CN107452782A - 一种基板及其制备方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基板及其制备方法、显示面板，涉及显示技术领域，可使像素界定层限定的凹槽中的墨滴均匀平铺，从而有效提高产品品质和显示效果。该基板包括衬底、设置于所述衬底上的像素界定层，所述像素界定层包括坝体、设置于所述坝体上表面和侧面的若干微米级的凸起；所述凸起具有疏液特性。
Description
技术领域
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、显示面板。
背景技术
有机电致发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)显示器因其具有更好的对比度、更高亮度、更宽视角、广色域及更快的刷新频率，并且以其低功耗和柔性显示被公认为是下一代显示技术。
目前，OLED显示器的有机材料功能层通过真空热蒸镀工艺制备，即，在真空腔体内加热有机材料，使其升华或者熔融气化成蒸汽，透过金属掩模板的开孔沉积在衬底上。但是由于真空热蒸发制备成本高，且很难制作大尺寸精细的金属掩模板，因而蒸镀工艺无法应用于大尺寸衬底。
喷墨打印可应用于大尺寸衬底，甚至可在高世代线中在更大尺寸的衬底上应用，而且喷墨打印具有材料利用率高，在原材料的使用上比蒸镀工艺可节省90％，此外，喷墨打印技术可有效提升产品的寿命。
然而，喷墨打印也存在相应的问题，具体的，为了定义出子像素区域，在喷墨打印前需要制作像素界定层，这样有机材料的墨滴就能顺利进入子像素区域的凹槽内。但是，对于像素界定层的坝体就提出了要求，在喷墨打印时需要坝体的疏液特性有利于墨滴以及溅起的零星墨滴能够顺利流进凹槽而坝体上不残留墨滴，并且在干燥过程中需要防止墨滴沿两侧坝体攀爬形成边缘厚中间薄的咖啡环现象，导致显示不均。
发明内容
本发明的实施例提供一种基板及其制备方法、显示面板，可使像素界定层限定的凹槽中的墨滴均匀平铺，从而有效提高产品品质和显示效果。
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，包括衬底、设置于所述衬底上的像素界定层，所述像素界定层包括坝体、设置于所述坝体上表面和侧面的若干微米级的凸起；所述凸起具有疏液特性。
优选的，若干所述凸起等间距排布，且尺寸相同。
优选的，所述凸起的直径在0.5～5μm范围内，相邻所述凸起的间距在0.5～5μm范围内。
优选的，所述凸起的材料为负性光阻材料。
优选的，所述基板还包括设置于所述像素界定层限定的凹槽中的有机材料功能层；所述坝体侧面的所述凸起位于所述有机材料功能层上方。
第二方面，提供一种显示面板，包括第一方面所述的基板。
第三方面，提供一种基板的制备方法，包括在衬底上形成像素界定层，其中，形成所述像素界定层，包括：形成坝体；在坝体的上表面和侧面形成若干凸起，所述凸起具有疏液特性。
优选的，若干所述凸起等间距排布，且尺寸相同。
进一步优选的，在坝体的上表面和侧面形成若干凸起，包括：在形成有所述坝体的衬底上形成负性光阻材料层；采用掩模板对所述负性光阻材料层进行曝光，显影后在所述坝体的上表面和侧面形成若干所述凸起；其中，所述掩模板包括第一开孔和第二开孔，所述第一开孔用于形成位于所述坝体上表面的所述凸起，所述第二开孔用于形成位于所述坝体侧面的所述凸起；所述第一开孔的直径与所述凸起的直径比例为5:1～5:4；所述第一开孔的直径为b、相邻所述第一开孔的中心间距为y；所述第二开孔的直径为a＝b×cosθ，相邻所述第二开孔的中心间距为x＝y×cosθ；θ为所述坝体的侧面与水平面的夹角。
优选的，所述基板的制备方法还包括：在所述像素界定层限定的凹槽中，通过喷墨打印工艺形成有机材料功能层；所述坝体侧面的所述凸起位于所述有机材料功能层上方。
