CN110235240B - 可拉伸电子装置及其制造方法、可拉伸显示设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种制造可拉伸电子装置的方法。该方法包括：在基底基板上形成弹性聚合物层；在所述弹性聚合物层的多个限定区域中选择性地硬化所述弹性聚合物层，从而形成改性的弹性聚合物层，所述改性的弹性聚合物层包括分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分，所述多个硬化部分的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分的杨氏模量；以及在所述多个硬化区域中分别形成多个电子器件，所述多个电子器件中的每一个形成在所述多个硬化部分中的一个的远离基底基板的一侧。

Description

可拉伸电子装置及其制造方法、可拉伸显示设备
技术领域
本发明涉及显示技术，更具体地，涉及制造可拉伸电子装置的方法、可拉伸电子装置和可拉伸显示设备。
背景技术
近年来，已开发了柔性电子设备和可拉伸电子设备。柔性电子设备是可以弯曲或折叠的设备，通常通过将电子器件安装在柔性衬底上来制造。可拉伸电子设备是其长度能够在一个或多个维度上增加的设备。可拉伸电子设备在包括显示设备和传感器阵列在内的各种应用中会是有用的。
发明内容
在一方面，本发明提供了一种制造可拉伸电子装置的方法，包括：在基底基板上形成弹性聚合物层；在弹性聚合物层的多个限定区域中选择性地硬化弹性聚合物层，从而形成改性的弹性聚合物层，所述改性的弹性聚合物层包括分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分，所述多个硬化部分的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分的杨氏模量；以及在所述多个硬化区域中分别形成多个电子器件，所述多个电子器件中的每一个形成在所述多个硬化部分中的一个的远离基底基板的一侧。
可选地，所述方法还包括：形成穿过所述一个或多个弹性区域的多条可拉伸信号线，从而连接所述多个电子器件中的相邻电子器件。
可选地，所述多条可拉伸信号线中的每一条在所述一个或多个弹性区域中具有曲折(zig-zag)图案。
可选地，在形成弹性聚合物层之前，所述方法还包括：在基底基板上形成牺牲材料层；以及在牺牲材料层中形成多个第一凹部，从而形成牺牲层；其中，所述多个第一凹部分别对应于所述多个限定区域。
可选地，在形成所述多个电子器件之后，所述方法还包括：移除牺牲层从而将改性的弹性聚合物层与基底基板分离。
可选地，在形成所述多个电子器件之前，所述方法还包括：移除牺牲层从而将改性的弹性聚合物层与基底基板分离。
可选地，在选择性地硬化弹性聚合物层之前，所述方法还包括：形成部分地延伸至弹性聚合物层中的多个第二凹部；其中，所述多个第二凹部分别对应于所述多个限定区域；并且选择性地硬化弹性聚合物层包括硬化与所述多个第二凹部对应的区域中的弹性聚合物材料。
可选地，在形成所述多个电子器件之前，所述方法还包括：将改性的弹性聚合物层与基底基板分离；以及将改性的弹性聚合物层拉伸以形成拉伸的改性弹性聚合物层。
可选地，所述方法还包括将拉伸的改性弹性聚合物层转移至中间基底基板；其中，所述多个电子器件分别形成在所述多个硬化区域中的拉伸的改性弹性聚合物层上。
可选地，在形成所述多个电子器件之后，所述方法还包括：形成封装所述多个电子器件的封装层。
可选地，形成所述多个电子器件包括：分别在所述多个硬化区域中形成多个薄膜晶体管。
可选地，所述多个薄膜晶体管是多个顶栅型薄膜晶体管；其中，形成所述多个薄膜晶体管包括：在改性的弹性聚合物层的远离基底基板的一侧形成缓冲层；在缓冲层的远离改性的弹性聚合物层的一侧且在所述多个硬化区域中形成有源层；在有源层的远离缓冲层的一侧形成栅绝缘层；在栅绝缘层的远离有源层的一侧且在所述多个硬化区域中形成栅极；在栅极的远离栅绝缘层的一侧形成层间介电层；对缓冲层、栅绝缘层和层间介电层进行构图，使得实质上移除缓冲层、栅绝缘层和层间介电层在所述一个或多个弹性区域中的部分；形成贯穿层间介电层和栅绝缘层的多个过孔，从而暴露有源层中的源极接触区域和漏极接触区域；在所述多个过孔中布置导电材料，从而形成源极和漏极；在所述一个或多个弹性区域中形成包括弹性聚合物材料的钝化层；以及，形成分别连接至源极和漏极的多条可拉伸信号线，所述多条可拉伸信号线形成为穿过所述一个或多个弹性区域，从而形成薄膜晶体管阵列。
可选地，所述多个薄膜晶体管是多个底栅型薄膜晶体管；其中，形成所述多个薄膜晶体管包括：在改性的弹性聚合物层的远离基底基板的一侧形成缓冲层；在缓冲层的远离改性的弹性聚合物层的一侧且在所述多个硬化区域中形成栅极；在栅极的远离缓冲层的一侧形成栅绝缘层；在栅绝缘层的远离栅极的一侧且在所述多个硬化区域中形成有源层；在有源层的远离栅绝缘层的一侧形成层间介电层；对缓冲层、栅绝缘层和层间介电层进行构图，使得实质上移除缓冲层、栅绝缘层和层间介电层在所述一个或多个弹性区域中的部分；形成贯穿层间介电层的多个过孔，从而暴露有源层中的源极接触区域和漏极接触区域；在所述多个过孔中布置导电材料，从而形成源极和漏极；在所述一个或多个弹性区域中形成包括弹性聚合物材料的钝化层；以及，形成分别连接至源极和漏极的多条可拉伸信号线，所述多条可拉伸信号线形成为穿过所述一个或多个弹性区域，从而形成薄膜晶体管阵列。
