CN109300399B - 可挠式显示面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可挠式显示面板及其制造方法。可挠式显示面板具有弯折区、第一区和第二区，其中弯折区位于第一区和第二区之间，且可挠式显示面板包括缓冲层和像素单元。缓冲层设置于软性基板上。像素单元设置于第一区的缓冲层上。缓冲层具有杂质，其中杂质于弯折区的浓度为[M]；杂质于第一区的浓度为[M]₁，且

或

Description

可挠式显示面板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示面板及其制造方法，且特别涉及一种可挠式显示面板及其制造方法。

背景技术

随着携带式显示器被广泛地应用，针对可挠性显示器的开发也越趋积极，以实现于不同曲面下仍可显示的目的。一般来说，可挠性显示器所使用的基板为可挠性基板，然而，可挠性基板在阻水氧上的表现不佳，经长期使用下，环境中的水气或氧气会进入可挠性显示器内部，使得可挠性显示器易产生短路而造成显示异常的问题。

为了提升可挠性基板的阻水氧表现，可挠性基板可由软性基板和缓冲层来构成。然而，可挠性显示器于弯折时易对缓冲层造成破坏(例如缓冲层于弯折处产生裂缝)，致使形成于其上的走线易产生断线的问题。

发明内容

本发明提供一种可挠式显示面板及其制造方法，其可改善缓冲层于弯折时易产生裂缝的问题。

本发明一实施例提供一种可挠式显示面板，其具有弯折区、第一区和第二区，其中弯折区位于第一区和第二区之间，且可挠式显示面板包括缓冲层和像素单元。缓冲层设置于软性基板上。像素单元设置于第一区的缓冲层上。缓冲层具有杂质，其中杂质于弯折区的浓度为[M]；杂质于第一区的浓度为[M]₁，且

或

本发明的一实施例提供一种可挠式显示面板的制造方法，其包括以下步骤：形成缓冲材料层于软性基板上；经由图案化掩模对缓冲材料层进行改质处理以形成缓冲层，其中缓冲层具有弯折区、第一区和第二区，且弯折区位于第一区和第二区之间；形成像素单元于第一区的缓冲层上，其中缓冲层具有杂质，而杂质于弯折区的浓度为[M]；杂质于第一区的浓度为[M]₁，且

或

基于上述，在本发明的可挠式显示面板及其制造方法中，由于杂质于弯折区的浓度为[M]，杂质于第一区的浓度为[M]₁，且

或

如此可经由缓冲层中的杂质浓度来调整不同区域的压应力(compressive stress)或张应力(tensile stress)，使得缓冲层受外力弯折时所产生的外应力不易对弯折区的缓冲层产生破坏，进而改善缓冲层于弯折时易产生裂缝的问题。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1F为本发明一实施例的可挠式显示面板的制造方法的剖面示意图。

图2A与图2B为本发明另一实施例的可挠式显示面板的制造方法的剖面示意图。

图3为不同杂质的浓度与压应力的关系图。

图4为本发明又一实施例于不同工艺步骤下对缓冲材料层进行改质处理。

图5为本发明再一实施例于不同工艺步骤下对缓冲材料层进行改质处理。

图6为本发明另一实施例的可挠式显示面板的剖面示意图。

附图标记说明：

100：可挠式显示面板

CS：载板

FS：软性基板

BML：缓冲材料层

MS：图案化掩模

MT：改质处理

R1：第一区

R2：第二区

BR：弯折区

BL：缓冲层

PU：像素单元

DE：驱动元件

PE：像素电极

CH：通道层

GI：栅绝缘层

G：栅极

M1：导体层

ILD：介电层

S：源极

D：漏极

C1、C2：接触窗

M2：连接线

DC：驱动电路

T：沟槽

PL：绝缘层

具体实施方式

以下将参照本实施例的附图以更全面地阐述本发明。然而，本发明也可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的各构件的尺寸和厚度会为了清楚起见而进行适当的调整，本发明不以此为限。相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。另外，实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用方向用语为的是用来说明而并非用来限制本发明。

图1A至图1F为依照本发明一实施例的可挠式显示面板的制造方法的剖面示意图。图2A与图2B为本发明另一实施例的可挠式显示面板的制造方法的剖面示意图。图3为不同杂质的浓度与压应力的关系图。

首先，请参照图1A，于载板CS上形成软性基板FS。载板CS可为硬质基板(rigidsubstrate)，其在制造过程中不易受外力影响而变形，如此可使得形成于载板CS上的软性基板FS具有良好的平坦度，致使后续形成于软性基板FS上的膜层具有良好的稳定性。载板CS的材料可以是玻璃、石英、有机聚合物、金属或其他适宜的材质。软性基板FS的材料例如聚酰亚胺(Polyimide,PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，或其他软性材质所组成。软性基板FS的形成方法例如是狭缝涂布法(slit coating)、旋涂法(spincoating)或其组合。

