CN111463244A - 显示基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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宋尊庆
陈登云
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Abstract

本发明提供了一种显示基板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。显示基板，包括衬底基板、设置在所述衬底基板上的驱动电路层和发光单元，所述驱动电路层包括第一栅金属层，所述第一栅金属层的图形包括栅线，所述第一栅金属层包括：电阻率小于第一阈值，杨氏模量小于第二阈值的第一导电层；位于所述第一导电层远离所述衬底基板一侧的第一导电保护层。通过本发明的技术方案，能够改善显示装置的显示效果。

Description

显示基板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种显示基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
相关技术中，中大尺寸的显示产品出现显示不均匀的现象，原因是随着屏幕尺寸的增大，栅线(Gate Line)的增长，由于栅线自身存在电阻，会导致扫描信号出现延迟，进而导致一些像素没有足够的栅极开启时间，从而产生显示效果差，亮度不均一的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够改善显示装置的显示效果。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种显示基板，包括衬底基板、设置在所述衬底基板上的驱动电路层和发光单元，所述驱动电路层包括第一栅金属层，所述第一栅金属层的图形包括栅线，所述第一栅金属层包括：
电阻率小于第一阈值，杨氏模量小于第二阈值的第一导电层；
位于所述第一导电层远离所述衬底基板一侧的第一导电保护层。
一些实施例中，所述第一阈值为5微欧·厘米，所述第二阈值为130Gpa。
一些实施例中，所述第一导电层为Al或Al的合金。
一些实施例中，所述Al的合金包括以下至少一种元素：Ce、Zr、Sc、Mn、Ni、La。
一些实施例中，所述第一栅金属层还包括位于所述第一导电层靠近所述衬底基板一侧的第二导电保护层。
一些实施例中，所述第一导电保护层采用TiN，所述第二导电保护层采用TiN。
一些实施例中，所述第一导电层的厚度为300-500nm，所述第一导电保护层的厚度为30-50nm，所述第二导电保护层的厚度为30-50nm。
一些实施例中，所述驱动电路层还包括位于所述第一栅金属层远离所述衬底基板一侧的第二栅金属层，所述第二栅金属层的图形包括存储电容的极板，第二栅金属层的组成与所述第一栅金属层的组成一致。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括在衬底基板形成驱动电路层和发光单元，所述驱动电路层包括第一栅金属层，所述第一栅金属层的图形包括栅线，形成所述第一栅金属层包括：
形成电阻率小于第一阈值，杨氏模量小于第二阈值的第一导电层；
在所述第一导电层远离所述衬底基板的一侧形成第一导电保护层。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，采用电阻率小于第一阈值的第一导电层制作第一栅金属层，这样可以提高第一栅金属层的导电性能，降低栅线自身的电阻，进而缩短扫描信号延迟时间，提升显示效果；另外，第一导电层的杨氏模量小于第二阈值，这样可以使得第一栅金属层的耐弯折性能更好，在应用于折叠显示产品中时，可以实现更小的弯折半径，使得折叠显示产品的折叠效果更优。
附图说明
图1为本发明实施例显示基板的结构示意图；
图2-图4为本发明实施例第一栅金属层的组成示意图。
附图标记
1 刚性载板
2 柔性衬底
3 缓冲层
4 第一栅绝缘层
5 第二栅绝缘层
6 层间绝缘层
7 平坦层
8 像素界定层
9 发光层
10 阴极
11 封装层
111 第一无机薄膜
112 第二有机薄膜
113 第三无机薄膜
15 有源层
16 源极
17 漏极
18 第一栅金属层
181 第一导电层
182 第一导电保护层
183 第二导电保护层
19 阳极
20 第二栅金属层
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
AMOLED(有源矩阵有机发光二极体)显示中，中大尺寸的产品在进行显示时会出现屏幕中间呈现青色，屏幕两侧边缘呈现紫色的显示不均匀的现象，原因是随着屏幕尺寸的增大，栅线的增长，由于栅线自身存在电阻，会导致扫描信号出现延迟，从而产生显示效果差，亮度不均一的现象。另外，目前的折叠显示产品的弯折半径较大，不能完全满足用户需求。
