CN105470408A - 用于打印成膜工艺的凹槽结构及其制作方法 - Google Patents

用于打印成膜工艺的凹槽结构及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于打印成膜工艺的凹槽结构及其制作方法。该用于打印成膜工艺的凹槽结构，将围拢成的凹槽(3)的堤坝(2)设置为至少包括两层层叠设置的分支堤坝层，且所述分支堤坝层围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大，能够限制墨水在凹槽(3)的倾斜内周面的爬升高度，改善在凹槽(3)内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。该用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，采用该方法制得的凹槽能够限制墨水在凹槽的倾斜内周面的爬升高度，改善在该凹槽内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。

Description

用于打印成膜工艺的凹槽结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及有机发光二极管显示器件制造技术领域，尤其涉及一种用于打印成膜工艺的凹槽结构及其制作方法。
背景技术
有机发光二极管(OrganicLightEmittingDisplay，OLED)显示器件具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。
OLED显示器件的结构一般包括：基板、设于基板上的阳极、设于阳极上的阴极以及夹在阳极与阴极之间的有机功能层。其中有机功能层，一般包括空穴传输功能层(HoleTransportLayer，HTL)、发光功能层(EmissiveLayer，EML)、及电子传输功能层(ElectronTransportLayer，ETL)。每个功能层可以是一层，或者一层以上，例如空穴传输功能层，可以细分为空穴注入层(HoleInjectionLayer，HIL)和空穴传输层；电子传输功能层，可以细分为电子传输层和电子注入层(ElectronInjectionLayer，EIL)。OLED显示器件的发光原理为半导体材料和有机发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光。
OLED显示器件的制作方法通常为，先在基板上形成阳极，在该阳极上形成空穴传输功能层，在空穴传输功能层上形成发光功能层，在发光功能层上形成电子传输功能层，在电子传输功能层上形成阴极，其中阴极与阳极的材料通常采用氧化铟锡(ITO)。HTL、EML、ETL等有机功能层的制备方式通常包括真空热蒸镀(VacuumThermalEvaporation)与溶液成膜(SolutionProcess)两种。
所谓溶液成膜即是把所需材料经过处理，比如分散成纳米级的微小颗粒，然后溶解在相应的溶液中，再应用成膜设备将该溶液沉积在基板表面，带溶剂挥发后，即可在基板表面形成所需薄膜。成膜的具体方式又可以细分为喷墨打印(Ink-jetPrinting)、连续打印(NozzlePrinting)、滚筒打印(RollerPrinting)、旋转涂布(SpinCoating)等。
在应用过打印成膜工艺的基板上，通常会制作凹槽，用来限制住墨水，通过干燥烘烤后，墨水收缩在该凹槽限制的范围内形成薄膜。请参阅图1，所述凹槽120由设于基板100、及ITO阳极130四周边缘上的堤坝110围成，通过在凹槽120内沉积墨水，形成空穴注入层140、空穴传输层150、发光功能层160等有机功能层。请参阅图2，通常设置堤坝110的内周面与基板100的上表面形成的斜角α≤60°，沉积于该凹槽120内的墨水与凹槽上表面的接触角θ≥45°。
墨水与堤坝110的倾斜内周面的之间的接触角对于成膜的平整度有很大的影响。请参阅图3，由于不同墨水的亲水性不同，对于亲水性较好的墨水，会在堤坝110的倾斜内周面上爬坡较高，导致接触角θ过小，进而导致最终形成薄膜的厚度均匀性较差，在打印成膜OLED显示器件的有机功能层时，会导致有机功能层中间先亮，影响显示效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于打印成膜工艺的凹槽结构，能够改善在该凹槽内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。
本发明的目的还在于提供一种用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，采用该方法制得的凹槽能够改善在该凹槽内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于打印成膜工艺的凹槽结构，该凹槽结构位于基板上，包括堤坝、及由堤坝围拢成的凹槽；
所述堤坝至少包括两层层叠设置的分支堤坝层，所述分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大。
所述凹槽结构用于OLED显示器件的有机功能层的打印成膜，所述基板上设有阳极，所述围拢成凹槽的堤坝设于所述阳极的四周边缘及基板上。
可选的，所述堤坝包括设于所述阳极的四周边缘及基板上的第一分支堤坝层、及层叠于所述第一分支堤坝层上的第二分支堤坝层。
所述第一分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第二分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°，所述第一分支堤坝层上表面与阳极上表面的距离为50nm～800nm。