接着，将缓冲材料层BML形成于软性基板FS上。缓冲材料层BML的材料可以是无机材料，例如氧化硅(SiO_x)、氮化硅(SiN_x)或其组合。缓冲材料层BML的形成方法例如是化学气相沉积法(CVD)、原子层沉积法(ALD)或其组合。

然后，请同时参照图1A和图1B，经由图案化掩模MS对缓冲材料层BML进行改质处理MT以形成缓冲层BL，其中缓冲层BL具有第一区R1、第二区R2和位于两者之间的弯折区BR。举例来说，改质处理MT可经由改变缓冲层BL中杂质的浓度，以调整不同区域的压应力或张应力，使得缓冲层BL的弯折区BR受外力弯折时所产生的外应力不易对弯折区BR产生破坏，进而改善缓冲层BL于弯折处易产生裂缝的问题。举例来说，可采用离子注入的方式，将原子掺杂于缓冲材料层BML的预定弯折区域中(对应缓冲层BL的弯折区BR)，以取代部分原材料的晶格位置，致使缓冲层BL于弯折区BR会产生压应力而自行弯曲。因此，当缓冲层BL受外力弯折而于弯折区BR产生外应力(即张应力)时，上述的压应力可部分抵消此外应力，使得弯折区BR的缓冲层BL不易产生裂缝。缓冲层可具有杂质，而杂质于弯折区BR的浓度可为[M]；杂质于第一区R1的浓度可为[M]₁，且

或

在本实施例中，可选择性地对缓冲材料层BML中的预定弯折区域进行改质处理MT，使得

但本发明不以此为限。在本实施例中，改质处理MT可包括离子注入工艺，且图案化掩模MS暴露出缓冲材料层BML中与弯折区BR相对应的预定弯折区域。

在另一些实施例中，也可选择性地对缓冲材料层BML中的非预定弯折区域(例如第一区R1或第二区R2)进行改质处理MT(如图2A和图2B所示)，使得

或

举例来说，在缓冲材料层BML采用材料具有较大压应力的情况下(即缓冲材料层BML呈现自然弯曲)，可采用激光处理工艺(例如激光去氢处理程序)对缓冲材料层BML中的非预定弯折区域进行改质处理MT，以于非预定弯折区域中产生张应力。因此，当提供外力来确保第一区R1或第二区R2的缓冲层BL呈现平坦状时，上述的张应力可部分抵消外力所产生的外应力(压应力)，使得缓冲层BL不易产生裂缝，在此实施例中，

可小于0.1。在本实施例中，改质处理MT可包括激光处理工艺，且图案化掩模MS可暴露出缓冲材料层BML中与第一区R1或第二区R2相对应的非预定弯折区域。

另外，改质处理MT也可采用离子注入的方式，将原子掺杂于缓冲材料层BML的非预定弯折区域中，以取代部分原材料的晶格位置，致使缓冲层BL于第一区R1或第二区R2产生压应力。因此，当提供外力来确保缓冲层BL的第一区R1或第二区R2呈现平坦状时，上述的压应力可部分抵消外力所产生的外应力(即张应力)，使得缓冲层BL不易产生裂缝，在此实施例中，

可大于10。

在其他实施例中，也可依据需求来选择性地对预定弯折区域和非预定弯折区域进行改质处理MT，例如可挠式显示面板于显示区和非显示区皆呈现弯折状或是为了符合上板的形状而于不同区域有不同的曲率半径。也就是说，除了可对缓冲层BL的第一区R1或是弯折区BR进行改质处理MT以外，在一些实施例中，也可依据需求对缓冲层BL的第二区R2进行改质处理MT，其中杂质于第二区的浓度可为[M]₂，

或

在一些实施例中，上述的杂质可包括氢(H)、氦(He)、硼(B)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)或其组合。另外，如图3所示，随着不同杂质的浓度越高，其所产生的压应力越大。在本实施例中，第一区R1与弯折区BR其中一者的杂质浓度可大于其中另一者的杂质浓度至少一个数量级，即