本发明的实施例提供一种基板及其制备方法、显示面板，由于像素界定层由坝体和位于坝体上表面及侧面的凸起组成，而具有疏液特性的众多微小凸起可构成类似于荷叶表面的微观疏液粗糙结构，因而可表现出超疏液的“荷叶效应”。基于此，一方面，可使滴落在像素界定层表面的墨滴能够滚落到由像素界定层限定的凹槽中，并且可使得喷墨打印时溅起的“卫星墨滴”亦能够滑落至凹槽中，可以有效减少像素界定层表面墨滴的残留，减少对后续工艺的不良影响；此外，位于凹槽中的墨滴在干燥过程中，凸起的结构本身及其疏液特性都能起到阻挡作用，有效降低墨滴的爬墙效应，使凹槽中的墨滴均匀平铺，降低咖啡环形成的显示不良，从而有效提高产品品质和显示效果。另一方面，喷墨打印的墨滴可以采用大墨滴的打印方式，但也可以达到小墨滴精确打印的效果，因而可有效提高生产效率，而且可降低喷墨打印工艺对设备精确性的要求，为将喷墨打印工艺应用于更高精细显示产品提供了可能。
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为本发明提供的一种包括像素界定层的基板的示意图；
图2为本发明提供的一种包括像素界定层和有机材料功能层的基板的示意图；
图3为本发明提供的一种包括像素界定层、OLED显示元件的基板的示意图；
图4为本发明提供的在形成坝体的衬底上形成负性光阻材料层的示意图；
图5为本发明提供的一种掩模板的示意图；
图6为图5中AA′向剖视示意图；
图7为本发明提供的采用图5的掩模板对负性光阻材料层进行曝光的示意图；
图8为本发明提供的一种通过喷墨打印形成有机材料功能层的示意图。
附图标记：
10-衬底；20-第一透明电极；30-像素界定层；301-坝体；302-凸起；40-有机材料功能层；50-第二透明电极；60-掩模板；61-第一开孔；62-第二开孔；302a-负性光刻胶层。
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，如图1所示，包括衬底10、设置于衬底10上的像素界定层30，该像素界定层30包括坝体301、设置于坝体301上表面和侧面的若干微米级的凸起302；凸起302具有疏液特性。
本发明中，具有疏液特性的众多微小凸起302可构成类似于荷叶表面的微观疏液粗糙结构，因而可表现出超疏液的“荷叶效应”。
需要说明的是，第一，本领域技术人员知道，对于坝体301的侧面而言，其本身是倾斜的，因而，基于“荷叶效应”，可使滴落或溅到坝体301侧面的墨滴滚落。
对于坝体301的上表面而言，基于“荷叶效应”，也可使部分滴落或溅到坝体301侧面的墨滴滚落。
当坝体301的上表面处于水平面上时，若存在墨滴残留影响后续工艺，则可通过工艺控制，改变上表面的倾斜度，使滴落或溅到坝体301上表面的墨滴滚落。当坝体301的上表面处于水平面上时，虽然会存在一些墨滴残留但不会影响后续工艺，则无需改变上表面的倾斜度，使其处于水平面上即可。
第二，由于像素界定层30所限定的凹槽中，可通过喷墨打印形成相应的膜层，而喷墨打印形成的膜层会与坝体301的侧面接触，其中，本领域技术人员知道，在凹槽中喷墨打印形成的所有膜层作为整体的上表面低于坝体301的上表面，因而，在坝体301侧面设置凸起302时，仅设置在坝体301的超出喷墨打印膜层的部分，以避免喷墨打印形成的膜层不均导致显示异常。
第三，对于凸起302的材料，可使其主体材料具有输液特性；其中，主体材料可根据喷墨打印所用的材料而定，当打印的是水性墨滴时，主体材料应具有疏水性；当打印的是油性墨滴时，主体材料应具有疏油性。
本领域技术人员明白，主体材料是指凸起302的材料中起主要作用的材料。
第四，本发明中所指的上表面为远离衬底10的表面。
第五，衬底10可以是柔性衬底，也可以是刚性例如玻璃衬底。
其中，在形成像素界定层30前，可在衬底10上还形成其他结构，在此不做限定。
本发明实施例提供一种基板，由于像素界定层30由坝体301和位于坝体301上表面及侧面的凸起302组成，而具有疏液特性的众多微小凸起302可构成类似于荷叶表面的微观疏液粗糙结构，因而可表现出超疏液的“荷叶效应”。基于此，一方面，可使滴落在像素界定层30表面的墨滴能够滚落到由像素界定层30限定的凹槽中，并且可使得喷墨打印时溅起的卫星(零星)墨滴亦能够滑落至凹槽中，可以有效减少像素界定层30表面墨滴的残留，减少对后续工艺的不良影响；此外，位于凹槽中的墨滴在干燥过程中，凸起302的结构本身及其疏液特性都能起到阻挡作用，有效降低墨滴的爬墙效应，使凹槽中的墨滴均匀平铺，降低咖啡环形成的显示不良，从而有效提高产品品质和显示效果。另一方面，喷墨打印的墨滴可以采用大墨滴的打印方式，但也可以达到小墨滴精确打印的效果，因而可有效提高生产效率，而且可降低喷墨打印工艺对设备精确性的要求，为将喷墨打印工艺应用于更高精细显示产品提供了可能。
