一种可挠式基板、显示面板及可挠式基板的制作方法与流程

文档序号:18815461发布日期:2019-10-08 23:49阅读:178来源:国知局
一种可挠式基板、显示面板及可挠式基板的制作方法与流程

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种可挠式基板、显示面板及可挠式基板的制作方法。



背景技术:

随着显示技术的不断发展,可挠式显示面板逐渐被应用于各种电子产品中。

现有技术中可挠式显示面板基于可挠式基板形成。示例性的,对于液晶显示面板,可挠式基板包括阵列基板以及彩膜基板;对于有机发光显示面板,可挠式基板包括有机发光基板。具体的,可挠式基板的形成过程包括,在刚性基板上依次形成可挠式基板材料层、阻挡层以及器件层,然后将刚性基板与可挠式基板材料层分离,以完成刚性基板的剥离操作,进而得到可挠式基板。

由于刚性基板材料、可挠式基板材料层材料以及阻挡层材料之间的杨氏模量以及热膨胀系数不同,依次形成于刚性基板上的可挠式基板材料层和阻挡层在形成后产生的应力不同,可挠式基板材料层和阻挡层容易发生弯曲以及龟裂等问题,影响后续器件制程精度和器件性能。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种可挠式基板、显示面板及可挠式基板的制作方法,以减少可挠式基板材料层以及阻挡层的弯曲和龟裂,提升器件制程精度和器件性能。

第一方面,本发明实施例提供了一种可挠式基板的制作方法,所述方法包括:

提供一承载基板,所述承载基板包括承载面以及与所述承载面相对的背面;

在所述承载基板的背面上形成一应力吸收层;

在所述承载基板的承载面上依次形成可挠式基板材料层、阻挡层和器件层;

移除所述承载基板以及形成于所述承载基板背面的应力吸收层。

第二方面,本发明实施例还提供了一种可挠式基板,所述可挠式基板包括:

可挠式基板材料层、位于所述可挠式基板材料层上的阻挡层,以及位于所述阻挡层背离所述可挠式基板材料层一侧上的器件层;

其中,所述可挠式基板材料层包括交替层叠排布的有机层和无机层,且所述无机层两侧均形成有有机层。

第三方面,本发明实施例还提供了一种显示面板,所述显示面板包括第二方面所述的可挠式基板。

本发明实施例提供的技术方案,通过在承载基板的背面上形成一应力吸收层,在承载基板的承载面上依次形成可挠式基板材料层、阻挡层和器件层,移除承载基板以及形成于承载基板背面的应力吸收层,使得应力吸收层与刚性基板之间的界面应力能够平衡掉部分可挠式基板材料层与刚性基板之间的界面应力,相对于未设置应力吸收层的情况,减小了可挠式基板中性面的弯曲程度,达到了减少可挠式基板材料层以及阻挡层的弯曲和龟裂,提升器件制程精度和器件性能的有益效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1是本发明实施例提供的可挠式基板的制作方法的流程示意图;

图2是本发明实施例提供的承载基板的剖面示意图;

图3是本发明实施例提供的在承载基板背面上形成应力吸收层后的剖面结构示意图;

图4-图10是本发明实施例提供的在承载基板承载面上依次形成可挠式基板材料层中间隔设置的各有机层和各无机层时的剖面结构示意图。

图11是本发明实施例提供的在可挠式基板材料层上形成阻挡层后的剖面结构示意图;

图12是本发明实施例提供的在阻挡层上形成器件层后的剖面结构示意图;

图13是本发明实施例提供的可挠式基板的结构示意图;

图14是本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1是本发明实施例提供的可挠式基板的制作方法的流程示意图。如图1所示,所述可挠式基板的制作方法具体可以包括:

步骤110、提供一承载基板,所述承载基板包括承载面以及与所述承载面相对的背面。

具体的,参见图2,承载基板100包括两个相对的表面,其中一个表面作为承载面110,另外一个表面作为背面120。需要说明的是,承载基板100为刚性基板,能够起到支撑作用,示例性的,承载基板100可以为玻璃基板。

步骤120、在所述承载基板的背面上形成一应力吸收层。

具体的,参见图3,在承载基板100的背面120上形成应力吸收层200。需要说明的是,应力吸收层200由有机材料形成,可选的,可以为与待形成的可挠式基板材料层相同的有机材料。由于形成材料的杨氏模量以及热膨胀系数不同,应力吸收层200与承载基板100的界面上存在一定的界面应力。