可选地，形成所述多个电子器件还包括：在所述多个硬化区域中形成多个有机发光二极管。
可选地，选择性地硬化弹性聚合物层包括：使用掩模板、在含氧气氛中用紫外光在多个曝光区域中曝光弹性聚合物层。
可选地，弹性聚合物层包括基于聚二甲硅氧烷的材料；改性的弹性聚合物层在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料；并且改性的弹性聚合物层在所述多个硬化区域中包括氧化硅(SiOx)。
在另一方面，本发明提供了一种通过本文所述方法制造的可拉伸电子装置。
在另一方面，本发明提供了一种可拉伸显示设备，其包括本文描述的可拉伸电子装置。
在另一方面，本发明提供了一种制造用于电子装置的可拉伸基板的方法，包括：在基底基板上形成弹性聚合物层；以及，在弹性聚合物层的多个限定区域中选择性地硬化弹性聚合物层，从而形成改性的弹性聚合物层，所述改性的弹性聚合物层包括分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分，所述多个硬化部分的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分的杨氏模量。
可选地，在形成弹性聚合物层之前，所述方法还包括：在基底基板上形成牺牲材料层；以及在牺牲材料层中形成多个第一凹部，从而形成牺牲层；其中，所述多个第一凹部分别对应于所述多个限定区域。
可选地，所述方法还包括：移除牺牲层从而将改性的弹性聚合物层与基底基板分离。
可选地，在选择性地硬化弹性聚合物层之前，所述方法还包括：形成部分地延伸至弹性聚合物层中的多个第二凹部；其中，所述多个第二凹部分别对应于所述多个限定区域；并且选择性地硬化弹性聚合物层包括硬化与所述多个第二凹部对应的区域中的弹性聚合物材料。
可选地，所述方法还包括：将改性的弹性聚合物层与基底基板分离；以及将改性的弹性聚合物层拉伸以形成拉伸的改性弹性聚合物层。
可选地，所述方法还包括将拉伸的改性弹性聚合物层转移至中间基底基板。
可选地，选择性地硬化弹性聚合物层包括：使用掩模板、在含氧气氛中用紫外光在多个曝光区域中曝光弹性聚合物层。
可选地，弹性聚合物层包括基于聚二甲硅氧烷的材料；改性的弹性聚合物层在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料；并且改性的弹性聚合物层在所述多个硬化区域中包括氧化硅(SiOx)。
在另一方面，本发明提供了一种通过本文所述方法制造的用于电子装置的可拉伸基板。
在另一方面，本发明提供了一种可拉伸显示设备，其包括本文描述的可拉伸基板。
在另一方面，本发明提供了一种可拉伸电子装置，包括：可拉伸弹性聚合物基底基板，其具有分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分；以及分别位于所述多个硬化部分上且分别位于所述多个硬化区域中的多个电子器件。
可选地，可拉伸弹性聚合物基底基板在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料；并且可拉伸弹性聚合物基底基板在所述多个硬化区域中包括氧化硅(SiOx)。
在另一方面，本发明提供了一种用于电子装置的可拉伸基板，包括：可拉伸弹性聚合物基底基板，其具有分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分。
可选地，可拉伸弹性聚合物基底基板在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料；并且可拉伸弹性聚合物基底基板在所述多个硬化区域中包括氧化硅(SiOx)。
附图说明
以下附图仅为根据所公开的各种实施例的用于示意性目的的示例，而不旨在限制本发明的范围。
图1A至图1I示出了根据本公开的一些实施例中的制造可拉伸电子装置的过程。
图2A至图2M示出了根据本公开的一些实施例中的制造可拉伸电子装置的过程。
图3示出了根据本公开的一些实施例中的若干条信号线的图案。
图4A至图4F示出了根据本公开的一些实施例中的制造顶栅型薄膜晶体管的过程。
图5A至图5F示出了根据本公开的一些实施例中的制造底栅型薄膜晶体管的过程。
具体实施方式
现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。需注意，以下对一些实施例的描述仅针对示意和描述的目的而呈现于此。其不旨在是穷尽性的或者受限为所公开的确切形式。
本公开特别提供了一种制造可拉伸电子装置的方法、可拉伸电子装置和可拉伸显示设备，其实质上消除了由于现有技术的限制和缺陷而导致的问题中的一个或多个。在一方面，本公开提供了一种制造可拉伸电子装置的方法。在一些实施例中，所述方法包括：在基底基板上形成弹性聚合物层；在弹性聚合物层的多个限定区域中选择性地硬化弹性聚合物层，从而形成改性的弹性聚合物层，所述改性的弹性聚合物层包括分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分，所述多个硬化部分的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分的杨氏模量；以及在所述多个硬化区域中分别形成多个电子器件，所述多个电子器件中的每一个形成在所述多个硬化部分中的一个的远离基底基板的一侧。
