CN109755412A - 一种柔性基板、制作方法、柔性显示装置和电子器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性基板、制作方法、柔性显示装置和电子器件，所述柔性基板包括衬底；设置在衬底上的第一柔性材料层；在所述第一柔性材料层上设置的金属走线；覆盖所述第一柔性材料层及所述金属走线的第二柔性材料层，其中所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，其中所述金属走线设置在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区。本发明提供的柔性基板将金属走线内置在拉伸性能更佳的柔性衬底中以减轻现有技术中的裂纹或断裂，同时减少柔性基板翘曲形变时的剪切应力，并减少金属走线在多向弯折及拉伸时的应力损伤，从而提高柔性显示装置或电子器件对于器件变形的耐受性，进而提高产品的良率。

Description

一种柔性基板、制作方法、柔性显示装置和电子器件

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种柔性基板、制作方法、柔性显示装置和电子器件。

背景技术

有机电致发光显示面板(Organic Electro luminescent Display，OLED/LED)凭借其低功耗、高色饱和度、广视角、薄厚度、能实现柔性化等优异性能，逐渐成为显示领域的主流，可以广泛应用于智能手机、平板电脑、电视等终端产品。其中，又以柔性OLED/LED产品最为显著，逐步以其可以满足各种特殊结构而成为OLED/LED显示主流。随着柔性工艺的发展，从弯曲(Bendable)，弯折(Foldable)，逐步过渡到弹性柔性(Stretchable)。

现有的柔性基底普遍采用柔性基底进行，在每层PI(聚酰亚胺)或其他柔性材料的基底上，沉积有一层较厚的间隔层(Barrier)，然后在其上沉积缓冲层(Buffer)以及后继膜层。在过渡到弹性柔性时，由于局部变形的剧烈性，现有的器件容易经过碰撞、分离等过程而造成微小破损，进而通过微小破损扩大，发生较大的裂纹并沿着柔性基底扩展，造成柔性基底的撕裂或损伤，从而造成信赖性变差甚至失效。在现阶段，多种弯折形式的需求逐渐增多，在一定程度上加重了这种趋势。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一方面提供一种柔性基板，包括

衬底；

设置在衬底上的第一柔性材料层；

在所述第一柔性材料层上设置的金属走线；

覆盖所述第一柔性材料层及所述金属走线的第二柔性材料层，

其中所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，其中所述金属走线设置在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区。

进一步的，还包括

凹槽，从所述衬底朝向第一柔性材料层的表面延伸进入所述衬底中，与所述岛间连接区的位置在投影方向上至少部分重叠，并且

所述第一柔性材料层包括平坦部分和凸起部分，其中所述凸起部分填充在所述凹槽中，所述平坦部分形成在所述表面上。

进一步的，还包括

形成在所述第一柔性材料层上的阻挡层，其中所述金属走线形成在所述阻挡层上，并且所述第二柔性材料层覆盖所述阻挡层及所述金属走线。

进一步的，所述柔性基板还包括多个设置在所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面上的对位标记，与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分相对应；或者

所述柔性基板还包括从所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面延伸至所述金属走线延伸进入所述岛区的部分的过孔。

本发明第二方面提供一种柔性基板的制作方法，包括：

在衬底上形成第一柔性材料层；

在所述第一柔性材料层上形成金属走线；

覆盖所述第一柔性材料层及所述金属走线形成第二柔性材料层，

其中所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，其中所述金属走线形成在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区。

进一步的，还包括

形成凹槽，所述凹槽从所述衬底朝向第一柔性材料层的表面延伸进入所述衬底中，与所述岛间连接区的位置在投影方向上至少部分重叠，并且

所述第一柔性材料层包括平坦部分和凸起部分，其中所述凸起部分填充在所述凹槽中，所述平坦部分形成在所述表面上。

进一步的，还包括

在所述第一柔性材料层上形成阻挡层，其中所述金属走线形成在所述阻挡层上，并且所述第二柔性材料层覆盖所述阻挡层及所述金属走线。

进一步的，还包括

所述柔性基板还包括多个形成在所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面上的对位标记，与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分相对应；或者

所述柔性基板还包括从所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面延伸至所述金属走线延伸进入所述岛区的部分的过孔。

本发明第三方面提供一种柔性显示装置，包括

如第一方面所述的柔性基板；

形成在所述柔性基板上的显示部，其中所述显示部与所述岛区在投影方向上相对应，并且所述显示部的电路与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分电连接。

