CN115985931A

CN115985931A - 可拉伸显示面板

Info

Publication number: CN115985931A
Application number: CN202310197587.9A
Authority: CN
Inventors: 江丞伟; 何毅达
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2023-03-03
Publication date: 2023-04-18

Abstract

本发明公开一种可拉伸显示面板，包括可拉伸膜、图案化绝缘结构、多个发光元件、多条导线以及图案化的硬掩模层。可拉伸膜具有多个第一开口。图案化绝缘结构包括多个岛状部以及多个桥接部。相邻的岛状部经由对应的桥接部而相连。发光元件位于岛状部上方。多条导线位于桥接部中。图案化的硬掩模层覆盖图案化绝缘结构，且具有重叠于第一开口的多个第一通孔。图案化的硬掩模层的厚度小于或等于1000埃。

Description

可拉伸显示面板

技术领域

本发明涉及一种可拉伸显示面板。

背景技术

随着显示技术的发展，各种显示装置不断推陈出新。为提升显示装置在市面上的竞争力，许多厂商致力于发展新颖的显示装置，其中可拉伸显示装置逐渐受到消费者重视。可拉伸显示装置可以依据不同的应用方式以及应用环境而具有不同的外型。举例来说，可拉伸显示装置可以整合于球面上，由此获得球形的显示装置。

发明内容

本发明提供一种可拉伸显示面板，可以提升可拉伸膜的第一开口的良率。

本发明的至少一实施例提供一种可拉伸显示面板，包括可拉伸膜、图案化绝缘结构、多个发光元件、多条导线以及图案化的硬掩模层。可拉伸膜具有多个第一开口。图案化绝缘结构包括多个岛状部以及多个桥接部。相邻的岛状部经由对应的桥接部而相连。发光元件位于岛状部上方。多条导线位于桥接部中。图案化的硬掩模层覆盖图案化绝缘结构，且具有重叠于第一开口的多个第一通孔。图案化的硬掩模层的厚度小于或等于1000埃。

本发明的至少一实施例提供一种可拉伸显示面板的制造方法，包括以下步骤。形成图案化绝缘结构于基板上，其中图案化绝缘结构包括多个岛状部以及多个桥接部，且相邻的岛状部经由对应的桥接部而相连。形成硬掩模层于图案化绝缘结构以及基板上。以去光致抗蚀剂液清洗硬掩模层的表面。形成图案化的光致抗蚀剂于硬掩模层的表面。以图案化的光致抗蚀剂为掩模图案化硬掩模层，以形成图案化的硬掩模层。以图案化的硬掩模层为掩模图案化基板，以形成可拉伸膜。

附图说明

图1A与图1B是本发明的一实施例的一种可拉伸显示面板的局部俯视示意图；

图2是沿着图1A的线a-a’、b-b’的剖面示意图；

图3A至图3F是图2的可拉伸显示面板的制造方法的剖面示意图；

图4是本发明的一实施例的一种可拉伸显示面板的剖面示意图。

符号说明

10,20:拉伸显示面板

100:可拉伸膜

100m:基板

210:第一绝缘层

220:第二绝缘层

230:第三绝缘层

310:第一缓冲层

320:第二缓冲层

330:第三缓冲层

340:第四缓冲层

410:第一导电层

412,422,432:导线

420:第二导电层

430:第三导电层

500:图案化的硬掩模层

500m:硬掩模层

610:发光元件

612:导电连接结构

710:缓冲层

720:栅绝缘层

730:层间介电层

800:半导体层

a-a’,b-b’:线

AE:主动(有源)元件

C:载板

DV:去光致抗蚀剂液

EC:蚀刻剂

E1:第一方向

E2:第二方向

HW:水平宽度

L1,L2:距离

O1:第一开口

O2:第二开口

OP1,OP2:开口

P:接垫

PIS:图案化绝缘结构

PL:等离子体

PR:光致抗蚀剂层

PR’:图案化的光致抗蚀剂

T1,T2:厚度

TP1:第一岛状部

TP2:第二岛状部

TH1:第一通孔

TH2:第二通孔

W1,W2,W3,W4:宽度

WP1:第一桥接部

WP2:第二桥接部

具体实施方式

图1A与图1B是依照本发明的一实施例的一种可拉伸显示面板的局部俯视示意图，其中图1B是图1A的可拉伸显示面板沿着箭头F的方向拉伸后的状态。图2是沿着图1A的线a-a’、b-b’的剖面示意图。图1A与图1B绘示了可拉伸膜100、图案化绝缘结构PIS、以及发光元件LD，并省略绘示其他构件。