或

举例来说，杂质可为硼(B)，其中杂质于弯折区的浓度为[B]；而杂质于第一区R1的浓度为[B]₁，且

杂质可为氢(H)，其中杂质于弯折区BR的浓度为[H]；而杂质于第一区R1的浓度为[H]₁，且

在一些实施例中，第一区R1或弯折区BR中杂质的浓度可大于或等于10¹⁷原子/立方厘米且小于或等于10²⁴原子/立方厘米。在另一些实施例中，第一区R1或弯折区BR中杂质的浓度大于或等于10¹⁸原子/立方厘米且小于或等于10²³原子/立方厘米。应注意的是，可根据可挠式显示面板于不同区域的弯折所需的角度来调整缓冲层BL中杂质的浓度。在一些实施例中，可经由二次离子质谱法(SIMS)来测量上述杂质的浓度，但本发明不以此为限。

在一些实施例中，第二区R2与弯折区BR其中一者的杂质浓度可大于其中另一者的杂质浓度至少一个数量级，即

或

接着，请参照图1C至图1E，于缓冲层BL的第一区R1上形成像素单元PU以形成可挠式显示面板100。在本实施例中，像素单元PU可包括驱动元件DE和像素电极PE。以下将以示范性实施例来说明像素单元PU的形成方法，但本发明不以此为限。

首先，请参照图1C，可于第一区R1的缓冲层BL上形成通道层CH。通道层CH的材料可以是半导体材料，例如非晶硅、微晶硅、单晶硅、有机半导体材料、氧化物半导体材料或其他适合的材料。在一些实施例中，可选择性地于通道层CH的相对两侧形成用来连接源极的源极接触区和用来连接漏极的漏极接触区。除此之外，为了减少通道层CH与源极/漏极之间的接触电阻，还可选择性地于通道层CH上形成欧姆接触层。在本实施例中，通道层CH的形成方法可以是先透过化学气相沉积法形成非晶硅层，之后再利用如准分子激光的方式对非晶硅层进行退火工艺以形成材料为多晶硅的通道层CH。

然后，于缓冲层BL上形成覆盖通道层CH的栅绝缘层GI。栅绝缘层GI的材料可以是无机材料。举例来说，无机介电材料可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其组合。栅绝缘层GI的形成方法例如是化学气相沉积法、旋转涂布法或其组合。在本实施例中，栅绝缘层GI覆盖于第一区R1、弯折区BR和第二区R2的缓冲层BL上。

接着，将栅极G形成于第一区R1的栅绝缘层GI上。栅极G的材料可以是导电材料，例如金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物或其组合。栅极G的形成方法可为物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition,PVD)。另外，导体层M1可分别形成于第一区R1和第二区R2的栅绝缘层GI上。导体层M1的材料可以是导电材料，例如金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物或其组合。导体层M1的形成方法可为物理气相沉积法。在一些实施例中，栅极G与导体层M1可以由同一图案化导电层所形成。在一些实施例中，导体层M1可为扫描线，亦即，导体层M1可与栅极G电性连接。

之后，于栅绝缘层GI上形成覆盖栅极G和导体层M1的介电层ILD。介电层ILD的材料可以是无机介电材料、有机介电材料或其组合。举例来说，无机材料可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其组合；有机材料可以是聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂等高分子材料。介电层ILD的形成方法例如是化学气相沉积法、旋转涂布法或其组合。

请参照图1D，于介电层ILD上形成源极S和漏极D，以形成驱动元件DE。源极S和漏极D的材料可以是导电材料，例如金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物或其组合。在本实施例中，源极S和漏极D可分别透过接触窗C1、C2连接至通道层CH。源极S和漏极D的形成方法例如是物理气相沉积法。另外，连接线M2(例如是用来连接像素单元PU和驱动电路DC，如图1F所示)可分别形成于第一区R1、弯折区BR和第二区R2的介电层ILD上，其中位于第一区R1的导体层M1可经由连接线M2电性连接至第二区R2的导体层M1。连接线M2的材料可以是导电材料，例如金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物或其组合。连接线M2的形成方法可为物理气相沉积法。在一些实施例中，源极S/漏极D与连接线M2可以由同一图案化导电层所形成。

在一些实施例中，在形成连接线M2之前，可选择性地于弯折区的缓冲层BL、栅绝缘层GI和介电层ILD中形成沟槽T，而后续形成的连接线M2则形成于介电层ILD上和沟槽T的底面和侧壁。如此一来，当缓冲层BL受外力弯折而于弯折区BR产生外应力时，可避免设置于弯折区BR的连接线M2产生断线的问题。在一些实施例中，沟槽T可在进行改质处理MT之后，才形成于缓冲层BL的弯折区BR中，但本发明不以此为限。在另外一些实施例中，沟槽T可在进行改质处理MT之前，形成于缓冲材料层BML中与弯折区BR相对应的区域。

