CN110164881A - 一种柔性阵列基板及其制备方法、柔性显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种柔性阵列基板及其制备方法、柔性显示装置，涉及显示技术领域，可降低布线难度，降低IR Drop，并改善在弯折时走线易断线的问题。一种柔性阵列基板，包括衬底，所述衬底包括层叠设置的第一子衬底和第二子衬底；所述第二子衬底包括过孔；所述柔性阵列基板还包括设置于所述第一子衬底与所述第二子衬底之间的走线层、以及设置于所述第二子衬底背离所述第一子衬底一侧的像素阵列层；所述走线层包括多根走线；所述像素阵列层通过所述过孔与所述走线电连接。

Description

一种柔性阵列基板及其制备方法、柔性显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性阵列基板及其制备方法、柔性显示装置。
背景技术
近几年来，随着显示技术的不断发展，用户对显示装置的分辨率的要求越来越高。
然而，随着分辨率的提高，布线的难度越来越大。
发明内容
本发明的实施例提供一种柔性阵列基板及其制备方法、柔性显示装置，可降低布线难度，降低IR Drop，并改善在弯折时走线易断线的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种柔性阵列基板，包括衬底，所述衬底包括层叠设置的第一子衬底和第二子衬底；所述第二子衬底包括过孔；所述柔性阵列基板还包括设置于所述第一子衬底与所述第二子衬底之间的走线层、以及设置于所述第二子衬底背离所述第一子衬底一侧的像素阵列层；所述走线层包括多根走线；所述像素阵列层通过所述过孔与所述走线电连接。
可选的，所述柔性阵列基板包括主体显示区、弯折区、以及驱动电路区；所述像素阵列层从所述主体显示区延伸至所述驱动电路区；所述驱动电路区包括驱动电路；在所述驱动电路区，所述驱动电路通过所述像素阵列层与所述走线电连接。
可选的，所述第二子衬底包括柔性衬底；所述柔性衬底和/或所述第一子衬底的材料包括PI。
可选的，所述第二子衬底还包括间隔层；沿所述衬底的厚度方向，所述柔性衬底与所述间隔层层叠且交替设置；所述第二子衬底中靠近所述像素阵列层的间隔层与所述像素阵列层直接接触。
可选的，所述像素阵列层包括薄膜晶体管；所述薄膜晶体管包括栅极、源极，所述走线包括相互绝缘的栅线和数据线；所述栅极通过所述过孔与所述栅线电连接，所述源极通过所述过孔与所述数据线电连接。
第二方面，提供一种柔性显示装置，包括前述任一实施例所述的柔性阵列基板。
第三方面，提供一种柔性阵列基板的制备方法，包括：在刚性基板上依次形成第一子衬底和走线层，所述走线层包括多根走线；在所述走线层背离所述刚性基板一侧形成第二子衬底，所述第二子衬底包括过孔；在所述第二子衬底背离所述刚性基板一侧形成像素阵列层，所述像素阵列层通过所述过孔与所述走线电连接。
可选的，所述柔性阵列基板包括主体显示区、弯折区、以及驱动电路区；所述像素阵列层从所述主体显示区延伸至所述驱动电路区；所述驱动电路区包括驱动电路；在所述驱动电路区，所述驱动电路通过所述像素阵列层与所述走线电连接。
可选的，形成所述第二子衬底，包括：在所述走线层背离所述刚性基板一侧形成层叠且交替的柔性绝缘薄膜和无机绝缘薄膜，并在所述无机绝缘薄膜背离刚性基板的表面形成光刻胶图案；所述柔性绝缘薄膜和/或第一子衬底的材料包括PI；对所述无机绝缘薄膜和所述柔性绝缘薄膜进行刻蚀，形成包括柔性衬底和间隔层的第二子衬底。
可选的，所述像素阵列层包括薄膜晶体管；所述薄膜晶体管包括栅极、源极，所述走线包括相互绝缘的栅线和数据线；所述栅极通过所述过孔与所述栅线电连接，所述源极通过所述过孔与所述数据线电连接。
本发明实施例提供一种柔性阵列基板及其制备方法、柔性显示装置，通过单独设置一层走线层，并将走线层做在第一子衬底11与第二子衬底之间。一方面，相较于现有技术，可降低布线难度；同时，由于本发明实施例的走线单独做在一层，因此，可使得走线的线宽和线距分别大于现有技术中走线的线宽和线距，不但可以因线宽增大而降低走线上的电阻，以降低IR