CN108807423A - 柔性电子器件及其制造方法、柔性显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性电子器件及其制造方法、柔性显示装置,属于半导体技术领域。该柔性电子器件包括:柔性衬底基板;柔性衬底基板具有多个间隔设置的功能元件区,每个功能元件区中设置有至少一个TFT和包裹在至少一个TFT外部的刚性保护层;柔性衬底基板上还设置有多根柔性走线,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接;其中,每个功能元件区中设置的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。该柔性电子器件中刚性保护层边缘区域的厚度较小,有效的降低了柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线的概率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种柔性电子器件及其制造方法、柔性显示装置。
背景技术
柔性电子器件具有独特的延展性,且该柔性电子器件的制造成本较低,在信息、能源、医疗和国防等领域具有广泛应用前景。
柔性电子器件可以包括:多个阵列排布的刚性元件和多根柔性走线,每个刚性元件包括至少一个薄膜晶体管(英文:Thin-film transistor;简称:TFT),任意两个相邻的刚性元件中的TFT通过至少一根柔性走线连接。由于柔性电子器件在使用过程中会频繁弯折,为了避免损坏刚性元件中的TFT,可以在每个刚性元件的外部设置刚性保护层。
柔性电子器件中的柔性走线中被刚性保护层包裹的部分不易发生形变,而未被刚性保护层包裹的部分容易发生形变,该柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的应力较为集中,导致该柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线风险较大。
发明内容
本申请提供了一种柔性电子器件及其制造方法、柔性显示装置,可以解决现有的柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线风险较大问题。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种柔性电子器件,包括:
柔性衬底基板;
所述柔性衬底基板具有多个间隔设置的功能元件区,每个所述功能元件区中设置有至少一个TFT和包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层;
所述柔性衬底基板上还设置有多根柔性走线,每个所述功能元件区中的TFT与另一个所述功能元件区中的TFT通过至少一根所述柔性走线连接;
其中,每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。
可选的,每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的纵截面的形状为正梯形。
可选的,每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的纵截面的形状为弓形。
可选的,每个所述功能元件区中设置的刚性保护层在所述柔性衬底基板上的正投影,与所述刚性保护层包裹的TFT所连接的柔性走线在所述柔性衬底基板上的正投影重叠。
可选的,每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的材料包括橡胶或硅胶。
可选的,所述柔性走线的材料包括金属材料或高分子导电材料。
可选的,所述柔性电子器件为传感器,所述柔性走线的拉伸应变率小于或等于200%。
可选的,所述柔性电子器件为柔性显示基板,所述柔性走线的拉伸应变率小于或等于100%。
第二方面,提供了一种柔性电子器件的制造方法,所述方法包括:
在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线,其中,所述柔性衬底基板具有多个间隔设置的功能元件区,每个所述功能元件区中形成有至少一个TFT,每个所述功能元件区中的TFT与另一个所述功能元件区中的TFT通过至少一根所述柔性走线连接;
在每个所述功能元件区中形成包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层,所述刚性保护层中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。
可选的,所述在每个所述功能元件区中形成包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层,包括:
采用灰度掩膜版对形成有所述多个TFT和所述多根柔性走线的柔性衬底基板进行表面张力改质处理,以使所述功能元件区中的中心区域的表面张力大于所述功能元件区中的边缘区域的表面张力,所述功能元件区中的边缘区域的表面张力大于所述柔性衬底基板中除所述多个功能元件区之外的区域的表面张力;
在表面张力改质处理后的柔性衬底基板上涂覆液态的刚性材料;
固化所述液态的刚性材料以在每个所述功能元件区中形成所述刚性保护层。
