CN102969333A - 发光显示背板及其像素界定层的制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光显示背板及其像素界定层的制备方法、显示装置，涉及显示领域，可保证打印时形成的发光材料液滴可以平铺于像素界定层的像素区域中，避免液滴流到相邻像素区。本发明所述发光显示背板，包括：基板和设置在基板上的像素界定层，所述像素界定层包括：自下而上依次设置的感光性树脂层和透明界定层；所述感光性树脂层和透明界定层在每一像素的对应区域均设置有开口，且所述透明界定层的开口小于所述感光性树脂层的开口，以形成下宽上窄的发光材料填充域。

Description

发光显示背板及其像素界定层的制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种发光显示背板及其像素界定层的制备方法，以及设置有该发光显示背板的显示装置。 
背景技术
有机发光显示(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示屏由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程简单等优异特性，被认为是下一代平面显示器的新兴技术。 
OLED显示背板包括基板、ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)阳极、发光层和阴极等，其发光原理为：在电压作用下，空穴与电子在发光层复合掉到较低的能带上，放出能量与能隙相同的光子，其波长(发光颜色)取决于发光层的能隙大小。其中，发光层的制作通常采用打印技术，将液态的发光材料铺满特定的像素区域，然而现有高分辨率产品的像素尺寸一般为30μm×180μm，打印形成的液滴直径大于30μm，与像素的尺寸处于同一量级，因此，为保证打印后的液滴能顺利、平整的铺满像素区域内，同时避免液滴流到相邻像素，目前有两种方法进行处理。 
第一种，采用感光性树脂(Photo Resist，PR)作为像素界定(PhotoDefine Layer，PDL)层，利用60％的CF4在CVD的环境中对其表面进行氟化处理，或者利用短波长的紫外光对PR材料进行照射，改变其表面能，从而改变PDL层表面的润湿特性，保证发光材料在打印偏离像素区域时，能形成液滴自动流入，但是此方法需增加设备的投入，导致成本增加，不利于大规模生产。 
第二种，目前倾向采用双层膜结构形成倒梯形的像素界定层(PDL)，但是该方案不可避免要增加掩膜版使用数量，增加曝光工序，导致制造 成本上升，不利于大规模生产。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种显示面板的像素界定层及其制备方法以及显示装置，可保证采用打印技术形成图案化的发光材料薄膜时，发光材料的液滴可以平铺于像素界定层中，避免液滴流到相邻像素区。 
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案： 
一种发光显示背板，包括：基板和设置在所述基板上的像素界定层，所述像素界定层包括： 
自下而上依次设置的感光性树脂层和透明界定层； 
所述感光性树脂层和透明界定层在每一像素的对应区域均设置有开口，且所述透明界定层的开口小于所述感光性树脂层的开口，以形成下宽上窄的发光材料填充域。 
优选地，所述透明界定层由疏水性材料形成。 
优选地，所述透明界定层为硅氮化物薄膜。 
本发明还提供一种显示装置，包括：所述的任一发光显示背板。 
另一方面，本发明还提供一种发光显示背板的像素界定层的制备方法，所述发光显示背板，包括：基板和设置在所述基板上的像素界定层，所述方法包括： 
依次形成感光性树脂层和透明界定层； 
形成第二感光性树脂层，进行曝光使每一像素对应区域的所述第二感光性树脂层及其下方的所述感光性树脂层均感光； 
剥离所述第二感光性树脂层，重新形成第二感光性树脂层，进行曝光使每一像素对应区域内重新形成的所述第二感光性树脂层感光，且，该次曝光形成的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域； 
去除每一像素对应区域感光的所述第二感光性树脂层，暴露所述透 明界定层； 
进行刻蚀，使暴露出的所述透明界定层在每一像素对应区域形成开口。 
所述该次曝光形成的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域，具体为： 
该次曝光形成的感光区域的中心与第一次曝光形成的感光区域的中心相重叠，且， 
该次曝光形成的感光区域的形状与第一次曝光形成的感光区域的形状相同，且， 
该次曝光形成的感光区域的面积小于第一次曝光形成的感光区域的面积。 
进一步地，所述像素界定层制备方法还包括： 
去除每一像素对应区域感光的所述感光性树脂层。 
优选地，所述透明界定层由疏水性材料形成。 
