CN108305958A - 一种柔性显示装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开的一种柔性显示装置的制备方法包括：将柔性基板划分为像素区和非像素区；在像素区依次形成叠置的刚性缓冲层和驱动电路层；在驱动电路层上形成同时覆盖像素区和非像素区的柔性第一隔离层；在第一隔离层上形成连接层；在连接层上形成仅覆盖非像素区的柔性第二隔离层；在连接层上的像素区依次形成叠置的发光器件层和刚性封装层；形成柔性盖板。本发明提供的柔性显示装置的制备方法，刚性缓冲层和驱动电路层仅形成于像素区，非像素区内仅形成有柔性第一隔离层、连接层以及柔性第二隔离层，应力主要集中在非像素区，柔性弯曲效果较好，且保证了器件特性不因弯折而改变，提高了该柔性显示装置的可靠性和使用效果。

Description

一种柔性显示装置及其制备方法

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装置及其制备方法。

背景技术

目前，柔性显示屏的成功量产不仅重大利好于新一代高端智能手机产业，也因其低功耗、可弯曲的特性对可穿戴式设备的应用带来深远的影响。并且在未来的发展中，柔性屏幕将随着个人智能终端的不断渗透而得到广泛应用。

实现柔性显示的有机发光功能材料对水氧非常敏感，因此，封装技术是实现柔性显示的关键技术之一。现有的柔性显示屏的制备方法如图1所示，主要包括如下步骤：先在柔性基底1'上制备一层无机阻隔层2'，然后在其上制备电路和器件层3'，再通过layer-by-layer工艺进行薄膜封装，即形成又一层无机阻隔层2'和柔性封装层4'。上述方法制备出的柔性显示器，由于无机阻隔层为刚性薄膜，弹性模量小，弯曲形变量很小，很难实现较小的弯曲半径。这就导致了整个屏幕的抗弯曲强度增大，降低了屏幕整体的弯曲形变量。同时，由于阻隔层通常为无机材料，成膜性较差，容易形成针孔、裂纹等缺陷，屏体弯曲时，缺陷区域容易诱导产生裂纹甚至导致薄膜断裂，进而影响封装的可靠性，从而影响显示屏的使用效果。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是如何提高柔性显示装置的可弯曲性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种柔性显示装置的制备方法,包括以下步骤：

将柔性基板划分为像素区和非像素区；

在所述像素区依次形成叠置的刚性缓冲层和驱动电路层；

在所述驱动电路层上形成同时覆盖所述像素区和所述非像素区的柔性第一隔离层；

在所述第一隔离层上形成连接层；

在所述连接层上形成仅覆盖所述非像素区的柔性第二隔离层；

在所述连接层上的像素区依次形成叠置的发光器件层和刚性封装层；

形成柔性盖板。

可选地，还包括以下步骤：

在所述第一隔离层中形成若干连通所述驱动电路层和连接层的第一通孔，并在所述第一通孔中填充导电材料，以使所述驱动电路层和所述发光器件层以及相邻的所述像素区能够电性连接。

可选地，在所述形成发光器件层的步骤之前，还包括以下步骤：

在所述连接层上的像素区形成用于限定所述发光器件区域的隔离柱。

可选地，在形成柔性盖板的步骤之后，还包括以下步骤：

对所述非像素区的所述基板和所述盖板进行减薄处理。

可选地，所述将柔性基板划分为像素区和非像素区的步骤具体为：

通过图案化处理工艺在所述基板上形成若干凹槽，以所述凹槽区域为所述像素区，以其余区域为所述非像素区。

可选地，所述缓冲层、所述封装层以及所述隔离柱为无机非金属材料层。

可选地，所述连接层为金属材料层。

可选地，所述发光器件层为OLED发光器件层或QLED发光器件层或LED发光器件层。

本发明还提供了一种根据上述制备方法制得的柔性显示装置。

本发明的技术方案，具有如下优点：

本发明提供的柔性显示装置的制备方法，刚性缓冲层和驱动电路层仅形成于像素区，非像素区内仅形成有柔性第一隔离层、连接层以及柔性第二隔离层，即，相当于在非像素区形成了一柔性弯折区。如此，该柔性显示装置在弯折时，折弯的部位主要是非像素区，即应力主要集中在非像素区，由于非像素区内主要是柔性材料，因此弹性模量较大，弯曲形变量较大，整个柔性显示装置的柔性弯曲效果较好。另外，像素区受到的应力较小，避免了像素区因弯折而导致驱动电路层和刚性缓冲层断裂或产生真空、裂纹等缺陷的情况发生，保证了器件特性不因弯折而改变，提高了该柔性显示装置的可靠性和使用效果。

