本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜的制备方法、阵列基板的制备方法及显示面板。
背景技术
目前，在有机电致发光器件和液晶显示领域，通常会利用喷墨打印的方法形成有机功能层薄膜和彩膜结构。而喷墨打印成膜工艺的一个必不可少的步骤是，需要通过后续工艺去除多余的溶剂，从而干燥形成所需要的薄膜。这一去除溶剂的干燥工艺过程决定了形成薄膜的形貌。对于光电显示器件而言，干燥薄膜的形貌和均一性不好对器件的寿命和显示效果有较大影响。
图1a和图1b为墨滴干燥形成咖啡环现象的原理示意图。具体地，当墨滴滴落到基板或像素内后，由于墨滴本身形状的原因，墨滴中心部分(体积与单位面积比较小)与边缘部分(体积/单位面积比较大)的蒸发速率不同，所以墨滴从边缘部分干燥速率更快。随着墨滴边缘部分溶剂的不断挥发，中心部分和边缘部分的溶剂含量分布变得不同，存在一个浓度梯度差，从而引起溶剂从中心部分向边缘部分的毛细补偿流动现象，溶剂的这种流动势必会带动部分溶质也向边缘部分迁移，从而导致边缘部分的溶质量不断增加，最终导致咖啡环效应的形成。除了上述从墨滴中心到边缘的毛细补偿流动外，液滴内部还存在一个逆向的马朗哥尼(marangoni)流动现象，最终薄膜的干燥形貌是这两种微流动效应共同决定的效果。而造成marangoni对流的根本原因是液滴内部不同部分的表面张力梯度差异，而很多因素都可以引起这种表面张力梯度差异的产生，如温度梯度、浓度梯度，溶剂组成改变等等。此外，咖啡环效应的形成还需一个条件，即液滴与界面的接触线钉扎效应。接触线的移动与钉扎是一个复杂的过程，受到墨滴特性(沸点、粘度与表面张力等)，界面的亲疏液特性，液体与固体界面张力大小等多种因素有关。
综上可知，咖啡环效应的形成须具备几个条件，一是溶剂在挥发过程中的marangoni对流现象，二是溶质在干燥过程中的钉扎效应。现有技术中解决上述问题的技术方案主要都是从改变marangoni对流现象入手，比如在墨滴中添加椭球形粒子，调节液体的ph值，加入第二组分溶剂或添加物和电润湿等方法，这些方法中有些兼具有改善钉扎效用的作用。其主要通过在墨滴中添加少量的表面活性剂来改变干燥过程中的墨滴不同部分的表面张力差异，来改善marangoni对流，进而达到改善干燥后的薄膜平坦度。然而对于有机发光显示器件来说，表面活性剂等添加物往往会造成器件性能的下降，因此难以在有机发光显示器件结构中使用。
此外，上述方法都是针对在平坦表面上的液滴铺展和干燥工艺的解决对策，很少有适用于像素化的干燥工艺过程。如图2所示，现有喷墨打印工艺使用的像素界定层为双层结构，其第1层(图中示的bank1)为亲液性，第二层(图中示的bank2)为有机树脂结构，其仅仅表面薄层为疏液特性，而占据大部分厚度的下部分仍然为亲液特性。从而导致了打印的有机功能墨滴在干燥时接触线会固定在bank2的亲液-疏液界面处，即发生钉扎效应，继而形成严重的边缘攀爬现象，如图3所示即为薄膜干燥后形成的薄膜形貌，此为咖啡环效应在带有bank的像素内的一种特殊表现。如图4所示是在平坦的表面上形成的带有咖啡环的液滴干燥后薄膜断面图，可以看到液滴干燥后在边缘部分的厚度明显比中心厚。这是由干燥过程液滴内部的marangoni对流导致的溶质迁移和界面钉扎效应共同作用的结果。
因此，如何改善显示器件中薄膜干燥过程中形成的咖啡环现象，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种薄膜的制备方法、阵列基板的制备方法及显示面板，用以改善现有技术中存在的薄膜干燥过程中形成的严重咖啡环现象。
本发明实施例提供了一种薄膜的制备方法，包括：
将含有薄膜材料的墨滴填充到阵列基板的各像素单元内；其中，所述阵列基板包括：由像素界定层分隔为相互独立的且呈矩阵排列的多个像素单元；
将充有所述墨滴的所述阵列基板进行冷冻；
将冷冻后的所述阵列基板进行真空升华。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制备方法中，将填充有所述墨滴的所述阵列基板进行冷冻，包括：
将填充所述墨滴后的所述阵列基板放入冷冻箱内；
将所述冷冻箱的温度调节至不超过所述墨滴溶剂的凝固温度，对所述阵列基板进行冷冻。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制备方法中，将冷冻后的所述阵列基板进行真空升华，包括：
将冷冻后的所述阵列基板放入真空腔内；
将所述真空腔的压强设置在不超过所述墨滴溶剂的三相点压强，将所述真空腔的温度设置为大于所述墨滴溶剂的三相点温度，对所述阵列基板进行真空升华。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制备方法中，还包括：
