CN109036134B - 柔性显示基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

柔性显示基板及其制作方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种柔性显示基板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，所述柔性显示基板包括柔性衬底和位于所述柔性衬底上的显示功能层，所述柔性显示基板划分为弯折区和显示区，所述制作方法包括：在形成所述显示功能层的绝缘层之前，对所述柔性衬底进行刻蚀，去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽。通过本发明的技术方案，能够提高柔性显示基板的良率。

Description

柔性显示基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种柔性显示基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
现有的柔性显示基板包括柔性衬底和位于所述柔性衬底上的缓冲层以及显示用膜层，柔性衬底由层叠设置的有机薄膜和无机层组成，显示用膜层包括栅绝缘层和层间绝缘层。在柔性显示基板的制作过程中，需要刻蚀显示区的栅绝缘层和层间绝缘层形成过孔；在弯折区，由于无机材料的应力较大，需要去除弯折区的无机层、栅绝缘层和层间绝缘层。
现有的柔性显示基板的制作工艺中，先对层间绝缘层和栅绝缘层进行刻蚀，在显示区形成贯穿层间绝缘层和栅绝缘层的过孔，并去除弯折区的层间绝缘层和栅绝缘层，之后利用刻蚀工艺去除弯折区的无机层和缓冲层，但在去除弯折区的无机层和缓冲层时，需要在显示区上涂布光刻胶作为掩膜，显示区的过孔也会被填充光刻胶，由于显示区的过孔的尺寸较小，在去除弯折区的无机层和缓冲层后，显示区的过孔内的光刻胶比较难以去除，导致显示区的过孔内残留有光刻胶，从而降低了柔性显示基板的良率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种柔性显示基板及其制作方法、显示装置，能够提高柔性显示基板的良率。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种柔性显示基板的制作方法，所述柔性显示基板包括柔性衬底和位于所述柔性衬底上的显示功能层，所述柔性显示基板划分为弯折区和显示区，所述制作方法包括：
在形成所述显示功能层的绝缘层之前，对所述柔性衬底进行刻蚀，去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽。
进一步地，所述形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽之后，所述制作方法还包括：
在所述凹槽中填充有机材料。
进一步地，所述柔性衬底包括依次层叠设置的第一有机薄膜、第一无机层、第二有机薄膜和第二无机层，所述去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层包括：
去除所述弯折区的所述第二无机层，形成暴露出所述第二有机薄膜的所述凹槽。
进一步地，所述柔性衬底与所述显示功能层之间还形成有缓冲层，去除所述弯折区的所述第二无机层的同时，还去除所述缓冲层与所述凹槽对应的部分。
进一步地，所述显示功能层包括依次设置的有源层、栅绝缘层、栅极、层间绝缘层和源极、漏极，所述制作方法具体包括：
在所述柔性衬底上形成缓冲层；
在所述缓冲层上形成半导体材料层；
对所述半导体材料层进行构图形成所述有源层；
对所述缓冲层和所述第二无机层进行刻蚀，去除所述弯折区的所述第二无机层和所述缓冲层。
进一步地，所述去除所述弯折区的所述第二无机层和所述缓冲层之后，所述方法还包括：
形成所述栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上形成所述栅极；
形成所述层间绝缘层；
在所述层间绝缘层上形成所述源极和所述漏极；
对所述栅绝缘层和所述层间绝缘层进行刻蚀，形成位于所述弯折区的第一过孔和位于所述显示区的第二过孔，所述第一过孔和所述第二过孔贯穿所述栅绝缘层和所述层间绝缘层，其中，所述第一过孔暴露出所述凹槽。
进一步地，所述第一过孔在所述柔性衬底上的正投影与所述凹槽在所述柔性衬底上的正投影重合。
进一步地，通过干法刻蚀去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层。
本发明实施例还提供了一种柔性显示基板，采用如上所述的制作方法制作得到。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的柔性显示基板。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，在形成所述显示功能层的绝缘层之前，对所述柔性衬底进行刻蚀，去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽，这样在形成显示功能层的绝缘层之后，不需要再通过刻蚀去除述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，也不需要在显示区的过孔内填充光刻胶再剥离，从而解决了显示区的过孔内残留光刻胶的问题，能够有效提升柔性显示基板的良率。
附图说明
