CN109860205A - 一种显示背板结构及可拉伸显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示背板结构及可拉伸显示装置，显示背板结构包括柔性衬底及设置在柔性衬底的多个薄膜晶体管模块，柔性衬底包括至少一个衬底层，每一个衬底层包括依次排布且相互连接的多个聚合物条状体。当显示背板结构拉伸时，至少一个衬底层间通过链段迁移释放应力，如此有效减少柔性衬底拉伸时所产生的应力，进而减少显示背板结构因拉伸所产生的内部应力，使用显示背板结构的可拉伸显示器实现拉伸显示的效果。

Description

一种显示背板结构及可拉伸显示装置

技术领域

本发明涉及柔性显示技术领域，尤其涉及一种显示背板结构及可拉伸显示装置。

背景技术

随着社会的发展，用于显示图像的显示装置提高了要求。近来各种类型的平板显示装置已经发展的很纯熟，平板显示装置如液晶显示器、等离子体显示装置、有机发光显示器以及电泳式显示器。最近，更有将有机发光显示器或电泳显示器发展为柔性显示器。目前柔性显示器有分为可折叠显示器或可拉伸显示器，可拉伸显示器的显示背板结构拉伸时有应力问题产生，导致无法配合显示画面而拉伸显示器。

发明内容

本发明实施例提供一种显示背板结构及可拉伸显示装置，以解决可拉伸显示器拉伸时内部产生应力的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方向提供了一种显示背板结构，其包括柔性衬底及设置在柔性衬底的多个薄膜晶体管模块，柔性衬底包括至少一个衬底层，每一个衬底层包括依次排布且相互连接的多个聚合物条状体。

在一实施例中，所述柔性衬底包括多个衬底层，位于相邻所述衬底层中的所述聚合物条状体的排列方向之间具有夹角。

在一实施例中，所述多个聚合物条状体包括多个第一聚合物条状体及多个第二聚合物条状体，多个所述第一聚合物条状体与多个所述第二聚合物条状体交错排列，且所述第一聚合物条状体与所述第二聚合物条状体的弹性模量不同。

在一实施例中，所述第一聚合物条状体的材料为热固性聚合物，所述第二聚合物条状体的材料为热塑性聚合物；优选地，所述第一聚合物条状体的材料选自聚酰亚胺和聚氨酯中的至少一种；所述第一聚合物条状体的材料选自聚乙烯、聚氯乙烯及聚氨酯中的至少一种。

在一实施例中，所述多个所述薄膜晶体管模块中，任意相邻两个所述薄膜晶体管模块之间形成分离所述薄膜晶体管模块的间隔空隙；优选地，所述间隔空隙中填充有柔性材料和/或弹性材料。

在一实施例中，所述显示背板结构中包括有像素的驱动线路，所述驱动线路的材料是记忆金属。

在一实施例中，所述薄膜晶体管模块包括至少一层金属层，所述金属层的材料是记忆金属。

在一实施例中，所述薄膜晶体管模块包括多晶硅层、第一绝缘层、第一金属层、第二绝缘层、第二金属层及第三绝缘层，所述多晶硅层设置在所述柔性衬底，所述第一绝缘层覆盖所述多晶硅层，所述第一金属层设置在所述第一绝缘层，并对应所述多晶硅层，所述第二绝缘层覆盖所述第一金属层，所述第二金属层设置在所述第二绝缘层，并对应所述第一金属层，所述第三绝缘层覆盖所述第二金属层。

在一实施例中，所述记忆金属选自为Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Ni-Al、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb及Fe-Mn-Si中的一种或多种。

第二方向提供了一种可拉伸显示装置，其包括可拉伸显示屏，可拉伸显示屏包括像素结构及显示背板结构，像素结构设置在显示背板结构上，并具有多个像素，每一个像素对应显示背板结构的薄膜晶体管模块。