本发明第四方面提供一种电子器件，包括

如第一方面所述的柔性基板；

形成在所述柔性基板上的电路部，其中所述电路部与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分电连接。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前现有的问题，制定一种柔性基板、制作方法、柔性显示装置和电子器件，通过将金属走线内置在拉伸性能更佳的柔性衬底中以减轻现有技术中的裂纹或断裂，同时减少柔性基板翘曲形变时的剪切应力，并减少金属走线在多向弯折及拉伸时的应力损伤，从而提高柔性显示装置或电子器件对于器件变形的耐受性，进而提高产品的良率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出现有技术的所述柔性显示装置的结构示意图；

图2示出本发明的一个实施例所述柔性基板的结构示意图；

图3示出本发明的一个实施例所述柔性基板的俯视图；

图4示出本发明的另一个实施例所述柔性基板的结构示意图；

图5示出本发明的另一个实施例所述制作方法的流程图；

图6示出本发明的一个实施例所述柔性显示装置的结构示意图；

图7示出本发明的一个实施例所述柔性显示装置的俯视图。

10衬底 20柔性材料层 21第一柔性材料层 22阻挡层

23第二柔性材料层 24凹槽 30金属走线 40过孔

50薄膜晶体管膜层结构 51有源层 52栅绝缘层

53栅极 54源漏极 55平坦化层 56像素界定层 57通孔

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

现有技术中，如图1所示，对于柔性基板而言，弯折以及拉伸工艺主要为沿着某一优势方向进行，多向弯折及拉伸等方面均存在一定的风险，特别是由于柔性材料层20本身造成的应力和裂纹等。在现有的岛-桥结构中，岛-桥状的金属走线30往往放置于桥上多层膜层50堆叠的结构中，而由于堆叠结构本身的叠加因素，在拉伸时较易由于膜层间应力匹配差异，较易在堆叠膜层的拉伸过程中产生裂纹，而一旦产生裂纹，桥上的金属走线30往往容易被裂纹延伸带裂。因此，即使岛-桥结构解决了岛内本身应变的问题，对于桥上的金属走线30而言，低温膜层本身的强度决定了其较难承受多次的拉伸，较易失效。

为解决上述问题，如图2所示，本发明的一个实施例提供了一种柔性基板，包括衬底10；设置在衬底10上的第一柔性材料层21；在所述第一柔性材料层21上设置的金属走线30；覆盖所述第一柔性材料层21及所述金属走线30的第二柔性材料层23，其中所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，其中所述金属走线30设置在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区。

在一个具体的示例中，如图2所示，所述柔性基板包括硬性衬底10，所述衬底10可以为玻璃也可以为硅基基底。在衬底10上形成第一柔性材料层21、在所述第一柔性材料层21上形成金属走线30，以及覆盖所述第一柔性材料层21及所述金属走线30的第二柔性材料层23，即所述第一柔性材料层21和第二柔性材料层23将金属走线30包裹起来，则当柔性基板发生弯曲时，弯曲产生的应力主要施加在所述第一柔性材料层21和第二柔性材料层23上，由于第一柔性材料层21和第二柔性材料层23相比于金属走线30具有良好的柔韧性，能够将弯曲产生的应力释放，从而保证柔性基板的正常工作。

所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，如图3所示，其中所述金属走线30设置在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区，所述岛区的数量和具体分布情况可以根据实际需求进行设置，例如基于所述柔性基板的柔性显示装置中所述岛区的数量根据所述柔性显示装置的分辨率而定。当各个岛区之间在所述第一柔性材料层和第二柔性材料层中还存在其他走线时，所述金属走线30可以与所述其他走线同层设置以简化制作工艺。

在一个优选的实施例中，为进一步强化岛区和岛间连接区的结构，所述柔性基板还包括凹槽，从所述衬底10朝向第一柔性材料层21的表面延伸进入所述衬底10中，与所述岛间连接区的位置在投影方向上至少部分重叠，并且所述第一柔性材料层21包括平坦部分和凸起部分24，其中所述凸起部分24填充在所述凹槽中，所述平坦部分形成在所述表面上。所述凹槽为在所述衬底10上开槽，所述开槽位置与金属走线30一一对应，在衬底10上涂布第一柔性材料层21，则在第一柔性材料层21靠近所述衬底10的一侧形成凸起部分24，即所述岛间连接区的柔性基板的厚度大于岛区的厚度，当柔性基板发生弯曲时，弯曲产生的应力主要施加在所述第一柔性材料层21、第二柔性材料层23和所述凸起部分24上，该结构使得柔性基板具有较强的结构连接能力，能够进一步降低金属走线30在拉伸过程中的断裂风险。

