CN105932037A - 一种有机电致发光显示基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种有机电致发光显示基板及其制备方法、显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的喷墨打印到像素内部的墨水易攀爬到像素界定层导致浪费墨水且成膜均一性差的问题。本发明的有机电致发光显示基板的像素界定结构包括亲水材料层、多孔介质材料层、疏水材料层，其中，亲水材料层与有机电致发光显示基板的衬底相接触，至少部分所述疏水材料层的疏水材料渗透到多孔介质材料层内部。喷墨打印时，墨水打印到像素区域中，由于像素界定结构中具有疏水材料层，其疏液性能好，墨水不会扩展攀爬或残留到侧面的像素界定结构上；其中可以通过控制疏水材料渗透到所述多孔介质材料层内部的深度以控制墨水攀爬的高度。

Description

一种有机电致发光显示基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种有机电致发光显示基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
如图1、2所示，有机电致发光(OLED)显示基板包括像素区域1，以及像素区域1周边的非像素区域2，其中，每个像素区域1包括依次设置在衬底100上的阳极、多层发光功能层、阴极。发光功能层主要有真空蒸镀、溶液制程两种形成方式。真空蒸镀适用于形成由有机小分子构成的发光功能层，其成膜均匀好、技术相对成熟、但是设备投资大、材料利用率低、大尺寸产品掩膜版的对位精度低。溶液制程，包括旋涂、喷墨打印、喷嘴涂覆法等，其适用于形成由聚合物材料或可溶性小分子构成的发光功能层，其特点是设备成本低，在大规模、大尺寸生产上优势突出。其中，在利用喷墨打印的方式在所述阳极上形成发光功能层时，由于墨水具有流动性，为了减少墨水溢到相邻像素区域1中，一般在非像素区域2设置像素界定层3，以形成多个包围每个像素区域1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上述空间内，即喷涂在所述阳极表面。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：实际喷墨打印过程中，使用的墨水数量远远大于理论计算结果，其原因是喷墨打印到像素内部的墨水有很大一部分攀爬到像素界定层3上面，一般攀爬高度大于800nm，不仅浪费材料也使像素区域1内部成膜均一性较差，使得像素区域1的发光面积缩小。
发明内容
本发明针对现有的喷墨打印到像素内部的墨水易攀爬到像素界定层导致浪费墨水且成膜均一性差的问题，提供一种有机电致发光显示基板及其制备方法、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
一种有机电致发光显示基板，包括衬底，以及衬底上的像素界定结构，所述像素界定结构包括亲水材料层、疏水材料层，以及所述亲水材料层与所述疏水材料层之间的多孔介质材料层，其中，所述亲水材料层与所述衬底相接触，至少部分所述疏水材料层的疏水材料渗透到所述多孔介质材料层内部。
优选的是，所述多孔介质材料层厚度为500-1500nm。
优选的是，所述疏水材料层渗透到所述多孔介质材料层内部的深度为300-1200nm，且所述疏水材料层渗透到所述多孔介质材料层内部的深度小于多孔介质材料层厚度。
优选的是，所述亲水材料层厚度为50-300nm。
优选的是，所述疏水材料层未渗透至多孔介质材料层内的厚度为0-100nm。
优选的是，所述多孔介质材料层的孔径为50-200nm。
优选的是，所述亲水材料层由SiO2构成。
优选的是，所述多孔介质材料层由Al2O3构成。
优选的是，所述疏水材料层由疏水材料固化后形成，所述疏水材料包括聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的混合溶液。
优选的是，所述聚乙烯亚胺与硬脂酸的官能团摩尔比为2：1；所述硬脂酸与二环己基碳化二亚胺的摩尔比小于10：1。
本发明还提供一种有机电致发光显示基板的制备方法，包括在衬底上形成像素界定结构的步骤，具体的，所述在衬底上形成像素界定结构的步骤包括：
在衬底上形成亲水材料层并对所述亲水材料层进行图案化的步骤；
在完成上述步骤的衬底上形成多孔介质材料层并对所述多孔介质材料层进行图案化的步骤；
将疏水材料加入到多孔介质材料层表面，待至少部分疏水材料层的疏水材料渗透至多孔介质材料层后将疏水材料固化形成疏水材料层的步骤。
