CN103456743B - 阵列基板及其制作方法、柔性显示器件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种阵列基板及其制作方法、柔性显示器件及电子设备，该阵列基板包括柔性基板和在所述柔性基板上形成的阵列层，其特征在于，阵列层包括：多条栅线和多条数据线，相互交叉在柔性基板上形成多个子像素区；设置于子像素区中的薄膜晶体管，与对应的数据线和栅线连接；其中，多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第一信号传输线的长度的第二信号传输线，第二信号传输线的截面面积大于第一信号传输线的截面面积，使得截面面积不同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第一传输时延差小于截面面积相同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第二传输时延差。本发明降低了信号传输线之间的时延差。
Description
技术领域
本发明涉及柔性显示，特别是一种阵列基板及其制作方法、柔性显示器件及电子设备。
背景技术
柔板显示(Flexible displays)是指一类使用柔性基板，可以制造成超薄、超大、可弯曲的显示器件或显示技术。柔性显示的最主要特点可以用三个字来描述：薄、轻、柔。
现有技术的柔性基板一般分为两个区域：一部分是非弯折区域，一部分是可弯折区域，如图1所示，阵列基板1其中在设置驱动芯片4的位置为不可弯折区，该驱动芯片4与数据线2以及栅线3连接，来驱动面板中设置的薄膜晶体管TFT 5。
如图1所示，现有技术中，数据线2以及栅线3是以垂直于柔性基板的一个侧边的方式而设置，且而数据线/栅线的截面都是相同的。
图1所示的方式中，数据线/栅线的截面相同，适用于数据线/栅线的长度相同的情况，此时信号在数据线/栅线上传输的时延也相同。但这种数据线/栅线的布线方式仅适用于图1所示的情况，在其它情况下都会导致不同的数据线的传输时延不同，进而导致显示性能降低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种阵列基板及其制作方法、柔性显示器件及电子设备，能够提高显示性能。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种阵列基板，包括柔性基板和在柔性基板上形成的阵列层，其中，所述阵列层包括：
多条栅线和多条数据线，相互交叉在所述柔性基板上形成多个子像素区；
设置于所述子像素区中的薄膜晶体管，与对应的数据线和栅线连接；
其中，所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第一信号传输线的长度的第二信号传输线，所述第二信号传输线的截面面积大于所述第一信号传输线的截面面积，使得截面面积不同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第一传输时延差小于截面面积相同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第二传输时延差。
上述的阵列基板，其中，任意两条长度不同的数据线/栅线，长度较长的数据线/栅线的截面面积大于长度较短的数据线/栅线的截面面积。
上述的阵列基板，其中，所述第一信号传输线和第二信号传输线的截面宽度相同，第二信号传输线的截面厚度大于第一信号传输线的截面厚度。
上述的阵列基板，其中，所述数据线和/或栅线相对于所述柔性基板的任意一个侧边的夹角不等于90度。
上述的阵列基板，其中，所述数据线和栅线相互垂直，且数据线与所述柔性基板的一个侧边的夹角在30度到60度之间。
上述的阵列基板，其中，数据线与所述柔性基板的一个侧边的夹角为45度。
上述的阵列基板，其中，
按照所述数据线/栅线的排列方向，所述数据线/栅线分为两个部分；
按照所述数据线/栅线的排列方向，其中一部分的数据线/栅线中，在先的数据线的长度小于在后的数据线的长度，另一部分的数据线中，在先的数据线的长度大于在后的数据线的长度。
为了更好的实现上述目的，本发明实施例还提供了一种柔性显示器件，包括上述任意的阵列基板。
为了更好的实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括上述的柔性显示器件。
为了更好的实现上述目的，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，所述制作方法包括：
形成金属薄膜层；
对所述金属薄膜层进行蚀刻处理，形成多条数据线/栅线；
