CN111584504A - 显示面板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板及制备方法。该显示面板包括：柔性衬底，柔性衬底具有多个第一区域和多个第二区域，其中第一区域的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物；阵列膜层，设置在柔性衬底上，包括薄膜晶体管，薄膜晶体管的正投影位于第一区域的正投影之内；第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量。本发明通过对柔性衬底形成交联聚合的第一区域和第二区域，第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量，可以减少第一区域在弯折时的形变，增大弯曲半径，使得薄膜晶体管处于相对平坦的状态，减少薄膜晶体管的损伤和膜层分离的问题，提高显示面板的可靠性。

Description

显示面板及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法。
背景技术
现在柔性有机发光二极管(简称OLED)显示屏幕以其可折叠和卷曲的特性已应用于电视、手机、移动穿戴等显示领域。但柔性显示屏幕在折叠或弯曲过程中需要保证薄膜晶体管不受损伤及避免弯折或弯曲时膜层剥离或裂缝造成的可靠性下降问题，还需要保证折叠或卷曲后特定区域保持刚性以支撑屏幕平整的问题。
发明内容
第一方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括：柔性衬底，所述柔性衬底具有多个第一区域和多个第二区域，其中所述第一区域的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物；阵列膜层，设置在所述掺杂光敏固化剂的柔性衬底上，包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的正投影位于所述第一区域的正投影之内；所述第一区域的杨氏模量大于所述第二区域的杨氏模量。
在一实施例中，还包括有机功能层，所述有机功能层设置在所述阵列膜层远离所述柔性衬底的一侧，所述有机功能层包括多个第三区域和多个第四区域，其中所述第三区域的材料包括有机材料与光敏固化剂的交联聚合物；所述第三区域的杨氏模量大于所述第四区域的杨氏模量，所述第一区域的正投影与所述第三区域正投影重叠。
在一实施例中，所述第一区域的正投影位于所述第三区域的正投影之内。
在一实施例中，所述第一区域的杨氏模量与所述第三区域的杨氏模量相同，所述第二区域杨氏模量与所述第四区域的杨氏模量相同。
在一实施例中，光敏固化剂的材料包括安息香、安息香***、安息香丁醚、安息香双甲醚和2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮中的至少一种。
在一实施例中，所述第一区域的杨氏模量范围为11000兆帕至15000兆帕。
第二方面，本发明一实施例提供一种显示面板的制备方法，包括：制备一具有柔性材料并掺杂光敏固化剂的待处理柔性基板；对所述待处理柔性基板进行光照处理形成柔性衬底，所述柔性衬底具有多个第一区域和多个第二区域，其中所述第一区域的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物，其中所述第一区域的杨氏模量大于所述第二区域的杨氏模量；在所述柔性衬底上制备阵列膜层，所述阵列膜层包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的正投影位于所述第一区域的正投影之内。
在一实施例中，还包括在所述阵列膜层上形成具有有机材料并掺杂光敏固化剂的待处理有机功能层；所述待处理有机功能层进行光照处理形成有机功能层，所述有机功能层具有多个第三区域和多个第四区域，其中所述第三区域的材料包括所述有机材料与光敏固化剂的交联聚合物，所述第三区域的杨氏模量大于所述第四区域的杨氏模量，所述第一区域的正投影与所述第三区域正投影重叠。
在一实施例中，所述第一区域的正投影位于所述第三区域的正投影之内。
在一实施例中，所述对所述待处理柔性基板进行光照处理形成柔性衬底之前，提供一图案化的第一遮光罩；所述对所述待处理有机功能层进行光照处理形成有机功能层之前，提供一图案化的第二遮光罩；所述第一遮光罩和第二遮光罩的结构相同。