优选的，若干凸起302等间距排布，且尺寸相同。这样，可在坝体301表面达到最佳的超疏液性能。
优选的，凸起302的直径在0.5～5μm范围内，相邻凸起302的间距在0.5～5μm范围内。因为凸起302的直径和相邻凸起302的间距太大起不到疏液效果，太小工艺上无法实现，因此，将凸起302的直径在0.5～5μm范围内，相邻凸起302的间距在0.5～5μm范围内，在能实现疏液效果基础上，工艺上容易制作。
其中，对于坝体301的尺寸，可根据不同类型的产品而定。例如，坝体301的任意横截面的宽度可在5～20μm范围内，高度在10～20μm范围内。
优选的，凸起302的材料为负性光阻材料。这样，当制备形成凸起302时，仅需黄光制程(包括涂胶、曝光和显影)，工艺简单。
优选的，坝体301的材料为负性光阻材料。这样，当制备形成坝体301时，仅需黄光制程，工艺简单。
需要说明的是，虽然凸起302和坝体301均可采用负性光阻材料制作，但是由于凸起302需具有疏液特性，二者的主体材料不相同。
以负性光阻材料为负性光刻胶为例，用于制备坝体301的负性光刻胶，其主体材料可包括聚丙烯酸树脂和环氧树脂；用于制备凸起302的负性光刻胶可在制备坝体301的负性光刻胶基础上对主体材料进行改性，以使其具有疏液特性。当然，用于制备凸起302的负性光刻胶也可选择其他具有疏液特性的材料作为其主体材料。
基于上述，如图2所示，所述基板还包括设置于像素界定层30限定的凹槽中的有机材料功能层40；坝体301侧面的凸起302位于有机材料功能层40上方。即，有机材料功能层40不与凸起302接触。
在此基础上，如图3所示，所述基板还包括位于有机材料功能层40两侧的第一透明电极20和第二透明电极50。即，第一透明电极20、有机材料功能层40和第二透明电极50构成OLED显示元件。
其中，有机材料功能层40的各层均可分别通过喷墨打印形成。有机材料功能层40可包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层。第一透明电极20可先于像素界定层30，通过构图工艺形成。第二透明电极50可形成于有机材料功能层40上方，可通过蒸镀工艺形成。第一透明电极20可以为阳极，第二透明电极50可以为阴极；或者，第一透明电极20可以为阴极，第二透明电极50可以为阳极。
需要说明的是，由于第二透明电极50无需在子像素之间间隔开，可不必采用精细的金属掩模板，因而，在大尺寸衬底上仍可采用蒸镀工艺制作第二透明电极50。
本发明实施例在由坝体301和凸起302组成的像素界定层30所限定的凹槽中，通过喷墨打印形成有机材料功能层40，可使所制备的基板应用于显示装置时，显示装置的品质较高，且性能稳定，OLED显示元件寿命更长。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括上述的基板。其具有与上述基板相同的有益效果，在此不再赘述。其中，当像素界定层30限定的子像素区域包括OLED显示元件时，该显示面板可基于自发光方式进行图像显示。
本发明实施例还提供一种基板的制备方法，包括在衬底上形成像素界定层，其中，如图1所示，形成像素界定层30，包括：形成坝体301；在坝体301的上表面和侧面形成若干凸起302，凸起302具有疏液特性。
需要说明的是，第一，本领域技术人员知道，要想在坝体301侧面形成凸起302，则坝体301的侧面与水平面的夹角应为锐角夹角。
第二，对于坝体301而言，当坝体301的上表面处于水平面上时，若存在墨滴残留影响后续工艺，则可通过工艺控制，改变上表面的倾斜度，使滴落或溅到坝体301上表面的墨滴滚落。当坝体301的上表面处于水平面上时，虽然会存在一些墨滴残留但不会影响后续工艺，则无需改变上表面的倾斜度，使其处于水平面上即可。
