TW201427516A - 可撓式顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有像素或子像素陣列之可撓式顯示器。該顯示器包括可撓式基板及對應於該基板上之像素或子像素陣列之薄膜電晶體(TFT)陣列。該顯示器亦包括耦接至該等TFT之閘電極之第一複數個金屬線及耦接至該等TFT之源電極及汲電極之第二複數個金屬線。該第一複數個金屬線及該第二複數個金屬線中之至少一者包含在TFT區域中之非可延伸部分及在TFT區域外之可延伸部分。

Description

可撓式顯示器
本文所述之實施例大致係關於用於計算裝置之可撓式顯示器，且更特定言之建構一種具有金屬跡線之可撓式顯示器，該等金屬跡線可在該顯示器撓曲時彎曲而不斷裂或開裂。
為製造可撓式顯示器，已經開發出許多顯示器組件以便使用有機材料(諸如有機發光層、有機鈍化層及聚合物基板)作為可撓式基板。然而，難以用有機材料替代顯示器之金屬跡線，因為有機材料之電導率不如金屬跡線高。當顯示面板彎曲時，金屬跡線可能會斷裂或斷開，因為金屬跡線具有約1%之破裂應變極限。一些其他組件仍使用氮化矽，其亦可能會開裂。因此，期望顯示器組件成為可彎曲的或可撓的。
一般，本文所述之實施例係關於一種用於電子裝置之顯示器。該顯示器可為有機發光二極體(OLED)顯示器。顯示器包括支撐像素或子像素陣列之可撓式基板及驅動各像素或子像素之薄膜電晶體。顯示器可圍繞一或多個軸具有可撓性。舉例而言，可將顯示器捲起以形成圓筒或將其彎曲成非平面形狀。藉由提供該可撓性，可增強顯示器之可攜帶性及某些操作。
在一項實施例中，提供一種具有像素或子像素陣列之可撓式顯 示器。該顯示器包括可撓式基板及對應於該基板上之像素或子像素陣列之薄膜電晶體(TFT)陣列。該顯示器亦包括耦接至該等TFT之閘電極之第一複數個金屬線及耦接至該等TFT之源電極及汲電極之第二複數個金屬線。第一複數個金屬線及第二複數個金屬線中之至少一者包含在TFT區域中之非可延伸部分及在TFT區域外之可延伸部分。
在另一實施例中，提供一種具有像素或子像素陣列的可撓式顯示器。該顯示器包括可撓式基板及該可撓式基板上之緩衝層。顯示器亦包括對應於基板上之像素或子像素陣列之薄膜電晶體(TFT)陣列。顯示器進一步包括耦接至該等TFT之閘電極之第一複數個金屬線及耦接至該等TFT之源電極及汲電極之第二複數個金屬線。顯示器亦包括在TFT及像素外之積體電路(IC)及在TFT與IC板之間耦接之複數個金屬跡線。該複數個金屬跡線由用於TFT之閘電極之第一金屬及用於TFT之源電極及汲電極之第二金屬中的至少一者形成。複數個金屬跡線安置在緩衝層上。在TFT區域外之緩衝層經組態以具有條紋圖案。
在以下描述中部分闡述其他實施例及特徵，且對於熟習此項技術者在審查本說明書時部分將變得顯而易見或可藉由本文所述之實施例之實踐而習得。對某些實施例之性質及優點之進一步理解可藉由參考本說明書之其餘部分及形成本發明之一部分之圖式來實現。
100‧‧‧可撓式顯示器
102‧‧‧像素區域
102A‧‧‧子像素
102B‧‧‧子像素
102C‧‧‧子像素
104‧‧‧金屬線/蛇形金屬線/蛇形部分
202‧‧‧箭頭
302‧‧‧資料線/資料金屬
304‧‧‧閘極線/控制線
304A‧‧‧第一部分/直線形閘極線
304B‧‧‧第二部分/蛇形閘極線
306‧‧‧重疊區域/尺寸
402‧‧‧TFT
404‧‧‧汲極/源極
500‧‧‧可撓式顯示器
502‧‧‧蛇形資料線
504‧‧‧閘極線
600‧‧‧金屬跡線
700A‧‧‧第一設計/第一冗餘設計/冗餘設計
700B‧‧‧冗餘設計
702‧‧‧正弦波形金屬跡線/跡線
704‧‧‧正弦波形金屬跡線/跡線
706‧‧‧點/重疊區域
802‧‧‧資料線
804‧‧‧閘極線/控制線
902‧‧‧基板
904‧‧‧緩衝層
904A‧‧‧第二層/氮化矽子層
904B‧‧‧第一層/氧化矽子層
904C‧‧‧SiNx層
906‧‧‧主動半導體層/層/主動元件/主動層/條紋
908‧‧‧閘極絕緣體/閘絕緣體(GI)層/GI層
910‧‧‧閘極金屬/閘極
912‧‧‧ILD/ILD層
912A‧‧‧氮化矽子層
912B‧‧‧氧化矽子層
914‧‧‧鈍化層
918‧‧‧源極/汲極金屬
1202‧‧‧半色調光阻(標記為「PR」)遮罩
1402A‧‧‧氧化矽
1402B‧‧‧氮化矽
1502A‧‧‧氧化矽層
1502B‧‧‧氮化矽
1602A‧‧‧氧化矽
1602B‧‧‧氮化矽
1702A‧‧‧氧化矽
1702B‧‧‧氮化矽