图1为现有技术对栅绝缘层和层间绝缘层进行刻蚀的示意图；
图2为现有技术对弯折区的第二无机层和缓冲层进行刻蚀的示意图；
图3为本发明实施例对弯折区的第二无机层和缓冲层进行刻蚀的示意图；
图4为本发明实施例对栅绝缘层和层间绝缘层进行刻蚀的示意图。
附图标记
1 第一有机薄膜
2 第一无机层
3 第二有机薄膜
4 第二无机层
5 缓冲层
6 第一栅绝缘层
7 第二栅绝缘层
8 层间绝缘层
9 有机胶
10 光刻胶
11 凹槽
A 弯折区
B 显示区
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
现有柔性显示基板的制作流程为：在柔性衬底上形成缓冲层，其中，柔性衬底包括依次层叠的第一有机薄膜、第一无机层、第二有机薄膜和第二无机层；在缓冲层上形成有源层的图形；形成第一栅绝缘层；形成第一栅金属层图形；形成第二栅绝缘层；形成第二栅金属层图形；形成层间绝缘层；对层间绝缘层、第一栅绝缘层和第二栅绝缘层进行刻蚀，如图1所示，在显示区B形成用于连接不同层导电图形的过孔，同时去除弯折区A的层间绝缘层8、第一栅绝缘层6和第二栅绝缘层7；之后，如图2所示，对弯折区A的缓冲层5和柔性衬底中的第二无机层4进行刻蚀，去除弯折区A的缓冲层5和第二无机层4；形成源漏金属层的图形。
其中，在对弯折区A的缓冲层5和柔性衬底的第二无机层5进行刻蚀时，需要在显示区B涂覆光刻胶作为掩膜，光刻胶会填充在显示区的过孔中，由于显示区的过孔的尺寸较小，在去除弯折区的无机层和缓冲层后，剥离光刻胶的时候不易完全去除过孔中的光刻胶，导致显示区的过孔内残留有光刻胶10，从而降低了柔性显示基板的良率。
为了解决上述问题，本发明的实施例提供一种柔性显示基板及其制作方法、显示装置，能够提高柔性显示基板的良率。
本发明的实施例提供一种柔性显示基板的制作方法，所述柔性显示基板包括柔性衬底和位于所述柔性衬底上的显示功能层，所述柔性显示基板划分为弯折区和显示区，所述制作方法包括：
在形成所述显示功能层的绝缘层之前，对所述柔性衬底进行刻蚀，去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽。
本实施例中，在形成所述显示功能层的绝缘层之前，对所述柔性衬底进行刻蚀，去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽，这样在形成显示功能层的绝缘层之后，不需要再通过刻蚀去除述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，也不需要在显示区的过孔内填充光刻胶再剥离，从而解决了显示区的过孔内残留光刻胶的问题，能够有效提升柔性显示基板的良率。
进一步地，所述形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽之后，所述制作方法还包括：
在所述凹槽中填充有机材料。
为了进一步提升良率，栅绝缘层和层间绝缘层刻蚀完成后，可在弯折区的凹槽内填充有机材料，减小因凹槽深度引起的金属走线断线风险。
具体实施例中，所述柔性衬底包括依次层叠设置的第一有机薄膜、第一无机层、第二有机薄膜和第二无机层，所述去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层包括：
去除所述弯折区的所述第二无机层，形成暴露出所述第二有机薄膜的所述凹槽。
为了保证柔性衬底的结构强度，在刻蚀时仅去除弯折区的第二无机层，弯折区的第一无机层得以保留。在柔性衬底包括更多层(大于2层)的无机层时，可以在弯折区仅保留最底层的无机层，去除弯折区的其他无机层，或者在弯折区仅去除最上层的无机层。
进一步地，所述柔性衬底与所述显示功能层之间还形成有缓冲层，由于缓冲层也大多采用无机材料制成，为了减小应力，去除所述弯折区的所述第二无机层的同时，还去除所述缓冲层与所述凹槽对应的部分。
具体实施例中，所述显示功能层包括依次设置的有源层、栅绝缘层、栅极、层间绝缘层和源极、漏极，所述制作方法可以包括：
在所述柔性衬底上形成缓冲层；
在所述缓冲层上形成半导体材料层；
对所述半导体材料层进行构图形成所述有源层；
对所述缓冲层和所述第二无机层进行刻蚀，去除所述弯折区的所述第二无机层和所述缓冲层。
进一步地，所述去除所述弯折区的所述第二无机层和所述缓冲层之后，所述方法还包括：
形成所述栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上形成所述栅极；
形成所述层间绝缘层；
在所述层间绝缘层上形成所述源极和所述漏极；
对所述栅绝缘层和所述层间绝缘层进行刻蚀，形成位于所述弯折区的第一过孔和位于所述显示区的第二过孔，所述第一过孔和所述第二过孔贯穿所述栅绝缘层和所述层间绝缘层，其中，所述第一过孔暴露出所述凹槽。
进一步地，所述第一过孔在所述柔性衬底上的正投影与所述凹槽在所述柔性衬底上的正投影重合，这样弯折区的栅绝缘层和层间绝缘层也都得以去除，能够大大降低弯折区的应力。
由于干法刻蚀的精度较高，因此，优选采用干法刻蚀去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，在对层间绝缘层和栅绝缘层进行刻蚀形成过孔时，也可以采用干法刻蚀对层间绝缘层和栅绝缘层进行刻蚀。无机层、层间绝缘层和栅绝缘层的材料可以是SiNx，SiOx或Si(ON)x，其中，硅的氧化物对应的反应气体可以为SiH4，N2O；氮化物或者氧氮化合物对应气体可以是SiH4，NH3，N2或SiH2Cl2，NH3，N2。
