CN113261105A - 柔性显示面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种制造显示面板的方法。该方法可以包括：在基板的表面上形成具有第一开口的分离层；形成覆盖所述分离层和所述第一开口的柔性基板层；在柔性基板层的与基板相对的表面上形成具有第二开口的TFT层；去除柔性基板层的位于第二开口下方的部分；形成PDL层，其覆盖所述TFT层、所述第三开口的侧壁以及所述第三开口中所述分离层的一部分，从而形成具有比第一宽度大的第四宽度的第四开口；形成覆盖所述PDL层和所述第四开口的封装层；以及将柔性基板层与基板分离。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术，尤其涉及一种柔性显示面板、制作柔性显示面板的方法、以及显示装置。
背景技术
柔性显示装置是形成在柔性基板上的显示装置。最近，可拉伸柔性屏幕由于宽视角、易于携带以及其卷曲能力而引起广泛的关注，尤其是用于生物医学和可穿戴应用。
通常，可拉伸显示装置是使用具有岛-桥构造以增强功能装置的拉伸性的柔性层制造的。在岛-桥构造中，在岛中制造薄膜晶体管和电致发光器件。这些器件通过互连件或柔性桥互相连接。这些可拉伸互连可以通过以下方法来制备：利用高延展性/柔顺性的电子材料(例如低温液态金属)或者通过设计互连以便通过面外变形(out-of-plandeformation)来减轻局部应变。柔性基板中的开口可以适应于施加在可拉伸显示装置上的应变而进行大且可逆的变形。
发明内容
本公开的一个实施例是一种制造显示面板的方法。该方法可以包括：提供基板；在所述基板的表面上形成具有第一开口的分离层，其中所述第一开口具有第一宽度和第一厚度；形成柔性基板层，其覆盖所述分离层和所述第一开口；在所述柔性基板层的与所述基板相对的表面上形成具有第二开口的TFT层，其中，所述第二开口位于所述第一开口上方并具有大于所述第一宽度的第二宽度；去除所述柔性基板层的位于所述第二开口下方的部分，从而在所述TFT层和所述柔性基板层中形成具有第三宽度的第三开口；形成PDL层，其覆盖所述TFT层、所述第三开口的侧壁以及所述第三开口中的所述分离层的一部分，从而在PDL层中形成具有比所述第一宽度大的第四宽度的第四开口；形成封装层，其覆盖所述PDL层和所述第四开口；以及将所述柔性基板层与所述基板分离。
可选地，在所述基板的表面上形成具有第一开口的分离层可以包括：在所述基板的所述表面上形成具有所述第一厚度的金属层；以及对所述金属层退火，以在所述金属层与所述基板相对的表面上形成金属氧化物层。
可选地，在对所述金属层退火之前，该方法还可以包括：对所述金属层图案化，以形成具有所述第一宽度的所述第一开口。
可选地，在对所述金属层退火之后，该方法还可以包括：对所述金属氧化物层图案化，以形成具有所述第一宽度的所述第一开口。
可选地，所述第四开口中的每一个在所述基板上的正投影可以覆盖所述第一开口中的一个在所述基板上的正投影。
可选地，所述第四开口中的每一个在所述基板上的正投影的中心可以与所述第一开口中的每一个在所述基板上的正投影的中心实质上重合。
可选地，在形成所述PDL层之后并且在将所述柔性基板层与所述基板分离之前，该方法还可以包括：在所述TFT层上形成EL材料层。
可选地，可以通过机械力执行将所述柔性基板层与所述基板分离。
可选地，该方法还可以包括：将可拉伸膜粘附到所述柔性基板层的与所述TFT层相对的表面。
可选地，所述第一开口中的每一个的所述第一宽度可以在1μm到5μm的范围内，并且比所述第三开口中的每一个的所述第三宽度小至少两倍。
可选地，所述第一开口中的每个的所述第一厚度可以在
至
的范围内。
可选地，所述第一开口中的每一个的所述第一宽度可以小于所述第二开口中的每一个的所述第二宽度和所述第三开口中的每一个的所述第三宽度。
