻蚀停止层3设置的位置不作具体限定。
本发明实施例仅以柔性显示屏包括两层无机层2(第一无机层21和第二无机层22)为例阐述说明，然而应当理解，本发明实施例提出的柔性显示屏还可以包括多个无机层2，其中的至少一个无机层2的表面设置有刻蚀停止层3，也可以是每个无机层2的表面均设置刻蚀停止层3，本发明实施例对无机层2的层数不作具体限定，本发明实施例对多个无机层2的哪一层或哪几层的表面设置刻蚀停止层3也不作具体限定。
在一个实施例中，多个无机层2和多个刻蚀停止层3可交错叠加设置，这样可以提供更多的刻蚀深度选择，方便在制作凹陷结构4时，根据实际应用场合，选择不同的刻蚀深度。
在一个实施例中，无机层2的材质为SiOx或SiNy，其中x代表O元素在一个化学式的分子结构中的原子个数，y代表N元素在一个化学式的分子结构中的原子个数。以上述硅化物制作无机层2可以兼具防护和钝化性能，例如硅氧化物可为二氧化硅，硅氮化物可为氮化硅。然而应当理解，本发明实施对无机层2的材质不作具体限定。
在一个实施例中，该刻蚀停止层3的材质可为绝缘体上硅(SOI)，利用SOI作为刻蚀停止层3，可以兼具无机物(如SiO2)的特性和有机物的延展性,既可以对其进行完全刻蚀，同时又可以将柔性显示屏发生弯折时产生的应力完全释放。
在一个实施例中，多个无机层2包括靠近衬底1的第一无机层21和远离衬底1的第二无机层22，第一无机层21表面和第二无机层21表面均设置有刻蚀停止层3，第一无机层21的材质为氮化硅，第二无机层22的材质为二氧化硅，凹陷结构4穿透第二无机层22以及刻蚀停止层3，凹陷结构4的底面停留在第一无机层21的表面。这样可利用刻蚀停止层3的材质与SiN的不同特性进行刻蚀终点抓取,使得剩余膜层厚度均一性良好，同时还可以使得柔性显示屏发生弯折时产生的应力得到释放。然而应当理解，凹陷结构4也可以是仅穿透刻蚀停止层3，凹陷结构的底面也可停留在第二无机层22的表面。然而应当理解，本发明实施例对凹陷结构4的底面停留在第一无机层21的表面还是第二无机层22的表面不作具体限定。可根据实际应用选择凹陷结构4的底面的停留位置。
图3所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
参考图3，在一个实施例中，多个无机层2包括靠近衬底1的第一无机层21和叠加在第一无机层21上的第二无机层22，第二无机层21表面设置有刻蚀停止层3，第一无机层21的材质为氮化硅，第二无机层22的材质为二氧化硅，凹陷结构4穿透刻蚀停止层3，凹陷结构4的底面停留在第二无机层22的表面。这样可利用刻蚀停止层3的材质与SiO2的不同特性进行刻蚀终点抓取,使得剩余膜层厚度均一性良好，同时还可以使得柔性显示屏发生弯折时产生的应力得到释放。
在一个实施例中，凹陷结构4位于该柔性显示屏的预设弯折区，该预设折弯区为柔性显示屏的金属走线区域，为了防止该区域的金属走线发生断裂等失效，在柔性显示屏的制作过程中，可以针对性的仅仅在该预设折弯区制作凹陷结构4，既可以释放应力，防止位于该区域内的金属走线层发生断裂等失效，同时也简化了柔性显示屏的制作工艺。
图4所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的结构示意图。
参考图4，在一个实施例中，该柔性显示屏可进一步包括：位于刻蚀停止层3上方的栅极7；覆盖栅极7表面或设置在栅极7下方的沟道层8；与沟道层8形成欧姆连接的源极和漏极6；与源极和漏极6位于同一层，且叠加在凹陷结构4中的金属走线层5；以及覆盖金属走线层5、源极和漏极6的平坦化层9。上述源极和漏极6以及栅极7等构成的TFT器件(薄膜晶体管器件)，具有高响应度、高对比度、轻、薄以及低功耗等优点，用于驱动柔性显示屏发光。然而应当理解，本发明实施例对柔性显示屏的结构不作具体限定。
图5所示为本发明一实施例提供的一种柔性显示屏的制作流程图，图6所示为本发明一实施例提供的在衬底表面依次制备无机层和刻蚀停止层的流程图。
参考图5，本发明实施例还提出了一种柔性显示屏的制作方法，该方法包括如下步骤：
S11：提供或制备衬底1。衬底1可为柔性衬底如PI(聚酰亚胺)衬底，也可为玻璃衬底，或者是两者的叠加。衬底1在该柔性显示屏中主要起支撑作用，以及方便其他膜层的制备。
S12：在衬底1上方制备无机层2。应当理解，制备无机层2之前，还可以在衬底1的表面制备其他膜层，例如缓冲层和钝化层等，然而应当理解，本发明实施例对无机层2制备在衬底1上方的具体位置不作限定。无机层2可以防止水汽侵入显示屏。
