CN112038355B - 一种阵列基板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列基板及显示装置，所述阵列基板的功能层在非弯折区设有多个驱动薄膜晶体管，所述功能层在弯折区设有多个第一开孔，覆盖在所述功能层上的填充层填充所述第一开孔并在所述第一开孔的位置设第二开孔，所述阵列基板的金属层包括多条金属走线，所述金属走线在与所述第二开孔重叠的区域向所述第二开孔内部弯折。本发明能够有效提高阵列基板动态弯折时的结构稳定性，避免应力对膜层结构的破坏以及造成驱动薄膜晶体管的阈值电压漂移影响正常工作，减小弯折区金属走线受到的应力。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及显示装置，具体涉及一种显示装置的阵列基板。
背景技术
在显示技术领域，液晶显示器件(Liquid Crystal Display，LCD)与有机发光二极管显示器件(Organic Light Emitting Diode，OLED)等平板显示器件已经逐步取代CRT显示器。
LCD显示器件是由一片薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor ArraySubstrate，TFT Array Substrate)与一片彩色滤光片(Color Filter，CF)基板贴合而成，且在TFT基板与CF基板之间灌入液晶，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
OLED具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示器件。OLED显示器件通常包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的空穴注入层、设于空穴注入层上的空穴传输层、设于空穴传输层上的发光层、设于发光层上的电子传输层、设于电子传输层上的电子注入层、及设于电子注入层上的阴极，发光原理为半导体材料和有机发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光。以当前的市场趋势,面板进入柔性时代，相关柔性面板开发，柔性可折叠成为小尺寸手机的主流方向，未来柔性OLED显示装置会是市场主流，其中动态折叠(Dynamic Foldable)产品将会成为中小显示行业的重中之重。弯折或折叠时，显示面板中的金属走线极易发生断裂，导致显示区的画面异常；而显示面板膜层之间附着力有限，弯折后容易发生膜层之间相互脱离，严重影响良率，甚至还会引起薄膜晶体管的阈值电压(VTH)漂移导致发光不均，因此需要显示面板有更稳定的结构来应对耐弯折的要求，需要柔性面板或材料的动态拉伸和弯折耐久性得到保证。
因此，现有技术存在缺陷，亟需解决。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有稳定结构的阵列基板及具有该阵列基板的显示装置，能够满足动态拉伸和弯折的要求，避免出现裂纹及影响薄膜晶体管的正常工作。
为实现上述目的，本发明提供一种阵列基板，包括弯折区和非弯折区，所述阵列基板包括依次层叠设置的基底层、缓冲层、功能层、填充层和金属层；
所述功能层包括位于所述非弯折区的第一部分和位于所述弯折区的第二部分，所述第一部分设有多个驱动薄膜晶体管，所述第二部分设有多个第一开孔；
所述填充层覆盖所述功能层上表面并填充所述第一开孔；所述填充层在所述第一开孔处设有第二开孔；
所述金属层包括源漏极图案和与所述源漏极图案连接的多条金属走线，所述金属走线在与所述第二开孔重叠的区域向所述第二开孔内部弯折。
特别地，所述第一开孔延伸至所述基底层内。
特别地，所述第一开孔包括上部开孔和下部开孔，所述下部开孔位于所述上部开孔的下方，且所述下部开孔的水平截面面积小于所述上部开孔的水平截面面积。
特别地，所述上部开孔、所述下部开孔和所述第二开孔均为沿开孔深度方向上宽下窄的梯形截面。
特别地，所述金属走线至少部分贴合所述第二开孔的所述下部开孔的底面。
特别地，多个所述第二开孔与所述金属走线重叠，并沿所述金属走线延伸方向等距离设置。
特别地，所述第二开孔沿所述金属走线延伸方向的最大开口长度大于沿所述金属走线延伸方向相邻两个所述第二开孔之间的距离，所述第二开孔垂直于所述金属走线延伸方向的开口宽度大于所述金属走线的宽度。
特别地，每个所述驱动薄膜晶体管的四周分别各设一个第三开孔，每个所述第三开孔的水平截面为大小相同的长方形，所述第三开孔的长边正对所述驱动薄膜晶体管。
特别地，所述第三开孔沿开孔深度方向贯穿所述功能层和所述缓冲层，所述填充层填充所述第三开孔。
本发明还提供了一种显示装置，包括所述的阵列基板。
