CN108389965A - 成膜方法、显示基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种成膜方法、显示基板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，成膜方法包括：向基板的待成膜区域喷墨打印墨水的带电液滴；在待成膜区域的墨水干燥过程中，对待成膜区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动。本发明的技术方案能够改善打印成膜的膜形貌，进而提升显示装置的性能。

Description

成膜方法、显示基板及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是指一种成膜方法、显示基板及其制作方法、显示装置。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Display，OLED)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、视角宽、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，是最有发展潜力的显示装置之一。

OLED显示器件的制备方法主要分为真空蒸镀法和溶液法两类。相较于传统的真空蒸镀法，溶液法尤其是喷墨打印法(ink-jetting print)制备OLED显示器件可以极大地提高材料利用率而节约成本，并易于实现大尺寸显示等优点，是未来显示技术发展的重要方向。

喷墨打印一般是在预先制作有阳极和挡墙(bank)的基板上高精度地滴入墨水材料，经过真空干燥和烘烤形成薄膜功能层，薄膜功能层的形貌对于显示器件的性能具有重要影响。在墨水干燥过程中，由于边缘和中心的溶剂挥发速度不同，容易产生咖啡环现象，使得墨水材料在挡墙与像素电极交界处堆积，造成薄膜形貌不均；此外，打印显示器件所用的墨水溶质大多为π共轭化合物，它们易因π-π堆积而聚集，从而造成所成薄膜功能层表面粗糙度增加，严重限制了显示器件效率、光色和寿命的提升。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成膜方法、显示基板及其制作方法、显示装置，能够改善打印成膜的膜形貌，进而提升显示装置的性能。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种成膜方法，包括：

向基板的待成膜区域喷墨打印墨水的带电液滴；

在待成膜区域的墨水干燥过程中，对待成膜区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动。

进一步地，所述向基板的待成膜区域喷墨打印墨水的带电液滴包括：

使喷墨打印的液滴经过连接高压直流电源的充电电极，使得所述液滴带上电荷。

进一步地，所述对待成膜区域施加电场包括：

对待成膜区域施加周期振荡电场。

进一步地，施加的电场方向与基板平行且与待成膜区域的边界平行；或

施加的电场方向垂直于墨水的液面。

进一步地，墨水的溶剂包括水、二甘醇、甲苯和苯甲酸甲酯，墨水的溶质为有机电致发光器件的功能层材料。

本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，采用如上所述的成膜方法在显示基板上制作功能膜层。

进一步地，所述待成膜区域为所述显示基板的像素界定层限定出的像素区域。

进一步地，所述功能膜层包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层中的一种或多种。

本发明实施例还提供了一种显示基板，采用如上所述的制作方法制作得到。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在向基板的待成膜区域喷墨打印墨水时，使得液滴带电，并在待成膜区域的墨水干燥过程中，对待成膜区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动，这样一方面可以抑制干燥过程中由于溶质向边缘聚集而造成的膜不均的情况，另一方面可以抑制由于溶质间π-π堆积而造成的膜表面粗糙度增加的情况，从而改善打印成膜的膜形貌，提高成膜的均匀性，进而提升显示装置的性能。

附图说明

图1为本发明实施例打印喷头的结构示意图；

图2为本发明一实施例对打印的墨水进行干燥的示意图；

图3和图4为本发明实施例施加的周期振荡电信号的示意图；

图5为本发明另一实施例对打印的墨水进行干燥的示意图。

附图标记

11 打印喷头

12 充电电极

13 液滴

21 基板

22 电极

23 像素界定层

24 液面

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中打印显示器件所用的墨水溶质大多为π共轭化合物，它们易因π-π堆积而聚集，从而造成所成薄膜功能层表面粗糙度增加，严重限制了显示器件效率、光色和寿命的提升的问题，提供一种成膜方法、显示基板及其制作方法、显示装置，能够改善打印成膜的膜形貌，进而提升显示装置的性能。

