CN107819017B - 像素界定结构、显示基板及其制作方法和显示装置 - Google Patents

像素界定结构、显示基板及其制作方法和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种像素界定结构及其制作方法、显示基板和显示装置，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。

Description

像素界定结构、显示基板及其制作方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置领域，特别涉及一种像素界定结构、显示基板及其制作方法和显示装置。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diode，简称：OLED)相对于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，被认为是下一代显示技术。
OLED的成膜方式主要包括蒸镀制程或溶液制程。蒸镀制程在小尺寸应用较为成熟，目前该技术已经应用于量产中。而溶液制程OLED成膜方式主要有喷墨打印、喷嘴涂覆、旋涂、丝网印刷等，其中喷墨打印技术由于其材料利用率较高、可以实现大尺寸化，被认为是大尺寸OLED实现量产的重要方式。
喷墨打印工艺需要预先在显示基板的电极上制作像素界定层(Pixel DefiningLayer，简称：PDL)，以限定墨滴精确的流入指定的亚像素区。目前的成熟的像素界定层的材料是双功能材料，该像素界定层的材料的表面呈疏液性而底部呈亲液性。像素界定层的材料中含有氟树脂成分，在曝光、显影、后烘工艺会移到材料的表面形成疏液性部分，该疏液性部分的厚度约为100nm，而亲液性部分会沉在材料底部。
在喷墨打印干燥过程中，墨滴会沿着底部呈亲液性的像素界定层的材料界面爬到像素界定材料层的呈疏液性的表面，像素界定层的材料越厚，墨滴攀爬的高度越高。为了抑制墨滴的攀爬过高，像素界定层的材料减薄到1um以下是可行的方案。但是像素界定层的材料减薄到1um，会导致亚像素区里可以盛装的墨滴量减少，因此减薄像素界定层的材料厚度以抑制墨滴攀爬和维持墨滴的装载量无法同时得到满足。
发明内容
本发明提供一种像素界定结构、显示基板及其制作方法和显示装置，该像素界定结构一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。
为实现上述目的，本发明提供了一种像素界定结构，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构。
可选地，所述像素界定结构的高度为0.1μm-100μm。
可选地，所述像素界定结构的高度为1μm-5μm。
可选地，宽度最大的阶梯结构的高度为0.1μm-10μm。
可选地，所述像素界定结构由上下异性的双功能材料制成。
可选地，宽度最小的阶梯结构的顶端设置有第二台阶区域，除所述宽度最小的阶梯结构外的其他阶梯结构相对于相邻的阶梯结构凸出的部分设置有第一台阶区域，所述第一台阶区域的顶端和第二台阶区域的顶端的材料均为疏液性材料。
可选地，所述像素界定结构中除宽度最大的阶梯结构之外的其它阶梯结构呈无穷阶平滑过渡设置。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示基板，包括目标基板和位于所述目标基板之上的多个像素界定结构，像素界定结构之间形成有像素区域；
所述像素界定结构采用上任一所述的像素界定结构。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示装置，所述显示装置采用上所述的显示基板。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示基板的制作方法，包括：
在目标基板的上方形成像素界定结构材料层；
对像素界定结构材料层进行构图工艺形成像素界定结构，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种像素界定结构的结构示意图；