本发明的技术方案提供一种显示面板及其制备方法，该显示面板包括：柔性衬底，所述柔性衬底具有多个第一区域和多个第二区域，其中所述第一区域的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物；阵列膜层设置在所述柔性衬底上，包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的正投影位于第一区域的正投影之内；所述第一区域的杨氏模量大于所述第二区域的杨氏模量。本发明通过对柔性衬底形成交联聚合的第一区域和第二区域，第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量，可以减少交联聚合的第一区域在弯折时的形变，增大弯曲半径，使得薄膜晶体管处于相对平坦的状态，减少薄膜晶体管的损伤和膜层分离的问题，提高显示面板的可靠性。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是本发明一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。
图2是本发明另一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。
图3是本发明另一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。
图4是本发明另一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。
图5是本发明一实施例提供的显示面板制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在现有技术中，显示面板包括叠层设置的柔性衬底，驱动电路层，功能膜层和发光层等，为了满足消费者的需求，要求其显示面板以其折叠或卷曲的特性应用于电视、手机、移动穿戴等显示领域。但柔性折叠或卷曲的过程中需要保证驱动电路层中薄膜晶体管不受损伤，防止弯折或卷曲时膜层剥离或裂缝造成的可靠性下降问题，同时需要保证折叠或卷曲后特定区域保持刚性以支撑屏幕平整。
为了解决上述问题，本发明的构思是保证薄膜晶体管在弯曲时，整体保持平整，基于上述的发明构思，本发明通过对柔性衬底形成交联聚合的第一区域和第二区域，第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量，可以减少交联聚合的第一区域在弯折时的形变，增大弯曲半径，使得薄膜晶体管处于相对平坦的状态，减少薄膜晶体管的损伤和膜层分离的问题，提高显示面板的可靠性。
图1是本发明一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。如图1所示，显示面板包括柔性衬底100和阵列膜层200，柔性衬底100具有多个第一区域101和多个第二区域102，第一区域101的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物；阵列膜层200设置在柔性衬底100上，包括薄膜晶体管210，薄膜晶体管210的正投影位于第一区域101的正投影之内；第一区域101的杨氏模量大于第二区域102的杨氏模量。
参照图1所示，柔性材料包括聚酰亚胺和聚二甲基硅氧烷。光敏固化剂的材料包括安息香、安息香***和安息香丁醚、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮材料中的至少一种。柔性衬底100可以是掺杂光敏固化剂聚酰亚胺(PI)衬底,也可以是掺杂光敏固化剂的聚二甲基硅氧烷(PDMS)衬底。具体来说是将聚酰亚胺或聚二甲基硅氧烷材料与安息香、安息香***和安息香丁醚、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮材料中的至少一种按一定比例混合形成的柔性衬底，掺杂的光敏固化剂的质量比范围为0.2％至1％，具体可以是0.4％、0.65％、0.8％等，本发明的光敏固化剂的具体比例依据产品的要求调整。
柔性衬底100的厚度范围为6.5微米至12微米，优选为8微米、9.5微米和10.8微米。阵列膜层200包括薄膜晶体管210、金属走线等，薄膜晶体管210包括源极、漏极、栅极、有源层、栅绝缘层，层间绝缘层、氮化硅层以及氧化硅层等。
在一实施例中，光敏固化剂的材料包括安息香、安息香***、安息香丁醚、安息香双甲醚和2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮中的至少一种。具体来说，光敏固化剂可以由安息香、安息香***、安息香丁醚、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮的任意一种材料制备，也可以由安息香、安息香***和安息香丁醚3种材料制备，还可以由安息香、安息香***或安息香***和安息香丁醚2种材料制备，本发明对于光敏固化剂材料的选择不做具体限制。
在一实施例中，第一区域的杨氏模量范围为11000兆帕至15000兆帕。优选为12000兆帕、13000兆帕或14300兆帕。第二区域的杨氏模量范围为2000兆帕至8000兆帕。优选为3000兆帕、4500兆帕、6400兆帕或7600兆帕。