请参考图1A、图1B、图2A以及图2B，可拉伸显示面板10包括可拉伸膜100、图案化绝缘结构PIS、多个发光元件610、多条导线412、422、432以及图案化的硬掩模层500。在本实施例中，可拉伸显示面板10还包括接垫P。

可拉伸膜100具有多个第一开口O1。在本实施例中，可拉伸膜100包括多个第一岛状部TP1以及多个第一桥接部WP1。相邻的第一岛状部TP1经由对应的第一桥接部WP1而相连。各第一桥接部WP1的宽度W1小于各第一岛状部TP1的宽度W2。第一岛状部TP1沿着第一方向E1以及第二方向E2排成阵列。至少部分第一桥接部WP1的两端分别连接至对应的两个的第一岛状部TP1。第一岛状部TP1中的至少两个被第一开口O1隔开。在本实施例中，每个第一开口O1被第一岛状部TP1中对应的四个以及第一桥接部WP1中对应的四个所环绕。在本实施例中，可拉伸膜100的第一开口O1为哑铃状，部分第一开口O1沿着第一方向E1延伸，且另一部分第一开口O1沿着第二方向E2延伸。沿着第一方向E1延伸的部分第一开口O1以及沿着第二方向E2延伸的另一部分第一开口O1交替排列，由此提升可拉伸显示面板10的可伸缩性。

在一些实施例中，可拉伸膜100的材质包括聚酰亚胺(polyimide；PI)、聚萘二甲酸乙醇酯(polyethylene naphthalate；PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate；PET)、聚碳酸酯(polycarbonates；PC)、聚醚砜(polyether sulfone；PES)或聚芳基酸酯(polyarylate)或其组合或其他合适的材料。在一些实施例中，可拉伸膜100选用可以承受薄膜晶体管制作工艺的温度的材料。在一些实施例中，可拉伸膜100的厚度T1为1微米至10微米。

图案化绝缘结构PIS位于可拉伸膜100上。在本实施例中，图案化绝缘结构PIS包括第一绝缘层210、第二绝缘层220以及第三绝缘层230，且选择性地包括第一缓冲层310、第二缓冲层320以及第三缓冲层330。

第一绝缘层210位于可拉伸膜100上方。在一些实施例中，第一绝缘层210与可拉伸膜100之间选择性地包括第一缓冲层310。

第二绝缘层220位于第一绝缘层210上方。在一些实施例中，第二绝缘层220与第一绝缘层210之间选择性地包括第二缓冲层320。

第三绝缘层230位于第二绝缘层220上方。在一些实施例中，第三绝缘层230与第二绝缘层220之间选择性地包括第三缓冲层330。

在一些实施例中，图案化绝缘结构PIS包括有机及无机绝缘材料，形成图案化绝缘结构PIS的方法包括光刻制作工艺及蚀刻制作工艺。举例来说，第一绝缘层210、第二绝缘层220以及第三绝缘层230都包括固化后的光致抗蚀剂材料，第一缓冲层310、第二缓冲层320以及第三缓冲层330包括经蚀刻以图案化的无机材料。换句话说，图案化绝缘结构PIS包括多层固化后的光致抗蚀剂层以及多层无机层的堆叠。