在本发明实施例中，显示背板结构的柔性衬底通过至少一个衬底层堆叠，每一个衬底层具有多个聚合物条状体，当显示背板结构拉伸时，至少一层衬底层间通过链段迁移释放应力，如此有效减少柔性衬底拉伸时所产生的应力，进而减少显示背板结构因拉伸所产生的内部应力，使用显示背板结构的可拉伸显示屏实现拉伸显示的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明第一实施例的显示背板结构的剖面图。

图2是本发明第一实施例的第一衬底层的示意图。

图3是本发明第一实施例的第二衬底层的示意图。

图4是本发明第一实施例的第三衬底层的示意图。

图5是本发明第二实施例的显示背板结构的剖面图。

图6是本发明第三实施例的可拉伸显示装置的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2、图3及图4，其是本发明第一实施例的显示背板结构的剖面图、第一衬底层的示意图、第二衬底层的示意图及第三衬底层的示意图；如图所示，本实施例提供一种显示背板结构1，显示背板结构1包括柔性衬底10及多个薄膜晶体管模块11，多个薄膜晶体管模块11阵列设置在柔性衬底10上。柔性衬底10包括至少一个衬底层，在本实施例中，柔性衬底10包括三个衬底层，三个衬底层分别以第一衬底层101、第二衬底层102及第三衬底层103称之。

第一衬底101具有依次排布且相互连接的多个第一聚合物条状体104及多个第二聚合物条状体105，多个第一聚合物条状体104与多个第二聚合物条状体105交错排列，并沿着第一方向D1排列。第二衬底层102的结构与第一衬底层101的结构相同，第二衬底层102具有依次排布且相互连接的多个第一聚合物条状体104及多个第二聚合物条状体105，多个第一聚合物条状体104与多个第二聚合物条状体105交错排列，并沿著第二方向D2排列。第二衬底层102设置在第一衬底101上，第一方向D1与第二方向D2之间具有第一夹角，也就是第二衬底层102相对于第一衬底101转动，转动角度与第一夹角相同。第三衬底层103也具有依次排布且相互连接的多个第一聚合物条状体104及多个第二聚合物条状体105，多个第一聚合物条状体104与多个第二聚合物条状体105交错排列，并沿著第三方向D3排列。第三衬底层103设置在第二衬底层102上，第三方向D3与第二方向D2之间具有第二夹角，也就是第三衬底层103相对于第二衬底层102转动，转动角度与第二夹角相同。由上述可知，位于相邻衬底层中的聚合物条状体的排列方向之间具有夹角。

当拉伸本实施例的显示背板结构1时，柔性衬底10因聚合物材料的特性通过链段迁移释放应力；当停止拉伸本实施例的显示背板结构1时，柔性衬底10因聚合物材料的弹性而恢复原有形状。每一个衬底层的第一聚合物条状体104的材料为热固性聚合物，于本实施例中，其选自聚酰亚胺和聚氨酯中的至少一种。第二聚合物条状体105的材料为热塑性聚合物，于本实施例中，其选自聚乙烯、聚氯乙烯及聚氨酯中至少一种，第一聚合物条状体104的材料与第二聚合物条状体105的材料不同，每一衬底层中的第一聚合物条状体104与第二聚合物条状体105的弹性模量不同，其中聚合物条状体在制备过程中可以通过材料之间的交联作用实现连接。举例说明，第一聚合物条状体104的刚性大于第二聚合物条状体105的刚性，也表示第二聚合物条状体105较柔性，同一个衬底层具备较刚性的第一聚合物条状体104及较柔性的第二聚合物条状体105，能使同一个衬底层兼具支撑作用与拉伸作用。换句话说，每一个衬底层具有两种聚合物材料。因每一个衬底层集合两种聚合物材料的特性，更能减少柔性衬底10因拉伸所产生的应力。

本实施例的柔性衬底10为三个衬底层，当然柔性衬底10可为一个衬底层、二个衬底层，甚至是四个及四个以上衬底层。优选相邻的衬底层中的多个第一聚合物条状体104及多个第二聚合物条状体105的排列方向不同，以优化应力释放的作用。