本文所使用的术语“可拉伸”是指材料、结构、装置或装置组件的承受拉力变形(例如，变长和/或变宽)而不会产生永久变形或诸如破裂之类的故障的能力，例如，伸长其长度的至少10％而不会永久变形、裂开或断开的能力。该术语也旨在包含以如下方式构造的、具有组件(无论这些组件本身是否可以单独地如上所述地拉伸)的基板：其容纳可拉伸、可膨胀、或可展开的表面，并且当应用于分别拉伸了、膨胀了、或展开了的可拉伸、可膨胀、或可展开的表面时，保持正常运转。该术语还旨在包含可以弹性地和/或可塑地变形的基板(即，在被拉伸之后，在解除了拉伸力时该基板可变回其原始尺寸，或者该基板可不变回其原始尺寸并且在一些示例中可保持在拉伸形态)，并且所述变形(即，拉伸以及可选地弯曲)可以在基板的制造期间、在将基板并入的装置的组装期间(其可被认为是制造过程的一部分)和/或使用期间(例如，用户能够拉伸以及可选地弯曲基板)产生。
图1A至图1I示出了根据本公开的一些实施例中的制造可拉伸电子装置的过程。参照图1A，在基底基板10上形成牺牲材料层20m。牺牲材料层20m包括牺牲材料。可使用各种适当牺牲材料来制作牺牲材料层20m。适当牺牲材料的示例包括水溶性材料。适当牺牲材料的示例还包括可以被刻蚀剂(例如，湿法刻蚀剂)刻蚀的各种金属材料。适当牺牲材料的示例还包括适于剥离(例如，激光剥离)的材料，比如氧化硅和氮化硅。
参照图1B，对牺牲材料层20m进行构图以在牺牲材料层20m中形成多个第一凹部R1，从而形成牺牲层20。所述多个第一凹部R1分别对应于多个限定区域Rd。在构图工艺期间，所述多个限定区域Rd中的牺牲材料被部分地去除，从而形成所述多个第一凹部R1。可选地，在限定区域Rd以外，牺牲材料实质上未被构图步骤所去除。
参照图1C，在牺牲层20的远离基底基板10的一侧形成弹性聚合物层30。参照图1D，在弹性聚合物层30的所述多个限定区域Rd中选择性地硬化弹性聚合物层30。在一些实施例中，硬化步骤通过暴露于辐射而执行。在一个示例中，如图1D所示，使用掩模板M、在多个曝光区域中使弹性聚合物层30暴露于含氧气氛中的紫外光UV。掩模板M具有对应于所述多个限定区域Rd的多个开口。UV光穿过所述多个开口并辐射在所述多个限定区域Rd中的弹性聚合物层30上，所述多个限定区域Rd对应于弹性聚合物层30中的多个曝光区域。在硬化步骤之后，弹性聚合物层30被转换为改性的弹性聚合物层30m。
各种适当硬化方法可用于选择性地硬化弹性聚合物层30。适当硬化方法的示例包括：化学硬化、通过辐射的硬化(例如，通过辐射诱导交联的硬化、通过辐射诱导分解的硬化)、机械硬化、物理硬化(例如，冷冻干燥、加热)、以及其他硬化方法。
各种适当弹性聚合物材料可用于制作弹性聚合物层30。适当弹性聚合物的示例包括：聚酰亚胺、有机硅聚合物、聚硅氧烷、聚环氧化物、硅基聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷类材料，如聚二甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷和聚苯基甲基硅氧烷)、聚氨酯类材料(例如聚氨酯、丙烯酸聚氨酯、聚醚聚氨酯和聚碳酸酯-聚氨酯弹性物)、聚氟乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯三元共聚物、橡胶(例如氯丁橡胶，丙烯酸类橡胶和丁腈橡胶)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚糠醇、聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚己内酯、及其任何组合。
可选地，弹性聚合物层包括基于聚二甲硅氧烷的材料。通过含氧气氛中的紫外光辐射来执行硬化步骤。硬化步骤将基于聚二甲硅氧烷的材料部分地降解为SiOx。
参照图1E，改性的弹性聚合物层30m形成为具有分别位于多个硬化区域Rs中的、由一个或多个弹性区域Re中的一个或多个弹性部分30e间隔开的多个硬化部分30s。所述多个硬化部分30s的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分30e的杨氏模量。可选地，所述多个硬化部分30s的杨氏模量与所述一个或多个弹性部分30e的杨氏模量之比大于2，例如，大于3、大于4、大于5、大于7.5、大于10、大于20、大于30、大于40、大于50、大于60、大于70、大于80、大于90以及大于100。所述多个硬化区域Rs对应于图1B和图1C中的所述多个限定区域Rd。
可选地，所述一个或多个弹性部分30e的杨氏模量在约0.001GPa至约0.5GPa的范围内，例如，在约0.001GPa至约0.05GPa的范围内、在约0.05GPa至约0.1GPa的范围内、在约0.1GPa至约0.2GPa的范围内、在约0.2GPa至约0.3GPa的范围内、在约0.3GPa至约0.4GPa的范围内、以及在约0.4GPa至约0.5GPa的范围内。可选地，所述一个或多个弹性部分30e的杨氏模量在约0.5GPa至约1.5GPa的范围内，例如，在约0.5GPa至约1.0GPa的范围内、以及在约1.0GPa至约1.5GPa的范围内。
