CN103346123A - 像素界定层及其制作方法、显示基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种像素界定层及其制作方法、显示基板及显示装置，涉及显示技术领域，解决了现有的像素界定层在制作时加工工艺复杂、产线效率低且成本高的问题。本发明提供的像素界定层的制作方法，包括：对基板进行图案化表面处理；利用喷墨打印在基板上形成像素界定层，所述像素界定层包括像素分隔墙图案。

Description

像素界定层及其制作方法、显示基板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素界定层及其制作方法、显示基板及显示装置。

背景技术

喷墨打印技术是现代办公印刷中采用的主要技术之一，近年来，研究人员开始尝试把喷墨打印技术应用于平面功能材料的制备，如制备聚合物导电膜、制备彩色有机发光二极管、制备薄膜半导体器件等。

现有的(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示装置，如图1所示，OLED显示基板包括衬底基板11、设置在所述衬底基板11上的阳极电极层12、发光功能层13、阴极电极层14。显示装置包括多个像素区域31和非像素区域32，如图2所示。在制造过程中，阳极电极层包括多个像素图案，所述像素图案对应像素区域，利用喷墨打印的方式在阳极电极层上形成发光功能层。然而，由于墨水的流动性，为了减少喷墨打印的墨水流溢到相邻的像素图案区域，一般在像素图案区域之间的非像素区域设置包括像素分隔墙的像素界定层，用以形成多个包围像素区域的空间，喷墨打印的发光功能层墨水通过喷墨打印的方式喷涂在所述包围空间内，即喷涂在阳极电极层表面。

现有技术是通过先在基板上形成有机绝缘材料薄膜，然后在有机绝缘材料薄膜上喷墨打印溶剂，利用“咖啡环”效应制备像素分隔墙，其主要是通过旋涂、刮涂的方式先制备有机绝缘材料薄膜，再通过喷墨打印溶剂使有机绝缘材料迁移形成像素分隔墙。其主要缺点为，一方面采用旋涂、刮涂的方式制备有机绝缘材料薄膜，有机绝缘材料的利用率低；另一方面，利用溶剂使得有机绝缘材料迁移形成像素分隔墙时有机绝缘材料迁移不完全，还需要进一步的等离子刻蚀等工艺，加工工艺复杂，产线效率低。

发明内容

本发明的实施例提供一种像素界定层及其制作方法、显示基板及显示装置，所述像素界定层包括像素分隔墙图案，制作所述像素界定层首先对基板进行图案化表面处理，再通过喷墨打印在基板上形成像素界定层，像素界定层包括像素分隔墙图案，采用所述制作方法制备像素界定层不仅可以提高喷墨打印的材料的利用率，而且制作方法工艺简单、成本低。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种像素界定层的制作方法，包括：

对基板进行图案化表面处理；

利用喷墨打印在基板上形成像素界定层，所述像素界定层包括像素分隔墙图案。

可选的，所述基板包括像素区域与非像素区域，对基板进行图案化表面处理使像素区域的表面能与非像素区域的表面能不同；

在非像素区域形成所述像素分隔墙图案。

可选的，喷墨打印的液滴在所述基板像素区域的接触角和喷墨打印的液滴在所述基板非像素区域的接触角相差大于30°。

可选的，所述对基板进行图案化表面处理使得基板上像素区域的表面能与非像素区域的表面能大小不同具体为：

对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层。

可选的，对所述基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层具体为：

对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板表面形成单分子层；

去除非像素区域的单分子层。

可选的，所述对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层具体为：在惰性气体的环境中，利用氟化硅烷对基板进行处理，在基板表面形成氟化硅烷的单分子层；

利用掩膜板对基板上的非像素区域进行紫外光照射去除非像素区域的氟化硅烷单分子层。

可选的，通过喷墨打印的方法，在非像素区域形成像素分隔墙之后，还包括：

去除像素区域的单分子层。

可选的，在惰性气体的环境中，利用氟化硅烷对基板进行处理，在基板表面形成氟化硅烷的单分子层；利用掩膜板对基板上的非像素区域进行紫外光照射，去除非像素区域的氟化硅烷单分子层，再采用喷墨打印的方法，在基板的非像素区域形成像素分隔墙之后，还包括：

去除像素区域的氟化硅烷。

可选的，所述去除像素区域的氟化硅烷具体为：

至少对像素区域进行紫外光照射。

可选的，所述利用喷墨打印在基板上形成像素界定层具体为：

通过喷墨打印的方法在非像素区域打印形成像素分隔墙材料的墨水；

对非像素区域打印的墨水进行固化处理。

本发明实施例提供了一种像素界定层，所述像素界定层采用本发明实施例提供任一所述的制作方法制备。

本发明实施例提供了一种显示基板，所述显示基板包括本发明实施例提供的像素界定层。

本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括本发明实施例提供的显示基板。

本发明实施例提供的一种像素界定层及其制作方法，包括像素界定层的显示装置，所述像素界定层包括像素分隔墙图案，形成所述像素界定层首先对形成像素界定层的基板进行图案化表面处理，再通过喷墨打印的方式形成像素界定层，不仅可以提高喷墨打印的材料的利用率且工艺简单、成本低，还可适用于制作柔性基板。