请参阅图5，其是本发明第二实施例的显示背板结构的剖面图；如图所示，本实施例的显示背板结构1与第一实施例的显示背板结构不同在于，本实施例的多个薄膜晶体管模块11中，任意相邻两个所述薄膜晶体管模块之间形成分离所述薄膜晶体管模块的间隔空隙，多个薄膜晶体管模块11不相互连接。间隔空隙中可以不填充材料，也可以填充有柔性材料和/或弹性材料。每一个薄膜晶体模块11包括多晶硅层111、第一绝缘层112、第一金属层113、第二绝缘层114、第二金属层115及第三绝缘层116。多晶硅层111设置在柔性衬底10上，第一绝缘层112设置在多晶硅层111上，第一金属层113设置在第一绝缘层112上，第二绝缘层114设置在第一金属层113上，第二金属层115设置在第二绝缘层114上，第三绝缘层116设置在第二金属层115上。本实施例的每一个薄膜晶体管模块11的第一绝缘层112、第二绝缘层114及第三绝缘层116不与相邻的薄膜晶体管模块11的第一绝缘层112、第二绝缘层114及第三绝缘层116相连接。当本实施例的显示背板结构1拉伸时，因本实施例的多个薄膜晶体管模块11不相互连接，柔性衬底10可朝向任意方向拉伸。

本实施例的多个薄膜晶体管模块11的制造方法是先通过化学气相沉积制程沉积在柔性衬底10上；通过化学气相沉积制程在多个多晶硅层111上沉积第一绝缘层112；通过物理气相沉积制程或蒸镀结合光刻制程在第一绝缘层112上形成多个第一金属层113，多个第一金属层113分别对应多个多晶硅层111；通过化学气相沉积制程在多个第一金属层113上沉积第二绝缘层114；通过物理气相沉积制程或蒸镀结合光刻制程在第二绝缘层114上形成多个第二金属层115，多个第二金属层115分别对应多个第一金属层113。通过化学气相沉积制程在多个第二金属层115上沉积第三绝缘层116。此时多个薄膜晶体管模块11通过第一绝缘层112、第二绝缘层114及第三绝缘层116相连接。最后通过蚀刻制程蚀刻掉相邻的二个薄膜晶体管模块11间的第一绝缘层112、第二绝缘层114及第三绝缘层116，使多个薄膜晶体管模块11相互不连接。此外上述多晶硅层111、第一绝缘层112、第二绝缘层114及第三绝缘层116能分别通过喷墨打印制程形成。

本实施例中，每一个薄膜晶体管模块11的第一金属层113为栅极驱动线路，其第二金属层115为源极/漏极驱动走线，第一金属层113及第二金属层115使用记忆金属，记忆金属选自为Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Ni-Al、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb及Fe-Mn-Si中至少一种。当显示背板结构1拉伸时，因第一金属层113及第二金属层115使用记忆金属，第一金属层113及第二金属层115在常温下有一定的延展性，也就是第一金属层113及第二金属层115能随著显示背板结构1拉伸而被拉伸。当停止拉伸显示背板结构1时，第一金属层113及第二金属层115能恢复原状，所以本实施例的显示背板结构1使用为记忆金属的第一金属层113及第二金属层115，能防止显示背板结构1拉伸时第一金属层113及第二金属层115发生断裂，避免影响显示背板结构1的电学性质。

由上述可知，薄膜晶体管模块11具有至少一个金属层，金属层的材料为记忆金属。同时显示背板结构1中具有像素的驱动线路，驱动线路的材料均为前述记忆金属。

请参阅图6，其是本发明第三实施例的可拉伸显示装置的剖面图；如图所示，本实施例的可拉伸显示装置，可拉伸显示装置包括可拉伸显示屏，可拉伸显示屏包括像素结构21及显示背板结构1，像素结构21设置在显示背板结构1上；其中，在像素结构21种包括多个像素211。每一个像素211对应显示背板结构1的薄膜晶体管模块11，然本实施例的显示背板结构1使用第二实施例的显示背板结构，所以每一个薄膜晶体管模块11仅位在对应的像素211内。