第三，由于像素界定层30所限定的凹槽中，可通过喷墨打印形成相应的膜层，而喷墨打印形成的膜层会与坝体301的侧面接触，其中，本领域技术人员知道，在凹槽中喷墨打印形成的所有膜层作为整体的上表面低于坝体301的上表面，因而，在坝体301侧面设置凸起302时，仅设置在坝体301的超出喷墨打印膜层的部分。
本发明实施例提供一种基板的制备方法，由于像素界定层30由坝体301和位于坝体301上表面及侧面的凸起302组成，而具有疏液特性的众多微小凸起302可构成类似于荷叶表面的微观疏液粗糙结构，因而可表现出超疏液的“荷叶效应”。基于此，一方面，可使滴落在像素界定层30表面的墨滴能够滚落到由像素界定层30限定的凹槽中，并且可使得喷墨打印时溅起的“卫星墨滴”亦能够滑落至凹槽中，可以有效减少像素界定层30表面墨滴的残留，减少对后续工艺的不良影响；此外，位于凹槽中的墨滴在干燥过程中，凸起302的结构本身及其疏液特性都能起到阻挡作用，有效降低墨滴的爬墙效应，使凹槽中的墨滴均匀平铺，降低咖啡环形成的显示不良，从而有效提高产品品质和显示效果。另一方面，喷墨打印的墨滴可以采用大墨滴的打印方式，但也可以达到小墨滴精确打印的效果，因而可有效提高生产效率，而且可降低喷墨打印工艺对设备精确性的要求，为将喷墨打印工艺应用于更高精细显示产品提供了可能。
优选的，若干凸起302等间距排布，且尺寸相同。这样，可在坝体301表面达到最佳的超疏液性能。
在此基础上，在坝体301的上表面和侧面形成若干凸起302，具体包括如下步骤：
S10、如图4所示，在形成有坝体301的衬底10上形成负性光阻材料层302a。
此处，坝体301的材料可以为负性光阻材料，仅需通过黄光制程可制备得到坝体301。
虽然坝体301和用于形成凸起302的负性光阻材料层302a均可采用负性光阻材料，但是由于凸起302需具有疏液特性，二者的主体材料不相同。
对于负性光阻材料层302a而言，其还需考虑喷墨打印所用的材料，当打印的是水性墨滴时，负性光阻材料层302a中负性光阻材料应具有疏水性，这样，由疏水材料制备的凸起302可表现出超疏水的“荷叶效应”，接触角﹥150°。当打印的是油性墨滴时，凸起302应具有疏油性，这样，由疏油材料制备的凸起302可表现出超疏油的“荷叶效应”，接触角﹥150°。
以负性光阻材料为负性光刻胶为例，用于制备坝体301的负性光刻胶，其主体材料可包括聚丙烯酸树脂和环氧树脂；负性光阻材料层302a的材料可在制备坝体301的负性光刻胶基础上对主体材料进行改性，以使其具有疏液特性。当然，负性光阻材料层302a的材料也可选择其他具有疏液特性的材料作为其主体材料。
其中，对于坝体301的尺寸，可根据不同类型的产品而定。例如，坝体301的任意横截面的宽度可在5～20μm范围内，高度在10～20μm范围内。
S11、采用掩模板对负性光阻材料层302a进行曝光，显影后在坝体301的上表面和侧面形成若干凸起302(参考图1所示)。
其中，如图5和图6所示，掩模板60包括第一开孔61和第二开孔62，第一开孔61用于形成位于坝体301上表面的凸起302，第二开孔62用于形成位于坝体301侧面的凸起302。
第一开孔61的直径与凸起302的直径比例为5:1～5:4；第一开孔61的直径为b、相邻第一开孔61的中心间距为y；第二开孔62的直径为a＝b×cosθ，相邻第二开孔62的中心间距为x＝y×cosθ；θ为坝体301的侧面与水平面的夹角。
需要说明的是，图5仅示意图出与一个坝体301对应的掩模板60部分。
以形成位于一个坝体301的上表面和侧面的凸起302进行示意，如图7所示，可将图5的该掩模板60部分与坝体301对应，使第一开孔61与坝体301的上表面对应，使第二开孔62与坝体301的侧面对应，经曝光后，光线会透光掩模板60上的第一开孔61和第二开孔62照射到负性光刻胶层302a，而未曝光的部分经显影后会被去除，从而形成如图1所示，位于坝体301上表面和侧面的等间距排布且尺寸相同的若干凸起302。
