可伸缩式基板的制作方法

1.本发明涉及一种可伸缩式基板，且特别是涉及一种适用于显示装置的可伸缩式基板。


背景技术：

2.随着电子技术的高度发展，电子产品不断推陈出新。为使电子产品能应用于各种不同的领域，可拉伸、轻薄及外型不受限的特性逐渐受到重视。也就是说，电子产品逐渐被要求依据不同的应用方式以及应用环境而具有不同的外型，因此电子产品需具有可拉伸性。
3.然而，电子产品在被拉伸的状态下，可能会因为承受应力造成结构上的断裂，甚至进一步造成内部线路的断路。因此，如何使可拉伸的电子产品具有良好的制造良率(yield)及产品可靠度(reliability)，实为目前亟欲解决的课题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种可伸缩式基板，可以改善可伸缩式基板在拉伸后出现主动元件损坏的问题。
5.本发明的至少一实施例提供一种可伸缩式基板。可伸缩式基板包括图案化基板、多个装置部以及多个线路部。装置部位于图案化基板上。各装置部包括主动区以及环绕主动(有源)区的周边区。各装置部包括设置于主动区中的第一主动(有源)元件以及第二主动元件。线路部位于图案化基板上，且连接对应的装置部。
附图说明
6.图1a是本发明的一实施例的一种可伸缩式基板的上视示意图；
7.图1b是图1a的可伸缩式基板在拉伸后的上视示意图；
8.图2是图1b的可伸缩式基板的应变量模拟示意图；
9.图3a是本发明的一实施例的一种可伸缩式基板的上视示意图；
10.图3b是图3a的可伸缩式基板省略部分构件后的上视示意图；
11.图3c是图3a的可伸缩式基板省略部分构件后的上视示意图；
12.图3d是图3a的可伸缩式基板的剖面示意图；
13.图3e是本发明的一实施例的一种子像素的等效电路图；
14.图4是本发明的一实施例的一种可伸缩式基板的上视示意图；
15.图5是本发明的一实施例的一种可伸缩式基板的上视示意图。
16.符号说明
17.10、20、30、40:可伸缩式基板
18.100:图案化基板
19.200:装置部
20.300:线路部
21.310:信号线
22.400:连接部
23.410:加强结构
24.ar:主动区
25.bl:缓冲层
26.cha、chb、chc、chd、che、chf:半导体层
27.cl1:第一导电层
28.cl2:第二导电层
29.cl3:第三导电层
30.da、db、dc、dd、de、df:漏极
31.dl1:第一数据线
32.dl2:第二数据线
33.dl3:第三数据线
34.ga、gb、gc、gd、ge、gf:栅极
35.gi、ild:绝缘层
36.l:长度
37.l1:第一发光二极管
38.l2:第二发光二极管
39.l3:第三发光二极管
40.pd1、pd2、pd3、pd4、pd5、pd6:接垫
41.pl:平坦层
42.pl1:第一电源线
43.pl2:第二电源线
44.pr:周边区
45.sa、sb、sc、sd、se、sf:源极
46.se1:第一开关元件
47.se2:第二开关元件
48.se3:第三开关元件
49.sp1:第一子像素
50.sp2:第二子像素
51.sp3:第三子像素
52.sgl:信号线
53.sl:扫描线
54.th:贯孔
55.t1:第一主动元件
56.t2:第二主动元件
57.t3:第三主动元件
58.v:导通孔
59.w、w1、w2:宽度
具体实施方式
60.图1a是依照本发明的一实施例的一种可伸缩式基板10的上视示意图。
61.请参考图1a，可伸缩式基板10包括图案化基板100、多个装置部200以及多个线路部300。在本实施例中，可伸缩式基板10还包括连接部400。
62.图案化基板100为软性材质，举例来说，图案化基板100的材质可包括聚酰亚胺(polyimide；pi)、聚萘二甲酸乙醇酯(polyethylene naphthalate；pen)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；pet)、聚碳酸酯(polycarbonates；pc)、聚醚砜(polyether sulfone；pes)或聚芳基酸酯(polyarylate)、其它合适的材料或前述至少二种材料的组合，但本发明不以此为限。
63.在本实施例中，图案化基板100具有多个贯孔th。在本实施例中，各贯孔th为哑铃状。在本实施例中，部分贯孔th沿着第一方向e1延伸，且另一部分贯孔th沿着第二方向e2延伸。沿着第一方向e1延伸的部分贯孔th以及沿着第二方向e2延伸的另一部分贯孔th交替排列，由此提升可伸缩式基板10的伸缩性。
64.装置部200、线路部300以及连接部400位于图案化基板100上。装置部200、线路部300以及连接部400相连在一起，且贯孔th中之一个至少被四个装置部200实质上环绕。在本实施例中，一个贯孔th被四个装置部200、两个线路部300以及两个连接部400实质上环绕。举例来说，在图1a中，位于中央的贯孔th被左右两个线路部300、上下两个连接部400以及四个角落的装置部200所环绕。
