TWI688801B - 可撓式顯示裝置及用於製造該裝置的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種可撓式顯示裝置和用於製造該裝置的方法。本發明提供一種可撓式顯示裝置，包含：一支撐基板，具有第一厚度且由第一材料製成；一緩衝基板設置在支撐基板上，其中緩衝基板具有小於第一厚度的第二厚度，並且由可撓性比第一材料更佳的第二材料製成；一薄膜電晶體陣列設置在緩衝基板上，其中緩衝基板設置在薄膜電晶體陣列和支撐基板之間；一密封基板穩固地設置在薄膜電晶體陣列上方，其中薄膜電晶體陣列設置在緩衝基板和密封基板之間。

Description

可撓式顯示裝置及用於製造該裝置的方法
本發明是關於一種可撓式顯示裝置和用於製造該裝置的方法。更具體地，本發明涉及可在捲筒和伸展狀態之間切換的可捲曲顯示裝置，以及製造此裝置的方法。
一種顯示裝置適用於各種電子設備，例如電視、行動電話、筆記型電腦和平板電腦。因此，開發更輕、更薄及耗電更低的顯示裝置的研究正在持續進行。
顯示裝置的典型可包含液晶顯示裝置（liquid crystal display device，LCD）、電漿顯示面板裝置（plasma display panel，PDP）、場發射顯示裝置（field emission display，FED）、電致發光顯示裝置（electro luminescence display，ELD）、電濕潤顯示裝置（electro-wetting display，EWD）和有機發光顯示裝置（organic light-emitting display device，OLED）等。
在這樣的顯示裝置中，為了防止內置部件和佈線的損壞或破損，其顯示面板通常以平面形式設置並且以平面狀態被驅動。結果，平面型顯示裝置的應用受到限制。
為了擴大顯示裝置的應用，一種具有由可撓性材料製成的可撓式基板的可撓式顯示裝置已經被提出。舉例而言，可撓式顯示裝置包含可彎曲顯示裝置、可折疊顯示裝置及可捲曲顯示裝置。
然而，在傳統的可撓式顯示裝置中，基板以例如塑膠的可撓性材料製成以允許可撓特性。這種由塑膠製造的可撓式基板可能易受外部物理衝擊而受損。此外，為了獲得由可撓性材料製成的基板，雷射剝離製程可對承載基板上的可撓性基板執行。在這種情況下，當雷射的放射均勻性降低時，存在著可撓性材料製造的基板與承載基板一起被剝離的問題。
結論以簡化的形式提供以介紹概念集合，這些概念將在下面的具體實施方式中進一步描述。本發明內容不旨在標識申請專利範圍主題的所有關鍵特徵或必要特徵，也不旨在單獨用於幫助決定申請專利範圍主題的範圍。
本發明旨在提供一種可撓式顯示裝置，其中因外在物理性衝擊裝置所引起的損壞減少了，並提供了製造該裝置的方法。
此外，本發明旨在提供一種可撓式顯示裝置，該可撓式顯示裝置的結構被使用在無需使用雷射剝離製程的情況下製造該裝置，並提供一種用於製造該裝置的方法。
本發明的目的不限於上述提及的目的。上述所未提及的本發明的其他目的和優點可以從以下描述中理解，並且從本發明的實施例中更清楚地理解。此外，容易理解的是，本發明的目的和優點可以透過申請專利範圍中公開的特徵及其組合來實現。
本發明一方面，提供了一種可撓式顯示裝置，包含：具有第一厚度並由第一材料製造的支撐基板，其中，支撐基板包括彼此位於相對兩側的第一主面和第二主面；緩衝基板設置在支撐基板的第一主面上，其中緩衝基板具有小於第一厚度的第二厚度，並且由可撓性比第一材料更加的的第二材料製造；薄膜電晶體陣列設置在緩衝基板上，緩衝基板設置在薄膜電晶體和支撐基板之間；並且密封基板固定地設置在薄膜電晶體陣列上方，其中薄膜電晶體陣列設置在緩衝基板和密封基板之間。
在本裝置的一種實施方式中，第一材料包括玻璃，其中第一厚度在50微米（μm）至100微米（μm）。
在本裝置的一個實施方式中，第二材料包括選自聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylene naphthalate，PEN）、聚醯亞胺（(polyimide，PI）、聚甲基丙烯酸甲酯（(polymethyl methacrylate，PMMA）、聚碳酸酯（polycarbonate，PC）、聚苯乙烯（polystyrene ，PS）和聚醚碸（polyether sulfone，PES）的群組中的一種，其中第二厚度是3微米（μm）至20微米（μm）。
在本裝置的一種實施方式中，當裝置具有一捲筒形式時，裝置的曲率半徑在40毫米（mm）和3500毫米（mm）之間。