Drop，还可以提升光刻工艺的良率；另一方面，由于衬底包括柔性材料、且走线层位于第一子衬底与第二子衬底之间，因此，走线层的上方和/或下方包括柔性膜层，当柔性阵列基板发生弯折时，可改善走线层的走线易断线的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种柔性显示装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种柔性阵列基板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种柔性阵列基板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种制备柔性阵列基板的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的一种制备柔性阵列基板的过程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种制备柔性阵列基板的过程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种制备第二子衬底的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的一种制备第二子衬底的过程示意图。
附图标记：
10-刚性基板；11-第一子衬底；12-第二子衬底；121-柔性衬底；122-间隔层；123-过孔；124-柔性绝缘薄膜；125-无机绝缘薄膜；13-走线层；14-像素阵列层；15-薄膜晶体管；151-栅极；152-栅绝缘层；153-有源层；154-源极；155-漏极；16-阳极；17-驱动电路；18-光刻胶图案；101-主体显示区；102-弯折区；103-驱动电路区。
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，所描述的实施例仅仅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做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。
柔性显示装置可以用作手机、平板电脑、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、车载电脑等，本发明实施例对柔性显示装置的具体用途不做特殊限制。
如图1所示，该柔性显示装置例如可以包括框架1、柔性显示面板2、电路板3、盖板4、以及包括摄像头等的其他电子配件。
以上述柔性显示面板2的出光方向为顶发光为例，框架1可以是U形框架，柔性显示面板2和电路板3设置于框架1中。盖板4设置于柔性显示面板2的出光侧，电路板3设置于显示面板2背离盖板4一侧。
上述柔性显示面板2例如可以是OLED显示面板，或发微发光二极管(lightemitting diode，简称Micro-LED)显示面板，或量子点电致(Quantum Dot Light EmittingDiodes，简称QLED)显示面板。
上述柔性显示面板2包括柔性阵列基板。
本发明实施例提供一种柔性阵列基板，该柔性阵列基板可以用作上述柔性显示面板2中的柔性阵列基板。当然，该柔性阵列基板也可以用作其他柔性显示面板，本发明实施例不作特殊限定。
如图2所示，该柔性阵列基板包括衬底，衬底包括层叠设置的第一子衬底11和第二子衬底12；第二子衬底12包括过孔；柔性阵列基板还包括设置于第一子衬底11与第二子衬底12之间的走线层13、以及设置于第二子衬底12背离第一子衬底11一侧的像素阵列层14；走线层13包括多根走线；像素阵列层14通过过孔与走线电连接。
在一些实施例中，本领域的技术人员应该知道，柔性阵列基板的衬底应包括柔性材料。
在一些实施例中，第一子衬底11和第二子衬底12可以包括一个绝缘层，也可以包括多个绝缘层。其中，绝缘层的材料可以为柔性材料，例如，聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)；或者，绝缘层的材料也可以是无机材料，例如氧化硅、氮化硅等；或者，多层绝缘层也可以是柔性材料和无机材料组成的复合膜层。
在一些实施例中，走线层13包括多根走线，多根走线可根据实际需求相互绝缘或电连接，本发明实施例对此不作特殊限定。
在一些实施例中，柔性阵列基板包括多个阵列排布的子像素。柔性阵列基板中的像素阵列层14包括用于构成子像素的功能结构。
示例的，像素阵列层14包括像素电路和发光器件。
其中，像素电路包括薄膜晶体管15、电容等。薄膜晶体管15可以是底栅型、顶栅型、双栅型等。
以柔性阵列基板应用于OLED显示面板为例，发光器件包括阳极16、有机发光功能层、阴极。
以柔性阵列基板应用于QLED显示面板为例，发光器件包括阳极16、量子点发光功能层、阴极。
以柔性阵列基板应用于Micro-LED显示面板为例，发光器件包括第一工作电压(VDD)层、第二工作电压(VSS)层、以及LED发光单元。
在一些实施例中，像素阵列层14中的至少部分导电结构可以与走线层13中的走线电连接。