下面结合附图以及具体的实施例对本发明的柔性显示基板的制作方法进行进一步介绍，本实施例的柔性显示基板的制作方法包括以下步骤：
步骤1、提供一柔性衬底；
如图3和图4所示，柔性衬底包括依次层叠设置的第一有机薄膜1、第一无机层2、第二有机薄膜3和第二无机层4。
步骤2、在柔性衬底上形成缓冲层5；
具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在柔性衬底上沉积厚度为
Figure BDA0001750117880000071
的缓冲层5，缓冲层5可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
步骤3、在缓冲层5上形成有源层(未图示)；
具体地，在缓冲层5上沉积一层半导体材料，在半导体材料上涂覆一层光刻胶，对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域、光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于有源层的图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于有源层的图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变，通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的半导体材料，形成有源层的图形；剥离剩余的光刻胶。
步骤4、如图3所示，去除弯折区A的缓冲层5和第二无机层4；
具体地，在经过步骤3的柔性衬底上涂覆一层光刻胶，对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域、光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于弯折区A之外的区域，光刻胶未保留区域对应于弯折区A；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变，通过干法刻蚀去除弯折区A的缓冲层5和第二无机层4，形成暴露出第二有机薄膜3的凹槽11。
步骤5、如图4所示，在凹槽11内填充有机材料9；
有机材料9具体可以为PI(聚酰亚胺)胶。
步骤6、形成第一栅绝缘层6；
具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积方法在完成步骤5的柔性衬底上沉积厚度为
Figure BDA0001750117880000072
的第一栅绝缘层6，第一栅绝缘层6可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
步骤7、形成第一栅金属层图形(未图示)；
具体地，可以采用溅射或热蒸发的方法在完成步骤6的柔性衬底上沉积厚度约为
Figure BDA0001750117880000081
的第一栅金属层，第一栅金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，第一栅金属层可以为单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo,Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。在第一栅金属层上涂覆一层光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的第一栅金属层，剥离剩余的光刻胶，形成第一栅金属层图形。
步骤8、形成第二栅绝缘层7；
具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积方法在完成步骤7的柔性衬底上沉积厚度为
Figure BDA0001750117880000082
的第二栅绝缘层7，第二栅绝缘层7可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
步骤9、形成第二栅金属层图形(未图示)；
具体地，可以采用溅射或热蒸发的方法在完成步骤8的柔性衬底上沉积厚度约为
Figure BDA0001750117880000083
的第二栅金属层，第二栅金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，第二栅金属层可以为单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo,Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。在第二栅金属层上涂覆一层光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的第二栅金属层，剥离剩余的光刻胶，形成第二栅金属层图形。
步骤10、形成层间绝缘层8；
具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积方法在完成步骤9的柔性衬底上沉积厚度为
Figure BDA0001750117880000091
的层间绝缘层8，层间绝缘层8可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
步骤11、对层间绝缘层8、第一栅绝缘层6和第二栅绝缘层7进行刻蚀；