优选的是，所述形成亲水材料层和/或多孔介质材料层是采用等离子气相沉积法形成。
优选的是，所述沉积速率为0.1-100nm/s。
优选的是，所述固化温度为100-300℃。
优选的是，所述方法在形成像素界定结构的步骤之后还包括喷墨打印形成发光功能层的步骤。
本发明还提供一种显示装置，包括上述的有机电致发光显示基板。
本发明的有机电致发光显示基板的像素界定结构中，包括亲水材料层、多孔介质材料层、疏水材料层，其中，亲水材料层与有机电致发光显示基板的衬底相接触，至少部分所述疏水材料层的疏水材料渗透到所述多孔介质材料层内部。利用喷墨打印的方式进行发光功能层的打印，墨水打印到像素区域中后，干燥成膜时，由于像素界定结构中具有疏水材料层，其疏液性能好，墨水不会扩展攀爬或残留到侧面的像素界定结构上；其中可以通过控制疏水材料渗透到所述多孔介质材料层内部的深度以控制墨水攀爬的高度。本发明的有机电致发光显示基板适用于各种显示装置。
附图说明
图1为现有的有机电致发光显示基板结构的俯视示意图；
图2为现有的有机电致发光显示基板结构的主视示意图；
图3为本发明的实施例1的有机电致发光显示基板的示意图；
图4为本发明的实施例2的有机电致发光显示基板的示意图；
图5为本发明的实施例3的有机电致发光显示基板的制备流程图；
其中，附图标记为：100、衬底；1、像素区域；2、非像素区域；3、像素界定层；30、像素界定结构；31、亲水材料层；32、多孔介质材料层；33、疏水材料层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种有机电致发光显示基板，如图3所示，包括衬底100，以及衬底100上的像素界定结构30，像素界定结构330包括亲水材料层31、疏水材料层33，以及亲水材料层31与疏水材料层33之间的多孔介质材料层32，其中，亲水材料层31与衬底100相接触，至少部分疏水材料层33的疏水材料渗透到多孔介质材料层32内部。
本实施例中由于有机电致发光显示基板的像素界定结构30具有疏水材料层33，像素界定结构30的疏液性能好，利用喷墨打印的方式进行发光功能层的打印时，墨水打印到像素区域中后干燥成膜，墨水不会扩展攀爬或残留到侧面的像素界定结构30上；其中可以通过控制疏水材料渗透到多孔介质材料层32内部的深度以控制墨水攀爬的高度。本发明的有机电致发光显示基板适用于各种显示装置。
实施例2：
本实施例提供一种有机电致发光显示基板，如图4所示，包括像素区域1，以及像素区域1周边的非像素区域21，其中，每个像素区域1包括依次设置在衬底100上的阳极、多层发光功能层、阴极。非像素区域21设置像素界定结构30，像素界定结构30包括亲水材料层31、疏水材料层33，以及亲水材料层31与疏水材料层33之间的多孔介质材料层32，其中，亲水材料层31与衬底100相接触，至少部分疏水材料层33的疏水材料渗透到多孔介质材料层32内部。
本实施例中由于有机电致发光显示基板的像素界定结构30具有疏水材料层33，像素界定结构30的疏液性能好，利用喷墨打印的方式进行发光功能层的打印时，墨水打印到像素区域1中后干燥成膜，墨水不会扩展攀爬或残留到侧面的像素界定结构30上；其中可以通过控制疏水材料渗透到多孔介质材料层32内部的深度以控制墨水攀爬的高度。本发明的有机电致发光显示基板适用于各种显示装置。
需要说明的是，通常发光功能层包括空穴注入层(HoleInjection Layer，HIL)、空穴传输层(Hole Transport Layer，HTL)、发光材料层(Emitting Material Layer，EML)、电子传输层(ElectronTransport Layer，ETL)和电子注入层(Electron Injection Layer，EIL)。可以理解的是，为了达到不同颜色、不同亮度的发光要求，可以改变上述发光功能层的数量或打印次序等。
优选的是，亲水材料层31厚度为50-300nm。
优选的是，亲水材料层31由SiO2构成。
也就是说，与有机电致发光显示基板的衬底100直接接触的是亲水材料层31，该层可以采用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition PECVD)沉积，具体的，可以沉积一层厚度50-300nm的SiO2膜，然后旋涂光刻胶、经过曝光显影干刻剥离等工艺完成图案化。
优选的是，多孔介质材料层32厚度为500-1500nm。
优选的是，多孔介质材料层32的孔径为50-200nm。
优选的是，多孔介质材料层32由Al2O3构成。