S13：在无机层2的表面制备刻蚀停止层3。通过制备刻蚀停止层3，刻蚀时可以对其进行定量刻蚀，刻蚀深度取决于刻蚀停止层3的膜厚。
S14：在刻蚀停止层3的表面制备凹陷结构4。其中，凹陷结构4穿透刻蚀停止层3且凹陷结构4的底面停留在无机层2的表面。这样可以使得刻蚀停止层3被完全刻蚀。
通过上述方法，在制作过程中可以进行定量刻蚀，刻蚀深度取决于刻蚀停止层3的膜厚。由于凹陷结构4的穿透刻蚀停止层3，这样可以实现完全刻蚀，当柔性显示屏发生弯折时，可以有效释放柔性显示屏的弯曲应力，提高了工艺的可控性。
然而应当理解，本发明实施例提出的在刻蚀停止层3的表面制备凹陷结构4之前可以制备多个无机层2以及多个刻蚀停止层3，在至少一个无机层2的表面制备刻蚀停止层3，本发明实施例对无机层2的层数不作具体限定，对多个无机层2的哪一层或哪几层的表面设置刻蚀停止层3也不作具体限定。
图6所示为本发明一实施例提供的在刻蚀停止层的表面制备凹陷结构的流程图。
参考图6，在一个实施例中，该方法包括如下步骤：
S131：在刻蚀的同时检测刻蚀表面材料的成分。其中，刻蚀的初始位置可以是刻蚀停止层3，也可以是位于刻蚀停止层3上的任意的功能膜层，可以根据实际应用场景选择刻蚀的初始位置，本发明实施例对刻蚀的初始位置不作具体限定。在刻蚀的过程中可以定时地检测刻蚀表面材料的成分，也可以边刻蚀边检测。也可以是每刻蚀一定深度后检测表面材料的成分，然而应当理解，本发明实施例对何时或怎么检测表面材料的成分不作限定。
S132：当检测出的表面材料的成分与无机层2的成分相同时停止刻蚀。当检测出的表面材料的成分与无机层2的成分不同时，继续刻蚀直到检测出的的表面材料的成分与无机层2的成分相同，然后停止刻蚀。这样可以实现定量刻蚀保证膜层中未刻蚀部分的均一性。
上述通过检测刻蚀表面材料的成分，并将其与无机层2的材料成分作对比来确定刻蚀是否停止的方法易于操作，并且能够实现定量刻蚀。然而应当理解，本发明实施例提供的在刻蚀停止层的表面制备凹陷结构4的方法不限于此，还可以通过其他方法制备凹陷结构4。
应当理解，本发明实施例中提到的第一和第二等限定词，仅仅为了更清楚地描述本发明实施例的技术方案使用，并不能用以限制本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性显示屏，其特征在于，包括：
衬底；
设置在所述衬底上方的多个无机层；
分别设置在所述多个无机层的表面的刻蚀停止层；以及
设置在所述衬底上方并向所述衬底延伸的凹陷结构；
其中，所述凹陷结构穿透所述刻蚀停止层且所述凹陷结构的底面停留在所述多个无机层中的任意一个无机层的表面。
2.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述多个无机层和所述刻蚀停止层交错叠加设置。
3.根据权利要求1-2任一所述的柔性显示屏，其特征在于，所述多个无机层的材质为SiOx或SiNy，其中x代表O元素在一个化学式的分子结构中的原子个数，y代表N元素在一个化学式的分子结构中的原子个数。
4.根据权利要求3所述的柔性显示屏，其特征在于，所述刻蚀停止层的材质为绝缘体上硅。
5.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述多个无机层包括靠近所述衬底的第一无机层和远离所述衬底的第二无机层，所述第一无机层表面和所述第二无机层表面均设置有所述刻蚀停止层，所述第一无机层的材质为氮化硅，所述第二无机层的材质为二氧化硅，所述凹陷结构的底面停留在所述第一无机层的表面，或所述凹陷结构的底面停留在所述第二无机层的表面。
6.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述凹陷结构位于所述柔性显示屏的预设弯折区。
7.一种柔性显示屏的制作方法，其特征在于，包括：
提供或制备衬底；
在所述衬底上方制备多个无机层；
在所述多个无机层表面分别制备刻蚀停止层；以及
在所述刻蚀停止层的表面制备凹陷结构，
其中，所述凹陷结构穿透所述刻蚀停止层且所述凹陷结构的底面停留在所述多个无机层中的任意一个无机层的表面。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在所述刻蚀停止层的表面制备凹陷结构包括：
在刻蚀的同时检测刻蚀表面材料的成分；以及
当检测出的所述表面材料的成分与所述多个无机层中的任意一个无机层的成分相同时停止刻蚀。
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