其中，所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第一信号传输线的长度的第二信号传输线，所述第二信号传输线的截面面积大于所述第一信号传输线的截面面积，使得截面面积不同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第一传输时延差小于截面面积相同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第二传输时延差。
上述的阵列基板的制作方法，其中，任意两条长度不同的数据线/栅线，长度较长的数据线/栅线的截面面积大于长度较短的数据线/栅线的截面面积。
上述的阵列基板的制作方法，其中，所述形成金属薄膜层的步骤通过溅射工艺制作。
上述的阵列基板的制作方法，其中，所述形成金属薄膜层的步骤具体包括：
在形成一磁场，在待制作的数据线/栅线的排列方向上，所述磁场的磁场强度先变大后变小；
利用被电场加速后的等离子化惰性气体撞击靶材，撞击出原子在所述磁场的作用下沉积形成所述金属薄膜层；
其中，在所述磁场的作用下沉积形成的金属薄膜层，按照待制作的数据线/栅线的排列方向，分为两个部分；
在所述数据线/栅线的排列方向上，其中一部分金属薄膜层的厚度逐渐增大，而另一部分金属薄膜层的厚度逐渐减小。
本发明实施例具有如下的有益效果：
本发明实施例中，对于多条数据线/栅线而言，较长数据线/栅线其对应的截面面积较大，因此其电阻相应减小，因此弥补了由于长度较长带来的时延，提高了显示性能。
附图说明
图1表示现有技术的柔性阵列基板的结构示意图；
图2a-2c表示造成数据线/栅线长度不同的一种情况的示意图；
图3表示造成数据线/栅线长度不同的另一种情况的示意图；
图4a-4b表示本发明实施例的信号传输线与柔性基板侧边夹角的示意图；
图5为本发明实施例的阵列基板的效果比较示意图；
图6表示本发明实施例的柔性阵列基板的数据线划分为两部分的示意图；
图7表示本发明实施例的金属薄膜层的形成工艺的示意图；
图8为本发明实施例中形成的厚度不一的金属薄膜层的结构示意图；
图9为本发明实施例中利用图8的金属薄膜层形成的厚度不一的信号传输线的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例的目的在于提供一种阵列基板及其制作方法、柔性显示器件及电子设备，能够提高显示性能。本发明实施例中，对于多条数据线/栅线而言，较长数据线/栅线其对应的截面面积较大，因此其电阻相应减小，因此弥补了由于长度较长带来的时延，提高了显示性能。
可以理解的是，在本发明具体实施例中，“第一”和“第二”在比较数值关系时表示不相等，在相互位置关系是相对而言，并非特指。例如：第一数量不等于第二数量；如可以称一条数据线A为第一数据线，而另一条数据线B可以称为第二数据线，相对而言，数据线B也可以称为第一数据线，数据线A可以称为第二数据线；此外，第一数据线(或第一栅线)可以是指其中一条数据线(或栅线)，也可以指具有相同特征(如连接相同数量薄膜晶体管或长度相同)等功能作用基本相同的数据线(或栅线)。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种阵列基板，包括柔性基板和在柔性基板上形成的阵列层，其中，所述阵列层包括：
多条栅线和多条数据线，相互交叉在所述柔性基板上形成多个子像素区；
设置于所述子像素区中的薄膜晶体管，与对应的数据线和栅线连接；
其中，所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第二信号传输线的长度的第二信号传输线，所述第二信号传输线的截面面积大于所述第一信号传输线的截面面积，使得截面面积不同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第一传输时延差小于截面面积相同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第二传输时延差。
在此，首先应该说明的是，“所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第二信号传输线的长度的第二信号传输线”表明的含义是说数据线 /栅线中存在长度不同的数据线/栅线。
本发明实施例所述的阵列基板中，当存在长度不同的信号传输线时，根据二者长度的不同，在制作过程中控制生成的长度不同的信号传输线的截面面积，较长的信号传输线的截面面积较大，因此其阻抗效应相应减小，因此能够弥补由于其长度较长带来的时延，降低了不同信号传输线之间的时延差，提高了显示性能。
在本发明的具体实施例中，形成不同数据线/栅线的长度不同的原因不一，下面先就两种情况举例说明如下。
图2a-2c中，其中信号传输线垂直分布，且沿水平方向平行排列，可以发现，由于显示基板的形状不是矩形就会造成信号传输线的长度不同。
而图3则为另一种情况。