示例的，薄膜晶体管15包括栅极151、源极154、漏极155；走线层13包括数据线和栅线。薄膜晶体管15的栅极151与栅线电连接，薄膜晶体管15的源极154与数据线电连接。
在此基础上，薄膜晶体管15还包括栅绝缘层152、有源层153等。
本发明实施例提供一种柔性阵列基板，通过单独设置一层走线层13，并将走线层13做在第一子衬底11与第二子衬底12之间。一方面，相较于现有技术，可降低布线难度；同时，由于本发明实施例的走线单独做在一层，因此，可使得走线的线宽和线距分别大于现有技术中走线的线宽和线距，不但可以因线宽增大而降低走线上的电阻，以降低IR Drop(压降)，还可以提升光刻工艺的良率；另一方面，由于衬底包括柔性材料、且走线层13位于第一子衬底11与第二子衬底12之间，因此，走线层13的上方和/或下方包括柔性膜层，当柔性阵列基板发生弯折时，可改善走线层13的走线易断线的问题。
可选的，如图2所示，柔性阵列基板包括主体显示区101、弯折区102、以及驱动电路区103；像素阵列层14从主体显示区101延伸至驱动电路区103；驱动电路区103包括驱动电路17；在驱动电路区103，驱动电路17通过像素阵列层14与走线电连接。
其中，像素阵列层14中位于弯折区102的部分包括多根引线，用于使驱动电路17与像素阵列层14中位于主体显示区101的部分电连接。
在一些实施例中，本领域的技术人员应该知道，在柔性阵列基板中，主体显示区101、弯折区102、以及驱动电路区103为依次连续的三个区域。在柔性阵列基板应用于柔性显示装置的情况下，主体显示区101用于显示画面，弯折区102用于使驱动电路区103弯折至主体显示区101的背光侧。
在一些实施例中，驱动电路17通过像素阵列层14与走线电连接。像素阵列层14中包括多个导电结构，为了避免像素阵列层14中的多个导电结构短路，可使驱动电路17通过像素阵列层14中的部分导电结构与走线电连接。
当然，在另一些实施例中，驱动电路17也可以与像素阵列层14中的部分导电结构同层设置，并通过同一次构图工艺形成，以简化柔性阵列基板的制备工艺。
本领域的技术人员应该知道，像素阵列层14中位于主体显示区101的部分通过弯折区102的引线延伸至驱动电路区103，并与驱动电路17电连接。
然而，像素阵列层14中位于弯折区102的引线容易断线，进而影响显示效果。
基于此，本发明实施例中，在驱动电路区103，通过使驱动电路17通过像素阵列层14与走线电连接。这样一来，即使像素阵列区14中位于弯折区102的走线断线，驱动电路17也还可以通过像素阵列层14中位于驱动电路区103中的部分与走线电连接，从而避免影响显示。
可选的，如图2所示，第二子衬底12包括柔性衬底121；柔性衬底121和/或第一子衬底11的材料包括PI。
现有技术中，通常在弯折区102填充一种光敏型的聚酰亚胺(PSPI)，该材料的断裂伸长率仅为4％，多次弯折极易断裂，进而导致位于其上方的导电结构、走线等发生断裂，从而影响产品的信赖性。
而本发明实施例中，通过使走线层13的上方和/或下方均设置包括PI的基板，断裂伸长率可达到30％，从而大大提高产品信赖性，提高产品使用寿命。
可选的，如图3所示，第二子衬底12还包括间隔层122；沿衬底的厚度方向，柔性衬底121与间隔层122层叠且交替设置；第二子衬底12中靠近像素阵列层14的间隔层122与像素阵列层14直接接触。
其中，间隔层122的材料通常为无机绝缘材料。
在一些实施例中，柔性衬底121可以是一层或多层；间隔层122可以是一层或多层。只要第二子衬底12中靠近像素阵列层14的一个间隔层122与像素阵列层14直接接触即可。
本发明实施例中，衬底还包括间隔层122，一方面，可以提高柔性阵列基板的稳定性；另一方面，采用无机材料的间隔层122的表面通常比较平坦，这样一来，可保证在衬底上形成的像素阵列层14的特性良好。
本发明实施例还提供一种柔性阵列基板的制备方法，如图4所示，可通过如下步骤实现：
S11、如图5所示，在刚性基板10上依次形成第一子衬底11和走线层13，走线层13包括多根走线。
在一些实施例中，本领域的技术人员应该知道，柔性阵列基板的衬底应包括柔性材料。
在一些实施例中，第一子衬底11可以包括一个绝缘层，也可以包括多个绝缘层。其中，绝缘层的材料可以为柔性材料，例如PI；或者，绝缘层的材料也可以是无机材料，例如氧化硅、氮化硅等；或者，多层绝缘层也可以是柔性材料和无机材料组成的复合膜层。
在一些实施例中，不对第一子衬底11的厚度进行限定，以实际需求为准。
以第一子衬底11为一层为例，第一子衬底11的厚度范围可以是5～20μm。