可选地，所述去除所述柔性基板层的位于所述第二开口下方的部分，从而在所述TFT层和所述柔性基板层中形成具有第三宽度的第三开口可以包括：图案化处理、显影处理和蚀刻处理。
可选地，分离层由钼Mo或钨W制成。
可选地，所述柔性基板层可以包含聚酰亚胺。
可选地，所述基板可以是玻璃基板。
可选地，封装层可以包括依次的第一无机层、有机层和第二无机层。
可选地，所述第一无机层可以包括SiON9，且所述第二无机层可以包括SiNx。
本公开的另一个实施例是一种显示面板，其通过上述方法而形成。
本公开的另一个实施例是一种包括显示面板的显示装置。
附图说明
附图旨在提供对本公开的技术方案的进一步理解，并且旨在作为说明书的一部分，并且用于解释本公开的技术方案，而不构成对本公开的技术方案的限制。
图1是示出制造相关技术中的可拉伸柔性显示面板的方法的示图；
图2是相关技术中的可拉伸柔性显示面板的一部分的俯视图；
图3是根据本公开的一个实施例的基板上的柔性基板层的图案的俯视图；
图4是根据本公开的一个实施例的基板上的柔性基板层的图案的放大俯视图；
图5是根据本公开的一个实施例的基板上的柔性基板层的图案的放大俯视图；以及
图6A至图6F为图3-图5沿线A-A'的剖视图，其示出了根据本公开的一个实施例的制造可拉伸柔性显示面板的方法。
具体实施方式
将参考附图和实施例进一步详细描述本公开，以便为本领域技术人员提供对本公开的技术方案的更好理解。在本公开的整个说明书中，请参考图1至图6。当参考附图时，贯穿全文的相同的结构与元件以相同的参考数字来表示。
在以下实施例的描述中，具体特征、结构、材料或特性可以以任何合适的方式组合在任何一个或多个实施例或示例中。
图1示出了相关技术中的可拉伸柔性显示面板的制造方法的示图。可拉伸柔性显示面板通常通过采用具有岛-桥结构的柔性基板层来制造，以进一步增强显示面板的拉伸性。在柔性基板层的岛上制造薄膜晶体管(TFT)和电致发光(EL)器件。在岛-桥构造中，各个岛由孔、沟槽或开口分开，并且可以通过互连件或柔性桥连接，以减轻施加在柔性基板层上的应变。因此，可拉伸柔性显示面板可以承受显著且可逆的变形。
具有岛-桥构造的柔性基板层可通过利用高延展性/柔顺性的电子材料(例如低温液态金属)来制备，并且互连件或桥可设计成不同的形状或构造以例如，通过面外变形来减轻局部应变。
如图1所示，柔性基板层通常由聚酰亚胺(PI)制成，并且首先制造在诸如玻璃基板的刚性基板上。在后续的制造工艺之后，可以使用薄膜封装(TFE)层来封装所制造的元件，并且防止空气和湿气渗透到可拉伸柔性显示面板中。然后，可以执行激光剥离(LLO)处理，以从刚性基板剥离柔性基板层。然后，可拉伸基板可粘附到柔性基板层的与TFE层相对的表面。然而，如图2所示，由于柔性基板层与刚性基板直接接触，因此需要较大的剥离力才能将柔性基板层从刚性基板上剥离，但是这种较大的剥离力会导致柔性基板层的桥和边缘周围的大面积的裂纹，如图2中的箭头所示，从而影响显示面板的可靠性和寿命。此外，因为更可能在柔性基板层的岛的边缘处出现裂纹，如图1中的实线所示，所以可容易地暴露出柔性基板层的侧表面。如此一来，湿气或空气等便会经由柔性显示面板的岛的边缘的裂纹而渗透柔性显示面板内，进而降低柔性显示面板的可靠性与寿命。
本公开的一个实施例提供了一种制造可拉伸柔性显示面板的方法。该方法包括以下步骤S10至S70。
在一个实施例中，步骤S10包括：提供基板500，和在基板500的表面上形成具有第一开口515的分离层510。第一开口中的每一个可以具有第一宽度和第一厚度。图3示出了根据本公开的一个实施例的基板上的分离层的俯视图。如图3所示，第一开口210是具有椭圆形状的多个沟槽。椭圆形状具有彼此平行的两个相对的长边，并且两个相对的短边分别具有弧形形状。多个椭圆沟槽被布置以形成通过多个桥230连接的多个岛220，从而形成岛-桥构造。如图3所示，在一个实施例中，因为椭圆形沟槽的两个短边分别具有弧形，所以桥230的一侧可具有弯曲的凹形，以实现承受由弯曲、折叠和拉伸引起的更大应变。