65.各装置部200包括主动区ar以及环绕主动区ar的周边区pr。各装置部200包括设置于主动区ar中的第一主动元件t1以及第二主动元件t2。在本实施例中，各装置部200还包括第三主动元件t3。在一些实施例中，各装置部200为长度为l且宽度为w的矩形，在各装置部200的宽度w的方向上，周边区pr的宽度w1为16％w至40％w，且在各装置部200的长度l的方向上，周边区pr的宽度w2为16％l至40％l。周边区pr的宽度w1以及宽度w2为10至250微米。
66.在本实施例中，各装置部200包括第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3，其中第二子像素sp2位于第一子像素sp1以及第三子像素sp3之间。第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3分别包括第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3，且第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3分别包括第一发光二极管(图1a未绘出)、第二发光二极管(图1a未绘出)以及第三发光二极管(图1a未绘出)。第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3分别适用于驱动前述第一发光二极管、第二发光二极管以及第三发光二极管。
67.在本实施例中，可伸缩式基板10适用于显示装置，但本发明不以此为限。在其他实施例中，可伸缩式基板10并非显示装置，且装置部200不包括子像素。
68.线路部300连接对应的装置部200。在本实施例中，各线路部300连接对应的两个装置部200。各线路部300包括至少一信号线310。信号线310电连接至对应的第一子像素sp1、对应的第二子像素sp2及/或对应的第三子像素sp3。虽然在图1a仅绘出信号线310延伸至装置部200边缘，但实际上，装置部200中还包括许多其他导线(图1a未绘出)，由此使信号线310与对应的第一子像素sp1、对应的第二子像素sp2及/或对应的第三子像素sp3电连接。
69.连接部400邻近于对应的线路部300。在本实施例中，各连接部400连接对应的两个装置部200，且位于对应的一个线路部300的一侧。各连接部400包括依序排列的多个加强结构410。加强结构410与信号线310隔开。在一些实施例中，加强结构410可调整连接部400与线路部300的中性轴位置，并降低信号线310因为拉伸而断线的风险。此外，由于加强结构410与信号线310隔开，因此，即便加强结构410出现裂痕，裂痕也不易延裂至信号线310，造成信号线310断线。在一些实施例中，加强结构410为备用导线。在一些实施例中，加强结构410为绝缘图案。
70.图1b是图1a的可伸缩式基板10在拉伸后的上视示意图。图2是图1b的可伸缩式基板的应变量模拟示意图，其中在图2中，位于左边的数值代表的是应变量。
71.请参考图1b与图2，拉伸可伸缩式基板10，并使其变形。在本实施例中，可伸缩式基板10受到不同方向的拉力f，拉力f使可伸缩式基板10的形状改变。由图2的模拟图可以知道，在装置部200中，靠近外围的周边区pr容易出现比中央的主动区ar还要大的应变，因此，使第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3设置于主动区ar中而非周边区pr中，由此避免可伸缩式基板10在拉伸后出现第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3的故障问题。
72.在一些实施例中，第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3是直接电连接至发光二极管的驱动元件，即第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3与对应的发光二极管中间没有其他薄膜晶体管，因此，第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3的品质对显示画面的影响较第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3中的其他薄膜晶体管(例如开关元件)大。因此，将第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3设置于主动区ar比将其他未直接电连接至发光二极管的薄膜晶体管设置于主动区ar能更佳的改善可伸缩式基板10在拉伸后出现画面mura的问题。
73.图3a是依照本发明的一实施例的一种可伸缩式基板20的上视示意图，其中为了更清楚的说明图3a的可伸缩式基板20，省略可伸缩式基板20的部分构件并绘示于图3b与图3c中，在图3a至图3d中，相同层别的导电层(即利用同一道图案化制作工艺形成的导电层)以相同的斜线或网点绘示，而不同层别的导电层通过贯穿绝缘层(例如绝缘层gi及/或绝缘层ild)的导通孔v而电连接。图3d是图3a的线a
‑
