CN109088006B - 柔性基板及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性基板和显示面板。该柔性基板的材料包括含硅无机聚合物。本发明的柔性基板的材料包括含硅无机聚合物，不仅能够防止形成柔性基板与玻璃载体、后续制作的氮化硅层或氧化硅层之间出现分离或翘曲现象，而且具有较好的致密性和弯曲性能，能够有效提高显示面板的阻隔水氧性能，延长其使用寿命。

Description

柔性基板及显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种柔性基板及显示面板。
背景技术
有机电致发光(OLED)器件具有功耗低、轻便、亮度高、视野宽和反应快等特点，此外，OLED器件最为引入注目的一个特点是能够实现柔性显示功能，使其能够广泛应用于便携式电子设备、穿戴式电子设备、车载电子设备等诸多领域中。
柔性OLED器件通常包括基板、位于基板上的电致发光元件和位于电致发光元件上的薄膜封装层。对于柔性OLED器件，基板通过采用柔性基板以实现柔性显示功能，其中，常用的柔性基板采用褐色的聚酰亚胺(PI)基板。
现有的聚酰亚胺基板存在以下问题：
(1)聚酰亚胺基板一般在玻璃载体上通过涂布(Coating)方法成膜形成，形成的聚酰亚胺基板与玻璃载体之间存在粘附力弱的缺陷，在后续制程过程中，很容易出现分离或翘曲现象，对后续制程产生不良影响。
(2)现有的柔性OLED器件中，通常在基板上还制作薄膜晶体管(TFT)层，薄膜晶体管通常采用低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS)，在制作低温多晶硅薄膜晶体管层时，在制作完成聚酰亚胺基板后，要在聚酰亚胺基板上通过化学气相沉积(CVD)法制作氮化硅层或氧化硅层，现有的聚酰亚胺基板与氮化硅层或氧化硅层之间存在粘附力弱的缺陷，在后续制程过程中，两者之间很容易出现分离或翘曲现象。
(3)柔性OLED器件中电致发光元件的材料对水汽、氧气很敏感，遇水汽、氧气很容易发生变质、劣化，聚酰亚胺基板对水汽、氧气的阻隔能力较弱，环境中的水汽、氧气很容易透过聚酰亚胺基板侵蚀电致发光元件的材料，导致柔性OLED器件的性能下降，寿命缩短。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明一方面提供一种柔性基板，所述柔性基板的材料包括含硅无机聚合物。
在一些实施例中，所述含硅无机聚合物选自聚氮化硅、聚氧化硅、聚氮氧化硅、聚碳氮化硅、聚碳氧化硅、聚碳氮氧化硅中的一种或多种。
在一些实施例中，所述柔性基板的材料还包括纳米无机材料。
在一些实施例中，所述纳米无机材料选自纳米氮化硅、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、纳米氮化铝、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆、纳米氧化镁、纳米二氧化铪中的一种或多种。
在一些实施例中，所述纳米无机材料占所述柔性基板的重量比为0.1％～80％。
在一些实施例中，所述纳米无机材料占所述柔性基板的重量比为1％～50％。
在一些实施例中，所述纳米无机材料的平均粒径为10nm～50nm。
在一些实施例中，所述柔性基板的厚度为10μm～50μm。
本发明另一方面提供一种显示面板，所述显示面板包括柔性基板和位于所述柔性基板上的显示元件，所述柔性基板为上述的柔性基板。
在一些实施例中，所述显示元件为有机电致发光显示元件。
与现有技术相比，本发明的柔性基板及显示面板至少具有以下有益效果：本发明的柔性基板的材料包括含硅无机聚合物，一方面，含硅无机聚合物与玻璃载体的材质类似，在制作柔性基板时，形成的柔性基板与玻璃载体之间具有较强的粘附力，两者之间难以出现分离或翘曲现象；另一方面，由包括含硅无机聚合物材料制作的柔性基板与后续制作的氮化硅层或氧化硅层之间具有较强的粘附力，两者之间也难以出现分离或翘曲现象；此外，由包括含硅无机聚合物材料制作的柔性基板质地较致密，能够有效阻挡水汽、氧气渗透，因此，能够有效提高显示面板的阻隔水氧性能，延长其使用寿命。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本发明一个实施例的显示面板的截面示意图。