在本实施例中，图案化绝缘结构PIS包括多个第二岛状部TP2以及多个第二桥接部WP2。相邻的第二岛状部TP2经由对应的第二桥接部WP2而相连。各第二桥接部WP2的宽度W3小于各第二岛状部TP2的宽度W4。第二岛状部TP2沿着第一方向E1以及第二方向E2排成阵列。至少部分第二桥接部WP2的两端分别连接至对应的两个的第二岛状部TP2。第二岛状部TP2中的至少两个被第二开口O2隔开。在本实施例中，每个第二开口O2被第二岛状部TP2中对应的四个以及第二桥接部WP2中对应的四个所环绕。在本实施例中，图案化绝缘结构PIS的第二开口O2为哑铃状，部分第二开口O2沿着第一方向E1延伸，且另一部分第二开口O2沿着第二方向E2延伸。沿着第一方向E1延伸的部分第二开口O2以及沿着第二方向E2延伸的另一部分第二开口O2交替排列，由此提升可拉伸显示面板10的可伸缩性。在本实施例中，图案化绝缘结构PIS的第二开口O2重叠于可拉伸膜100的第一开口O1，而图案化绝缘结构PIS的第二开口O2的尺寸大于可拉伸膜100的第一开口O1的尺寸。换句话说，图案化绝缘结构PIS的垂直投影的面积小于可拉伸膜100的垂直投影的面积。

在本实施例中，图案化绝缘结构130的第一绝缘层210、第一缓冲层310、第二绝缘层220、第二缓冲层320、第三绝缘层230以及第三缓冲层330位于第二岛状部TP2，且第一绝缘层210、第一缓冲层310、第二绝缘层220、第二缓冲层320、第三绝缘层230以及第三缓冲层330选择性地延伸进第二桥接部WP2。在一些实施例中，第一缓冲层310、第二缓冲层320以及第三缓冲层330不延伸进第二桥接部WP2(即第二桥接部WP2中不包括无机绝缘材料)，由此改善第二桥接部WP2在拉伸后出现断裂的问题。在其他实施例中，第二桥接部WP2的厚度小于第二岛状部TP2的厚度。举例来说，第二岛状部TP2包括比第二桥接部WP2更多层的绝缘层及/或更多层的缓冲层，但本发明不以为限。

在一些实施例中，各第二桥接部WP2位于第一桥接部WP1的对应的一个上，且各第二桥接部WP2的侧面偏离于第一桥接部WP1的对应的一个的侧面。具体地说，第二桥接部WP2与第一桥接部WP1的其中一个侧面之间的距离L1大于第二桥接部WP2与第一桥接部WP1的另一个侧面之间的距离L2。通过将第二桥接部WP2偏移地设置于第一桥接部WP1上方，可以避免应力集中造成第二桥接部WP2中的导线412、422、432断裂的问题。虽然在本实施例中，第二桥接部WP2偏移地设置于第一桥接部WP1上方，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第二桥接部WP2对准第一桥接部WP1的中间设置，换句话说，距离L1选择性地可以等于距离L2。

第一导电层410、第二导电层420以及第三导电层430位于图案化绝缘结构PIS中。在本实施例中，第一导电层410位于可拉伸膜100上方以及选择性地位于第一缓冲层310上方。第二导电层420位于第一绝缘层210上方以及选择性地位于第二缓冲层220上方，且第二导电层420选择性地电连接至第一导电层410。举例来说，部分第二导电层420通过第一绝缘层210中的导通孔而电连接至第一导电层410。第三导电层430位于第二绝缘层220上方以及选择性地位于第三缓冲层330上方，且第三导电层430选择性地电连接至第二导电层420。举例来说，部分第三导电层430通过第二绝缘层220中的导通孔而电连接至第二导电层420。

在本实施例中，第一导电层410、第二导电层420以及第三导电层430分别包括导线412、导线422以及导线432。导线412、422、432位于可拉伸膜100的第一桥接部WP1上方，且位于图案化绝缘结构PIS的第二桥接部WP2中。在一些实施例中，部分或全部的导线412、422、432自图案化绝缘结构PIS的第二桥接部WP2延伸进第二岛状部TP2。换句话说，导线412、422、432自第一桥接部WP1上方延伸进第一岛状部TP1上方。

在一些实施例中，第一导电层410、第二导电层420以及第三导电层430各自为单层或多层的导电结构，举例来说，第一导电层410、第二导电层420以及第三导电层430各自为钛/铝/钛的堆叠层，但本发明不以此为限。第一导电层410、第二导电层420以及第三导电层430可以包括铬、金、银、铜、锡、铅、铪、钨、钼、钕、钛、钽、铝、锌、镍等金属、上述金属的合金或其他合适的导电材料。