步骤130、在所述承载基板的承载面上依次形成可挠式基板材料层、阻挡层和器件层。

示例性的,所述可挠式基板材料层可以包括交替层叠排布的有机层和无机层,且所述无机层两侧均形成有有机层。需要说明的是,在可挠式基板材料层中设置无机层能够起到阻止裂纹延伸的作用,但无机层的脆性较大,过厚的无机层容易断裂,因此本实施例将有机层和无机层间隔设置,以解决上述问题。

相应的,在所述承载基板的承载面上形成可挠式基板材料层,可以包括:在至少一个所述无机层中每个无机层形成后分别形成多个凹槽,在每个所述无机层远离所述承载基板的一侧形成一有机层,所述有机层伸入到对应的所述多个凹槽内,使得位于无机层两侧的有机层结合为一个整体。

需要说明的是,本实施例对可挠式基板包括的有机层和无机层的层数,以及凹槽对应的无机层层数和位置不做具体限定。为便于说明,下面以可挠式基板材料层包括三个有机层和两个无机层,且两个无机层形成后均形成多个凹槽的情况为例对可挠式基板材料层的形成过程做具体说明。

具体的,参见图4,在承载基板100远离应力吸收层200的承载面110上形成第一有机层311。在第一有机层311远离承载基板100的一侧形成第一无机层321,如图5所示。从第一无机层321远离第一有机层311的一侧开始形成多个第一凹槽331,如图6所示。示例性的,可采用湿法刻蚀的方式形成多个第一凹槽331。值得注意的是,为了避免第一凹槽331影响显示面板的正常显示,第一凹槽331可设置于显示面板的非显示区和/或显示区中黑色矩阵覆盖的区域内。再在第一无机层321远离第一有机层311的一侧形成第二有机层312,第二有机层312覆盖多个第一凹槽331,如图7所示。在第二有机层312远离第一无机层321的一侧形成第二无机层322,如图8所示。从第二无机层322远离第二有机层312的一侧开始形成多个第二凹槽332,如图9所示。可选的,多个第二凹槽332的形成工艺与多个第一凹槽331的形成工艺可以相同。需要说明的是,沿第二有机层312指向第二无机层322的方向,第二凹槽332可如图9所示与第一凹槽完全重叠,也可与第一凹槽部分重叠。可以理解的是,在第二凹槽332和第一凹槽均设置于显示面板的非显示区和/或显示区中黑色矩阵覆盖的区域内的前提下,也可以是第二凹槽332与第二凹槽无重叠部分。在第二无机层322远离第二有机层312的一侧形成第三有机层313,第三有机层313覆盖多个第二凹槽332,如图10所示。

需要说明的是,在上述示例中,可挠式基板材料层中的各无机层形成后均制备了多个凹槽。可选的,也可以是可挠式基板材料层中的部分无机层形成后制备多个凹槽,其余无机层形成后不制备多个凹槽。

示例性的,凹槽的深度可以大于或等于对应的无机层的厚度,小于或等于位于对应的无机层靠近承载基板一侧的有机层与对应的无机层的厚度之和,具体可参见图6至图10。需要说明的是,这样的设置一方面使得相邻两层有机层能够接触连接,由于均为有机材料,其连接强度大于有机层和无机层的连接强度,进而达到了增大可挠式基板材料层各层之间连接强度的有益效果。另一方面,后续将承载基板与可挠式基板材料层分离时会由于杂质颗粒的存在出现应力集中现象,进而导致裂纹出现,裂纹从位于可挠式基板材料层与承载基板之间的开裂源(即杂质颗粒所在位置)向外延伸,有机层的耐受力较差,裂纹易扩散到有机层,而无机层的刚性大,能够阻挡裂纹继续延伸,起到保护作用。

具体的,所述凹槽的宽度取值范围可以为50-100μm。需要说明的是,凹槽过宽会影响其对裂纹的阻挡作用,过窄又会降低相邻两层有机层之间的连接强度。

进一步的,参见图11,可以在可挠式基板材料层300远离承载基板100的一侧形成阻挡层400。需要说明的是,阻挡层400采用无机材料形成,例如可以是由SiO2和SiNx组成的叠层结构。柔性显示面板中设置于可挠式基板和显示功能层之间的阻挡层用于对后续形成的器件层起保护作用,同时也是为了保护可挠式基板在器件制程中不受损伤。