在本裝置的一種實施方式中，該裝置還包括設置在密封基板上的捲動輔助膜，其中，密封基板設置在捲動輔助膜和薄膜電晶體陣列之間，其中捲動輔助膜被建構成促使可撓式顯示裝置捲動成捲筒狀。
在本裝置的一種實施方式中，該裝置更包含設置在薄膜電晶體陣列和密封基板之間的有機發光元件陣列，其中有機發光元件陣列包括多個分別對應於子像素的多個有機發光元件，其中有機發光元件陣列由密封基板密封。
在本裝置的一個實施方式中，該裝置還包括設置在支撐基板的第二主面上的偏振膜，其中，偏振膜被使用以偏振化從所述有機發光元件陣列發射的光，其中偏振膜的厚度在170微米（μm）至650微米（μm）的範圍內。
本發明的另一方面，提供了一種用於製造可撓式顯示裝置的方法，該方法包含：提供由第一材料製成的承載基板，其中承載基板包括位於相對兩側的第一主面和第二主面；將緩衝基板設置在承載基板的第一主面上，其中緩衝基板由可撓性比第一材料更加的第二材料製成；在緩衝基板上設置薄膜電晶體陣列；在薄膜電晶體陣列上設置有機發光元件陣列，其中有機發光元件陣列包括分別對應於多個子像素的多個有機發光元件；將密封基板穩固地設置在有機發光元件陣列上，使得薄膜電晶體陣列和有機發光元件陣列設置並密封在緩衝基板和密封基板之間；從所述承載基板的第二主面蝕刻和拋光所述承載基板的一部分，以提供所述承載基板的剩餘部分作為支撐基板，其中所述支撐基板具有第一厚度。
在本方法的一個實施方式中，第一材料包括玻璃，其中第一厚度在50微米（μm）至100微米（μm）。
在本方法的一個實施方式中，第二材料包括選自包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚醯亞胺（PI）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）、和聚醚碸（PES）群組中的一種，其中緩衝基板具有3微米（μm）至20微米（μm）的第二厚度。
在本方法的一個實施方式中，該方法還包括：在蝕刻承載基板之後，在支撐基板上設置偏振膜，其中支撐基板設置在偏振膜和緩衝基板之間，其中，偏振膜被使用以偏振化從有機發光元件陣列發射的光。
在本方法的一個實施方式中，該方法更包含：在蝕刻承載基板之後，在密封基板上設置捲動輔助膜，其中密封基板設置在捲動輔助膜和有機發光元件陣列之間，其中，捲動輔助膜被使用以促進可撓式顯示裝置的捲曲成捲筒狀。
根據本發明，本裝置包括支撐基板和緩衝基板，可以提高裝置抵抗外部物理衝擊的剛性。此外，因外部物理衝擊或彎曲應力導致的裂縫於垂直方向上的蔓延(transmit)可被防止。因此，可撓式顯示裝置的壽命和可靠性可以被提高。此外，本發明可以防止由裂縫傳播(propagate)引起的暗點缺陷，從而防止影像品質的劣化。
此外，根據本發明，用於製造可撓式顯示裝置的方法排除了使用雷射剝離（Laser Lift Off，LLO）移除承載基板的製程。因此，緩衝基板因雷射剝離（LLO）製程導致的損壞可以被防止。也就是說，緩衝基板與承載基板剝離或一起抬升可以被防止，否則其可能出現於因設置在承載基板的表面的異物或裂縫而未均勻地被雷射照射的區域。因此，由於可撓式顯示裝置的製程缺陷可以被減少，因此裝置的良率及可靠度可以被提高。
為了說明上的簡單及清楚，附圖中的元件不一定按比例繪製。不同圖中相同的參考編號表示相同或相似的元件，並且因此執行類似的功能。 此外，為了簡化描述，省略了眾所周知的步驟和元件的描述和細節。此外，在本發明的以下詳細描述中，闡述了許多具體細節以便提供對本發明的透徹理解。然而，這應被理解本發明在沒有這些具體細節的情況下可被實踐。在其他情況下，沒有詳細描述眾所周知的方法、過程、組件和電路，以免不必要地模糊本發明的各方面。
以下進一步說明和描述各種實施方案的實例。應當理解，本文的描述並非旨在將申請專利範圍限制於所描述的特定實施例。相反地，其旨可在涵蓋可包括在由所附請求項限定的本發明的精神和範圍內的替代物、修改物和均等物。
應當理解，儘管這裡可以使用 「第一」、「第二」、「第三」等術語來描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區域、 層和/或部分不應受這些術語的限制。這些術語用於將一個元件、組件、區域、層或部分與另一個元件、組件、區域、層或部分區分開。因此，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，下面描述的第一元件、組件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區域、層或部分。