可选的，所述堤坝包括设于所述阳极的四周边缘及基板上的第一分支堤坝层、层叠于所述第一分支堤坝层上的第二分支堤坝层、及层叠设于所述第二分支堤坝层上的第三分支堤坝层。
所述第一分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第二分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°且小于30°，所述第三分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于30°且小于40°，所述第一分支堤坝层上表面与阳极上表面的距离为50nm～800nm。
本发明还提供一种用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板和至少两种分支堤坝层材料；
步骤2、使用所述至少两种分支堤坝层材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺在基板上依次制作至少两层层叠设置的分支堤坝层，形成堤坝，所述堤坝围拢成凹槽；
所述分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大。
可选的，所述步骤1中，基板上设有阳极；
所述步骤2具体包括：
步骤21、使用第一种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺于所述阳极的四周边缘及基板上形成第一分支堤坝层；
所述第一分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第一分支堤坝层上表面与阳极上表面距离为50nm～800nm；
步骤22、使用第二种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠于所述第一分支堤坝层上的第二分支堤坝层；
所述第二分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°。
可选的，所述步骤1中，基板上设有阳极；
所述步骤2具体包括：
步骤21、使用第一种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺于所述阳极的四周边缘及基板上形成第一分支堤坝层；
所述第一分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第一分支堤坝层上表面与阳极上表面距离为50nm～800nm；
步骤22、使用第二种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠于所述第一分支堤坝层上的第二分支堤坝层；
所述第二分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°且小于30°；
步骤23、使用第三种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠设于所述第二分支堤坝层上的第三分支堤坝层；
所述第三分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于30°且小于40°。
所述步骤1中提供的至少两种分支堤坝层材料的亲水性不同。
本发明的有益效果：本发明提供的一种用于打印成膜工艺的凹槽结构，将围拢成的凹槽的堤坝设置为至少包括两层层叠设置的分支堤坝层，且所述分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大，能够限制墨水在凹槽的倾斜内周面的爬升高度，改善在凹槽内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。本发明提供的一种用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，采用该方法制得的凹槽能够限制墨水在凹槽的倾斜内周面的爬升高度，改善在该凹槽内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有的OLED显示器件制作过程中通过打印成膜方式制备有机功能层的示意图；
图2为现有的打印成膜方式中凹槽与墨水的关系示意图；
图3为现有的打印成膜方式中当墨水在围成凹槽的堤坝的倾斜内周面上爬升过高时，墨水与凹槽的关系示意图；
图4为本发明的用于打印成膜工艺的凹槽结构的第一实施例的示意图；
图5为本发明的用于打印成膜工艺的凹槽结构的第二实施例的示意图；
图6为本发明的用于打印成膜工艺的凹槽制作方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
本发明首先提供一种用于打印成膜工艺的凹槽结构，图4、图5所示分别为本发明的用于打印成膜工艺的凹槽结构的第一实施例、第二实施例。
该凹槽结构位于基板1上，包括：堤坝2、及由堤坝2围成拢的凹槽3。
所述堤坝2至少包括两层层叠设置的分支堤坝层，所述分支堤坝层围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大。
所述至少两层分支堤坝层由亲水性不同的材料形成，进而使得不同分支堤坝层围成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角不同。
进一步地所述凹槽结构用于OLED显示器件的有机功能层的打印成膜，所述基板1上还设有阳极11，所述围拢成凹槽3的堤坝2设于所述阳极11的四周边缘及基板1上。优选的，所述基板1为玻璃基板，阳极11的材料为ITO。
具体地，请参阅图4，在本发明的的用于打印成膜工艺的凹槽结构的第一实施例中，所述堤坝2包括设于所述阳极11的四周边缘及基板1上的第一分支堤坝层21、及层叠于所述第一分支堤坝层21上的第二分支堤坝层22。