本发明的实施例提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够改善显示装置的显示效果。
本发明的实施例提供一种显示基板，包括衬底基板、设置在所述衬底基板上的驱动电路层和发光单元，所述驱动电路层包括第一栅金属层，所述第一栅金属层的图形包括栅线，所述第一栅金属层的至少部分采用电阻率小于第一阈值，杨氏模量小于第二阈值的第一导电层。
本实施例中，采用电阻率小于第一阈值的第一导电层制作第一栅金属层，这样可以提高第一栅金属层的导电性能，降低栅线自身的电阻，进而缩短扫描信号延迟时间，提升显示效果；另外，第一导电层的杨氏模量小于第二阈值，这样可以使得第一栅金属层的耐弯折性能更好，在应用于折叠显示产品中时，可以实现更小的弯折半径，使得折叠显示产品的折叠效果更优。
一些实施例中，所述第一阈值可以为5微欧·厘米，这样可以保证栅线具有较低的电阻，扫描信号延迟时间较小，可以保证显示基板的显示效果。
一些实施例中，所述第二阈值可以为130Gpa，这样可以使得第一栅金属层的耐弯折性能较好。
一些实施例中，所述第一导电层可以为Al或Al的合金，Al或Al的合金一方面具有良好的导电性能，另一方面具有较低的杨氏模量。所述Al的合金可以包括以下至少一种元素：Ce、Zr、Sc、Mn、Ni、La。相关技术中，采用Mo制作栅金属层，Mo的电阻率高达17.6微欧·厘米，在第一导电层为Al时，第一导电层的电阻率为4.2微欧·厘米，远小于Mo的电阻率，具有良好的导电性能。
一具体实施例中，显示基板可以为OLED显示基板，如图1所示，OLED显示基板包括：
柔性衬底2，柔性衬底2可以采用聚酰亚胺薄膜，厚度可以为10um左右；
位于柔性衬底2上的缓冲层3，缓冲层3可以采用氮化硅或氧化硅，还可以采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构，其中，氮化硅薄膜的厚度可以为50-300nm，氧化硅薄膜的厚度可以为100-300nm；
位于缓冲层3上的有源层15，有源层15可以采用多晶硅，有源层15的厚度可以为40-50nm；
位于有源层15远离柔性衬底2一侧的第一栅绝缘层4，第一栅绝缘层4可以采用氮化硅或氧化硅，还可以采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构，其中，氮化硅薄膜的厚度可以为100-500nm，氧化硅薄膜的厚度可以为400-1000nm；
位于第一栅绝缘层4上的第一栅金属层18的图形，第一栅金属层18的图形包括栅极和栅线，还可以包括存储电容的极板；
位于第一栅金属层18远离柔性衬底2一侧的第二栅绝缘层5，第二栅绝缘层5可以采用氮化硅或氧化硅，具体可以采用厚度为100-150nm的氮化硅薄膜；
位于第二栅绝缘层5上的第二栅金属层20的图形，第二栅金属层20的图形包括存储电容的极板，第二栅金属层20的图形可以与第一栅金属层18的图形或其他膜层图形组成存储电容；
位于第二栅金属层20远离柔性衬底2一侧的层间绝缘层6，层间绝缘层6可以采用氮化硅或氧化硅，还可以采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构，其中，氮化硅薄膜的厚度可以为200-300nm，氧化硅薄膜的厚度可以为150-200nm；
位于层间绝缘层6上的源漏金属层的图形，源漏金属层的图形包括源极16和漏极17；
位于源漏金属层的图形远离柔性衬底2一侧的平坦层7；
位于平坦层7上的阳极19，阳极19通过贯穿平坦层7的过孔与漏极17连接；
位于阳极19远离柔性衬底2一侧的像素界定层8，像素界定层8限定出多个像素区域；
位于阳极19远离柔性衬底2一侧的发光层9；
位于发光层9远离柔性衬底2一侧的阴极10；
位于阴极10远离柔性衬底2一侧的封装层11，封装层11具体可以包括层叠设置的第一无机薄膜111、第二有机薄膜112和第三无机薄膜113。
其中，如图2所示，第一栅金属层18可以仅由第一导电层181组成，即第一栅金属层18仅由Al或Al的合金组成，这样第一栅金属层18的结构简单，制备工艺简单，能够节省显示基板的制作成本。第一导电层181的厚度可以为300-500nm。
一些实施例中，如图3所示，第一栅金属层18除包括第一导电层181之外，还包括位于第一导电层181远离柔性衬底2一侧的第一导电保护层182，在形成第一栅金属层18的图形后，显示基板后续还会进行高温工艺，Al或Al的合金在高温工艺中易出现表面凹凸不平(Hillock)的情况，通过第一导电保护层182可以抑制第一导电层181在高温工艺中出现表面凹凸不平的情况；另外还可以保护第一导电层181不被后续工艺中使用的刻蚀液损伤，第一导电保护层182具体可以采用TiN，第一导电保护层182的厚度可以为30-50nm。
随着显示基板工艺的发展，一些实施例中，第一栅金属层18的图形还可能与有源层相接触，为了避免第一栅金属层18的图形与有源层的硅接触时发生共溶，如图4所示，第一栅金属层18的图形还包括位于第一导电层181靠近柔性衬底2一侧的第二导电保护层183，第二导电保护层183具体可以采用TiN，第二导电保护层183的厚度可以为30-50nm。