在一实施例中，第一区域沿垂直于柔性衬底方向的截面的形状为长方形、梯形、倒梯形以及台阶形。
本发明通过对柔性衬底形成交联聚合的第一区域和第二区域，第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量，可以减少第一区域在弯折时的形变，增大弯曲半径，使得薄膜晶体管处于相对平坦的状态，减少薄膜晶体管的损伤和膜层分离的问题，提高显示面板的可靠性。
图2是本发明另一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。如图2所示，显示面板包括柔性衬底100和阵列膜层200，柔性衬底100具有多个第一区域101和多个第二区域102，第一区域101的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物；阵列膜层200设置在柔性衬底100上，包括薄膜晶体管210，薄膜晶体管210的正投影位于第一区域101的正投影之内；第一区域101的杨氏模量大于第二区域102的杨氏模量，还包括有机功能层300，有机功能层300设置在阵列膜层200远离柔性衬底100的一侧，有机功能层300包括多个第三区域301和多个第四区域302，第三区域301的材料包括有机材料与光敏固化剂的交联聚合物；第三区域301的杨氏模量大于第四区域302的杨氏模量，第一区域101的正投影与第三区域301正投影重叠。
有机材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、聚碳酸脂或聚醚酰亚胺高分子材料中的至少一种。光敏固化剂的材料包括安息香、安息香***、安息香丁醚、安息香双甲醚或2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮中的至少一种。有机功能层300可以是平坦化层，也可以是像素限定层，具体来说是将聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、聚碳酸脂或聚醚酰亚胺高分子材料中的至少一种与安息香、安息香***和安息香丁醚、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮材料中的至少一种按一定比例混合后形成的有机功能层。
在一实施例中，第一区域的杨氏模量与第三区域的杨氏模量相同，第二区域杨氏模量与第四区域的杨氏模量相同，可以简化工艺，节约时间，提高生产效率。
在一实施例中，第一区域的杨氏模量与第三区域的杨氏模量相同，第二区域杨氏模量大于第四区域的杨氏模量。或者第一区域的杨氏模量与第三区域的杨氏模量相同，第二区域杨氏模量小于第四区域的杨氏模量。
在一实施例中，第一区域的杨氏模量大于第三区域的杨氏模量相同，第二区域杨氏模量小于第四区域的杨氏模量。或者第一区域的杨氏模量小于第三区域的杨氏模量，第二区域杨氏模量大于第四区域的杨氏模量。
需要说明的是，屏体弯折分为内折和外折，当显示面板内折时，柔性衬底提供主要抗形变作用；当显示面板外折时，有机功能层提供主要抗形变作用；同时对柔性衬底和有机功能分区，使不同区域模量不同，不仅有利于减小阵列膜层的形变，提高显示面板的寿命，还有利于我们满足消费者的需求，根据不同客户的需求，选择不同的弯折方式。
本发明实施例通过对有机功能层形成交联聚合的第三区域和第四区域，第三区域的杨氏模量大于第四区域的杨氏模量，可以减小弯曲时第三区域上面的其他膜层的形变，对柔性衬底形成交联聚合的第一区域和第二区域，第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量，减小弯曲时薄膜晶体管第一区域的形变，由于薄膜晶体管位于柔性衬底与有机功能层之间，薄膜晶体管在第一区域的形变减小，同时薄膜晶体管在第三区域的形变也减小，可以进一步减小薄膜晶体管在弯折时的形变，减少薄膜晶体管的损伤和膜层分离的问题，提高显示面板的可靠性。
图3是本发明另一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。如图3所示，显示面板包括柔性衬底100和阵列膜层200，柔性衬底100具有多个第一区域101和多个第二区域102，第一区域101的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物；阵列膜层200设置在柔性衬底100上，包括薄膜晶体管210，薄膜晶体管210的正投影位于第一区域101的正投影之内；第一区域101的杨氏模量大于第二区域102的杨氏模量，还包括有机功能层300，有机功能层300设置在阵列膜层200远离柔性衬底100的一侧，有机功能层300包括多个第三区域301和多个第四区域302，第三区域301的材料包括有机材料与光敏固化剂的交联聚合物；第三区域301的杨氏模量大于第四区域302的杨氏模量，第一区域101的正投影位于第三区域301的正投影之内。
