CN109817675A - 柔性阵列基板、显示面板及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种柔性阵列基板、显示面板及制备方法。本发明的优点在于，在弯折区，减小金属走线下方的材料层的厚度，同时增加金属走线上方的材料层的厚度，有利于将金属走线调整至中性面，进而提高金属走线的耐弯折性能以及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置领域，尤其涉及一种柔性阵列基板、显示面板及制备方法。
背景技术
随着显示屏运用越来越广泛，宽屏技术成为其中的重要技术项，与此同时，显示面板窄边框的技术也越来越重要。先进的电子产品，尤其是手携式电子产品，越来越趋向于窄边框设计。
为了提高电子产品的屏占比，显示面板上的非显示区域被压缩得越来越小。压缩非显示区域的方法可以为在显示区域上端设置异形区，将手机的前置摄像头和听筒等装置设置在异形区；也可以为将显示面板中的多个功能层位于非显示区的部分弯折至显示面板的与其出光面相背的一侧，以实现该显示面板的边框的窄化设计。例如，为了实现小尺寸手机的窄边框设计，实现手机更大的屏占比，业界尝试将下边框区减小，针对减小下边框，最有效的办法是弯折技术，即将屏幕的一部分扇出(Fanout)走线区及驱动IC及柔性线路板(FPC)一起弯折到屏幕的背面进行绑定(bonding)。可有效减小下边框区域的长度。
在弯折区域的金属走线受到的应力较大，容易发生断裂等情况，从而导致显示异常，因此，该些金属走线需要具备耐弯折性能。在现有的结构设计中，金属走线的耐弯折性能不能满足需求，因此提高弯折区域的金属走线耐弯折性能显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种柔性阵列基板、显示面板及制备方法，其能够提高弯折区的金属走线的耐弯折性能以及稳定性。
为了解决上述问题，本发明提供了一种柔性阵列基板，包括一柔性衬底及设置在所述柔性衬底上的一功能层，所述功能层表面覆盖有一有机膜层，所述柔性阵列基板划分为一非弯折区及一弯折区，所述柔性衬底、所述功能层及所述有机膜层自所述非弯折区延伸至所述弯折区，在所述弯折区，所述功能层具有一过孔，所述过孔贯穿所述功能层，至少一金属走线设置在所述过孔的内壁，所述有机膜层填充所述过孔。
在一实施例中，所述过孔的内壁呈台阶状，所述金属走线沿台阶状的所述内壁爬升。
在一实施例中，所述弯折区的所述有机膜层的厚度大于所述非弯折区的所述有机膜层的厚度。
在一实施例中，所述弯折区的所述有机膜层的上表面至所述柔性衬底的高度大于所述非弯折区的所述有机膜层的上表面至所述柔性衬底的高度。
在一实施例中，所述弯折区的所述柔性衬底的厚度小于所述非弯折区的所述柔性衬底的厚度。
在一实施例中，所述柔性衬底包括依次设置的一第一柔性子衬底、一无机层及一第二柔性子衬底，所述功能层设置在所述第二柔性子衬底上，在所述弯折区，所述第一柔性子衬底具有一朝向所述无机层凹陷的凹槽，以使得所述弯折区的所述柔性衬底的厚度小于所述非弯折区的所述柔性衬底的厚度。
本发明还提供一种上述的柔性阵列基板的制备方法，包括如下步骤：提供一柔性衬底，所述柔性衬底划分为一非弯折区及一弯折区；在所述柔性衬底上形成一功能层，所述功能层自所述非弯折区延伸至弯折区；在所述非弯折区形成一源漏极孔，在所述弯折区形成一贯穿所述功能层的过孔；在所述源漏极孔中形成一源漏极走线，在所述过孔的内壁形成至少一金属走线；在所述功能层、所述源漏极走线及所述金属走线的表面形成一有机膜层，且所述有机膜层填充所述过孔。
在一实施例中，在所述弯折区形成一贯穿所述功能层的过孔的步骤中，在所述功能层的不同高度，去除所述功能层的宽度不同，使所述过孔的内壁呈台阶状。