将参照图6A至图6E更详细地描述根据本公开的一些实施例的制造可拉伸柔性显示面板的方法。图6A至图6E为图3至图5沿线A-A'的剖视图，其示出了根据本公开的一个实施例的可拉伸柔性显示面板的制造方法。
在一个实施例中，在基板的表面上形成具有第一开口的分离层包括：在基板的表面上形成具有第一厚度的金属层，以及对金属层退火，以在金属层的与基板相对的表面上形成金属氧化物层。
在一个实施例中，在基板的表面上形成具有第一开口的分离层还包括：在对金属层退火之前，图案化金属层以形成具有第一宽度的第一开口。在一个实施例中，在基板的表面上形成具有第一开口的分离层还包括：在对金属层退火之后，图案化金属层以形成具有第一宽度的第一开口。
如图6A所示，基板500可以是刚性基板，例如玻璃基板等。可以通过诸如真空沉积、化学气相沉积或溅射的技术在基板500的表面上形成分离层510。
分离层510可以是金属层，并且由钼Mo或钨W制成。金属层的厚度可以在大约
至
的范围内。在一个实施例中，例如在空气气氛或氧气环境中在约350℃的高温下、对金属层施加热处理或退火处理。如此，在加热或退火处理中，在金属层的与基板相对的表面上形成金属氧化物层，例如氧化钼层或氧化钨层。
在一个实施例中，对金属层进行图案化处理，例如光刻技术，以产生具有第一开口的分离层，如图6A所示。第一开口的尺寸(例如宽度和厚度)以及第一开口的形状可以基于拉伸要求而变化。图案化处理可以包括以下步骤：在金属层上施加光致抗蚀剂层，图案化光致抗蚀剂层，以及使用图案化的光致抗蚀剂层作为掩模来蚀刻下面的金属层。
图4示出了根据本公开的一个实施例的基板上的柔性基板层的图案的放大俯视图。如图4所示，第一开口210中的一些可形成H形，以更好地将各个岛220隔离，从而获得期望的柔性。各个岛220通过具有直线的桥230连接。通过H形第一开口的布置来形成循环模式的岛，如图4所示。
图5示出了根据本公开的一个实施例的基板上的柔性基板层的图案的放大俯视图。第一开口210是彼此分离的直椭圆形状。第一开口的宽度小，使得在这种岛-桥构造中桥230是短的。开口的布置也形成了一个岛的重复图案，如图5所示。第一开口的"宽度"在本文中是指椭圆形的在垂直于椭圆形的长边的方向上的宽度，例如，沿着图3至图5中的A-A'线。第一开口的尺寸(例如，宽度)和第一开口的形状可以根据拉伸要求而变化。第一开口的宽度可在大约1μm至5μm的范围内。
在一个实施例中，如图6B所示，步骤S20包括：形成覆盖分离层和第一开口的柔性基板层520。柔性基板层520覆盖分离层510并填充第一开口515。柔性基板层可以由聚合物例如聚酰亚胺制成。柔性基板层的厚度可在大约5μm至25μm的范围内。在一个实施例中，首先，可以使用诸如聚酰亚胺溶液的聚合物溶液来涂覆分离层。然后，使用诸如真空热干燥(HVCD)和烘箱中烘烤的步骤来固化聚合物溶液的涂层，以在基板上形成柔性基板层。
在一个实施例中，如图6C所示，步骤S30包括：在柔性基板层520的与基板相对的表面上形成具有第二开口525的薄膜晶体管(TFT)层530。第二开口可以在第一开口上方并且具有第二宽度，第二宽度大于第一开口的第一宽度。TFT层可以包括薄膜晶体管阵列，该薄膜晶体管阵列包括彼此分离的多个薄膜晶体管。形成TFT层可以包括：在薄膜晶体管阵列上形成平坦化(PLN)层，使得TFT层在与基板相对的一侧上具有平坦表面。如图6C所示，TFT层具有位于第一开口上方的第二开口。第二开口的第二宽度大于第一开口的第一宽度。第二开口在基板上的正投影可覆盖第一开口在基板上的正投影。在一个实施例中，每个第二开口的中心轴线可以与第一开口中的一个的中心轴线重合或实质重合。即，第二开口在基板上的正投影的中心可以与第一开口在基板上的正投影的中心重合或实质重合。