1902‧‧‧第一重疊區域
1904‧‧‧第二重疊區域
1906‧‧‧第一金屬跡線
1908‧‧‧第二金屬跡線
1910‧‧‧導電層
1912‧‧‧通孔(VIA)
2000‧‧‧可撓式顯示器
2002‧‧‧金屬跡線
2004A‧‧‧氮化矽子層
2004B‧‧‧條紋圖案
2004C‧‧‧條紋圖案
2006‧‧‧積體電路(IC)/IC
2008‧‧‧積體閘極驅動器
2012A‧‧‧氧化矽子層
2012B‧‧‧條紋氮化矽圖案
2012C‧‧‧條紋狀氮化矽子層
2014A‧‧‧氧化矽子層
2014B‧‧‧氧化矽子層/條紋圖案
2020‧‧‧顯示區域
圖1描繪樣品顯示器之單一像素。
圖2展示對金屬線施加拉伸應力之可撓式顯示器之一項實例。
圖3大致描繪與一系列閘極線重疊之資料線。
圖4展示用於顯示裝置之一系列薄膜電晶體(TFT)。
圖5說明具有能夠接受顯示器撓曲所致之應變之蛇形資料線的可撓式顯示器。
圖6描繪沿長度類似正弦波之金屬跡線。
圖7根據本文所述之實施例說明用於金屬跡線之兩種可能冗餘設計。
圖8描繪樣品顯示器之閘極線/控制線及資料線，以及多個TFT。
圖9大致描繪顯示器像素之TFT及與該TFT相關之金屬跡線之一部分的橫截面。
圖10展示圖9之緩衝層之簡化視圖。
圖11展示圖9之緩衝層的一替代實施例之簡化視圖。
圖12及圖13描繪一個樣品遮蔽及灰化操作，其可產生如圖10中所示之緩衝層。
圖14展示緩衝層之一替代實施例，該緩衝層具有以預期的裂痕間隔在緩衝層之氮化矽中形成的條紋。
圖15描繪緩衝層之一替代實施例，其中氮化矽已變薄以形成可彎曲或撓曲而不開裂之區域。
圖16描繪適合用於可撓式顯示器中之ILD，其中在該ILD之氮化矽部分中形成條紋。
圖17為ILD之一替代方案，其中將氮化矽自閘極金屬扇出上移除，但保存在閘極內金屬區域中。
圖18為適合用於可撓式顯示器中之ILD之又一實施例。
圖19A說明第一實施例中之可延伸金屬跡線之樣品蛇形圖案。
圖19B說明第二實施例中之可延伸金屬跡線之樣品正弦波圖案。
圖19C說明第三實施例中之可延伸金屬跡線之樣品正弦波形圖案。
圖19D說明第四實施例中之可延伸金屬跡線之一對蛇形圖案。
圖19E說明第五實施例中之可延伸金屬跡線之一對正弦波形圖案。
圖19F說明第六實施例中之可延伸金屬跡線之一對方形波形圖 案。
圖19G根據本發明之實施例說明圖19D之兩個金屬跡線之間的第一重疊區域的橫截面圖。
圖19H根據本發明之實施例說明圖19D之兩個金屬跡線之間的第二重疊區域的橫截面圖。
圖20A根據本發明之實施例說明可撓式顯示器之俯視圖。
圖20B根據本發明之第一實施例說明區域之俯視圖，該區域包括與在積體電路(IC)板與TFT之間耦接之金屬跡線重疊的均勻緩衝層或層間介電(ILD)。
圖20C根據本發明之第二實施例說明區域之俯視圖，該區域包括與在積體電路(IC)板與TFT之間耦接之金屬跡線重疊的條紋緩衝層或ILD圖案。
圖20D根據本發明之第三實施例說明區域之俯視圖，該區域包括自在積體電路(IC)板與TFT之間耦接之金屬跡線偏移的條紋緩衝層或ILD圖案。
圖21A根據本發明之實施例說明圖20A之橫截面圖。
圖21B根據本發明之實施例說明圖20B之橫截面圖。
圖21C根據本發明之實施例說明圖20C之橫截面圖。
圖21D根據本發明之實施例說明圖20D之橫截面圖。
一般，本文所述之實施例係關於一種用於電子裝置之顯示器。該顯示器可為有機發光二極體(OLED)顯示器。顯示器包括支撐像素或子像素陣列之可撓式基板及驅動各像素或子像素之薄膜電晶體(TFT)。顯示器可圍繞約一或多個軸具有可撓性。舉例而言，可將顯示器捲起以形成圓筒或將其彎曲成非平面形狀。藉由提供該可撓性，可增強顯示器之可攜帶性及某些操作。
顯示器可在TFT外具有可撓性。舉例而言，顯示器可包括在TFT外區域中之可延伸閘極線及/或可延伸資料線。顯示器亦可包括在可撓式基板與TFT及像素或子像素之間的緩衝層。該緩衝層可經組態以抵抗開裂。顯示器亦可包括在用於閘電極之第一金屬層與用於TFT之源電極/汲電極之第二金屬層之間的層間介電(ILD)。ILD亦可經組態以抵抗開裂。緩衝層與ILD層兩者皆可包括氧化矽子層及氮化矽子層。由於氮化矽在彎曲時可能更易開裂，因此一項實施例可包括氮化矽中之條紋。
顯示器亦可包括靠近其邊界之可撓性區域。一般，顯示器包括在像素區域或作用區域外之積體電路(IC)區域。存在許多在IC與TFT之間耦接之金屬跡線。此等金屬跡線可由閘極金屬層或源極/汲極金屬層形成，亦即第一金屬層或第二金屬層。此等金屬跡線可經組態為可延伸的。藉由可撓式基板及在金屬跡線與可撓式基板之間的緩衝層支撐而形成金屬跡線。該緩衝層可經條紋圖案化以抵抗開裂。