可选地，所述多个硬化部分30s的杨氏模量大于2.0GPa，例如，在约2.0GPa至约20GPa的范围内，例如，在约2.0GPa至约4.0GPa的范围内、在约4.0GPa至约6.0GPa的范围内、在约6.0GPa至约8.0GPa的范围内、在约8.0GPa至约10GPa的范围内、在约10GPa至约12.5GPa的范围内、在约12.5GPa至约15GPa的范围内、在约15GPa至约17.5GPa的范围内、以及在约17.5GPa至约20GPa的范围内。可选地，所述多个硬化部分30s的杨氏模量大于20GPa，例如，大于40GPa、大于60GPa、大于80GPa、大于100GPa、大于150GPa、大于200GPa、大于300GPa、大于400GPa、大于500GPa、大于600GPa、大于700GPa、大于800GPa、大于900GPa、以及大于1000GPa。
参照图1F，分别在所述多个硬化区域Rs中形成多个电子器件40。所述多个电子器件40中的每一个形成在所述多个硬化部分30s中的一个的远离基底基板10的一侧。所述多个电子器件40可以是包括薄膜晶体管、有机发光二极管、光传感器等的任何适当电子器件。通过在所述多个硬化区域Rs中形成多个电子器件40，可以避免在拉伸基板期间对所述多个电子器件40的任何潜在损害。可选地，所述基板是薄膜晶体管阵列基板，并且所述多个电子器件40是多个薄膜晶体管。
参照图1G，在改性的弹性聚合物层30m的远离基底基板10的一侧形成多条可拉伸信号线50。所述多条可拉伸信号线50形成为连接所述多个电子器件40中的相邻电子器件。所述多条可拉伸信号线50穿过所述一个或多个弹性区域Re。可使用各种适当材料来制作所述多条可拉伸信号线50。用于制作可拉伸信号线50的适当导电材料的示例包括：金属、合金、石墨烯、碳纳米管、柔性导电聚合物、以及其他柔性导电材料。所述多条可拉伸信号线50可以制作为具有各种适当图案。所述多条可拉伸信号线50的适当图案的示例包括直线、曲线、及其任意组合。图3示出了根据本公开的一些实施例中的若干条信号线的图案。参照图3，在一些实施例中，所述多条可拉伸信号线50中的每一条可以在所述一个或多个弹性区域中具有曲折图案。如图3所示，所述曲折图案可以是具有圆角的曲折图案(A和B)或者是具有尖角的曲折图案(C和D)。在图3中，信号线A示出了信号线B的拉伸后状态，并且信号线C示出了信号线D的拉伸后状态。
参照图1H，在所述多条可拉伸信号线50的远离改性的弹性聚合物层30m的一侧形成钝化层140。钝化层140包括弹性聚合物材料，并且形成在所述一个或多个弹性区域Re中。此外，在所述多个电子器件40的远离基底基板10的一侧形成封装层60，从而封装所述多个电子器件40。
参照图1I，移除牺牲层20，从而将改性的弹性聚合物层30m(以及其上的所述多个电子器件40)与基底基板10分离。可使用各种适当方法来移除牺牲层20。在一个示例中，通过用溶剂(例如，水)溶解牺牲材料来移除牺牲层20。在另一个示例中，通过用刻蚀剂(例如，湿法刻蚀剂)刻蚀牺牲材料来移除牺牲层20。在另一个示例中，通过剥离(例如，激光剥离)来移除牺牲层20。如图1I所示的可拉伸电子装置例如在一个或多个弹性部分30e中是可拉伸的。
图2A至图2M示出了根据本公开的一些实施例中的制造可拉伸电子装置的过程。图2A至图2C示出的处理与图1A至图1C示出的处理类似。例如，如图2A所示，在基底基板10上形成牺牲材料层20m。如图2B所示，对牺牲材料层20m进行构图以在牺牲材料层20m中形成多个第一凹部R1，从而形成牺牲层20。如图2C所示，在牺牲层20的远离基底基板10的一侧形成弹性聚合物层30。
参照图2D，在一些实施例中，在选择性地硬化弹性聚合物层30之前，首先形成部分地延伸至弹性聚合物层30中的多个第二凹部R2。可以通过任何适当方法形成所述多个第二凹部R2。在一个示例中，可以对弹性聚合物层30构图以移除弹性聚合物层的一部分，从而形成所述多个第二凹部R2。在另一个示例中，可以将牺牲层20用作模具，并且可以通过挤压弹性聚合物层30在多个限定区域Rd中的部分来形成所述多个第二凹部R2。所述多个第二凹部R2分别对应于所述多个限定区域Rd。
参照图2E，在弹性聚合物层30的所述多个限定区域Rd中选择性地硬化弹性聚合物层30，例如，选择性地硬化与所述多个第二凹部R2对应的区域中的弹性聚合物材料而不硬化其他区域中的弹性聚合物材料。在一些实施例中，硬化步骤通过暴露于辐射而执行。在一个示例中，如图2E所示，使用掩模板M、在多个曝光区域中使弹性聚合物层30暴露于含氧气氛中的紫外光UV。掩模板M具有对应于所述多个限定区域Rd的多个开口。UV光穿过所述多个开口并照射在与所述多个第二凹部对应的区域中的弹性聚合物层30上，所述多个第二凹部对应于弹性聚合物层30中的多个曝光区域。在硬化步骤之后，弹性聚合物层30被转换为改性的弹性聚合物层30m。