在一个实施例中，如图6D所示，步骤S40包括：去除柔性基板层520在第二开口525下面的部分，由此在TFT层530和柔性基板层520中形成具有第三宽度的第三开口535。通常，第三开口的宽度可以在大约5μm至15μm的范围内。在一些情况下，第三开口的宽度可以增加到200μm，但是由于各岛之间的间隔增加，大的开口可能会牺牲显示分辨率。在一个实施例中，可以对柔性基板层执行图案化、显影和蚀刻处理，以去除柔性基板的在第二开口下方的部分。如此，在柔性基板层与TFT层中形成多个第三开口。第三开口中的每一个具有第三宽度。第三开口的第三宽度大于第一开口的第一宽度。第三开口在基板上的正投影可覆盖第一开口在基板上的正投影。第三开口可以包括先前的第二开口，并且具有与第二开口相同的宽度，如图6D所示。第三开口的侧壁可以包括TFT层的侧表面和柔性基板层的侧表面。第三开口的底表面可以包括分离层和暴露下层基板的第一开口。在一个实施例中，每个第三开口的中心轴线与第一开口中的一个的中心轴线重合或实质重合。即，第三开口在基板上的正投影的中心可以与第一开口在基板上的正投影的中心重合或实质重合。
在一个实施例中，如图6E所示，步骤S50包括：在TFT层上形成像素限定层(PDL)层540。PDL层限定TFT层上的多个像素井。PDL层还覆盖第三开口的侧壁(即，TFT层的侧表面和柔性基板层的侧表面)、以及分离层在第三开口的底部处的一部分，从而形成具有第四宽度的第四开口545。如此，第四开口的侧壁被PDL层覆盖，并且每个第四开口的底表面包括PDL层的一部分、分离层的一部分和暴露下层基板的第一开口。因为第三开口的侧壁被PDL层覆盖，所以每个第四开口具有第四宽度，该第四宽度大于第一开口的第一宽度、但小于第三开口的第三宽度。每个第四开口在基板上的正投影覆盖第一开口中的一个在基板上的正投影。PDL层的厚度可以在1μm到5μm的范围内。第四开口的宽度可以在2μm至13μm的范围内。在一个实施例中，第四开口的中心轴线与第一开口的中心轴线重合或实质重合。第四开口在基板上的正投影的中心与第一开口在基板上的正投影的中心重合或实质重合。
在一个实施例中，如图6F所示，步骤S60包括：形成覆盖PDL层和第四开口的封装层550。封装层可保护柔性显示面板免受诸如湿气和空气的外部环境的影响。封装层可以具有实质上均匀的厚度。在一个实施例中，封装层采用薄膜封装(TFE)层，其包括依次的第一无机层、有机层和第二无机层。第一无机层可包括SiON9，厚度在约
至约
的范围内。有机层的厚度可以近似地在约8μm至约10μm的范围内。第二无机层可包括SiNx，厚度在约
至约
的范围内。TFE层覆盖第四开口的侧表面和底表面。因此，TFE层覆盖第四开口的底表面处的PDL层的一部分和分离层的一部分。此外，TFE层填充至第一开口中，并在第一开口中与下层基板直接接触。如图6F所示，各岛之间的开口可以被称为PI开口。PI开口的宽度等于第三开口的宽度。因为第二开口形成在TFT层中，该TFT层制造在柔性基板层上，所以TFT层中的第二开口的宽度可以等于或小于柔性基板层中的第三开口的宽度。
在一个实施例中，在形成PDL层之后并且在将柔性基板层与基板分离之前，该方法还包括：在TFT层上的多个像素井中形成电致发光(EL)层。EL层可以包括阴极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层、电子传输层、阳极层中的至少一个或其组合。
在一个实施例中，步骤S70包括：将柔性基板层与基板分离。在一个实施例中，施加机械力以将柔性基板层与基板分离。在步骤S70中可使用激光剥离(LLO)处理以从基板剥离柔性基板层。
