CN108511479B - 一种柔性amoled结构及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种柔性AMOLED结构及其制备方法，通过于外引脚贴合区的PI膜之上完全不设置无机膜层或仅设置较薄的无机材料薄膜，使得外引脚贴合区弯折时的中性面位置也发生了改变，从而可以保障外引脚贴合区弯折后金属线的可靠性，同时由于位于外引脚贴合区的金属线是通过位于桥接区的接触孔与显示区连接，从而也避免了水氧从PI膜透入而导致OLED失效的问题。

Description

一种柔性AMOLED结构及制备方法

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种柔性AMOLED结构及制备方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示技术采用有机材料涂层，具有自发光的特性。OLED显示屏幕可视角度大，节省电能，得到了广泛应用。而OLED显示器件最大的特点在于可以实现柔性显示，采用柔性半导体衬底制成重量轻，可弯曲、便于携带的柔性显示器件是OLED显示器件的重要发展方向。

目前在柔性AMOLED显示的外引脚贴合区(Outer Lead Bonding，简称OLB)中，其中的金属走线在OLB区弯曲时，金属线可能会断裂或断开，这是由于目前的柔性AMOLED结构中金属线上方与下方的无机膜层均具有较厚的厚度，且无机膜层在弯折时易开裂，而金属本身的断裂应变极限大约在1％，当弯折半径较小时，处于一定厚度的无机膜层上方的金属线的延伸会超过极限，从而导致金属线发生开裂，这是本领域技术人员所不期望见到的。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明实施例公开了一种柔性AMOLED结构，包括：

半导体衬底，设置有显示区(active area，简称AA，特指有效显示区域)、桥接区(bridge，也可以称之为扇形区(fan out)，指的是有效显示区域与外引脚贴合区之间的传输线走线区)和外引脚贴合区，且所述桥接区位于所述显示区与所述外引脚贴合区之间；

PI(聚酰亚胺)膜，设置于所述半导体衬底之上；

若干金属单元层，依次设置于所述外引脚贴合区和所述桥接区中的所述PI膜之上；

若干无机膜层，设置于所述显示区和所述桥接区中的PI膜之上，且相邻的金属单元层之间均设置有一所述无机膜层；

若干连接结构，贯穿设置于所述桥接区的各所述无机膜层中；

其中，相邻的金属单元层之间均通过所述连接结构电连接，以形成从所述外引脚贴合区延伸至所述显示区的阶梯形桥接结构。

本发明实施例中还公开了一种柔性AMOLED结构的制备方法，包括如下步骤：

提供一设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区的半导体衬底，且所述桥接区位于所述显示区和所述外引脚贴合区之间；

于所述半导体衬底上涂覆PI膜后，于所述外引脚贴合区和所述桥接区中的所述PI膜之上依次形成若干金属单元层，且相邻的金属单元层之间均设置有一无机膜层；

其中，相邻的金属单元层之间均通过贯穿所述无机膜层的连接结构电连接，以形成从所述外引脚贴合区延伸至所述显示区的阶梯形桥接结构，且所述连接结构均设置于所述桥接区中。

本发明实施例还包括一种柔性AMOLED结构，包括：

半导体衬底，设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区，且所述桥接区位于所述显示区与所述外引脚贴合区之间；

PI膜，设置于所述半导体衬底之上；

TFT层，设置于所述显示区和桥接区的PI膜之上，且所述TFT层中设置有金属数据线；

平坦化层，覆盖所述外引脚贴合区的PI膜的上表面，且所述平坦化层的上表面和所述TFT层的上表面平齐。

金属线，在所述平坦化层与所述TFT层对应的膜层位置，从水平方向贯穿所述平坦化层并与所述金属数据线电连接。

本发明实施例还公开了提供一设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区的半导体衬底，且所述桥接区位于所述显示区和所述外引脚贴合区之间；

于所述半导体衬底上涂覆PI膜后，制备无机膜以将所述PI膜的上表面予以覆盖；

于所述显示区和桥接区的无机膜之上形成TFT结构，且所述桥接区的所述TFT结构中设置有金属数据线；

刻蚀以移除所述外引脚贴合区中的所述无机膜；

沉积平坦化材料，并进行平坦化工艺，以形成将所述TFT结构和将所述外引脚贴合区中的所述PI膜上表面均予以覆盖的第一平坦化层；

部分刻蚀所述第一平坦化层以形成暴露部分所述金属数据线上表面的接触孔；

制备金属层以覆盖所述第一平坦化层的部分上表面，并将部分所述金属数据线的表面和所述接触孔的内壁表面均予以覆盖。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