本发明的有益效果：本发明的技术方案能有效提高阵列基板动态弯折时的结构稳定性，避免应力对膜层结构的破坏以及造成驱动薄膜晶体管的阈值电压漂移影响正常工作，减小弯折区金属走线受到的应力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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阵列基板的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的阵列基板的驱动薄膜晶体管的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的阵列基板的弯折区的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的阵列基板的弯折区的另一结构示意图。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，为本发明阵列基板的实施例的结构示意图，本发明提供一种阵列基板，包括非弯折区100和围绕所述非弯折区100的弯折区200，所述阵列基板包括依次层叠设置的基底层1、缓冲层2、功能层3、填充层4、金属层5和平坦层6，所述功能层3包括依次层叠的有源层31、第一绝缘层32、栅极33、第二绝缘层34、导电层35和第三绝缘层36，所述功能层3根据所在区域可以划分为包括位于非弯折区100的第一部分和位于弯折区200的第二部分，所述第一部分中形成有多个驱动薄膜晶体管T1，及位于每个所述驱动薄膜晶体管T1周围的多个第三开孔7，所述第二部分设有多个第一开孔8。所述填充层4覆盖所述功能层3上表面并填充所述第三开孔7和所述第一开孔8。
所述功能层3中的所述第一绝缘层32、第二绝缘层34和第三绝缘层36均为无机绝缘层，覆盖所述功能层3上表面的所述填充层4为有机材料，如聚酰亚胺。将有机材料填充所述第三开孔7和所述第一开孔8，能够有效提升阵列基板在动态弯折下膜层结构的稳定性。
所述填充层4在所述第一开孔8的位置再经过一道刻蚀形成第二开孔9，所述第二开孔9小于所述第一开孔8，即所述第二开孔9形成于所述填充层4位于所述第一开孔8内填充的有机材料中。
所述金属层5包括源漏极图案52和与所述源漏极图案连接的多条金属走线51，所述源漏极图案52与所述有源层31上的源极区和漏极区连接，多条金属走线51延伸至弯折区200，所述金属走线51在与所述第二开孔9重叠的区域向所述第二开孔9内部弯折，并贴合所述第二开孔9的内表面。
所述平坦层6覆盖所述金属层5的上表面，特别是在所述弯折区200，所述平坦层6填充所述金属走线51向所述第二开孔9内弯折后形成的凹陷部位。平坦层材料优选有机材料，特别是选择与填充层相同的材料制作，这样能够使得金属走线51夹在两层有机材料层中间，在发生弯折时能有效缓解弯折应力对金属走线51的作用，并且金属走线51两侧材料相同或相近，避免因材料弯曲特性不同导致两侧弯曲应力差异较大而出现受力不均。
多个所述第三开孔7沿平行于膜层的水平截面为大小相同的长方形，并且所述第三开孔7的长边正对所述驱动薄膜晶体管T1，所述第三开孔7沿垂直于膜层表面的开孔深度方向向下延伸，贯穿所述功能层3和所述缓冲层2。将多个所述第三开孔7设为完全相同的开孔有利于光刻工艺的实施，而且能够避免因开孔不同导致弯折时应力分布不均。
每个所述驱动薄膜晶体管T1的周围设有四个所述第三开孔7，如图2所示，四个所述第三开孔7分别位于所述驱动薄膜晶体管T1的四个方向，具体为：前方的前第三开孔7A、后方的后第三开孔7B、左侧的左第三开孔7C、右侧的右第三开孔7D，其中前第三开孔7A与后第三开孔7B位于所述驱动薄膜晶体管的前后两侧，左第三开孔7C与右第三开孔7D位于所述驱动薄膜晶体管T1的左右两侧，本实施例优选前第三开孔7A与后第三开孔7B的位置关于所述驱动薄膜晶体管T1对称，左第三开孔7C与右第三开孔7D的位置关于所述驱动薄膜晶体管T1对称。
通过在驱动薄膜晶体管四周设第三开孔并以有机材料填充，能够有效提高阵列基板的耐弯折性能和结构稳定性，位于驱动薄膜晶体管四周两两相对设置的第三开孔能够有效的抑制弯折时阵列基板功能层膜层结构在应力作用下的膜层脱离，进而避免因为应力过大导致驱动薄膜晶体管T1的阈值电压(VTH)出现漂移进而引起发光不均。由于动态弯折时弯曲方向具有一定的不确定性，导致作用在阵列基板上的应力的方向可能来自多个方向，本实施例将多个所述第三开孔7对称布置在驱动薄膜晶体管的四周，能够更均匀缓解各方向的应力，另外，优选所述第三开孔7均为长方形，并且布置时将所述第三开孔7的长边L正对所述驱动薄膜晶体管T1，同时在开孔深度上贯穿所述功能层和缓冲层，以尽可能的包围所述驱动薄膜晶体管，这样可以最大程度缓解应力对驱动薄膜晶体管的影响，保证驱动薄膜晶体管的稳定工作。
进一步的，所述第三开孔还可以设置在其他薄膜晶体管的周围，以缓解弯折时产生的应力作用，提高器件工作的稳定性。
所述功能层3位于弯折区200的第二部分设有多个所述第一开孔8，所述第一开孔8的开孔深度比所述第三开孔7的开孔深度大，这是由于弯折区可能需要始终保持弯折的状态，特别是如今窄边框成为显示面板重要的发展趋势，弯折区由于尺寸较小，弯折幅度更大，对阵列基板产生更大的作用应力，因此，在弯折区200设置更大更深的第一开孔8并在开孔内填充有机材料能够极大的缓解应力的作用，避免弯折区域结构破坏，出现裂纹。本实施例优选所述第一开孔8延伸至所述基底层1内。