附图说明

图1为OLED器件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的OLED显示基板的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的显示基板的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种像素界定层的制作方法示意图；

图5为液滴在基板上与基板形成的接触角示意图；

图6为本发明实施例提供的一种像素界定层的具体制作流程图；

图7为在基板表面形成氟化硅烷单分子层示意图；

图8为利用掩膜板对形成有氟化硅烷单分子层的基板进行紫外光照射处理的示意图；

图9为在基板上非像素区域形成像素分隔墙的示意图；

图10为本发明实施例提供的一种喷墨打印形成像素界定层的流程图；

附图标记：

11）衬底基板；12）阳极电极层；13）发光功能层；14）阴极电极层；15）像素分隔墙；16）液滴；21）氟化硅烷单分子层；22）掩膜板；31）像素区域，32）非像素区域。

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。

本发明实施例提供了一种像素界定层、显示基板和显示装置，其中，像素界定层包括像素分隔墙图案，所述像素界定层通过本发明实施例提供的方法形成。所述显示基板包括通过本发明实施例提供的方法形成的像素界定层。所述显示装置包括本发明实施例提供的显示基板。需要说明的是，所述显示装置可以为液晶显示器、电子纸、OLED(Organic Light）Emitting Diode（有机发光二极管)、PLED(Polymer Light）Emitting Diode（高分子发光二极管)显示器等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。

需要说明的是，在本发明所有实施例中，需要阐明“层”和“图案”的定义，以及之间的关系。其中，“层”是指利用某一种材料在基板上利用沉积或其他工艺制作出的一层薄膜，其包括“图案”。例如，本发明实施例中，所述像素界定层可以是通过喷墨打印形成的一层薄膜，其包括像素分隔墙图案。喷墨打印的过程中，在指定的区域打印，但由于喷墨打印的墨水的流动性，喷墨打印的墨水可能会流溢到相邻的其他区域，故需要在喷墨打印的区域周围形成像素分隔墙，以防止喷墨打印的墨水的流溢。如图1所示，OLED显示基板包括：衬底基板11、设置在所述衬底基板11上的阳极电极层12、发光功能层13、阴极电极层14。其中，显示装置包括像素区域31和非像素区域32，如图2所示。在OLED显示装置制作过程中，阳极电极层包括多个像素图案，所述像素图案对应像素区域，利用喷墨打印的方法在阳极电极层上形成发光功能层，由于喷墨打印的墨水具有一定的流动性，为了减少喷印的墨水流溢到相邻的像素图案区域，如图3所示，在像素图案(像素区域31)之间，即非像素区域32形成包括像素分隔墙15的像素界定层，用以形成多个包围空间，喷墨打印的发光功能层墨水通过喷墨打印的方式喷涂在所述包围空间内，即喷涂在阳极电极层表面。需要说明的是，所述发光功能层可以包括：空穴注入层、空穴传输层、电致发光层等，且每一层均可以采用喷墨打印的方法形成。本发明实施例中的所述基板，是在形成像素分隔墙之前的基板，其可以是衬底基板也可以是在衬底基板上形成有多个薄膜或层结构。所述衬底基板可以是玻璃、硅片、石英等。如图3所示，在衬底基板11上形成有阳极电极层12，且本发明实施例中以所述基板为例进行详细说明。

需要说明的是，所述像素分隔墙也可以用于形成其他的显示装置以及其他结构。例如，也可以是形成液晶显示装置的彩色膜层时，在形成所述彩色膜层之前，在基板上形成上述像素分隔墙（黑矩阵），再在所述像素分隔墙形成的包围空间分别形成红、绿、蓝三种不同颜色的膜层，以保证每一种颜色的纯净度。对于显示装置的类型以及利用所述像素分隔墙用于形成的不同结构，本发明实施例不作具体限定。

