显示设备及其制造方法与流程

本发明是有关于一种显示设备及其制造方法，且特别是有关于一种包括可挠性基板的显示设备及其制造方法。

背景技术：

在显示设备中，可局部或大面积地应用可挠性基板，借此实现例如窄边框、甚至是整体可挠的显示设备等目的。可挠性基板在弯折时，其上的组件可能受到应力，进而发生性质恶化或毁损。为了避免这样的情况，一般会选择调整形成在可挠性基板上的膜层的厚度。然而，这种方式可能会导致工艺复杂化、由于高低差而导致的工艺不均匀性、阻气阻水效果的下降、甚至演色性和电性等性质的恶化。

技术实现要素：

本发明提供包括可挠性基板的显示设备及其制造方法。可减少组件受到的应力影响，同时能够避免或减轻上述问题。

根据一些实施例，提供一种显示设备。此种显示设备包括可挠性基板、多个像素单元、以及图案化金属层。可挠性基板具有实质上平坦的第一表面及相对第一表面的第二表面。可挠性基板包含第一部分和第二部分。第一部分具有第一厚度。第二部分具有第二厚度。第一厚度大于第二厚度。第二厚度和第一厚度的差为第三厚度。像素单元配置于可挠性基板的第一表面。图案化金属层配置于可挠性基板的第二表面对应第二部分处。图案化金属层具有第四厚度。第三厚度大于第四厚度。

根据一些实施例，提供一种显示设备的制造方法。此种制造方法包括下列步骤。首先，提供支撑基板。形成图案化金属层在支撑基板上。接着，形成凹槽在支撑基板对应于未覆盖图案化金属层处。涂布可挠性材料于支撑基板及图案化金属层上，该可挠性材料填充入凹槽中，以形成可挠性基板，其中该可挠性基板具有第一表面以及一相对的第二表面，该第二表面面对于该支撑基板且第一表面实质上平坦。形成多个像素单元在可挠性基板的第一表面上。之后，分离可挠性基板和支撑基板，其中图案化金属层保留在可挠性基板上的第二表面上。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下：

附图说明

图1绘示根据实施例的一例示性显示设备。

图2绘示用于显示设备的一例示性电路配置。

图3a～3h绘示根据实施例的显示设备的一例示性制造方法其中数个步骤。

图4绘示根据实施例的显示设备的一例示性制造方法其中一替代步骤。

其中，附图标记：

100：可挠性基板

102：第一表面

104：第二表面

106：第一部分

108：第二部分

110：像素单元

112：晶体管

114：晶体管

116：信号线

118：信号线

120：图案化金属层

200：支撑基板

201：辅助脱离层

202：金属层

204：图案化金属层

206：凹槽

208：激光

d：深度

t1：第一厚度

t2：第二厚度

t3：第三厚度

t4：第四厚度

t5：第五厚度

具体实施方式

以下将参照所附图式对于各种不同的实施例进行更详细的说明。可以预期的是，一实施例中的元件和特征，能够被有利地纳入于另一实施例中，然而并未对此作进一步的列举。在此，当叙述有一元件时，并不排除同时有多个该元件的情况，在适当的情况下，可以有一或多个该元件。在此，当叙述一元件配置于另一元件，或者以其他类似方式形容时，该元件可直接配置于该另一元件，或者可以有中介元件。

请参照图1，其绘示根据实施例的一例示性显示设备。该显示设备包括可挠性基板100、多个像素单元110、以及图案化金属层120。可挠性基板100具有实质上平坦的第一表面102及相对第一表面102的第二表面104。可挠性基板100包含第一部分106和第二部分108。第一部分106具有第一厚度t1。第二部分108具有第二厚度t2。第一厚度t1大于第二厚度t2。第二厚度t2和第一厚度t1的差为第三厚度t3。像素单元110配置于可挠性基板100的第一表面102。图案化金属层120配置于可挠性基板100的第二表面104对应第二部分108处。图案化金属层120具有第四厚度t4。第三厚度t3大于第四厚度t4。

