一种显示基板及包含其的柔性OLED屏的制作方法

一种显示基板及包含其的柔性oled屏
技术领域
1.本发明属于有机显示技术领域，具体涉及一种显示基板及包含其的柔性oled屏。


背景技术：

2.有机电致发光二极管(oled)具有自发光、宽视角、高亮度、高对比度、可挠曲和低能耗等特点，近年来受到工业界和科学界的普遍关注，成为最具发展潜力的新一代显示技术，并可与现有的多种标准、技术兼容制成低成本的发光器件，在平板显示、柔性显示、固态照明和车载显示领域中获得了十分广泛的应用。
3.随着显示技术的不断发展，显示面板的外形尺寸和重量也成为其在应用中的重要评价指标。人们希望得到边框尺寸尽可能小、屏占比尽可能大的显示面板，以使电子产品的外形更加美观、屏幕显示区域更大、更加轻薄。目前常用的窄边框化技术为olb弯折技术，即将柔性显示面板中衬底基板的非显示区域面向背离显示面板的方向进行弯折，将弯折性弱的膜层过孔搭接至弯折性较好的金属层，并净空弯折区域无机膜层，以达到缩减柔性显示面板边框区域尺寸的目的。
4.cn105826350a公开了一种显示装置，所述显示装置包括柔性基板，以及位于所述柔性基板上的绝缘层，所述柔性基板上包括在一个方向上弯曲的弯曲区域，并且在弯曲区域处彼此分隔开的多个开口图案；所述显示装置还包括波形线，该波形线延伸穿过多个开口图案，且沿着绝缘层的表面和多个开口图案的底部弯曲并延伸。所述显示装置通过柔性基板中弯曲区域的设计，能够抑制与弯曲部分对应的布线和绝缘层被应力损坏；但是，其弯曲区域的金属层上方平坦化处理，其封装能力较弱，外界环境中的水汽和氧气会沿着弯曲区域入侵，影响发光器件的发光性能。
5.cn107393931a公开了一种具有弯曲区域的显示装置，所述显示装置包括基底，所述基底、第一布线单元和第二布线单元，所述基底包括位于第一区域和第二区域之间的弯曲区域；所述第一布线单元的多条第一布线在第一区域、弯曲区域和第二区域上方顺序地延伸，每条第一布线的第一中心轴在弯曲区域中以第一节距彼此分隔开；所述第二布线单元的多条第二布线在第一区域、弯曲区域和第二区域上方顺序地延伸，且每条第二布线的第二中心轴在弯曲区域中以大于第一节距的第二节距彼此分隔开。该显示装置通过弯折区金属走线的图案化来增大显示装置各个角度的可见度，减小非显示区域的面积，但是弯曲区域边缘位置的封装能力较弱，容易因为水氧入侵造成金属层腐蚀，导致封装失效、亮线不良。
6.cn107437555a公开了一种显示基板和显示装置，包括位于显示基板的封装区域内的显示器件、从封装区域延伸至非封装区域的信号线、以及包覆显示器件和信号线位于所述封装区域的部分的薄膜封装层，所述信号线位于非封装区域的部分具有在线宽方向上相对的第一边缘和第二边缘，且所述第一边缘具有依次交替分布的朝向所述第二边缘的凸起和凹陷。该显示面板通过调节非封装区域的信号线的形状，并通过采用喷墨打印法制备薄膜封装层中的有机薄膜，延长有机溶液流至cof的绑定区域的时间，以降低发生不良的几
率，但其非封装区域的阻隔性能较弱，导致水汽和氧气会沿着非封装区域进入基板内部，造成显示基板性能的衰减。
7.因此，开发出一种显示基板及其封装结构，以提高显示基板的阻隔功能，避免弯折结构的封装能力弱、水汽和氧气入侵导致的层级结构腐蚀以及显示性能的衰减和失效，是本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种显示基板及包含其的柔性oled屏，通过在非封装区设计堤坝结构和引入有机包覆层，实现对基板中线路的有效保护，从而减缓水氧入侵，提高oled产品的良率和信赖性。
9.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
10.第一方面，本发明提供一种显示基板，所述显示基板包括显示区，以及环绕所述显示区的非显示区；所述非显示区包括封装区和非封装区；所述非封装区包括弯折走线区以及设置于所述弯折走线区两端的过孔防护区。
11.所述非封装区的近封装区端设置有第一堤，所述非封装区的远封装区端设置有第二堤；所述第一堤和第二堤之间设置有机包覆层。