本发明实施例提供了一种显示装置的制作方法，如图4所示，包括：

步骤S101、对基板进行图案化表面处理。

具体的，所述基板包括像素区域和非像素区域，所述对基板进行图案化表面处理，使得基板上像素区域的表面能与非像素区域的表面能大小不同。

步骤S102、利用喷墨打印在基板上形成像素界定层，所述像素界定层包括像素分隔墙图案。

具体的，在非像素区域形成所述像素分隔墙图案。

需要说明的是，基板的表面能的大小是基板表面的色散分量和极性分量之和，可以通过测量仪测量接触角获得基板表面能的大小和极性，且基板上的不同区域的接触角相差越大，则表面能相差越大。本发明实施例中，喷墨打印的液滴在所述基板像素区域的接触角和喷墨打印的液滴在所述基板非像素区域的接触角相差大于30°。接触角是指在气、液、固三相交点处气）液界面的切线穿过液体与固）液交界线之间的夹角。如图5所示，在衬底基板11上打印的液滴16，其接触角为θ。若θ<90°，则固体表面是亲液性的，即液体较易湿润固体，且其接触角越小，湿润性越好；若θ＞90°，则固体表面是疏液性的，即液体不易湿润固体，容易在表面上移动；θ至90°，其为湿润与否的分界线。需要说明的是，疏液性和亲液性是相对的，当基板上的表面能不同时，则相对而言，一个亲液一个疏液。需要说明的是，本发明实施例中对接触角的差值不作具体限定，例如空气中，液滴在基板像素区域的接触角和液滴在基板非像素区域的接触角还可以相差60°或者小于30°等，本发明实施例中以对基板的表面进行处理，使得基板上像素区域的表面能和非像素区域的表面能不同，液滴（墨水）在基板像素区域的接触角与液滴在基板非像素区域的接触角相差大于30°，包括30°为例进行详细说明。需要说明的是，在接触角测量时一般采用的液滴为水，当然，也可以是其他溶液，本发明实施例中，所述液滴优选采用喷墨打印的墨水，即喷墨打印的像素界定层的材料的溶液。

现有的改变基板的表面能方法有多种，例如自组装单分子层表面处理、紫外臭氧清洗、自组装多分子层表面处理、表面沉积薄膜等。其中，自组装单分子层表面处理包括湿法液相自组装单分子层表面处理和干法气相自组装单分子层表面处理。对于改变衬底表面能的方法可以参照现有技术，本发明实施例不作具体限定。当然，在对基板进行处理时，可以根据实际的要求，采用相应的方法。

需要说明的是，现有的柔性基板在制作的过程中，由于加工的工艺温度要求严格，严重限制了柔性基板的制作，本发明实施例提供的制作方法，无需太高的温度，因此可用于制作柔性基板。所述柔性基板可以是PET（聚对苯二甲酸乙二酯）、PI（聚酰亚胺）等。

可选的，对基板进行图案化表面处理，使得基板上像素区域的表面能与非像素区域的表面能大小不同具体为：

对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板的像素区域形成单分子层。

具体的，对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层可以是仅仅在基板的像素区域形成单分子层。例如可以是利用其他设备将基板上非像素区域进行遮挡，仅在像素区域形成单分子层。或者，可选的，对所述基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层具体为：

对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板表面形成单分子层；

去除非像素区域的单分子层。

且通过上述步骤在基板的非像素区域形成单分子层，利用喷墨打印的方法在基板上形成包括像素分隔墙图案的像素界定层之后，还可以进一步包括：去除像素区域的单分子层。由于像素区域内的单分子层不利于发光层材料的铺展，因此，在形成包括像素分隔墙图案的像素界定层之后，优选的去除像素区域的单分子层。

具体的，本发明实施例以利用自组装氟化硅烷单分子层、再通过喷墨打印形成像素分隔墙为例进行详细说明，如图6所示，包括：

步骤S201、在惰性气体的环境中，利用氟化硅烷对基板进行处理，在基板表面形成氟化硅烷的单分子层。

具体的，如图7所示，在基板的表面形成氟化硅烷单分子层，其中，所述基板包括衬底基板11以及设置在衬底基板11的阳极电极层12，所述阳极电极层包括多个像素单元，则所述单分子层同时覆盖在所述像素单元的表面。需要说明的是，在基板表面形成氟化硅烷单分子层可以采用干法气相自组装单分子层的方法，例可以是利用氟化硅烷蒸汽对基板进行处理，在基板表面形成氟化硅烷单分子层。也可以是采用湿法液相自组装单分子层表面处理，例如可以将基板浸泡在氟化硅烷的液体中，在基板表面形成氟化硅烷单分子层。

步骤S202、利用掩膜板对基板上的非像素区域进行紫外光照射，去除非像素区域的氟化硅烷单分子层。

具体的，如图8所示，掩膜板22包括透光区和不透光区，使得掩膜板的不透光区覆盖基板上像素区域，紫外光通过透光区照射到基板上，去除非像素区域的氟化硅烷单分子层。需要说明的是，利用紫外光进行照射，一般是利用紫外臭氧清洗机进行的，而紫外光在照射的过程中的光能量能将空气中的氧气分解形成臭氧。且由于臭氧也会对基板上的氟化硅烷单分子层产生一定的影响，在对基板进行紫外光照射时，优选使得掩膜板贴近所述基板，进而保证通过紫外光照射仅去除非像素区域的氟化硅烷单分子层而像素区域不受影响。