优选地，所述透明界定层为硅氮化物薄膜。 
本发明所述发光显示背板、显示装置，采用一种新结构的像素界定层，包括：感光性树脂层和其上的透明界定层，且透明界定层在像素区域的开口小于感光性树脂层在像素区域的开口。这种结构可以保证打印时，发光材料的液滴可以平铺于像素界定层的像素区域中，避免液滴流到相邻像素区。 
本发明所述像素界定层的制备方法如下：依次形成感光性树脂层和透明界定层；形成第二感光性树脂层并增加光刻时的曝光量，使每一像素对应区域的感光性树脂层、第二感光性树脂层均感光；然后去除第二感光性树脂层，重新形成第二感光性树脂层并再次曝光，该次曝光在像素对应区域限定的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域；最后将每一像素对应区域的像素界定层刻蚀为下宽上窄倒梯形的结构，可以降低掩膜版的使用数量，从而降低了制造成本。 
附图说明
图1为本发明实施例一提供的发光显示背板的俯视图； 
图2为本发明实施例一发光显示背板沿A-A’方向的剖面结构示意图； 
图3为本发明实施例二发光显示背板的像素界定层的制备方法流程图； 
图4为本发明实施例二制备像素界定层中形成的各膜层的示意图； 
图5为本发明实施例二制备像素界定层中各膜层第一次曝光的示意图； 
图6为本发明实施例二制备像素界定层中各膜层第二次曝光的示意图； 
图7为本发明实施例二制备像素界定层中去除像素对应区域的第二感光性树脂层，准备刻蚀透明界定层时的示意图； 
图8为本发明实施例二制备像素界定层中刻蚀透明界定层后的像素界定层的示意图。 
附图标记说明 
10-基板，11-像素界定层，111-感光性树脂层，112-透明界定层， 
113-第二感光性树脂层，114-重新形成的第二感光性树脂层， 
12-发光材料填充域，13-阳极电极。 
具体实施方式
本发明实施例提供一种发光显示背板及其像素界定层的制备方法、显示装置，可保证打印时形成的发光材料液滴可以平铺于像素界定层的像素区域中，避免液滴流到相邻像素区。 
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 
实施例一 
本发明实施例提供一种发光显示背板，如图1和图2所示，该背板包括：基板10和设置在基板10上的像素界定层11，所述像素界定层11包括： 
自下而上依次设置的感光性树脂层111和透明界定层112； 
感光性树脂层111和透明界定层112在每一像素的对应区域均设置有开口，且透明界定层112的开口小于感光性树脂层111的开口，以形成下宽上窄的发光材料填充域12。 
发光显示背板包括基板、ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)阳极、发光层和阴极等。其中，在形成发光层时，对于OLED或PLED背板，尤其是高分辨率的显示背板，发光材料经由打印技术形成的液滴尺寸与背板像素的尺寸处于相同量级，因此打印需要很高的准确度，同时打印时不可避免的会使得液滴打偏，从而导致显示器RGB串色、Mura等缺陷的出现，为了避免以上缺陷的形成，本实施例先设置像素界定层11，再以打印的形式将发光材料填充至像素界定层11的像素区域，具体地，本实施例像素界定层(PDL)11，包括：最下层的感光性树脂111，其上的透明界定层112，且感光性树脂层111的开口大，顶层的透明界定层112的开口小，即感光性树脂层111的开口孔径L小于透明界定层112的开口孔径l，形成下宽上窄倒梯形的发光材料填充域12，这样发光材料液滴一旦滴入或流入，就不易流出。 
本实施例中，所述像素界定层11设置在形成有ITO阳极电极13的基板上，且像素界定层11在像素区域设置有底部面积大但顶部开口小的发光材料填充域12，可保证打印时的发光材料的液滴可以平铺于像素界定层的像素区域中，避免液滴流到相邻像素区，而且只需一次光刻工艺即可形成(具体见实施例二)，可降低掩膜版使用数量，从而降低制造成本。 
其中，优选地，透明界定层112由疏水性材料形成，例如硅氮化物薄膜。 
本实施例像素界定层11的顶层即透明界定层112，选用疏水性材料形成，而现有发光材料一般为亲水性，这样在打印偏离像素区域时，发光材料即可形成液滴，流入发光材料填充域12，无需对像素界定层11进行表面处理，也无需增加设备投入，因此可降低成本，便于大规模生产。 
作为一种优选的实施方式，感光性树脂层111的参考厚度为800～1000nm；透明界定层112为硅氮化物薄膜(SiNx，其中x取值为1～4/3)，参考厚度为200～300nm。 
当然，本实施例也不排除发光材料为疏水性材料的情况，这时优选地，上层的透明界定层112由亲水性材料形成，例如硅氧化物薄膜(SiOx，其中x取值为1～2)。 
本发明实施例所述发光显示背板，因其上设置的像素界定层可以保证打印发光材料时，发光材料的液滴可以平铺于像素界定层的像素中，避免液滴流到相邻像素区，从而改善发光显示背板的发光质量，避免显示器出现RGB串色、Mura等缺陷，而且该像素界定层制作过程简单，可降低成本，便于大规模生产。 