具体地，在经过步骤10的柔性衬底上涂覆一层光刻胶，对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域、光刻胶保留区域，进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变，如图4所示，通过干法刻蚀去除光刻胶未保留区域的层间绝缘层8、第一栅绝缘层6和第二栅绝缘层7，在显示区B形成用于连接不同层导电图形的过孔，同时去除弯折区A的层间绝缘层8、第一栅绝缘层6和第二栅绝缘层7，使得弯折区A的有机材料9暴露出来。
步骤12、形成源漏金属层的图形(未图示)。
具体地，可以在完成步骤11的柔性衬底上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为
Figure BDA0001750117880000092
的源漏金属层，源漏金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金。源漏金属层可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。在源漏金属层上涂覆一层光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的源漏金属层，剥离剩余的光刻胶，形成源漏金属层图形。
经过上述步骤1-12即可得到本实施例的柔性显示基板。
本发明实施例还提供了一种柔性显示基板，采用如上所述的制作方法制作得到。
本实施例的柔性显示基板的制作过程中，在形成所述显示功能层的绝缘层之前，对所述柔性衬底进行刻蚀，去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽，这样在形成显示功能层的绝缘层之后，不需要再通过刻蚀去除述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，也不需要在显示区的过孔内填充光刻胶再剥离，从而解决了显示区的过孔内残留光刻胶的问题，能够有效提升柔性显示基板的良率。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的柔性显示基板。所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种柔性显示基板的制作方法，所述柔性显示基板包括柔性衬底和位于所述柔性衬底上的显示功能层，所述柔性显示基板划分为弯折区和显示区，其特征在于，所述制作方法包括：
在形成所述显示功能层的绝缘层之前，对所述柔性衬底进行刻蚀，去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层，形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽；
所述显示功能层包括依次设置的有源层、栅绝缘层、栅极、层间绝缘层和源极、漏极，所述制作方法具体包括：
在所述柔性衬底上形成缓冲层；
在所述缓冲层上形成半导体材料层；
对所述半导体材料层进行构图形成所述有源层；
对所述缓冲层和第二无机层进行刻蚀，去除所述弯折区的所述第二无机层和所述缓冲层；
所述去除所述弯折区的所述第二无机层和所述缓冲层之后，所述方法还包括：
形成所述栅绝缘层；
在所述栅绝缘层上形成所述栅极；
形成所述层间绝缘层；
在所述层间绝缘层上形成所述源极和所述漏极；
对所述栅绝缘层和所述层间绝缘层进行刻蚀，形成位于所述弯折区的第一过孔和位于所述显示区的第二过孔，所述第一过孔和所述第二过孔贯穿所述栅绝缘层和所述层间绝缘层，其中，所述第一过孔暴露出所述凹槽。
2.根据权利要求1所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，所述形成暴露所述柔性衬底中的有机薄膜的凹槽之后，所述制作方法还包括：
在所述凹槽中填充有机材料。
3.根据权利要求1所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，所述柔性衬底包括依次层叠设置的第一有机薄膜、第一无机层、第二有机薄膜和第二无机层，所述去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层包括：
去除所述弯折区的所述第二无机层，形成暴露出所述第二有机薄膜的所述凹槽。
4.根据权利要求3所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，所述柔性衬底与所述显示功能层之间还形成有缓冲层，去除所述弯折区的所述第二无机层的同时，还去除所述缓冲层与所述凹槽对应的部分。
5.根据权利要求1所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，所述第一过孔在所述柔性衬底上的正投影与所述凹槽在所述柔性衬底上的正投影重合。
6.根据权利要求1所述的柔性显示基板的制作方法，其特征在于，通过干法刻蚀去除所述弯折区的所述柔性衬底中的至少部分无机层。
7.一种柔性显示基板，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一项所述的制作方法制作得到。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的柔性显示基板。
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