接垫P设置于第二岛状部TP2的表面。在本实施例中，接垫P选择性地位于部分第三导电层430上。在一些实施例中，接垫P包括导电氧化物，举例来说，铟锡氧化物。

图案化的硬掩模层500覆盖图案化绝缘结构PIS。硬掩模层500从图案化绝缘结构PIS的顶面延伸进图案化绝缘结构PIS的第二开口O2中，并覆盖第二岛状部TP2以及第二桥接部WP2的侧壁。图案化的硬掩模层500具有重叠于第一开口O1的多个第一通孔TH1以及重叠于接垫P的多个第二通孔TH2。在本实施例中，第一开口O1的宽度略大于第一通孔TH1的宽度，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第一开口O1的宽度等于第一通孔TH1的宽度。

在一些实施例中，图案化的硬掩模层500包括金属氧化物，例如氧化铟锡锌或氧化铟镓锌。在一些实施例中，由于图案化的硬掩模层500为绝缘材料，因此，即使图案化的硬掩模层500接触接垫P，也不会导致接垫P彼此短路。

在一些实施例中，第一通孔TH1包括陡峭的倾斜侧壁，举例来说，第一通孔TH1的倾斜侧壁与图案化的硬掩模层500的底面之间的夹角例如为40°～60°。由于第一通孔TH1包括陡峭的倾斜侧壁，可以避免第一通孔TH1的侧壁于形成可拉伸膜100的第一开口O1的时候损坏，使第一开口O1的侧壁更接近垂直面(即与侧壁与底面之间的夹角接近90°)。在一些实施例中，图案化的硬掩模层500的厚度T2小于或等于1000埃。在一些实施例中，第一通孔TH1的倾斜侧壁的水平宽度HW小于0.5微米(例如0.15微米)。由于图案化的硬掩模层500具有厚度薄的优点，因此，图案化的硬掩模层500对可拉伸显示面板10的整体厚度影响不大，可以于制作工艺中省去移除图案化的硬掩模层500的制作工艺，使可拉伸显示面板10保留图案化的硬掩模层500。

此外，在一些实施例中，图案化的硬掩模层500的表面可能会包含裂纹(未绘出)。一般而言，在拉伸可拉伸显示面板10时，图案化的硬掩模层500的裂纹容易产生于第二桥接部WP2上，且前述裂纹的延伸方向通常会垂直于第二桥接部WP2的延伸方向，而不会从第二桥接部WP2延伸到第二岛状部TP2。在一些实施例中，由于图案化的硬掩模层500分离于导电层以及无机层，因此，图案化的硬掩模层500的裂纹对信号传递不会造成影响。

发光元件610位于第一岛状部TP1上方。在本实施例中，发光元件610位于第二岛状部TP2上方，且通过导电连接结构612而电连接至接垫P。在一些实施例中，导电连接结构612例如包括铟、锡、铋、导电胶、上述材料的组合或其他合适的材料。在一些实施例中，通过巨量转移制作工艺将发光元件610放置于接垫P上。发光元件610通过接垫P而电连接至第三导电层430，并进一步电连接至第三导电层430、第二导电层420及/或第一导电层420位于第二桥接部WP2中的导线432、422、412。在一些实施例中，发光元件610包括有机发光二极管、微型发光二极管或其他发光元件。发光元件610例如通过共晶接合、导电胶接合、焊接或其他类似的方式电连接至接垫P。在本实施例中，每个第二岛状部TP2上方设置有不同颜色的发光元件610，以构成一个彩色像素。举例来说，每个第二岛状部TP2上方设置有红色显示元件、绿色显示元件以及蓝色显示元件。

图3A至图3F是图2的可拉伸显示面板10的制造方法的剖面示意图。请先参考图3A，提供载板C。载板C例如包括玻璃或其他合适的载板。形成基板100m于载板C上。形成图案化绝缘结构PIS、第一导电层410、第二导电层420、第三导电层430以及接垫P于基板100m上。

