显示装置及其制作方法与流程

文档序号:15676622发布日期:2018-10-16 20:07阅读:106来源:国知局

本发明涉及显示领域,特别是涉及一种显示装置及其制作方法。



背景技术:

随着信息社会的发展,人们对显示设备的需求日益增长。柔性显示装置以其轻薄、可弯折甚至卷曲、机械性能好的特点越来越受到人们的青睐。目前,柔性显示装置在生活中的应用越来越广泛。柔性显示装置包括柔性液晶显示器(lcd)和柔性有机发光二极管显示器(oled)。柔性显示装置通常制作在柔性载体上,由于柔性显示装置其本身特有的可弯曲的特点,决定了它会有很多特殊的用户体验,也给其设计和制作带来了很大的挑战。

如图1所示,目前柔性oled显示装置的封装技术多采用多层聚合物膜5和无机陶瓷膜4的交叠结构。具体地,柔性衬底1上制备有薄膜晶体管层2,薄膜晶体管层2的部分区域上覆盖有有机发光层3,多层聚合物膜5和无机陶瓷膜4的交叠结构覆盖有机发光层3和薄膜晶体管层2,还可以在最上方的无机陶瓷膜4上进一步形成一保护层,以此实现显示装置的封装。

但是,现有做法存在许多缺陷,一方面,柔性衬底1的水氧阻隔较差,容易受到侵蚀,从而导致耐用性弱的问题;另一方面,目前的无机陶瓷膜4是采用溅射(sputtering)和等离子体增强化学气相沉积(pecvd)技术形成的,这个过程对器件层(例如薄膜晶体管层2和有机发光层3)会产生损伤。上述两大问题影响oled显示装置的性能及寿命。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种显示装置及其制作方法,提高衬底的水氧阻隔能力,增强衬底使用寿命。

为解决上述技术问题,本发明提供一种显示装置的制作方法,包括:

提供衬底;

在所述衬底上形成第一无机膜层;

在所述第一无机膜层上形成器件层;

在所述器件层上形成薄膜封装层,所述薄膜封装层包括交替层叠的有机膜层和第二无机膜层;

其中,所述第一无机膜层和第二无机膜层经旋涂前驱体溶液并进行固化获得。

可选的,对于所述的显示装置的制作方法,所述前驱体溶液含有全氢聚硅氮烷,或者部分氢原子被卤素基团、烷烃基团、环烷烃基团、芳香烃基团、醚基团或酯基团取代的聚硅氮烷。

可选的,对于所述的显示装置的制作方法,所述固化为常温固化或者红外固化,持续时间为0.5小时~12小时。

可选的,对于所述的显示装置的制作方法,在所述器件层上形成薄膜封装层包括:

(1)在所述器件层上形成有机膜层;

(2)在所述有机膜层上旋涂前驱体溶液并进行固化获得第二无机膜层;

(3)按照设定次数重复执行(1)-(2);

(4)在所述第二无机膜层上形成有机膜层。

可选的,对于所述的显示装置的制作方法,所述设定次数为1-10次。

可选的,对于所述的显示装置的制作方法,在所述器件层上形成薄膜封装层之后,还包括:

在所述衬底上背离所述第一无机膜层的一侧形成第三无机膜层,所述第三无机膜层经旋涂前驱体溶液并进行固化获得。

可选的,对于所述的显示装置的制作方法,所述显示装置为柔性显示装置,所述衬底为柔性衬底。

本发明还提供一种显示装置,包括:

衬底;

位于所述衬底上的第一无机膜层;

位于所述第一无机膜层上的器件层;

