一种基板及其制备方法、显示装置与流程

文档序号:16051417发布日期:2018-11-24 11:19阅读:134来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种基板及其制备方法、显示装置。

背景技术

有机电致发光器件(organicelectro-luminescentdisplay,简称oled)因具有自发光、发光效率高、工作电压低、轻薄、可柔性化及制程工艺简单等诸多优点,在显示、照明等领域得到广泛的应用。

目前oled器件中发光层的成膜方式有两种,一种是蒸镀制程,这种方式适合于小尺寸oled器件的生产;另一种是溶液制程,溶液制程包括旋涂、喷墨打印或丝网印刷等方式。利用溶液制程成膜的方式由于具有成本低、产能高、适用于大尺寸oled器件的生产等优点,而被广泛用于oled器件的生产过程中。

现有的像素界定层(pixeldefinitionlayer,简称pdl)由挡墙构成,如图1所示,沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,挡墙的宽度逐渐减小,即像素界定层20垂直于衬底基板10的截面为正梯形状。由于形成像素界定层20的材料具有亲附性(像素界定层20的材料包括光刻胶和亲性材料),当在像素界定层20的开口区域中通过溶液制程如喷墨打印(ink-jetprinting,简称ijp)形成发光功能层(electroluminescent,简称el)30,且墨水中包括亲性材料时,墨水在干燥过程中会沿像素界定层20的侧壁攀爬,因此使得在像素界定层20的开口区域中形成的发光功能层30中间薄、边缘厚,即发光功能层30的厚度不均匀,从而影响oled器件的出光效果,导致oled器件亮度均一性较差,进而影响了oled器件的寿命。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种基板及其制备方法、显示装置,可解决在现有像素界定层的开口区域形成的发光功能层厚度不均匀的问题。

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

第一方面,提供一种基板的制备方法,包括:在衬底基板上形成像素界定层薄膜;其中,所述像素界定层薄膜的材料包括光刻胶和掺杂在所述光刻胶中的亲性材料、弹性材料及辅助颗粒;所述辅助颗粒用于在分解时释放出气体,所述弹性材料用于在所述辅助颗粒释放出气体时使所述像素界定层薄膜膨胀;所述亲性材料、所述光刻胶以及所述弹性材料的分子量均大于所述辅助颗粒的分子量;对所述像素界定层薄膜进行加热,使所述辅助颗粒向远离所述衬底基板的方向移动;对所述像素界定层薄膜进行处理形成像素界定层,并使所述辅助颗粒分解释放出气体。

优选的,对所述像素界定层薄膜进行处理形成像素界定层,并使所述辅助颗粒分解释放出气体,具体包括:对所述像素界定层薄膜进行曝光、显影形成像素界定层;对所述像素界定层中的所述辅助颗粒进行分解处理,以使所述辅助颗粒分解释放出气体;或者,对所述像素界定层薄膜进行曝光、显影形成像素界定层,并使所述辅助颗粒分解释放出气体。

进一步优选的,对所述像素界定层中的所述辅助颗粒进行分解处理,以使所述辅助颗粒分解释放出气体,具体包括:对所述像素界定层中的所述辅助颗粒进行加热处理或光照处理使所述辅助颗粒分解释放出气体。

优选的,所述像素界定层包括开口区域和用于界定所述开口区域的像素界定区域;对所述像素界定层薄膜进行处理形成像素界定层之后,所述制备方法还包括:在所述像素界定层的开口区域形成发光功能层。