也就是说，在亲水材料层31上形成多孔介质材料层32，多孔介质材料层32可以采用PECVD沉积，具体的，可以沉积一层厚度500-1500nm的孔径为50-200nm的Al2O3膜，然后旋涂光刻胶、经过曝光显影干刻剥离等工艺完成图案化。
优选的是，疏水材料层33渗透到多孔介质材料层32内部的深度为300-1200nm，且疏水材料层33渗透到多孔介质材料层32内部的深度小于多孔介质材料层32厚度。
优选的是，疏水材料层33未渗透至多孔介质材料层32内的厚度为0-100nm。
优选的是，疏水材料层33由疏水材料固化后形成，疏水材料包括聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的混合溶液。
优选的是，聚乙烯亚胺与硬脂酸的官能团摩尔比为2：1；硬脂酸与二环己基碳化二亚胺的摩尔比小于10：1。
也就是说，在形成疏水材料层33之前需要先配制疏水材料，配制完以后的疏水材料是具有流动性的相对粘稠的液体，将其涂覆至多孔介质材料层32的表面后，部分疏水材料会沿着多孔介质材料层32的孔向下渗透，同时由于其相对粘稠，可以控制其渗透速度、渗透量等来控制渗透深度，并通过固化的方式，将已经渗透的疏水材料固化。其中，图4中部分疏水材料渗透到多孔介质材料层32内部，渗透用虚线表示。需要说明的是，疏水材料可以完全渗透至多孔介质材料层32，也可以部分渗透，当其部分渗透时，在多孔介质材料层32上会形成一层可见的疏水材料层33。其中，渗透至多孔介质材料层32内部的深度为300-1200nm可以大大降低发光功能层的攀爬高度。
在此，本实施例给出以下几个具体的实例：
1、亲水材料层31由SiO2构成，亲水材料层31厚度为50nm。
多孔介质材料层32由Al2O3构成，多孔介质材料层32的孔径为50nm，多孔介质材料层32的厚度为500nm。
疏水材料层33为聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的混合溶液加入到多孔介质材料层32表面，待疏水材料渗透至多孔介质材料层32的深度为300nm后将疏水材料100℃下固化形成。其中聚乙烯亚胺与硬脂酸的官能团摩尔比为2：1；硬脂酸与二环己基碳化二亚胺的摩尔比为3：1。疏水材料层33未渗透至多孔介质材料层32内的厚度为100nm。
具体的，其打印HIL时，墨水的攀爬高度是250nm。
2、亲水材料层31由SiO2构成，亲水材料层31厚度为200nm。
多孔介质材料层32由Al2O3构成，多孔介质材料层32的孔径为200nm，多孔介质材料层32的厚度为1500nm。
疏水材料层33为聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的混合溶液加入到多孔介质材料层32表面，待疏水材料渗透至多孔介质材料层32的深度为1200nm后将疏水材料300℃下固化形成。其中聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的质量混合比例为15：6：1。疏水材料层33未渗透至多孔介质材料层32内的厚度为10nm。
具体的，其打印HIL时，墨水的攀爬高度是500nm。
实施例3：
本实施例提供一种有机电致发光显示基板的制备方法，如图5所示，具体的包括以下步骤：
S01、在衬底100上形成亲水材料层31并对亲水材料层31进行图案化。
S02、在完成上述步骤的衬底100上形成多孔介质材料层32并对多孔介质材料层32进行图案化。
其中，S01、S02形成亲水材料层31和/或多孔介质材料层32的这两步中可以采用等离子气相沉积法形成。优选的是，沉积速率为0.1-100nm/s。
S03、将疏水材料加入到多孔介质材料层32表面，待至少部分疏水材料层33的疏水材料渗透至多孔介质材料层32后将疏水材料固化形成疏水材料层33。优选的是，固化温度为100-300℃。
S04、喷墨打印形成发光功能层。
实施例4：
本实施例提供一种有机电致发光显示基板的制备方法，如图5所示，具体的包括以下步骤：
在衬底100上形成亲水材料层31并对亲水材料层31进行图案化；其中，亲水材料层31由SiO2构成，亲水材料层31厚度为100nm。
在完成上述步骤的衬底100上形成多孔介质材料层32并对多孔介质材料层32进行图案化；其中，多孔介质材料层32由Al2O3构成，多孔介质材料层32的孔径为80nm，厚度为1300nm。
将疏水材料聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的混合溶液加入到多孔介质材料层32表面，待疏水材料渗透至多孔介质材料层32的深度为1000nm后将疏水材料250℃下固化形成疏水材料层33。其中聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的质量混合比例为15：6：1。疏水材料层33未渗透至多孔介质材料层32内的厚度为60nm。