其中，所述第一分支堤坝层21围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第二分支堤坝层22围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°，所述第一分支堤坝层21上表面与阳极11上表面距离为50nm～800nm。
特别地，利用第一、及第二分支堤坝层21、22与墨水形成的接触角差异，能够限制凹槽3内的墨水在在凹槽3的倾斜内周面的爬升高度，改善在凹槽3内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能，提升OLED显示器件的显示效果。
此外，为更好地限制墨水在凹槽3的倾斜内周面的爬升高度，请参阅图5，在本发明的第二实施例中，所述堤坝2还包括层叠设于所述第二分支堤坝层22上的第三分支堤坝层23。
其中，所述第二分支堤坝层22围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°且小于30°，所述第三分支堤坝层23围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于30°且小于40°。
其余均与第一实施例相同，此处不再赘述。
请参阅图6，结合图4或图5，本发明还提供一种用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板1和至少两种分支堤坝层材料。
具体地，所述至少两种分支堤坝层材料的亲水性不同。
所述基板1上还设有阳极11。优选的，所述基板1为玻璃基板，阳极11的材料为ITO。
步骤2、使用所述至少两种分支堤坝层材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺在基板1上依次制作至少两层层叠设置的分支堤坝层，形成堤坝2，所述堤坝2围拢成凹槽3；
所述分支堤坝层围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大。
可选的，若制作如图4所示的凹槽3，则所述步骤2具体包括：
步骤21、使用第一种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺于所述阳极11的四周边缘及基板1上形成第一分支堤坝层21；
所述第一分支堤坝层21围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第一分支堤坝层21上表面与阳极11上表面距离为50nm～800nm。
步骤22、使用用第二种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠于所述第一分支堤坝层21上的第二分支堤坝层22；
所述第二分支堤坝层22围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°。
可选的，若制作如图5所示的凹槽3，则所述步骤2具体包括：
步骤21、使用第一种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺于所述阳极11的四周边缘及基板1上形成第一分支堤坝层21；
所述第一分支堤坝层21围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第一分支堤坝层21上表面与阳极11上表面距离为50nm～800nm。
步骤22、使用第二种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠于所述第一分支堤坝层21上的第二分支堤坝层22；
所述第二分支堤坝层22围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°且小于30°。
步骤23、使用第三种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠设于所述第二分支堤坝层22上的第三分支堤坝层23；
所述第三分支堤坝层22围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于30°且小于40°。
采用上述方法制得的凹槽3，由于围拢成凹槽3的堤坝2至少包括两层层叠设置的分支堤坝层，所述分支堤坝层围拢成凹槽3的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大，利用不同分支堤坝层与墨水形成的接触角差异，能够限制凹槽3内的墨水在凹槽3的倾斜内周面的爬升高度，改善在凹槽3内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能，提升OLED显示器件的显示效果。
综上所述，本发明的用于打印成膜工艺的凹槽结构，将围拢成的凹槽的堤坝设置为至少包括两层层叠设置的分支堤坝层，且所述分支堤坝层围拢成凹槽的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大，能够限制墨水在凹槽的倾斜内周面的爬升高度，改善在凹槽内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。本发明的用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，采用该方法制得的凹槽能够限制墨水在凹槽的倾斜内周面的爬升高度，改善在该凹槽内打印出的有机功能层薄膜厚度的均匀性，提高有机功能层的光电性能。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于打印成膜工艺的凹槽结构，其特征在于，该凹槽结构位于基板(1)上，包括堤坝(2)、及由堤坝(2)围拢成的凹槽(3)；