形成硬掩模层500m于图案化绝缘结构PIS以及基板100m上。硬掩模层500m整面地覆盖绝缘结构PIS以及基板100m。

请参考图3B，以去光致抗蚀剂液DV清洗硬掩模层500m的表面。在一些实施例中，去光致抗蚀剂液DV包括单乙醇胺以及二甲基亚砜的组合。举例来说，去光致抗蚀剂液DV包括70wt％的单乙醇胺以及30wt％的二甲基亚砜。

请参考图3C至图3D，形成图案化的光致抗蚀剂PR’于硬掩模层500m的表面。具体地说，先形成光致抗蚀剂层PR硬掩模层500m的表面，如图3C所示。形成光致抗蚀剂层PR的方法例如包括旋转涂布或其他合适的制作工艺。在一些实施例中，光致抗蚀剂层PR的厚度为1微米～5微米。

接着，对光致抗蚀剂层PR进行曝光制作工艺以及显影制作工艺，以形成图案化的光致抗蚀剂PR’，如图3D所示。图案化的光致抗蚀剂PR’包括开口OP1以及开口OP2。开口OP1以及开口OP2分别对应于欲形成第一通孔TH1的开口OP1以及第二通孔TH2(请参考图2)的位置。

请参考图3E，以图案化的光致抗蚀剂PR’为掩模图案化硬掩模层500m，以形成图案化的硬掩模层500。所形成的图案化的硬掩模层500具有第一通孔TH1以及第二通孔TH2。在一些实施例中，图案化硬掩模层500m的方法包括通过蚀刻剂EC进行湿蚀刻。在一些实施例中，在形成图案化的硬掩模层500之后，可选地执行一移除制作工艺，以移除残留的图案化的光致抗蚀剂PR’。

在本实施例中，由于在形成图案化的光致抗蚀剂PR’之前有利用去光致抗蚀剂液DV清洗硬掩模层500m的表面。因此，图案化的硬掩模层500的第一通孔TH1具有陡峭的侧壁。

请参考图3F，以图案化的硬掩模层500为掩模图案化基板100m，以形成可拉伸膜100。在本实施例中，由于第一通孔TH1具有陡峭的侧壁，因此，即使图案化的硬掩模层500的厚度很薄，第一通孔TH1的侧壁也不会在图案化基板100m的时候损坏，并使第一开口O1的侧壁更接近垂直面(即与侧壁与底面之间的夹角接近90°)。

在一些实施例中，图案化基板100m的方法包括干蚀刻。前述干蚀刻制作工艺例如为灰化制作工艺。在一些实施例中，利用等离子体PL进行灰化制作工艺，且等离子体所使用的气体包括O₂、Ar、CF₄、SF₆或其他合适的气体。在一些实施例中，由于灰化制作工艺仅会移除有机材料，因此灰化制作工艺仅会移除第一通孔TH1下方的部分基板100m，而不会移除图案化的硬掩模层500以及第二通孔TH2下方的接垫P。

接着，回到图2，将发光元件610接合至接垫P。最后，移除载板C。在一些实施例中，通过激光举离(Laser lift off)制作工艺就移除载板C移除，但本发明不以此为限。

图4是依照本发明的一实施例的一种可拉伸显示面板20的剖面示意图。在此必须说明的是，图4的实施例沿用图2的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。

图4的可拉伸显示面板20与图2的可拉伸显示面板10的差异在于：可拉伸显示面板20还包括多个主动元件AE。

请参考图4，在本实施例中，图案化绝缘结构PIS还包括缓冲层710、栅绝缘层720、层间介电层730以及第四缓冲层340。缓冲层710位于可拉伸膜100之上。半导体层800位于缓冲层710之上。半导体层800为单层或多层结构，其包含非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、有机半导体材料、氧化物半导体材料(例如：铟锌氧化物、铟镓锌氧化物或是其他合适的材料、或上述材料的组合)或其他合适的材料或上述材料的组合。

栅绝缘层720位于缓冲层710以及半导体层800之上。栅极400位于栅绝缘层720之上，且重叠于半导体层800。层间介电层730位于栅绝缘层720以及栅极400之上。第一导电层410位于层间介电层730之上，且包括第一源极/漏极412以及第二源极/漏极414。第一源极/漏极412以及第二源极/漏极414电连接至半导体层800。在本实施例中，主动元件AE包括栅极400、半导体层800、第一源极/漏极412以及第二源极/漏极414，且主动元件AE设置于图案化绝缘结构PIS的第二岛状部TP2(请参考图1A与图1B)中。