图2是本发明另一实施例的显示面板的截面示意图。
图3A至图3D是本发明实施例的显示面板的制作示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
本发明提供一种柔性基板，该柔性基板的材料包括含硅无机聚合物。含硅无机聚合物是一类含有硅元素的无机类聚合物，该含硅无机聚合物既具有无机物薄膜材料的较高的阻隔水氧性能，也具有有机聚合物薄膜材料的柔性和挠曲性能。含硅无机聚合物用作显示面板的柔性基板的材料，一方面，含硅无机聚合物与玻璃载体的材质类似，在制作柔性基板时，形成的柔性基板与玻璃载体之间具有较强的粘附力，两者之间难以出现分离或翘曲现象；另一方面，由包括含硅无机聚合物材料制作的柔性基板与后续制作的氮化硅层或氧化硅层之间具有较强的粘附力，两者之间也难以出现分离或翘曲现象；此外，由包括含硅无机聚合物材料制作的柔性基板质地较致密，能够有效阻挡水汽、氧气渗透，因此，能够有效提高显示面板的阻隔水氧性能，延长其使用寿命。
在一个较佳实施例中，上述含硅无机聚合物选自聚氮化硅、聚氧化硅、聚氮氧化硅、聚碳氮化硅、聚碳氧化硅、聚碳氮氧化硅中的一种或多种。其中，聚氮化硅由氮和硅元素组成；聚氧化硅由氧和硅元素组成；聚氮氧化硅由氮、氧和硅元素组成；聚碳氮化硅由碳、氮和硅元素组成；聚碳氧化硅由碳、氧和硅元素组成；聚碳氮氧化硅由碳、氮、氧和硅元素组成。
在一个较佳实施例中，聚氮化硅具有如式(1)所示的结构，聚氧化硅具有如式(2)所示的结构，聚氮氧化硅具有如式(3)所示的结构，聚碳氮化硅具有如式(4)所示的结构，聚碳氧化硅具有如式(5)所示的结构，聚碳氮氧化硅具有如式(6)所示的结构，其中，n为整数，作为优选方案，n的范围为n≥1，
Figure BDA0001320162400000041
需要说明的是，发明不限制聚氮化硅、聚氧化硅、聚氮氧化硅、聚碳氮化硅、聚碳氧化硅、聚碳氮氧化硅中各元素的连接顺序和封端基。例如，聚氮氧化硅、聚碳氮化硅、聚碳氧化硅、聚碳氮氧化硅中，硅、氧、氮、碳的连接顺序及排列方式能够以多种方式实现，所作改变均在聚氮氧化硅、聚碳氮化硅、聚碳氧化硅、聚碳氮氧化硅的范围内。
可选地，含硅和氮两种元素的聚合物均在本发明的聚氮化硅范围内；含硅和氧两种元素的聚合物均在本发明的聚氧化硅范围内；含硅、氮和氧三种元素的聚合物均在本发明的聚氮氧化硅范围内；含硅、氮和碳三种元素的聚合物均在本发明的聚碳氮化硅范围内；含硅、氧和碳三种元素的聚合物均在本发明的聚碳氧化硅范围内；含硅、氮、碳和氧四种元素的聚合物均在本发明的聚碳氮氧化硅范围内。
聚氮化硅的封端基可以是氮，也可以是硅；聚氧化硅的封端基可以是氧，也可以是硅；聚氮氧化硅氧化硅的封端基可以是氮或氧，也可以是硅；聚碳氮化硅的封端基可以是氮或碳，也可以是硅；聚碳氧化硅的封端基可以是氧或碳，也可以是硅；聚碳氮氧化硅的封端基可以是氮、碳或氧，也可以是硅。
在一个实施例中，柔性基板的材料还包括纳米无机材料。通过向柔性基板的材料中添加纳米无机材料，调节柔性基板的材料的组成，由于纳米无机材料与玻璃载体、氮化硅层或氧化硅层同属于无机材料，因此，可以进一步增强柔性基板与玻璃载体、氮化硅层或氧化硅层之间的粘附力，在制作过程中，能够防止柔性基板与玻璃载体或薄膜晶体管层之间出现分离或翘曲现象；此外，纳米无机材料具有较好的致密性，能够填补含硅无机聚合物材料成膜过程中可能出现的微裂缝或微裂纹，增强柔性基板的阻隔水汽、氧气渗透，提高显示面板的阻隔水氧性能，延长其使用寿命。
可选地，纳米无机材料选自纳米氮化硅(SiN或Si3N4)、纳米二氧化硅(SiO2)、纳米三氧化二铝(Al2O3)、纳米氮化铝(AlN)、纳米二氧化钛(TiO2)、纳米二氧化锆(ZrO2)、纳米氧化镁(MgO)、纳米二氧化铪(HfO2)中的一种或多种。