應當理解，當元件或層被解讀為「連接到」或「耦合到」另一個元件或層時，它可以直接在另一個元件或層上，連接到或耦合到另一個元件或層，或者在它們之間可以存在一個或多個中間元件或層。此外，還應理解，當元件或層被稱為「在」兩個元件或層之間時，它可以是兩個元件或層之間的唯一元件或層，或者也可以存在一個或多個中間元件或層。
這裡可以使用空間相對術語，例如「底下」、「下方」、「下面」、「在．．．之下」、「上方」、「上面」等，為了便於描述元件或特徵關係上的解釋，本文中可以使用這些術語來描述一個元件或特徵來描述另一個元件與另一個特徵的關係，如圖中所示。應當理解，除了圖中所示的方向之外，空間上的相對術語旨在包括使用中或操作中的裝置的不同方向。例如，如果圖中的設備被翻轉，則被描述為在其他元件或特徵「下方」或「底下」或「在．．．之下」的元件將被定向在其他元件或特徵「上方」。因此，示例的術語「下方」和「在．．．下方」可以包括上方和下方的方向。該裝置可以以其他方式定向，例如被旋轉90度或在其他的方位，並且本文使用的空間上的相對描述應以此被理解。
本文使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，並不意旨限制本發明。如本文所用，單數形式的「一」也旨在包括複數形式，除非上下文另有明確說明。將進一步理解，當在本說明書中使用時，術語「包含」及「包括」指定所述特徵、整數、操作、元素和/或組件的存在，但是不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、操作、元素、組件和/或其部分。將進一步理解，當在本說明書中使用時，術語「包含」及「包括」指定所述特徵、整數、操作、元素和/或組件的存在，但是不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、操作、元素、組件和/或其部分。如這裡所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。當放在元素列表前時，例如「至少一個」的描述可以調整整個元素列表，並且可以不調整列表的個別元素。
除非另外定義，否則本文使用的包括技術和科學術語的所有術語具有與本發明概念所屬領域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。應當進一步理解這些術語，例如在常用字典中定義的那些，應該被解釋為具有與其在相關技術背景中的含義一致的含義，並且除非在本文中如此明確地定義，否則將不將其理想化地理解或理解為過於正式的含義。
在以下的描述中，闡述了許多具體細節以提供對本發明的透徹理解。本發明可以在沒有部分或者全部這些具體細節中的情況下實踐。在其他情況下，沒有詳細描述已知的製程結構以及/或過程，以免不必要地模糊本發明。
在下文中，將參照附圖詳細描述根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置。
圖1是根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置的伸展狀態、部分捲筒狀和完全捲筒狀。
如圖1所示，根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置100可以具體實施為可一切換顯示設備，該可捲曲顯示裝置可切換至介於伸展形式（PS；平面狀）及部分捲筒形式（HRS；半捲筒狀）之間，和完全捲筒形式（捲筒狀：RS）。
就此而言，當裝置具有部分捲筒形式（HRS；半捲筒狀）和捲筒形式（捲筒狀：RS）時，可撓式顯示裝置100可以是以預定的曲率半徑R彎曲。
為此，可撓式顯示裝置100可以用包括由可撓性材料製成的基板的結構來實現。
圖2是根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置的剖視圖。圖3顯示了圖2的薄膜電晶體陣列和有機發光元件陣列的橫截面的實例。圖4是圖2的捲動輔助膜的一個實例的頂視圖。
如圖2所示，根據本發明一實施例的可撓式顯示裝置100包括支撐基板110、設置在支撐基板110的一面上的緩衝基板120、設置在緩衝基板120上的薄膜電晶體陣列130、和設置在薄膜電晶體陣列130上方的密封基板140，其中，薄膜電晶體陣列130設置在緩衝基板和密封基板之間而因此由密封基板密封。
或者，可撓式顯示裝置100還可以包括其他組件或元件。例如，可撓式顯示裝置100還可以包括但不限於：一有機發光元件陣列150，設置在薄膜電晶體陣列130和密封基板140之間；一粘合膜160，用於將密封基板140固定在有機發光元件陣列150上，其中粘合膜設置在密封基板的一個面上；一捲動輔助膜17，設置在密封基板140的另一面上的；一偏振膜180設置在支撐基板110的另一面上。