在一实施例中，在提供一柔性衬底的步骤之前，还包括如下步骤：提供一支撑衬底；在所述支撑衬底上形成一无机材料块；在所述支撑衬底及所述无机材料块上覆盖一柔性衬底，所述柔性衬底对应所述无机材料块的区域为一弯折区，所述弯折区之外的区域为一非弯折区；在形成所述有机膜层后，去除所述支撑衬底及所述无机材料块，以使得所述弯折区的所述柔性衬底的厚度小于所述非弯折区的所述柔性衬底的厚度。
本发明还提供一种显示面板，包括上述的柔性阵列基板。
在一实施例中，所述显示面板还包括一发光层，所述发光层设置在所述柔性阵列基板的有机膜层上，所述发光层包括一像素限定层及一支柱层，所述像素限定层及所述支柱层自所述非弯折区延伸至所述弯折区。
本发明的优点在于，在弯折区，减小金属走线下方的材料层的厚度，同时增加金属走线上方的材料层的厚度，有利于将金属走线调整至中性面，进而提高金属走线的耐弯折性能以及稳定性。
附图说明
图1是本发明柔性阵列基板的一实施例的结构示意图；
图2是本发明柔性阵列基板的制备方法的一实施例的步骤示意图；
图3A～图3F是本发明柔性阵列基板的制备方法的一实施例的流程图；
图4A～图4C是本发明柔性衬底的一实施例的制备工艺流程图；
图5是本发明显示面板的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的柔性阵列基板、显示面板及制备方法的具体实施方式做详细说明。
图1是本发明柔性阵列基板的一实施例的结构示意图。请参阅图1，本发明柔性阵列基板1包括一柔性衬底10及设置在所述柔性衬底10上的一功能层11。所述功能层11表面覆盖有一有机膜层12。所述柔性阵列基板1划分为一非弯折区A及一弯折区B，所述非弯折区A是指不需要弯折的区域，所述弯折区B是指需要弯折的区域。所述柔性衬底10、所述功能层11及所述有机膜层12自所述非弯折区A延伸至所述弯折区B，即所述柔性衬底10、所述功能层11及所述有机膜层12也被划分为非弯折区及弯折区。
所述柔性衬底10可以为常规的柔性衬底，例如聚酰亚胺柔性衬底，或者所述柔性衬底10为复合柔性衬底。在本实施例中，所述柔性衬底10为复合柔性衬底，其包括依次设置的一第一柔性子衬底101、一无机层102及一第二柔性子衬底103，所述功能层11设置在所述第二柔性子衬底103上。其中，所述第一柔性子衬底101包括但不限于聚酰亚胺衬底，所述无机层102包括但不限于二氧化硅层，所述第二柔性子衬底103包括但不限于聚酰亚胺衬底。进一步，在本实施例中，在所述柔性衬底10的表面覆盖有一缓冲层13，其为常规结构，在其他实施例中，也可以不设置所述缓冲层13。
所述功能层11包括但不限于薄膜晶体管层。具体地说，在本实施例中，所述功能层11包括一第一栅极绝缘层111、一第二栅极绝缘层112及一钝化层113，所述第一栅极绝缘层111、所述第二栅极绝缘层112及所述钝化层113自所述非弯折区A延伸至所述弯折区B。在所述非弯折区A，在所述柔性衬底10与所述第一栅极绝缘层11之间还设置有一有源层114，在所述第一栅极绝缘层111与第二栅极绝缘层112之间还设置有一第一栅极115，在所述第二栅极绝缘层112与所述钝化层113之间还设置有一第二栅极116，一源漏极117穿过所述钝化层113、第二栅极绝缘层112及所述第一栅极绝缘层111与所述有源层114连接。其中，所述第一栅极绝缘层111、所述有源层114、所述第二栅极绝缘层112、所述第一栅极115、所述第二栅极116及所述钝化层113形成一薄膜晶体管层。
在所述弯折区B，所述功能层11具有一过孔118。所述过孔118贯穿所述功能层11。具体地说，所述过孔118的底部暴露出所述柔性衬底10的上表面，在本实施例中，所述过孔118可以延伸至所述缓冲层13的上表面，也可以贯穿所述缓冲层13。至少一金属走线14设置在所述过孔118的内壁。具体地说，所述金属走线14沿所述过孔118的内壁爬升。进一步，所述过孔118的内壁呈台阶状，所述金属走线14沿台阶状的所述内壁爬升，其优点在于，所述台阶状的结构可以使所述过孔118的内壁呈缓坡，进而能够保证金属走线14在爬坡过程中不会存在断线的风险。所述金属走线14可以作为非弯折区A的源漏极走线与驱动集成电路(附图中未绘示)的连接线。
