柔性显示器的制造方法
【专利说明】柔性显示器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利合作条约专利申请要求于2013年3月15日提交的名称为“FlexibleDisplay”的美国非临时专利申请13/837,311的优先权，该专利申请要求于2012年11月16日提交的名称为“Flexible Display”的美国临时专利申请61/727，473的优先权，该专利申请中的每个专利申请的内容全文以弓I用方式并入本文。
技术领域
[0003]本文所述的实施例总体涉及用于计算设备的柔性显示器，并且更具体地涉及实现一种具有金属迹线的柔性显示器，该金属迹线可在显示器弯曲时弯曲而不会断裂或破裂。
【背景技术】
[0004]为了制造柔性显示器，已开发了许多显示部件以使用有机材料，诸如有机发光层、有机钝化层和作为柔性基板的聚合物基板。然而，很难利用有机材料来替代显示器的金属迹线，因为有机材料的电导率不如金属迹线那么高。在显示面板弯曲时，金属迹线可能会断裂或断开，因为金属迹线具有大约为1%的断裂应变极限。一些其他部件仍然使用氮化硅，该氮化硅也可能破裂。因此，希望具有可弯曲的或柔性的显示部件。
【发明内容】
[0005]一般来讲，本文所述的实施例涉及电子设备的显示器。显示器可以是有机发光二极管(OLED)显示器。显示器包括柔性基板，该柔性基板支撑像素或子像素阵列和薄膜晶体管阵列，该薄膜晶体管驱动每个像素或子像素。显示器可围绕一个或多个轴是柔性的。例如，显示器可被卷绕以形成圆柱或弯成非平面形状。通过提供此类柔韧性，可增强显示器的便携性和特定操作。
[0006]在一个实施例中，提供了一种具有像素或子像素阵列的柔性显示器。该显示器包括柔性基板和对应于基板上的像素或子像素阵列的薄膜晶体管(TFT)阵列。该显示器还包括耦接至TFT的栅电极的第一多条金属线，以及耦接至TFT的源电极和漏电极的第二多条金属线。第一多条金属线和第二多条金属线中的至少一者包括TFT区域中的不可拉伸部分和TFT区域外的可拉伸部分。
[0007]在另一个实施例中，提供了一种具有像素或子像素阵列的柔性显示器。该显示器包括柔性基板和柔性基板上方的缓冲层。该显示器还包括对应于基板上的像素或子像素阵列的薄膜晶体管(TFT)阵列。该显示器还包括耦接至TFT的栅电极的第一多条金属线以及耦接至TFT的源电极和漏电极的第二多条金属线。该显示器还包括TFT和像素外的集成电路(IC)板以及耦接在TFT和IC板之间的多条金属迹线。多条金属迹线由用于TFT的栅电极的第一金属和用于TFT的源电极和漏电极的第二金属中的至少一者形成。多条金属迹线设置于缓冲层上方。TFT区域外的缓冲层被配置为具有条纹图案。
[0008]另外的实施例和特征部分在以下说明书中被阐述，并且部分在研宄说明书时对本领域的技术人员将变得显而易见，或者可通过实践本文论述的实施例而得知。可通过参考说明书的其余部分和形成本公开的一部分的附图来实现对特定实施例的性质和优点的进一步理解。
【附图说明】
[0009]图1示出了样本显示器的单个像素。
[0010]图2示出了柔性显示器在金属线上施加拉伸应力的一个实例。
[0011]图3大体示出了与一系列栅极线重叠的数据线。
[0012]图4示出了显示设备的一系列薄膜晶体管(TFT)。
[0013]图5示出了具有螺线形数据线的柔性显示器，该螺线形数据线能够接受由于显示器弯曲造成的应变。
[0014]图6示出了沿其长度类似正弦波的金属迹线。
[0015]图7示出了根据本文所述的实施例的用于金属迹线的两种可能的冗余设计。
[0016]图8示出了样本显示器的栅极/控制线和数据线连同多个TFT。
[0017]图9大体示出了显示器像素的TFT的一部分的横截面以及与该TFT相关联的金属迹线的横截面。
[0018]图10示出了图9的缓冲层的简化视图。
[0019]图11示出了图9的缓冲层的另选实施例的简化视图。
[0020]图12和图13示出了可生成图10中所示的缓冲层的一种样本掩蔽和灰化操作。
[0021]图14示出了具有以预期裂缝间隔而形成于缓冲层的氮化硅中的条纹的缓冲层的另选实施例。
[0022]图15示出了缓冲层的另选实施例，其中已减薄氮化硅以形成可弯曲或挠曲而不会破裂的区域。
[0023]图16示出了适于在柔性显示器中使用的ILD，其中在ILD的氮化硅部分中形成条纹。
[0024]图17是ILD的替代形式，其中从栅极金属扇出上方移除氮化硅，但在栅极内部金属区域中保留了氮化硅。
[0025]图18是适于在柔性显示器中使用的ILD的另一个实施例。
