支撑组件、支撑组件的制造方法及显示装置

技术领域

本发明是关于一种支撑组件、支撑组件的制造方法及显示装置，特别是关于一种用于折叠显示装置的支撑组件及其制造方法。

背景技术

随着消费者对电子产品的各种需求变化，对电子产品的较大尺寸的显示屏幕需求增加，然而较大尺寸的显示屏幕会有携带上的不便。其次，当长时间使用一般的大尺寸显示屏幕时，显示屏幕所产生的热量会堆积而导致显示屏幕的温度上升，从而降低显示屏幕的效能与寿命。

发明内容

本发明的一态样是提供一种支撑组件，其包含堆叠的金属层及分布于其中的通孔及凹槽。

本发明的另一态样是提供一种显示装置，其包含支撑组件及显示组件。

本发明的再一态样是提供一种支撑组件的制造方法。

根据本发明的一态样，提供一种支撑组件。支撑组件包含基板，其中基板包含第一区域及两个第二区域，且第一区域位于两个第二区域之间。支撑组件还包含设置在基板的上表面上的第一金属层、设置在基板的下表面上的第二金属层、设置在第一金属层上的第三金属层及设置在第二金属层上的第四金属层。支撑组件包含设置在基板的第一区域中的多个通孔，其中通孔自第三金属层延伸至第四金属层。支撑组件包含设置在基板的第二区域中的多个第一凹槽及多个第二凹槽。第一凹槽延伸至第一金属层但不延伸至基板，而第二凹槽延伸至第二金属层但不延伸至基板。第一凹槽及第二凹槽互不连接。支撑组件包含填充第一凹槽及第二凹槽的填充材料。

根据本发明的一实施例，上述支撑组件还包含设置在第三金属层上的第一感压胶层及设置在第四金属层上的第二感压胶层。第三金属层及第四金属层在第一感压胶层与第二感压胶层之间。

根据本发明的一实施例，上述支撑组件还包含设置在第一感压胶层上的缓冲层，以及设置在缓冲层上的光学胶层。

根据本发明的一实施例，上述通孔在第一区域中的密度大于第一凹槽及第二凹槽在第二区域中的密度。

根据本发明的一实施例，上述基板、第一金属层及第三金属层的总厚度不大于0.16mm，且基板、第二金属层及第四金属层的总厚度不大于0.16mm。

根据本发明的一实施例，上述第一金属层的材料及第二金属层包含第一材料，且第三金属层的材料及第四金属层包含第二材料。第一材料与第二材料不同。

根据本发明的另一态样，提供一种显示装置，其包含基板、设置在基板的上表面上的第一金属层、设置在基板的下表面上的第二金属层、设置在第一金属层上的第三金属层及设置在第二金属层上的第四金属层。所述基板包含第一区域及两个第二区域。第一区域包含自第三金属层延伸至第四金属层的多个通孔。第一区域位于两个第二区域之间。第二区域包含自第三金属层延伸至第一金属层的第一凹槽，且第一凹槽暴露基材。第二区域还包含自第四金属层延伸至第二金属层的第二凹槽，且第二凹槽暴露基材。显示装置包含填充第一凹槽及第二凹槽的填充材料。显示装置还包含设置在第三金属层上的显示组件。

根据本发明的再一态样，提供一种支撑组件的制造方法。方法包含形成第一金属层在基板的上表面上，以及形成第二金属层在基板的下表面上。利用金属离子活化第一金属层及第二金属层，其中金属离子与第一金属层及第二金属层两者的金属发生化学反应。形成多个凹槽在基板的二侧区域中。分别形成第三金属层及第四金属层在第一金属层及第二金属层上。利用填充材料填充凹槽。蚀刻基板的中心区域，以蚀穿第一金属层、第二金属层、第三金属层及第四金属层，从而形成多个通孔。中心区域不包含凹槽。

根据本发明的一实施例，上述形成第三金属层及第四金属层在第一金属层及第二金属层上的步骤包含形成金属层在凹槽的多个侧壁及底表面上。

根据本发明的一实施例，在填充凹槽之后，及蚀刻基板的中心区域之前，上述方法还包含形成光阻层在第三金属层及第四金属层上；图案化光阻层的部分，以形成多个孔隙；以及对准光阻层的孔隙进行蚀刻，以形成通孔。