进一步优选的,在所述像素界定层的开口区域形成发光功能层,包括:利用喷墨打印法在所述像素界定层的开口区域打印包含发光功能层材料的墨水。

优选的,所述辅助颗粒为偶氮化合物颗粒。

优选的,所述弹性材料包括热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化弹性体中的至少一种。

优选的,所述亲性材料包括聚酰亚胺、双酚a聚碳酸酯、主链中含有烷基的聚合物以及主链中含有环状刚性结构的聚合物中的至少一种。

第二方面,提供一种基板,所述基板采用上述的制备方法制备形成。

第三方面,提供一种显示装置,包括上述的基板。

本发明的实施例提供一种基板及其制备方法、显示装置,在衬底基板上制备像素界定层时,由于像素界定层薄膜的材料中除包括光刻胶和亲性材料外,还包括辅助颗粒和弹性材料,在对像素界定层薄膜加热后,像素界定层薄膜中的辅助颗粒会向远离衬底基板的方向移动,这样沿靠近衬底基板到远离衬底基板的方向,辅助颗粒的分布密度逐渐增加,因此当对像素界定层薄膜进行处理,并使辅助颗粒释放出气体时,由于沿靠近衬底基板到远离衬底基板的方向,辅助颗粒的分布密度逐渐增加,因而沿靠近衬底基板到远离衬底基板的方向,辅助颗粒分解释放出的气体的量逐渐增加,因此像素界定层的膨胀程度逐渐越大,这样一来,当像素界定层由挡墙构成时,沿靠近衬底基板到远离衬底基板的方向,挡墙的宽度逐渐增加(即形成的像素界定层垂直于衬底基板的截面为倒梯形状)。基于此,当在像素界定层的开口区域形成发光功能层时,由于沿靠近衬底基板到远离衬底基板的方向,挡墙的宽度逐渐增加,因而挡墙的侧壁会对发光功能层材料施加朝向衬底基板的应力,这样一来在利用溶液制程形成发光功能层时,便防止了发光功能层的材料在干燥过程中沿挡墙的侧壁攀爬,从而使得形成的发光功能层厚度均一。当该基板应用于oled器件中时确保了oled器件的发光均一性,提高了oled器件的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种在衬底基板上形成像素界定层的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种基板的制备方法的流程示意图;

图3为本发明实施例提供的一种在衬底基板上形成像素界定层薄膜的结构示意图一;

图4为本发明实施例提供的一种在衬底基板上形成像素界定层薄膜的结构示意图二;

图5为本发明实施例提供的一种基板的结构示意图一;

图6为本发明实施例提供的一种基板的结构示意图二;

图7(a)为本发明实施例提供的一种在衬底基板上形成像素界定层的结构示意图一;

图7(b)为本发明实施例提供的一种在衬底基板上形成像素界定层的结构示意图二。

附图标记:

10-衬底基板;20-像素界定层;30-发光功能层;40-像素界定层薄膜;50-辅助颗粒;60-tft驱动电路;70-平坦层;80-电极层;801-子电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种基板的制备方法,如图2所示,包括:

s100、如图3所示,在衬底基板10上形成像素界定层薄膜40;其中,像素界定层薄膜40的材料包括光刻胶和掺杂在光刻胶中的亲性材料、弹性材料及辅助颗粒50;辅助颗粒50用于在分解时释放出气体,弹性材料用于在辅助颗粒50释放出气体时使像素界定层薄膜40膨胀;亲性材料、光刻胶以及弹性材料的分子量均大于辅助颗粒50的分子量。

需要说明的是,第一,对于衬底基板10的材料不进行限定。示例的,衬底基板10的材料可以是氮化硅(sinx)、氧化硅(siox)或氮氧化硅(sioxny)中的至少一种。

第二,对于如何在衬底基板10上形成像素界定层薄膜40不进行限定,例如,可以利用旋涂或喷涂等在衬底基板10上形成像素界定层薄膜40。

第三,对于辅助颗粒50的材料不进行限定,以能在分解时释放出气体为准。此外,对于如何使辅助颗粒50分解不进行限定,辅助颗粒50可以在加热时分解释放出气体,此时辅助颗粒50为热分解材料,辅助颗粒50的材料例如可以为偶氮化合物,其中,偶氮化合物的结构通式为r-n=n-r′,r为可以为烃基或碱金属,烃基具体可以为脂烃基、酰基、磺酰基等有机基团,此外在辅助颗粒50热分解不影响像素界定层薄膜40其它成分的情况下,辅助颗粒50的材料还可以选用叠氮化合物;辅助颗粒50也可以在光照时分解释放出气体,此时辅助颗粒50为光分解材料,辅助颗粒50的材料例如可以为邻叠氮萘醌类化合物。

在此基础上,对于辅助颗粒50释放出的气体类型不进行限定,为了避免辅助颗粒50释放出的气体与基板上的膜层反应,影响基板上膜层的性能,因而本发明优选辅助颗粒50分解释放出氮气(n2)、氩气(ar)或一氧化碳(co)等性能较稳定的气体。进一步优选的,由于氮气性能稳定,不易与其它材料反应,因而本发明实施例辅助颗粒50分解释放出氮气。

对于弹性材料的具体材料不进行限定,由于弹性材料在辅助颗粒50释放出气体时可以使像素界定层薄膜40膨胀,因而弹性材料应选用高弹性材料。示例的,弹性材料可以包括热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体(thermoplasticpolyyrethane,简称tpu)或热塑性三元乙丙动态硫化弹性体(thermoplasticvulcanizate,简称tpv)中的至少一种。其中,热塑性聚酯弹性体(tpee),又称聚酯橡胶,是一类含有pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。