此外，可撓式顯示裝置100可更包括與其伸展狀態（圖1中的PS）對應的底蓋190。
支撐基板110具有第一厚度並且由第一材料製成。就此而言，可以選擇能透射光並且對例如半導體材料和金屬材料的蝕刻和熱處理的製程具有低反應性的材料作為第一材料。此外，第一材料可以選擇為對應厚度低於臨界值的柔軟材料，同時剛度超過對應的臨界厚度，使得其變形不會由於其重量而發生。再者，第一材料可以選擇可以受蝕刻製程和拋光製程以減小其厚度的材料。舉例來說，第一材料可以是玻璃。
此外，可考慮第一材料的柔軟度、預定的物理衝擊導致其的損壞，以及保持形狀和形體的剛性來選擇支撐基板110的第一厚度。舉例來說，第一厚度可以為50微米（μm）和1000微米（μm）。 特別地，第一厚度可以為約800微米（μm）。
緩衝基板120具有小於第一厚度的第二厚度，並且由柔軟度比第一材料軟的第二材料製成。
舉例來說，第二材料可選自包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚醯亞胺（PI）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）、和聚醚碸（PES）。特別地，可以選擇具有相對高可用性的PI作為第二材料。
緩衝基板120的第二厚度可選擇能防止緩衝基板120被抬起，抑制透射率劣化以及裂縫經由緩衝基板120蔓延的厚度。
舉例來說，當第二材料是PI時，第二厚度可以是3微米（μm）至20微米（μm）。
也就是說，當緩衝基板120的厚度小於3微米（μm）時，薄膜電晶體陣列130中的裂縫容易地轉移到支撐基板110，和/或支撐基板110中的裂縫容易地轉移到薄膜電晶體陣列130和有機發光元件陣列150。
另一方面，當緩衝基板120的厚度大於20微米（μm）時，彎曲應力可以使緩衝基板120容易與在捲筒狀（圖1中的RS或HRS）的支撐基板110或處於捲筒狀的薄膜電晶體陣列130部分分離或從其上抬起。此外，由於緩衝基板120具有大於20微米（μm）的厚度，所以裝置的透光率可能被降低。
根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置100包括具有第一厚度並且由第一材料製成的支撐基板110，以及具有第二厚度並且由第二材料製成的緩衝基板120。結果，預定的曲率半徑（圖1中的R）可以在其捲筒狀態（圖1中的RS或HRS）中達成。舉例來說，當可撓式顯示裝置100處於捲筒狀態（圖1中的RS或HRS）時，曲率半徑（圖1中的R）可以是40毫米（mm）至3500毫米（mm）。
此外，由於該裝置包括支撐基板110和緩衝基板120兩者，因此可以提高裝置抵抗外部物理衝擊的剛性。再者，可以防止由外部物理衝擊或彎曲應力引起的裂縫在垂直方向上傳播。因此，可以改善可撓式顯示裝置100的壽命和可靠性。此外，本發明可以防止由裂縫傳播引起的暗點缺陷，從而防止影像品質的劣化。
如圖3所示，薄膜電晶體陣列130定義多個子像素對應的多個像素區域。薄膜電晶體陣列130包括與多個像素區域中的每一個對應的至少一個薄膜電晶體TFT。
此外，有機發光元件陣列150包括與多個子像素對應的多個有機發光元件OLED。
舉例來說，設置在薄膜電晶體陣列130中的一個薄膜電晶體TFT包括一主動層ACT設置在緩衝基板120上、一閘電極GE設置在覆蓋主動層ACT的閘極絕緣膜131上、一源電極SE和汲電極DE設置在覆蓋閘電極GE的第一中介絕緣膜132上。此外，源電極SE和汲電極DE被第二中介絕緣膜133覆蓋。
就此而言，閘電極GE疊加在主動層ACT的通道區上。當汲電極DE連接到主動層ACT的汲極區，源電極SE連接到主動層ACT的源極區。
當薄膜電晶體TFT被實現為用於向有機發光元件OLED提供驅動電流的驅動元件時，薄膜電晶體TFT的源電極SE或汲電極DE連接到有機發光元件OLED。
有機發光元件OLED設置在第二中介層絕緣膜133上。
有機發光元件OLED包括彼此面對的第一電極151和第二電極152，以及設置在彼此面對的第一電極151和第二電極152之間的有機發光層153。
此外，有機發光元件陣列150可以再包括覆蓋第一電極151的邊緣的堤層154。
再次參照圖2，偏振膜180被使用以偏振化從有機發光元件陣列150發射並透射穿過緩衝基板120和支撐基板110的光。偏振膜180可以抑制由外部光引起的影像品質的劣化。
舉例來說，偏振膜180厚度可以為170微米（μm）至650微米（μm）。