进一步的,参见图12,可以在阻挡层400远离可挠式基板材料层300的一侧形成器件层500。

需要说明的是,在本实施例中,所述器件层500可以包括多个发光单元,沿所述承载基板100指向所述阻挡层400的方向Y,所述凹槽可以与所述多个发光单元无交叠。可选的,所述器件层500也可以包括多个彩色滤光单元,沿所述承载基板100指向所述阻挡层400的方向Y,所述凹槽可以与所述多个彩色滤光单元无交叠。

示例性的,如图12所示,器件层500可以包括第一部分501、第二部分502以及第三部分503,沿承载基板100指向阻挡层400的方向Y,第一部分501、第二部分502以及第三部分503与可挠式基板材料层300各无机层中的多个凹槽无交叠。可选的,第一部分501、第二部分502、第三部分503可以分别为一个发光单元或包括多个发光单元的发光单元组。其中,发光单元可以为有机发光单元,也可以为阵列基板上对应于像素单元设置的发光单元。第一部分501、第二部分502、第三部分503还可以分别为一个彩色滤光单元或包括多个彩色滤光单元的彩色滤光单元组。其中,彩色滤光单元为液晶显示面板中彩膜基板上对应于像素单元设置的彩色滤光单元,各彩色滤光单元之间采用黑色矩阵间隔开。

需要说明的是,图12中器件层400的结构仅作为示例对器件层400与可挠式基板材料层300各无机层中的多个凹槽之间的设置情况进行说明,而非对器件层400结构的限制。沿承载基板100指向阻挡层400的方向Y,以可挠式基板材料层300各无机层中的多个凹槽与器件层400中的发光单元或彩色滤光单元无交叠为前提下的各种变形结构均在本发明的保护范围内。

还需要说明的是,本发明提供的可挠式基板的制作方法可适用于有机发光显示面板以及液晶显示面板。对于有机发光显示面板,可挠式基板为有机发光基板,器件层500包括多个有机发光单元。对于液晶显示面板,可挠式基板可以为阵列基板或彩膜基板。当可挠式基板为阵列基板时,器件层500包括多个发光单元,对应于多个像素单元;当可挠式基板为彩膜基板时,器件层500包括多个彩色滤光单元,同样与阵列基板中的多个像素单元相对应。为避免凹槽对显示面板显示效果产生不良影响,本实施例设置沿承载基板100指向阻挡层400的方向Y,凹槽与多个发光单元或多个彩色滤光单元无交叠。

示例性的,所述可挠式基板材料层300中的各有机层可以采用同种材料形成,且固化时的烘烤温度可以相同。例如,可挠式基板材料层300的各有机层的组成材料都是聚酰亚胺,烘烤温度位于200℃至300℃之间。这样的设置使可挠式基板材料层300中各有机层相关的主要工艺参数仅有厚度不同,进而能够通过合理设置厚度这一个参数调节各有机层的应力,使相邻界面上界面应力趋于平衡,减小各有机层和各无机层的弯曲程度。本领域内技术人员应该理解,在本申请的其他一些实现方式中,所述可挠式基板材料层300中的各有机层可以采用同种材料形成也可以采用不同的材料形成,且固化时的烘烤温度可以相同,也可以不同。具体可以依据实际生产过程的需要以及综合考虑可挠式基板各材料层的厚度、烘烤温度、材料特性等因素以使得可挠式基板材料层300相邻的两个界面上的界面应力趋于平衡,保证形成在刚性基板上的可挠式基板在经过热制程之后不发生弯曲变形即可,本申请实施例对此不作限定。

可选的,形成于所述承载基板100背面的应力吸收层200可以与所述可挠式基板材料层300中的各有机层采用同种材料形成。具体的,形成于所述承载基板100背面的应力吸收层200以及所述可挠式基板材料层300中的各有机层可以采用聚酰亚胺材料形成。这样的设置使可挠式基板材料层300中各有机层以及应力吸收层200相关的主要工艺参数仅有厚度不同,进而能够通过合理设置厚度这一个参数调节应力吸收层200以及可挠式基板材料层300中各有机层的应力,使承载基板100分别与应力吸收层200以及可挠式基板材料层300相邻的两个界面上的界面应力趋于平衡。例如,为实现承载基板100承载面和背面对应的界面应力的平衡,设置应力吸收层200的厚度略小于或等于可挠式基板材料层300中各有机层的总厚度。