对于光刻胶的材料不进行限定,例如可以包括聚酰亚胺(polyimide,简称pi)。此外,光刻胶可以正性光刻胶,也可以是负性光刻胶。

此处,亲性材料可以为亲水性材料或亲油性材料。亲性材料为刚性聚合物,对于亲性材料的具体材料不进行限定,示例的,亲性材料可以包括聚酰亚胺、双酚a聚碳酸酯、主链中含有烷基的聚合物以及主链中含有环状刚性结构的聚合物中的至少一种。其中,主链中含有烷基的聚合物例如可以是聚丙烯酸、聚丙烯酞胺、聚乙烯醇、聚氨酷、聚酞胺等高分子及其衍生物。此外,需要说明的是,由于聚酰亚胺既可以作为光刻胶的材料,又可以作为亲性材料,因而光刻胶的材料和亲性材料可以都选用聚酰亚胺,当光刻胶的材料和亲性材料都选用聚酰亚胺时,在聚酰亚胺中加入弹性材料及辅助颗粒50即可。

基于上述,本发明实施提供的像素界定层薄膜40的材料包括但不限于光刻胶和掺杂在光刻胶中的亲性材料、弹性材料和辅助颗粒50外,还可以包括其它材料如溶剂。

s101、如图4所示,对像素界定层薄膜40进行加热,使辅助颗粒50向远离衬底基板10的方向移动。

其中,由于辅助颗粒50的分子量小于像素界定层薄膜40的材料中光刻胶、弹性材料以及亲性材料的分子量,因而当对像素界定层薄膜加热时,辅助颗粒50会向远离衬底基板10的方向运动,这样一来,如图4所示,沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向(如图4中箭头所示),辅助颗粒50的分布密度逐渐增加。

此处,当辅助颗粒50的材料为热分解材料,由于在对像素界定层薄膜40进行加热的过程中,辅助颗粒50要向远离衬底基板10的方向移动,因而辅助颗粒50不能分解,因此选取的对像素界定层薄膜40加热的温度应小于辅助颗粒50的热分解温度。本发明实施例优选的,对像素界定层薄膜40进行加热的加热温度为30~40℃。

s102、如图5所示,对像素界定层薄膜40进行处理形成像素界定层20,并使辅助颗粒50分解释放出气体。

此处,在对像素界定层薄膜40进行处理时,可以在形成像素界定层20的同时,使辅助颗粒50分解释放出气体;也可以先形成像素界定层20,再使辅助颗粒50分解释放出气体,对此不进行限定。

需要说明的是,由于沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,辅助颗粒50的分布密度逐渐增加,因而沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,辅助颗粒50释放出的气体的量逐渐增加,而像素界定层薄膜40中的弹性材料在辅助颗粒50释放出气体时可以使像素界定层薄膜40膨胀,辅助颗粒50释放出的气体的量越多,像素界定层薄膜40膨胀程度越大,因而沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,像素界定层20的膨胀程度越大。基于此,当像素界定层20由挡墙构成时,沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,挡墙的宽度逐渐增加,即像素界定层20垂直于衬底基板10的截面为倒梯形状。

本发明实施例提供一种基板的制备方法,在衬底基板10上制备像素界定层20时,由于像素界定层薄膜40的材料中除包括光刻胶和亲性材料外,还包括辅助颗粒50和弹性材料,在对像素界定层薄膜40加热后,像素界定层薄膜40中的辅助颗粒50会向远离衬底基板10的方向移动,这样沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,辅助颗粒50的分布密度逐渐增加,因此当对像素界定层薄膜40进行处理,并使辅助颗粒50释放出气体时,由于沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,辅助颗粒50的分布密度逐渐增加,因而沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,辅助颗粒50分解释放出的气体的量逐渐增加,因此像素界定层20的膨胀程度逐渐越大,这样一来,当像素界定层20由挡墙构成时,沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,挡墙的宽度逐渐增加(即形成的像素界定层20垂直于衬底基板10的截面为倒梯形状)。基于此,当在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30时,由于沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,挡墙的宽度逐渐增加,因而挡墙的侧壁会对发光功能层30材料施加朝向衬底基板10的应力(如图5中箭头所示),这样一来在利用溶液制程形成发光功能层30时,便防止了发光功能层30的材料在干燥过程中沿挡墙的侧壁攀爬,从而使得形成的发光功能层30厚度均一。当该基板应用于oled器件中时确保了oled器件的发光均一性,提高了oled器件的寿命。