密封基板140可以通過薄膜電晶體陣列130和密封基板140之間的粘合膜160固定在有機發光元件陣列150上。也就是說，當緩衝基板120和密封基板140三明治式的將薄膜電晶體陣列130和有機發光元件陣列150夾在中間，緩衝基板120和密封基板140經由粘合膜160彼此接合
捲動輔助膜170旨在允許可撓式顯示裝置100變為捲筒形式。
舉例而言，如圖4所示，捲動輔助膜170可以包括至少一個基座171以及設置在基座171上並以預定距離彼此分開且呈現一圖案的多個肋條172。就此而言，肋條圖案172可以設置在一對基座171之間。
圖案中肋條172的佈置方向是對應於可撓式顯示裝置100的捲動方向。如圖4所示，當可撓式顯示裝置100沿著裝置的長邊捲曲時，圖案中的肋條的延伸方向平行於裝置的短邊，並且圖案中的肋條的佈置方向平行於長邊。
如上所述，根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置100包括由玻璃材料製成的支撐基板110，和由可撓性比玻璃材料更佳的塑膠材料製成的緩衝基板120。
因此，可以提高裝置抵抗外部物理衝擊的剛性。此外，可以防止由外部物理衝擊或彎曲應力引起的裂縫在垂直方向上蔓延(transmit)。因此，可以改善可撓式顯示裝置的壽命和可靠性。此外，本發明可以防止由裂縫傳播(propagation)引起的暗點缺陷，從而防止影像品質的劣化。
與圖2的例子不同，圖5是在不包括支撐基板結構的第一比較例中可能發生的缺陷的圖示。與圖2的例子不同，圖6是在不包括緩衝基板的第二比較例中可能發生的缺陷的示意圖。圖7是根據本發明一實施例的可撓式顯示裝置中如何抑制裂縫傳播的圖示。
如圖5所示，第一比較例REF1僅包括由塑料材料製成的緩衝基板12，並且不包括由玻璃材料製成的支撐基板。
在這種情況下，由於比較例的裝置對外部物理衝擊靈敏或敏感，因此在薄膜電晶體陣列13和有機發光元件陣列15中容易發生由外部物理衝擊引起的裂縫。特別地，當由外部物理衝擊導致的裂縫容易傳遞到有機發光元件OLED時，存在子像素具有暗點缺陷的問題，這可能導致影像品質或壽命劣化。
在該第一比較例REF1中，已經過實驗證實，當正面擊打強度為約0.22J至1.08J時，也就是說，當正面打擊強度的平均值約為0.57J時，在其中發生裂縫。
另一方面，如圖6所示，第二比較例REF2僅包含玻璃材料的支撐基板11，不包括塑膠材料的緩衝基板。
就此而言，第二比較例的裝置可以具有比圖5的第一比較例更高的抵抗外部物理衝擊的剛性。然而，第二比較例的裝置存在的問題是，由於彎曲應力在一個基板中導致的裂縫容易轉移到另一個基板。也就是說，當裝置因處於捲筒狀態下的彎曲應力而在設置在薄膜電晶體陣列13中的絕緣膜中和有機發光元件陣列15中產生裂縫時，產生的裂縫可能容易地轉移到玻璃材料的支撐基板11上，進而可以由外部視覺上辨識裂縫。結果，可能發生影像品質劣化、美學性劣化和壽命劣化的問題。
在該第二比較例REF2中，已經經過實驗證實，當裝置在捲筒狀態下由於彎曲應力而在薄膜電晶體陣列13中設置的絕緣膜和有機發光元件陣列15中發生裂縫時，如果對裝置施加約0.05J至0.09J的正面擊打強度，也就是說，當正面打擊強度的平均值約為0.06J時，裂縫將轉移到支撐基板11並可從外部視覺上辨識。
相反地，如圖7所示，根據本發明的一個實施例的可撓式顯示裝置100具有玻璃材料的支撐基板110和塑膠材料的緩衝基板120。結果，在本裝置中由外部物理衝擊和彎曲應力引起的其他缺陷可以被抑制。
也就是說，由於緩衝基板120可以減輕從其傳輸到薄膜電晶體陣列130和有機發光元件陣列150的外部物理衝擊，因外部物理衝擊而產生進而導致黑點缺陷的裂縫可以減少。
此外，由於彎曲應力導致的絕緣膜中的裂縫轉移到玻璃材料的支撐基板110可以防止。
此外，在本發明的一實施例中，已經經過實驗證實，當正面打擊強度為約0.61J至1.08J時，也就是說，當正面打擊強度的平均值約為0.92J時，其中不會出現裂縫。
換句話說，根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置100，即使當裝置承受施加上述第一及第二比較例的1.6倍至15.3倍的衝擊強度，仍可以保持沒有發生裂縫的正常狀態。結論是，裝置的可靠性和壽命可以提高。
為了進一步減小可撓式顯示裝置中的邊框區域，各種驅動單元可以設置在支撐基板110上。
圖8是根據本發明另一實施例的可撓式顯示裝置的剖視圖。
如圖8所示，在根據本發明的另一實施例的可撓式顯示裝置100’中，支撐基板110的橫向側面面向緩衝基板120'的內側面。除了這種配置方式之外，該實施例的其餘配置與圖1至4所示的實施例的配置相同。因此，兩個實施例之間的重疊部分的描述可以省略。