如图3所示，可以发现，其中的柔性基板6呈矩形，但由于信号传输线(包括图3中的数据线2和栅线3)相对于所述柔性基板6的任意一个侧边的夹角不等于90度(也就是说相对于柔性基板的侧边斜向排列)，因此虽然阵列基板形状规则，但由于信号传输线相对于柔性基板斜向排列，此时就会出现信号传输线的长度不同的情况。
可以理解的是，本发明实施例中是简化了薄膜晶体管与数据线、栅线的结构关系；一般情况：薄膜晶体管的栅极与栅线连接，薄膜晶体管的源极(或漏极)与数据线连接，薄膜晶体管的漏极(或源极)与像素电极(未示出)连接；由于薄膜晶体管的漏极和源极在制作工艺基本相同，可以在名称上互换。
前面已经提到，本发明实施例的一个重要特征是：所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第一信号传输线的长度的第二信号传输线，所述第二信号传输线的截面面积大于所述第一信号传输线的截面面积。
上述的特征分为多种情况，分别说明如下。
<情况一>
当数据线/栅线的长度不同时，***的显示性能由最大传输时延决定，当数据线/栅线的截面面积相同时，最大时延由长度最大的数据线/栅线与长度最小的数据线/栅线决定。
因此，在本发明的具体实施例中，情况一中，只需要减小最长的数据线/ 栅线的时延就可以减小数据线/栅线之间的时延。因此在本发明的具体实施例中，增大最长的数据线/栅线的截面面积，则可以减小最长的数据线/栅线的时延，因此减小数据线/栅线之间的时延差。
对此说明如下。
假定存在2m根数据线/栅线，其长度分别为:
l；
l+Δ；
l+2Δ；
…
l+(2m-2)Δ、
l+(2m-1)Δ。
在截面面积相同的情况下，相邻的数据线/栅线对应的时延差分别为：
T；
T；
……
T。
则现有技术中截面面积相同的数据线/栅线之间最大时延差为(2m-1)T。
而利用本发明实施例的方法，则：
相邻的数据线/栅线对应的时延差分别为：
T；
T；
……
T-ΔT。
则，数据线/栅线之间最大时延差为(2m-1)T-ΔT。
<情况二>
情况一中，假定存在2m根数据线/栅线，其长度分别为:
l；
l+Δ；
l+2Δ；
…
l+(2m-2)Δ、
l+(2m-1)Δ。
这种情况下，为了降低时延，本发明实施例将这2m根数据线/栅线按照长度从小到大的顺序分为n组(n为大于2，小于2m的整数)，其中第一组中的数据线/栅线长度最短，而最后一组中的数据线/栅线长度最长，但每一组中的数据线/栅线的截面面积相同。
同时，第一组中的数据线/栅线的截面面积最小，而最后一组中的数据线/栅线的截面面积最大。
这种情形下，从表现形式上看，每隔几根数据线/栅线，其截面面积加大。
<情况三>
上述的两种情况中，都存在截面面积相同的数据线/栅线，但最极端的情况下，任意两条长度不同的数据线/栅线，长度较长的数据线/栅线的截面面积大于长度较短的数据线/栅线的截面面积。
这种情况下，假定第一根数据线/栅线的截面面积与现有技术相同，则按照长度从小到大的顺序排列，任意两根数据线/栅线之间的时延差都会减小，则数据线/栅线之间最大时延差也会减小。
对此说明如下。
假定存在2m根数据线/栅线，其长度分别为:
l；
l+Δ；
l+2Δ；
…
l+(2m-2)Δ、
l+(2m-1)Δ。
在截面面积相同的情况下，相邻的数据线/栅线对应的时延差分别为：
T；
T；
……
T。
则数据线/栅线之间最大时延差为(2m-1)T。
而利用本发明实施例的方法，则：
相邻的数据线/栅线对应的时延差分别为：
T-ΔT1；
T-ΔT2；
……
T-ΔT2m-1。
则，数据线/栅线之间最大时延差为(2m-1)T-(ΔT1+ΔT2+…+ΔT2m-1)。
在本发明的具体实施例中，为了保证第一信号传输线和第二信号传输线的截面面积不同，可以采用如下方式：
截面厚度相同，第二信号传输线的截面宽度大于第一信号传输线的截面宽度；或者
截面宽度相同，第二信号传输线的截面厚度大于第一信号传输线的截面厚度；或者
截面宽度和高度均不相同，第二信号传输线的截面宽度和高度的乘积大于第一信号传输线的截面宽度和高度的乘积。
以信号传输线为数据线为例：数据线的排列方向上，数据线的截面面积可以呈等差或等比的关系先增大后减小；
进一步的，数据线的截面面积相对对角线呈对称排列。例如图9。
当然，考虑到制作的难易程度，在实际的制作过程中可以优先采用第二种方式。
在本发明具体实施例中，先对信号传输线与所述柔性基板侧边的夹角说明如下。
首先，在本发明具体实施例中定义信号传输线与柔性基板的侧边的夹角的范围为[0，90度]，均以显示区数据线和柔性基板侧边等效为直线(或线段)为例。
如图4a所示，假定a为柔性基板的一个侧边，则信号传输线b和a的夹角定义为图4a中的Theta 1，而图4b中，信号传输线b和a的夹角定义为图 4b中的Theta 2，当a和b垂直时，则a和b的夹角定位为90度，而a和b平行或重合时，a和b的夹角定位为0度。