位于所述器件层上的薄膜封装层,所述薄膜封装层包括交替层叠的有机膜层和第二无机膜层。

可选的,对于所述的显示装置,还包括:位于所述衬底上背离所述第一无机膜层一侧的第三无机膜层。

可选的,对于所述的显示装置,所述薄膜封装层的底层和顶层皆为有机膜层。

本发明提供的显示装置的制作方法,包括提供衬底;在所述衬底上形成第一无机膜层;在所述第一无机膜层上形成器件层;在所述器件层上形成薄膜封装层,所述薄膜封装层包括交替层叠的有机膜层和第二无机膜层;其中,所述第一无机膜层和第二无机膜层经旋涂前驱体溶液并进行固化获得。这一方法具有如下优点:

1、由于采用旋涂前驱体溶液并进行固化获得无机膜层,相比现有技术中的溅射工艺、pecvd工艺,制程简单,成本低廉;

2、在衬底上形成无机膜层,并且无机膜层的形成温度低于溅射工艺、pecvd工艺的温度,避免了对衬底产生影响,能够显著提高衬底的水氧阻隔性能;

3、无机膜层的形成温度低于溅射工艺、pecvd工艺的温度,可以降低薄膜封装层的膜应力;通过设置薄膜封装层的具体膜层层数及厚度,可有效降低薄膜封装层的应力,提高粘结力;

4、在水氧阻隔能力得以提升、膜应力降低的基础上,能够提高衬底及整体显示装置的耐用性。

附图说明

图1为一种显示装置的结构示意图;

图2为本发明一实施例中显示装置的制作方法的流程图;

图3为本发明一实施例中提供的衬底的示意图;

图4-图5为本发明一实施例中形成第一无机膜层的示意图;

图6-图7为本发明一实施例中形成器件层的示意图;

图8为本发明一实施例中形成薄膜封装层的示意图;

图9为本发明一实施例中形成第三无机膜层的示意图;

图10为本发明一实施例中获得的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的显示装置及其制作方法进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想是,提供一种显示装置的制作方法,包括:

步骤s11,提供衬底;

步骤s12,在所述衬底上形成第一无机膜层,所述第一无机膜层经旋涂前驱体溶液并进行固化获得;

步骤s13,在所述第一无机膜层上形成器件层;

步骤s14,在所述器件层上形成薄膜封装层,所述薄膜封装层包括交替层叠的有机膜层和第二无机膜层,所述第二无机膜层经旋涂前驱体溶液并进行固化获得。

由此由于采用旋涂前驱体溶液并进行固化获得无机膜层,相比现有技术中的溅射工艺、pecvd工艺,制程简单,成本低廉;这样获得的透明且水氧阻隔特性优异的无机膜层,降低了膜内应力,提高衬底及薄膜封装层边界的水氧阻隔性能,增强衬底的使用寿命。

以下列举所述显示装置及其制作方法的较优实施例,以清楚的说明本发明的内容,应当明确的是,本发明的内容并不限制于以下实施例,其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。

下面结合图2-图10,对本发明的显示装置及其制作方法进行详细说明。

首先,执行步骤s11,如图3所示,提供衬底10。所述衬底10可以选择为现有技术中的材质,例如聚酰亚胺衬底等柔性衬底,本发明所述的衬底10并不限于聚酰亚胺材质,亦可由其它材料制成。所述衬底10的形状可为平面、曲面或其他不规则形状。应理解的是,衬底的材质以及形状在此不做限制。

接着,执行步骤s12,在所述衬底10上形成第一无机膜层11。具体的,如图4所示,在所述衬底10上旋涂一层前驱体溶液110,所述前驱体溶液110含有全氢聚硅氮烷(phps),所述全氢聚硅氮烷的结构式如下:

在其他实施例中,所述前驱体溶液110还可以含有部分氢原子被卤素基团、烷烃基团、环烷烃基团、芳香烃基团、醚基团或酯基团等取代的聚硅氮烷。当然,所述前驱体溶液110还可以含有其他有机物,本发明并不进行一一列举。