根據本發明的該實施例，薄膜電晶體陣列130'設置在緩衝基板120'的第一主面上，而支撐基板110設置在緩衝基板120'的相對的第二主面上。支撐基板110的側向側面面向緩衝基板120'的內側面。對於這種配置方式，緩衝基板120'部分地（在其側邊緣處）在支撐基板110的邊緣處向上彎曲。
此外，設置在緩衝基板120'上的薄膜電晶體陣列130'的一部分設置在支撐基板110的向上彎曲部分上。
以此方法，非顯示區域可以延伸到支撐基板110的邊緣，使得可撓式顯示裝置100’邊框寬度可以進一步被縮小。
下面描述根據本發明的一實施例中用於製造可撓式顯示裝置的方法。
圖9是根據本發明一實施例的製造可撓式顯示裝置的方法。
圖10至16是對應於圖9的方法步驟的中間結構的剖視圖。
如圖9所示，根據本發明一實施例中製造可撓式顯示裝置的方法，包括：提供一承載基板的步驟S10、在承載基板的第一主面上設置一緩衝基板的步驟S20、在緩衝基板上設置一薄膜電晶體陣列的步驟S30，在薄膜電晶體陣列上設置一有機發光元件陣列的步驟S40、在有機發光元件陣列上設置一密封基板的步驟S50、蝕刻和拋光承載基板的一部分的步驟S60，以提供具有第一厚度並與緩衝基板接觸的一支撐基板、設置一偏振膜的步驟S70，該偏振膜被使用以偏振化從在與緩衝基板相對的支撐基板的主面上的有機發光元件陣列發射的光，以及，在密封基板上設置促進一捲筒狀形成的捲動輔助膜的步驟S80。
如圖10所示，由第一材料製造的承載基板111被提供（S10）。隨後，在承載基板111上設置可撓性比第一材料更佳的第二材料製造的緩衝基板（S20）。
就此而言，可以選擇可透射光並且對例如半導體材料和金屬材料的蝕刻和熱處理製程具有低反應性的材料作為第一材料。
此外，第一材料可以選擇為具有對應厚度低於臨界值的柔軟材料，同時具有超過臨界厚度的剛度，使得形變不會因其重量而發生。此外，可以選擇可受蝕刻製程和拋光製程以減小其厚度的材料作為第一材料。舉例來說，第一材料可以是玻璃，但是本發明不限於此。
此外，承載基板111的厚度可以在一範圍內被選擇以允許基板的剛度具有基板不因自身重量發生形狀變形的程度，並且，使基板具有允許其容易運輸的重量。舉例來說，當承載基板111由玻璃製成時，承載基板111的厚度可以是400微米（μm）至700微米（μm）。
緩衝基板120由比第一材料軟的第二材料製成。 舉例來說，第二材料可選自包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚醯亞胺（PI），聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）和聚醚碸（PES）的群組。特別地，具相對高可用性的PI可以被選擇作為第二材料。
緩衝基板120的厚度可以選擇能防止緩衝基板120被抬起、抑制透射率降低以及通過緩衝基板120的裂縫傳輸。舉例來說，當第二材料是PI時，緩衝基板的厚度可以是3微米(μm)至20微米(μm)。
如圖11所示，薄膜電晶體陣列130設置在緩衝基板120上（S30）。 然後，將有機發光元件陣列150設置在薄膜電晶體陣列130上（S40）。
如圖3所示，薄膜電晶體陣列130定義與多個子像素對應的多個像素區域。薄膜電晶體陣列130包括與各個像素區域對應的至少一個薄膜電晶體TFT。
此外，有機發光元件陣列150包括與多個子像素對應的多個有機發光元件OLED（如圖3所示）。
如圖12所示，密封基板140設置在有機發光元件陣列150上，使得密封基板140面對緩衝基板120（S50）。
如圖12所示，密封基板140可以透過薄膜電晶體陣列130和密封基板140之間的粘合膜160固定在有機發光元件陣列150上。也就是說，在緩衝基板120和密封基板140之間夾著薄膜電晶體陣列130和有機發光元件陣列150，緩衝基板120和密封基板140經由粘合膜160彼此結合。
此外，如圖13所示，蝕刻並拋光承載基板111'的一部分，以提供第一厚度的支撐基板110（S60）。
如上所述，緩衝基板120設置在承載基板111的第一主面上。因此，在提供支撐基板110之後，薄膜電晶體陣列130設置在緩衝基板120的第一主面上，而支撐基板110設置在緩衝基板120的相對的第二主面上。
就此而言，第一材料可以選擇為具有對應厚度低於臨界值的柔軟的材料，同時具有超過臨界厚度的剛度，使得自身形變不會因自身重量而發生。此外，第一材料可以選擇能受蝕刻製程和拋光製程以減薄厚度的的材料。舉例來說，第一材料可以是玻璃。