可选的,所述在每个所述功能元件区中形成包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层,包括:
在形成有所述多个TFT和所述多根柔性走线的柔性衬底基板上形成光刻胶薄膜;
采用灰度掩膜版对所述光刻胶薄膜进行曝光处理,并对曝光处理后的光刻胶薄膜进行显影处理,以在每个所述功能元件区中形成所述刚性保护层。
可选的,所述在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线之前,所述方法还包括:
对所述柔性衬底基板进行表面硬度改质处理。
第三方面,提供了一种柔性显示装置,包括第一方面任一所述的柔性电子器件。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
在柔性衬底基板的每个功能元件区设置至少一个TFT和包裹在该至少一个TFT外部的刚性保护层,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接,每个功能元件区中的设置的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。由于每个功能元件区中设置的刚性保护层中各位置处的硬度与对应位置处的厚度呈正相关,而该柔性电子器件中刚性保护层边缘区域的厚度较小,柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率,相对于相关技术中的柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率较大,避免了出现柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的应力较为集中的现象,在刚性保护层能够对其包裹的TFT起到良好的保护作用的前提下,有效的降低了柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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是相关技术提供的一种柔性电子器件的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种柔性电子器件的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种柔性电子器件的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的又一种柔性电子器件的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种柔性电子器件中柔性走线的发生形变的效果图;
图6是本发明实施例提供的一种柔性电子器件的制造方法的流程图;
图7是本发明实施例提供的另一种柔性电子器件的制造方法的流程图;
图8是本发明实施例提供的一种对柔性衬底基板进行表面硬度改质处理后的效果图;
图9是本发明实施例提供的一种对形成有多个TFT和多根柔性走线的柔性衬底基板进行表面张力改质处理的示意图;
图10是本发明实施例提供的一种在表面张力改质处理后的柔性衬底基板上涂覆液态的刚性材料的示例图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1,图1是相关技术提供的一种柔性电子器件的结构示意图。该柔性电子器件可以包括:多个阵列排布的刚性元件01和多根柔性走线02。每个刚性元件01中包括至少一个TFT,任意两个相邻的刚性元件01中的TFT通过至少一根柔性走线02连接,每个刚性元件01的外部设置有刚性保护层03,通过该刚性保护层03可以对刚性元件01中的TFT进行保护。
由于柔性走线02被刚性保护层03包裹的部分不易发生形变(也即拉伸应变率较小,该拉伸应变率是指在外力拉伸的作用下,柔性走线的长度的变化率),而未被刚性保护层03包裹的部分容易发生形变(也即拉伸应变率较大),因此该柔性走线02中与刚性保护层03的外表面接触的位置处的应力较为集中,导致该柔性走线02中与刚性保护层03的外表面接触的位置处的断线风险较大。
请参考图2,图2是本发明实施例提供的一种柔性电子器件的结构示意图,该柔性电子器件可以包括:
柔性衬底基板10。
该柔性衬底基板10具有多个间隔设置的功能元件区11,每个功能元件区11中设置有至少一个TFT 20和包裹在该至少一个TFT 20外部的刚性保护层30。
该柔性衬底基板10上还设置有多根柔性走线40,每个功能元件区11中的TFT 20与另一个功能元件区中的TFT 20通过至少一根柔性走线40连接。
其中,每个功能元件区11中设置的刚性保护层30的中心区域的厚度d1大于边缘区域的厚度d2。参考图2可以看出,该刚性保护层30的厚度可以是指刚性保护层30远离柔性衬底基板10的一侧的表面与设置该TFT 20的承载面之间的距离。
每个功能元件区11中设置的刚性保护层30中各位置处的硬度与对应位置处的厚度呈正相关,即刚性保护层30在某个位置处的厚度越厚,该位置处的硬度越大。由于每个功能元件区11中设置的至少一个TFT 20被刚性保护层30的中心区域包裹,该刚性保护层30的中心区域的厚度较大,因此该刚性保护层30的中心区域的硬度较大,该刚性保护层30能够对其包裹的TFT 20起到良好的保护作用。