本发明实施例通过在形成有坝体301的衬底10上形成一层负性光阻材料层302a，仅对负性光阻材料层302a进行曝光，显影(即黄光制程)便可形成凸起，工艺简单。
在上述基础上，所述基板的制备方法还包括：如图8所示，在像素界定层30限定的凹槽中，通过喷墨打印工艺形成有机材料功能层40；坝体301侧面的凸起302位于有机材料功能层40上方。
其中，有机材料功能层40的各层均可分别通过喷墨打印形成。有机材料功能层40可包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层。
当然，参考图3所示，所述基板的制备方法还包括：形成位于有机材料功能层40两侧的第一透明电极20和第二透明电极50。即，第一透明电极20、有机材料功能层40和第二透明电极50构成OLED显示元件。
第一透明电极20可先于像素界定层30。第二透明电极50可形成于有机材料功能层40上方，可通过蒸镀工艺形成。第一透明电极20可以为阳极，第二透明电极50可以为阴极；或者，第一透明电极20可以为阴极，第二透明电极50可以为阳极。
进一步的，在形成第一透明电极20之前，在衬底10还可形成薄膜晶体管。
本发明实施例在由坝体301和凸起302组成的像素界定层30所限定的凹槽中，通过喷墨打印形成有机材料功能层40，可使所制备的基板应用于显示装置时，显示装置的品质较高，且性能稳定，OLED显示元件寿命更长。
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。
Claims (10)
1.一种基板，包括衬底、设置于所述衬底上的像素界定层，其特征在于，所述像素界定层包括坝体、设置于所述坝体上表面和侧面的若干微米级的凸起；
所述凸起具有疏液特性。
2.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，若干所述凸起等间距排布，且尺寸相同。
3.根据权利要求1或2所述的基板，其特征在于，所述凸起的直径在0.5～5μm范围内，相邻所述凸起的间距在0.5～5μm范围内。
4.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述凸起的材料为负性光阻材料。
5.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，还包括设置于所述像素界定层限定的凹槽中的有机材料功能层；
所述坝体侧面的所述凸起位于所述有机材料功能层上方。
6.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的基板。
7.一种基板的制备方法，包括在衬底上形成像素界定层，其特征在于，形成所述像素界定层，包括：
形成坝体；
在坝体的上表面和侧面形成若干凸起，所述凸起具有疏液特性。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，若干所述凸起等间距排布，且尺寸相同。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在坝体的上表面和侧面形成若干凸起，包括：
在形成有所述坝体的衬底上形成负性光阻材料层；
采用掩模板对所述负性光阻材料层进行曝光，显影后在所述坝体的上表面和侧面形成若干所述凸起；
其中，所述掩模板包括第一开孔和第二开孔，所述第一开孔用于形成位于所述坝体上表面的所述凸起，所述第二开孔用于形成位于所述坝体侧面的所述凸起；
所述第一开孔的直径与所述凸起的直径比例为5:1～5:4；
所述第一开孔的直径为b、相邻所述第一开孔的中心间距为y；所述第二开孔的直径为a＝b×cosθ，相邻所述第二开孔的中心间距为x＝y×cosθ；θ为所述坝体的侧面与水平面的夹角。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：在所述像素界定层限定的凹槽中，通过喷墨打印工艺形成有机材料功能层；
所述坝体侧面的所述凸起位于所述有机材料功能层上方。
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