一种柔性显示器及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及柔性显示技术领域，具体涉及一种柔性显示器及其制备方法。
【背景技术】
[0002]柔性显示器是一种可弯曲可变形的显示器件，是新一代的显示器，其包括柔性液晶显示器、柔性有机电致发光显示器等其他类型，未来在显示领域有广泛的应用前景。
[0003]与传统的显示器不同，柔性显示器中的柔性显示基板的基底一般由聚酰亚胺等高分子材料制成，从而使基板可以发生弯曲变形。但是柔性基板上的许多结构(如像素电极ITO等)柔韧性并不好，它们在柔性显示器弯曲过程中容易发生断裂或损坏，由此影响柔性显示器的性能。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是现有的技术中存在的柔性显示器承受弯曲应力能力差、以及在弯曲时造成的像素电极(ΙΤ0)受损的问题。
[0005]本发明提供的柔性显示器的制备方法，包括如下步骤:
1)柔性基底上分为多个像素单元区，各像素单元区包括开关薄膜晶体管区、驱动薄膜晶体管区和电容器区，在像素单元区形成多层导电层和多层绝缘层交叉叠加的层叠结构，该层叠结构包括位于开关薄膜晶体管区的开关薄膜晶体管、位于驱动薄膜晶体管区的驱动薄膜晶体管和和位于电容器区的电容器，其中该多层绝缘层对应覆盖柔性基底；
2)在开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和电容器上形成平坦化层后，再形成像素电极；
3)将柔性基底上未被构成开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和电容器的各导电层以及像素电极覆盖的区域的多层绝缘层和平坦化层刻蚀除去，其中，各绝缘层和平坦化层与任一导电层重叠的部分保留，刻蚀后形成填充区，在填充区中填充柔性绝缘材料。
作为其中一优选技术方案，上述的柔性显示器的制备方法还包括如下步骤:4)填充区填充柔性绝缘材料后，在像素电极上形成对应覆盖柔性基底的隔离柱材料层，对隔离柱材料层进行刻蚀，将隔离柱材料层对应在像素电极上方的部分刻蚀除去，在像素电极上形成有机层。
[0006]作为另一优选技术方案，步骤3)为将柔性基底上未被构成开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和电容器的各导电层以及像素电极覆盖的区域的多层绝缘层和平坦化层刻蚀除去，其中，各绝缘层和平坦化层与任一导电层重叠的部分保留，刻蚀后形成填充区；在像素电极上形成柔性绝缘材料层，柔性绝缘材料层对应覆盖柔性基底并填充入填充区；对柔性绝缘材料层进行刻蚀，将柔性绝缘材料层对应于像素电极上方的部分刻蚀除去，在像素电极上形成有机层。
[0007]优选地，所述绝缘层为氧化硅或氮化硅的其中之一或其组合；所述平坦化层为有机材料层；所述柔性绝缘材料为橡胶、软质光刻胶或柔性高分子材料中的一种或其组合；所述柔性基底为柔性高分子材料，所述像素电极为透明导电材料层。
[0008]具体地，作为一实施方案，上述制备方法包括如下步骤:
1)柔性基底分为多个像素单元区，在柔性基底上形成覆盖柔性基底的缓冲层；
2)在缓冲层上形成第一导电图案层，其包括位于各像素单元区的开关薄膜晶体管的有源层、驱动薄膜晶体管的有源层和电容器的下电极，所述开关薄膜晶体管的有源层包括沟道区和位于沟道区两侧的两个源/漏极区，所述驱动薄膜晶体管的有源层包括沟道区和位于沟道区两侧的两个源/漏极区；
3)在第一导电图案层上形成对应覆盖柔性基底的第一绝缘层；
4)在第一绝缘层上形成第二导电图案层，其包括开关薄膜晶体管的栅电极、驱动薄膜晶体管的栅电极和电容器的上电极；
5)在第二导电图案层上形成覆盖柔性基底的第二绝缘层；
6)对第一绝缘层和第二绝缘层的对应位置进行刻蚀，形成显露出开关薄膜晶体管的有源层的两个源/漏极区的通孔，显露出驱动薄膜晶体管的有源层两个源/漏极区的通孔，以及显露出电容器下电极的通孔；
7)在第二绝缘层上形成第三导电图案层，其包括开关薄膜晶体管的两个源/漏极、驱动薄膜晶体管的两个源/漏极和电容器的导电层，开关薄膜晶体管的两个源/漏极通过形成于第一绝缘层和第二绝缘层的通孔与开关薄膜晶体管的有源层两个源/漏极区耦合，驱动薄膜晶体管的两个源/漏极通过形成于第一绝缘层和第二绝缘层的通孔与驱动薄膜晶体管的有源层两个源/漏极区耦合，电容器的导电层通过形成于第一绝缘层和第二绝缘层的通孔与电容下电极耦合；
8 )在第三导电图案层上形成覆盖柔性基底的平坦化层，平坦化层通过刻蚀形成有显露出驱动薄膜晶体管的任一源/漏极的通孔；
9)在平坦化层上形成像素电极，像素电极通过形成于平坦化层的通孔与薄膜晶体管的任一源/漏极耦合；
10)将柔性基底上未被第一导电图案层、第二导电图案层和第三导电图案层和像素电极覆盖的区域的缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层和平坦化层刻蚀除去，其中，缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层和平坦化层与第一导电图案层、第二导电图案层或第三导电图案层重叠的部分均保留，刻蚀后形成填充区，在填充区填充柔性绝缘材料。
[0009]作为其中一优选技术方案，还包括如下步骤:
11)在填充区填充柔性绝缘材料后，在像素电极上形成对应覆盖柔性基底的隔离柱材料层，对隔离柱材料层进行刻蚀，将隔离柱材料层对应在像素电极上方的部分刻蚀除去，在像素电极上形成有机层。