又由于刚性保护层30边缘区域的厚度较小,刚性保护层30边缘区域的硬度较小,而刚性保护层30中各位置处的硬度与其包裹的柔性走线40在对应位置处的拉伸应变率呈负相关,因此柔性走线40中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率,相对于相关技术中的柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率较大,避免了出现柔性走线40中与刚性保护层30的外表面接触的位置处的应力较为集中的现象,在刚性保护层30能够对其包裹的TFT 20起到良好的保护作用的前提下,有效的降低了柔性走线40中与刚性保护层30的外表面接触的位置处的断线的概率。
综上所述,本发明实施例提供的柔性电子器件,在柔性衬底基板的每个功能元件区设置至少一个TFT和包裹在该至少一个TFT外部的刚性保护层,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接,每个功能元件区中的设置的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。由于每个功能元件区中设置的刚性保护层中各位置处的硬度与对应位置处的厚度呈正相关,而该柔性电子器件中刚性保护层边缘区域的厚度较小,柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率,相对于相关技术中的柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率较大,避免了出现柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的应力较为集中的现象,在刚性保护层能够对其包裹的TFT起到良好的保护作用的前提下,有效的降低了柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线的概率。
在本发明实施例中,每个功能元件区上设置的刚性保护层的形状有多种,本发明实施例以以下两种可现实方式为例进行示意性说明:
在第一种可实现方式中,请参考图3,图3是本发明实施例提供的另一种柔性电子器件的结构示意图,每个功能元件区11中设置的刚性保护层30的纵截面的形状为正梯形,该纵截面垂直于柔性衬底基板10的承载面。在该承载面上可以设置TFT 20、刚性保护层30和柔性走线40。需要说明的是,由于该刚性保护层20在包裹TFT 20,图3示出的刚性保护层30的纵截面的形状是从某一个方向上所截到的图形,因此图3中的刚性保护层的形状并不是正梯形,实际应用中,该刚性保护层20在包裹TFT 20后的整体形状是正梯形。
在第二种可实现方式中,请参考图4,图4是本发明实施例提供的又一种柔性电子器件的结构示意图,每个功能元件区11中设置的刚性保护层30的纵截面的形状为弓形,该纵截面垂直于柔性衬底基板10的承载面。需要说明的是,由于该刚性保护层20在包裹TFT20,图4示出的刚性保护层30的纵截面的形状是从某一个方向上所截到的图形,因此图4中的刚性保护层的形状并不是弓形,实际应用中,该刚性保护层20在包裹TFT 20后的整体形状是弓形。
如图3和图4所示,每个功能元件区11中设置的刚性保护层30中从中心区域到边缘区域的厚度逐渐减小,在柔性走线40中,其与TFT 20连接的位置a的拉伸应变率最小,保证了TFT 20与柔性走线40之间能够有效的连接;该柔性走线40与刚性保护层30的外表面接触的位置b处的拉伸应变率最大,保证了柔性走线40能够充分的被拉伸;该柔性走线40中从位置a到位置b处的拉伸应变率是逐渐变大的,避免了柔性走线40中某个位置处的拉伸应变率发生突变,导致该位置处的拉伸应变率发生突变,在该位置处的容易出现断裂的现象,进一步的降低了柔性走线40发生断线的概率。
在本发明实施例中,如图3或图4所示,每个功能元件区11中设置的刚性保护层30在柔性衬底基板10上的正投影,与刚性保护层30包裹的TFT 20所连接的柔性走线30在柔性衬底基板10上的正投影重叠。
可选的,在该柔性电子器件使用过程中,为了保证每个功能元件区11中设置的刚性保护层30能够有效的对其包裹的TFT 20起到保护作用,该刚性保护层30的中心区域的厚度d1可以满足:0.5≤d1≤5微米(um)。为了保证柔性走线40能够充分的被拉伸,每个功能元件区11中设置的刚性保护层30的边缘区域的厚度d2可以满足:0.3≤d2≤0.9um。在一种可选的实现方式中,该边缘区域的厚度d2稍微大于柔性走线40的厚度即可。
可选的,每个功能元件区11中设置的刚性保护层30的材料可以包括橡胶或硅胶。柔性走线40的材料可以包括金属材料或高分子导电材料,例如,该金属材料可以包括金属铝、金属银或合金材料等;该高分子导电材料可以包括聚乙炔、聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚或聚苯胺等。
在本发明实施例中,请参考图5,图5是本发明实施例提供的一种柔性电子器件中柔性走线的发生形变的效果图,柔性电子器件中的柔性走线40的拉伸应变率满足以下计算公式:
其中,δ为柔性走线40的拉伸应变率;L1为该柔性走线40未被拉伸时,该柔性走线40所连接的TFT对应的两个刚性保护层30之间的距离;L2为柔性走线40被拉伸后,该柔性走线40所连接的TFT对应的两个刚性保护层30之间的距离。
在一种可选的实现方式中,该柔性电子器件可以为传感器或柔性显示基板等,该柔性电子器件的用途不同,该柔性电子器件中柔性走线40的拉伸应变率也不同。