在一些实施例中，可挠性基板100为软质基板，其具有可挠性与可弯曲性，其材料可包括例如聚亚酰胺(polyimide,pi)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,pet)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,pen)、聚酰胺(polyamide,pa)等有机材料其中至少一者，但不以此为限。第二厚度t2和第一厚度t1的比值较佳大于10％，且小于50％，亦即，10％<t2/t1<50％。举例而言，一般的第一厚度t1大于5μm(微米)，且小于50μm。在一些实施例中，第二厚度t2大于2μm，且小于10μm，较佳是3μm～4μm，例如约为3.5μm。在一些实施例中，第四厚度t4和第三厚度t3的差可大于1μm，且小于25μm。一般而言，第四厚度t4实质上远小于第一厚度t1、第二厚度t2、和第三厚度t3。举例来说，第四厚度t4可与第一厚度t1、第二厚度t2、和第三厚度t3属于不同数量级。在一些实施例中，第四厚度t4厚度为纳米等级，举例来说，第四厚度t4厚度可小于1μm，但大于等于30nm(纳米)，特别是大于等于100nm，以确保在工艺中达成保护像素单元110中的元件的效果。此点将在后续段落配合制造方法的实施例作更进一步的说明。

如图1所示，像素单元110可包括至少一晶体管，该至少一晶体管系对应第二部分108设置。在图1中，只分别以一个晶体管表示各个像素单元110，仅为例示并非用以限定本实施例。请配合参照图2，其绘示用于显示设备的一例示性电路配置，特别是用于有机发光二极管(oled)显示设备的一例示性电路配置。当然，此一电路配置只是举例说明用途，本发明并不受限于此一电路配置，也不受限于oled显示设备，亦可以例如是液晶显示设备、电致变色(electro-chromic)显示设备、或其它具有自发光或非自发光显示特性的显示设备。如图2所示，像素单元110可由彼此相交的信号线116和信号线118所定义。信号线116、118例如可以是数据线、扫描线。各个像素单元110可包括至少一个晶体管，例如包括二个晶体管112、114。晶体管112例如是开关晶体管。晶体管114例如是驱动晶体管。晶体管一般包括栅极、栅极绝缘层、半导体通道层、源极以及漏极。晶体管可为底栅型(bottom-gate)、顶栅型(top-gate)、双栅型(dual-gate)、或其它型式的晶体管元件。半导体通道层的材料可包括硅(例如非晶硅、多晶硅、单晶硅、微晶硅、纳米晶硅)、氧化物半导体材料(例如氧化铟镓锌(igzo)、氧化铟镓(igo)、氧化铟锌(izo)、氧化铟锡(ito)、氧化钛(tio)、氧化锌(zno)、氧化铟(ino)或氧化镓(galliumoxide,gao))、有机半导体材料、或是其它合适的半导体材料。各个像素单元110可更包括其他常见的用于像素单元的元件，在此不再赘述。

现在请参照图3a～3h，其绘示根据实施例的显示设备的一例示性制造方法。

首先，如图3a所示，提供支撑基板200。根据一些实施例，支撑基板200是是具有高刚硬性、低膨胀系数以及高杨氏系数性质的基板。在本实施例中，支撑基板110例如是无机基板，包括玻璃基板、石英基板、或硅基板，但不以此为限。

接着，形成图案化金属层在支撑基板200上。具体来说，如图3b所示，可先形成金属层202在支撑基板200上。举例来说，可借由溅镀(sputter)或化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)方法将金属材料形成在支撑基板200上。金属材料例如可包括例如铝(aluminum)、铂(platinum)、银(silver)、钛(titanium)、钼(molybdenum)、锌(zinc)、锡(tin)等金属或其合金，但不以此为限。再如图3c所示，例如借由湿蚀刻或干蚀刻移除部分金属层202，以形成图案化金属层204在支撑基板200上。在一些实施例中，可如图4所示，先形成辅助脱离层201于支撑基板200上，然后金属层202再形成于辅助脱离层201上。辅助脱离层201例如是由适合的有机材料如聚对二甲苯(parylene)、硅烷(silane)、硅氧烷(siloxane)、有机氟化物、氟硅烷(fas)、及其组合来形成。举例而言，辅助脱离层201可只有数纳米厚。辅助脱离层201的功能将在后续段落作更进一步的说明。

接下来，如图3d所示，形成凹槽206在支撑基板200对应于未覆盖图案化金属层204处，例如是借由图案化金属层204为屏蔽或是与图案化金属层202步骤相同的屏蔽进行干蚀刻或湿蚀刻而形成。凹槽206具有深度d。举例来说，可借由蚀刻工艺来形成凹槽206，一般常用氟化物做为蚀刻剂，但不以此为限。