依据实际需要,可以在旋涂后执行印刷、打印等操作,获得所需形状的前驱体溶液110;也可以只需将前驱体溶液110旋涂后即可,可以依据需求灵活变动。然后,进行固化,本发明一实施例中,可以采用常温固化或者红外固化,持续时间为0.5小时~12小时,具体可以是采用在常温(例如20℃-27℃)下放置0.5小时~12小时以自行固化,或者在常温下用红外照射0.5小时~12小时,使得前驱体溶液110凝固并转变为第一无机膜层11,如图5所示。其中,固化时间可随固化工艺及投入固化设备的量而调整。所述第一无机膜层11例如可以是氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅的一种或多种。所述第一无机膜层11例如可以是有着1-50μm的厚度,依据实际需求可以灵活调整其厚度。

然后,执行步骤s13,在所述第一无机膜层11上形成器件层。具体的,如图6所示,在所述第一无机膜层11上形成薄膜晶体管(tft)层12,本步骤可以按照现有技术完成,本发明对此不进行详细描述。然后,如图7所示,在所述薄膜晶体管层12上形成有机发光层13,例如,所述有机发光层13为包括红、绿、蓝三色的发光单元。具体的,可以是采用fmm(精密掩膜版)进行光刻,并结合蒸镀技术以形成一种颜色的发光单元。如此选择不同的发光材料经过多次类似的操作,即可完成有机发光层13的设计。可以是每个发光单元均匀分布,且尺寸形状以相同为佳,从而可以确保发光强度基本一致。对于某些特定需求,也可以使得某一种类型的发光单元较小。依据实际需要,可以是红、绿、蓝三色发光单元均匀分布,即采用“rgbrgbrgb”这样的3*3矩阵式排布,也可以是“rgbgbgrgr”这样的3*3矩阵式排布,还可以是“rgbgbrbgr”这样的3*3矩阵式排布,或者是“rgbgbgrgr”这样的3*3矩阵式排布。

之后,执行步骤s14,如图8所示,在所述器件层上形成薄膜封装层,所述薄膜封装层包括交替层叠的有机膜层14和第二无机膜层15;具体的,在本发明一实施例中,在所述器件层上形成薄膜封装层包括:

(1)在所述器件层上形成有机膜层14;所述有机膜层14的材质和形成过程皆可以采用现有技术,例如是聚酰亚胺、聚苯乙烯等,可以执行旋涂和固化后获得,本发明对此不进行详细描述。

(2)在所述有机膜层14上旋涂前驱体溶液并进行固化获得第二无机膜层15;这一过程可以采用与形成第一无机膜层11时同样的方法,例如是在所述有机膜层14上旋涂一层含有全氢聚硅氮烷(phps)的前驱体溶液,依据实际需要,可以在旋涂后执行印刷、打印等操作,获得所需形状的前驱体溶液。然后进行固化,本发明一实施例中,可以采用常温固化或者红外固化,使得前驱体溶液凝固并转变为第二无机膜层15。所述第二无机膜层15例如可以是氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅的一种或多种。

(3)按照设定次数重复执行(1)-(2);例如,设定次数可以是1-10次(这里指的是总共执行(1)-(2)的次数,例如设定次数为1,则直接执行(1)-(2)-(4),设定次数为2,则执行(1)-(2)-(1)-(2)-(4))。

(4)在所述第二无机膜层15上形成有机膜层14。

由此,本发明实施例中的薄膜封装层制备完成。所述薄膜封装层的总厚度例如可以是有着1-100μm的厚度,依据实际需求可以灵活调整有机膜层14和第二无机膜层15的数量和每层的厚度,通过适当的设置有机膜层14和无机膜层的层数及厚度,可有效降低薄膜封装层的应力,提高粘结力。例如,有机膜层14和第二无机膜层15的厚度皆可以是0.1-30μm。

可见,本发明中无机膜层是采用旋涂的方式形成,并不是像现有技术中采用溅射或者等离子体增强化学气相沉积过程形成,因此,避免了对器件层的损伤。而且无机膜层的形成温度较低,也避免了对衬底和器件层产生影响,能够大大提高衬底的水氧阻隔性能,并且降低膜内应力。