[0010]作为另一优选技术方案，上述方法中步骤10)为将柔性基底上未被第一导电图案层、第二导电图案层和第三导电图案层和像素电极覆盖的区域的缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层和平坦化层刻蚀除去，形成填充区；在像素电极上形成柔性绝缘材料层，柔性绝缘材料层对应覆盖柔性基底并填充入填充区；对柔性绝缘材料层进行刻蚀，将柔性绝缘材料层对应于像素电极上方的部分刻蚀除去，在像素电极上形成有机层。
[0011]优选地，所述缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层为氧化硅或氮化硅的其中之一或其组合；所述平坦化层为有机材料层；所述柔性绝缘材料为橡胶、软质光刻胶或柔性高分子材料中的一种或其组合；所述柔性基底为柔性高分子材料；所述第一导电图案层为半导体层；所述第二导电图案层和第三导电图案层为金属层，所述像素电极为透明导电材料层。
[0012]具体地，作为另一实施方案，上述的制备方法包括如下步骤:
1)柔性基底分为多个像素单元区，在柔性基底上形成覆盖柔性基底的缓冲层；
2)在缓冲层上形成第一导电图案层，其包括位于各像素单元区的开关薄膜晶体管的栅电极、驱动薄膜晶体管的栅电极和电容器的第一电极；
3)在第一导电图案层上形成对应覆盖柔性基底的第一绝缘层；
4)在第一绝缘层上形成第二导电图案层，其包括开关薄膜晶体管的有源层、驱动薄膜晶体管的有源层和电容器的第二电极，所述开关薄膜晶体管的有源层包括沟道区和位于沟道区两侧的两个源/漏极区，所述驱动薄膜晶体管的有源层包括沟道区和位于沟道区两侧的两个源/漏极区；
5)在第二导电图案层上形成覆盖柔性基底的第二绝缘层；
6)对第二绝缘层进行刻蚀，形成显露出开关薄膜晶体管的有源层的两个源/漏极区的通孔，显露出驱动薄膜晶体管的有源层两个源/漏极区的通孔；对第一绝缘层和第二绝缘层对应位置进行刻蚀，形成显露出电容器的第一电极的通孔；
7)在第二绝缘层上形成第三导电图案层，其包括开关薄膜晶体管的两个源/漏极、驱动薄膜晶体管的两个源/漏极和电容器的导电层，开关薄膜晶体管的两个源/漏极通过形成于第二绝缘层的通孔与开关薄膜晶体管的有源层两个源/漏极区耦合，驱动薄膜晶体管的两个源/漏极通过形成于第二绝缘层的通孔与驱动薄膜晶体管的有源层两个源/漏极区耦合，电容器的导电层通过形成于第一绝缘层和第二绝缘层的通孔与电容第一电极耦合；
8 )在第三导电图案层上形成覆盖柔性基底的平坦化层，平坦化层通过刻蚀形成有显露出驱动薄膜晶体管的任一源/漏极的通孔；
9)在平坦化层上形成像素电极，像素电极通过形成于平坦化层的通孔与薄膜晶体管的任一源/漏极耦合；
10)将柔性基底上未被第一导电图案层、第二导电图案层和第三导电图案层和像素电极覆盖的区域的缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层和平坦化层刻蚀除去，其中，缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层和平坦化层与第一导电图案层、第二导电图案层或第三导电图案层重叠的部分均保留，刻蚀后形成填充区，在填充区填充柔性绝缘材料。
[0013]优选地，上述的制备方法，还包括如下步骤:
11)在填充区填充柔性绝缘材料后，在像素电极上形成对应覆盖柔性基底的隔离柱材料层，对隔离柱材料层进行刻蚀，将隔离柱材料层对应在像素电极上方的部分刻蚀除去，在像素电极上形成有机层。
[0014]优选地，上述的制备方法，步骤10)为将柔性基底上未被第一导电图案层、第二导电图案层和第三导电图案层和像素电极覆盖的区域的缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层和平坦化层刻蚀除去，形成填充区；在像素电极上形成柔性绝缘材料层，柔性绝缘材料层对应覆盖柔性基底并填充入填充区；对柔性绝缘材料层进行刻蚀，将柔性绝缘材料层对应于像素电极上方的部分刻蚀除去，在像素电极上形成有机层。
[0015]优选地，所述缓冲层、第一绝缘层、第二绝缘层为氧化硅或氮化硅的其中之一或其组合；所述平坦化层为有机材料层；所述柔性绝缘材料为橡胶、软质光刻胶或柔性高分子材料中的一种或其组合；所述柔性基底为柔性高分子材料；所述第二导电图案层为半导体层；所述第一导电图案层和第三导电图案层为金属层，所述像素电极为透明导电材料层。
[0016]上述制备方法得到的柔性显示器，包括:
柔性基底，
形成于柔性基底上的多个像素单元，各像素单元包括开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和电容器，开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和电容器由多层导电层和多层绝缘层构成，开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和电容器上形成有平坦化层和像素电极，柔性基底上未被构成开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和电容器的导电层以及像素电极覆盖的区域，填充有柔性绝缘材料。
[0017]进一步，上述的柔性显示器还包括隔离柱材料层或柔性绝缘材料层，形成于所