所述堤坝(2)至少包括两层层叠设置的分支堤坝层，所述分支堤坝层围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大。
2.如权利要求1所述的用于打印成膜工艺的凹槽结构，其特征在于，所述凹槽结构用于OLED显示器件的有机功能层的打印成膜，所述基板(1)上设有阳极(11)，所述围拢成凹槽(3)的堤坝(2)设于所述阳极(11)的四周边缘及基板(1)上。
3.如权利要求2所述的用于打印成膜工艺的凹槽结构，其特征在于，所述堤坝(2)包括设于所述阳极(11)的四周边缘及基板(1)上的第一分支堤坝层(21)、及层叠于所述第一分支堤坝层(21)上的第二分支堤坝层(22)。
4.如权利要求3所述的用于打印成膜工艺的凹槽结构，其特征在于，所述第一分支堤坝层(21)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第二分支堤坝层(22)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°，所述第一分支堤坝层(21)上表面与阳极(11)上表面的距离为50nm～800nm。
5.如权利要求2所述的用于打印成膜工艺的凹槽结构，其特征在于，所述堤坝(2)包括设于所述阳极(11)的四周边缘及基板(1)上的第一分支堤坝层(21)、层叠于所述第一分支堤坝层(21)上的第二分支堤坝层(22)、及层叠设于所述第二分支堤坝层(22)上的第三分支堤坝层(23)。
6.如权利要求5所述的用于打印成膜工艺的凹槽结构，其特征在于，所述第一分支堤坝层(21)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第二分支堤坝层(22)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°且小于30°，所述第三分支堤坝层(23)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于30°且小于40°，所述第一分支堤坝层(21)上表面与阳极(11)上表面的距离为50nm～800nm。
7.一种用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、提供一基板(1)和至少两种分支堤坝层材料；
步骤2、使用所述至少两种分支堤坝层材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺在基板(1)上依次制作至少两层层叠设置的分支堤坝层，形成堤坝(2)，所述堤坝(2)围拢成凹槽(3)；
所述分支堤坝层围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角自最下层分支堤坝层往最上层分支堤坝层逐层增大。
8.如权利要求7所述的用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，其特征在于，所述步骤1中，基板(1)上设有阳极(11)；
所述步骤2具体包括：
步骤21、使用第一种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺于所述阳极(11)的四周边缘及基板(1)上形成第一分支堤坝层(21)；
所述第一分支堤坝层(21)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第一分支堤坝层(21)上表面与阳极(11)上表面距离为50nm～800nm；
步骤22、使用用第二种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠于所述第一分支堤坝层(21)上的第二分支堤坝层(22)；
所述第二分支堤坝层(22)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°。
9.如权利要求7所述的用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，其特征在于，
所述步骤1中，基板(1)上设有阳极(11)；
所述步骤2具体包括：
步骤21、使用第一种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺于所述阳极(11)的四周边缘及基板(1)上形成第一分支堤坝层(21)；
所述第一分支堤坝层(21)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角小于10°，所述第一分支堤坝层(21)上表面与阳极(11)上表面距离为50nm～800nm；
步骤22、使用第二种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠于所述第一分支堤坝层(21)上的第二分支堤坝层(22)；
所述第二分支堤坝层(22)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于20°且小于30°；
步骤23、使用第三种分支堤坝材料通过涂布、干燥、及蚀刻工艺形成层叠设于所述第二分支堤坝层(22)上的第三分支堤坝层(23)；
所述第三分支堤坝层(22)围拢成凹槽(3)的倾斜内周面与墨水形成的接触角大于30°且小于40°。
10.如权利要求7所述的用于打印成膜工艺的凹槽的制作方法，其特征在于，所述步骤1中提供的至少两种分支堤坝层材料的亲水性不同。
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