在一较佳实施例中，纳米无机材料占柔性基板的重量比为0.1％～80％，发明人研究发现，纳米无机材料占柔性基板的重量比过低，如低于0.1％，无法有效提高显示面板的阻隔水氧性能，而纳米无机材料占柔性基板的重量比超过80％，在形成柔性基板时，纳米无机材料会影响柔性基板的平坦性，在后续形成薄膜晶体管层时，影响氮化硅层或氧化硅层的平坦性，纳米无机材料占柔性基板的重量比为0.1％～80％则能够兼顾阻隔水氧性能和平坦性。更优选地，纳米无机材料占柔性基板的重量比为1％～50％，该重量比范围不仅适用于在柔性基板中加入的单一纳米无机材料，而且适用于在柔性基板中加入的多种纳米无机材料，更能够兼顾阻隔水氧性能和平坦性。
在一较佳实施例中，纳米无机材料的平均粒径为10nm～50nm，更优选地，纳米无机材料的平均粒径为10nm～30nm，纳米无机材料的平均粒径超过50nm则会影响柔性基板的平坦性，纳米无机材料的平均粒径越小，在柔性基板中分散的越均匀，填补含硅无机聚合物材料成膜过程中出现的微裂缝或微裂纹的效果越佳，因此，形成的柔性基板具有较佳的平坦性和阻隔水氧性能。
可选地，柔性基板的厚度为10μm～50μm，该厚度的柔性基板具有较好的弯折性能和阻隔水氧性能，柔性基板的厚度均匀性也较好，同时，柔性基板能够完全包覆纳米无机材料。
参照图1，本发明另一方面提供一种显示面板10，该显示面板10包括柔性基板11和位于柔性基板11上的显示元件13，该柔性基板11采用上述的柔性基板。
可选地，显示面板10中的显示元件13为有机电致发光显示元件。在一个实施例中，有机电致发光显示元件至少包括位于柔性基板11上的阳极层、发光层和阴极层(未示出)，并且可以进一步包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一层或多层(未示出)。有机电致发光显示元件还可以包括像素定义层，该像素定义层将有机电致发光显示元件限定出多个像素区域。有机电致发光显示元件所采用的结构和各功能层所采用的材料为已知技术，在此不予赘述。
可选地，有机电致发光显示元件与柔性基板11之间进一步设有为实现显示所需的薄膜晶体管层12，薄膜晶体管层12至少包括有源层、源极、漏极、栅极、绝缘层(未示出)，薄膜晶体管层12的漏极与有机电致发光显示元件的阳极层电性连接。薄膜晶体管层12的具体结构采用已知技术，在此不予赘述。
可选地，薄膜晶体管层12上还设置有平坦化层(未示出)，有机电致发光显示元件的阳极层位于该平坦化层上，并通过位于平坦化层中的过孔与薄膜晶体管层12的漏极电性连接。
显示元件13上可进一步设置薄膜封装层14，薄膜封装层14覆盖显示元件13，将显示元件13与环境隔离开，防止水汽、氧气透过，侵蚀显示元件13中的材料，延长显示面板10的使用寿命。
图2所示的显示面板20与图1所示的显示面板10的结构类似，其区别在于，显示面板20的柔性基板21的材料还包括纳米无机材料211，纳米无机材料211分散在柔性基板21中。
参照图3A至图3D，图2所示的显示面板20的一个示例性制作方法包括以下步骤：
(1)提供一刚性载体200，在刚性载体200上制作柔性基板21。
具体地说，刚性载体200可以是玻璃载体，将纳米无机材料211添加或分散在液体状的含硅无机聚合物中，采用涂布方法将含有纳米无机材料211的含硅无机聚合物涂覆在刚性载体200上，接着采用UV照射或热固化方法使含硅无机聚合物在一定热量作用下发生固化交联反应，形成柔性基板21。由于柔性基板21的材质与玻璃载体类似，因此，两者之间不会出现分离或翘曲现象。
在其他实施例中，柔性基板21还可以采用以下方法制备：热蒸镀法、旋涂法、喷涂法、丝网印刷法、喷墨印刷法、溅射法、真空沉积法、电子束蒸发法、原子层沉积法、化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、高密度等离子体化学气相沉积法、电感耦合等离子体化学气相沉积法、电容耦合等离子增强化学气相沉积法、表面波等离子体化学气相沉积法或离子束辅助沉积法。
(2)在柔性基板21上制作薄膜晶体管层22。