图2为图1中像素界定结构的高度示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种像素界定结构的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的一种显示基板的结构示意图；
图5a为图4中目标基板的俯视结构示意图；
图5b为图5a中沿A-A方向的剖视图；
图6为本发明实施例四提供的一种显示基板的结构示意图；
图7为本发明实施例六提供的一种显示基板的制作方法的流程图；
图8为本发明实施例七提供的一种显示基板的制作方法的流程图；
图9a为实施例七中形成像素界定结构材料层的示意图；
图9b为实施例七中对像素界定结构材料层进行曝光的示意图；
图9c为实施例七中对曝光图形进行显影的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
图1为本发明实施例一提供的一种像素界定结构的结构示意图，如图1所示，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构。
本实施例中，优选地，像素界定结构包括呈阶梯状设置的两层阶梯结构。如图1所示，该两层阶梯结构包括阶梯结构1和阶梯结构2，阶梯结构1和阶梯结构2一体成型。图1中仅以两层阶梯结构为例进行描述，图中所示虚线的两侧分别为阶梯结构1和阶梯结构2，在实际应用中，像素界定结构还可以包括其它数量层的阶梯结构，此处不再一一列举。
如图1所示，阶梯结构1的底端的宽度大于阶梯结构1的顶端的宽度，阶梯结构2的底端的宽度大于阶梯结构2的顶端的宽度，因此阶梯结构1和阶梯结构2在图1中均为上窄下宽的阶梯结构。且阶梯结构1的顶端的宽度大于阶梯结构2的底端的宽度。需要说明的是：本实施例中阶梯结构的宽度指的是该阶梯结构的任一水平截面的宽度。
本实施例中，所述像素界定结构的高度为0.1μm-100μm。优选地，所述像素界定结构的高度为1μm-5μm。宽度最大的阶梯结构的高度为0.1μm-10μm。具体地，图2为图1中像素界定结构的高度示意图，如图2所示，该像素界定结构的高度H为0.1μm-100μm。优选的，该像素界定结构的高度H为1μm-5μm。该像素界定结构中宽度最大阶梯结构为阶梯结构1，该阶梯结构1的高度h为0.1μm-10μm。将宽度最大的阶梯结构1的高度h设为0.1μm-10μm，使得该像素界定结构限定出的亚像素区能够装载足量的墨滴量。
本实施例中所述的宽度最大阶梯结构是指任一水平截面的宽度均大于其他阶梯结构任一水平截面的宽度的阶梯结构。
优选地，所述像素界定结构由上下异性的双功能材料制成。上下异性的双功能材料的表面呈疏液性且底部呈亲液性，优选地，所述疏液性材料为氟树脂。像素界定结构采用上下异性的双功能材料，使得像素界定结构的阶梯结构1中疏液性材料的浓度小于阶梯结构2中疏液性材料的浓度。
本实施例中，宽度最小的阶梯结构的顶端设置有第二台阶区域，除所述宽度最小的阶梯结构外的其他阶梯结构相对于相邻的阶梯结构凸出的部分设置有第一台阶区域，所述第一台阶区域的顶端和第二台阶区域的顶端的材料均为疏液性材料。
本实施例中，宽度最小的阶梯结构为阶梯结构2，阶梯结构2的顶端设置有第二台阶区域20，阶梯结构1相对于相邻的阶梯结构2凸出的部分设置有第一台阶区域10，如图1所示，阶梯结构1的第一台阶区域10对称设置。第一台阶区域10和第二台阶区域20顶端的材料均为疏液性材料。
可选地，所述像素界定结构中除宽度最大的阶梯结构之外的其他阶梯结构呈无穷阶平滑过渡设置。图中未示出，像素界定结构的阶梯结构1的宽度最大，除阶梯结构1之外的其他阶梯结构呈无穷阶平滑过渡设置。其他阶梯结构呈无穷阶平滑过渡设置的像素界定结构会更有利于抑制墨滴的攀爬。
本实施例提供的像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。本实施例能够抑制墨滴的攀爬高度过高，从而消除了墨滴在像素界定结构边缘攀爬导致的显示不良。
图3为本发明实施例二提供的一种像素界定结构的结构示意图。如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于，像素界定结构包括三层阶梯结构。