参照图2F，改性的弹性聚合物层30m形成为具有分别位于多个硬化区域Rs中的、由一个或多个弹性区域Re中的一个或多个弹性部分30e间隔开的多个硬化部分30s。所述多个硬化部分30s分别位于所述多个第二凹部R2下方。所述多个硬化部分30s的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分30e的杨氏模量。可选地，所述多个硬化部分30s的杨氏模量与所述一个或多个弹性部分30e的杨氏模量之比大于2，例如，大于3、大于4、大于5、大于7.5、大于10、大于20、大于30、大于40、大于50、大于60、大于70、大于80、大于90以及大于100。所述多个硬化区域Rs对应于图1B和图1C中的所述多个限定区域Rd。可选地，所述多个硬化部分30s的整个厚度被硬化。
参照图2G，移除牺牲层20，从而将改性的弹性聚合物层30m与基底基板10分离。如图2G所示的可拉伸电子装置例如在一个或多个弹性部分30e中是可拉伸的。
参照图2H，将改性的弹性聚合物层30m拉伸以形成拉伸的改性弹性聚合物层30sm。具体地，将改性的弹性聚合物层30m的所述一个或多个弹性部分30e拉伸，同时实质上不拉伸或小程度地拉伸所述多个硬化部分30s。如图2H所示，拉伸的改性弹性聚合物层30sm具有分别位于多个硬化区域Rs中的、由一个或多个弹性区域Re中的一个或多个弹性部分30e间隔开的多个硬化部分30s。
参照图2I，拉伸的改性弹性聚合物层30sm被转移至中间基底基板10’，所述中间基底基板10’上形成有中间牺牲层20’。
参照图2J，多个电子器件40分别形成在所述多个硬化区域Rs中的拉伸的改性弹性聚合物层30sm上。所述多个电子器件40中的每一个形成在所述多个硬化部分30s中的一个的远离中间基底基板10’的一侧。所述多个电子器件40可以是包括薄膜晶体管、有机发光二极管、光传感器等的任何适当电子器件。
参照图2K，在拉伸的改性弹性聚合物层30sm的远离中间基底基板10’的一侧形成多条可拉伸信号线50。所述多条可拉伸信号线50形成为连接所述多个电子器件40中的相邻电子器件。所述多条可拉伸信号线50穿过所述一个或多个弹性区域Re。
参照图2L，在所述多条可拉伸信号线50的远离拉伸的改性弹性聚合物层30sm的一侧形成钝化层140。钝化层140包括弹性聚合物材料，并且形成在所述一个或多个弹性区域Re中。随后，在所述多个电子器件40的远离基底基板10的一侧形成封装层60，从而封装所述多个电子器件40。
参照图2M，移除中间牺牲层20’，从而将拉伸的改性弹性聚合物层30sm(以及其上的所述多个电子器件40)与中间基底基板10’分离。没有了中间基底基板10’的约束，拉伸的改性弹性聚合物层30sm(以及其上的所述多个电子器件40)返回至基本未拉伸的状态，例如，变为改性的弹性聚合物层30m。如图2M所示的可拉伸电子装置例如在一个或多个弹性部分30e中是可拉伸的。
图4A至图4F示出了根据本公开的一些实施例中的制造顶栅型薄膜晶体管的过程。参照图4A，在改性的弹性聚合物层30m的远离基底基板10的一侧形成缓冲层70，在缓冲层70的远离改性的弹性聚合物层30m的一侧且在多个硬化区域Rs中形成有源层80，在有源层80的远离缓冲层70的一侧形成栅绝缘层90，在栅绝缘层90的远离有源层80的一侧且在多个硬化区域Rs中形成栅极100，并且在栅极100的远离栅绝缘层90的一侧形成层间介电层110。
参照图4B，形成贯穿层间介电层110和栅绝缘层90的多个过孔V，从而暴露有源层80中的源极接触区域和漏极接触区域。此外，对缓冲层70、栅绝缘层90和层间介电层110进行构图，以移除缓冲层70、栅绝缘层90和层间介电层110在一个或多个弹性区域Re中的部分。如图4B所示，该构图步骤导致实质上位于多个硬化区域Rs中的图案化的缓冲层70’、图案化的栅绝缘层90’以及图案化的层间介电层110’。
参照图4C，在所述多个过孔中布置导电材料，从而形成源极120和漏极130。源极120与有源层80的源极接触部分电连接，漏极130与有源层80的漏极接触部分电连接。
参照图4D，在所述一个或多个弹性区域Re中、且在改性的弹性聚合物层30m的远离基底基板10的一侧形成钝化层140。钝化层140由弹性材料制成。
参照图4E，在钝化层140的远离基底基板10的一侧形成多条可拉伸信号线50。所述多条可拉伸信号线50形成为将多个薄膜晶体管连接成薄膜晶体管阵列。所述多条可拉伸信号线50穿过所述一个或多个弹性区域Re。所述多条可拉伸信号线50的示例包括：栅线、数据线、电源线、以及各种其他信号线。可选地，所述多条可拉伸信号线50分别连接至源极120和漏极130。
参照图4F，在图案化的层间介电层110’的远离基底基板10的一侧形成封装层60，从而封装所述多个薄膜晶体管。
图5A至图5F示出了根据本公开的一些实施例中的制造底栅型薄膜晶体管的过程。参照图5A，在改性的弹性聚合物层30m的远离基底基板10的一侧形成缓冲层70，在缓冲层70的远离改性的弹性聚合物层30m的一侧且在多个硬化区域Rs中形成栅极100，在栅极100的远离缓冲层70的一侧形成栅绝缘层90，在栅绝缘层90的远离栅极100的一侧且在多个硬化区域Rs中形成有源层80，并且在有源层80的远离栅绝缘层90的一侧形成层间介电层110。