需要说明的是,如图8所示给出的是薄膜封装层最开始和最终都是形成有机膜层14的形式,可以提高无机膜层制备时水氧的侵蚀能力。但是也可以采用先制备第二无机膜层15的形式,甚至也可以是最终形成第二无机膜层15。

较佳的,在薄膜封装层制备完成后,还可以进一步形成一保护层16,例如可以是金属或金属氧化物等,诸如铝箔、氧化铝、氧化锌、氧化钙等,可以有着10-100μm的厚度,以进一步提高水氧阻隔性能。

最后,请参考图9,本发明还可以在所述衬底10上背离所述第一无机膜层11的一侧形成第三无机膜层17,所述第三无机膜层17经旋涂前驱体溶液并进行固化获得。具体的,例如可以是先将之前的结构反转,在所述衬底10上旋涂一层含有全氢聚硅氮烷(phps)前驱体溶液,依据实际需要,可以在旋涂后执行印刷、打印等操作,获得所需形状的前驱体溶液,也可以只需进行旋涂即可。然后进行固化,本发明一实施例中,可以采用常温固化或者红外固化,具体可以是采用在常温(例如20℃-27℃)下放置以自行固化,或者在常温下用红外照射,使得前驱体溶液凝固并转变为第三无机膜层17。所述第三无机膜层17例如可以是氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅的一种或多种。所述第三无机膜层17例如可以是有着1-50μm的厚度,依据实际需求可以灵活调整其厚度。所述第三无机膜层17的形成可以进一步提高衬底的水氧阻隔性能,提高衬底的耐用性。

至此,本发明的显示装置制作完成,请参考图10,本发明获得的显示装置,包括:衬底10、位于所述衬底10上的第一无机膜层11、位于所述第一无机膜层11上的器件层、位于所述器件层上的薄膜封装层、位于所述衬底10上背离所述第一无机膜层11一侧的第三无机膜层17以及位于所述薄膜封装层上的保护层16。

所述衬底10可以选择为现有技术中的材质,例如聚酰亚胺衬底,本发明所述的衬底10并不限于聚酰亚胺材质,亦可由其它材料制成。

所述第一无机膜层11例如可以是氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅的一种或多种。所述第一无机膜层11例如可以是有着1-50μm的厚度,依据实际需求可以灵活调整其厚度。

所述器件层包括位于所述第一无机膜层11上的薄膜晶体管(tft)层12和位于所述薄膜晶体管层12上的有机发光层13,例如,所述有机发光层13为包括红、绿、蓝三色的发光单元。

所述薄膜封装层包括交替层叠的有机膜层14和第二无机膜层15;较佳的,所述薄膜封装层的底层和顶层皆为有机膜层14。所述第二无机膜层15例如可以是氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅的一种或多种。所述有机膜层14和第二无机膜层15的层叠次数可以是1-10次。所述薄膜封装层的总厚度例如可以是有着1-100μm的厚度,依据实际需求可以灵活调整有机膜层14和第二无机膜层15的数量和每层的厚度。

所述第三无机膜层17例如可以是氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅的一种或多种。所述第三无机膜层17例如可以是有着1-50μm的厚度,依据实际需求可以灵活调整其厚度。

综上所述,本发明提供的显示装置的制作方法,包括提供衬底;在所述衬底上形成第一无机膜层;在所述第一无机膜层上形成器件层;在所述器件层上形成薄膜封装层,所述薄膜封装层包括交替层叠的有机膜层和第二无机膜层;其中,所述第一无机膜层和第二无机膜层经旋涂前驱体溶液并进行固化获得。这一方法具有如下优点:

1、制程简单,成本低廉;

2、能够显著提高衬底的水氧阻隔性能;

3、可以大大降低薄膜封装层的膜应力;

4、提高衬底及整体显示装置的耐用性。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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