第一缓冲层310位于第一导电层410上。第一绝缘层210位于第一缓冲层310上。第二缓冲层320位于第一绝缘层210上。第二导电层420位于第二缓冲层320上，且至少部分第二导电层420电连接至第二源极/漏极414。第二绝缘层220位于第二导电层420以及第二缓冲层320上。第三缓冲层330位于第二绝缘层220上。第三导电层430位于第三缓冲层330上，且至少部分第三导电层430电连接至第二导电层420。第三绝缘层230位于第三缓冲层330以及第三导电层430上。第四缓冲层340位于第三绝缘层230上。接垫P位于第四缓冲层340上，且至少部分接垫P电连接至第三导电层430。

图案化的硬掩模层500覆盖图案化绝缘结构PIS。硬掩模层500从图案化绝缘结构PIS的顶面延伸进图案化绝缘结构PIS的第二开口O2中，并覆盖第二岛状部TP2(请参考图1A)以及第二桥接部WP2(请参考图1A)的侧壁。图案化的硬掩模层500具有重叠于第一开口O1(请参考图2)的多个第一通孔TH1以及重叠于接垫P的多个第二通孔TH2。

综上所述，本发明在形成图案化的光致抗蚀剂于硬掩模层上之前，有利用去光致抗蚀剂液清洗硬掩模层的表面。因此，图案化的硬掩模层的第一通孔具有陡峭的侧壁。由于第一通孔具有陡峭的侧壁，因此，可以避免图案化的硬掩模层在图案化基板的时候损坏，并使可拉伸膜的第一开口的侧壁更接近垂直面。

Claims

1.一种可拉伸显示面板，包括：

可拉伸膜，具有多个第一开口；

图案化绝缘结构，包括：

多个岛状部；以及

多个桥接部，其中相邻的该些岛状部经由对应的该些桥接部而相连；

多个发光元件，位于该些岛状部上方；

多条导线，位于该些桥接部中；以及

图案化的硬掩模层，覆盖该图案化绝缘结构，且具有重叠于该些第一开口的多个第一通孔，其中该图案化的硬掩模层的厚度小于或等于1000埃。

2.如权利要求1所述的可拉伸显示面板，其中各该第一通孔包括倾斜侧壁，且该倾斜侧壁的水平宽度小于0.5微米。

3.如权利要求1所述的可拉伸显示面板，还包括：

多个主动元件，设置于该些岛状部中。

4.如权利要求1所述的可拉伸显示面板，还包括：

多个接垫，设置于该些岛状部的表面，且该图案化的硬掩模层还包括重叠于该些接垫的多个第二通孔。

5.如权利要求4所述的可拉伸显示面板，其中该图案化的硬掩模层接触该些接垫。

6.如权利要求1所述的可拉伸显示面板，其中该图案化的硬掩模层的材料包括金属氧化物。

7.如权利要求1所述的可拉伸显示面板，其中该图案化的硬掩模层覆盖该些岛状部的侧壁。

8.一种可拉伸显示面板的制造方法，包括：

形成图案化绝缘结构于基板上，其中该图案化绝缘结构包括多个岛状部以及多个桥接部，且相邻的该些岛状部经由对应的该些桥接部而相连；

形成硬掩模层于该图案化绝缘结构以及该基板上；

以去光致抗蚀剂液清洗该硬掩模层的表面；

形成图案化的光致抗蚀剂于该硬掩模层的表面；

以该图案化的光致抗蚀剂为掩模图案化该硬掩模层，以形成图案化的硬掩模层；以及

以该图案化的硬掩模层为掩模图案化该基板，以形成可拉伸膜。

9.如权利要求8所述的可拉伸显示面板的制造方法，其中该去光致抗蚀剂液包括单乙醇胺以及二甲基亚砜的组合。

10.如权利要求8所述的可拉伸显示面板的制造方法，其中以该图案化的光致抗蚀剂为掩模图案化该硬掩模层的方法包括湿蚀刻，且以该图案化的硬掩模层为掩模图案化该基板的方法包括干蚀刻。