本发明公开了一种柔性AMOLED结构及其制备方法，通过于外引脚贴合区的PI膜之上完全不设置无机膜层或仅设置较薄的无机材料薄膜(即完全去除传统技术中外引脚贴合区中的无机膜层或仅留下较薄的一层无机膜层，而显示区和桥接区的无机膜层得以保留，从而保证显示区域对抗水氧入侵的能力)，使得外引脚贴合区弯折时的中性面位置也发生了改变，从而可以保障外引脚贴合区弯折后金属线的可靠性，同时由于位于外引脚贴合区的金属线是通过位于桥接区的接触孔与显示区连接，从而也避免了水氧从PI膜透入而导致OLED失效的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施例一中外引脚贴合区中未设置无机材料薄膜的柔性AMOLED结构的结构示意图；

图2是本发明实施例一中外引脚贴合区中设置了无机材料薄膜的柔性AMOLED结构的结构示意图；

图3是本发明实施例二中制备柔性AMOLED结构的方法流程图；

图4a～4l是本发明实施例二中制备柔性AMOLED结构的方法流程结构示意图；

图5是本发明实施例三中柔性AMOLED结构的结构示意图；

图6是本发明实施例四中制备柔性AMOLED结构的方法流程图；

图7a-7j是本发明实施例四中制备柔性AMOLED结构的方法的流程结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例涉及一种柔性AMOLED结构，包括：设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区，且桥接区位于显示区与外引脚贴合区之间的半导体衬底100、设置于半导体衬底100之上的PI膜101、依次设置于外引脚贴合区和桥接区中的PI膜101之上的若干金属单元层102(金属线)、设置于显示区和桥接区中的PI膜101之上的若干无机膜层103(103′)(该无机膜层起到缓冲和抵抗水氧入侵的作用，也可以称之为缓冲层(buffer-layer))以及贯穿设置于桥接区的各无机膜层103(103′)中的若干连接结构104、设置于最上层的无机膜层103(103′)之上的TFT层105、设置于TFT层105之上的OLED层107以及设置于外引脚贴合区中的金属单元层102之上，且上表面与TFT层105的上表面平齐的平坦化层106；其中，相邻的金属单元层102之间均设置有一无机膜层103(103′)，且相邻的金属单元层102之间均通过贯穿有机膜层的连接结构104电连接，以形成从外引脚贴合区延伸至显示区的阶梯形桥接结构，即如果定义阶梯形桥接结构靠近显示区的为首端，靠近外引脚贴合区为尾端，则阶梯形桥接结构的首端连接从显示区出来的信号线(例如位于显示区的栅驱动阵列(gate driver on array，简称GOA)等结构)，尾端连接外引脚贴合区的引线(IC/COFinput pin，IC/COF输入引脚)。

在此，值得一提的是，上述柔性AMOLED结构包含两种情况，一种如图1所示，上述外引脚贴合区的PI膜101之上仅设置金属单元层102与平坦化层106，即在外引脚贴合区中，金属单元层102直接覆盖PI膜101，从而避免了传统技术中由于外引脚贴合区中位于金属线上方和下方的无机膜层103(103′)过厚而带来的弯折时，金属线易发生开裂的问题。另一种情况如图2所示，上述外引脚贴合区的PI膜101之上仅设置较薄的无机材料薄膜、金属单元层102与平坦化层106，即在外引脚贴合区中，金属单元层102和PI膜101还设置有一层较薄的无机材料薄膜，从而在避免了传统技术中由于外引脚贴合区中位于金属线上方和下方的无机膜层103(103′)过厚而带来的弯折时金属线易发生开裂的问题的同时，增强了金属线与PI膜101之间的附着力，也可以增强对外界水氧入侵的抵抗能力，优选的，该无机材料薄膜的厚度为100nm～500nm(例如100nm、200nm、250nm或500nm等)，在此基础上，进一步的，上述无机材料薄膜的材质为氧化硅。

在本发明一个优选的实施例中，上述若干连接结构104形成于贯穿无机膜层103(103′)的接触孔中，且该若干连接结构104的材质与若干金属单元层102的材质均相同。