根据本公开的一些实施例，由于在柔性基板层和基板之间存在分离层，所以与相关技术相比，从基板剥离柔性基板层所需的机械力显著减小。此外，由于第一开口的第一宽度远小于第三开口的第三宽度，因此封装层与基板的接触面积显著减小。因此，如果剥离时产生裂纹，则在TFE层在第一开口部的边缘处容易产生裂纹，如图6F中实线所示。由于第一开口的第一宽度远小于第四开口的第四宽度，因此所产生的任何裂纹都远离柔性基板层。因此，柔性基板层的侧表面仍然被TFE层完全覆盖和保护。如此一来，不会有空气或湿气经由裂纹渗透进显示面板，进而提高显示面板的可靠性与寿命。
在一个实施例中，在将柔性基板层与基板分离之后，形成显示面板的方法还可以包括：将可拉伸膜粘附到柔性基板层的与TFT层相对的表面。
在一个实施例中，在粘附可拉伸膜之前，可以在封装层的与基板相对的表面上形成临时保护膜(TPF)作为保护层，以在柔性基板层与基板分离期间保护封装层。
在粘附可拉伸膜之后，可以去除临时保护膜，并且可以随后进行形成触摸层、偏振器层和覆盖玻璃的后续处理，以完成可拉伸柔性显示面板的制造。
本公开的一些实施例提供了一种制造可拉伸柔性显示面板的方法。在柔性基板层与基板之间形成具有第一开口的分离层，并利用具有第四开口的封装层来保护可拉伸柔性显示面板。分离层的第一开口的宽度远小于柔性基板层的第四开口的宽度，使得在柔性基板层与下层基板分离期间，在封装层中产生裂纹，而不是柔性基板层中产生任何裂纹，从而减少由裂纹引起的迹线断开。同时，裂纹远离柔性基板层的侧表面。因此，封装层仍可有效地保护显示面板，防止空气或湿气通过裂纹渗透进显示面板，从而提高显示面板的可靠性和寿命。
本公开的另一实施例还提供了一种显示面板，其是通过本公开的一个实施例的方法来制造的。可拉伸柔性显示面板可以包括可拉伸基板、和可拉伸基板上依次的柔性基板层520、TFT层530、PDL层540和封装层550。
本公开的另一实施例还提供了一种显示装置，其包括根据本公开的一个实施例的显示面板。
与现有技术相比，本公开的一些实施例中所提供的显示装置的有益效果与上述显示面板相同，因此在此不再赘述。
在一个实施例中，显示装置可为具有显示功能的任何产品或组件，例如移动电话、平板电脑、电视、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪。
除非另有定义，本公开中使用的技术术语或科学术语旨在具有本领域普通技术人员的普通含义。本公开中使用的词语"第一"、"第二"和类似词语不表示任何顺序、数量或重要性，而是仅用于区分不同的组件。词语"包括"或"包含"等是指该词语之前的元件或项包括该词语之后列出的元件或项目及其等同物，并且不排除其它部件或对象。"耦合"等不限于物理连接或机械连接，而是可以包括直接电连接或间接电连接。"上"、"下"、"左"、"右"等仅用于指示相对位置关系。当描述对象的绝对位置改变时，相对位置关系也可以相应地改变。
本公开的原理和实施例在说明书中阐述。本发明实施例的描述仅用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。同时，对于本领域普通技术人员而言，本公开涉及本公开的范围，并且本公开的技术实施例不限于技术特征的具体组合，并且在不脱离本发明的构思的情况下，还应当覆盖通过组合技术特征或技术特征的等同特征而形成的其它技术实施例。例如，可以通过用类似的特征替换如在本公开中公开的上述特征(但不限于)来获得技术实施例。
Claims (20)
1.一种制造显示面板的方法，包括：
提供基板；
在所述基板的表面上形成具有第一开口的分离层，其中所述第一开口具有第一宽度和第一厚度；
形成柔性基板层，其覆盖所述分离层和所述第一开口；
在所述柔性基板层的与所述基板相对的表面上形成具有第二开口的薄膜晶体管层，其中，所述第二开口位于所述第一开口上方并具有大于所述第一宽度的第二宽度；