如图3所示，该三层阶梯结构包括阶梯结构4、阶梯结构5和阶梯结构6，宽度最小的阶梯结构为阶梯结构6，阶梯结构6的顶端设置有第二台阶区域60，阶梯结构5相对于相邻的阶梯结构6凸出的部分设置有第一台阶区域50，阶梯结构1相对于相邻的阶梯结构2凸出的部分设置有第一台阶区域40，如图3所示，阶梯结构4的第一台阶区域40对称设置，阶梯结构5的第一台阶区域50对称设置。第一台阶区域40、第一台阶区域50和第二台阶区域60顶端的材料均为疏液性材料。像素界定结构的阶梯结构4中疏液性材料的浓度小于阶梯结构5中疏液性材料的浓度，阶梯结构5中疏液性材料的浓度小于阶梯结构6中疏液性材料的浓度。
本实施例提供的像素界定结构包括呈阶梯状设置的三层阶梯结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。本实施例能够抑制墨滴的攀爬高度过高，从而消除了墨滴在像素界定结构边缘攀爬导致的显示不良。
图4为本发明实施例三提供一种显示基板的结构示意图，如图4所示，该显示基板包括目标基板31和位于所述目标基板31之上的多个像素界定结构，像素界定结构之间形成有亚像素区域。目标基板31上设有平坦层32，平坦层32上覆盖有第一电极层，第一电极层包括多个第一电极33。
本实施例的显示基板采用如实施例一所示的像素界定结构。该显示基板为OLED显示基板，相邻的像素界定结构之间形成有亚像素区，例如亚像素区可包括红色亚像素区、绿色亚像素区或蓝色亚像素区，图4中形成依次排列的红色亚像素区、绿色亚像素区和蓝色亚像素区。像素界定结构用于限定墨滴精确地流入指定的亚像素区，其中，红色亚像素区中形成有红色亚像素51，绿色亚像素区中形成有绿色亚像素52，蓝色亚像素区中形成有蓝色亚像素53。像素界定结构的第一台阶区域10和第二台阶区域20顶端的材料为疏液性材料，当墨滴流入时，墨滴沿着像素界定结构表面朝向第二台阶区域20攀爬。第一台阶区域10用于抑制墨滴朝向第二台阶区域20攀爬，当有部分墨滴能够越过第一台阶区域10朝向第二台阶区域20攀爬时，第二台阶区域20能够防止墨滴在第二台阶区域20溢出。
优选地，本实施例中所述的疏液性材料为氟树脂，像素界定结构的第一台阶区域10和第二台阶区域20顶端的材料为氟树脂。
图5a为图4中目标基板的俯视结构示意图，图5b为图5a沿A-A方向的剖视图，如图5a、图5b所示，目标基板31上设有平坦层32及设于平坦层32上的第一电极层，第一电极层包括多个第一电极33。如图5b所示在平坦层32上分布设置有多个依次排列的第一电极33。本实施例中的平坦层32由树脂材料制成。
本实施例的显示基板还包括第二电极层(图中未示出)，优选地，第一电极层为阳极电极层，第二电极层为阴极电极层，第一电极33为阳极，第一电极33的材料为高功函的透明材料或半透明材料，如：ITO、Ag、NiO、Al、石墨烯等。
该显示基板为底发光的OLED显示基板或顶发光的OLED显示基板，底发光的OLED显示基板包括透明阳极和反射阴极，顶发光的OLED显示基板包括透明阴极和反射阳极。
本实施例中，目标基板可以为玻璃基板。
进一步地，该显示基板还包括TFT结构，该TFT结构位于目标基板31和平坦层32之间。需要说明的是：TFT结构在图中未具体画出。
本实施例提供的显示基板，采用呈阶梯状设置的包括至少两层阶梯结构的像素界定结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。本实施例能够抑制墨滴的攀爬高度过高，从而消除了墨滴在像素界定结构边缘攀爬导致的显示不良。
图6为本发明实施例四提供的一种显示基板的结构示意图，如图6所示，本实施例与实施例三的区别在于，像素界定结构包括三层阶梯结构，本实施例的显示基板采用如实施例二所示的像素界定结构。
本实施例中像素界定结构的第一台阶区域40、第一台阶区域50和第二台阶区域60顶端的材料为疏液性材料，呈现上层强疏液性，中部弱疏液性和底部亲液性的性能。当墨滴滴入时，墨滴沿着像素界定结构由底端至顶端攀爬，第一台阶区域40能够抑制墨滴朝向第一台阶区域50的方向攀爬，当有部分墨滴能够越过第一台阶区域40朝向第一台阶区域50攀爬时，第一台阶区域50能够抑制墨滴朝向第二台阶区域60的方向攀爬，当有部分墨滴能够越过第一台阶区域50朝向第二台阶区域60攀爬时，第二台阶区域60能够防止墨滴在第二台阶区域60的溢出。