此外，连接层的上下两侧均形成有柔性隔离层，柔性隔离层对连接层起到一个包裹保护的作用，进一步减小了弯折应力，防止连接层断裂。

本发明提供的柔性显示装置的制备方法，在形成发光器件层之前，还在连接层上的像素区形成隔离柱，一方面通过隔离柱限定了发光器件区域，另一方面隔离柱也起到了隔离外界水汽的作用，进一步保护发光器件层不受水汽入侵。

本发明提供的柔性显示装置的制备方法，在形成柔性盖板之后，还对非像素区的基板和盖板进行减薄处理。通过对非像素区的基板和盖板减薄处理，减小了非像素区的厚度，提高了非像素区的耐弯折性，进一步保证了柔性显示装置的弯曲效果。

本发明提供的柔性显示装置的制备方法，将柔性基板划分为像素区和非像素区主要是通过图案化处理工艺在基板上形成若干凹槽，以凹槽区域为像素区，其他区域为非像素区进行划分。一方面，提高了像素区和非像素区的辨识度，有利于在制备过程中，准确地区分像素区和非像素区，提高制备精度，降低制备难度；另一方面，减薄了显示装置的整体厚度，符合显示技术领域中轻薄型的发展趋势。

本发明提供的由上述制备方法制得的柔性显示装置，刚性缓冲层和驱动电路层仅设置在像素区，非像素区内仅设置有柔性第一隔离层、连接层以及柔性第二隔离层，即，相当于在非像素区形成了一柔性弯折区。如此，该柔性显示装置在弯折时，折弯的部位主要是非像素区，即应力主要集中在非像素区，由于非像素区内主要是柔性材料，因此弹性模量较大，弯曲形变量较大，整个柔性显示装置的柔性弯曲效果较好。另外，像素区受到的应力较小，避免了像素区因弯折而导致驱动电路层和刚性缓冲层断裂或产生真空、裂纹等缺陷的情况发生，保证了器件特性不因弯折而改变，提高了该柔性显示装置的可靠性和使用效果。

此外，连接层的上下两侧均设置有柔性隔离层，柔性隔离层对连接层起到一个包裹保护的作用，进一步减小了弯折应力，防止连接层断裂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为现有技术中柔性显示装置的结构示意图；

图2为实施例1提供的柔性显示装置的制备流程图；

图3为实施例1提供的柔性显示装置制备过程中在基板上划分像素区和非像素区的示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为实施例1提供的柔性显示装置制备过程中在基板上形成缓冲层、驱动电路层以及第一隔离层、连接层的示意图；

图6为实施例1提供的柔性显示装置制备过程中形成第二隔离层和发光器件层的示意图；

图7为实施例1提供的柔性显示装置制备过程中形成封装层以及盖板的示意图；

图8为本发明实施例提供的柔性显示装置的结构示意图。

附图标记：

1'-柔性基底；2'-无机阻隔层；3'-电路和器件层；4'-柔性封装层；

1-基板；101-像素区；102-非像素区；103-凹槽；

2-缓冲层；3-驱动电路层；4-第一隔离层；401-第一通孔；5-连接层；501-第二通孔；6-第二隔离层；7-隔离柱；8-发光器件层；9-封装层；10-盖板；1001-盖板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种柔性显示装置的制备方法，如图2-8所示，包括以下步骤：

步骤S11、将柔性基板1划分为像素区101和非像素区102。

具体地，如图3-4所示，柔性基板1可以分为叠置的两层结构，通过图形化处理工艺在上层的柔性基板1上形成若干凹槽103，以凹槽103区域为像素区101，以其余区域为非像素区102。一方面，提高了像素区101和非像素区102的辨识度，有利于在制备过程中，准确地区分像素区101和非像素区102，提高制备精度，降低制备难度；另一方面，减薄了显示装置的整体厚度，符合显示技术领域中轻薄型的发展趋势。

本实施例中，图形化处理工艺一般采用光刻、刻蚀等工艺。

作为可替换实施方式，柔性基板1也可以为一层结构或者多层结构，当柔性基板1为一层结构时，需保证凹槽103的深度合理适当，避免过刻而影响柔性基板1的稳固。

步骤S12、在像素区101依次形成叠置的刚性缓冲层2和驱动电路层3。

具体地，如图5所示，首先通过沉膜、光刻、刻蚀等工艺在形成的像素区101内形成刚性缓冲层2，刚性缓冲层2可以是无机非金属材料层，一般地，可采用氮化硅、氧化硅等材料。然后在形成的刚性缓冲层2上制备驱动电路层3。

步骤S13、在驱动电路层3上形成同时覆盖像素区101和非像素区102的柔性第一隔离层4。

具体地，如图5所示，可采用沉积工艺形成第一隔离层4，第一隔离层4用于隔离驱动电路层3和上层器件。

步骤S14、在第一隔离层4上形成连接层5。

具体地，如图5所示，可采用沉积工艺在第一隔离层4上形成连接层5，然后通过光刻、刻蚀等工艺对连接层5进行图案化处理。连接层5用于将相邻的像素区101连接，同时将驱动电路层3和后续制备的上层发光器件层8连接，保证外部数据和控制信号能够输送至每个像素区101。连接层5可以为金属材料层，可以采用金、银、铜、铝等延展性好且导电性强的金属制成。连接层5可以为连续的或离散的条形或菱形或网状或不规则结构等，均可实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。