所述有机膜层12填充所述过孔118。具体地说，所述有机膜层12充满所述过孔118，并覆盖所述金属走线14。所述弯折区B的所述有机膜层12的厚度大于所述非弯折区A的所述有机膜层12的厚度。例如，为了便于后续工艺的进行，在所述非弯折区A及所述弯折区B，所述有机膜层12的上表面在同一平面，则在所述弯折区B，由于所述有机膜层12还填充所述过孔118，所以所述弯折区B的所述有机膜层12的厚度大于所述非弯折区A的所述有机膜层12的厚度。
由于所述有机膜层12填充所述过孔118，则在所述金属走线14的上方覆盖有机膜层12，而在所述金属走线14的下方未设置有机材料层，则其相当于减小金属走线14下方的有机膜层厚度，同时增加金属走线上方的有机膜层的厚度，有利于将金属走线14调整至中性面，从而有利于金属走线14的耐弯折性能以及稳定性。其中，所述中性面的具体说明如下：在柔性阵列基板发生弯折时，柔性阵列基板上会存在一个中性面，中性面是一个临界面，在弯折过程中既不会受到拉应力，也不会受到压应力，位于中性面靠近凸侧面(即弯折区的外侧面)的一侧的膜层将受到拉应力，位于中性面远离凸侧面的一侧(即弯折区的内侧面)的膜层将受到压应力，膜层越靠近中性面设置受到的应力越小。在本发明柔性阵列基板中，调整金属走线14上下方的有机膜层的厚度，使得所述金属走线14位于中性面，进而提高所述金属走线14的抗弯折性能。
进一步，所述弯折区B的所述有机膜层12的上表面至所述柔性衬底10的高度大于所述非弯折区A的所述有机膜层12的上表面至所述柔性衬底10的高度，其能够进一步调整所述金属走线14的位置，使其位于中性面。所述弯折区B的所述柔性衬底的厚度小于所述非弯折区A的所述柔性衬底的厚度。具体地说，在本实施例中，在所述弯折区B，所述第一柔性子衬底101具有一朝向所述无机层102凹陷的凹槽104，以使得所述弯折区B的所述柔性衬底10的厚度小于所述非弯折区A的所述柔性衬底10的厚度，其能够进一步调整所述金属走线14的位置，使其位于中性面。
本发明还提供一种上述的柔性阵列基板的制备方法。图2是本发明柔性阵列基板的制备方法的一实施例的步骤示意图。请参阅图2，本发明柔性阵列基板的制备方法包括如下步骤：步骤S21、提供一柔性衬底，所述柔性衬底划分为一非弯折区及一弯折区；步骤S22、在所述柔性衬底上形成一功能层，所述功能层自所述非弯折区延伸至弯折区；步骤S23、在所述非弯折区形成一源漏极孔，在所述弯折区形成一贯穿所述功能层的过孔；步骤S24、在所述源漏极孔中形成一源漏极走线，在所述过孔的内壁形成至少一金属走线；步骤S25、在所述功能层、所述源漏极走线及所述金属走线的表面形成一有机膜层，且所述有机膜层填充所述过孔。
图3A～图3F是本发明柔性阵列基板的制备方法的一实施例的流程图。
请参阅步骤S21及图3A，提供一柔性衬底300，所述柔性衬底300划分为一非弯折区A及一弯折区B。在本步骤中，所述柔性衬底300需要置于一支撑衬底400上。所述柔性衬底300包括但不限于单层衬底或多层复合衬底。在本实施例中，所述柔性衬底300为柔性复合衬底，其包括一第一柔性子衬底301、一无机层302及一第二柔性子衬底303，其中，所述第一柔性子衬底301具有一朝向所述无机层302凹陷的凹槽304，以使得所述弯折区B的所述柔性衬底300的厚度小于所述非弯折区A的所述柔性衬底300的厚度。
下面列举本实施例柔性衬底300的制备方法。图4A～图4C是本发明柔性衬底的一实施例的制备工艺流程图。
请参阅图4A，提供一支撑衬底400。所述支撑衬底400包括但不限于玻璃衬底。
请参阅图4B，在所述支撑衬底400上形成一无机材料块401。具体地说，在支撑衬底400上沉积一层厚度约1μm的无机材料层，例如，二氧化硅层，图形化所述无机材料层，使得仅在弯折区B保留无机材料块401。其中，可采用本领域常规的图形化方法图形化所述无机材料层，或者，在形成所述无机材料层时采用掩膜的方法，直接形成所述无机材料块401。