本实施例提供的显示基板，采用呈阶梯状设置的包括三层阶梯结构的像素界定结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。本实施例能够抑制墨滴的攀爬高度过高，从而消除了墨滴在像素界定结构边缘攀爬导致的显示不良。本发明实施例五提供了一种显示装置，该显示基板采用实施例三或实施例四中所述的显示基板。
本实施例提供的显示装置为OLED显示装置。
本实施例提供的显示装置，采用呈阶梯状设置的包括至少两层阶梯结构的像素界定结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。本实施例能够抑制墨滴的攀爬高度过高，从而消除了墨滴在像素界定结构边缘攀爬导致的显示不良。
图7为本发明实施例六提供的一种显示基板的制作方法的流程图，如图7所示，该方法包括：
步骤101、在目标基板的上方形成像素界定结构材料层。
在目标基板的第一电极层上形成像素界定结构材料层，该像素界定结构材料层的材料为感光材料，例如，该感光材料为负性感光材料。
步骤102、对像素界定结构材料层进行构图工艺形成像素界定结构，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构。
使用半色调掩膜板(halftone mask)对像素界定结构材料层进行曝光，使得像素界定结构材料层的不同区域具有不同曝光量，再通过显影和后烘工艺最终形成呈阶梯状设置的包括至少两层阶梯结构的像素界定结构。
本实施例提供的显示基板的制作方法，可用于制作呈阶梯状设置的包括至少两层阶梯结构的像素界定结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，一方面能够抑制墨滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持墨滴的装载量。本实施例能够抑制墨滴的攀爬高度过高，从而消除了墨滴在像素界定结构边缘攀爬导致的显示不良。
图8为本发明实施例七提供的一种显示基板的制作方法的流程图，如图8所示，该方法包括：
步骤201、在目标基板上形成平坦层。
如图5b所示，在目标基板31上设有平坦层32。
步骤202、在平坦层上形成第一电极层。
如图5b所示，在平坦层32上分布设置有多个依次排列的第一电极33，多个第一电极33形成第一电极层。
步骤203、在第一电极层上形成像素界定结构材料层。
图9a为实施例七中形成像素界定结构材料层的示意图，如图9a所示，此时在平坦层32上设置有由多个第一电极33形成的第一电极层，在第一电极层的表面形成有像素界定结构材料层34。
步骤204、利用掩膜板对像素界定结构材料层进行曝光形成曝光图形，曝光图形包括完全曝光区域、部分曝光区域和未曝光区域。
图9b为实施例七中对像素界定结构材料层进行曝光的示意图，如图9b所示，利用半色调掩膜板(halftone mask)对像素界定结构材料层34进行曝光形成曝光图形，曝光图形包括完全曝光区域、部分曝光区域和未曝光区域，其中，部分曝光区域包括曝光部分62和未曝光部分63。掩膜板包括完全透光区域71、半透光区域72和不透光区域73。完全透光区域71对应完全曝光区域61，半透光区域72对应部分曝光区域，不透光区域73对应未曝光区域64。
步骤205、对曝光图形进行显影形成像素界定结构，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的至少两层阶梯结构。
图9c为实施例七中对曝光图形进行显影的示意图，如图9c所示，对曝光图形进行显影工艺后形成呈阶梯状设置的包括至少两层阶梯结构的像素界定结构。
图9b中的完全曝光区域61及部分曝光区域的曝光部分62被保留形成了呈阶梯状设置的像素界定结构，未曝光区域64及部分曝光区域的未曝光部分63被去除。
进一步地，对显影后的形成的像素界定结构进行后烘工艺。