参照图5B，形成贯穿层间介电层110的多个过孔V，从而暴露有源层80中的源极接触区域和漏极接触区域。此外，对缓冲层70、栅绝缘层90和层间介电层110进行构图，以移除缓冲层70、栅绝缘层90和层间介电层110在一个或多个弹性区域Re中的部分。如图5B所示，该构图步骤导致实质上位于多个硬化区域Rs中的图案化的缓冲层70’、图案化的栅绝缘层90’以及图案化的层间介电层110’。
图5C至图5F示出的处理与图4C至图4F示出的处理类似。在图5C中，在所述多个过孔中布置导电材料，从而形成源极120和漏极130。在图5D中，在所述一个或多个弹性区域Re中、且在改性的弹性聚合物层30m的远离基底基板10的一侧形成钝化层140。在图5E中，在钝化层140的远离基底基板10的一侧形成多条可拉伸信号线50。所述多条可拉伸信号线50形成为将多个薄膜晶体管连接成薄膜晶体管阵列。在图5F中，在图案化的层间介电层110’的远离基底基板10的一侧形成封装层60，从而封装所述多个薄膜晶体管。
在一些实施例中，该方法还包括：在所述多个硬化区域中形成多个有机发光二极管。
在另一方面，本公开提供了一种通过本文所述方法制造的可拉伸电子装置。
在另一方面，本公开提供了一种可拉伸电子装置。在一些实施例中，参见图1I和图2M，该可拉伸电子装置包括：可拉伸弹性聚合物基底基板(其是图1I和图2M中的改性的弹性聚合物层30m)，其具有分别位于多个硬化区域Rs中的、由一个或多个弹性区域Re中的一个或多个弹性部分30e间隔开的多个硬化部分30s；以及分别位于所述多个硬化部分30s上且分别位于所述多个硬化区域Rs中的多个电子器件40。可选地，可拉伸弹性聚合物基底基板在所述一个或多个弹性区域Re中包括基于聚二甲硅氧烷的材料。可选地，可拉伸弹性聚合物基底基板在所述多个硬化区域Rs中包括氧化硅(SiOx)。
可选地，参照图2M，该可拉伸电子装置具有部分地延伸至可拉伸弹性聚合物基底基板(其是图2M中的改性的弹性聚合物层30m)中的多个第二凹部R2，并且所述多个电子器件40分别形成在所述多个第二凹部R2中。
可选地，参照图1I和图2M，该可拉伸电子装置还包括位于可拉伸弹性基底基板(其是图1I和图2M中的改性的弹性聚合物层30m)上且位于所述一个或多个弹性区域Re中的钝化层140。
可选地，参照图1I和图2M，该可拉伸电子装置还包括：穿过所述一个或多个弹性区域Re的多条可拉伸信号线50，从而连接所述多个电子器件40中的相邻电子器件。可选地，所述多条可拉伸信号线50中的每一条在所述一个或多个弹性区域Re中具有曲折图案。
可选地，参照图1I和图2M，该可拉伸电子装置还包括位于所述多个电子器件40的远离可拉伸弹性基底基板(其是图1I和图2M中的改性的弹性聚合物层30m)的一侧的封装层60，从而封装所述多个电子器件40。
在另一方面，本公开提供了一种可拉伸显示设备，其具有本文描述的或通过本文描述的方法制造的可拉伸电子装置。适当可拉伸显示设备的示例包括但不限于：电子纸、移动电话、平板计算机、电视、监视器、笔记本计算机、数字相框、GPS等。
在另一方面，本公开提供了一种制造用于电子装置的可拉伸基板的方法。在一些实施例中，所述方法包括：在基底基板上形成弹性聚合物层；以及，在弹性聚合物层的多个限定区域中选择性地硬化弹性聚合物层，从而形成改性的弹性聚合物层，所述改性的弹性聚合物层包括分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分。所述多个硬化部分的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分的杨氏模量。
可选地，在形成弹性聚合物层之前，所述方法还包括：在基底基板上形成牺牲材料层；以及在牺牲材料层中形成多个第一凹部，从而形成牺牲层。可选地，所述多个第一凹部分别对应于所述多个限定区域。
可选地，所述方法还包括：移除牺牲层从而将改性的弹性聚合物层与基底基板分离。
可选地，在选择性地硬化弹性聚合物层之前，所述方法还包括：形成部分地延伸至弹性聚合物层中的多个第二凹部。可选地，所述多个第二凹部分别对应于所述多个限定区域。可选地，选择性地硬化弹性聚合物层包括硬化与所述多个第二凹部对应的区域中的弹性聚合物材料。
可选地，所述方法还包括：将改性的弹性聚合物层与基底基板分离；以及将改性的弹性聚合物层拉伸以形成拉伸的改性弹性聚合物层。
可选地，所述方法还包括：将拉伸的改性弹性聚合物层转移至中间基底基板。
可选地，选择性地硬化弹性聚合物层包括：使用掩模板、在含氧气氛中用紫外光在多个曝光区域中曝光弹性聚合物层。
可选地，弹性聚合物层包括基于聚二甲硅氧烷的材料。可选地，改性的弹性聚合物层在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料。可选地，改性的弹性聚合物层在所述多个硬化区域中包括氧化硅(SiOx)。
在另一方面，本公开提供了一种通过本文所述方法制造的用于电子装置的可拉伸基板。
在另一方面，本公开提供了一种用于电子装置的可拉伸基板。该可拉伸基板包括：可拉伸弹性聚合物基底基板，其具有分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分。