12.本发明提供的显示基板的结构示意图如图1所示，包括显示区a和非显示区b。所述非显示区b的结构示意图如图2所示，包括封装区b1和非封装区b2，所述封装区b1位于显示a和非封装区b2之间。所述非封装区b2包括弯折走线区c1以及设置于所述弯折走线区c1两端的过孔防护区c2。
13.所述非封装区b2的近封装区端设置有第一堤1，所述非封装区的远封装区端设置有第二堤2；所述第一堤1和第二堤2之间设置有机包覆层3。
14.本发明所述显示基板的非封装区设置了第一堤和第二堤的堤坝结构，且堤坝结构之间引入有机包覆层，有机包覆层的引入能够有效保护线路，增加水氧入侵路径，减缓线路腐蚀速度，增加产品的良率和信赖性。
15.优选地，所述非封装区包括依次设置的聚酰亚胺衬底、中间层、第一金属层和第一有机层。
16.优选地，所述弯折走线区的中间层为第二有机层。
17.优选地，所述过孔防护区的中间层包括依次设置的缓冲层、半导体层、第一绝缘层、第二金属层、第二绝缘层、第三金属层和第三绝缘层；所述第三绝缘层与第一金属层相互连接。
18.优选地，所述缓冲层包括第一缓冲层和第二缓冲层。
19.优选地，所述第一堤、第二堤各自独立地包括依次设置的第三有机层和第四有机层；所述第三有机层与第一有机层相互连接。
20.优选地，所述第四有机层的宽度小于第三有机层的宽度。
21.优选地，所述第一堤的外侧设置有第一无机封装层，将第一堤的第三有机层和第四有机层封装于第一有机层上。
22.优选地，所述第一无机封装层的外侧还设置有第二无机封装层。
23.所述非封装区b2的结构示意图如图3所示，其中，弯折走线区c1包括依次设置的聚
酰亚胺衬底4-1、第二有机层4-2、第一金属层4-3和第一有机层4-4；过孔防护区c2包括依次设置的聚酰亚胺衬底4-1、缓冲层4-5、半导体层4-6、第一绝缘层4-7、第二金属层4-8、第二绝缘层4-9、第三金属层4-10和第三绝缘层4-11、第一金属层4-3和第一有机层4-4；所述第一堤1、第二堤2各自独立地包括依次设置的第三有机层5-1和第四有机层5-2；所述第一堤1的外侧设置有第一无机封装层6，所述第一无机封装层6的外侧可以设置任选的第二无机封装层8。
24.优选地，所述第一堤、第二堤的纵向宽度各自独立地为30～80μm，例如32μm、35μm、37μm、40μm、42μm、45μm、48μm、50μm、52μm、55μm、58μm、60μm、62μm、65μm、68μm、70μm、72μm、75μm或78μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
25.优选地，所述第一堤、第二堤的高度各自独立地为1～8μm，例如1.2μm、1.5μm、1.8μm、2μm、2.2μm、2.5μm、2.8μm、3μm、3.2μm、3.5μm、3.8μm、4μm、4.2μm、4.5μm、4.8μm、5μm、5.2μm、5.5μm、5.8μm、6μm、6.2μm、6.5μm、6.8μm、7μm、7.2μm、7.5μm或7.8μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
26.优选地，所述有机包覆层的厚度为2～15μm，例如2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、12μm、13μm、14μm或14.5μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为4～10μm。
27.优选地，所述有机包覆层的材料为光固化封装胶。
28.作为本发明的优选技术方案，所述光固化封装胶中含有抗氧化剂及等离子体(plasma)耐受性较强的材料，可减缓水氧入侵及制程中损伤。
29.示例性地，所述光固化封装胶为ink材料sdi fe-fi001t。
30.优选地，所述第一堤和第二堤之间还设置有1～18个子堤，例如可以为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个或17个，进一步优选为1～10个。