根据本发明的一实施例，上述方法还包含形成第一感压胶层在第三金属层上；以及形成第二感压胶层在第四金属层上，以使第三金属层及第四金属层在第一感压胶层与第二感压胶层之间。第一感压胶层及第二感压胶层为导热胶。

根据本发明的一实施例，上述凹槽的深度大于第一金属层及第三金属层的总厚度，且小于基板的厚度的一半与第一金属层及第三金属层的总厚度的总和。

应用本发明的支撑组件及其制造方法，借由金属层的堆叠及通孔的设置，并填充凹槽，以提升支撑强度及增加散热效果。

附图说明

根据以下详细说明并配合附图阅读，使本发明的态样获致较佳的理解。需注意的是，如同业界的标准作法，许多特征并不是按照比例绘示的。事实上，为了进行清楚讨论，许多特征的尺寸可以经过任意缩放。

图1为绘示根据本发明一些实施例的支撑组件的上视图。

图2至图9为绘示根据一些实施例的支撑组件的工艺的中间阶段的剖面视图。

图10为绘示根据本发明一些实施例的支撑组件的剖面视图。

图11为绘示根据本发明一些实施例的显示装置的剖面视图。

图12为绘示根据本发明另一些实施例的支撑组件的剖面视图。

具体实施方式

本发明提供许多不同实施例或例示，以实施发明的不同特征。以下叙述的组件和配置方式的特定例示是为了简化本发明。这些当然仅是做为例示，其目的不在构成限制。举例而言，第一特征形成在第二特征之上或上方的描述包含第一特征和第二特征有直接接触的实施例，也包含有其他特征形成在第一特征和第二特征之间，以致第一特征和第二特征没有直接接触的实施例。除此之外，本发明在各种具体例中重复元件符号及/或字母。此重复的目的是为了使说明简化且清晰，并不表示各种讨论的实施例及/或配置之间有关系。

再者，空间相对性用语，例如“下方(beneath)”、“在…之下(below)”、“低于(lower)”、“在…之上(above)”、“高于(upper)”等，是为了易于描述附图中所绘示的零件或特征和其他零件或特征的关系。空间相对性用语除了附图中所描绘的方向外，还包含元件在使用或操作时的不同方向。装置可以其他方式定向(旋转90度或在其他方向)，而本发明所用的空间相对性描述也可以如此解读。

如本发明所使用的“大约(around)”、“约(about)”、“近乎(approximately)”或“实质上(substantially)”一般代表在所述的数值或范围的百分之20以内、或百分之10以内、或百分之5以内。

随着科技的进步，目前的显示技术已发展出一种折叠显示装置，而现有的折叠显示装置利用柔性的有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)，但柔性的OLED具有显示效果可能不落在同一水平面上的问题，则可能在显示屏幕上产生折痕或皱纹。因此，制作折叠显示装置须在显示模组中增加支撑组件，以对柔性屏幕具有支撑的效果，且避免柔性屏幕产生折痕和皱纹。因此，本发明的实施例借由金属层在基板上的堆叠，并设置通孔及填充凹槽，以获得一种兼具支撑效果及散热功能的支撑组件。

请参阅图1，其为绘示根据本发明一些实施例的支撑组件100的上视图。支撑组件100包含基板110(绘示于后续图2至图11)，而基板110包含第一区域100A及两个第二区域100B。第一区域100A位于两个第二区域100B之间。换言之，第一区域100A为基板110的中心区域，而第二区域100B为基板110的二侧区域。第一区域100A的中间可形成折叠显示装置的折叠轴线102。须注意的是，折叠轴线102可在第一区域100A的中间，但不一定在整个基板110的中间。以下附图为根据剖面线A-A’的剖面视图。

以下利用图2至图9说明本发明一些实施例的支撑组件的制造方法。图2至图9为绘示根据一些实施例的支撑组件100的工艺的中间阶段的剖面视图。应理解的是，虽然此实施例的工艺以特定的顺序说明，其他的实施例能以任何逻辑性顺序进行。

首先，请参阅图2，第一金属层120形成在基板110的上表面110t上。在一些实施例中，基板110可以是刚性基板，且可由不锈钢(例如SUS301或SUS304等)、钛或其他合适的材料所制成。在一些实施例中，基板110的厚度T0为约0.03mm至约0.06mm。第一金属层120的形成包含先将金属浆液或金属膏印刷在基板110的上表面110t上，然后进行干燥固化而制得。