在一实施例中，第一区域沿垂直于柔性衬底方向的投影与第三区域沿垂直于柔性衬底方向的投影完全重合，这样设计有利于减少成本，简化工艺，提高生产效率。
在一实施例中，第一区域沿垂直于柔性衬底方向的投影与第三区域沿垂直于柔性衬底方向的投影部分重叠。
本发明实施例通过第一区域的正投影位于第三区域的正投影之内，可以减小薄膜晶体管在弯折时的形变，减小薄膜晶体管在弯折时的损伤，提高显示面板的寿命。
图4是本发明另一实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。如图4所示，显示面板还包括发光层400和封装层500，发光层400设置在有机功能层300远离阵列膜层200的一侧，封装层500设置在发光层400远离有机功能层300的一侧。发光层包括空穴注入层、空穴传输层、离子注入层、有机发光层等。封装层包括无机层、有机层和无机层等。封装层阻止外界的水氧进入到发光层，影响显示面板的正常发光。本发明也可以对发光层的膜层进行分区处理，使不同区域的杨氏模量不同，满足产品的需求。
本发明实施例提供一种显示面板的制备方法，图5是本发明实施例提供的显示面板制备方法的流程图。该方法包括：
步骤200：制备一具有柔性材料并掺杂光敏固化剂的待处理柔性基板；
步骤210：对待处理柔性基板进行光照处理形成柔性衬底，柔性衬底具有多个第一区域和多个第二区域，其中第一区域的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物，其中第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量；
步骤220：在柔性衬底上制备阵列膜层，阵列膜层包括薄膜晶体管，薄膜晶体管的正投影位于第一区域的正投影之内。
在一实施例中，先提供一玻璃基板，然后在玻璃基板上制备剥离层，在剥离层上制备一具有柔性材料并掺杂光敏固化剂的待处理柔性基板，之后提供一图案化的第一遮光罩遮盖待处理柔性基板，使在紫外光照射下，待处理柔性基板被紫外光照射处的柔性材料和光敏固化剂发生聚合反应后形成交联聚合物并转变为柔性衬底，发生交联聚合的区域的杨氏模量大于其他区域。因此柔性衬底具有多个交联聚合第一区域和多个第二区域，第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量，再在柔性衬底上制备阵列膜层，阵列膜层包括薄膜晶体管，薄膜晶体管的正投影位于第一区域的正投影之内。
剥离层可以有机材料，也可以是无机材料，无机材料包括氮化硅、氧化硅等，剥离层与柔性衬底之间的粘附力小于0.01N/inch，且剥离层具有较低紫外线吸收能力，可通过激光剥离或机械剥离手段使剥离层与柔性衬底层分离，最后形成所需要的显示面板。
柔性材料包括聚酰亚胺和聚二甲基硅氧烷。光敏固化剂的材料包括安息香、安息香***和安息香丁醚、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮材料中的至少一种。第一区域图形大小可依据第一遮光罩图形设计而变化，这样就可以控制部分区域照射紫外光，通过波长为200纳米至400纳米的紫外光照射使待处理的柔性基底中柔性材料和光敏固化剂的材料发生聚合反应，即光敏自由基聚合反应，引发柔性基底转变为柔性衬底，柔性衬底的第一区域因发生聚合反应形成更高分子量和更高刚度区域，使得第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量。
本发明实施例提供的显示面板的制作方法，通过对柔性衬底紫外光照形成多个交联聚合的第一区域和多个第二区域，第一区域的杨氏模量大于第二区域的杨氏模量，可以减少第一区域在弯折时的形变，增大弯曲半径，使得薄膜晶体管处于相对平坦的状态，减少薄膜晶体管的损伤和膜层分离的问题，提高显示面板的可靠性。
在一实施例中，在阵列膜层上制备具有有机材料并掺杂光敏固化剂的待处理有机功能层，对待处理有机功能层进行光照处理形成有机功能层，有机功能层具有多个第三区域和多个第四区域，其中第三区域的材料包括有机材料与光敏固化剂的交联聚合物，第三区域的杨氏模量大于第四区域的杨氏模量，第一区域的正投影与第三区域正投影重叠。
有机材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、聚碳酸脂或聚醚酰亚胺高分子材料中的至少一种。光敏固化剂的材料包括安息香、安息香***、安息香丁醚、安息香双甲醚或2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮中的至少一种。第三区域图形大小可依据第二遮光罩图形设计而变化，这样就可以控制部分区域照射紫外光，通过波长为200纳米至400纳米的紫外光照射待处理的有机功能层中有机材料和光敏固化剂的材料发生聚合反应，即光敏自由基聚合反应，引发待处理的的有机功能层转变为有机功能层，有机功能层的第三区域因发生聚合形成更高分子量和更高刚度区域，使得第三区域的杨氏模量大于第四区域的杨氏模量。