31.优选地，每个所述子堤的结构与第二堤相同。
32.优选地，每个所述子堤的纵向宽度各自独立地为30～80μm，例如32μm、35μm、37μm、40μm、42μm、45μm、48μm、50μm、52μm、55μm、58μm、60μm、62μm、65μm、68μm、70μm、72μm、75μm或78μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
33.优选地，每个所述子堤的高度各自独立地为1～8μm，例如1.2μm、1.5μm、1.8μm、2μm、2.2μm、2.5μm、2.8μm、3μm、3.2μm、3.5μm、3.8μm、4μm、4.2μm、4.5μm、4.8μm、5μm、5.2μm、5.5μm、5.8μm、6μm、6.2μm、6.5μm、6.8μm、7μm、7.2μm、7.5μm或7.8μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
34.优选地，相邻的所述第一堤、子堤和第二堤之间设置第一有机包覆层，相邻的所述第一有机包覆层之间设置有第二有机包覆层。
35.示例性的，所述第一堤和第二堤之间还设置有4个子堤，其结构示意图如图4所示，4个子堤分别为2-1；相邻的第一堤、4个子堤和第二堤之间设置有第一有机包覆层3-1；相邻的所述第一有机包覆层3-1之间设置有第二有机包覆层3-2。
36.优选地，每个所述第一有机包覆层的厚度各自独立地为2～15μm，例如2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、12μm、13μm、14μm或14.5μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为4～10μm。
37.优选地，每个所述第二有机包覆层的厚度各自独立地为2～15μm，例如2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、12μm、13μm、14μm或14.5μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，进一步优选为4～10μm。
38.优选地，所述第一有机包覆层、第二有机包覆层的材料均为光固化封装胶。
39.所述第一有机包覆层、第二有机包覆层的材料与所述有机包覆层相同，用于减缓水氧入侵以及制程中的损伤。
40.优选地，所述封装区包括依次设置的聚酰亚胺衬底、缓冲层、第一绝缘层、第二金属层、第二绝缘层、第三金属层、第三绝缘层和第一金属层；所述第一金属层上设置有至少3个封装区子堤；每个所述封装区子堤包括依次设置的第一有机层、第三有机层和第四有机层，所述第一有机层与第一金属层相互连接；每个所述封装区子堤的外侧设置有第一无机封装层，将封装区子堤封装于第一金属层上。
41.优选地，所述第一无机封装层的外侧还设置有机封装胶层。
42.优选地，所述有机封装胶层的材料与所述有机包覆层相同。
43.所述封装区b1的结构示意图如图5所示，包括依次设置的聚酰亚胺衬底4-1、缓冲层4-5、第一绝缘层4-7、第二金属层4-8、第二绝缘层4-9、第三金属层4-10、第三绝缘层4-11和第一金属层4-3；所述第一金属层上设置有至少3个封装区子堤；每个所述封装区子堤包括依次设置的第一有机层4-4、第三有机层5-1和第四有机层5-2；每个所述封装区子堤的外侧设置有第一无机封装层6，将封装区子堤封装于第一金属层上；所述第一无机封装层6的外侧还设置有机封装胶层7，其材料与非封装区的有机包覆层相同。
44.所述封装区b1和所述非封装区b2具有相同命名的层级，其材料和制备方法均相同。
45.优选地，所述封装区上设置有第二无机封装层8，将近封装区端的所述有机包覆层、第一堤和封装区进行封装。
46.另一方面，本发明提供一种柔性oled屏，所述柔性oled屏包括如上所述的显示基板。