在一些实施例中，走线层13包括多根走线，多根走线可根据实际需求相互绝缘或电连接，本发明实施例对此不作特殊限定。
S12、如图6所示，在走线层13背离刚性基板10一侧形成第二子衬底12，第二子衬底12包括过孔123。
在一些实施例中，第二子衬底12可以包括一个绝缘层，也可以包括多个绝缘层。其中，绝缘层的材料可以为柔性材料，例如PI；或者，绝缘层的材料也可以是无机材料，例如氧化硅、氮化硅等；或者，多层绝缘层也可以是柔性材料和无机材料组成的复合膜层。
在一些实施例中，不对第二子衬底12的厚度进行限定，以实际需求为准。
以第二子衬底12为一层为例，第二子衬底12的厚度范围可以是1～10μm。
S13、如图2和图3所示，在第二子衬底12背离刚性基板10一侧形成像素阵列层14，像素阵列层14通过过孔123与走线电连接。
在一些实施例中，柔性阵列基板包括多个阵列排布的子像素。柔性阵列基板中的像素阵列层14包括用于构成子像素的功能结构。
示例的，像素阵列层14包括像素电路和发光器件。
其中，像素电路包括薄膜晶体管15、电容等。薄膜晶体管15可以是底栅型、顶栅型、双栅型等。
以柔性阵列基板应用于OLED显示面板为例，发光器件包括阳极16、有机发光功能层、阴极。
以柔性阵列基板应用于QLED显示面板为例，发光器件包括阳极、量子点发光功能层、阴极。
以柔性阵列基板应用于Micro-LED显示面板为例，发光器件包括第一工作电压(VDD)层、第二工作电压(VSS)层、以及LED发光单元。
在一些实施例中，像素阵列层14中的至少部分导电结构可以与走线层13中的走线电连接。
示例的，薄膜晶体管15包括栅极151、源极154、漏极155；走线层13包括数据线和栅线。薄膜晶体管15的栅极151与栅线电连接，薄膜晶体管15的源极154与数据线电连接。
在此基础上，薄膜晶体管15还包括栅绝缘层152、有源层153等。
在一些实施例中，OLED显示面板、或QLED显示面板的阳极、或Micro-LED显示面板的第一工作电压层也可以与走线层13的走线电连接。
本发明实施例提供一种柔性阵列基板的制备方法，通过单独设置一层走线层13，并将走线层13做在第一子衬底11与第二子衬底12之间。一方面，相较于现有技术，可降低布线难度；同时，由于本发明实施例的走线单独做在一层，因此，可使得走线的线宽和线距分别大于现有技术中走线的线宽和线距，不但可以因线宽增大而降低走线上的电阻，以降低IR Drop，还可以提升光刻工艺的良率；另一方面，由于衬底包括柔性材料、且走线层13位于第一子衬底11与第二子衬底12之间，因此，走线层13的上方和/或下方包括柔性膜层，当柔性阵列基板发生弯折时，可改善走线层13的走线易断线的问题。
可选的，如图2所示，柔性阵列基板包括主体显示区101、弯折区102、以及驱动电路区103；像素阵列层14从主体显示区101延伸至驱动电路区103；驱动电路区103包括驱动电路17；在驱动电路区103，驱动电路17通过像素阵列层14与走线电连接。
其中，像素阵列层14中位于弯折区102的部分包括多根引线，用于使驱动电路17与像素阵列层14中位于主体显示区101的部分电连接。
在一些实施例中，本领域的技术人员应该知道，在柔性阵列基板中，主体显示区101、弯折区102、以及驱动电路区103为依次连续的三个区域。在柔性阵列基板应用于柔性显示装置的情况下，主体显示区101用于显示画面，弯折区102用于使驱动电路区103弯折至主体显示区101的背光侧。
在一些实施例中，驱动电路17通过像素阵列层14与走线电连接。像素阵列层14中包括多个导电结构，为了避免像素阵列层14中的多个导电结构短路，可使驱动电路17通过像素阵列层14中的部分导电结构与走线电连接。
当然，在另一些实施例中，驱动电路17也可以与像素阵列层14中的部分导电结构同层设置，并通过同一次构图工艺形成，以简化柔性阵列基板的制备工艺。
本领域的技术人员应该知道，像素阵列层14中位于主体显示区101的部分通过弯折区102的引线延伸至驱动电路区103，并与驱动电路17电连接。
然而，像素阵列层14中位于弯折区102的引线容易断线，进而影响显示效果。
基于此，本发明实施例中，在驱动电路区103，通过使驱动电路17通过像素阵列层14与走线电连接。这样一来，即使像素阵列区14中位于弯折区102的走线断线，驱动电路17也还可以通过像素阵列层14中位于驱动电路区103中的部分与走线电连接，从而避免影响显示。
可选的，形成第二子衬底12，如图7所示，可通过如下步骤实现：
S121、如图8所示，在走线层13背离刚性基板10一侧形成层叠且交替的柔性绝缘薄膜124和无机绝缘薄膜125，并在无机绝缘薄膜125背离刚性基板10的表面形成光刻胶图案18；柔性绝缘薄膜124和/或第一子衬底11的材料包括PI。