顯示器可包括許多個別像素，其各自可由一組子像素形成。舉例而言，圖1展示顯示器之單一像素。該像素包括三個子像素，亦即紅、綠及藍子像素。
在一些實施例中，像素及其子像素可由有機發光二極體(OLED)材料形成。在其他實施例中，不同的可撓式材料可用於形成像素及子像素。
概括地，樣品可撓式顯示器可由聚合物基板、該基板上之有機發光層(例如OLED層)及囊封或覆蓋發光層之有機鈍化層建構。基板可由任何適合之材料形成；聚合物僅為一項實例。作為一更特定實例，基板可由聚醯亞胺形成。應瞭解其他層可存在於樣品可撓式顯示器中。同樣，本文所論述之層本身可由多個層組成。以下更詳細地論述樣品可撓式顯示器之樣品部分橫截面，參看圖9。
一般，且如圖1中所示，可撓式顯示器100包括支撐子像素102A至102C之可撓式基板。金屬線104可連接各種子像素102A至102C以及像素。該等線可為例如如熟習此項技術者已知之閘極線及/或資料線。此等線僅為兩項實例；金屬信號線可攜帶其他資訊及/或信號。
習知金屬信號線或跡線為直線形的，且當彎曲可撓式顯示器時可遭受開裂或斷裂。亦即，彎曲動作可使金屬線發生應變，其可導致開裂或斷裂。因此，本文所揭示之某些實施例採用蛇形金屬跡線，如圖1中所示。此等蛇形跡線可具有使其適合用於可撓式顯示器之若干性質。舉例而言，當將可撓式顯示器彎曲、捲起或以其他方式變形時，蛇形金屬線可沿著其環形部分拉伸而非斷裂。對金屬線施加拉伸應力之可撓式顯示器之一實例展示於圖2中。如圖中所示，金屬線104可在箭頭202所指之方向上拉伸及/或回應於藉由彎曲顯示器所施加之應力而扭曲。同樣，應瞭解圖2中所示為較大顯示器之單一像素。
一般，圖1及2中所示之蛇形金屬線係由接合半圓之重複圖案形成。蛇形金屬跡線之上部及下部邊緣一般為回應於顯示器之彎曲動作之拉伸或變形之部分。亦即，當拉伸、彎曲或發生類似者時，蛇形金屬線伸展以使得半圓部分變得更長且部分略微成橢圓形。此藉由比較圖2之金屬線及圖1之金屬線可見。
圖1及2中所示之金屬跡線通常在各半圓區段之內部部分上所經歷的應變大於在該等區段之外部部分及/或半圓區段之間的連接部分上所經歷的應變。
應瞭解在替代實施例中對於金屬線可使用不同設計及/或形狀。同樣，金屬線可由多種材料形成。作為一項實例，線可由金形成。其他樣品材料還包括銅、銀及其他導電金屬。金屬線可由或可不由相對延性金屬形成。在具有由金形成之蛇形金屬跡線之實施例中，對跡線施加之最大應變可為約0.5%，其低於金之應變破裂極限(例如1%)。
子像素102A至102C可形成為OLED子像素。OLED子像素一般包括一個陽極、一或多個有機層及一個陰極。相應OLED可為底部發射型或頂部發射型。在底部發射OLED中，自陽極側獲取光。相比而言，在頂部發射OLED中，自陰極側獲取光。該陰極為光學透明的，而該陽極具有反射性。與底部發射OLED相比，頂部發射OLED通常能夠實現更大的OLED孔徑。
此處應提及蛇形金屬線104與如圖1及2中所示之頂部發射OLED之像素區域重疊。蛇形金屬線一般不影響頂部發射OLED裝置之孔徑比，因為金屬線位於OLED發射層下方且因此並不阻斷光發射。然而，對於底部發射OLED而言，蛇形金屬線與像素區域不重疊(未圖示)。
熟習此項技術者應瞭解可撓式顯示器可包括網型蛇形金屬跡線或其他網型金屬跡線。對於頂部發射OLED顯示器而言，主動組件可與蛇形金屬跡線網重疊。
圖3大致描繪與一系列資料線302重疊之閘極線。如所示，閘極線304對於其長度之第一部分304A可為直線形的且接著對於其長度之第二部分304B可為蛇形的。在該配置中，預期面板中具有直線形資料線之部分將不會彎曲，而具有蛇形線之部分將能夠彎曲。應瞭解一些實施例可准許顯示器彎曲，即使閘極(或其他)線均為直線形的。標記為「彎曲邊緣」之線說明一條可能的線，可撓式顯示器可沿其彎曲。應瞭解彎曲邊緣之位置為任意的且用於說明性目的；顯示器可在許多其他未標記點或沿著許多其他未標記線彎曲。同樣，顯示器可沿著複雜曲線或在多個維度上彎曲。一些實施例甚至可准許顯示器摺疊。
對於可撓式顯示器，資料線302亦可與其他控制信號線(諸如發射控制線)重疊。一般，資料線與閘極線之重疊區域306中之電容負載在 顯示器之平坦及可彎曲部分中相等可為有用的。因此，圖3中由尺寸308指示之閘極金屬間距應寬於圖3中由尺寸306指示之資料金屬302之最小寬度。亦即，尺寸308應大於尺寸306。若兩者相等，則側壁電容可在顯示器之彎曲/撓曲部分中之資料線及/或閘極線上提供額外負荷。在一些實施例中，資料金屬線可在每一側變薄約0.5微米以形成最小資料金屬寬度A。該裕度可確保重疊電容保持相同，不管顯示器是否彎曲或以其他方式撓曲。