步骤S15、在连接层5上形成仅覆盖非像素区102的柔性第二隔离层6。

具体地，如图6所示，通过沉积、光刻工艺在连接层5上形成第二隔离层6，第二隔离层6仅覆盖非像素区102，将像素区101露出。

步骤S16、在连接层5上的像素区101依次形成叠置的发光器件层8和刚性封装层9。

具体地，如图6和图7所示，首先在连接层5上的像素区101形成发光器件层8，发光器件层8可以为OLED发光器件层、QLED发光器件层、LED发光器件层等类型的发光器件中的任一种。然后，对发光器件层8进行封装，即通过沉积工艺在发光器件层8上形成刚性封装层9，刚性封装层9可以为无机非金属材料层，一般地，可采用氮化硅、氧化硅等材料。

步骤S17、形成柔性盖板10。如图7所示，柔性盖板10形成于刚性封装层9之上，并覆盖整个像素区101和非像素区102。

本发明提供的柔性显示装置的制备方法，刚性缓冲层2和驱动电路层3仅形成于像素区101，非像素区102内仅形成有柔性第一隔离层4、连接层5以及柔性第二隔离层6，即，相当于在非像素区102形成了一柔性弯折区。如此，该柔性显示装置在弯折时，折弯的部位主要是非像素区102，即应力主要集中在非像素区102，由于非像素区102内主要是柔性材料，因此弹性模量较大，弯曲形变量较大，整个柔性显示装置的柔性弯曲效果较好。另外，像素区101受到的应力较小，避免了像素区101因弯折而导致驱动电路层3和刚性缓冲层2断裂或产生真空、裂纹等缺陷的情况发生，保证了器件特性不因弯折而改变，提高了该柔性显示装置的可靠性和使用效果。

此外，连接层5的上下两侧均形成有柔性隔离层，柔性隔离层对连接层5起到一个包裹保护的作用，进一步减小了弯折应力，防止连接层5断裂。

作为一种优选实施方式，如图5所示，在步骤S13之后还包括：在第一隔离层4中形成若干连通驱动电路层3和连接层5的第一通孔401，并在第一通孔401中填充导电材料，以使驱动电路层3和发光器件层8以及相邻的像素区101能够电性连接。

作为一种优选实施方式，如图5-6所示，在步骤S14之后还包括：通过光刻工艺在连接层5中形成第二通孔501。在步骤S16之前还包括：在连接层5上的像素区101形成用于限定发光器件区域的隔离柱7，隔离柱7填满连接层5中的第二通孔501并向上延伸形成凸起。隔离柱7的形成一方面限定了发光器件区域，另一方面也起到了隔离外界水汽的作用，进一步保护发光器件层8不受水汽入侵。第二通孔501的设置为隔离柱7限定了制备区域，有利于后续隔离柱7的制备。

需要说明的是，第二通孔501也可以在对连接层5的图案化处理过程中形成。

本实施例中，隔离柱7可以采用无机非金属材料层，一般地，可采用氮化硅、氧化硅等材料。

作为一种优选实施方式，在步骤S17之后还包括：对非像素区102的基板1和盖板10进行减薄处理。具体地，如图7所示，通过光刻、刻蚀工艺在非像素区102的基板1和盖板10中形成槽口1001形状，基板1中的槽口1001与盖板10中的槽口1001位置相对。

需要说明的是，槽口1001的深度需适当合理，应当避免过刻而影响柔性基板1的稳固。

通过对非像素区102的基板1和盖板10减薄处理，减小了非像素区102的厚度，提高了非像素区102的耐弯折性，进一步保证了柔性显示装置的弯曲效果。

作为一种优选实施方式，基板1、盖板10、第一隔离层4以及第二隔离层6均选用有机材料制成，具体地，选自但不限于聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯中的一种或多种。

实施例2

本实施例提供了一种根据实施例1中的制备方法制得的柔性显示装置，如图3-8所示，包括柔性基板1、刚性缓冲层2、驱动电路层3、柔性第一隔离层4、连接层5、柔性第二隔离层6、发光器件层8、刚性封装层9以及柔性盖板10。

柔性基板1划分为像素区101和非像素区102，刚性缓冲层2和驱动电路层3依次堆叠设置于柔性基板1中的像素区101内。刚性缓冲层2可以是无机非金属材料层，一般地，可采用氮化硅、氧化硅等材料。