在一些实施例中，柔性绝缘薄膜124可以是一层或多层；无机绝缘薄膜125可以是一层或多层。只要第二子衬底12中距离刚性基板10最远的一层为无机绝缘薄膜125即可。
S122、如图3所示，对无机绝缘薄膜125和柔性绝缘薄膜124进行刻蚀，形成包括柔性衬底121和间隔层122的第二子衬底12。
本发明实施例中，衬底还包括间隔层122，一方面，可以提高柔性阵列基板的稳定性；另一方面，采用无机材料的间隔层122的表面通常比较平坦，这样一来，可保证在衬底上形成的像素阵列层14的特性良好；另一方面，通过使走线层13的上方和/或下方均设置包括PI的基板，断裂伸长率可达到30％，从而大大提高产品信赖性，提高产品使用寿命。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种柔性阵列基板，其特征在于，包括衬底，所述衬底包括层叠设置的第一子衬底和第二子衬底；所述第二子衬底包括过孔；
所述柔性阵列基板还包括设置于所述第一子衬底与所述第二子衬底之间的走线层、以及设置于所述第二子衬底背离所述第一子衬底一侧的像素阵列层；所述走线层包括多根走线；
所述像素阵列层通过所述过孔与所述走线电连接。
2.根据权利要求1所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述柔性阵列基板包括主体显示区、弯折区、以及驱动电路区；
所述像素阵列层从所述主体显示区延伸至所述驱动电路区；所述驱动电路区包括驱动电路；在所述驱动电路区，所述驱动电路通过所述像素阵列层与所述走线电连接。
3.根据权利要求2所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述第二子衬底包括柔性衬底；
所述柔性衬底和/或所述第一子衬底的材料包括PI。
4.根据权利要求3所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述第二子衬底还包括间隔层；
沿所述衬底的厚度方向，所述柔性衬底与所述间隔层层叠且交替设置；
所述第二子衬底中靠近所述像素阵列层的间隔层与所述像素阵列层直接接触。
5.根据权利要求1-4任一项所述的柔性阵列基板，其特征在于，所述像素阵列层包括薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管包括栅极、源极，所述走线包括相互绝缘的栅线和数据线；所述栅极通过所述过孔与所述栅线电连接，所述源极通过所述过孔与所述数据线电连接。
6.一种柔性显示装置，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的柔性阵列基板。
7.一种柔性阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：
在刚性基板上依次形成第一子衬底和走线层，所述走线层包括多根走线；
在所述走线层背离所述刚性基板一侧形成第二子衬底，所述第二子衬底包括过孔；
在所述第二子衬底背离所述刚性基板一侧形成像素阵列层，所述像素阵列层通过所述过孔与所述走线电连接。
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，所述柔性阵列基板包括主体显示区、弯折区、以及驱动电路区；
所述像素阵列层从所述主体显示区延伸至所述驱动电路区；所述驱动电路区包括驱动电路；在所述驱动电路区，所述驱动电路通过所述像素阵列层与所述走线电连接。
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，形成所述第二子衬底，包括：
在所述走线层背离所述刚性基板一侧形成层叠且交替的柔性绝缘薄膜和无机绝缘薄膜，并在所述无机绝缘薄膜背离刚性基板的表面形成光刻胶图案；所述柔性绝缘薄膜和/或所述第一子衬底的材料包括PI；
对所述无机绝缘薄膜和所述柔性绝缘薄膜进行刻蚀，形成包括柔性衬底和间隔层的第二子衬底。
10.根据权利要求7-9任一项所述的柔性阵列基板的制备方法，其特征在于，所述像素阵列层包括薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管包括栅极、源极，所述走线包括相互绝缘的栅线和数据线；所述栅极通过所述过孔与所述栅线电连接，所述源极通过所述过孔与所述数据线电连接。
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