圖4展示用於顯示裝置之一系列薄膜電晶體(TFT)。各TFT 402一般位於閘極線/控制線304與資料線302之交叉處。汲極及源極404係在與資料線302相同之金屬層中。一般，各TFT操作單一像素(未圖示)。一般，在具有可彎曲及非可彎曲區域之顯示器的情況下，各TFT 402應與閘極線/控制線304重疊至與其他TFT相同之程度。亦即，在非可彎曲區域中之閘極線/控制線與TFT之間的重疊(如圖4之左手側所示)應與在顯示器之可彎曲部分中之兩者間的重疊(如圖4之右手側所說明)相同。重疊一般可與所有TFT及閘極線/控制線相同，不管線為直線形的、蛇形的或以其他方式變化的。以此方式，由TFT所致之電容線負載可為恆定的，不管所述顯示器之部分。
圖5說明具有能夠接受顯示器彎曲所致之應變之蛇形資料線502的可撓式顯示器500。在此可撓式顯示器中，閘極線504可為實質上直線形的。彎曲邊緣實質上平行於閘極線504。如同圖4之實施例，對於位於顯示器之可撓與非可撓部分中之TFT，在TFT與各種金屬線之間的電容線負載應為相等的。如圖5中所示，此可藉由使TFT與蛇形金屬線之相對直線形部分重疊來實現。在此實例中，蛇形金屬資料線具有相對直線形的邊緣及連接器，以及在邊緣部分與連接器部分之間的圓形過渡。各TFT覆蓋邊緣部分。因為邊緣部分基本上為直線形的，所以圖5之蛇形資料線之線負荷與TFT與直線形資料線之間的線負荷 相同或近似相同。應瞭解圖5中所示之蛇形線組態(例如具有平坦或直線形邊緣部分，而非半圓形邊緣部分)可用於本文所論述之其他實施例，諸如圖4之實施例。
如先前所提及，一些實施例可採用具有非線性形狀但並非蛇形之金屬信號線。舉例而言，圖6描繪沿長度類似正弦波之金屬跡線600。該組態可減少例如指定用於或專用於金屬線之顯示器面積。在具有高像素密度及/或多個控制、資料或閘極線之其他應用中，該等組態可用於高密度OLED中。正弦波形金屬跡線之精確高度及振幅可視面板之電子特徵、其所欲用途及操作參數等而變化。因此，本文中未論述精確尺寸，因為該等尺寸可視應用而定且可憑經驗確定。
作為又一選擇，可採用多個金屬跡線來代替單一金屬跡線，如前述圖中所示。應瞭解可使可撓式顯示器中之任何金屬線為冗餘的。另外，因為該顯示器一般具有上面可安排金屬線之路線的多個層，所以第一及第二(例如正常及冗餘)金屬跡線可位於不同金屬層中。圖7說明兩種可能的冗餘設計。
圖7中所示之第一設計700A採用一對正弦波形金屬跡線702及704。兩個金屬跡線僅在某些點706處重疊。基本上，第一及第二金屬跡線彼此異相約180度，以使得第二金屬跡線之上部部分與第一金屬跡線之下部部分線性對準。此可見於圖7之第一冗餘設計700A中沿標記為「彎曲邊緣」之線。應瞭解兩個跡線之間的偏移可視需要為大或小。
作為另一實例，第一及第二金屬跡線可沿其長度之全部或一部分彼此重疊，如圖7中，且特定言之如冗餘設計700B中所示。藉由兩個跡線702及704重疊，一者可繼續操作，即使另一者斷裂、開裂或以其他方式中斷。
圖8描繪樣品顯示器之閘極線/控制線及資料線，以及多個TFT。 同樣，包括汲極/源極404之各TFT 402一般對應於單一像素。閘極線/控制線804連接一列中之所有TFT，而資料線802連接一行中之所有TFT。如同先前實施例，圖8之示意圖意欲說明具有非可彎曲部分(例如閘極線/控制線為線性之部分)與可彎曲部分(例如閘極線/控制線為蛇形之部分)之顯示器。應瞭解顯示器可為全部可彎曲的且不具有非可彎曲部分，此視實施例而定，且還結合圖8之所說明性質(例如，蛇形多跡線圖案可用於整個顯示器上)。同樣，資料線與閘極線/控制線皆可為蛇形、正弦形或以其他方式經圖案化為在應力下具有可撓性。
如圖8中所說明，在同一顯示器中可採用重疊與偏移冗餘之金屬跡線兩者。圖8展示一對沿著頂部閘極線/控制線組偏移之蛇形金屬跡線及一對沿著底部閘極線/控制線重疊之金屬跡線。亦應瞭解此冗餘僅可用於顯示器之某些部分中，諸如在應力下可更易斷裂或破裂之區域或部分中或具有足以支撐該冗餘之間距之區域中的彼等部分。
現將論述可撓式顯示器之樣品層疊。圖9大致描繪顯示器像素之TFT及與該TFT相關之金屬跡線之一部分的橫截面。該橫截面係如圖4中箭頭A-A所示而取得。一般，TFT自身不彎曲(儘管在替代實施例中，其可彎曲)。相反地，顯示器沿著標記為「彎曲區域」之線且向其右側彎曲(關於圖9)。TFT自身一般位於圖9中彎曲區域線之左側，而包括先前所論述之金屬跡線之TFT間區域位於右側。