在本发明一个优选的实施例中，上述若干无机膜层103(103′)包括氧化硅层103和氮化硅层103′，且氧化硅层103和氮化硅层103交替设置。

在本发明一个优选的实施例中，上述平坦化层106的厚度为0.5μm～10μm(例如0.5μm、2μm、5μm或10μm等)。

在本发明一个优选的实施例中，上述半导体衬底100为玻璃基板。

实施例二：

如图3所示，本实施例涉及一种柔性AMOLED结构的制备方法，具体的，该方法包括如下步骤：

步骤一，提供一设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区的半导体衬底200，且该桥接区位于显示区和外引脚贴合区之间，优选的，上述半导体衬底200为玻璃基板，如图4a所示的结构。

步骤二，于半导体衬底200上涂覆PI膜201，由于于半导体衬底200上涂覆PI膜201并非本发明改进的重点，在此便不予以赘述，如图4b所示的结构。

步骤三，制备一金属单元层202′覆盖外引脚贴合区和部分桥接区的PI膜201的上表面，如图4c和4d所示的结构。

在本发明具体的实施例中，上述步骤三具体为：

首先，于PI膜201之上沉积一层金属层202，如图4c所示的结构。

其次，对上述金属层202进行刻蚀工艺，以形成仅覆盖外引脚贴合区和部分桥接区的PI膜201的上表面的一金属单元层202′，如图4d所示的结构。

在本发明一个优选的实施例中，在上述步骤三中，在形成金属单元层202′之前，还包括于PI膜201上形成无机材料薄膜的步骤(图中未示出)；从而在避免了传统技术中由于外引脚贴合区中位于金属线上方和下方的无机膜层过厚而带来的弯折时金属线(金属单元层)易发生开裂的问题的同时，增强了金属线(金属单元层)与PI膜201之间的附着力，也可以增强对外界水氧入侵的抵抗能力，优选的，该无机材料薄膜的厚度为100nm～500nm(例如100nm、200nm、250nm或500nm等)，在此基础上，进一步的，上述无机材料薄膜的材质为氧化硅。

步骤四，于显示区和桥接区的PI膜201之上形成无机膜层203(203′)，并于桥接区的无机膜层203(203′)中制备贯穿该无机膜层203(203′)的接触孔204，且该接触孔204暴露金属单元层202′位于桥接区的部分表面，如图4e和4f所示的结构。

在本发明具体的实施例中，上述步骤四具体为：

首先，于PI膜201之上沉积无机材料以形成一层无机膜层203(203′)，如图4e所示的结构。

其次，对位于桥接区的无机膜层203(203′)进行刻蚀工艺至金属单元层202′的上表面停止，以于无机膜层203(203′)中形成暴露金属单元层202′位于桥接区的部分表面的接触孔204，如图4f所示的结构。

步骤五，于步骤四中的无机膜层203(203′)之上沉积金属(该金属充满接触孔204)，并对金属进行刻蚀工艺以形成位于接触孔中的连接结构205和覆盖部分无机膜层203(203′)之上的金属单元层202′，且该金属单元层202′与前一次步骤形成的金属单元层202′相比更靠近显示区，即前一次形成的金属单元层202′和当前形成的金属单元层202′呈阶梯式分布，如图4g和4h所示的结构。

步骤六，依次重复执行步骤四和步骤五4-6次，以形成阶梯形桥接结构，如图4i所示的结构。

在本发明一个优选的实施例中，上述方法中，第N次形成的无机膜层203为氧化硅，第2N次沉积的无机膜层203′为氮化硅，其中，N为正整数，例如第一次沉积形成的无机膜203为氧化硅，第二次沉积形成的无机膜层203′为氮化硅，第三次沉积形成的无机膜层203为氧化硅，第四层沉积形成的无机膜层203′为氮化硅，依次类推。

在本发明一个优选的实施例中，所述方法还包括：

步骤七，于位于最上层的无机膜层203(203′)之上制备TFT层206后，回刻位于外引脚贴合区的金属单元层202′之上的无机膜层203(203′)，以将金属单元层202′的上表面予以暴露，如图4j所示的结构。

步骤八，于外引脚贴合区的金属单元层202′之上涂布形成平坦化层207，如图4k所示的结构。

在本发明一个优选的实施例中，上述平坦化层207的厚度为0.5μm～10μm(例如0.5μm、2μm、5μm或10μm等)。

步骤九，于上述TFT层206之上形成OLED层208，以形成柔性AMOLED结构，如图4l所示的结构。

不难发现，本实施例为与上述实施例一中柔性AMOLED结构相对应的方法实施例，本实施例可与上述实施例一中柔性AMOLED结构的实施例互相配合实施。上述实施例一中柔性AMOLED结构中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述实施例一中柔性AMOLED结构的实施例中。