示例的,当柔性电子器件为传感器时,该柔性电子器件可以设置在显示装置中,对显示装置的温度或亮度等进行检测;该柔性电子器件还可以贴附在人体的皮肤上,对人体的体温或心率等进行检测,为了避免柔性走线40被拉断,柔性走线40的拉伸应变率小于或等于200%。
当柔性电子器件为柔性显示基板时,该柔性电子器件可以设置在显示装置中,该柔性电子器件中每个功能区为一个像素,为了保证显示装置的显示质量,需要避免柔性走线30的拉伸应变率过大,通常该柔性走线40的拉伸应变率小于或等于100%。
综上所述,本发明实施例提供的柔性电子器件,在柔性衬底基板的每个功能元件区设置至少一个TFT和包裹在该至少一个TFT外部的刚性保护层,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接,每个功能元件区中的设置的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。由于每个功能元件区中设置的刚性保护层中各位置处的硬度与对应位置处的厚度呈正相关,而该柔性电子器件中刚性保护层边缘区域的厚度较小,柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率,相对于相关技术中的柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率较大,避免了出现柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的应力较为集中的现象,在刚性保护层能够对其包裹的TFT起到良好的保护作用的前提下,有效的降低了柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线的概率。
请参考图6,图6是本发明实施例提供的一种柔性电子器件的制造方法的流程图,该方法用于制造图2示出的柔性电子器件,该方法可以包括:
步骤601、在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线。
其中,柔性衬底基板具有多个间隔设置的功能元件区,每个功能元件区中形成有至少一个TFT,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接。
步骤602、在每个功能元件区中形成包裹在至少一个TFT外部的刚性保护层。
其中,该刚性保护层中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。
综上所述,本发明实施例提供的柔性电子器件的制造方法,在柔性衬底基板的每个功能元件区形成至少一个TFT和包裹在该至少一个TFT外部的刚性保护层,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接,每个功能元件区中的形成的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。由于每个功能元件区中形成的刚性保护层中各位置处的硬度与对应位置处的厚度呈正相关,而该柔性电子器件中刚性保护层边缘区域的厚度较小,柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率,相对于相关技术中的柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率较大,避免了出现柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的应力较为集中的现象,在刚性保护层能够对其包裹的TFT起到良好的保护作用的前提下,有效的降低了柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线的概率。
请参考图7,图7是本发明实施例提供的另一种柔性电子器件的制造方法的流程图,该方法用于制造图2、图3或图4示出的柔性电子器件,该方法可以包括:
步骤701、对柔性衬底基板进行表面硬度改质处理。
在本发明实施例中,为了提高柔性电子器件的性能,需要将该柔性电子器件中的柔性衬底基板进行硬度改质处理,使得柔性衬底基板中功能元件区对应的硬度大于柔性衬底基板除功能元件区之外的区域对应的硬度。
示例的,如图8所示,图8是本发明实施例提供的一种对柔性衬底基板进行表面硬度改质处理后的效果图,可以对柔性衬底基板10的进行图形化处理,使得柔性衬底基板10上形成多个凸台结构12,该凸台结构12所在的区域的硬度大于除凸台结构12所在区域之外的区域的硬度,该凸台结构12所在的区域即为功能元件区11,该图形化处理可以包括:光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。
步骤702、在硬度改质处理后的柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线。
其中,每个功能元件区中(也即每个凸台结构上)形成至少一个TFT,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接。
在本发明实施例中,在对柔性衬底基板进行表面硬度改质处理后,可以直接形成多个TFT和多根柔性走线,也可以通过转印的方式在硬度改质处理后的柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线。