本实施例中，第二栅金属层20的组成可以与第一栅金属层18的组成一致，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。
所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括在衬底基板形成驱动电路层和发光单元，所述驱动电路层包括第一栅金属层，所述第一栅金属层的图形包括栅线，形成所述第一栅金属层包括：
形成电阻率小于第一阈值，杨氏模量小于第二阈值的第一导电层；
在所述第一导电层远离所述衬底基板的一侧形成第一导电保护层。
本实施例中，采用电阻率小于第一阈值的第一导电层制作第一栅金属层，这样可以提高第一栅金属层的导电性能，降低栅线自身的电阻，进而缩短扫描信号延迟时间，提升显示效果；另外，第一导电层的杨氏模量小于第二阈值，这样可以使得第一栅金属层的耐弯折性能更好，在应用于折叠显示产品中时，可以实现更小的弯折半径，使得折叠显示产品的折叠效果更优。
一具体实施例中，如图1所示，显示基板的制作方法包括以下步骤：
步骤1、提供刚性载板1，在刚性载板1上形成柔性衬底2；
刚性载板1可以采用玻璃基板或石英基板，刚性载板1采用玻璃基板时，首先对玻璃基板进行清洗，之后在玻璃基板上涂覆双层聚酰亚胺(PI)，在300-400℃固化形成厚度10um左右的PI薄膜作为柔性衬底2。
步骤2、在柔性衬底2上形成缓冲层3；
具体地，可以采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积缓冲层3，缓冲层3可以采用氮化硅或氧化硅，还可以采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构，在缓冲层3采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构时，先沉积厚度为50～300nm的氮化硅层，再沉积厚度为100～300nm的二氧化硅层。
步骤3、在缓冲层3上形成有源层15；
具体地，可以先在缓冲层3上进行40～50nm厚的非晶硅层的沉积，完成非晶硅层的沉积后，于400℃的温度下，对非晶硅层进行0.5～3小时的加热处理，然后再对非晶硅层进行准分子激光退火(ELA)工艺，形成多晶硅层，再对多晶硅层进行构图形成有源层15，之后还可以对有源层15进行离子掺杂。
步骤4、形成第一栅绝缘层4；
具体地，可以采用PECVD方法沉积第一栅绝缘层4，第一栅绝缘层4可以采用氮化硅或氧化硅，还可以采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构，在第一栅绝缘层4采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构时，先沉积厚度为400-1000nm的氧化硅层，再沉积厚度为100～500nm的氮化硅层。
步骤5、形成第一栅金属层18的图形；
一具体示例中，如图2所示，第一栅金属层18可以仅由第一导电层181组成，这样第一栅金属层18的结构简单，制备工艺简单，能够节省显示基板的制作成本。在第一栅金属层18仅由第一导电层181组成时，可以利用等离子溅射(Sputter)方式沉积一层Al或Al的合金，得到第一导电层181，对第一导电层181进行构图，得到第一栅金属层18的图形。
另一具体示例中，如图3所示，第一栅金属层18除包括第一导电层181之外，还包括位于第一导电层181远离柔性衬底2一侧的第一导电保护层182，在第一栅金属层18包括第一导电层181和第一导电保护层182时，首先沉积一层Al或Al的合金得到第一导电层181，之后沉积一层TiN得到第一导电保护层182，对第一导电保护层182和第一导电层181进行构图，得到第一栅金属层18的图形。通过第一导电保护层182可以抑制第一导电层181在高温工艺中出现表面凹凸不平的情况；另外还可以保护第一导电层181不被后续工艺中使用的刻蚀液损伤。
另一具体示例中，如图4所示，第一栅金属层18的图形还包括位于第一导电层181靠近柔性衬底2一侧的第二导电保护层183，在第一栅金属层18包括第二导电保护层183、第一导电层181和第一导电保护层182时，首先沉积一层TiN得到第二导电保护层183，再沉积一层Al或Al的合金得到第一导电层181，之后沉积一层TiN得到第一导电保护层182，对第二导电保护层183、第一导电层181和第一导电保护层182进行构图，得到第一栅金属层18的图形。第二导电保护层183可以避免第一栅金属层18的图形与有源层的硅接触时发生共溶。
步骤6、形成第二栅绝缘层5；
具体地，可以采用PECVD方法沉第二栅绝缘层5，第二栅绝缘层5可以采用厚度为100-150nm的氮化硅。
步骤7、形成第二栅金属层20的图形；
第二栅金属层20的组成可以与第一栅金属层18的组成一致，形成第二栅金属层20的图形的过程可以参考步骤5，在此不再赘述。