去除所述柔性基板层的位于所述第二开口下方的部分，从而在所述薄膜晶体管层和所述柔性基板层中形成具有第三宽度的第三开口；
形成像素限定层，其覆盖所述薄膜晶体管层、所述第三开口的侧壁以及所述第三开口中的所述分离层的一部分，从而形成具有比所述第一宽度大的第四宽度的第四开口；
形成封装层，其覆盖所述像素限定层和所述第四开口；以及
将所述柔性基板层与所述基板分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述在所述基板的表面上形成具有第一开口的分离层包括：
在所述基板的所述表面上形成具有所述第一厚度的金属层；以及
对所述金属层退火，以在所述金属层与所述基板相对的表面上形成金属氧化物层。
3.根据权利要求2所述的方法，在对所述金属层退火之前，还包括：对所述金属层图案化，以形成具有所述第一宽度的所述第一开口。
4.根据权利要求2所述的方法，在对所述金属层退火之后，还包括：对所述金属氧化物层图案化，以形成具有所述第一宽度的所述第一开口。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第四开口中的每一个在所述基板上的正投影覆盖所述第一开口中的一个在所述基板上的正投影。
6.根据权利要求5所述的方法，其中,所述第四开口中的每一个在所述基板上的正投影的中心与所述第一开口中的一个在所述基板上的正投影的中心实质上重合。
7.根据权利要求1所述的方法，在形成所述像素限定层之后并且在将所述柔性基板层与所述基板分离之前，还包括：
在所述薄膜晶体管层上形成电致发光材料层。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过机械力执行将所述柔性基板层与所述基板分离。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将可拉伸膜粘附到所述柔性基板层的与所述薄膜晶体管层相对的表面。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一开口中的每一个的所述第一宽度在1μm到5μm的范围内，并且比所述第三开口中的每一个的所述第三宽度小至少两倍。
11.根据权利要求1的方法，其中，所述第一开口中的每一个的所述第一厚度在
至
的范围内。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一开口中的每一个的所述第一宽度小于所述第二开口中的每一个的所述第二宽度和所述第三开口中的每一个的所述第三宽度。
13.根据权利要求1所述的方法，所述去除所述柔性基板层的位于所述第二开口下方的部分，从而在所述薄膜晶体管层和所述柔性基板层中形成具有第三宽度的第三开口包括：图案化处理、显影处理和蚀刻处理。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分离层由钼或钨制成。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述柔性基板层包含聚酰亚胺。
16.根据权利要求1所述的方法，其中,所述基板是玻璃基板。
17.根据权利要求1所述的方法，其中,所述封装层包括依次的第一无机层、有机层和第二无机层。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一无机层包括SiON9，且所述第二无机层包括SiNx。
19.一种显示面板，其通过权利要求1至18中任一项所述的方法而形成。
20.一种显示装置，包括权利要求19所述的显示面板。
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