此外，支撐基板110的第一厚度可以考慮第一材料的柔軟度、一預定的物理衝擊導致的損壞以及以維持形狀和姿勢的剛性來作選擇。舉例來說，第一厚度可以在50微米(μm)至100微米(μm)。特別地，第一厚度可以為約80微米(μm)。
如圖14所示，偏振膜180設置在支撐基板110的暴露出的主面上（S70）。
就此而言，偏振膜180被配置以偏振化從有機發光元件陣列150發射並透射穿過緩衝基板120和支撐基板110的光。偏振膜180可以抑制由外部光引起的影像品質的劣化。 舉例來說，偏振膜180可以具有170微米(μm)至650微米(μm)的厚度。
如圖15所示，捲動輔助膜170設置在密封基板140暴露出的一主面上(S80)。捲動輔助膜170旨在允許可撓式顯示裝置100變形為捲筒形式。作為示例，如圖4所示，捲動輔助膜170可以包括至少一個基座171以及設置在基座171上並以預定距離彼此分開且呈現一圖案的多個肋條172。就此而言，肋條172圖案可以設置在一對基座171之間。
此外，如圖16所示，當可撓式顯示裝置100保持在伸展的平坦形式，顯示模組DM可以收納在對應於扁平形狀的底蓋190中。
就此而言，顯示模組DM可以包括偏振膜180、支撐基板110、緩衝基板120、薄膜電晶體陣列130、有機發光元件陣列150、粘合膜160、密封基板140和捲動輔助膜170。
另外，雖然未在圖示中各別說明，但是在步驟S60，其中在承載基板111'的一部分被蝕刻以及拋光以提供有第一厚度的支撐基板後，根據本發明另一實施例的製造可撓式顯示裝置（圖8中的100'）的方法還可包括：移除支撐基板110的邊緣部分以暴露面對支撐基板110的緩衝基板120的面的邊緣區域的一額外步驟；以及彎曲緩衝基板120，使緩衝基板120暴露的邊緣部分面向支撐基板110的外側面的一額外步驟。
以此種方式，根據本發明的一實施例的製造可撓式顯示裝置的方法不包括使用雷射剝離（LLO）製程移除承載基板111的步驟。因此，由於雷射剝離（LLO）製程導致的緩衝基板120的損壞可以被防止。也就是說，緩衝基板120與承載基板111的剝離或一起抬升可以被防止，否則可能出現因設置在載體表面中的異物或裂縫而未均勻地被雷射照射的區域。因此，由於可以減少可撓式顯示裝置100的製程缺陷，裝置的可靠性和良率可以提高。
在以上描述中，闡述了許多具體細節以提供對於本發明的透徹理解。本發明可以在沒有這些部分或全部具體細節的情況下實踐。各種實施例已於上方說明及描述。應當理解，本文的描述並非意旨在限制申請專利範圍為所描述的特定實施例。相反地，其旨在可涵蓋包括在所附申請專利範圍限定的本發明的精神和範圍內的替代物、修改物和均等物。
11‧‧‧支撐基板12‧‧‧緩衝基板13‧‧‧薄膜電晶體陣列15‧‧‧有機發光元件陣列100‧‧‧可撓式顯示裝置100’‧‧‧可撓式顯示裝置110‧‧‧支撐基板111‧‧‧承載基板111’‧‧‧承載基板120‧‧‧緩衝基板120’‧‧‧緩衝基板130‧‧‧薄膜電晶體陣列130’‧‧‧薄膜電晶體陣列131‧‧‧閘極絕緣膜132‧‧‧第一中介絕緣膜133‧‧‧第二中介絕緣膜140‧‧‧密封基板150‧‧‧有機發光元件陣列151‧‧‧第一電極152‧‧‧第二電極153‧‧‧有機發光層154‧‧‧堤層160‧‧‧粘合膜170‧‧‧捲動輔助膜171‧‧‧基座172‧‧‧肋條180‧‧‧偏振膜190‧‧‧底蓋ACT‧‧‧主動層DE‧‧‧汲電極GE‧‧‧閘電極HRS‧‧‧半捲筒狀OLED‧‧‧有機發光元件RS‧‧‧捲筒狀SE‧‧‧源電極TFT‧‧‧薄膜電晶體PS‧‧‧平面狀
圖1是根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置的伸展狀、部分捲筒狀和完全捲筒狀。 圖2是根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置的剖視圖。 圖3是圖2中的薄膜電晶體陣列和有機發光元件陣列的一個示例的剖視圖。 圖4是圖2的捲動輔助膜的一個示例的頂視圖。 圖5是在具有不包括支撐基板的結構的第一比較例可能發生的缺陷態樣，與圖2的示例不同。 圖6是第二比較示例中不包括緩衝基板的結構可能發生的缺陷的圖示，與圖2的示例不同。 圖7是根據本發明的一實施例的可撓式顯示裝置中如何抑制裂縫傳播的圖例。 圖8是根據本發明另一實施例的可撓式顯示裝置的剖視圖。 圖9是根據本發明的一實施例製造可撓式顯示裝置的方法。 圖10至16是對應於圖9的方法步驟的中間結構的剖視圖。
100‧‧‧可撓式顯示裝置
110‧‧‧支撐基板
120‧‧‧緩衝基板
130‧‧‧薄膜電晶體陣列
140‧‧‧密封基板