在另一个优选的实施例中，为了更好的保护金属走线30，所述柔性基板还包括形成在所述第一柔性材料层21上的阻挡层22，其中所述金属走线30形成在所述阻挡层22上，并且所述第二柔性材料层23覆盖所述阻挡层22及所述金属走线30。进一步的，所述金属走线30的形状为曲线形或直线形，本领域技术人员应当理解，所述金属走线30的形状根据实际应用情况进行设置，在此不再赘述。

进一步的，所述第一柔性材料层21和/或第二柔性材料层23可以为聚酰亚胺或其他柔性材料，例如为聚酰亚胺、聚酰亚胺的聚合物或混合物，所述第一柔性材料层的厚度为2至15um，所述间隔层为SiOx、厚度可以为50nm至1000nm，所述第二柔性材料层的厚度为1至8um，所述金属走线为Cu、Ag或Au中的一种。特别的，当所述金属走线为Cu时，考虑到制作工艺和接触性能，所述金属走线30为堆叠结构。

当所述柔性基板应用于其它显示装置或电子器件时，所述显示装置或电子器件的各岛区之间的显示单元的电路或者电子器件的电路需要连接时，通过内置在所述柔性基板内的所述金属走线连接，能够有效降低现有技术中显示装置或电子器件因弯曲或拉伸时产生的应力导致设置在岛区之间的走线的断裂风险。所述显示装置或电子器件需要和柔性基板中的金属走线连接，本申请对所述连接的连接方式不作限定，例如通过显微镜确定所述柔性基板内的金属走线并通过掩膜版在对应的金属走线位置开出过孔，以满足连接为设计准则。

为方便与所述金属走线连接，在另一个优选的实施例中，所述柔性基板还包括多个设置在所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面上的对位标记，与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分相对应，每个对位标记用于标识对应的金属走线的位置，则上述显示单元的电路或电子器件的电路能够根据所述对位标记与所述金属走线进行电连接，例如根据所述对位标记形成贯通至所述金属走线的过孔，通过所述过孔与所述金属走线连接。在另一个优选的实施例中，如图4所示，所述柔性基板还包括多个从所述第二柔性材料层23远离第一柔性材料层21一侧表面延伸至所述金属走线30延伸进入所述岛区的部分的过孔，每个所述过孔40用于连通所述第二柔性材料层23远离第一柔性材料层21一侧表面到对应的金属走线30，即根据所述过孔30与上述显示单元的电路或电子器件的电路进行电连接，从而增强所述显示装置或电子器件在弯曲或拉伸情况下的耐受性，有效提高产品的可靠性和良率。

与上述实施例提供的柔性基板相对应，本申请的一个实施例还提供一种利用上述柔性基板的制作方法，由于本申请实施例提供的制作方法与上述几种实施例提供的柔性基板相对应，因此在前述实施方式也适用于本实施例提供的制作方法，在本实施例中不再详细描述。

如图5所示，本申请的一个实施例还提供一种柔性阵列基板的制作方法，包括：在衬底上形成第一柔性材料层；在所述第一柔性材料层上形成金属走线；覆盖所述第一柔性材料层及所述金属走线形成第二柔性材料层，其中所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，其中所述金属走线形成在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区。

为进一步强化岛区和岛间连接区的结构，在一个优选的实施例中，所述制作方法还包括形成凹槽，所述凹槽从所述衬底朝向第一柔性材料层的表面延伸进入所述衬底中，与所述岛间连接区的位置在投影方向上至少部分重叠，并且所述第一柔性材料层包括平坦部分和凸起部分，其中所述凸起部分填充在所述凹槽中，所述平坦部分形成在所述表面上。

为了更好的保护金属走线，在一个优选的实施例中，所述制作方法还包括在所述第一柔性材料层上形成阻挡层，其中所述金属走线形成在所述阻挡层上，并且所述第二柔性材料层覆盖所述阻挡层及所述金属走线。

为方便与所述金属走线连接，在另一个优选的实施例中，所述柔性基板还包括多个形成在所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面上的对位标记，与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分相对应。在另一个优选的实施例中，所述柔性基板还包括从所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面延伸至所述金属走线延伸进入所述岛区的部分的过孔。

如图6所示，本申请的一个实施例提供了一种柔性显示装置，包括上述的柔性基板；形成在所述柔性基板上的显示部60，其中所述显示部与所述岛区在投影方向上相对应，并且所述显示部的电路与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分电连接。