对所述阵列基板进行真空升华预设时间后，调节所述真空腔的温度和压强，对所述墨滴溶剂进行蒸发；其中，所述预设时间的范围为30秒～30分钟。本发明实施例提供了一种阵列基板的制备方法，包括本发明实施例提供的上述薄膜的制备方法。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制备方法中，还包括：
在所述阵列基板的衬底基板上形成像素界定层的图形。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制备方法中，形成的所述像素界定层包括：亲液层和疏液层；其中，
所述疏液层位于所述亲液层之上。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述制备方法中，所述亲液层，包括：第一子膜层和第二子膜层；其中，
所述第一子膜层位于所述第二子膜层之下，且所述第一子膜层在所述衬底基板上的正投影大于所述第二子膜层在所述衬底基板上的正投影。
本发明实施例提供了一种显示面板，包括采用本发明实施例提供的上述制备方法制作的阵列基板。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板为有机发光显示面板。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供了一种薄膜的制备方法、阵列基板的制备方法及显示面板，该薄膜的制备方法包括：将含有薄膜材料的墨滴填充到阵列基板的各像素单元内；其中，阵列基板包括：由像素界定层分隔为相互独立的且呈矩阵排列的多个像素单元；将填充有墨滴的阵列基板进行冷冻；将冷冻后的阵列基板进行真空升华。这样在薄膜的制作过程中采用冷冻干燥的方法，将冷冻后的阵列基板放在真空腔里进行真空升华，使得像素单元内的墨滴溶剂直接升华，而真空升华是固体表面一种均匀的行为，可以有效改善薄膜干燥过程中由于边缘干燥快而形成的咖啡环现象，最终获得像素单元内均匀分布的有机薄膜。
附图说明
图1a和图1b分别为墨滴干燥形成咖啡环现象的原理示意图；
图2为现有技术中墨滴在像素单元内的结构示意图；
图3为现有技术中薄膜干燥后的形貌示意图；
图4为现有技术中薄膜干燥后的薄膜断面示意图；
图5为本发明实施例提供的薄膜的制备方法流程图；
图6a-图6c分别为本发明实施例提供的薄膜干燥过程示意图；
图7为本发明实施例提供的具体的薄膜制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的薄膜的制备方法、阵列基板的制备方法及显示面板的具体实施方式进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种薄膜的制备方法，如图5所示，可以具体包括：
s101、将含有薄膜材料的墨滴填充到阵列基板的各像素单元内；
其中，阵列基板包括：由像素界定层分隔为相互独立的且呈矩阵排列的多个像素单元；另外，可以采用喷墨打印或滴墨等其他可以实现的方式将含有薄膜材料的墨滴填充到阵列基板的各像素单元内，具体的实现方式可以根据实际需要进行选择，在此不做限定。
s102、将填充有墨滴的阵列基板进行冷冻；
s103、将冷冻后的阵列基板进行真空升华。
本发明实施例提供的上述制备方法中，在阵列基板完成墨滴填充后放入冷冻箱冷冻，即在薄膜制作过程中采用冷冻干燥的方法，进而将冷冻后的阵列基板在真空腔里进行真空升华，使得像素单元内的墨滴溶剂直接升华，而真空升华是固体表面一种均匀的行为，不会像液体一样由于边缘干燥快而形成咖啡环现象，如图6a-图6c所示，像素单元内的墨滴经过冷冻干燥，真空升华可以形成表面均匀的有机薄膜。另外，由于升华的时候是溶剂从固态直接变成气态，这样随着升华的溶剂越多，剩下的溶液浓度也越来越大，因为浓度越来越大，marangoni对流现象也越来越弱，可以大大减轻咖啡环现象。这样在薄膜制备过程中对墨滴进行真空升华可以有效改善薄膜干燥过程中由于边缘干燥快而形成的咖啡环现象，最终获得像素单元内均匀分布的有机薄膜。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述制备方法中，步骤s102可以具体包括：将填充墨滴后的阵列基板放入冷冻箱内；将冷冻箱的温度调节至不超过墨滴溶剂的凝固温度，对阵列基板进行冷冻。具体地，本发明实施例提供的上述制备方法中，阵列基板完成墨滴填充后，如图6a所示，墨滴在像素单元内是鼓起的状态，此时需要快速例如1分钟之内将阵列基板放入冷冻箱里，并将冷冻箱的温度调节至墨滴溶剂的凝固温度以下，从而使得墨滴在像素单元内是凝固的状态。