请参阅图4C，在所述支撑衬底400及所述无机材料块401上覆盖一第一柔性子衬底301，第一柔性子衬底301对应所述无机材料块401的区域为所述弯折区B，所述弯折区B之外的区域为所述非弯折区A，在所述第一柔性子衬底301上依次沉积所述无机层302及所述第二柔性子衬底303。在所述弯折区B，由于所述无机材料块401占据了所述第一柔性子衬底301的部分空间，使得所述第一柔性子衬底302形成朝向所述无机层302凹陷的凹槽304，使得所述弯折区B的所述柔性衬底300的厚度小于所述非弯折区A的所述柔性衬底300的厚度。所述支撑衬底400及所述无机材料块401在后续工艺中需要去除，以避免其影响柔性衬底的弯折性能。
进一步，在步骤S21之后，请参阅图3B，还包括一在所述柔性衬底300上形成一缓冲层310的步骤，其为可选步骤。所述缓冲层310包括对但不限于二氧化硅层。
请参阅步骤S22及图3C，在所述柔性衬底300上形成一功能层320。所述功能层320自所述非弯折区A延伸至弯折区B。具体地说，所述功能层320为一薄膜晶体管层。在该步骤中，在所述柔性衬底300上依次形成有源层321、第一栅极绝缘层322、第一栅极323、第二栅极绝缘层324、第二栅极325及一钝化层326，其中，所述第一栅极绝缘层322、第二栅极绝缘层324及钝化层326自所述非弯折区A延伸至所述弯折区B。在本发明其他实施例中，也可以根据实际情况设置功能层302的结构，例如，单栅极结构的薄膜晶体管层，其不需要形成两个栅极绝缘层。在本实施例中，所述有源层321设置在所述缓冲层310上。
请参阅步骤S23及图3D，在所述非弯折区A形成一源漏极孔330，在所述弯折区B形成一贯穿所述功能层320的过孔340。具体地说，在该步骤中，可先形成所述过孔340，再形成所述源漏极孔330。其中，在所述弯折区B形成所述过孔340的步骤中，在所述功能层320的不同高度，去除所述功能层320的宽度不同，使所述过孔340的内壁呈台阶状。例如，采用多道刻蚀的方式使得在所述功能层320的不同高度去除所述功能层320的宽度不同。
请参阅步骤S24及图3E，在所源漏极孔330中形成一源漏极走线350，在所述过孔340的内壁形成至少一金属走线360。具体地说，在该步骤中进行金属沉积，并图形化金属层，则在所源漏极孔330中形成所述源漏极走线350，在所述过孔340的内壁形成所述金属走线360。
请参阅步骤S25及图3F，在所述功能层320、所述源漏极走线350及所述金属走线360的表面形成一有机膜层370，且所述有机膜层370填充所述过孔340，形成所述柔性阵列基板。具体地说，可采用半灰化光罩工艺形成有机膜层370，在所述非弯折区A的有机膜层370的厚度小于在所述弯折区B的有机膜层370的厚度。在本实施例中，所述弯折区B的所述有机膜层370的上表面高于所述非弯折区A的有机膜层的上表面。
形成所述柔性阵列基板后，若需要形成显示面板，则可进行后续常规工艺，此处不再赘述。其中，所述支撑衬底400及无机材料块401可在形成显示面板后去除。
从制备方法来讲，虽然本发明的制备方法增加了光罩成本，但是金属走线下方无需使用有机光阻材料，降低了有机光阻材料与金属走线发生剥离的风险，更有利于将金属走线调整至中性面。
本发明还提供一种显示面板，其采用上述的柔性阵列基板。
图5是本发明显示面板的一实施例的结构示意图。请参阅图5，所述显示面板包括上述的柔性阵列基板1及一发光层2。在本实施例中，所述显示面板为OLED显示面板。所述发光层2设置在所述柔性阵列基板1的有机膜层12上。所述发光层2为本领域常规结构。其中，所述发光层2包括一像素限定层20及一支柱层21，所述像素限定层20及所述支柱层21自所述非弯折区A延伸至所述弯折区B，即在弯折区B，所述发光层2的所述像素限定层20及所述支柱层21均保留，其能够进一步增加金属走线14上方的材料层的厚度，从而更有利于调整金属走线14的位置，使其更靠近中性面。