以解釋的方式，現將論述用於各種層之標記。基板902可由聚醯亞胺(PI)形成，其為上面可形成可撓式顯示器之適合基板之一項實例。其他實施例可使用不同基板。緩衝層904為在基板(例如PI)與閘極金屬910/閘極絕緣體908之間的基層。緩衝層可由氮化矽及氧化矽中之一或兩者形成。層906為TFT之主動半導體層。半導體可由非晶矽、低溫多晶矽或金屬氧化物形成。閘極絕緣體(GI)層908可由氧化矽形成。在GI層上為閘極層，其同樣為金屬。層間介電(ILD)部分包 圍閘極910且部分在GI層908上。此層間介電可由氮化矽及氧化矽中之一或兩者形成。(應瞭解任何氧化矽及/或氮化矽可適合於任何層中。)源極/汲極金屬918連接至主動層906。由「PAS」表示之鈍化層914係在源極/汲極金屬918上形成且可由氮化矽製成。圖9上所示之「PAD」為接觸墊，例如在面板及/或驅動器積體電路與撓性電路之間的黏結部位。
在一些實施例中，囊封層覆蓋TFT結構。
圖9之緩衝層904之樣品簡化視圖展示於圖10中。緩衝層904可包括第一層904B，其可由氧化矽及其類似物形成。緩衝層904亦可包括第二層904A，其可由氮化矽及其類似物形成。特定言之，圖10至圖13中之虛線與圖9中之虛線相同，標記為「彎曲區域」。一般，氧化矽在用於圖9中所示之結構或類似結構中時比氮化矽可更可靠地彎曲而不失敗。第二層904可具有一些條紋907。一般，在既定層之氮化矽中之裂痕間的間隔隨層厚度而變。因此，當顯示器撓曲時在緩衝層之氮化矽部分中形成特殊化圖案以防止開裂可為有用的。
不同實施例可改變緩衝層904中之氮化矽(例如SiNx)及氧化矽(例如SiO)之沈積順序。因此，圖10至圖13假設首先沈積氧化矽且接著沈積氮化矽。相比而言，圖14至圖15假設首先沈積氮化矽，隨後沈積氮化矽。
繼續圖10，以極其規律的間隔在緩衝層(或其他層)之氮化矽中形成條紋以防止在緩衝層中形成裂痕可為有用的。因為裂痕間隔可經確定為隨層厚度而變，所以該層可以相同間隔形成條紋，預期的裂痕或斷裂可以該等間隔形式。圖10描繪具有以該等間隔形成之此等條紋之緩衝層904。
作為另一選擇，氮化矽可變薄來替代形成條紋。變薄之層比裂痕可更可能撓曲或彎曲。因此，如圖11中所示，使彎曲區域中位於虛 線右側之SiNx層904C變薄可增強顯示器之效能。特定言之，可形成一或多個變薄之區域以便形成階梯圖案。變薄之區域可比圖11中所示者大或小。在一些實施例中，SiNx可界定變薄之區域，隨後可增至更厚之區域且接著界定另一變薄之區域。該等變薄之區域可以預期的開裂間隔形成。
圖12及圖13描繪一個樣品遮蔽及灰化操作，其可產生如圖10中所示之緩衝層。起初，半色調光阻(標記為「PR」)遮罩1202可在整個緩衝層904之SiNx層上沈積。曝露於紫外光可使光阻及SiNx層灰化。此處，可用三種不同曝光。100%曝露於紫外光可用於完全灰化穿過光阻及氮化矽層以形成條紋。30%曝露於紫外光可用於移除光阻，但並不移除任何氮化矽層。另外，0%曝露於紫外光可保留光阻，其保護主動層906。該灰化之後所留下者展示於圖13中。當形成TFT及金屬線結構時，此光阻可經由另一遮蔽操作沈積。
圖14及15大致描繪用於可撓式顯示器之樣品緩衝層。不同於圖10及11中所示之緩衝層，在此等層中氧化矽覆蓋氮化矽。同樣，緩衝層之氧化矽及氮化矽可在聚醯亞胺基板上形成。
圖14類似於圖10，亦即可以預期的裂痕間隔在緩衝層904之氮化矽1402B中形成條紋。然而，此處，氧化矽1402A可部分或完全填充於該等條紋中。當與缺乏前述條紋或溝槽之遮蔽操作相比時，可能需要額外的遮罩以形成氮化矽層。
相比之下，圖15類似於圖11。同樣，氮化矽1502B已變薄以形成可彎曲或撓曲而不開裂之區域。同樣，氧化矽可覆蓋此變薄之區域。儘管圖15展示氧化矽層1502A沿著整個層具有大致均勻的厚度，但在一些實施例中氧化矽可為更厚的，其覆蓋變薄之氮化矽。以此方式，緩衝層可具有均勻、光滑的上表面。因為氧化矽在彎曲或撓曲操作期間不太易於開裂，所以在某些實施例中其可視需要變厚。
現將論述圖16至圖18。此等圖展示圖9中大致所示之層間介電(ILD)層之各種實施例。橫截面係如圖4中箭頭B-B中所示而取得。如自圖可見，ILD 912一般位於緩衝層904及/或閘極絕緣體層908與鈍化層914之間。圖中所示之主動元件906為圖9中所示之源極/汲極金屬之一部分。應注意閘極金屬係在閘極絕緣體908與ILD 912之間，在圖16至圖18中未展示其位於主動層906上方。此外，源極/汲極金屬係在ILD 912與鈍化層914之間，在圖16至圖18中未展示其位於主動層906上方。