请参照图1E，于介电层ILD上形成覆盖源极S和漏极D的绝缘层PL。绝缘层PL的材料可以是无机介电材料、有机介电材料或其组合。举例来说，无机材料可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其组合；有机材料可以是聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂或压克力系树脂等高分子材料。绝缘层PL的形成方法例如是化学气相沉积法、旋转涂布法或其组合。

接着，于绝缘层PL上形成像素电极PE。像素电极PE的材料可以是透明导电材料，例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物或铟镓锌氧化物等金属氧化物。但不以此为限，在其它实施例中，像素电也可以是反射导电材料或反射导电材料与透明导电材料的组合。像素电极PE的形成方法例如是先于绝缘层PL上形成像素电极材料层(未示出)，之后在图案化上述的像素电极材料层，以形成像素电极PE。在本实施例中，像素电极PE形成于第一区R1的绝缘层PL上，并且像素电极PE与驱动元件DE电性连接。举例来说，像素电极PE可电性连接于驱动元件DE的漏极D。

请参照图1E和图1F，在形成像素单元PU之后，可移除载板CS。在移除载板CS之后，可视情况对弯折区BR施以外力以弯折可挠式显示面板100，或者对第一区R1或第二区R2施以外力以确保可挠式显示面板100于第一区R1或第二区R2呈现平坦状。在本实施例中，在移除载板CS之后，可对弯折区BR施以外力以弯折可挠式显示面板100，其中缓冲层BL的第二区R2与第一区R1相对设置(如图1F所示)。

请参照图1F，可挠式显示面板100可选择性地包括驱动电路DC，其设置于第二区R2的缓冲层BL上，并且驱动电路DC可经由设置于弯折区BR的连接线M2电性连接至第一区的像素单元PU，需说明的是，驱动电路DC连接至第一区R1的像素单元PU中也可视需求包含其他元件(例如抗静电元件等)。如此一来，由于可挠式显示面板100的第二区R2弯折至第一区R1的相对侧(例如远离驱动元件DE的一侧)，所以可使边框更窄，从而提升可挠式显示面板100的显示面积的比例。在一些实施例中，连接线M2的图案可为网状图案，如此当缓冲层BL受外力弯折而于弯折区BR产生外应力时，可进一步地避免设置于弯折区BR的连接线M2产生断线的问题。在一些实施例中，连接线M2可呈现扇出(fan-out)结构，以利于连接驱动电路DC。

以下，将以图4和图5来说明本发明于不同工艺步骤下对缓冲材料层进行改质处理。图4为本发明又一实施例于不同工艺步骤下对缓冲材料层进行改质处理。图5为本发明再一实施例于不同工艺步骤下对缓冲材料层进行改质处理。

请参照图4，在形成栅绝缘层GI之后才选择性地对设置在弯折区BR的缓冲材料层BML进行改质处理MT，以形成缓冲层BL。如此一来，由于栅绝缘层GI覆盖于缓冲材料层BML之上，所以可避免离子轰击造成缓冲层BL的表面缺陷，并且经改质处理MT的栅绝缘层GI可在后续形成沟槽T的工艺中移除(如图1D所示)，所以不会影响可挠式显示面板的性能表现。除此之外，如图5所示，在后续形成介电层ILD之后，还可选择性地对设置在弯折区BR的缓冲层BL进行改质处理MT，并且经改质处理MT的栅绝缘层GI和介电层ILD可在后续形成沟槽T的工艺中移除(如图1D所示)，所以不会影响可挠式显示面板的性能表现。也就是说，可再相同位置和不同层别进行改质处理MT(例如离子注入)，以确保离子注入所需的深度。

以下，将经由图1E及图1F来说明本实施例的可挠式显示面板。此外，本实施例的可挠式显示面板虽然是以上述制造方法为例进行说明，但不限于此。图6为本发明另一实施例的可挠式显示面板的剖面示意图。

请参照图1E和图1F，可挠式显示面板100可具有弯折区BR、第一区R1和第二区R2，其中弯折区BR可位于第一区R1和第二区R2之间，且可挠式显示面板100可包括缓冲层BL和像素单元PU。缓冲层BL可设置于软性基板FS上。像素单元PU可设置于第一区R1的缓冲层BL上。缓冲层BL可具有杂质，其中杂质于弯折区BR的浓度为[M]；而杂质于第一区R1的浓度为[M]₁，且

或

在一些实施例中，缓冲层BL于弯折区BR中具有沟槽T。

在一些实施例中，第一区R1中杂质的浓度大于或等于10¹⁷原子/立方厘米且小于或等于10²⁴原子/立方厘米。

在一些实施例中，上述杂质于第二区R2的浓度为[M]₂，且

或

在一些实施例中，可挠式显示面板100还包括驱动电路DC和连接线M2。驱动电路DC设置于第二区R2的缓冲层BL上。连接线M2设置于弯折区BR的缓冲层BL上，且连接线M2电性连接至像素单元PU和驱动电路DC。