a’的剖面示意图。图3e是依照本发明的一实施例的一种子像素的等效电路图，在本实施例中，第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3具有类似的等效电路，且图3e以第一子像素sp1的等效电路为例。
74.在此必须说明的是，图3a至图3e的实施例沿用图1a和图1b的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
75.请参考图3a至图3e，装置部200与线路部300位于图案化基板100上。在一些实施例中，图案化基板100表面设置有缓冲层bl，且装置部200与线路部300位于缓冲层bl上。
76.各线路部300包括多条信号线sgl。信号线sgl为扫描线sl、第一数据线dl1、第二数据线dl2、第三数据线dl3、第一电源线pl1及/或第二电源线pl2。
77.各装置部200包括第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3。
78.第一子像素sp1包括第一开关元件se1、第一主动元件t1以及第一发光二极管l1。第一开关元件se1包括半导体层cha、栅极ga、源极sa与漏极da。栅极ga电连接至扫描线sl。
栅极ga重叠于通道层cha，且栅极ga与通道层cha之间夹有绝缘层gi。绝缘层ild覆盖栅极ga。源极sa与漏极da位于绝缘层ild上，且电连接至通道层cha。源极sa电连接至第一数据线dl1。
79.第一主动元件t1包括半导体层chb、栅极gb、源极sb与漏极db。栅极gb电连接至第一开关元件se1的漏极da。栅极gb重叠于通道层chb，且栅极gb与通道层chb之间夹有绝缘层gi。绝缘层ild覆盖栅极gb。源极sb与漏极db位于绝缘层ild上，且电连接至通道层chb。源极sb电连接至第一电源线pl1。
80.平坦层pl位于源极sa、漏极da、源极sb与漏极db上，且第一发光二极管l1位于平坦层pl上。在一些实施例中，第一发光二极管l1通过接垫pd1以及接垫pd2而分别电连接至源极sb以及第二电源线pl2。
81.第二子像素sp2包括第二开关元件se2、第二主动元件t2以及第二发光二极管l2。第二开关元件se2包括半导体层chc、栅极gc、源极sc与漏极dc。栅极gc电连接至扫描线sl。栅极gc重叠于通道层chc，且栅极gc与通道层chc之间夹有绝缘层gi。绝缘层ild覆盖栅极gc。源极sc与漏极dc位于绝缘层ild上，且电连接至通道层chc。源极sc电连接至第二数据线dl2。
82.第二主动元件t2包括半导体层chd、栅极gd、源极sd与漏极dd。栅极gd电连接至第二开关元件se2的漏极dc。栅极gd重叠于通道层chd，且栅极gd与通道层chd之间夹有绝缘层gi。绝缘层ild覆盖栅极gd。源极sd与漏极dd位于绝缘层ild上，且电连接至通道层chd。源极sd电连接至第一电源线pl1。
83.第二发光二极管l2位于平坦层pl上。在一些实施例中，第二发光二极管l2通过接垫pd3以及接垫pd4而分别电连接至源极sd以及第二电源线pl2。
84.第三子像素sp3包括第三开关元件se3、第三主动元件t3以及第三发光二极管l3。第三开关元件se3包括半导体层che、栅极ge、源极se与漏极de。栅极ge电连接至扫描线sl。栅极ge重叠于通道层che，且栅极ge与通道层che之间夹有绝缘层gi。绝缘层ild覆盖栅极ge。源极se与漏极de位于绝缘层ild上，且电连接至通道层che。源极se电连接至第二数据线dl3。
85.第三主动元件t3包括半导体层chf、栅极gf、源极s与漏极df。栅极gf电连接至第三开关元件se3的漏极de。栅极gf重叠于通道层chf，且栅极gf与通道层chf之间夹有绝缘层gi。绝缘层ild覆盖栅极gf。源极sf与漏极df位于绝缘层ild上，且电连接至通道层chf。源极sf电连接至第一电源线pl1。
86.第三发光二极管l3位于平坦层pl上。在一些实施例中，第三发光二极管l3通过接垫pd5以及接垫pd6而分别电连接至源极sf以及第二电源线pl2。在本实施例中，第一主动元件t1相对于第一发光二极管l1的位置、第二主动元件t2相对于第二发光二极管l2的位置以及第三主动元件t3相对于第三发光二极管l3的位置彼此不同，由此使第一发光二极管l1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3能更容易的设置于主动区ar中。
87.在一些实施例中，接垫pd1～pd6为多层结构，举例来说，接垫pd1～pd6各自包括第一导垫层cl1、第二导电层cl2以及第三导电层cl3。在一些实施例中，第一导电层cl1为金属氧化物(例如铟锡氧化物)，第二导电层cl2为金属(例如铟)，第三导电层cl3为金属(例如金)，但本发明不以此为限。在本实施例中，第一发光二极管l1、第二发光二极管l2以及第三
发光二极管l3为无机发光二极管(例如微型发光二极管(micro
‑
led))，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第一发光二极管l1、第二发光二极管l2以及第三发光二极管l3为有机发光二极管、电致发光元件或其他自发光元件。