ILD層1602一般由氧化矽1602A子層及氮化矽1602B子層形成。因此，ILD之氮化矽部分在顯示器撓曲期間亦可能易開裂。因此，且如圖16中所示，可在ILD之氮化矽部分中形成條紋。儘管如此，氮化矽一般覆蓋閘極金屬之扇出部分，亦如圖16中所示。另外，氧化矽可至少部分填充於氮化矽中之條紋中，ILD 1602上方之鈍化層亦可能如此。
圖17為圖16之實施例之一替代實施例。此處，將ILD 1602之氮化矽1602B自閘極金屬扇出上移除，但保存在閘極內金屬區域中。
圖18為適合用於可撓式顯示器中之ILD之又一實施例。在此實施例中，將ILD 1702自顯示器之彎曲區域完全移除。亦即，ILD之氧化矽1702A及氮化矽1702B層完全未覆蓋閘極金屬扇出區域。
圖19A至圖19C展示作為替代實施例之圖1之蛇形部分104的樣品圖案。如圖19A中所示，可延伸金屬跡線可具有蛇形圖案。在一特定實施例中，如圖19A中所示之跡線寬度「w」可為約4μm，而如圖19A中所示之半徑「r」可為約5μm。跡線寬度亦可增加至約8μm，半徑「r」可增加至約6μm。應瞭解對於一項實施例存在樣品尺寸；該等尺寸可在實施例之間變化且因此應視為實例且無限制或要求。
如圖19B中所示，可延伸金屬跡線可具有正弦波圖案。在一特定 實施例中，如圖19B中所示之跡線寬度「w」可為約4μm，而圖19B中所示之半徑「r」可為約8μm。跡線寬度亦可增加至約8μm，而半徑可增加至約20μm。
如圖19C中所示，可延伸金屬跡線可具有方形圖案。跡線寬度「w」及半徑「r」如圖19C中所示定義。跡線寬度及半徑可類似於正弦波圖案。熟習此項技術者應瞭解只要圖案允許金屬跡線為可延伸的，則圖案可變化。
圖19D至圖19F展示作為替代實施例之圖7之冗餘設計700A的樣品圖案。如所示，兩個金屬跡線為交錯的，其中第一重疊區域及第二重疊區域1904位於第一金屬跡線1906與第二金屬跡線1908之間。第一重疊區域1902及第二重疊區域1904係在虛線中展示。第一金屬跡線1902由與閘極線或閘電極相同之第一金屬層形成。第二金屬跡線1904由與資料線及源電極/汲電極相同之第二金屬層形成。跡線寬度及半徑可大於如圖19A至圖19C中所示之單一金屬跡線圖案而無冗餘。
以下提供實例尺寸。跡線寬度及跡線半徑之定義與相應單一金屬跡線保持相同。在如圖19D中所示之冗餘蛇形圖案的情況下，跡線寬度可為4μm且半徑可為10μm。若跡線寬度為8μm且半徑可為15μm。同樣，此等尺寸為可在不同實施例中變化之樣品尺寸，對於此文件中之所有尺寸、公差、量測值及其類似者亦如此。
在如圖19E中所示之冗餘正弦波圖案之情況下，跡線寬度可為4μm且半徑可為15μm。若跡線寬度為8μm且半徑可為30μm。同樣，冗餘方形圖案可具有類似於冗餘正弦波圖案之跡線寬度及半徑。
圖19G至圖19H根據本發明之實施例展示兩個金屬跡線之間的第一及第二重疊區域之橫截面圖。第一重疊區域1902可連接至資料線或閘極線之直線部分(諸如如圖7中所示之重疊區域706)。如圖19G中所示，第一金屬或閘極係藉由鈍化層及閘極絕緣體中所界定之通孔 (VIA)1912經由導電層1910連接至第二金屬或源電極/汲電極。導電層1910可由透明導體(諸如氧化銦錫)形成。亦將導電層安置在位於第二金屬跡線1908上之鈍化層914上。將第一金屬耦接至閘極線304，同時將第二金屬耦接至資料線302。
或者，可消除導電層1910(未圖示)。第二金屬跡線可位於通孔中之第一金屬跡線上以便將兩個金屬跡線連接以形成冗餘金屬跡線。在一個金屬跡線斷裂之情況下，另一金屬跡線仍為連接的。
現參看圖19H，在第二重疊區域1904中第一金屬跡線1906與第二金屬跡線1908彼此不連接。其由ILD 912間隔開。
圖20A根據本發明之實施例展示可撓式顯示器之俯視圖。如所示，可撓式顯示器2000包括顯示區域2020，其包括像素區域102及TFT、閘極線304及資料線302。另外，可撓式顯示器包括位於顯示區域之左側及右側之積體閘極驅動器2008及位於顯示區域上之積體電路(IC)2006。積體閘極驅動器可與主動層906同時製造。積體驅動器2008及IC 2006在顯示區域2020之外。可撓式顯示器進一步包括在IC 2006與顯示區域2020之間耦接之金屬跡線2002。