以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种柔性阵列基板，其特征在于，包括一柔性衬底及设置在所述柔性衬底上的一功能层，所述功能层表面覆盖有一有机膜层，所述柔性阵列基板划分为一非弯折区及一弯折区，所述柔性衬底、所述功能层及所述有机膜层自所述非弯折区延伸至所述弯折区，在所述弯折区，所述功能层具有一过孔，所述过孔贯穿所述功能层，至少一金属走线设置在所述过孔的内壁，所述有机膜层填充所述过孔。
2.根据权利要求1所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述过孔的内壁呈台阶状，所述金属走线沿台阶状的所述内壁爬升。
3.根据权利要求1所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述弯折区的所述有机膜层的厚度大于所述非弯折区的所述有机膜层的厚度。
4.根据权利要求1所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述弯折区的所述有机膜层的上表面至所述柔性衬底的高度大于所述非弯折区的所述有机膜层的上表面至所述柔性衬底的高度。
5.根据权利要求1所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述弯折区的所述柔性衬底的厚度小于所述非弯折区的所述柔性衬底的厚度。
6.根据权利要求5所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述柔性衬底包括依次设置的一第一柔性子衬底、一无机层及一第二柔性子衬底，所述功能层设置在所述第二柔性子衬底上，在所述弯折区，所述第一柔性子衬底具有一朝向所述无机层凹陷的凹槽，以使得所述弯折区的所述柔性衬底的厚度小于所述非弯折区的所述柔性衬底的厚度。
7.一种权利要求1所述的柔性阵列基板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一柔性衬底，所述柔性衬底划分为一非弯折区及一弯折区；
在所述柔性衬底上形成一功能层，所述功能层自所述非弯折区延伸至弯折区；
在所述非弯折区形成一源漏极孔，在所述弯折区形成一贯穿所述功能层的过孔；
在所述源漏极孔中形成一源漏极走线，在所述过孔的内壁形成至少一金属走线；
在所述功能层、所述源漏极走线及所述金属走线的表面形成一有机膜层，且所述有机膜层填充所述过孔。
8.根据权利要求7所述的柔性阵列基板的制备方法，其特征在于，在所述弯折区形成一贯穿所述功能层的过孔的步骤中，在所述功能层的不同高度，去除所述功能层的宽度不同，使所述过孔的内壁呈台阶状。
9.根据权利要求7所述的柔性阵列基板的制备方法，其特征在于，在提供一柔性衬底的步骤之前，还包括如下步骤：
提供一支撑衬底；
在所述支撑衬底上形成一无机材料块；
在所述支撑衬底及所述无机材料块上覆盖一柔性衬底，所述柔性衬底对应所述无机材料块的区域为一弯折区，所述弯折区之外的区域为一非弯折区；
在形成所述有机膜层后，去除所述支撑衬底及所述无机材料块，以使得所述弯折区的所述柔性衬底的厚度小于所述非弯折区的所述柔性衬底的厚度。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1所述的柔性阵列基板。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括一发光层，所述发光层设置在所述柔性阵列基板的有机膜层上，所述发光层包括一像素限定层及一支柱层，所述像素限定层及所述支柱层自所述非弯折区延伸至所述弯折区。
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