在一实施例中，对待处理柔性基板进行光照处理形成柔性衬底之前，提供一图案化的第一遮光罩；对待处理有机功能层进行光照处理形成有机功能层之前，提供一图案化的第二遮光罩；第一遮光罩和第二遮光罩的结构相同。具体来说，第一遮光罩和第二遮光罩的结构相同，这样设计可以不用使用第二遮光罩，简化工艺，提高生产效率，节约生产成本。
在一实施例中，第一区域的正投影位于第三区域的正投影之内，可以减小薄膜晶体管在弯折时的形变，减小薄膜晶体管在弯折时的损伤，提高显示面板的寿命。
本发明实施例提供的显示面板的制作方法，使第一区域的正投影位于第三区域的正投影之内，可以减小薄膜晶体管在弯折时的形变，减小薄膜晶体管在弯折时的损伤，提高显示面板的寿命。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
柔性衬底，所述柔性衬底具有多个第一区域和多个第二区域，其中所述第一区域的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物；
阵列膜层，设置在所述柔性衬底上，包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的正投影位于所述第一区域的正投影之内；
所述第一区域的杨氏模量大于所述第二区域的杨氏模量。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括有机功能层，所述有机功能层设置在所述阵列膜层远离所述柔性衬底的一侧，所述有机功能层包括多个第三区域和多个第四区域，其中所述第三区域的材料包括有机材料与光敏固化剂的交联聚合物；所述第三区域的杨氏模量大于所述第四区域的杨氏模量，所述第一区域的正投影与所述第三区域正投影重叠。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一区域的正投影位于所述第三区域的正投影之内。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一区域的杨氏模量与所述第三区域的杨氏模量相同，所述第二区域杨氏模量与所述第四区域的杨氏模量相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的显示面板，其特征在于，光敏固化剂的材料包括安息香、安息香***、安息香丁醚、安息香双甲醚和2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮中的至少一种。
6.根据权利要求1-4任一项所述的显示面板，其特征在于，所述第一区域的杨氏模量范围为11000兆帕至15000兆帕。
7.一种显示面板的制备方法，其特征在于，
制备一具有柔性材料并掺杂光敏固化剂的待处理柔性基板；
对所述待处理柔性基板进行光照处理形成柔性衬底，所述柔性衬底具有多个第一区域和多个第二区域，其中所述第一区域的材料包括柔性材料与光敏固化剂的交联聚合物，其中所述第一区域的杨氏模量大于所述第二区域的杨氏模量；
在所述柔性衬底上制备阵列膜层，所述阵列膜层包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的正投影位于所述第一区域的正投影之内。
8.根据权利要求7所述的显示面板的制备方法，其特征在于，还包括在所述阵列膜层上形成具有有机材料并掺杂光敏固化剂的待处理有机功能层；
对所述待处理有机功能层进行光照处理形成有机功能层，所述有机功能层具有多个第三区域和多个第四区域，其中所述第三区域的材料包括所述有机材料与光敏固化剂的交联聚合物，所述第三区域的杨氏模量大于所述第四区域的杨氏模量，所述第一区域的正投影与所述第三区域正投影重叠。
9.根据权利要求8所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述第一区域的正投影位于所述第三区域的正投影之内。
10.根据权利要求8所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述对所述待处理柔性基板进行光照处理形成柔性衬底之前，提供一图案化的第一遮光罩；所述对所述待处理有机功能层进行光照处理形成有机功能层之前，提供一图案化的第二遮光罩；所述第一遮光罩和第二遮光罩的结构相同。
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