可选的,形成于所述承载基板100背面的应力吸收层200的烘烤温度可以大于或等于所述可挠式基板材料层300中各有机层的烘烤温度。需要说明的是,由于应力吸收层200先于可挠式基板材料层300中各有机层形成,且通常形成应力吸收层200时使用的烘烤温度为材料的标准温度,考虑到高于标准温度的烘烤温度会对有机层造成破坏,因此,当应力吸收层200与可挠式基板材料层300中的各有机层采用同种材料形成时,为避免可挠式基板材料层300中各有机层受到损害,保证形成在刚性基板上的可挠式基板在经过热制程之后不发生弯曲,设置应力吸收层200的烘烤温度大于或等于可挠式基板材料层300中各有机层的烘烤温度。

注意,在本申请的其他实现方式中,应力吸收层200和可挠式基板材料层300中的各有机层也可以采用不同材料。这样,应考虑两者的热膨胀系数差异形成不同的膜厚,保证形成在刚性基板上的可挠式基板在经过热制程之后不发生弯曲。

进一步的,形成于所述承载基板100背面的应力吸收层200的厚度可以小于或等于所述可挠式基板材料层300中各有机层的总厚度。

需要说明的是,有机材料的应力随烘烤温度的变大而变大,在本实施例中,应力吸收层200的烘烤温度大于或等于可挠式基板材料层300中各有机层的烘烤温度时,为实现承载基板100承载面和背面对应的界面应力的平衡,设置应力吸收层200的厚度小于或等于可挠式基板材料层300中各有机层的总厚度。

具体的,形成于所述承载基板100背面的应力吸收层200的厚度取值范围可以为10μm-20μm,所述可挠式基板材料层300中各有机层的总厚度可以取值范围为10-25μm。

值得注意的是,可挠式基板材料层300也可以为一有机层,可选的,所述应力吸收层200与所述可挠式基板材料层300可以采用同种材料形成。

步骤140、移除所述承载基板以及形成于所述承载基板背面的应力吸收层。

具体的,如图13所示,将承载基板与可挠式基板材料层300分离,完成承载基板以及应力吸收层的移除操作。需要说明的是,上述移除操作采用激光照射结合机械力剥离的方式实现。

本发明实施例提供的技术方案,通过在承载基板的背面上形成一应力吸收层,在承载基板的承载面上依次形成可挠式基板材料层、阻挡层和器件层,移除承载基板以及形成于承载基板背面的应力吸收层,使得应力吸收层与刚性基板之间的界面应力能够平衡掉部分可挠式基板材料层与刚性基板之间的界面应力,且在可挠式基板材料层包括交替层叠排布的有机层和无机层时,可挠式基板材料层中各无机层作用于接触阻挡层设置的有机层上的力能够平衡掉部分阻挡层以及器件层中各无机膜层作用于接触阻挡层设置的有机层上的力,相对于未设置应力吸收层以及有机层和无机层交替排布的可挠式基板材料层结构的情况,减小了可挠式基板中性面的弯曲程度,达到了减少可挠式基板材料层以及阻挡层的弯曲和龟裂,提升器件制程精度和器件性能的有益效果。

继续参照图13,本申请实施例还提供了一种可挠式基板11,包括可挠式基板材料层300、位于所述可挠式基板材料层300上的阻挡层400,以及位于所述阻挡层400背离所述可挠式基板材料层300一侧上的器件层500,其中,所述可挠式基板材料层300包括交替层叠排布的有机层和无机层,且所述无机层两侧均形成有有机层。需要说明的是,在一些实现方式中,可挠式基板11可以是采用上述任一实施例的制作方法的得到的可挠式基板,可挠式基板材料层300中的无机层可以是通过刻蚀凹槽和/或凹槽而形成的图案化结构,使得位于无机层两侧的有机层结合成为一个整体,其连接强度大于有机层和无机层的连接强度,进而达到增大可挠式基板材料层各层之间连接强度的有益效果。

可选的,所述可挠式基板材料层300中的各有机层可以采用同种材料形成,且固化时的烘烤温度可以相同。以使制备可挠式基板材料层300中各有机层时无需更换材料,简化工艺过程。此外,同种材料的使用使得各有机层的应力与厚度存在正比例关系,进而能够便捷的通过改变各有机层的厚度实现各有机层应力关系的调整。