基于上述,需要说明的是,在衬底基板10上形成像素界定层薄膜40之前,如图6所示,还可以先在衬底基板10上形成tft(thinfilmtransistor,薄膜晶体管)驱动电路60,在tft驱动电路60上形成平坦层70,平坦层70覆盖tft驱动电路60,再在平坦层70形成电极层80,电极层80包括多个相互独立的子电极801,子电极801通过平坦层70上的过孔与tft驱动电路60连接,每个子电极801位于像素界定层20的一个开口区域。此处,对于平坦层70的厚度不进行限定,优选的,平坦层70的厚度为1~10μm。此外,对于如何形成电极层80不进行限定,示例的,可以现在平坦层70上溅射一层导电薄膜,再通过对导电薄膜进行曝光、显影及刻蚀形成多个子电极801。子电极801的材料例如可以为ito(indiumtinoxide,氧化铟锡)等透明材料。

优选的,步骤s102包括:

s200、对像素界定层薄膜40进行曝光、显影形成像素界定层20。

需要说明的是,当像素界定层薄膜40中的光刻胶材料为正性光刻胶时,正性光刻胶曝光的位置显影后溶解,未曝光的位置显影后保留,由于最终形成的像素界定层20没有受到光照,因而无论辅助颗粒50的材料是光分解材料,还是热分解材料,在制备基板时,可以先实施步骤s101,如图4所示,再实施步骤s200,此时得到的像素界定层20如图7(a)所示,即先使像素界定层薄膜40中的辅助颗粒50移动后,沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,辅助颗粒50的分布密度逐渐增加,再对像素界定层薄膜40曝光显影形成像素界定层20;也可以先实施步骤s200,此时得到的像素界定层20如图7(b)所示,再实施步骤s101,得到如图7(a)所示的像素界定层,即先对像素界定层薄膜40曝光显影形成像素界定层20,再使像素界定层20中的辅助颗粒50移动后,沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,辅助颗粒50的分布密度逐渐增加。

当像素界定层薄膜40中的光刻胶材料为负性光刻胶时,负性光刻胶未曝光的位置显影后溶解,曝光的位置显影后保留,由于曝光的位置光刻胶会发生固化反应,这样一来,辅助颗粒50在加热时会不易移动,因而本发明实施例,当光刻胶为负性光刻胶时,在制备基板时,先实施步骤s101,再实施步骤s200。

此处,对像素界定层薄膜40进行曝光、显影形成像素界定层20后,此时如图7(a)和图7(b)所示,若像素界定层20由挡墙构成,则沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,挡墙的宽度相同,即像素界定层20垂直于衬底基板10的截面为矩形。

s201、对像素界定层20中的辅助颗粒50进行分解处理,以使辅助颗粒50分解释放出气体。

此处,对于分解处理不进行限定,以能使辅助颗粒50分解释放出气体为准。具体的,分解处理可以是加热处理,也可以是光照处理。当辅助颗粒50的材料为热分解材料时,对像素界定层20中的辅助颗粒50进行加热处理,以使辅助颗粒50分解释放出气体,此时加热处理的加热温度可以根据辅助颗粒50的热分解温度进行相应选择;当辅助颗粒50的材料为光分解材料时,对像素界定层20中的辅助颗粒50进行光照处理,以使辅助颗粒50分解释放出气体。此处,对像素界定层20中的辅助颗粒50进行光照处理时,选取的光与辅助颗粒50有关,示例的,若辅助颗粒50在紫外光照射下可以分解释放出气体,则光照处理选择紫外光;若辅助颗粒50在可见光照射下可以分解释放出气体,则光照处理选择可见光。

当像素界定层薄膜40中的光刻胶材料为负性光刻胶,负性光刻胶曝光的位置显影后保留,若像素界定层薄膜40中的辅助颗粒50为光分解材料,且能在可见光例如黄光下分解释放出气体,则步骤s102包括:

s300、对像素界定层薄膜40进行曝光、显影形成像素界定层20,并使辅助颗粒50分解释放出气体。

由于像素界定层薄膜40中的光刻胶材料为负性光刻胶,负性光刻胶曝光的位置显影后保留,在对负性光刻胶曝光时,辅助颗粒50在可见光的照射会分解释放出气体,因而在形成像素界定层20的同时,辅助颗粒50会分解释放出气体,因此可以无需再对辅助颗粒50进行分解处理。