示例的,当需要通过转印的方式在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线时,可以先在另一个衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线;再将硬度改质处理后的柔性衬底基板进行预应变处理,该预应变处理是指将柔性衬底基板沿长度方向和宽度方向各拉伸一定的距离;然后将衬底基板上形成的多个TFT和多根柔性走线转印到具有预应变的柔性衬底基板上,该TFT需要形成在功能元件区中;最后释放对柔性衬底基板施加的预应变,从而在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线。通过转印的方式在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线,可以增大柔性走线的拉伸应变率,使得后续形成的柔性电子器件的拉伸效果较好。
步骤703、在每个功能元件区中形成包裹在至少一个TFT外部的刚性保护层。
在本发明实施例中,在每个功能元件区中形成包裹在至少一个TFT外部的刚性保护层有多种可实现方式,本发明实施例以以下两种可实现方式为例进行示意性说明:
在第一种可实现方式中,在每个功能元件区中形成包裹在至少一个TFT外部的刚性保护层,可以包括如下几个步骤:
步骤A1、采用灰度掩膜版对形成有多个TFT和多根柔性走线的柔性衬底基板进行表面张力改质处理,以使功能元件区中的中心区域的表面张力大于功能元件区中的边缘区域的表面张力,功能元件区中的边缘区域的表面张力大于柔性衬底基板中除多个功能元件区之外的区域的表面张力。
示例的,请参考图9,图9是本发明实施例提供的一种对形成有多个TFT和多根柔性走线的柔性衬底基板进行表面张力改质处理的示意图,可以采用该灰度掩膜版00对柔性衬底基板进行表面张力改质处理,该灰度掩膜版00可以包括:非透光区域001、半透光区域002和透光区域003。其中,非透光区域001的透光率大于半透光区域002的透光率,半透光区域002的透光率大于透光区域003的透光率。该非透光区域001对应功能元件区11中的中心区域,半透光区域002可以对应功能元件区11中的边缘区域,透光区域003可以对应柔性衬底基板10中除多个功能元件区11之外的区域。在紫外线经过该灰度掩膜版00照射在柔性衬底基板11上时,由于掩膜版各区域的透光率不同,柔性衬底基板中对应区域的经过不同光强的紫外线后,柔性衬底基板中各区域的亲疏水性也发生了变化,而柔性衬底基板的亲疏水性与表面张力相关,因此在紫外线经过该灰度掩膜版00照射在柔性衬底基板10后,柔性衬底基板10上的功能元件区11中的中心区域的表面张力大于功能元件区11中的边缘区域的表面张力,功能元件区中的边缘区域11的表面张力大于柔性衬底基板10中除多个功能元件区11之外的区域的表面张力。
步骤B1、在表面张力改质处理后的柔性衬底基板上涂覆液态的刚性材料。
可选的,该液态的刚性材料可以包括橡胶材料或硅胶材料。
在本发明实施例中,请参考图10,图10是本发明实施例提供的一种在表面张力改质处理后的柔性衬底基板上涂覆液态的刚性材料的示例图,在对柔性衬底基板10进行表面张力处理后,可以在该柔性衬底基板10上涂覆液态的刚性材料50。
由于液态的刚性材料在柔性衬底基板的表面上的厚度与衬底基板的表面张力呈正相关,该柔性衬底基板中各区域的表面张力不同,在该柔性衬底基板上入涂覆液态的刚性材料后,因此,该柔性衬底基板中表面张力较大的区域中形成的液态的刚性材料的厚度较大,柔性衬底基板中表面张力较小的区域中形成的液态的刚性材料的厚度较小。需要说明书的是,对柔性衬底基板进行表面张力改质处理时,需要保证液态的刚性材料不能形成在柔性衬底基板中除功能元件区之外的区域中。
步骤C1、固化液态的刚性材料以在每个功能元件区中形成刚性保护层。
在本发明实施例中,固化液态的刚性材料后,可以在每个功能元件区中形成刚性保护层,且该刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。
在第二种可实现方式中,在每个功能元件区中形成包裹在至少一个TFT外部的刚性保护层,可以包括如下几个步骤:
步骤A2、在形成有多个TFT和多根柔性走线的柔性衬底基板上形成光刻胶薄膜。
在本发明实施例中,可以在形成有多个TFT和多根柔性走线的柔性衬底基板上形成光刻胶薄膜。该光刻胶薄膜可以为正性光刻胶薄膜,也可以为负性光刻胶薄膜。
步骤B2、采用灰度掩膜版对光刻胶薄膜进行曝光处理,并对曝光处理后的光刻胶薄膜进行显影处理,以在每个功能元件区中形成刚性保护层。
示例的,以光刻胶薄膜材料为正性光刻胶为例,可以采用如图9示出的灰度掩膜版对光刻胶薄膜进行曝光处理和显影处理后,透光区域003对应的光刻胶薄膜被全部去除,半透光区域002对应的光刻胶薄膜的厚度被减薄,非透光区域001对应的光刻胶薄膜的厚度不发生变化,从而可以在每个功能元件区中形成刚性保护层。
可选的,每个功能元件区中形成的刚性保护层的纵截面的形状为正梯形。
可选的,每个功能元件区中形成的刚性保护层的纵截面的形状为弓形。