实施例三：

如图5所示的结构，本实施例涉及一种柔性AMOLED结构，包括：设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区，且桥接区位于显示区与外引脚贴合区之间的半导体衬底300、设置于半导体衬底300之上的PI膜301、设置于显示区和桥接区的PI膜301之上的TFT层303，且TFT层303中设置有金属数据线(Date line，简称DL)305、覆盖外引脚贴合区的PI膜301的上表面，上表面和TFT层303的上表面平齐的平坦化层304、设置于显示区和桥接区中，并位于PI膜301和TFT层303之间的若干依次层叠的无机膜层302/302′、在平坦化层304与TFT层303对应的膜层位置，从水平方向贯穿所述平坦化层并与所述金属数据线电连接的金属线(包括金属单元层306和金属连接结构307)以及设置于显示区和桥接区中，并位于TFT层303之上的OLED层308；优选的，该半导体衬底300为玻璃基板。

在本发明一个优选的实施例中，上述若干依次层叠的无机膜层302(302′)包括氧化硅层和氮化硅层，且氧化硅层和氮化硅交替设置。

在本发明一个优选的实施例中，上述金属线包括金属单元层306和连接结构307，该连接结构307设置于桥接区的TFT层303中并将金属单元层306和金属数据线305电连接。

在本发明一个优选的实施例中，上述平坦化层304的厚度为0.5μm～10μm(例如0.5μm、2μm、5μm或10μm等)。

在此，值得一提的是，本实施例中的柔性AMOLED结构还可以为金属单元层直接贯穿平坦化层与金属数据线直接连接。

实施例四：

如图6所示，本实施例涉及一种柔性AMOLED结构的制备方法，具体的，该包括：

步骤一，提供一设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区的半导体衬底400，且桥接区位于显示区和外引脚贴合区之间；如图7a所示的结构。

步骤二，于半导体衬底400上涂覆PI膜401后，如图7b所示的结构，制备无机膜层以将PI膜401的上表面予以覆盖，如图7c所示的结构。

在本发明一个优选的实施例中，上述无机膜包括若干依次层叠的无机膜层402/402′，若干依次层叠的无机膜层包括氧化硅层402和氮化硅层402′，且氧化硅层402和氮化硅402′交替设置。

步骤三，于显示区和桥接区的PI膜401之上形成TFT结构403，且桥接区的TFT结构403中设置有金属数据线404；如图7d所示的结构。

步骤四，刻蚀以移除外引脚贴合区中的无机膜；如图7e所示的结构。

步骤五，于上述步骤四中形成的半导体结构之上沉积平坦化材料，并进行平坦化工艺，以形成将TFT结构403和将外引脚贴合区中的PI膜401上表面予以覆盖的第一平坦化层405；如图7f所示的结构。

步骤六，部分刻蚀第一平坦化层405以形成暴露部分金属数据线404上表面的接触孔406；如图7g所示的结构。

步骤七，制备金属层407以覆盖第一平坦化层405的部分上表面，并将部分金属数据线404的表面和接触孔406的内壁表面予以覆盖；如图7h所示的结构。

步骤八，于金属层407之上沉积一层平坦化材料以形成第二平坦化层408，TFT结构403、第一平坦层405以及第二平坦层408共同构成TFT层；如图7i所示的结构。

步骤九，于TFT层之上形成OLED层409；如图7j所示的结构。

下面以金属层为阳极金属层为例对本实施例中柔性AMOLED结构的制备方法的流程做进一步的描述：

具体流程为：PI涂布→无机膜沉积→半导体层沉积与图案化，清洗→栅绝缘层1沉积与图案化，清洗→金属层1沉积与图案化，清洗→栅绝缘层2沉积与图案化，清洗→金属层2沉积与图案化，清洗→CT层沉积与图案化，清洗(OLB区同时蚀刻)→OLB继续蚀刻至PI→DL金属数据线沉积并图案化，清洗→钝化层(passivation)沉积与图案化，清洗→PLN(planarization，平坦化材料)涂布与图案化，清洗→阳极金属沉积与图案化，通过接触孔，阳极金属与DL线接触→PLN(planarization，平坦化材料)涂布与图案化，清洗。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种柔性AMOLED结构，其特征在于，包括：