可选地，可拉伸弹性聚合物基底基板在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料。可选地，可拉伸弹性聚合物基底基板在所述多个硬化区域中包括氧化硅(SiOx)。
在另一方面，本公开提供了一种可拉伸显示设备，其具有本文描述的或通过本文描述的方法制造的可拉伸基板。适当可拉伸显示设备的示例包括但不限于：电子纸、移动电话、平板计算机、电视、监视器、笔记本计算机、数字相框、GPS等。
出于示意和描述目的已示出对本发明实施例的上述描述。其并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的确切形式或示例性实施例。因此，上述描述应当被认为是示意性的而非限制性的。显然，许多修改和变形对于本领域技术人员而言将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本发明的原理和其最佳方式的实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明适用于特定用途或所构思的实施方式的各种实施例及各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式限定，其中除非另有说明，否则所有术语以其最宽的合理意义解释。因此，术语“发明”、“本发明”等不一定将权利范围限制为具体实施例，并且对本发明示例性实施例的参考不隐含对本发明的限制，并且不应推断出这种限制。本发明仅由随附权利要求的精神和范围限定。此外，这些权利要求可涉及使用跟随有名词或元素的“第一”、“第二”等术语。这种术语应当理解为一种命名方式而非意在对由这种命名方式修饰的元素的数量进行限制，除非给出具体数量。所描述的任何优点和益处不一定适用于本发明的全部实施例。应当认识到的是，本领域技术人员在不脱离随附权利要求所限定的本发明的范围的情况下可以对所描述的实施例进行变化。此外，本公开中没有元件和组件是意在贡献给公众的，无论该元件或组件是否明确地记载在随附权利要求中。

Claims (22)

1.一种制造可拉伸电子装置的方法，包括：
在基底基板上形成弹性聚合物层；
在所述弹性聚合物层的多个限定区域中选择性地硬化所述弹性聚合物层，从而形成改性的弹性聚合物层，所述改性的弹性聚合物层包括分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分，所述多个硬化部分的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分的杨氏模量；和
在所述多个硬化区域中分别形成多个电子器件，所述多个电子器件中的每一个形成在所述多个硬化部分中的一个的远离所述基底基板的一侧；
在选择性地硬化所述弹性聚合物层之前，还包括：
形成部分地延伸至所述弹性聚合物层中的多个第二凹部；其中，所述多个第二凹部分别对应于所述多个限定区域；并且选择性地硬化所述弹性聚合物层包括硬化与所述多个第二凹部对应的区域中的弹性聚合物材料；
在形成所述多个电子器件之前，还包括：
将所述改性的弹性聚合物层与所述基底基板分离；
将所述改性的弹性聚合物层拉伸以形成拉伸的改性弹性聚合物层；
将所述拉伸的改性弹性聚合物层转移至中间基底基板；
其中，所述多个电子器件分别形成在所述多个硬化区域中的所述拉伸的改性弹性聚合物层上。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：形成穿过所述一个或多个弹性区域的多条可拉伸信号线，从而连接所述多个电子器件中的相邻电子器件。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多条可拉伸信号线中的每一条在所述一个或多个弹性区域中具有曲折图案。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，在形成所述弹性聚合物层之前，还包括：
在所述基底基板上形成牺牲材料层；和
在所述牺牲材料层中形成多个第一凹部，从而形成牺牲层；
其中，所述多个第一凹部分别对应于所述多个限定区域。
5.根据权利要求4所述的方法，在形成所述多个电子器件之后，还包括：移除所述牺牲层，从而将所述改性的弹性聚合物层与所述基底基板分离。
6.根据权利要求4所述的方法，在形成所述多个电子器件之前，还包括：移除所述牺牲层，从而将所述改性的弹性聚合物层与所述基底基板分离。
7.根据权利要求1至3、5至6中任一项所述的方法，在形成所述多个电子器件之后，还包括：形成封装所述多个电子器件的封装层。
8.根据权利要求1至3、5至6中任一项所述的方法，其中，形成所述多个电子器件包括：分别在所述多个硬化区域中形成多个薄膜晶体管。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个薄膜晶体管是多个顶栅型薄膜晶体管；
其中，形成所述多个薄膜晶体管包括：
在所述改性的弹性聚合物层的远离所述基底基板的一侧形成缓冲层；
在所述缓冲层的远离所述改性的弹性聚合物层的一侧且在所述多个硬化区域中形成有源层；