优选的,像素界定层20包括开口区域和用于界定开口区域的像素界定区域。

对像素界定层薄膜40进行处理形成像素界定层20之后,上述制备方法还包括:在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30。

其中,发光功能层30除包括发光层外,还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层中的至少一种。

此外,对于发光层的材料不进行限定,可以是有机发光层;也可以是量子点发光层。

在此基础上,对于采用何种工艺在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30不进行限定,示例的,可以采用丝网印刷工艺或喷墨打印工艺在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30。

需要说明的是,当对像素界定层薄膜40进行处理形成像素界定层20包括步骤s200以及步骤s201时,可以在步骤s200之后,步骤s201之前,在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30;也可以在步骤s201之后,在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30。由于先形成发光功能层30,再对像素界定层20中的辅助颗粒50进行分解处理,以使辅助颗粒50分解释放出气体,这样一来,一方面,辅助颗粒50分解释放出气体使像素界定层20膨胀的过程,可以更好地抑制发光功能层30的材料沿像素界定层20的侧壁攀爬;另一方面当对辅助颗粒50的分解处理为加热处理时,可以在对辅助颗粒50进行加热处理以使辅助颗粒50分解释放出气体的同时,对发光功能层30进行烘烤,简化了基板的制作工艺,因而本发明实施例优选的,在步骤s200之后,步骤s201之前,在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30。在此基础上,在步骤s200之后,步骤s201之前,在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30时,在对辅助颗粒50进行热分解处理时,可以根据辅助颗粒50的热分解温度和发光功能层30的材料选择合适的加热处理的加热温度。此外,加热处理可以是常压加热,也可以是低压加热。

进一步优选的,在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30,包括:利用喷墨打印法在像素界定层20的开口区域打印包含发光功能层材料的墨水。

由于喷墨打印法相对于其它溶液制程如丝网印刷具有精度高、节省材料等优点,因而本发明实施例优选利用喷墨打印法在像素界定层20的开口区域打印包含发光功能层材料的墨水,以形成发光功能层30。

本发明实施例提供一种基板,所述基板采用上述的制备方法制备形成。

需要说明的是,当基板采用上述基板的制备方法制备形成时,形成的像素界定层20如图5所示,像素界定层20垂直于衬底基板10的截面为倒梯形状,即像素界定层20由挡墙构成时,沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,挡墙的宽度逐渐增加。

本发明实施例提供一种基板,当基板上的像素界定层20由挡墙构成时,由于沿靠近衬底基板10到远离衬底基板10的方向,挡墙的宽度逐渐增加,因而当在像素界定层20的开口区域形成发光功能层30时,挡墙的侧壁会对发光功能层30材料施加朝向衬底基板10的应力,这样一来在利用溶液制程形成发光功能层30时,便防止了发光功能层30的材料在干燥过程中沿挡墙的侧壁攀爬,从而使得形成的发光功能层30厚度均一。当该基板应用于oled器件中时确保了oled器件的发光均一性,提高了oled器件的寿命。

本发明实施例提供还提供一种显示装置,包括上述的基板。

其中,本发明实施例提供的显示装置可以是显示不论运动(例如,视频)还是固定(例如,静止图像)的且不论文字还是图画的图像的任何装置。更明确地说,预期所述实施例可实施在多种电子装置中或与多种电子装置关联,所述多种电子装置例如(但不限于)移动电话、无线装置、个人数据助理(pda)、手持式或便携式计算机、gps接收器/导航器、相机、mp4视频播放器、摄像机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、汽车显示器(例如,里程表显示器等)、导航仪、座舱控制器和/或显示器、相机视图的显示器(例如,车辆中后视相机的显示器)、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如,对于一件珠宝的图像的显示器)等。此外,本发明实施例提供的显示装置还可以是显示面板。

此处,当基板上形成的发光功能层30包括有机发光层时,显示装置为有机电致发光显示装置;当基板上形成的发光功能层30包括量子点发光层时,显示装置为量子点发光显示装置(quantumdotlightemittingdiodes,简称qled)。

需要说明的是,显示装置除包括上述的基板外,还可以包括形成在基板上的封装层或封装基板。

本发明实施例还提供一种显示装置,显示装置包括上述的基板,显示装置中的基板具有与上述实施例提供的基板相同的结构和有益效果,由于上述实施例已经对基板的技术特征和有益效果进行了详细的描述,因而此处不再赘述。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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