47.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
48.本发明提供的显示基板对非显示区的非封装区进行结构改进，通过在非封装区设计堤坝结构和引入有机包覆层，对弯折区域进行图形化设计，形成的层叠结构能实现对基板中线路的有效保护，从而减缓水氧入侵，提高oled产品的良率和信赖性。所述显示基板在高温高湿环境下的失效时间为480～550h，端子区失效相关不良率《2％，且制备过程中无需增加额外的制程，显著改善了柔性oled器件的封装可靠性。
附图说明
49.图1为本发明提供的显示基板的结构示意图；
50.图2为本发明提供的显示基板中非显示区的结构示意图；
51.图3为本发明提供的显示基板中非显示区的非封装区的结构示意图；
52.图4为实施例2所述显示基板中非显示区的非封装区的结构示意图；
53.图5为本发明提供的显示基板中非显示区的封装区的结构示意图；
54.图6为对比例1所述显示基板中非显示区的非封装区的结构示意图；
55.其中，a-显示区，b-非显示区，b1-封装区，b2-非封装区，c1-弯折走线区，c2-过孔防护区，1-第一堤，2-第二堤，3-有机包覆层，4-1-聚酰亚胺衬底，4-2-第二有机层、4-3-第一金属层，4-4-第一有机层，4-5-缓冲层、4-6-半导体层、4-7-第一绝缘层、4-8-第二金属层、4-9-第二绝缘层、4-10-第三金属层，4-11-第三绝缘层，5-1-第三有机层，5-2-第四有机层，6-第一无机封装层，2-1-子堤，3-1-第一有机包覆层，3-2-第二有机包覆层，7-有机封装胶层，8-第二无机封装层。
具体实施方式
56.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
57.实施例1
58.本实施例提供一种显示基板，其结构示意图如图1所示，包括显示区a和非显示区b。
59.所述非显示区b的结构示意图如图2所示，包括封装区b1和非封装区b2；所述非封装区b2包括弯折走线区c1以及设置于所述弯折走线区c1两端的过孔防护区c2；所述非封装区b2的近封装区端设置有第一堤1(纵向宽度为55μm，高度为5μm)，所述非封装区的远封装区端设置有第二堤2(纵向宽度为55μm，高度为5μm)；所述第一堤1和第二堤2之间设置有机包覆层3(平均厚度为10μm)；封装区上设置有第二无机封装层8，将近封装区端的所述有机包覆层3、第一堤1和封装区进行封装。
60.所述非封装区b2的结构示意图如图3所示，其中，弯折走线区c1包括依次设置的聚酰亚胺衬底4-1、第二有机层4-2、第一金属层4-3和第一有机层4-4；过孔防护区c2包括依次设置的聚酰亚胺衬底4-1、缓冲层4-5、半导体层4-6、第一绝缘层4-7、第二金属层4-8、第二绝缘层4-9、第三金属层4-10和第三绝缘层4-11、第一金属层4-3和第一有机层4-4；所述第一堤1、第二堤2均包括依次设置的第三有机层5-1和第四有机层5-2；所述第一堤1的外侧设置有第一无机封装层6，无机封装层6的外侧设置有第二无机封装层8。
61.所述封装区b1的结构示意图如图5所示，包括依次设置的聚酰亚胺衬底4-1、缓冲层4-5、第一绝缘层4-7、第二金属层4-8、第二绝缘层4-9、第三金属层4-10、第三绝缘层4-11和第一金属层4-3；所述第一金属层上设置有至少3个封装区子堤；每个所述封装区子堤包括依次设置的第一有机层4-4、第三有机层5-1和第四有机层5-2；每个所述封装区子堤的外侧设置有第一无机封装层6，将封装区子堤封装于第一金属层上；所述第一无机封装层6的外侧设置有机封装胶层7，有机封装胶层7的外侧设置第二无机封装层8。
62.所述显示基板的材料选择和制造工艺如表1所示：
63.表1
64.[0065][0066]
实施例2
[0067]
本实施例提供一种显示基板，其与实施例1的区别仅在于，所述非封装区b2的结构示意图如图4所示，在第一堤1和第二堤2之间设置有4个子堤，分别为2-1；相邻的第一堤、4个子堤2-1和第二堤之间设置有第一有机包覆层3-1；相邻的所述第一有机包覆层3-1之间设置有第二有机包覆层3-2；第一有机包覆层3-1、第二有机包覆层3-2的材料均为ink材料sdi fe-fi001t。其他层级结构以及各层的材料均与实施例1相同。