步骤8、形成层间绝缘层6的图形；
可以采用PECVD方法沉积层间绝缘层6，层间绝缘层6可以采用氮化硅或氧化硅，还可以采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构，在层间绝缘层6采用由氮化硅薄膜和氧化硅薄膜组成的双层结构时，先沉积厚度为150-200nm的氧化硅层，再沉积厚度为200-300nm的氮化硅层。在对层间绝缘层6进行构图时，可以采取一步刻蚀或分步刻蚀的方式进行刻蚀。
步骤9、形成源漏金属层的图形；
具体地，可以在完成步骤8的基板上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为
Figure BDA0002444230410000091
的源漏金属层，源漏金属层可以是Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金。源漏金属层可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。对源漏金属层进行构图形成源漏金属层的图形，源漏金属层的图形包括源极16和漏极17；
步骤10、形成平坦层7；
平坦层7的厚度可以为1-2um，平坦层7可以采用有机树脂，有机树脂可以是苯并环丁烯(BCB)，也可以是其他的有机感光材料。
步骤11、形成阳极19；
具体地，在完成步骤10的基板上通过溅射或热蒸发的方法沉积厚度约为
Figure BDA0002444230410000092
的透明导电层，透明导电层可以是ITO、IZO或者其他的透明金属氧化物，对透明导电层进行构图形成阳极19的图形。
步骤12、形成像素界定层8的图形；
具体地，可以在经过步骤11的基板上涂覆一层厚度约为
Figure BDA0002444230410000093
的有机树脂，有机树脂可以是苯并环丁烯(BCB)，也可以是其他的有机感光材料，曝光显影后，形成像素界定层8的图形。
步骤13、形成发光层9和阴极10；
具体地，可以采用蒸镀的方式形成发光层9和阴极10。
步骤14、形成封装层11。
封装层11具体可以包括层叠设置的第一无机薄膜111、第二有机薄膜112和第三无机薄膜113。
经过上述步骤即可得到本实施例的显示基板，之后可以将柔性衬底2从刚性载板1上剥离，得到柔性可弯曲的显示基板。
在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种显示基板，其特征在于，包括衬底基板、设置在所述衬底基板上的驱动电路层和发光单元，所述驱动电路层包括第一栅金属层，所述第一栅金属层的图形包括栅线，所述第一栅金属层包括：
电阻率小于第一阈值，杨氏模量小于第二阈值的第一导电层；
位于所述第一导电层远离所述衬底基板一侧的第一导电保护层。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第一阈值为5微欧·厘米，所述第二阈值为130Gpa。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第一导电层为Al或Al的合金。
4.根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述Al的合金包括以下至少一种元素：Ce、Zr、Sc、Mn、Ni、La。
5.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第一栅金属层还包括位于所述第一导电层靠近所述衬底基板一侧的第二导电保护层。
6.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述第一导电保护层采用TiN，所述第二导电保护层采用TiN。
7.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述第一导电层的厚度为300-500nm，所述第一导电保护层的厚度为30-50nm，所述第二导电保护层的厚度为30-50nm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述驱动电路层还包括位于所述第一栅金属层远离所述衬底基板一侧的第二栅金属层，所述第二栅金属层的图形包括存储电容的极板，第二栅金属层的组成与所述第一栅金属层的组成一致。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的显示基板。
10.一种显示基板的制作方法，其特征在于，包括在衬底基板形成驱动电路层和发光单元，所述驱动电路层包括第一栅金属层，所述第一栅金属层的图形包括栅线，形成所述第一栅金属层包括：
形成电阻率小于第一阈值，杨氏模量小于第二阈值的第一导电层；
在所述第一导电层远离所述衬底基板的一侧形成第一导电保护层。
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