如图3所示的阵列基板中，数据线和栅线相对于所述柔性基板的任意一个侧边的夹角不等于90度。也就是说，数据线2/栅线3与柔性基板的任意一个侧边的夹角Φ都满足如下的关系：0°<Φ<90°。
在一个具体实施例中，上述的阵列基板中，数据线2和栅线3相互垂直，且数据线与所述柔性基板的一个侧边的夹角在30度到60度之间。考虑到在柔性基板上可以设置更多的像素点，一种最优的实现方式中，数据线与所述柔性基板的一个侧边的夹角为45度。
本发明实施例提及的线与线之间的角度关系，长度，数量的比较关系等，都是以在显示区域为例进行说明。
在本发明的具体实施例中，上述的斜向设置的数据线/栅线有利于改善基板的弯曲性能，结合图5说明如下。
如图5所示，假定图5中，51为现有技术的垂直于柔性基板的一个侧边布置的信号传输线，而52为本发明实施例的相对于柔性基板的一个侧边斜向布置的第二信号传输线，从图中可以发现，由于第二信号传输线52的长度大于第一信号传输线51的长度，则在如图5所示的基板弯折情况下，第二信号传输线52具有比第一信号传输线51的曲率半径R1更大的曲率半径R2，也就是说，第二信号传输线52的弯曲程度比第一信号传输线51的弯曲程度要低。
按照几何原理，如果第二信号传输线52相对于柔性基板的一个侧边的夹角为45度，则第二信号传输线52的曲率半径大概是第一信号传输线51的曲率半径的1.4倍左右。
因此，本发明实施例通过相对于柔性基板的一个侧边斜向设置信号传输线，降低了基板弯折情况下，信号传输线的弯曲程度，因此改善了基板的弯曲性能。
当然，本发明实施中以第二信号传输线与现有技术的第一信号传输线材质相同，且作用相同(例如都作为数据线)为例进行介绍，但并不以此为限。
考虑到基板的对称性，本发明的具体实施例中，按照所述数据线/栅线的排列方向，所述数据线/栅线分为两个部分；
按照所述数据线/栅线的排列方向，其中一部分的数据线/栅线中，在先的数据线的长度小于在后的数据线的长度，另一部分的数据线中，在先的数据线的长度大于在后的数据线的长度。
结合图6以信号传输线为数据线说明如下。
如图6所示，在本发明的具体实施例中，按照所述数据线的排列方向，柔性基板的对角线63将所述数据线分为第一部分61和第二部分62；
其中第一部分61所包括的数据线中，按照所述数据线的排列方向，在先的数据线的长度小于在后的数据线的长度，第二部分62所包括的数据线中，按照所述数据线的排列方向，在先的数据线的长度大于在后的数据线的长度。
也就是说在数据线的排列方向上，数据线的长度先增大，后减小，呈对称排列。
本发明实施例还提供了一种柔性显示器件，包括上述任意的阵列基板。其中，阵列基板的结构以及工作原理同上述实施例，在此不再赘述。另外，柔性显示器件其他部分的结构可以参考现有技术，对此本文不再详细描述。该柔性显示器件可以为：液晶基板、电子纸、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括上述的柔性显示器件。
为了更好的实现上述目的，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，所述制作方法包括：
形成金属薄膜层；
对所述金属薄膜层进行蚀刻处理，形成多条数据线/栅线；
其中，所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第一信号传输线的长度的第二信号传输线，所述第二信号传输线的截面面积大于所述第一信号传输线的截面面积。
在本发明的具体实施例中，任意两条长度不同的数据线/栅线，长度较长的数据线/栅线的截面面积大于长度较短的数据线/栅线的截面面积。
按照上述的方式，结合图6所示，以数据线为例，在图6中箭头所示的方向上，数据线的长度先增大，后减小，按照本发明实施例的技术方案，如果在刻蚀过程中，每条数据线的宽度相同，则在数据线的排列方向上，数据线的厚度先增大，然后减小。
在本发明的具体实施例中，所述形成金属薄膜层的步骤可以通过溅射工艺制作。
上述的阵列基板的制作方法，其中，所述形成金属薄膜层的步骤如图7所示，具体包括：
通过磁条705形成一磁场703，在待制作的数据线/栅线的排列方向上，所述磁场703的磁场强度先变大后变小；
利用被电场加速后的等离子化惰性气体撞击靶材701，撞击出原子702在所述磁场的作用下在基板704的表面沉积形成所述金属薄膜层。
本发明实施例中，通过在基板后面设置斜向的磁条705，其排列方向与待形成的数据线的排列方向相同，通过磁条705之间形成磁场，在强磁场的位置则等离子体密度高，则成膜厚度高。通过将基板背后的磁条705斜向设置，这样就可以正好对应到玻璃基板上的膜厚规律，形成如图8所示的金属膜厚。
如图8所示，为上述工艺过程之后形成的金属薄膜层的剖面示意图，在数据线排列方向上，可以发现，形成的金属薄膜层81的厚度先增大，然后减小，呈对称排列。
其中，沉积形成的金属薄膜层，按照待制作的数据线/栅线的排列方向，分为两个部分；