[0068]
对比例1
[0069]
本对比例提供一种显示基板，其与实施例1的区别仅在于，所述非封装区b2的结构示意图如图6所示，不含有第一堤、第二堤和有机包覆层；非封装区的第一金属层4-3上依次设置有第一有机层4-4、第三有机层5-1和第四有机层5-2；其他层级结构以及各层的材料均与实施例1相同。
[0070]
性能测试：
[0071]
将实施例1、实施例2和对比例1中的显示基板进行产品良率对比及信赖性测试(高温高湿操作)中不同叠构产品失效时间差异表征，具体方法如下：
[0072]
(1)端子区失效相关不良率：相关不良主要包括端子区显示区域像素点区域性点不良(水氧入侵导致发光器件失效)及屏幕点亮出现亮线；相关不良通过屏幕点亮后目视检查。相关不良对应的屏幕端的失效模式包括端子区薄膜封装出现裂纹、端子区金属走线腐蚀、弯折后弯折区及弯折过渡区金属走线裂纹，通过光学显微镜检查发现，同时用扫描电子显微镜配合聚焦离子束分析作进一步佐证。不良率计算是以出现上述不良的显示屏数量占总投入显示屏数量之比计算得到。
[0073]
(2)高温高湿操作测试失效时间：测试条件为60℃、90％湿度(90％rh)，具体测试方法如下：
[0074]
测试条件
[0075]
240小时，60℃，90％rh；若240小时通过，则按120小时累加继续测试，直至出现第一片失效屏幕，记录失效时间。
[0076]
温度容差：
±
2℃；
[0077]
湿度容差：
±
3％rh；
[0078]
测试过程中，样品都需要全部上电；
[0079]
在测试过程样品不允许凝露；
[0080]
样品数量：32pcs
[0081]
测试步骤：
[0082]
1)测试前检查样品的外观，功能。tp需检查电性能(容值大小及均匀性测试、短路测试等)。记录外观、机械或功能缺陷；如果这些样品被更换为新样品，也应该记录；
[0083]
2)将样品放入温箱内，避免将样品靠近温箱的门和内壁；
[0084]
3)在测试过程中，样品全部上电；
[0085]
4)升温升湿阶段：0.6h内，温度由25℃升高至60℃；保持60℃持温0.5h，然后在0.5h内湿度由50％rh升至90％rh；
[0086]
5)温湿度保持阶段：保持60℃，90％rh条件240小时，240小时通过后转化成120小时/次；
[0087]
6)降湿降温阶段：240h/120h湿热测试后，在1h内湿度由90％rh降低至25％rh；然后在0.6h内温度由60℃降低至25℃(开始降温前，需在温箱内每24h确认是否有花屏、闪屏等功能性问题，如有问题需记录反馈)；
[0088]
7)温度降低至25℃后，打开温箱，取出样品，在常温下恢复2h；
[0089]
8)常温下恢复2h后，进行外观、功能检查，并记录测试结果。
[0090]
合格判据
[0091]
高温高湿测试过程中及恢复常温2h后，显示屏功能正常，显示屏样品应能满足其规格书中定义的正常性能；不允许出现外观、机械和功能缺陷。
[0092]
测试结果如表2所示。
[0093]
表2
[0094][0095]
根据表2的性能测试结果可知，与对比例1相比，本发明实施例1～2通过在在非封装区设计堤坝结构和引入有机包覆层，对弯折区域进行图形化设计，形成的层叠结构能实现对基板中线路的有效保护，减缓水氧入侵，使所述显示基板在高温高湿环境下的失效时间达到480～550h，端子区失效相关不良率《2％，产率良率和封装可靠性显著提升。
[0096]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种显示基板及包含其的柔性oled屏，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料
的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。