150‧‧‧有機發光元件陣列
160‧‧‧粘合膜
170‧‧‧捲動輔助膜
180‧‧‧偏振膜
190‧‧‧底蓋

Claims (15)

  1. 一種可撓式顯示裝置，包含：一支撐基板，有一第一厚度並且以一第一材料製造，其中該支撐基板包含一第一主面及一第二主面，該第一主面及該第二主面彼此相對；一緩衝基板設置在該支撐基板的該第一主面，其中該緩衝基板有小於該第一厚度的一第二厚度，並且該緩衝基板以可撓性比該第一材料更佳的一第二材料製造；一薄膜電晶體陣列設置在該緩衝基板上，其中該緩衝基板設置在該薄膜電晶體陣列與該支撐基板之間；以及一密封基板穩固地設置在該薄膜電晶體陣列上，其中該薄膜電晶體陣列設置於該緩衝基板與該密封基板之間。
  2. 如請求項1之可撓式顯示裝置，其中該第一材料包含玻璃，其中該第一厚度是介於50微米(μm)至100微米(μm)之間。
  3. 如請求項2之可撓式顯示裝置，其中該第二材料由包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)和聚醚碸(polyether sulfone，PES)的一群組中選出至少一種，其中該第二厚度介於3微米(μm)至20微米(μm)的範圍。
  4. 如請求項1之可撓式顯示裝置，其中當可撓式顯示裝置有一捲筒形式，該可撓式顯示裝置的一曲率半徑介於40毫米(mm)與3500毫米(mm)之間。
  5. 如請求項4之可撓式顯示裝置，更包含一捲動輔助膜，設置在該 密封基板上，其中該密封基板設置於該捲動輔助膜及該薄膜電晶體陣列之間，其中該捲動輔助膜被使用以促進該可繞式顯示裝置的捲動成為該捲筒形式。
  6. 如請求項5之可撓式顯示裝置，其中該捲動輔助膜包含至少一個基座以及呈一圖案的多個肋條，該些肋條設置在該基座上且彼此間隔一預定距離。
  7. 如請求項1之可撓式顯示裝置，更包含一有機發光元件陣列設置於該薄膜電晶體陣列及該密封基板之間，其中該有機發光元件陣列包含多個分別對應於多個子像素的多個有機發光元件，其中該有機發光元件陣列是以該密封基板密封。
  8. 如請求項7之可撓式顯示裝置，更包含一偏振膜設置在該支撐基板的該第二主面，其中該偏振膜被使用以偏振化從該有機發光元件陣列發出的光，其中該偏振膜有一厚度範圍介於170微米(μm)至650微米(μm)。
  9. 如請求項1之可撓式顯示裝置，其中該緩衝基板是在該支撐基板的多個邊緣部分彎曲，該緩衝基板的多個內部側面面向該支撐基板的多個側向側面。
  10. 一種用於製造一可撓式顯示裝置的方法，該方法包含：提供以一第一材料製造的一承載基板，其中該承載基板包含一第一主面及一第二主面，該第一主面與該第二主面彼此位於相對兩側；設置一緩衝基板在該承載基板的該第一主面上，其中該緩衝基板是以可撓性比該第一材料更佳的一第二材料製造；設置一薄膜電晶體陣列在一緩衝基板上；設置一有機發光元件陣列在該薄膜電晶體陣列上，其中該有機發光元件 陣列包含分別對應多個子像素的多個有機發光元件；穩固地設置一密封基板在該有機發光元件陣列上使得該薄膜電晶體陣列及該有機發光元件陣列設置及密封於該緩衝基板與該密封基板之間；以及由該承載基板的該第二主面蝕刻及拋光部分的該承載基板第二主面，以提供該承載基板的一剩餘部份作為一支撐基板，其中該支撐基板有一第一厚度。
  11. 如請求項10之方法，其中該第一材料包含玻璃，其中該第一厚度介於50微米(μm)與100微米(μm)之間。
  12. 如請求項11之方法，其中該第二材料包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)和聚醚碸(polyether sulfone，PES)的一群組中選出至少一種，其中該第二厚度介於3微米(μm)至20微米(μm)的範圍。
  13. 如請求項10之方法，更包含在該承載基板蝕刻後，設置一偏振膜於該支撐基板上，其中該支撐基板設置於該偏振膜及該緩衝基板之間，其中該偏振膜被使用以偏振化從該有機發光元件陣列發出的光。
  14. 如請求項10之方法，更包含在該承載基板蝕刻後，設置一捲動輔助膜在該密封基板上，其中該密封基板設置於該捲動輔助膜及該有機發光元件陣列中，其中該捲動輔助膜被使用以促進該可撓式顯示裝置的捲動成為一捲筒形式。
  15. 如請求項10之方法，更包含在該承載基板蝕刻後， 移除該支撐基板的一邊緣部份以暴露面向該支撐基板的該緩衝基板的面的一邊緣區域；以及彎曲該緩衝基板使得暴露的該緩衝基板的該邊緣部份面向該支撐基板的一外部側向側面。
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