步骤S203、通过喷墨打印的方法，在基板的非像素区域形成像素分隔墙。

如图9所示，通过喷墨打印的方法，在基板的非像素区域形成像素分隔墙15。

步骤S204、去除像素区域的氟化硅烷单分子层。

具体的，至少对像素区域进行紫外光照射，去除像素区域的氟化硅烷单分子层，如图3所示。具体的，可以是利用掩膜板仅对像素区域进行紫外光照射，去除像素区域的氟化硅烷单分子层。当然，若紫外光照射对形成的像素分隔墙以及基板上的其他薄膜或层结构没有其他影响，也可以对整个基板进行紫外光照射，进而去除像素区域的氟化硅烷单分子层。

其中，如图10所示，上述步骤S102或步骤S203，利用喷墨打印在基板上形成包括像素分隔墙图案的像素界定层具体为：

步骤S1021、通过喷墨打印的方法在非像素区域打印形成像素分隔墙材料的墨水。

其中，形成像素分隔墙材料的墨水可以为有机绝缘材料的溶液，其可以是有机绝缘材料溶质和有机溶剂混合形成的溶液。其中，所述有机绝缘材料包括：聚六氟丙烯、氟化聚对二甲苯、氟化聚硅基醚、氟化聚酰亚胺、氟化聚酰胺、聚酰亚胺、聚硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、据甲基丙烯酸环己酯、聚苯乙烯等。有机溶剂包括：四氢化萘、全氟烷烃等。

步骤S1022、对非像素区域打印的墨水进行固化处理。

需要说明的是，对喷墨打印的墨水进行固化处理可以根据具体的喷墨打印的墨水选择不同的方法进行固化。本发明实施例中以喷墨打印的墨水为有机绝缘材料的溶液为例进行详细说明，则对有机绝缘材料的溶液进行退火或干燥处理处理，去除有机绝缘材料中的溶剂，固化有机绝缘材料。需要说明的是，本发明实施例中，所述有机绝缘材料是高分子材料，而溶剂是小分子溶剂，两者形成溶液通过喷墨打印的方式在基板上形成包括像素分隔墙图案的像素界定层。本发明实施例中对所述有机绝缘材料的溶液优选采用退火处理，去除有机绝缘材料溶液中的小分子溶剂，在基板上形成的包括像素分隔墙图案的像素界定层为高分子的有机绝缘材料。

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，可轻易想到的变化或替换，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。

Claims (13)

1.一种像素界定层的制作方法，其特征在于，包括：

对基板进行图案化表面处理；

利用喷墨打印在基板上形成像素界定层，所述像素界定层包括像素分隔墙图案。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，

所述基板包括像素区域与非像素区域，对基板进行图案化表面处理使像素区域的表面能与非像素区域的表面能不同；

在非像素区域形成所述像素分隔墙图案。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，喷墨打印的液滴在所述基板像素区域的接触角和喷墨打印的液滴在所述基板非像素区域的接触角相差大于30°。

4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述对基板进行图案化表面处理使得基板上像素区域的表面能与非像素区域的表面能大小不同具体为：

对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，对所述基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层具体为：

对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板表面形成单分子层；

去除非像素区域的单分子层。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述对基板进行自组装单分子层表面处理，在基板像素区域形成单分子层具体为：在惰性气体的环境中，利用氟化硅烷对基板进行处理，在基板表面形成氟化硅烷的单分子层；

利用掩膜板对基板上的非像素区域进行紫外光照射去除非像素区域的氟化硅烷单分子层。

7.根据权利要求5或6所述的制作方法，其特征在于，通过喷墨打印的方法，在非像素区域形成像素分隔墙之后，还包括：

去除像素区域的单分子层。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在惰性气体的环境中，利用氟化硅烷对基板进行处理，在基板表面形成氟化硅烷的单分子层；利用掩膜板对基板上的非像素区域进行紫外光照射，去除非像素区域的氟化硅烷单分子层，再采用喷墨打印的方法，在基板的非像素区域形成像素分隔墙之后，还包括：

去除像素区域的氟化硅烷。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述去除像素区域的氟化硅烷具体为：

至少对像素区域进行紫外光照射。

10.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述利用喷墨打印在基板上形成像素界定层具体为：

通过喷墨打印的方法在非像素区域打印形成像素分隔墙材料的墨水；

对非像素区域打印的墨水进行固化处理。

11.一种像素界定层，其特征在于，所述像素界定层采用权利要求1）10任一项的制作方法制备。

12.一种显示基板，其特征在于，所述显示基板包括权利要求11所述的像素界定层。

13.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求12所述的显示基板。

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