在一些实施例中，可选择性地对缓冲材料层BML中的预定弯折区域(例如弯折区BR)和非预定弯折区(例如第一区R1)进行改质处理MT，使得弯折区BR的曲率半径小于第一区R1的曲率半径(如图6所示)。

综上所述，在依本发明一实施例的可挠式显示面板及其制造方法中，由于杂质于弯折区的浓度为[M]，杂质于第一区的浓度为[M]₁，且

或

如此可经由缓冲层中的杂质浓度来调整不同区域的压应力或张应力，使得缓冲层受外力弯折时所产生的外应力不易对弯折区的缓冲层产生破坏，进而改善缓冲层于弯折时易产生裂缝的问题。

虽然本发明已通过实施例披露如上，然而实施例并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作一定的更动与润饰，故本发明的保护范围应以随附权利要求书范围所界定者为准。

Claims (16)

1.一种可挠式显示面板，具有一弯折区、一第一区和一第二区，其中该弯折区位于该第一区和该第二区之间，且该可挠式显示面板包括：

一缓冲层，设置于一软性基板上；以及

一像素单元，设置于该第一区的该缓冲层上，

其中该缓冲层具有一杂质，该杂质于该弯折区的浓度为[M]，该杂质于该第一区的浓度为[M]₁，且

或

其中该杂质包括氢、氦、硼、氮、氧、氖、氩或其组合。

2.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其中该弯折区的曲率半径小于该第一区的曲率半径。

3.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其中该杂质于该第二区的浓度为[M]₂，

或

4.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其中该缓冲层于该弯折区中具有一沟槽。

5.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其中于该第一区中该杂质的浓度[M]₁为大于或等于10¹⁷原子/立方厘米且小于或等于10²⁴原子/立方厘米。

6.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其中该杂质为硼，该杂质于该弯折区的浓度为[B]，该杂质于该第一区的浓度为[B]₁，且

7.如权利要求1所述的可挠式显示面板，其中该杂质为氢，该杂质于该弯折区的浓度为[H]，该杂质于该第一区的浓度为[H]₁，且

8.如权利要求1所述的可挠式显示面板，还包括：

一驱动电路，设置于该第二区的该缓冲层上；

一连接线，设置于该弯折区的该缓冲层上，且该连接线电性连接至该像素单元和该驱动电路。

9.一种可挠式显示面板的制造方法，包括：

形成一缓冲材料层于一软性基板上；

经由一图案化掩模对该缓冲材料层进行一改质处理以形成一缓冲层，其中该缓冲层具有一弯折区、一第一区和一第二区，且该弯折区位于该第一区和该第二区之间；以及

形成一像素单元于该第一区的该缓冲层上，

其中该缓冲层具有一杂质，该杂质于该弯折区的浓度为[M]，该杂质于该第一区的浓度为[M]₁，且

或

其中该杂质包括氢、氦、硼、氮、氧、氖、氩或其组合。

10.如权利要求9所述的可挠式显示面板的制造方法，其中该杂质于该第二区的浓度为[M]₂，

或

11.如权利要求9所述的可挠式显示面板的制造方法，其中该改质处理包括一离子注入工艺，且该图案化掩模暴露出该缓冲材料层中与该弯折区相对应的区域。

12.如权利要求9所述的可挠式显示面板的制造方法，其中该改质处理包括一激光处理工艺，且该图案化掩模暴露出该缓冲材料层中与该第一区或该第二区相对应的区域。

13.如权利要求9所述的可挠式显示面板的制造方法，其中于该第一区中该杂质的浓度[M]₁为大于或等于10¹⁷原子/立方厘米且小于或等于10²⁴原子/立方厘米。

14.如权利要求9所述的可挠式显示面板的制造方法，还包括：

在进行该改质处理之后，形成一沟槽于该缓冲层的弯折区中。

15.如权利要求9所述的可挠式显示面板的制造方法，还包括：

在进行该改质处理之前，形成一沟槽于该缓冲材料层中与该弯折区相对应的区域。

16.如权利要求9所述的可挠式显示面板的制造方法，其中在形成该缓冲材料层后和进行该改质处理前还包括：

形成一通道层于该缓冲材料层上；以及

形成一绝缘层覆盖该通道层和该缓冲材料层；以及

于该改质处理后，还包含在该弯折区的该缓冲层和该绝缘层中形成一沟槽。

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