需要说明的是,上述描述的柔性电子器件的工作原理可以参考前述柔性电子器件的结构实施例中的对应部分,本发明实施例在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的柔性电子器件的制造方法,在柔性衬底基板的每个功能元件区形成至少一个TFT和包裹在该至少一个TFT外部的刚性保护层,每个功能元件区中的TFT与另一个功能元件区中的TFT通过至少一根柔性走线连接,每个功能元件区中的形成的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。由于每个功能元件区中形成的刚性保护层中各位置处的硬度与对应位置处的厚度呈正相关,而该柔性电子器件中刚性保护层边缘区域的厚度较小,柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率,相对于相关技术中的柔性走线中被刚性保护层包裹的部分的拉伸应变率较大,避免了出现柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的应力较为集中的现象,在刚性保护层能够对其包裹的TFT起到良好的保护作用的前提下,有效的降低了柔性走线中与刚性保护层的外表面接触的位置处的断线的概率。
本发明实施例还提供了一种柔性显示装置,该柔性显示装置可以包括图2、图3或图4示出的柔性电子器件。该柔性显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种柔性电子器件,其特征在于,包括:
柔性衬底基板;
所述柔性衬底基板具有多个间隔设置的功能元件区,每个所述功能元件区中设置有至少一个TFT和包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层;
所述柔性衬底基板上还设置有多根柔性走线,每个所述功能元件区中的TFT与另一个所述功能元件区中的TFT通过至少一根所述柔性走线连接;
其中,每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。
2.根据权利要求1所述的柔性电子器件,其特征在于,
每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的纵截面的形状为正梯形。
3.根据权利要求1所述的柔性电子器件,其特征在于,
每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的纵截面的形状为弓形。
4.根据权利要求1所述的柔性电子器件,其特征在于,
每个所述功能元件区中设置的刚性保护层在所述柔性衬底基板上的正投影,与所述刚性保护层包裹的TFT所连接的柔性走线在所述柔性衬底基板上的正投影重叠。
5.根据权利要求1至4任一所述的柔性电子器件,其特征在于,
每个所述功能元件区中设置的刚性保护层的材料包括橡胶或硅胶。
6.根据权利要求1至4任一所述的柔性电子器件,其特征在于,
所述柔性走线的材料包括金属材料或高分子导电材料。
7.根据权利要求1至4任一所述的柔性电子器件,其特征在于,
所述柔性电子器件为传感器,所述柔性走线的拉伸应变率小于或等于200%。
8.根据权利要求1至4任一所述的柔性电子器件,其特征在于,
所述柔性电子器件为柔性显示基板,所述柔性走线的拉伸应变率小于或等于100%。
9.一种柔性电子器件的制造方法,其特征在于,所述方法包括:
在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线,其中,所述柔性衬底基板具有多个间隔设置的功能元件区,每个所述功能元件区中形成有至少一个TFT,每个所述功能元件区中的TFT与另一个所述功能元件区中的TFT通过至少一根所述柔性走线连接;
在每个所述功能元件区中形成包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层,所述刚性保护层中心区域的厚度大于边缘区域的厚度。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
所述在每个所述功能元件区中形成包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层,包括:
采用灰度掩膜版对形成有所述多个TFT和所述多根柔性走线的柔性衬底基板进行表面张力改质处理,以使所述功能元件区中的中心区域的表面张力大于所述功能元件区中的边缘区域的表面张力,所述功能元件区中的边缘区域的表面张力大于所述柔性衬底基板中除所述多个功能元件区之外的区域的表面张力;
在表面张力改质处理后的柔性衬底基板上涂覆液态的刚性材料;
固化所述液态的刚性材料以在每个所述功能元件区中形成所述刚性保护层。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
所述在每个所述功能元件区中形成包裹在所述至少一个TFT外部的刚性保护层,包括:
在形成有所述多个TFT和所述多根柔性走线的柔性衬底基板上形成光刻胶薄膜;
采用灰度掩膜版对所述光刻胶薄膜进行曝光处理,并对曝光处理后的光刻胶薄膜进行显影处理,以在每个所述功能元件区中形成所述刚性保护层。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述在柔性衬底基板上形成多个TFT和多根柔性走线之前,所述方法还包括:
对所述柔性衬底基板进行表面硬度改质处理。
13.一种柔性显示装置,其特征在于,包括权利要求1至9任一所述的柔性电子器件。
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