本发明实施例提供了一种成膜方法，包括：

向基板的待成膜区域喷墨打印墨水的带电液滴；

在待成膜区域的墨水干燥过程中，对待成膜区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动。

本实施例中，在向基板的待成膜区域喷墨打印墨水时，使得液滴带电，并在待成膜区域的墨水干燥过程中，对待成膜区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动，这样一方面可以抑制干燥过程中由于溶质向边缘聚集而造成的膜不均的情况，另一方面可以抑制由于溶质间π-π堆积而造成的膜表面粗糙度增加的情况，从而改善打印成膜的膜形貌，提高成膜的均匀性，进而提升显示装置的性能。

进一步地，所述向基板的待成膜区域喷墨打印墨水的带电液滴包括：

使喷墨打印的液滴经过连接高压直流电源的充电电极，使得所述液滴带上电荷。其中，液滴可以带上正电荷也可以带上负电荷。

进一步地，所述对待成膜区域施加电场包括：

对待成膜区域施加周期振荡电场。这样，带电的墨水将作周期性的振荡运动，能够更好地抑制膜不均以及表面粗糙度增加的情况，更好地改善打印成膜的膜形貌。

其中，施加的电场方向可以与基板平行且与待成膜区域的边界平行，还可以是施加的电场方向垂直于墨水的液面。比如待成膜区域为矩形区域时，施加的电场方向可以与矩形区域的长边平行，也可以与矩形区域的短边平行，还可以施加两个方向的电场，其中一个电场的方向与矩形区域的长边平行，另外一个电场的方向与矩形区域的短边平行。

本实施例中，所用墨水为常规打印墨水，所用溶剂可以为水、二甘醇等水性溶剂或甲苯、苯甲酸甲酯等油性溶剂，溶质可以为有机电致发光器件中常用的功能层材料，比如空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层等材料。

本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，采用如上所述的成膜方法在显示基板上制作功能膜层。

本实施例中，在向基板的待成膜区域喷墨打印墨水制作功能膜层时，使得液滴带电，并在待成膜区域的墨水干燥过程中，对待成膜区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动，这样一方面可以抑制干燥过程中由于溶质向边缘聚集而造成的膜不均的情况，另一方面可以抑制由于溶质间π-π堆积而造成的膜表面粗糙度增加的情况，从而改善打印成膜的膜形貌，提高成膜的均匀性，进而提升显示装置的性能。

具体实施例中，所述待成膜区域可以为所述显示基板的像素界定层限定出的像素区域。即在喷墨打印墨水时，是向显示基板的像素界定层限定出的像素区域喷墨打印墨水，同时在像素区域的墨水干燥过程中，对像素区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动，提高像素区域内所成功能膜层的均匀性；并且由于像素区域内功能膜层的均匀性改善，还能够提高像素区域的开口率。

在显示基板的像素区域一般设置有显示基板的电极，具体地，可以通过向显示基板的电极施加电信号来对像素区域施加电场。当然，本实施例的技术方案并不局限于通过向显示基板的电极施加电信号来对像素区域施加电场，还可以通过在真空干燥腔室内设置外部电极、并向外部电极施加电信号的方式来实现对像素区域施加电场。

具体地，显示基板可以为OLED显示基板，所述功能膜层包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层中的一种或多种。

下面结合附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步介绍：

图1为本发明实施例打印喷头11的结构示意图，通过打印喷头11可以喷墨打印墨水。本实施例的打印喷头11处设置有充电电极12，充电电极12连接高压直流电源，打印喷头11打印出的液滴13从喷头脱离后通过充电电极12，由于充电电极12连接高压直流电源，因此能够使得通过充电电极12的液滴13带上电荷，具体地，液滴13可以带上正电荷也可以带上负电荷，电荷的极性由充电电极12连接的高压直流电源决定。