半导体衬底，设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区，且所述桥接区位于所述显示区与所述外引脚贴合区之间；

PI膜，设置于所述半导体衬底之上；

若干金属单元层，依次设置于所述外引脚贴合区和所述桥接区中的所述PI膜之上；

若干无机膜层，设置于所述显示区和所述桥接区中的PI膜之上，且相邻的金属单元层之间均设置有一所述无机膜层；

若干连接结构，贯穿设置于所述桥接区的各所述无机膜层中；

其中，相邻的金属单元层之间均通过所述连接结构电连接，以形成从所述外引脚贴合区延伸至所述显示区的阶梯形桥接结构；

所述若干无机膜层包括氧化硅层和氮化硅层，且所述氧化硅层和所述氮化硅层交替设置。

2.如权利要求1所述的柔性AMOLED结构，其特征在于，所述外引脚贴合区中的金属单元层和所述PI膜之间还设置有无机材料薄膜。

3.如权利要求2所述的柔性AMOLED结构，其特征在于，所述无机材料薄膜的厚度为100nm～500nm。

4.如权利要求1所述的柔性AMOLED结构，其特征在于，所述柔性AMOLED结构还包括：

TFT层，设置于位于最上层的所述无机膜层之上；

OLED层，设置于所述TFT层之上；

平坦化层，设置于所述外引脚贴合区中的金属单元层之上，且所述平坦化层的上表面与所述TFT层的上表面平齐。

5.如权利要求4所述的柔性AMOLED结构，其特征在于，所述平坦化层的厚度为0.5μm～10μm。

6.一种柔性AMOLED结构的制备方法，其特征在于，包括：

提供一设置有显示区、桥接区和外引脚贴合区的半导体衬底，且所述桥接区位于所述显示区和所述外引脚贴合区之间；

于所述半导体衬底上涂覆PI膜后，于所述外引脚贴合区和所述桥接区中的所述PI膜之上依次形成若干金属单元层，且相邻的金属单元层之间均设置有一无机膜层；

其中，相邻的金属单元层之间均通过贯穿所述无机膜层的连接结构电连接，以形成从所述外引脚贴合区延伸至所述显示区的阶梯形桥接结构，且所述连接结构均设置于所述桥接区中；

所述于所述外引脚贴合区和所述桥接区中的所述PI膜之上依次形成若干金属单元层，且相邻的金属单元层之间均设置有一无机膜层的步骤包括：

于所述外引脚贴合区和部分所述桥接区的PI膜之上形成一金属单元层；

于所述显示区和桥接区的所述PI膜之上形成无机膜层，并于所述桥接区的所述无机膜层中制备贯穿所述无机膜层的接触孔，且所述接触孔暴露所述金属单元层的部分表面；

于无机膜层之上沉积金属，并对金属进行刻蚀工艺以形成位于所述接触孔中的连接结构和覆盖所述无机膜层之上的金属单元层；

依次重复执行形成所述无机膜层的步骤及形成所述金属单元层的步骤预定次数，以形成所述阶梯形桥接结构；

所述阶梯形桥接结构中的所述无机膜层包括氧化硅层和氮化硅层，且所述氧化硅层和所述氮化硅层交替设置。

7.如权利要求6所述的柔性AMOLED结构的制备方法，其特征在于，于所述外引脚贴合区和部分所述桥接区的PI膜之上形成所述金属单元层之前，还包括于所述PI膜上形成无机材料薄膜的步骤。

8.如权利要求7所述的柔性AMOLED结构的制备方法，其特征在于，所述无机材料薄膜的厚度为100nm～500nm。

9.如权利要求6所述的柔性AMOLED结构的制备方法，其特征在于，所述预定次数为4～6次。

10.如权利要求6所述的柔性AMOLED结构的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

在形成所述阶梯形桥接结构之后，于位于所述显示区和所述桥接区中的最上层的无机膜层之上形成TFT层；

移除位于所述外引脚贴合区中的所述无机膜层；

于所述外引脚贴合区的所述PI膜之上形成平坦化层，且所述平坦化层的上表面与所述TFT层平齐；

于所述TFT层之上形成OLED层。

11.如权利要求10所述的柔性AMOLED结构的制备方法，其特征在于，所述平坦化层的厚度为0.5μm～10μm。

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