[0026]图19A示出了用于第一实施例中的可拉伸金属迹线的样本螺线形图案。
[0027]图19B示出了用于第二实施例中的可拉伸金属迹线的样本正弦波图案。
[0028]图19C示出了用于第三实施例中的可拉伸金属迹线的样本正弦波成型图案。
[0029]图19D示出了用于第四实施例中的可拉伸金属迹线的一对螺线形图案。
[0030]图19E示出了用于第五实施例中的可拉伸金属迹线的一对正弦波成型图案。
[0031]图19F示出了用于第六实施例中的可拉伸金属迹线的一对方波成型图案。
[0032]图19G示出了根据本公开的实施例的图的19D的两条金属迹线之间第一重叠区域的横截面图。
[0033]图19H示出了根据本公开的实施例的图19D的两条金属迹线之间第二重叠区域的横截面图。
[0034]图20A示出了根据本公开的实施例的柔性显示器的顶视图。
[0035]图20B示出了包括与根据本公开的第一实施例的耦接在集成电路(IC)板和TFT之间的金属迹线重叠的均匀缓冲或层间电介质(ILD)的区域的顶视图。
[0036]图20C示出了包括与根据本公开的第二实施例的耦接在集成电路(IC)板和TFT之间的金属迹线重叠的条纹缓冲或ILD图案的区域的顶视图。
[0037]图20D示出了包括相对于根据本公开的第三实施例的耦接在集成电路(IC)板和TFT之间的金属迹线偏移的条纹缓冲或ILD图案的区域的顶视图。
[0038]图21A示出了根据本公开的实施例的图20A的横截面图。
[0039]图21B示出了根据本公开的实施例的图20B的横截面图。
[0040]图21C示出了根据本公开的实施例的图20C的横截面图。
[0041]图21D示出了根据本公开的实施例的图20D的横截面图。
【具体实施方式】
[0042]一般来讲，本文所述的实施例涉及电子设备的显示器。显示器可以是有机发光二极管(OLED)显示器。显示器包括柔性基板，其支撑像素或子像素和薄膜晶体管(TFT)阵列，并且薄膜晶体管驱动每个像素或子像素。显示器可围绕一个或多个轴是柔性的。例如，显示器可被卷绕以形成圆柱或弯成非平面形状。通过提供此类柔韧性，可增强显示器的便携性和特定操作。
[0043]显示器在TFT外可以是柔性的。例如，显示器可包括TFT外的区域中的可拉伸栅极线和/或可拉伸数据线。显示器还可包括位于柔性基板和TFT与像素或子像素之间的缓冲层。缓冲层被配置为耐受破裂。显示器还可包括用于TFT的栅电极的第一金属层和用于源电极/漏电极的第二金属层之间的层间电介质(ILD)。ILD可被配置为耐受破裂。缓冲层和ILD层两者均可包括氧化硅的子层和氮化硅的子层。由于氮化硅在弯曲时可能对破裂更敏感，因此一个实施例可在氮化硅中包括条纹。
[0044]显示器还可包括其边界附近的柔性区域。一般来讲，显示器包括像素区域或有源区域外的集成电路(IC)区域。可存在耦接在IC和TFT之间的许多金属迹线。这些金属迹线可由栅极金属层或源极/漏极金属层即第一金属层或第二金属层形成。这些金属迹线可被配置为是可拉伸的。金属迹线被形成为由柔性基板支撑，在金属迹线和柔性基板之间具有缓冲层。可对缓冲层进行条纹化构图以耐受破裂。
[0045]显示器可包括若干单个像素，每个像素可由一组子像素形成。例如，图1显示了显示器的单个像素。像素包括三个子像素，即红、绿和蓝子像素。
[0046]在一些实施例中，像素及其子像素可由有机发光二极管(OLED)材料形成。在其他实施例中，可使用不同的柔性材料来形成像素和子像素。
[0047]广义来讲，样本柔性显示器可由聚合物基板、基板上的有机发光层(例如OLED层)以及封装或覆盖发光层的有机钝化层构成。基板可由任何适当的材料形成；聚合物只是一个实例。作为更具体的实例，基板可由聚酰亚胺形成。应当理解，另外的层可存在于样本柔性显示器中。同样，本文论述的层自身可由多个层构成。下文相对于图9更详细地论述了实例柔性显示器的样本部分横截面。
[0048]一般来讲，并且如图1中所示，柔性显示器100包括支撑子像素102A-C的柔性基板。金属线104可连接各个子像素102A-C并且还有像素。例如，此类线可以是本领域技术人员已知的栅极线和/或数据线。这些仅仅是两个实例；金属信号线可承载其他信息和/或信号。
[0049]常规的金属信号线或迹线是直的，并且可能在柔性显示器弯曲时易破裂或断裂。即，弯曲运动会使金属线应变，这可能导致破裂或断裂。因此，本文公开的某些实施例采用了螺线形金属迹线，如图1中所示。这些螺线形迹线可能具有几种特性，这使得它们适用于柔性显示器。例如，在弯曲