一种非光刻像素bank的制备及其印刷显示应用方法与流程

本发明涉及光电材料器件技术领域，特别是涉及一种非光刻像素bank的制备及其印刷显示应用方法。

背景技术：

OLED被业界公认为下一代显示技术，但受限于比较蒸发镀膜高的成本，离市场普及还有相当距离。鉴于此，基于溶液法的光电显示技术日益受到行业的重视和青睐。三星、LG等国际品牌以及我国京东方、华星光电等本土厂商也已经在印刷OLED以及QLED布局。然而目前，TFT基板的bank依然采用如光刻、离子束刻蚀技术方法，都存在成本高、步骤复杂、bank材料选择空间小、以及表面需要复杂的疏水处理等缺点。

喷墨打印、气流喷印、转印、微米压印、卷对卷等图案化非光刻成膜技术据报道已经可以将线宽降到10um甚至微米以下，可以满足对显示TFT基板的bank的精度要求。利用图案化技术制备TFT基板的bank的特点有成本低、步骤简单、不需要使用大量化学药剂、对环境和设备要求不高、适合大规模可柔性显示面板的生产等。

传统的光刻方式步骤复杂、成本较大、模板(mask)制作成本较高、缺乏灵活性，且在制备的过程中需要使用大量化学药剂，造成环境污染。熟知的导电图形薄膜的光刻法制备过程如图1所示，其过程必须经过沉积成膜、涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、清洗和烘干等许多步骤。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种非光刻像素bank的制备及其印刷显示应用方法，通过该方法可以大面积低成本的制备TFT基板的bank，省去了传统光刻方式必须经过涂布光刻胶、曝光、显影、固化、刻蚀、清洗、烘干以及增加疏水性等流程，拓宽了bank材料的选择空间，大大简化了像素bank的制备流程，有利于工业化量产发光显示器。

本发明采用以下方案实现：一种非光刻像素bank的制备及其印刷显示应用方法，包括以下步骤：

步骤S1：在基板上沉积TFT驱动电路与阳极层；

步骤S2：配制具有疏水性材料的墨水；

步骤S3：在TFT基板上沉积一层图案化的疏水的bank层；

步骤S4：在bank层内依次打印电子注入层、电子传输层和发光层；

步骤S5：依次沉积空穴传输层、空穴注入层和阴极，得到印刷发光显示器件；

步骤S6：封装整个发光显示器件。

进一步地，所述基板选用的材料包括玻璃、柔性材料与可伸缩材料。

进一步地，所述阳极极层包括ITO、银纳米线、纳米银、石墨烯与透明导电材料。

进一步地，所述步骤S3中，在TFT基板上沉积的一层图案化的疏水的bank层通过包括喷墨打印、气流喷印、转印、微纳米压印、卷对卷图案化非光刻的印刷方式进行制备。

进一步地，所述疏水的bank层的材料为正负光胶以及具有绝缘性的疏水和超疏水材料，所述疏水和超疏水材料包括氟离子或氯离子的低表面能材料、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯为原料制备超疏水薄膜以及自组装微纳表面疏水材料，所述疏水的bank层材料墨水粘度为1cp~1000cp。

特别地，所述基板的亲疏水特征通过非增加功能薄膜层的等离子刻蚀或等离子臭氧等方式获得。

进一步地，所述疏水的bank层厚度为0.5um~2um。

进一步地，所述疏水的bank层的垂直剖面形状包括倒梯形、正梯形与弧形。

进一步地，所述发光显示器件包括OLED、QLED与PeLED。

进一步地，所述发光显示器件中的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极电极通过喷墨打印的方式进行制备。

进一步地，所述发光显示器件通过包括玻璃封装、薄膜封装以及基于印刷的封装方式进行封装。

与现有技术相比，本发明通过一种基于非光刻像素bank的制备及在全打印发光显示器的应用方法，可以大面积低成本的制备TFT基板的bank，省去了传统光刻方式必须经过涂布光刻胶、曝光、显影、固化、刻蚀、清洗、烘干以及增加疏水性等流程，拓宽了bank材料的选择空间，大大简化了像素bank的制备流程，有利于工业化量产发光显示器。

附图说明

图1是本发明的方法流程示意图；

图2是像素bank的俯视图；

图3是在基板上沉积TFT驱动电路；

图4是在TFT驱动电路沉积阳极层；

图5是在TFT基板上沉积一层图案化的疏水的bank层；

图6是在bank内依次打印电子注入层、电子传输层和发光层，依次沉积空穴传输层、空穴注入层；

图7是沉积阴极得到印刷发光显示器件；

图8是封装整个发光显示器件。

图中标号说明：100—基板；110—TFT驱动电路；120—阳极层；130—疏水bank层；140—依次为电子注入层、电子传输层、发光层、积空穴传输层、空穴注入层；150—阳极层；160—封装的保护层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例具体对本发明进行进一步说明，本发明提供优选实施例，但不应该被认为仅限于在此阐述的实施例。在图中，为了清楚放大了层和区域的厚度，但作为示意图不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系。