在一些实施例中，第一金属层120的材料包含铝，故前述金属浆液或金属膏可为铝浆或铝膏。相较于导热系数为约16W/(m·K)的不锈钢基板或导热系数为约7W/(m·K)至约14W/(m·K)的钛基板，第一金属层120须选择具有较高导热系数的材料，即第一金属层120的导热系数高于基板110的导热系数。举例而言，铝的导热系数为约135W/(m·K)至约220W/(m·K)，故可使后续制得的支撑组件具有较佳的散热效果。在一些实施例中，第一金属层120的厚度T1为约0.02mm至约0.05mm。

接着，请参阅图3，第二金属层125形成在基板110的下表面110b上，故基板110在第一金属层120及第二金属层125之间。相似于第一金属层120，第二金属层125的形成也包含先将金属浆液或金属膏印刷在基板110的下表面110b上，然后进行干燥固化而制得。在一些实施例中，第二金属层125的材料与第一金属层120的材料相同。在一些实施例中，第二金属层125的材料包含铝。在一些实施例中，第二金属层125的厚度T2为约0.02mm至约0.05mm。

请参阅图4，利用金属离子分别活化第一金属层120及第二金属层125，以分别在第一金属层120及第二金属层125的表面形成初始第三金属层130A及初始第四金属层135A。在第一金属层120及第二金属层125的材料为铝的一些实施例中，金属离子为铜离子，举例而言，可利用硫酸铜溶液活化第一金属层120及第二金属层125。在上述实施例中，铜离子可与铝金属层进行如下式(1)的化学反应(例如氧化还原反应)，以将第一金属层120及第二金属层125的表面的铝反应成铜。

2Al+3Cu

因此，金属离子须选择为可与第一金属层120及第二金属层125的金属进行氧化还原反应者。

请参阅图5，如上所述，第一区域100A位于两个第二区域100B之间。在一些实施例中，第一区域100A的宽度W1为约20mm至约50mm，且第二区域100B之一者的宽度W2为不小于30mm。须注意的是，两个第二区域100B不一定具有相同的宽度W2。一般而言，第一区域100A可为折叠显示装置的弯折区，而第二区域100B可为折叠显示装置的非弯折区。

请继续参阅图5，在第二区域100B进行钻孔，例如利用激光钻孔工艺，以制得自初始第三金属层130A向下延伸至基板110的第一凹槽O1及自初始第四金属层135A向下延伸至基材110的第二凹槽O2。第一凹槽O1及第二凹槽O2不彼此交错或接触，换言之，第一凹槽O1及第二凹槽O2彼此不连通。以图5为例，第一凹槽O1的底面在第二凹槽O2的底面的上方，或第一凹槽O1的底面比第二凹槽O2的底面更靠近第一金属层120。借此，保留基板110的部分厚度，以起到支撑显示屏幕的功效。在一些实施例中，保留的基板110的厚度T

在一些实施例中，第一凹槽O1之间的孔间距P1为约0.3mm至约20mm，且第二凹槽O2之间的孔间距P2为约0.3mm至约20mm。在一些实施例中，第一凹槽O1及第二凹槽O2的孔径为约0.1mm至约5mm。须注意的是，虽然图5为绘示为第一凹槽O1及第二凹槽O2的侧壁为倾斜而不垂直于基板的横向方向，然而第一凹槽O1及第二凹槽O2的侧壁也可实质垂直于基板的横向方向。再者，虽然图5为绘示为第一凹槽O1及第二凹槽O2彼此对应，但第一凹槽O1及第二凹槽O2也可为彼此交错。另外，第一区域100A不包含第一凹槽O1及第二凹槽O2。

请参阅图6，第三金属层130形成在第一金属层120(或初始第三金属层130A)上，且第四金属层135形成在第二金属层125(或初始第四金属层135A)上。第三金属层130的材料与初始第三金属层130A的材料相同，且第四金属层135的材料与初始第四金属层135A的材料相同。在一些实施例中，第三金属层130的材料与第四金属层135的材料相同。在一些实施例中，第三金属层130与第四金属层135的材料包含铜或其他具有高导热系数的材料。铜的导热系数为约250W/(m·K)至约380W/(m·K)，故也有助于使后续制得的支撑组件具有较佳的散热效果。