圖20B至圖20D根據本發明之實施例展示與金屬跡線重疊之氮化矽子層之俯視圖。該氮化矽子層可包括在緩衝層或ILD中。如圖20A中所示，金屬跡線2002係在IC 2006與顯示區域2020之間耦接。圖20B展示氮化矽子層2004A均勻地位於金屬跡線2002上。圖20C展示氮化矽具有條紋圖案2004B，且條紋圖案2004B與金屬跡線2002重疊。圖20D展示氮化矽子層亦可具有條紋圖案2004C，其可自與金屬跡線2002重疊轉變為填充金屬跡線2002之間的間距。
圖21A至圖21D根據本發明之實施例說明顯示器之樣品橫截面圖。圖21A展示具有呈如圖20B中所示之緩衝層904及ILD層912的均勻圖案之氮化矽子層904A及912A之橫截面圖。如所示，緩衝層與ILD兩 者中之氮化矽子層皆不具有任何條紋圖案，如圖20B展示之俯視圖。熟習此項技術者應瞭解緩衝層904中之氮化矽子層904A可與氧化矽子層904B交換位置。亦即，氧化矽子層904B可位於氮化矽子層904A上。同樣，ILD層912中之氮化矽子層912A可與氧化矽子層912B交換位置。
圖21B根據本發明之實施例展示顯示器之橫截面圖。如所示，緩衝層904之氮化矽子層2014B具有如圖20C中所示之條紋圖案。在一些實施例中，氧化矽子層2014B為均勻的。條紋圖案2014B與第一金屬(例如閘極金屬)之金屬跡線2002重疊。在此實施例中，在TFT 402或顯示區域2020外之此區域中消除如圖21A中所示之ILD 912。同樣，應瞭解氮化矽子層2014B可與氧化矽子層2014A交換位置。亦應瞭解顯示器可包括ILD層，其包括如在一替代實施例中圖21B中之均勻氮化矽子層。ILD亦可包括如在另一實施例中緩衝層中之氮化矽子層2014B的條紋圖案。
圖21C根據本發明之實施例顯示器之橫截面圖。如所示，ILD層912之氮化矽子層具有如圖20D中所示之條紋圖案。ILD層之條紋氮化矽圖案2012B填充金屬跡線2002之間的間距。然而，如圖20C中所示，具有條紋圖案之氮化矽子層2014B通常仍與第一金屬(例如閘極金屬)之金屬跡線2002重疊。
圖21D根據本發明之實施例顯示器之橫截面圖。如所示，ILD層包括具有如圖20C中所示之條紋圖案2004B之條紋狀氮化矽子層2012C。條紋狀氮化矽子層2012C與金屬跡線2002重疊，而條紋狀氮化矽子層2014B係自金屬跡線2002偏移且在兩個金屬跡線2002之間。緩衝層904中之氧化矽子層2014A及ILD層912中之氧化矽子層2012A與如圖20A中所示之均勻圖案2004A一致。
熟習此項技術者應瞭解金屬跡線2002可由冗餘金屬跡線形成， 諸如圖7及圖19A至圖19F中所示之以不同形狀(諸如蛇形、正弦波、方形波及其類似者)重疊或交錯的兩個金屬跡線。金屬跡線2002可由閘極金屬或汲極/源極金屬或閘極金屬與汲極/源極金屬兩者中之至少一者形成。熟習此項技術者應瞭解緩衝層及ILD層中之氮化矽子層與金屬跡線之組合可變為抵抗經受拉伸或彎曲所致之應力或應變的開裂或斷開。
儘管實施例已經關於特定結構及製造方法進行論述，但熟習此項技術者將顯而易見可在閱讀本發明時對該等實施例作出一些變化。此文件完全涵蓋該等變化及改變。
302‧‧‧資料線
304‧‧‧閘極線/控制線
402‧‧‧TFT
404‧‧‧汲極/源極

Claims (36)

  1. 一種具有一像素或子像素陣列之可撓式顯示器，該顯示器包含：一可撓式基板；一薄膜電晶體(TFT)陣列，其對應於該基板上之該像素或子像素陣列；耦接至該等TFT之閘電極之第一複數個金屬線；及耦接至該等TFT之源電極及汲電極之第二複數個金屬線，其中該第一複數個金屬線及該第二複數個金屬線中之至少一者包含在TFT區域中之非可延伸部分及在TFT區域外之可延伸部分。
  2. 如請求項1之可撓式顯示器，其中該可延伸部分包含以經組態為可彎曲之圖案塑形之一金屬跡線。
  3. 如請求項2之可撓式顯示器，其中該圖案包含蛇形、正弦波及方形波中之至少一者。
  4. 如請求項1之可撓式顯示器，其中該等像素或子像素包含有機發光二極體。
  5. 如請求項1之可撓式顯示器，其進一步包含在該基板與該TFT之間的一緩衝層。
  6. 如請求項5之可撓式顯示器，其進一步包含在該緩衝層上之一主動半導體層及在該主動層上之一閘極絕緣體，其中該閘電極安置在該閘極絕緣體上。
  7. 如請求項6之可撓式顯示器，其中該主動半導體層包含選自由非晶矽、低溫多晶矽及金屬氧化物組成之群的一材料。
  8. 如請求項5之可撓式顯示器，其中該緩衝層包含一氧化矽子層及一氮化矽子層，其中該氮化矽在可彎曲區域中包含條紋。