具体地说，包括在柔性基板21上通过化学气相沉积(CVD)等方法制作氮化硅层或氧化硅层、以及在氮化硅层或氧化硅层上形成有源层、源极、漏极、栅极、绝缘层等，由于柔性基板21的材质与氮化硅层或氧化硅层类似，因此，两者之间不会出现分离或翘曲现象。具体的制备过程可以采用已知技术，在此不予赘述。
(3)在薄膜晶体管层22上制作显示元件23和覆盖显示元件23的薄膜封装层24，离型去除刚性载体200，得到如图2所示的显示面板20。
具体地说，显示元件23为有机电致发光显示元件时，包括在薄膜晶体管层22上制作阳极层、发光层和阴极层，且可以制作其他功能层，薄膜封装层24覆盖有机电致发光显示元件的上表面和侧面，将其密封在由薄膜封装层24和柔性基板21、薄膜晶体管层22形成的密闭空间中，隔绝水汽和氧气。
综上，本发明的柔性基板的材料包括含硅无机聚合物，不仅能够防止形成的柔性基板与玻璃载体、后续制作的氮化硅层或氧化硅层之间出现分离或翘曲现象，而且具有较好的致密性和弯曲性能，能够有效提高显示面板的阻隔水氧性能，延长其使用寿命。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种柔性基板，其特征在于，所述柔性基板的材料包括含硅无机聚合物和纳米无机材料；
所述纳米无机材料选自纳米氮化硅、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝、纳米氮化铝、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆、纳米氧化镁、纳米二氧化铪中的一种或多种；
所述纳米无机材料占所述柔性基板的重量比为0.1％～80％；所述纳米无机材料的平均粒径为10nm～50nm；
包括所述含硅无机聚合物和所述纳米无机材料的柔性基板通过如下方法获得：
将所述纳米无机材料添加或分散在液体状的所述含硅无机聚合物中；
采用涂布方法将含有所述纳米无机材料的所述含硅无机聚合物涂覆在刚性载体上；
采用UV照射或热固化方法使含硅无机聚合物热量作用下发生固化交联反应。
2.根据权利要求1所述的柔性基板，其特征在于，所述含硅无机聚合物选自聚氮化硅、聚氧化硅、聚氮氧化硅、聚碳氮化硅、聚碳氧化硅、聚碳氮氧化硅中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的柔性基板，其特征在于，所述纳米无机材料占所述柔性基板的重量比为1％～50％。
4.根据权利要求1所述的柔性基板，其特征在于，所述柔性基板的厚度为10μm～50μm。
5.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括柔性基板和位于所述柔性基板上的显示元件，所述柔性基板为权利要求1至4任意一项所述的柔性基板。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述显示元件为有机电致发光显示元件。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB02 Change of applicant information
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Address after: 1568 Jiugong Road, Jinshan Industrial Zone, Jinshan District, Shanghai, 201506

Applicant after: Shanghai Hehui optoelectronic Co., Ltd

Address before: 1568 Jiugong Road, Jinshan District, Shanghai, 201506

Applicant before: EverDisplay Optronics (Shanghai) Ltd.

GR01 Patent grant
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