接着，如图3e所示，涂布可挠性材料于支撑基板200及图案化金属层204上，该可挠性材料填充入凹槽206中，以形成可挠性基板100。可挠性材料例如聚亚酰胺(polyimide,pi)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,pet)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate,pen)、聚酰胺(polyamide,pa)等有机材料其中至少一者，但不以此为限。可挠性基板100具有第一表面102与第二表面104，其中第二表面104面对支撑基板200而第一表面102为相对于支撑基板200的另一面，且第一表面102实质上平坦。可挠性基板100具有第一部分106和第二部分108，第一部分106具有第一厚度t1，第二部分108具有第二厚度t2，第一厚度t1大于第二厚度t2，第二厚度t2和第一厚度t1的差为第三厚度t3。凹槽206的深度d可实质上等于第三厚度t3。第一厚度t1、第二厚度t2、第三厚度t3的较适厚度如前所列，于此不再赘述。图案化金属层204位于可挠性基板100的第二表面104对应第二部分108处。图案化金属层204具有第五厚度t5。在一些实施例中，第五厚度t5大于等于30nm，特别是大于等于100nm。此外，图案化金属层204可能会因形成凹槽206的蚀刻工艺而减薄，但须保留足以在后续步骤中保护将形成于其上方的元件的厚度。

受到可挠性材料本身特性和工艺的影响，在一般的形成可挠性基板的工艺之中，如聚亚酰胺的可挠性材料所形成的膜层的厚度难以降低，例如一般会大于5μm。然而，在此一工艺方法中，凹槽206提供了足够的深度，因此可挠性材料在图案化金属层204上可形成较薄的部分。这有助于将应力中性轴调整到显示设备中须受到保护的元件，例如像素单元110中的晶体管等等。如此一来，便可降低该些元件受到的应力影响。根据一些实施例，第二厚度t2和第五厚度t5的决定可配合应力中性轴的位置调整。在一些实施例中，除了须受到保护的元件之外，可挠性基板100较薄的第二部分108还可对应预定弯折的部分，例如非显示区中的走线区或折迭显示器中遮迭区等部分。

接下来，如图3f所示，形成多个像素单元110在可挠性基板100的第一表面102上。除了像素单元110之外，也可形成其他显示设备的元件。举例来说，可进行数组工艺，其包括形成像素单元110的步骤在内，可形成多个导电层、介电层、阻隔层等等，在此不再赘述。制作可利用包括涂布、沉积、微影、蚀刻、离子植入与高温处理等程序加以实现，但不以此为限。

之后，分离可挠性基板100和支撑基板200。如图3g所示，例如可使用激光208从支撑基板200的下表面照射。在图案化金属层204直接形成在支撑基板200的实施例中，使用激光208从支撑基板200的下表面照射，可能会使得在图案化金属层204和支撑基板200的介面发生反应，例如生成金属氧化物，而有助于支撑基板200的分离。在形成有辅助脱离层201的实施例中，辅助脱离层201帮助支撑基板200的分离。

在前一步骤中，像素单元110中较容易受到后续分离步骤影响的元件，特别是信道层可能会被激光208损坏的晶体管，尤其例如是驱动晶体管，可配置在图案化金属层204上。如此一来，在此步骤中，其便可受到图案化金属层204的保护，而不会被激光208损坏。由于图案化金属层204提供保护效果，可提高分离步骤的工艺容限。以钼或钛形成的图案化金属层204在后续接受308nm的激光分离工艺为例，大于等于的第五厚度t5即可阻挡大部分的激光(穿透率只有约1％)，当第五厚度t5大于等于时，激光甚至完全无法通过。借此，可避免激光工艺伤害到晶体管，影响到晶体管的特性。

如图3h所示，分离可挠性基板100和支撑基板200之后，图案化金属层204保留在可挠性基板100的第二表面104上的部分成为前述至少一图案化金属层120。图案化金属层120位于对应第二部分108处。图案化金属层120具有第四厚度t4。第四厚度t4约等于第五厚度t5，之间可能有差异的原因是或许有部分图案化金属层204会因分离程序而消耗移除。第四厚度t4小于第三厚度t3。

在本发明所提供的显示设备及其制造方法中，由于为了减少元件受到的应力影响而减薄的是可挠性基板，因此能够避免工艺复杂化、由于高低差而导致的工艺不均匀性、阻气阻水效果的下降、和演色性与电性等性质的恶化等问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。