在一个具体的示例中，每一个岛区对应一个显示部，所述显示部为发光二极管显示单元或液晶显示单元，以发光二极管显示单元为例，所述发光二极管显示单元包括薄膜晶体管和发光二极管，所述薄膜晶体管50包括有源层51、栅绝缘层52、栅极53、源漏极54、平坦化层55、像素界定层56和通孔57。所述显示部60的投影覆盖对应的岛区投影，如图7所示，显示部60通过通孔57将对应的显示部60的数据线信号传输至金属走线30，相邻的所述显示部60之间通过内置在所述柔性基板的包括金属走线30的岛间连接区连接。即所述通孔57连通所述显示部60的数据线和所述金属走线30，所述通孔57从源漏电极54开始、贯通第二柔性材料层23、直至对应的金属走线30；通过形成在柔性材料层20内的金属走线30和设置在显示部60的通孔57形成新型岛-桥结构，该结构具有良好的拉伸性能，能够减少拉伸过程中的断裂风险。

本申请的一个实施例还提供了一种电子器件，包括上述的柔性基板；形成在所述柔性基板上的电路部，其中所述电路部与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分电连接。本领域技术人员应当理解，所述电路部的具体结构根据实际应用需要进行设置，例如电子器件的厂家购买上述柔性基板后再进行后续制作，在此不再赘述。

本发明针对目前现有的问题，制定一种柔性基板、制作方法、柔性显示装置和电子器件，通过将金属走线内置在拉伸性能更佳的柔性衬底中以减轻现有技术中的裂纹或断裂，同时减少柔性基板翘曲形变时的剪切应力，并减少金属走线在多向弯折及拉伸时的应力损伤，从而提高柔性显示装置或电子器件对于器件变形的耐受性，进而提高产品的良率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，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，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种柔性基板，其特征在于，包括

衬底；

设置在衬底上的第一柔性材料层；

在所述第一柔性材料层上设置的金属走线；

覆盖所述第一柔性材料层及所述金属走线的第二柔性材料层，

其中所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，其中所述金属走线设置在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区。

2.根据权利要求1所述的柔性基板，其特征在于，还包括

凹槽，从所述衬底朝向第一柔性材料层的表面延伸进入所述衬底中，与所述岛间连接区的位置在投影方向上至少部分重叠，并且

所述第一柔性材料层包括平坦部分和凸起部分，其中所述凸起部分填充在所述凹槽中，所述平坦部分形成在所述表面上。

3.根据权利要求1所述的柔性基板，其特征在于，还包括

形成在所述第一柔性材料层上的阻挡层，其中所述金属走线形成在所述阻挡层上，并且所述第二柔性材料层覆盖所述阻挡层及所述金属走线。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性基板，其特征在于，

所述柔性基板还包括多个设置在所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面上的对位标记，与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分相对应；或者

所述柔性基板还包括从所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面延伸至所述金属走线延伸进入所述岛区的部分的过孔。

5.一种柔性基板的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底上形成第一柔性材料层；

在所述第一柔性材料层上形成金属走线；

覆盖所述第一柔性材料层及所述金属走线形成第二柔性材料层，

其中所述柔性基板包括多个岛区和岛间连接区，其中所述金属走线形成在所述岛间连接区内并延伸进入所述岛区。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，还包括

形成凹槽，所述凹槽从所述衬底朝向第一柔性材料层的表面延伸进入所述衬底中，与所述岛间连接区的位置在投影方向上至少部分重叠，并且

所述第一柔性材料层包括平坦部分和凸起部分，其中所述凸起部分填充在所述凹槽中，所述平坦部分形成在所述表面上。

7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，还包括

在所述第一柔性材料层上形成阻挡层，其中所述金属走线形成在所述阻挡层上，并且所述第二柔性材料层覆盖所述阻挡层及所述金属走线。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的制作方法，其特征在于，还包括

所述柔性基板还包括多个形成在所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面上的对位标记，与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分相对应；或者

所述柔性基板还包括从所述第二柔性材料层远离第一柔性材料层一侧表面延伸至所述金属走线延伸进入所述岛区的部分的过孔。

9.一种柔性显示装置，其特征在于，包括

如权利要求1-4中任一项所述的柔性基板；

形成在所述柔性基板上的显示部，其中所述显示部与所述岛区在投影方向上相对应，并且所述显示部的电路与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分电连接。

10.一种电子器件，其特征在于，包括

如权利要求1-4中任一项所述的柔性基板；

形成在所述柔性基板上的电路部，其中所述电路部与所述金属走线延伸进入所述岛区的部分电连接。