柔性第一隔离层4形成于驱动电路层3上，并同时覆盖像素区101和非像素区102。

连接层5形成于第一隔离层4上。连接层5用于将相邻的像素区101连接，同时将驱动电路层3和后续制备的上层发光器件层8连接，保证外部数据和控制信号能够输送至每个像素区101。连接层5可以采用金属材料层，可以采用金、银、铜、铝等延展性好且导电性强的金属制成。

柔性第二隔离层6形成于连接层5上，仅覆盖非像素区102。

发光器件层8和刚性封装层9依次堆叠设置于连接层5上的像素区101内。发光器件层8可以为OLED发光器件层、QLED发光器件层、LED发光器件层等类型的发光器件中的任一种。刚性封装层9可以为无机非金属材料层，一般地，可采用氮化硅、氧化硅等材料

柔性盖板10形成于刚性封装层9上，并覆盖整个像素区101和非像素区102。

本实施例提供的柔性显示装置，刚性缓冲层2和驱动电路层3仅设置在像素区101，非像素区102内仅设置有柔性第一隔离层4、连接层5以及柔性第二隔离层6，即，相当于在非像素区102形成了一柔性弯折区。如此，该柔性显示装置在弯折时，折弯的部位主要是非像素区102，即应力主要集中在非像素区102，由于非像素区102内主要是柔性材料，因此弹性模量较大，弯曲形变量较大，整个柔性显示装置的柔性弯曲效果较好。另外，像素区101受到的应力较小，避免了像素区101因弯折而导致驱动电路层3和刚性缓冲层2断裂或产生真空、裂纹等缺陷的情况发生，保证了器件特性不因弯折而改变，提高了该柔性显示装置的可靠性和使用效果。

此外，连接层5的上下两侧均设置有柔性隔离层，柔性隔离层对连接层5起到一个包裹保护的作用，进一步减小了弯折应力，防止连接层5断裂。

作为一种优选实施方式，第一隔离层4中还设置有若干连通驱动电路层3和连接层5的第一通孔401，第一通孔401内填充有导电材料，以使驱动电路层3和发光器件层8以及相邻的像素区101能够电性连接。

作为一种优选实施方式，像素区101和非像素区102之间还设置有隔离柱7，连接层5中设置有第二通孔501，隔离柱7形成于第二通孔501内并向上延伸形成凸起，以限定发光器件区域。隔离柱7的形成一方面限定了发光器件区域，另一方面也起到了隔离外界水汽的作用，进一步保护发光器件层8不受水汽入侵。

本实施例中，隔离柱7可以采用无机非金属材料层，一般地，可采用氮化硅、氧化硅等材料。

作为一种优选实施方式，位于非像素区102的基板1和盖板10具有位置相对的槽口1001形状，由此，减薄了非像素区102的厚度，提高了非像素区102的耐弯折性，进一步保证了柔性显示装置的弯曲效果。

作为一种优选实施方式，基板1、盖板10、第一隔离层4以及第二隔离层6均选用有机材料制成，具体地，选自但不限于聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯中的一种或多种。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种柔性显示装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将柔性基板(1)划分为像素区(101)和非像素区(102)；

在所述像素区(101)依次形成叠置的刚性缓冲层(2)和驱动电路层(3)；

在所述驱动电路层(3)上形成同时覆盖所述像素区(101)和所述非像素区(102)的柔性第一隔离层(4)；

在所述第一隔离层(4)上形成连接层(5)；

在所述连接层(5)上形成仅覆盖所述非像素区(102)的柔性第二隔离层(6)；

在所述连接层(5)上的像素区(101)依次形成叠置的发光器件层(8)和刚性封装层(9)；

形成柔性盖板(10)。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述第一隔离层(4)中形成若干连通所述驱动电路层(3)和连接层(5)的第一通孔(401)，并在所述第一通孔(401)中填充导电材料，以使所述驱动电路层(3)和所述发光器件层(8)以及相邻的所述像素区(101)能够电性连接。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述形成发光器件层(8)的步骤之前，还包括以下步骤：

在所述连接层(5)上的像素区(101)形成用于限定所述发光器件区域的隔离柱(7)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在形成柔性盖板(10)的步骤之后，还包括以下步骤：

对所述非像素区(102)的所述基板(1)和所述盖板(10)进行减薄处理。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将柔性基板(1)划分为像素区(101)和非像素区(102)的步骤具体为：

通过图案化处理工艺在所述基板(1)上形成若干凹槽(103)，以所述凹槽(103)区域为所述像素区(101)，以其余区域为所述非像素区(102)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲层(2)、所述封装层(9)以及所述隔离柱(7)为无机非金属材料层。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述连接层(5)为金属材料层。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发光器件层(8)为OLED发光器件层或QLED发光器件层或LED发光器件层。

9.一种根据权利要求1至8任一项所述的制备方法制得的柔性显示装置。