本实施例中仅对包括两层阶梯结构的像素界定结构的制作方法进行说明，包括三层或三层以上阶梯结构的像素界定结构的制作方法与之类似，只需对掩膜板上所设的完全透光区域71、半透光区域72和不透光区域73的位置和排列顺序进行设置即可。
优选地，在制作工艺允许的情况下，该像素界定结构可以包括无穷层阶梯结构，其中除宽度最大的阶梯结构之外的其他阶梯结构呈无穷阶平滑过渡设置。
本实施例提供的显示基板的制作方法，可用于制作呈阶梯状设置的包括至少两层阶梯结构的像素界定结构，该像素界定结构在限定墨滴流入亚像素区时，另一方面又能够保证亚像素区所装载的墨滴量足量。本实施例能够抑制墨滴的攀爬高度过高，从而消除了墨滴在像素界定结构边缘攀爬导致的显示不良。
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 (8)

1.一种像素界定结构，其特征在于，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的三层阶梯结构；该三层阶梯结构包括第一阶梯结构、设置于所述第一阶梯结构的顶端的第二阶梯结构以及设置于所述第二阶梯结构的顶端的第三阶梯结构；其中，每一层阶梯结构的底端的宽度大于其顶端的宽度，所述第一阶梯结构的顶端的宽度大于所述第二阶梯结构的底端的宽度，所述第二阶梯结构的顶端的宽度大于所述第三阶梯结构的底端的宽度；
所述第三阶梯结构的顶端设置有第二台阶区域，所述第二阶梯结构相对于相邻的所述第三阶梯结构凸出的部分设置有第一台阶区域，所述第一阶梯结构相对于相邻的所述第二阶梯结构凸出的部分设置有第一台阶区域；
所述第一阶梯结构的第一台阶区域的顶端、所述第二阶梯结构的第一台阶区域的顶端以及所述第三阶梯结构的第二台阶区域的顶端的材料均为疏液性材料，且所述第一阶梯结构的第一台阶区域的疏液性材料的浓度小于所述第二阶梯结构的第一台阶区域的疏液性材料的浓度，所述第二阶梯结构的第一台阶区域的疏液性材料的浓度小于所述第三阶梯结构的第二台阶区域的疏液性材料的浓度；
所述第二阶梯结构和所述第三阶梯结构呈无穷阶平滑过渡设置。
2.根据权利要求1所述的像素界定结构，其特征在于，所述像素界定结构的高度为0.1μm-100μm。
3.根据权利要求2所述的像素界定结构，其特征在于，所述像素界定结构的高度为1μm-5μm。
4.根据权利要求2所述的像素界定结构，其特征在于，宽度最大的阶梯结构的高度为0.1μm-10μm。
5.根据权利要求1所述的像素界定结构，其特征在于，所述像素界定结构由上下异性的双功能材料制成。
6.一种显示基板，其特征在于，包括目标基板和位于所述目标基板之上的多个像素界定结构，像素界定结构之间形成有像素区域；
所述像素界定结构采用权利要求1-5任一所述的像素界定结构。
7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置采用权利要求6所述的显示基板。
8.一种显示基板的制作方法，其特征在于，包括：
在目标基板的上方形成像素界定结构材料层；
对像素界定结构材料层进行构图工艺形成像素界定结构，所述像素界定结构包括呈阶梯状设置的三层阶梯结构；
其中，该三层阶梯结构包括第一阶梯结构、设置于所述第一阶梯结构的顶端的第二阶梯结构以及设置于所述第二阶梯结构的顶端的第三阶梯结构；每一层阶梯结构的底端的宽度大于其顶端的宽度，所述第一阶梯结构的顶端的宽度大于所述第二阶梯结构的底端的宽度，所述第二阶梯结构的顶端的宽度大于所述第三阶梯结构的底端的宽度；所述第三阶梯结构的顶端设置有第二台阶区域，所述第二阶梯结构相对于相邻的所述第三阶梯结构凸出的部分设置有第一台阶区域，所述第一阶梯结构相对于相邻的所述第二阶梯结构凸出的部分设置有第一台阶区域；所述第一阶梯结构的第一台阶区域的顶端、所述第二阶梯结构的第一台阶区域的顶端以及所述第三阶梯结构的第二台阶区域的顶端的材料均为疏液性材料，且所述第一阶梯结构的第一台阶区域的疏液性材料的浓度小于所述第二阶梯结构的第一台阶区域的疏液性材料的浓度，所述第二阶梯结构的第一台阶区域的疏液性材料的浓度小于所述第三阶梯结构的第二台阶区域的疏液性材料的浓度；所述第二阶梯结构和所述第三阶梯结构呈无穷阶平滑过渡设置。
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