  9. 如請求項5之可撓式顯示器，其中該緩衝層包含一氧化矽子層及一氮化矽子層，其中該氮化矽在該TFT區域中包含比在該TFT區域外之該可彎曲區域更厚的部分。
  10. 如請求項1之可撓式顯示器，其進一步包含在該TFT之該閘電極與該TFT之該源極/汲極之間的一層間介電(ILD)。
  11. 如請求項10之可撓式顯示器，其中該ILD包含一氧化矽子層及一氮化矽子層，其中該氮化矽在該TFT區域外之該可彎曲區域中包含一條紋圖案。
  12. 如請求項10之可撓式顯示器，其中該ILD層存在於該TFT區域中且不存於該TFT區域外。
  13. 如請求項1之可撓式顯示器，其進一步包含安置在該等TFT之該等源電極及汲電極上之一鈍化層。
  14. 如請求項13之可撓式顯示器，其中該鈍化層包含一可撓性有機材料。
  15. 如請求項1之可撓式顯示器，其中該可撓式基板包含聚醯亞胺。
  16. 如請求項1之可撓式顯示器，其中該第一複數個金屬線及該第二複數個金屬線中之至少一者之該可延伸部分進一步包含與第二可延伸部分交錯或重疊之一第一可延伸部分作為一冗餘。
  17. 如請求項16之可撓式顯示器，其中該第一可延伸部分由用於該閘電極及閘極線之第一金屬線形成，且該第二可延伸部分由用於該汲極及源極及資料線之第二金屬線形成。
  18. 如請求項17之可撓式顯示器，其中該第一可延伸部分及該第二可延伸部分係在該TFT區域外之至少一個位置處連接。
  19. 一種具有一像素或子像素陣列之可撓式顯示器，該顯示器包含：一可撓式基板； 一緩衝層，其在該可撓式基板上；一薄膜電晶體(TFT)陣列，其對應於該基板上之該像素或子像素陣列；耦接至該等TFT之閘電極之第一複數個金屬線；及耦接至該等TFT之源電極及汲電極之第二複數個金屬線；一積體電路(IC)板，其在該等TFT及像素外；及複數個金屬跡線，其等耦接在該等TFT與該IC板之間，該複數個金屬跡線由用於該TFT之閘電極之第一金屬線及用於該TFT之源電極及汲電極之第二金屬線中的至少一者形成，其中該複數個金屬跡線安置在該緩衝層上，其中在TFT區域外之該緩衝層經組態以具有條紋圖案。
  20. 如請求項19之可撓式顯示器，其中該複數個金屬跡線經組態為可延伸的。
  21. 如請求項19之可撓式顯示器，其中該第一複數個金屬線及該第二複數個金屬金屬中之至少一者包含在該等TFT區域中之非可延伸部分及在該等TFT區域外之可延伸部分。
  22. 如請求項19之可撓式顯示器，其中該可延伸部分包含以經組態為可彎曲之圖案塑形之金屬跡線。
  23. 如請求項22之可撓式顯示器，其中該圖案包含蛇形、正弦波及方形波中之至少一者。
  24. 如請求項19之可撓式顯示器，其中該等像素或子像素包含有機發光二極體。
  25. 如請求項19之可撓式顯示器，其進一步包含在該基板與該TFT之間的一緩衝層。
  26. 如請求項25之可撓式顯示器，其中該緩衝層包含一氧化矽子層及一氮化矽子層，其中該氮化矽在可彎曲區域中包含條紋。
  27. 如請求項25之可撓式顯示器，其中該緩衝層包含一氧化矽子層及一氮化矽子層，其中該氮化矽在該TFT區域中包含比在該TFT區域外之該可彎曲區域更厚的部分。
  28. 如請求項19之可撓式顯示器，其進一步包含在該TFT之該閘電極與該TFT之該源極/汲極之間的一層間介電(ILD)。
  29. 如請求項28之可撓式顯示器，其中該ILD包含一氧化矽子層及一氮化矽子層，其中該氮化矽在該TFT區域外之該可彎曲區域中包含一條紋圖案。
  30. 如請求項28之可撓式顯示器，其中該ILD層存在於該TFT區域中且不存在於該TFT區域外。
  31. 如請求項19之可撓式顯示器，其進一步包含安置在該等TFT之該等源電極及汲電極上之一鈍化層。
  32. 如請求項31之可撓式顯示器，其中該鈍化層包含一可撓性有機材料。
  33. 如請求項19之可撓式顯示器，其中該可撓式基板包含聚醯亞胺。
  34. 如請求項19之可撓式顯示器，其中該第一複數個金屬線及該第二複數個金屬線中之至少一者之該可延伸部分進一步包含與第二可延伸部分交錯或重疊之一第一可延伸部分作為一冗餘。
  35. 如請求項34之可撓式顯示器，其中該第一可延伸部分由用於該閘電極及閘極線之第一金屬線形成，且該第二可延伸部分由用於該汲極及源極及資料線之第二金屬線形成。
  36. 如請求項34之可撓式顯示器，其中該第一可延伸部分及該第二可延伸部分係在該TFT區域外之至少一個位置處連接。
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