综上所述，本发明提供一种显示背板结构及可拉伸显示装置，显示背板结构的柔性衬底通过至少一个衬底层堆叠，每一个衬底层具有多个聚合物条状体，当显示背板结构拉伸时，至少一个衬底层间通过链段迁移释放应力，如此有效减少柔性衬底拉伸时所产生的应力。另外本发明的显示背板结构的多个薄膜晶体管模块之间不相互连接，如此显示背板结构拉伸时，柔性衬底可朝任意方向拉伸，不受多个薄膜晶体管模块的影响。最后本发明的显示背板结构的像素的驱动线路与每一个薄膜晶体管模块的至少一个金属层使用记忆金属，当显示背板结构拉伸时，金属层依照其材料特性而随显示背板结构拉伸而延展；当显示背板结构未拉伸时，金属层依照其材料特性而恢复原状，避免显示背板结构拉伸时金属层发生断裂，避免影响显示背板结构的电学性质。通过上述方式减少显示背板结构因拉伸所产生的内部应力，使用显示背板结构的可拉伸显示器实现拉伸显示的效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种显示背板结构，其特征在于，包括柔性衬底及设置在所述柔性衬底上的多个薄膜晶体管模块，所述柔性衬底包括至少一个衬底层，每一个所述衬底层包括依次排布且相互连接的多个聚合物条状体。

2.如权利要求1所述的显示背板结构，其特征在于，所述柔性衬底包括多个衬底层，位于相邻所述衬底层中的所述聚合物条状体的排列方向之间具有夹角。

3.如权利要求1所述的显示背板结构，其特征在于，所述多个聚合物条状体包括多个第一聚合物条状体及多个第二聚合物条状体，多个所述第一聚合物条状体与多个所述第二聚合物条状体交错排列，且所述第一聚合物条状体与所述第二聚合物条状体的弹性模量不同。

4.如权利要求1所述的显示背板结构，其特征在于，所述第一聚合物条状体的材料为热固性聚合物，所述第二聚合物条状体的材料为热塑性聚合物；优选地，所述第一聚合物条状体的材料选自聚酰亚胺和聚氨酯中的至少一种；所述第一聚合物条状体的材料选自聚乙烯、聚氯乙烯及聚氨酯中的至少一种。

5.如权利要求1所述的显示背板结构，其特征在于，所述多个所述薄膜晶体管模块中，任意相邻两个所述薄膜晶体管模块之间形成分离所述薄膜晶体管模块的间隔空隙；优选地，所述间隔空隙中填充有柔性材料和/或弹性材料。

6.如权利要求1所述的显示背板结构，其特征在于，所述显示背板结构中包括有像素的驱动线路，所述驱动线路的材料是记忆金属。

7.如权利要求1所述的显示背板结构，其特征在于，所述薄膜晶体管模块包括至少一层金属层，所述金属层的材料是记忆金属。

8.如权利要求7所述的显示背板结构，其特征在于，所述薄膜晶体管模块包括多晶硅层、第一绝缘层、第一金属层、第二绝缘层、第二金属层及第三绝缘层，所述多晶硅层设置在所述柔性衬底，所述第一绝缘层覆盖所述多晶硅层，所述第一金属层设置在所述第一绝缘层，并对应所述多晶硅层，所述第二绝缘层覆盖所述第一金属层，所述第二金属层设置在所述第二绝缘层，并对应所述第一金属层，所述第三绝缘层覆盖所述第二金属层。

9.如权利要求6或7所述的显示背板结构，其特征在于，所述记忆金属选自为Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Ni-Al、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb及Fe-Mn-Si中的一种或多种。

10.一种可拉伸显示装置，其特征在于，所述可拉伸显示装置包括可拉伸显示屏，所述可拉伸显示屏包括像素结构及如权利要求1-9中任一项所述的显示背板结构。