在所述有源层的远离所述缓冲层的一侧形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层的远离所述有源层的一侧且在所述多个硬化区域中形成栅极；
在所述栅极的远离所述栅绝缘层的一侧形成层间介电层；
对所述缓冲层、所述栅绝缘层和所述层间介电层进行构图，使得实质上移除所述缓冲层、所述栅绝缘层和所述层间介电层在所述一个或多个弹性区域中的部分；
形成贯穿所述层间介电层和所述栅绝缘层的多个过孔，从而暴露所述有源层中的源极接触区域和漏极接触区域；
在所述多个过孔中布置导电材料，从而形成源极和漏极；
在所述一个或多个弹性区域中形成包括弹性聚合物材料的钝化层；和
形成分别连接至所述源极和所述漏极的多条可拉伸信号线，所述多条可拉伸信号线形成为穿过所述一个或多个弹性区域，从而形成薄膜晶体管阵列。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个薄膜晶体管是多个底栅型薄膜晶体管；
其中，形成所述多个薄膜晶体管包括：
在所述改性的弹性聚合物层的远离所述基底基板的一侧形成缓冲层；
在所述缓冲层的远离所述改性的弹性聚合物层的一侧且在所述多个硬化区域中形成栅极；
在所述栅极的远离所述缓冲层的一侧形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层的远离所述栅极的一侧且在所述多个硬化区域中形成有源层；
在所述有源层的远离所述栅绝缘层的一侧形成层间介电层；
对所述缓冲层、所述栅绝缘层和所述层间介电层进行构图，使得实质上移除所述缓冲层、所述栅绝缘层和所述层间介电层在所述一个或多个弹性区域中的部分；
形成贯穿所述层间介电层的多个过孔，从而暴露所述有源层中的源极接触区域和漏极接触区域；
在所述多个过孔中布置导电材料，从而形成源极和漏极；
在所述一个或多个弹性区域中形成包括弹性聚合物材料的钝化层；和
形成分别连接至所述源极和所述漏极的多条可拉伸信号线，所述多条可拉伸信号线形成为穿过所述一个或多个弹性区域，从而形成薄膜晶体管阵列。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，形成所述多个电子器件还包括：在所述多个硬化区域中形成多个有机发光二极管。
12.根据权利要求1至3、5至6中任一项所述的方法，其中，选择性地硬化所述弹性聚合物层包括：使用掩模板、在含氧气氛中用紫外光在多个曝光区域中曝光所述弹性聚合物层。
13.根据权利要求1至3、5至6中任一项所述的方法，其中，所述弹性聚合物层包括基于聚二甲硅氧烷的材料；
所述改性的弹性聚合物层在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料；并且
所述改性的弹性聚合物层在所述多个硬化区域中包括氧化硅（SiOx）。
14.一种可拉伸电子装置，其通过权利要求1至13中任一项所述的方法制造。
15.一种可拉伸显示设备，包括权利要求14所述的可拉伸电子装置。
16.一种制造用于电子装置的可拉伸基板的方法，包括：
在基底基板上形成弹性聚合物层；和
在所述弹性聚合物层的多个限定区域中选择性地硬化所述弹性聚合物层，从而形成改性的弹性聚合物层，所述改性的弹性聚合物层包括分别位于多个硬化区域中的、由一个或多个弹性区域中的一个或多个弹性部分间隔开的多个硬化部分，所述多个硬化部分的杨氏模量大于所述一个或多个弹性部分的杨氏模量；
在选择性地硬化所述弹性聚合物层之前，还包括：
形成部分地延伸至所述弹性聚合物层中的多个第二凹部；其中，所述多个第二凹部分别对应于所述多个限定区域；并且选择性地硬化所述弹性聚合物层包括硬化与所述多个第二凹部对应的区域中的弹性聚合物材料；
在形成改性的弹性聚合物层之后，还包括：
将所述改性的弹性聚合物层与所述基底基板分离；和
将所述改性的弹性聚合物层拉伸以形成拉伸的改性弹性聚合物层；
将所述拉伸的改性弹性聚合物层转移至中间基底基板。
17.根据权利要求16所述的方法，在形成所述弹性聚合物层之前，还包括：
在所述基底基板上形成牺牲材料层；和
在所述牺牲材料层中形成多个第一凹部，从而形成牺牲层；
其中，所述多个第一凹部分别对应于所述多个限定区域。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：移除所述牺牲层从而将所述改性的弹性聚合物层与所述基底基板分离。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，选择性地硬化所述弹性聚合物层包括：使用掩模板、在含氧气氛中用紫外光在多个曝光区域中曝光所述弹性聚合物层。
20.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，所述弹性聚合物层包括基于聚二甲硅氧烷的材料；
所述改性的弹性聚合物层在所述一个或多个弹性区域中包括基于聚二甲硅氧烷的材料；并且
所述改性的弹性聚合物层在所述多个硬化区域中包括氧化硅（SiOx）。
21.一种用于电子装置的可拉伸基板，其通过权利要求16至20中任一项所述的方法制造。
22.一种可拉伸显示设备，包括权利要求21所述的可拉伸基板。
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