进一步的，考虑到所述第一开孔的深度较大，可以将所述第一开孔8分为上部开孔81和下部开孔82，其中上部开孔81与所述第三开孔7采用同一道掩模刻蚀成型，然后在所述上部开孔的下方再利用一道掩模刻蚀下部开孔82，所述第一开孔的上部开孔81的开孔深度小于所述第三开孔7的开孔深度，这是由于所述第一开孔的上部开孔81的开孔尺寸通常会比所述第三开孔的开孔尺寸大，采用相同的光照量进行刻蚀的深度就会不同。为简化工艺，优选所述下部开孔82的水平截面面积小于所述上部开孔81的水平截面面积。
本实施例中所述上部开孔81和所述下部开孔82沿开孔深度方向均为上宽下窄的梯形截面，所述上部开孔81和所述下部开孔82分别形成有上开口和下开口，其中所述下部开孔82的上开口的截面面积小于所述上部开孔81的下开口的截面面积，特别的，所述第二开孔9也设为沿开孔深度方向均为上宽下窄的梯形截面，这样所述金属走线51在向所述第二开孔9内弯折并贴合所述第二开孔9的内表面时也可以相应的形成上宽下窄的梯形结构，使得所述金属走线51整体上能更靠近阵列基板的中性面，减小弯折后的作用应力，保护所述金属走线51不发生破坏。
在另一些实施例中，所述金属走线51至少部分贴合所述第一开孔8的所述下部开孔82的底面，这样金属走线能够尽可能位于靠近中性面附近的位置，减小弯曲时所受到的应力。
请参阅图3所示，在一些实施例中，在弯折区200内阵列布置多个大小、深度完全相同的所述第二开孔9，其中处于同一行的多个第二开孔9沿金属走线51延伸的方向等距离设置，并与一条所述金属走线51重叠，所述第二开孔9沿金属走线51延伸方向的最大开口长度D大于沿金属走线方向相邻两个所述第二开孔之间的距离d，进一步的，优选所述第二开孔9沿金属走线51延伸方向的最大开口长度D是沿金属走线延伸方向相邻两个所述第二开孔9之间的距离d的2倍，优选所述第二开孔9沿金属走线51延伸方向的最大开口长度D为8um，沿所述金属走线延伸方向相邻两个所述第二开孔9之间的距离d为4um。所述第二开孔9沿垂直于金属走线52的延伸方向的开口宽度T大于所述金属走线沿垂直于其延伸方向的宽度t，优选所述第二开孔9垂直于金属走线51的延伸方向的开口宽度T为9.8um，所述金属走线垂直于其延伸方向的宽度t为7.4um。
如图3所示，沿所述金属走线51延伸方向布置的相邻的两行所述第二开孔9为两两并列设置，在另一些实施例中，如图4所示，沿相邻的所述金属走线51延伸方向布置的相邻两行所述第二开孔9是错位布置，这样能够使弯折区的整体受力更均匀，有利于耐弯折性能的提升。
本发明实施例还包括提供一种显示装置，所述显示装置包括所述的阵列基板。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种阵列基板，其特征在于，包括弯折区和非弯折区，所述阵列基板包括依次层叠设置的基底层、缓冲层、功能层、填充层和金属层；
所述功能层包括位于所述非弯折区的第一部分和位于所述弯折区的第二部分，所述第一部分设有多个驱动薄膜晶体管，所述第二部分设有第一开孔；
所述填充层覆盖所述功能层上表面并填充所述第一开孔，所述填充层在所述第一开孔处设有第二开孔；所述第一开口延伸至所述基底层内，所述第一开孔包括上部开孔和下部开孔，所述下部开孔位于所述上部开孔的下方；
所述金属层包括源漏极图案和与所述源漏极图案连接的多条金属走线，所述金属走线在与所述第二开孔重叠的区域向所述第二开孔内部弯折；所述金属走线至少部分贴合所述第一开孔的所述下部开孔的底面；
每个所述驱动薄膜晶体管的四周分别各设一个第三开孔，多个所述第三开孔对称布置在所述驱动薄膜晶体管的四周，两两相对设置，每个所述第三开孔的水平截面为大小相同的长方形，所述第三开孔的长边正对所述驱动薄膜晶体管，所述第三开孔沿开孔深度方向贯穿所述功能层和所述缓冲层；所述填充层填充所述第三开孔。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述下部开孔的水平截面面积小于所述上部开孔的水平截面面积。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述上部开孔、所述下部开孔和所述第二开孔均为沿开孔深度方向上宽下窄的梯形截面。
4.如权利要求1-3任一项所述的阵列基板，其特征在于，多个所述第二开孔与所述金属走线重叠，并沿所述金属走线延伸方向等距离设置。
5.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述第二开孔沿所述金属走线延伸方向的最大开口长度大于沿所述金属走线延伸方向相邻两个所述第二开孔之间的距离，所述第二开孔垂直于所述金属走线延伸方向的开口宽度大于所述金属走线的宽度。
6.一种显示装置，所述显示装置包括如权利要求1-5中任一项所述的阵列基板。
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