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述制备方法中，步骤s103可以具体包括：将冷冻后的阵列基板放入真空腔内；将真空腔的压强设置在不超过墨滴溶剂的三相点压强，将真空腔的温度设置为大于墨滴溶剂的三相点温度，对阵列基板进行真空升华。具体地，本发明实施例提供的上述制备方法中，将冷冻后的阵列基板放在真空腔里，将压强和温度调节至墨滴溶剂升华的条件进行真空升华。其中，三相点是指在热力学里，可使一种物质三相(气相，液相，固相)共存的一个温度和压强的数值。此时设置的压强和温度可以使得的像素单元内的墨滴溶剂直接升华，而真空升华是固体表面一种均匀的行为，不会像液体一样由于边缘干燥快而形成咖啡环现象。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述制备方法中，如图7所示，还可以包括：
s104、对阵列基板进行真空升华预设时间后，调节真空腔的温度和压强，对墨滴溶剂进行蒸发；其中，预设时间的范围为30秒～30分钟。具体地，本发明实施例提供的上述制备方法中，对阵列基板真空升华一段时间后，由于升华的时候是溶剂从固态直接变成气态，这样随着升华的溶剂越多，剩下的溶液浓度也越来越大，这时候可以将温度和压强调节至墨滴溶剂蒸发的温度，因为浓度越来越大，marangoni对流现象也越来越弱，可以大大减轻咖啡环现象，使得像素内有机膜均匀分布。而且升华一段时间后调节温度至蒸发温度使得墨滴恢复到液态，随着液态的流动使得墨滴在像素单元内可以分布均匀，而不是冷冻状态的鼓起状态，这样使得像素内有机膜可以更均匀分布。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种阵列基板的制备方法，包括本发明实施例提供的上述薄膜的制备方法。由于该阵列基板的制备方法解决问题的原理与薄膜的制备方法相似，因此该阵列基板的制备方法的实施可以参见上述薄膜的制备方法的实施，重复之处不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述制备方法中，还可以包括：在阵列基板的衬底基板上形成像素界定层的图形。具体地，阵列基板的制备过程中包括：栅极层、有源层、源漏电极层、像素电极层和公共电极层等多个膜层结构的制作；其中也包括像素界定层的制作，阵列基板的多个呈矩阵排列的像素单元则由像素界定层分隔而成。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述制备方法中，如图6a-图6c所示，形成的像素界定层包括：亲液层bank1和疏液层bank2；其中，疏液层bank2位于亲液层bank1之上。具体地，像素界定层可以为双层结构，下层为亲液性，上层表面为疏液结构。亲液层用于吸附像素单元内的墨滴，将墨滴固定在像素单元内，而疏液层则防止墨滴溢出像素单元。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述制备方法中，如图6a-图6c所示，亲液层bank1，包括：第一子膜层01和第二子膜层02；其中，第一子膜层01位于第二子膜层02之下，且第一子膜层01在衬底基板上的正投影大于第二子膜层02在衬底基板上的正投影。具体地，如图6a-图6c所示，第一子膜层相对于第二子膜层的底部具有突出的台阶部(图中虚线框标注的区域)，该台阶部可以挡住第二子膜层与墨滴接触的边缘，像素单元的透光区域则由第一子膜层限定的中间区域来实现，从而可以改善由于第二子膜层与墨滴接触的边缘产生的咖啡环等不良现象而影响像素单元的发光效果的问题。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示面板，包括采用本发明实施例提供的上述制备方法制作的阵列基板，且该显示面板可以为有机发光显示面板。有机发光显示面板的发光层、空穴注入层、电子传输层均可采用上述薄膜制备方法制作。
本发明实施例提供了一种薄膜的制备方法、阵列基板的制备方法及显示面板，该薄膜的制备方法包括：将含有薄膜材料的墨滴填充到阵列基板的各像素单元内；其中，阵列基板包括：由像素界定层分隔为相互独立的且呈矩阵排列的多个像素单元；将填充有墨滴的阵列基板进行冷冻；将冷冻后的阵列基板进行真空升华。这样在薄膜制作过程中采用冷冻干燥的方法，将冷冻后的阵列基板放在真空腔里进行真空升华，使得像素单元内的墨滴溶剂直接升华，而真空升华是固体表面一种均匀的行为，可以有效改善薄膜干燥过程中由于边缘干燥快而形成的咖啡环现象，最终获得像素单元内均匀分布的有机薄膜。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。