88.在本实施例中，为了使传输不同信号的信号线彼此不会短路，各信号线选择性地包括不同层别的导电层，且不同层别的导电层通过导通孔v而彼此电连接。
89.在本实施例中，第一主动元件t1的半导体层chb、第二主动元件t2的半导体层chd以及第三主动元件t3的半导体层chf设置于主动区ar而非主动区ar外围的周边区pr，由此能避免可伸缩式基板20在拉伸后故障并导致画面mura的问题。
90.在本实施例中，第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3分别直接电连接至第一发光二极管l1、第二发光二极管l2以及第三发光二极管l3，因此，第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3的品质对显示画面的影响较第一开关元件se1、第二开关元件se2以及第三开关元件se3大。在一些实施例中，基于布线空间的限制，第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3、第一开关元件se1、第二开关元件se2以及第三开关元件se3没办法全部都设置于主动区ar中，优先选择将第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3设置于主动区ar能较佳的改善可伸缩式基板20在拉伸后出现画面mura的问题，但本发明不以此为限。在其他实施例中，若布线空间足够，第一主动元件t1、第二主动元件t2以及第三主动元件t3、第一开关元件se1、第二开关元件se2以及第三开关元件se3都设置于主动区ar。
91.图4是依照本发明的一实施例的一种可伸缩式基板的上视示意图，其中图4绘示了第一子像素sp1中的第一主动元件t1的半导体层、第二子像素sp2中的第二主动元件t2的半导体层以及第三子像素sp3中的第三主动元件t3的半导体层，并省略绘出了第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3中的其他构件。
92.在此必须说明的是，图4的实施例沿用图3a至图3e的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
93.请参考图4，在本实施例中，可伸缩式基板30的第二主动元件t2的形状不同于第一主动元件t1的形状与第三主动元件t3的形状。举例来说，第二主动元件t2的半导体层形状不同于第一主动元件t1的半导体层的形状与第三主动元件t3的半导体层的形状。在本实施例中，第二主动元件t2的半导体层实质上为直条形，第一主动元件t1的半导体层与第三主动元件t3的半导体层实质上为l形。半导体层为l形或弯曲形可以分散所受到的应力，减少半导体层因为应变或应力而导致电性出现不良影响。
94.在一些实施例中，各装置部200为长度为l且宽度为w的矩形，在各装置部200的宽度w的方向上，周边区pr的宽度w1为16％w至40％w，且在各装置部200的长度l的方向上，周边区pr的宽度w2为16％l至40％l。
95.基于上述，第一主动元件t1的半导体层、第二主动元件t2的半导体层以及第三主动元件t3的半导体层设置于主动区ar而非主动区ar外围的周边区pr，由此能避免可伸缩式基板30在拉伸后故障并导致画面mura的问题。
96.图5是依照本发明的一实施例的一种可伸缩式基板的上视示意图，其中图5绘示了第一子像素sp1中的第一主动元件t1的半导体层、第二子像素sp2中的第二主动元件t2的半
导体层以及第三子像素sp3中的第三主动元件t3的半导体层，并省略绘出了第一子像素sp1、第二子像素sp2以及第三子像素sp3中的其他构件。
97.在此必须说明的是，图5的实施例沿用图3a至图3e的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
98.请参考图5，在本实施例中，可伸缩式基板40的第二主动元件t2的形状不同于第一主动元件t1的形状与第三主动元件t3的形状。举例来说，第二主动元件t2的半导体层形状不同于第一主动元件t1的半导体层的形状与第三主动元件t3的半导体层的形状。在本实施例中，第一主动元件t1的半导体层与第三主动元件t3的半导体层实质上为直条形，第二主动元件t2的半导体层实质上为s形。
99.半导体层为s形或弯曲形可以分散所受到的应力，减少半导体层因为应变或应力而导致电性出现不良影响。
100.在相同电压差的情况下，长度较长的半导体层的电流较小。在本实施例中，第二主动元件t2的半导体层的长度较长，且可对应于蓝色子像素设置。第一主动元件t1的半导体层与第三主动元件t3的半导体层的长度较短，且可分别对应于红色子像素与绿色子像素设置。
101.在一些实施例中，各装置部200为长度为l且宽度为w的矩形，在各装置部200的宽度w的方向上，周边区pr的宽度w1为16％w至40％w，且在各装置部200的长度l的方向上，周边区pr的宽度w2为16％l至40％l。
102.基于上述，第一主动元件t1的半导体层、第二主动元件t2的半导体层以及第三主动元件t3的半导体层设置于主动区ar而非主动区ar外围的周边区pr，由此能避免可伸缩式基板40在拉伸后故障并导致画面mura的问题。