对应的,沿所述可挠式基板材料层300指向所述阻挡层400的方向,所述可挠式基板材料层300中各有机层的厚度可以依次递减。

可以理解的是,在可挠式基板11的制备过程中,可挠式基板材料层300中距离阻挡层400越远的有机层对各有机层作用在可挠式基板材料层300与承载基板界面的叠合总应力贡献越大,设置沿可挠式基板材料层300指向阻挡层400的方向,可挠式基板材料层300中各有机层的厚度依次递减,能够在保证可挠式基板材料层300与承载基板之间界面应力不变的情况下,减小可挠式基板材料层300中各有机层的总厚度,有利于显示面板的轻薄化。需要说明的是,在不考虑可挠式基板材料层300中各有机层总厚度的前提下,各有机层的厚度也可以相同或部分有机层厚度依次递减剩余有机层厚度相同。

可选的,所述可挠式基板材料层300中的各无机层可以采用同种材料形成。以使制备可挠式基板材料层300中各无机层时无需更换材料,简化工艺过程,此外,同种材料的使用使得各无机层的应力与厚度存在正比例关系,进而能够便捷的通过改变各无机层的厚度实现各无机层应力关系的调整。

对应的,沿所述可挠式基板材料层300指向所述阻挡层400的方向,所述可挠式基板材料层300中各无机层的厚度可以依次递增。

可以理解的是,可挠式基板材料层300中,越靠近阻挡层400的无机层对各无机层作用在可挠式基板材料层300与阻挡层400界面的叠合总应力贡献越大,设置沿可挠式基板材料层300指向阻挡层400的方向,可挠式基板材料层300中各无机层的厚度依次递增,能够在保证可挠式基板材料层300与阻挡层400之间界面应力不变的情况下,减小可挠式基板材料层300中各无机层的总厚度,有利于显示面板的轻薄化。需要说明的是,在不考虑可挠式基板材料层300中各无机层总厚度的前提下,各无机层的厚度也可以相同或部分无机层厚度依次递减剩余无机层厚度相同。

示例性的,记与阻挡层400相邻设置的有机层313为目标有机层,可挠式基板材料层300中与目标有机层相邻设置的无机层322为主无机层。需要说明的是,对于目标有机层,其与阻挡层400接触的一侧受到阻挡层400以及器件层500中各无机膜层这些无机材料的应力作用,另一侧受到主无机层以及可挠式基板材料层300中其他无机层这些无机材料的应力作用。由于可挠式基板材料层300中上述其他无机层与目标有机层距离较远,且距离目标有机层越远的无机层其厚度越小,应力也随之减小,而器件层400与目标有机层之间仅间隔由无机材料形成的阻挡层400,且器件层400中的无机层相对较厚。因此,器件层400中各无机膜层作用于目标有机层上的力大于可挠式基板材料层300中上述其他无机层作用于目标有机层上的力,所以为实现目标有机层相对两侧界面上的应力平衡,本实施例可设置主无机层厚度大于阻挡层400的厚度。可选的,阻挡层400的厚度与可挠式基板的最高制程温度有关,示例性的,阻挡层400的厚度取值范围可以为0.5-1.0um;主无机层的厚度取值范围可以为1.5-2.0um。示例性的,所述可挠式基板材料层300中各无机层与所述阻挡层400可以采用同种材料形成。具体的,所述可挠式基板材料层300中各无机层与所述阻挡层400可以采用SiO2或SiNx形成。在本发明的其他实施方式中,各无机层可根据阻挡层400选择相应的材料,例如若阻挡层400是依次形成的SiNx和SiO2两层膜层,则可挠式基板材料层300中无机层可以是第一无机层321选择SiO2材料,第二无机层322选择SiNx材料,且各无机层的总厚度应大于所述阻挡层400的厚度,并使后形成的无机层厚度不小于前一层的厚度,即第二无机层322的厚度不小于第一无机层321的厚度。

可选的,所述可挠式基板材料层300中各无机层的总厚度可以大于所述阻挡层400的厚度,以进一步使可挠式基板材料层300与阻挡层400之间的界面应力能够趋于平衡。

图14是本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。如图14所示,显示面板10包括本发明任一实施例所述的可挠式基板。示例性的,本实施例中的显示面板10可以为液晶显示面板电子纸,或有机发光显示面板,当显示面板10为液晶显示面板电子纸时,其包括的可挠式基板可以为阵列基板或彩膜基板,当显示面板10为有机发光显示面板时,其包括的可挠式基板可以为有机发光基板。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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