请继续参阅图6，第三金属层130也形成在第一凹槽O1的侧壁及底面上，且第四金属层135也形成在第二凹槽O2的侧壁及底面上，以迅速传导显示屏幕产生的热量。在一些实施例中，可利用电镀工艺、物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)工艺、化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)工艺或原子层沉积(atomic layerdeposition，ALD)工艺等沉积工艺形成第三金属层130及第四金属层135。在一些实施例中，第三金属层130的厚度T3为约0.01mm至约0.03mm，而第四金属层135的厚度T4为约0.01mm至约0.03mm。在另一些实施例中，基板110的厚度T0、第一金属层120的厚度T1及第三金属层130的厚度T3的总厚度不大于0.16mm，且基板110的厚度T0、第二金属层125的厚度T2及第四金属层135的厚度T4的总厚度不大于0.16mm。

在一些实施例中，第一凹槽O1的深度D1大于第一金属层120的厚度T1及第三金属层130的厚度T3的总和，且第一凹槽O1的深度D1小于基板110的厚度T0的一半、第一金属层120的厚度T1及第三金属层130的厚度T3的总和，如下式(2)。

T1+T3

相似地，第二凹槽O2的深度D2大于第二金属层125的厚度T2及第四金属层135的厚度T4的总和，且第一凹槽O2的深度D2小于基板110的厚度T0的一半、第二金属层125的厚度T2及第四金属层135的厚度T4的总和，如下式(3)。

T2+T4

请参阅图7，利用填充材料140填充第一凹槽O1及第二凹槽O2。应理解的是，填充材料140形成在第一凹槽O1中的第三金属层130上，并形成在第二凹槽O2中的第四金属层135上。在一些实施例中，填充材料140可包含树脂及油墨。在另一些实施例中，填充材料140也包含具有散热效果的材料。填充工艺包含在填入填充材料140之后，进行固化步骤。在第一凹槽O1及第二凹槽O2中填入填充材料140有助于增加第二区域100B的支撑强度，进而减少显示屏幕的折痕和皱纹产生的机率。

接着，请参阅图8，分别形成光阻层150在第三金属层130及第四金属层135上，然后，曝光显影在第一区域100A中的光阻层150的部分，以图案化光阻层150，而形成多个孔隙O3在第一区域100A中的第三金属层130及第四金属层135上。

请同时参阅图8与图9，对准孔隙O3蚀穿基板110、第一金属层120、第二金属层125、第三金属层130及第四金属层135，以形成多个通孔V1，并移除剩余的光阻层150。至此，支撑组件100基本上已完成制造。须注意的是，不形成通孔V1在第二区域100B中。在一些实施例中，通孔V1可为圆孔或长条形的沟槽。在通孔V1为圆孔的一些实施例中，圆孔的孔径为约0.05mm至约5mm。在通孔V1为沟槽的一些实施例中，沟槽的宽度为约0.05mm至约5mm，且长度为约1mm至约10mm。在一些实施例中，通孔V1之间的间距P3为约0.2mm至约20mm。

通孔V1仅位于所制得的支撑组件100的第一区域100A(弯折区)中，以便于弯折。然而，包含填充材料140的第一凹槽O1及第二凹槽O2仅位于支撑组件100的第二区域100B(非弯折区)中，以确保支撑组件100的支撑强度。另外，为了使第一区域100A及第二区域100B的拉应力及压应力平衡，第二区域100B中的第一凹槽O1及第二凹槽O2的密度须小于第一区域100A的通孔V1的密度，否则可能在交界区域产生皱褶。通孔V1的密度也会影响支撑组件100的支撑强度。

请参阅图10，其为绘示根据本发明一些实施例的支撑组件100的剖面视图。在一些实施例中，第一感压胶层160形成在第三金属层130上，且第二感压胶层165形成在第四金属层135上。换言之，第三金属层130及第四金属层135位于第一感压胶层160及第二感压胶层165之间。在一些实施例中，第一感压胶层160及第二感压胶层165为导热胶，以帮助显示屏幕的散热。在一些实施例中，缓冲层170形成在第一感压胶层160上，然后光学胶层180形成在缓冲层170上。在一具体例中，缓冲层170由泡棉及/或其他具有缓冲性能的材料等所组成。