具体的，采用本实施例的有机电致发光显示基板打印第一层HIL时，墨水的攀爬高度是400nm，大大节省了原材料。
当HIL在像素界定结构30中铺展成膜以后，第二层HTL是在第一层HIL的基础之上成膜，第二层HTL成膜主要受第一层HIL的影响，第二层HTL的攀爬高度取决于第一层HIL的高度和像素界定结构30中各层的厚度。
显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：具体的工艺参数可以根据实际生产进行调整，具体的膜层厚度或渗透深度可以根据需要进行改变。
实施例5：
本实施例提供了一种显示装置，其包括上述任意一种有机电致发光显示基板。所述显示装置可以为：电子纸、OLED面板、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。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种有机电致发光显示基板，包括衬底，以及衬底上的像素界定结构，其特征在于，所述像素界定结构包括亲水材料层、疏水材料层，以及所述亲水材料层与所述疏水材料层之间的多孔介质材料层，其中，所述亲水材料层与所述衬底相接触，至少部分所述疏水材料层的疏水材料渗透到所述多孔介质材料层内部。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述多孔介质材料层厚度为500-1500nm。
3.根据权利要求2所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述疏水材料层渗透到所述多孔介质材料层内部的深度为300-1200nm，且所述疏水材料层渗透到所述多孔介质材料层内部的深度小于多孔介质材料层厚度。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述亲水材料层厚度为50-300nm。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述疏水材料层未渗透至多孔介质材料层内的厚度为0-100nm。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述多孔介质材料层的孔径为50-200nm。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述亲水材料层由SiO2构成。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述多孔介质材料层由Al2O3构成。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述疏水材料层由疏水材料固化后形成，所述疏水材料包括聚乙烯亚胺、硬脂酸和二环己基碳化二亚胺的混合溶液。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光显示基板，其特征在于，所述聚乙烯亚胺与硬脂酸的官能团摩尔比为2：1；所述硬脂酸与二环己基碳化二亚胺的摩尔比小于10：1。
11.一种有机电致发光显示基板的制备方法，包括在衬底上形成像素界定结构的步骤，其特征在于，所述在衬底上形成像素界定结构的步骤包括：
在衬底上形成亲水材料层并对所述亲水材料层进行图案化的步骤；
在完成上述步骤的衬底上形成多孔介质材料层并对所述多孔介质材料层进行图案化的步骤；
将疏水材料加入到多孔介质材料层表面，待至少部分疏水材料层的疏水材料渗透至多孔介质材料层后将疏水材料固化形成疏水材料层的步骤。
12.根据权利要求11所述的有机电致发光显示基板的制备方法，其特征在于，所述形成亲水材料层和/或多孔介质材料层是采用等离子气相沉积法形成。
13.根据权利要求12所述的有机电致发光显示基板的制备方法，其特征在于，所述沉积速率为0.1-100nm/s。
14.根据权利要求11所述的有机电致发光显示基板的制备方法，其特征在于，所述固化温度为100-300℃。
15.根据权利要求11所述的有机电致发光显示基板的制备方法，其特征在于，所述方法在形成像素界定结构的步骤之后还包括喷墨打印形成发光功能层的步骤。
16.一种显示装置，包括权利要求1-10任一项所述的有机电致发光显示基板。
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