在此参考图是本发明的理想化实施例的示意图，本发明所示的实施例不应该被认为仅限于图中所示的区域的特定形状，而是包括所得到的形状，比如制造引起的偏差。在本实施例中均以矩形和三角形表示，图中的表示是示意性的，但这不应该被认为限制本发明的范围。

本实施例提供一种非光刻像素bank的制备及其印刷显示应用方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S1：在基板上沉积TFT驱动电路与阳极层；

步骤S2：配制具有疏水性材料的墨水；

步骤S3：在TFT基板上沉积一层图案化的疏水的bank层；

步骤S4：在bank层内依次打印电子注入层、电子传输层和发光层；

步骤S5：依次沉积空穴传输层、空穴注入层和阴极，得到印刷发光显示器件；

步骤S6：封装整个发光显示器件。

在本实施例中，所述基板选用的材料包括玻璃、柔性材料与可伸缩材料。

在本实施例中，所述阳极极层包括ITO、银纳米线、纳米银、石墨烯与透明导电材料。

在本实施例中，所述步骤S3中，在TFT基板上沉积的一层图案化的疏水的bank层通过包括喷墨打印、气流喷印、转印、微纳米压印、卷对卷图案化非光刻的印刷方式进行制备。

在本实施例中，所述疏水的bank层的材料为正负光胶以及具有绝缘性的疏水和超疏水材料，所述疏水和超疏水材料包括氟离子或氯离子的低表面能材料、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯为原料制备超疏水薄膜以及自组装微纳表面疏水材料，所述疏水的bank层材料墨水粘度为1cp~1000cp。

在本实施例中，所述基板的亲疏水特征通过非增加功能薄膜层的等离子刻蚀或等离子臭氧等方式获得。

在本实施例中，所述疏水的bank层厚度为0.5um~2um。

在本实施例中，所述疏水的bank层的垂直剖面形状包括倒梯形、正梯形与弧形。

在本实施例中，所述发光显示器件包括OLED、QLED与PeLED。

在本实施例中，所述发光显示器件中的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极电极通过喷墨打印的方式进行制备。

在本实施例中，所述发光显示器件通过包括玻璃封装、薄膜封装以及基于印刷的封装方式进行封装。

在本实施例中，给出以下两个具体方案进行说明：

实施例1

一种非光刻像素bank的制备及其印刷显示应用方法，具体步骤为：

第一步：提供一基板100，依次在大气环境下，通过丙酮、酒精、去离子水依次超声清洗，干燥，并沉积TFT驱动电路，如图3所示；

第二步：沉积阳极层ITO，也可以是银纳米线、纳米银、石墨烯和其他透明导电材料，如图4所示；

第三步：将一定化学剂量比的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)溶解在四氢呋喃溶剂中制成聚合物墨水，然后通过喷墨打印制备图形化bank（如图2所示），然后静置待四氢呋喃溶剂挥发，最后将其浸泡在环己烷中一定时间后取出并自然晾干得到疏水bank层，厚度为0.5~2um，如图5所示，也可以通过气流喷印、转印、卷对卷等方式制备；

第四步：bank层中依次沉积发光显示器件的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层，如图6所示；

第五步：利用真空蒸发蒸镀顶部电极银，如图7所示；

第六步：使用玻璃封装、薄膜封装或基于印刷的封装方式封装，如图8所示。

实施例2

一种非光刻像素bank的制备及其印刷显示应用方法，具体步骤为：

第一步：提供一基板100，依次在大气环境下，通过丙酮、酒精、去离子水依次超声清洗，干燥，并沉积TFT驱动电路，如图3所示；

第二步：沉积阳极层ITO，也可以是银纳米线、纳米银、石墨烯和其他透明导电材料，如图4所示；

第三步：将一定化学剂量比的聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA) 和聚苯乙烯( PS)溶解在四氢呋喃溶剂中制成聚合物墨水，然后通过喷墨打印制备图形化bank（如图2所示），然后静置待四氢呋喃溶剂挥发，最后将其浸泡在环己烷中一定时间后取出并自然晾干得到疏水bank层，厚度为0.5~2um，如图5所示，也可以通过气流喷印、转印、卷对卷等方式制备；

第四步：bank层中依次沉积发光显示器件的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层，如图6所示；

第五步：利用喷墨打印纳米线沉积阴极，如图7所示；

第六步：使用玻璃封装、薄膜封装或基于印刷的封装方式封装，如图8所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。