在所述数据线/栅线的排列方向上，其中一部分金属薄膜层的厚度逐渐增大，而另一部分金属薄膜层的厚度逐渐减小。
当然，应当理解的是，上述的数据线/栅线也可以通过打印或其他的方式来实现，在本发明具体实施例中不做具体限定。
这种有规律的波浪形的成膜厚度，刻蚀完成后，可以实现如图9所示的效果，其中在长的走线上有比较厚的膜厚，在短的走线上有比较薄的膜厚，从而实现均一的信号延迟。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种阵列基板，包括柔性基板和在所述柔性基板上形成的阵列层，其特征在于，所述阵列层包括：
多条栅线和多条数据线，相互交叉在所述柔性基板上形成多个子像素区；
设置于所述子像素区中的薄膜晶体管，与对应的数据线和栅线连接；
其中，所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第一信号传输线的长度的第二信号传输线，所述第二信号传输线的截面面积大于所述第一信号传输线的截面面积，使得截面面积不同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第一传输时延差小于截面面积相同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第二传输时延差；所述数据线和/或栅线相对于所述柔性基板的任意一个侧边的夹角不等于90度。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，任意两条长度不同的数据线/栅线，长度较长的数据线/栅线的截面面积大于长度较短的数据线/栅线的截面面积。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一信号传输线和第二信号传输线的截面宽度相同，第二信号传输线的截面厚度大于第一信号传输线的截面厚度。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线和栅线相互垂直，且所述数据线与所述柔性基板的一个侧边的夹角在30度到60度之间。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线与所述柔性基板的一个侧边的夹角为45度。
6.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于：
按照所述数据线/栅线的排列方向，所述数据线/栅线被柔性基板的对角线分为两个部分；
按照所述数据线/栅线的排列方向，其中一部分的数据线/栅线中，在先的数据线的长度小于在后的数据线的长度，另一部分的数据线中，在先的数据线的长度大于在后的数据线的长度。
7.一种柔性显示器件，包括权利要求1-6中任意一项所述的阵列基板。
8.一种电子设备，包括权利要求7所述的柔性显示器件。
9.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
形成金属薄膜层；
对所述金属薄膜层进行蚀刻处理，形成多条数据线/栅线；
其中，所述多条数据线/栅线中包括第一信号传输线和长度大于第一信号传输线的长度的第二信号传输线，所述第二信号传输线的截面面积大于所述第一信号传输线的截面面积，使得截面面积不同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第一传输时延差小于截面面积相同的第一信号传输线与第二信号传输线之间的第二传输时延差；所述数据线和/或栅线相对于柔性基板的任意一个侧边的夹角不等于90度。
10.根据权利要求9所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，任意两条长度不同的数据线/栅线，长度较长的数据线/栅线的截面面积大于长度较短的数据线/栅线的截面面积。
11.根据权利要求9或10所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，所述形成金属薄膜层的步骤通过溅射工艺制作。
12.根据权利要求11所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，所述形成金属薄膜层的步骤具体包括：
形成一磁场，在待制作的数据线/栅线的排列方向上，所述磁场的磁场强度先变大后变小；
利用被电场加速后的等离子化惰性气体撞击靶材，撞击出原子在所述磁场的作用下沉积形成所述金属薄膜层；
其中，在所述磁场的作用下沉积形成的金属薄膜层，按照待制作的数据线/栅线的排列方向，分为两个部分；
在所述数据线/栅线的排列方向上，其中一部分金属薄膜层的厚度逐渐增大，而另一部分金属薄膜层的厚度逐渐减小。
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