本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任意一种发光显示背板，可改善发光质量，避免出现RGB串色、Mura等缺陷，而且制作过程简单，可降低成本，便于大规模生产。 
所述显示装置可以为：OLED面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。 
实施例二 
本发明实施例提供一种发光显示背板的像素界定层的制备方法，所述发光显示背板，包括：基板和设置在所述基板上的像素界定层，如图3所示，该方法包括： 
步骤201、依次形成感光性树脂层111和透明界定层112，如图4所 示； 
本步骤形成最下层的感光性树脂111及其上的透明界定层112，而形成(或制备)这些膜层的方式，可以是物理气相沉积(PVD)方法如蒸发、溅射、离子镀等，也可以是化学气相沉积形成(CVD)方法，一般根据待沉积的薄膜的材料进行选择，本实施例对此不做限制。以透明界定层112为硅氮化物薄膜为例，一种具体制备方案如下： 
在背板经过栅极-栅绝缘层-有源层-源/漏-钝化层(形成薄膜晶体管，且所述薄膜晶体管以底栅结构为例)后，沉积一层ITO作为阳极材料，经过刻蚀形成每个像素的阳极电极13； 
在阳极上旋涂一层感光性树脂材料(感光性树脂层111)，其参考厚度为800nm～1000nm；在感光性树脂上，利用化学气相沉积(PECVD)或常压射频冷等离子体(TEOS)，沉积SiNx薄膜作为透明界定层112，参考厚度200nm～300nm。 
步骤202、形成第二感光性树脂层113，进行曝光使每一像素对应区域的第二感光性树脂层113及其下方的感光性树脂层111均感光，如图5所示； 
本步骤透明界定层112(例如SiNx薄膜)上旋涂感光性树脂材料，形成第二感光性树脂层113，曝光并增加光刻时的曝光量，由于透明界定层112(例如SiNx薄膜)是透明的，因此，每一像素对应区域的第二感光性树脂层113及其下方的感光性树脂层111均感光，图5所示的阴影区域为感光区域。 
步骤203、剥离第二感光性树脂层113，重新形成第二感光性树脂层114，进行曝光使每一像素对应区域内重新形成的第二感光性树脂层114感光，且，该次曝光形成的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域，如图6所示； 
本步骤中，本步骤还利用洗液(Stripper)经过湿刻剥离，剥离第二 感光性树脂层113，当然也可采用其它方式，然后再次旋涂感光性树脂材料，重新形成第二感光性树脂层114，进行第二次曝光，且该次曝光形成的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域。因感光性树脂层111上第一次曝光形成的感光区域经显影液剥离后，在像素对应区域形成开口；而重新形成的第二感光性树脂层114上第二次曝光的感光区域决定步骤205透明界定层112形成的开口大小，因此第二次曝光形成的感光区域要小于第一次曝光形成的感光区域，像素界定层11形成下宽上窄的发光材料填充域12。 
本步骤所述的该次曝光形成的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域，具体指：该次曝光形成的感光区域的中心与第一次曝光形成的感光区域的中心相重叠，且该次曝光形成的感光区域的形状与第一次曝光形成的感光区域的形状相同，且该次曝光形成的感光区域的面积小于第一次曝光形成的感光区域的面积。 
另外根据公知常识，本领域技术人员可知：第二次曝光时可继续使用第一次曝光中使用的掩膜版，只需在第二次曝光时调整掩膜版与发光显示背板间的距离即可形成较小的感光区域。 
步骤204、去除每一像素对应区域感光的第二感光性树脂层114，暴露透明界定层112，如图7所示； 
本步骤利用显影液，将第二次曝光形成的感光区域的第二感光性树脂层114剥离，当然具体实施中不限于此，也可采用其它方式。 
步骤205、进行刻蚀，使暴露出的透明界定层112在每一像素对应区域形成开口，如图8所示。 
本步骤中进行刻蚀，在每一像素对应区域透明界定层112形成开口，具体刻蚀方法可根据透明界定层112的材料进行选择，但由于第二感光性树脂层114的保护及限定，透明界定层112形成的开口L小于感光性树脂层111的开口l。 
具体地，以透明界定层112为硅氮化物薄膜为例，一般优选地，采 用干法刻蚀对像素区域暴露出的硅氮化物SiNx薄膜(透明界定层112)进行刻蚀，这里的干法刻蚀包括但不限于溅射与离子束铣蚀、反应离子反应离子刻蚀(RIE--Reactive Ion Etching)、高密度等离子体刻蚀(HDP)等离子刻蚀(Plasma Etching)和高压等离子刻蚀。其中，优选地，采用反应离子刻蚀(RIE--Reactive Ion Etching)，并选用CF4和O2作为反应气体，该方法对硅氮化物SiNx薄膜存在钻刻现象(是指在对薄膜，特别是SiNx薄膜进行刻蚀时，相对于刻蚀方向，在其他方向也发生刻蚀的现象)，因此SiNx薄膜(透明界定层112)呈现图8所示的结构。最后，本步骤还利用洗液(Stripper)，剥离剩余的第二感光性树脂114，当然也可采用其它方式。 