请参阅图11，其为绘示根据本发明一些实施例的显示装置200的剖面视图。显示组件210设置在支撑组件100的第三金属层130上。利用光学胶层180将支撑组件100粘附于显示组件210的背面上。在一些实施例中，显示组件210为柔性显示面板，其例如是有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板或微型发光二极管(micro LED)显示面板。另外，第二感压胶层165可用来将显示装置200固定于手机或其他终端主机的构件上。

在显示装置200的使用过程中，显示组件210(包含显示屏幕)所产生的热量会传导至第一感压胶层160、第三金属层130、第一金属层120、基板110、第二金属层125、第四金属层135、填充材料140及第二感压胶层165，然后传递至主机的机壳后散失。由于前述热量所通过的支撑组件100的材料具有较佳的导热性质，因此可有助于散热。

请参阅图12，其为绘示根据本发明另一些实施例的支撑组件300的剖面视图。相似于图10的支撑组件100，图11所示的支撑组件300包含基板310、设置在基板310的上表面310t上的第一金属层320、设置在基板310的下表面310b上的第二金属层325、设置在第一金属层320上的第三金属层330、设置在第二金属层325上的第四金属层335。在一些实施例中，第一金属层320及第二金属层325包含铝，而第三金属层330及第四金属层335包含铜。在一些实施例中，支撑组件300可选择性地包含在第三金属层330上的第一感压胶层360、在第四金属层335上的第二感压胶层365、在第一感压胶层360上的缓冲层370及在缓冲层370上的光学胶层380。

支撑组件300包含第一区域300A及两个第二区域300B，其中第一区域300A包含多个通孔V3，且第二区域300B包含以填充材料340A填充的第一凹槽(未标示)及填充材料340B填充的第二凹槽(未标示)。在一些实施例中，在第二区域300B中的第一凹槽及第二凹槽的密度小于在第一区域300A中的通孔V3的密度。

在一些实施例中，如图12所示，包含填充材料340A的第一凹槽与包含填充材料340B的第二凹槽的位置为横向上交错，换言之，第一凹槽及第二凹槽的中心轴不互相重叠，即第一凹槽及第二凹槽彼此不同轴。再者，第一凹槽及第二凹槽的侧壁实质垂直于基板310的横向方向X。在另一些实施例中，第一凹槽与第二凹槽交错设置，而第一凹槽及第二凹槽的侧壁为倾斜(即不垂直于基板310的横向方向X)。在再一些实施例中，第一凹槽与第二凹槽相对应，而第一凹槽及第二凹槽的侧壁实质垂直于基板310的横向方向X。无论第一凹槽与第二凹槽为相对或横向上交错设置，其底部都不在同一水平面上，以使基板310仍具有特定厚度，以确保足够的支撑强度。

根据上述，本发明提供一种支撑组件及其制造方法，其将具有高导热系数的多个金属层分别形成在基板的上表面及下表面上，并使中心区域包含通孔，且二侧区域包含具有填充材料的凹槽。借此，支撑组件不仅可具有较佳的支撑效果，还可兼具散热功能。除此之外，本发明也提供一种显示装置，其将显示组件设置在本发明的支撑组件上，以免显示组件的屏幕出现折痕和皱纹，并使显示装置在应用时所产生的热量可借由支撑组件的金属层堆叠而有效地传导，以避免热量堆积，进而提升显示装置的效能与寿命。

虽然本发明已以数个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

【符号说明】

100:支撑组件

100A:第一区域

100B:第二区域

102:折叠轴线

110:基板

110t:上表面

110b:下表面

120:第一金属层

125:第二金属层

130:第三金属层

130A:初始第三金属层

135:第四金属层

135A:初始第四金属层

140:填充材料

150:光阻层

160:第一感压胶层

165:第二感压胶层

170:缓冲层

180:光学胶层

200:显示装置

210:显示组件

300:支撑组件

300A:第一区域

300B:第二区域

310:基板

310t:上表面

310b:下表面

320:第一金属层

325:第二金属层

330:第三金属层

335:第四金属层

340A,340B:填充材料

360:第一感压胶层

365:第二感压胶层

370:缓冲层

380:光学胶层

A-A’:剖面线

D1,D2:深度

O1:第一凹槽

O2:第二凹槽

O3:孔隙

P1,P2,P3:间距

T0,T1,T2,T3,T4,T

V1,V3:通孔

W1,W2:宽度

X:方向。