其中，所用墨水为常规打印墨水，所用溶剂可以为水、二甘醇等水性溶剂或甲苯、苯甲酸甲酯等油性溶剂，溶质可以为有机电致发光器件中常用的功能层材料，比如空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层等材料。

如图2所示，打印喷头11喷墨打印出的液滴13高精度地滴入基板21上的像素区域中，基板21可以为刚性基板或者柔性基板，基板21上设置有像素界定层23，像素界定层23限定出像素区域，在基板21的像素区域上还设置有电极22，具体地，电极22可以为之前的工艺制作的电极，可以通过向电极22施加电信号来向像素区域施加电场。

其中，电极22可以为OLED显示基板的阳极，当然，电极22并不局限为OLED显示基板的阳极，还可以为栅电极、源电极和漏电极等等，但是相比栅电极、源电极和漏电极，阳极的面积较大，施加电场的效果较好，因此，优选地，通过OLED显示基板的阳极来施加电场。

如图2所示，在向像素区域喷墨打印液滴13后，带电墨水所成的液面为24。

对于喷墨打印，通常采用真空干燥的方法来去除溶剂，通过控制真空干燥过程中的抽气速度和一定压强的维持时间来调控得到的膜形貌。在溶剂挥发过程中，由于像素区域边缘和中间部分溶剂挥发速度不同，存在中心向边缘的传质现象，难以得到平整的膜。为了解决该问题，本实施例将像素区域置于周期振荡的电场中进行真空干燥，具体地，可以向电极22施加如图3或图4所示的周期振荡电信号以产生周期振荡的电场。

如图2所示，周期振荡的电场方向可以平行于基板21所在平面，电场方向可以平行于像素区域的长轴或者短轴，或者同时在长轴和短轴方向均施加周期振荡的电场。周期振荡的电场使得带电的墨水作周期性振荡运动，可以抑制干燥过程中溶质向边缘聚集以及溶质间π-π堆积的现象，从而改善打印成膜的膜形貌。

当然，施加的周期振荡的电场的方向并不局限于平行于基板21所在平面，如图5所示，施加的周期振荡的电场的方向还可以垂直于液面24，施加垂直于液面24的电场能够使得溶质向基板21聚集，也能在一定程度上抑制溶质向边缘聚集以及溶质间π-π堆积的现象，从而改善打印成膜的膜形貌。

本发明实施例还提供了一种显示基板，采用如上所述的制作方法制作得到。

具体地，本实施例的显示基板可以为OLED显示基板，相比现有的OLED显示基板，本实施例的OLED显示基板的功能膜层的均匀性较好，OLED显示基板的像素开口率较高，且发光效率、光色和寿命均得以提升。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种成膜方法，其特征在于，包括：

向基板的待成膜区域喷墨打印墨水的带电液滴；

在待成膜区域的墨水干燥过程中，对待成膜区域施加电场，使得带电的墨水作振荡运动。

2.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述向基板的待成膜区域喷墨打印墨水的带电液滴包括：

使喷墨打印的液滴经过连接高压直流电源的充电电极，使得所述液滴带上电荷。

3.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述对待成膜区域施加电场包括：

对待成膜区域施加周期振荡电场。

4.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，

施加的电场方向与基板平行且与待成膜区域的边界平行；或

施加的电场方向垂直于墨水的液面。

5.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，墨水的溶剂包括水、二甘醇、甲苯和苯甲酸甲酯，墨水的溶质为有机电致发光器件的功能层材料。

6.一种显示基板的制作方法，其特征在于，采用如权利要求1-5中任一项所述的成膜方法在显示基板上制作功能膜层。

7.根据权利要求6所述的显示基板的制作方法，其特征在于，所述待成膜区域为所述显示基板的像素界定层限定出的像素区域。

8.根据权利要求7所述的显示基板的制作方法，其特征在于，所述功能膜层包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层中的一种或多种。

9.一种显示基板，其特征在于，采用如权利要求中6-8中任一项所述的制作方法制作得到。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的显示基板。