进一步地，所述像素界定层制备方法还包括： 
步骤206、去除每一像素对应区域感光的感光性树脂层111。 
本步骤利用显影液，将每一像素对应区域感光后的感光性树脂层111剥离，结果如图2所示，当然具体实施中不限于此，也可采用其它方式。 
在本发明实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，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，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。 
另外，优选地，透明界定层112由疏水性材料形成，例如硅氮化物。 
本发明实施例所述发光显示背板像素界定层的制备方法，像素界定层包括：感光性树脂层和透明界定层，通过第一次曝光使感光性树脂层在像素区域形成大的开口区域，通过第二次曝光并刻蚀使透明界定层在像素区域形成较小的开口区域，最终像素界定层形成下宽上窄倒梯形结构的发光材料填充域，这种结构可以保证打印时，发光材料的液滴可以平铺于像素界定层的像素区域中，避免液滴流到相邻像素区；若透明界定层进一步采用疏水性材料，还可保证在打印偏离像素区域时，发光材料可形成液滴自动流入发光材料填充域；而且，制作过程可以只使用一张掩膜版，降低掩膜版的使用数量，从而降低制造成本。 
本发明实施例所述的技术特征，在不冲突的情况下，可任意相互组合使用。 
需注意，本发明实施例中虽然以发光显示背板发光层的制备过程为例，但本发明的应用应不限于此，本发明可广泛应用于采用打印技术形成图案化薄膜的场景，例如，彩膜基板的彩膜层的制备过程，在此不再一一列举。 
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所述以权利要求的保护范围为准。 

Claims (9)

1.一种发光显示背板，包括：基板和设置在所述基板上的像素界定层，其特征在于，所述像素界定层包括：
自下而上依次设置的感光性树脂层和透明界定层；
所述感光性树脂层和透明界定层在每一像素的对应区域均设置有开口，且所述透明界定层的开口小于所述感光性树脂层的开口，以形成下宽上窄的发光材料填充域。
2.根据权利要求1所述的发光显示背板，其特征在于，
所述透明界定层由疏水性材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的发光显示背板，其特征在于，
所述透明界定层为硅氮化物薄膜。
4.一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求1-3任一项所述的发光显示背板。
5.一种发光显示背板的像素界定层的制备方法，所述发光显示背板，包括：基板和设置在所述基板上的像素界定层，其特征在于，所述方法包括：
依次形成感光性树脂层和透明界定层；
形成第二感光性树脂层，进行曝光使每一像素对应区域的所述第二感光性树脂层及其下方的所述感光性树脂层均感光；
剥离所述第二感光性树脂层，重新形成第二感光性树脂层，进行曝光使每一像素对应区域内重新形成的所述第二感光性树脂层感光，且，该次曝光形成的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域；
去除每一像素对应区域感光的所述第二感光性树脂层，暴露所述透明界定层；
进行刻蚀，使暴露出的所述透明界定层在每一像素对应区域形成开口。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述该次曝光形成的感光区域小于第一次曝光形成的感光区域，具体为：
该次曝光形成的感光区域的中心与第一次曝光形成的感光区域的中心相重叠，且，
该次曝光形成的感光区域的形状与第一次曝光形成的感光区域的形状相同，且，
该次曝光形成的感光区域的面积小于第一次曝光形成的感光区域的面积。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，还包括：
去除每一像素对应区域感光的所述感光性树脂层。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，
所述透明界定层由疏水性材料形成。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述透明界定层为硅氮化物薄膜。
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