CN108649052A - 一种阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置，涉及显示技术领域，能够解决现有技术中因通过两次构图工艺形成的双层结构的像素界定层容易出现分层以及overlay的问题；该阵列基板包括衬底基板、以及位于衬底基板上、且包括挡墙的像素界定层，挡墙的侧面中，与底面相邻的第一区域的表面层为主要由亲液材料构成的亲液层，且该亲液层为表面改性层；挡墙在除亲液层以外的部分均主要由疏液材料构成。

Description

一种阵列基板及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)显示器因其具有自发光、轻薄、功耗低、高对比度、高色域、可实现柔性显示等优点，已被广泛地应用于包括电脑、手机等电子产品在内的各种电子设备中。

如图1所示，现有技术中，OLED显示器中的像素界定层(也可以称为像素定义层，Pixel Define Layer，PDL)01一般采用两层浸润性不同的材料组成的双层结构，其中，上图案层12由疏液材料构成，下图案层11由亲液材料构成，以提高OLED发光器件中功能层厚度均一性。

然而，目前在制备上述双层结构的像素界定义层01时，通常都是先在基板上制备一层亲液性材料层，之后进行图案化(也即构图工艺)形成下图案层11；然后在亲液性材料层上制备一层疏液性材料层，之后再进行一次图案化(也即构图工艺)形成上图案层12，从而形成像素界定层01；这样一来，一方面，由于下图案层11和上图案层12之间存在界面问题，容易发生分层现象；另一方面，通过两次图案化形成的像素界定层01容易出现overlay(堆叠)问题；从而导致像素界定层质量下降。

发明内容

本发明的实施例提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置，能够解决现有技术中因通过两次构图工艺形成的双层结构的像素界定层容易出现分层以及overlay的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例一方面提供一种阵列基板，包括衬底基板、以及位于所述衬底基板上、且包括挡墙的像素界定层；所述挡墙的侧面中，与底面相邻的第一区域的表面层为主要由亲液材料构成的亲液层，且该亲液层为表面改性层；所述挡墙在除所述亲液层以外的部分均主要由疏液材料构成。

进一步的，所述第一区域的高度为0.1μm～0.5μm。

进一步的，所述亲液层中的亲液材料包括C-O键、C-N键、C-H键中的至少一种。

本发明实施例另一方面还提供一种阵列基板的制作方法，其所述制作方法包括：主要采用疏液材料、并通过构图工艺在衬底基板上形成初始挡墙；对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理，将该第一区域的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层，进而形成像素界定层中的挡墙。

进一步的，所述疏液材料为氟化聚酰亚胺、氟化聚甲基丙烯酸甲酯、聚硅氧烷中的至少一种。

进一步的，所述对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理，将该第一区域的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层包括：采用等离子体对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理，将该第一区域的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层。

进一步的，所述等离子体为O₂等离子体、N₂等离子体、NH₃等离子体中的至少一种。

进一步的，所述采用等离子体对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理包括：采用所述等离子体透过接触型的掩膜版对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理。

进一步的，所述掩膜版在对应所述初始挡墙中所述亲液层的待形成区域为镂空区，其余区域均为非镂空区。

进一步的，所述掩膜版在对应所述初始挡墙中所述亲液层的待形成区域以及对应所述衬底基板中的子像素区域均为镂空区，其余区域均为非镂空区；其中，所述子像素区域由所述初始挡墙底部的边界界定而成。

本发明实施例再一方面还提供一种显示装置，包括前述的阵列基板。

本发明实施例提供一种阵列基板及其制作方法、显示装置，该阵列基板包括衬底基板、以及位于所述衬底基板上、且包括挡墙的像素界定层，挡墙的侧面中，与底面相邻的第一区域的表面层为主要由亲液材料构成的亲液层，且该亲液层为表面改性层，所述挡墙在除所述亲液层以外的部分均主要由疏液材料构成。

由于表面改性层是对物体的表面层进行表面处理后得到的，表面处理仅是针对构成物体的材料中化学键的改性，并不会改变物体的物理结构，也即表面改性层与其内部未改性的部分并不会存在层间界面；也就是说，对于本发明像素界定层中的挡墙而言，位于侧面的亲液层为表面改性层，该表面改性层与其内部结构之间没有层间界面，整个挡墙为一体结构(可一体成型、一次构图工艺成型)，从而避免了现有技术中通过两次构图工艺分别形成亲液层和疏液层而出现的分层以及overlay的问题，提高了像素界定层的质量。

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为现有技术中提供一种像素界定层的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种像素界定层的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种像素界定层的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种像素界定层的制作方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种形成像素界定层的结构示意图之一；

图6为本发明实施例提供的一种形成像素界定层的结构示意图之一；

图7为本发明实施例提供的一种形成像素界定层的结构示意图之一。

附图标记：

01-像素定义层；10-衬底基板；100-挡墙；100’-初始挡墙；101-亲液层；102-疏液层；200-掩膜版；11-下图案层；12-上图案层；B1-镂空区；B2-非镂空区。

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阵列基板，如图2所示，该阵列基板包括衬底基板10、以及位于衬底基板10上、且包括挡墙(Bank)100的像素界定层01；挡墙100的(全部)侧面中，与底面相邻的第一区域S1的表面层为主要由亲液材料构成的亲液层101，且该亲液层101为表面改性层；该挡墙在除亲液层101以外的部分均主要由疏液材料构成，必然的，挡墙的上表面由疏液材料构成，从而保证了整个像素界定层01的浸润性要求(即上表面疏液，侧面亲液)。

其中，本发明中，对于构成亲液层101的亲液材料，以及构成挡墙中除亲液层101以外的部分的疏液材料均不作具体限定；实际中可以根据需要选择合适的疏液材料，并保证该疏液材料通过改性可以得到亲液材料即可；示意的，该疏液材料可以选择具有较小表面能、较大接触角的含C-F键、C-Si键的聚合物；而亲液材料可以是对其进行改性形成具有较大表面能、较小接触角的含C-O键、C-N键、C-H键的聚合物。

另外，对于上述第一区域S1而言，一般优选的，参考图2所示，该第一区域S1的高度D为0.1μm～0.5μm。

具体的，如果第一区域S1的高度D小于0.1μm，在采用喷墨打印形成OLED发光器件中功能层时，墨滴不能很好的与挡墙侧面靠近底部的位置接触，不能有效的保证膜层的均匀性；如果第一区域S1的高度D大于0.5μm，墨滴容易沿挡墙侧面发生攀爬现象，导致成膜均匀性差，因此实际中优选的，第一区域S1的高度D为0.1μm～0.5μm；例如，可以设置第一区域S1的高度为0.2μm或者0.3μm(整个挡墙的高度一般在5μm左右)。

由于表面改性层是对物体的表面层进行表面处理后得到的，表面处理仅是针对构成物体的材料中化学键的改性，并不会改变物体的物理结构，也即表面改性层与其内部未改性的部分并不会存在层间界面；也就是说，对于本发明像素界定层中的挡墙而言，位于侧面的亲液层为表面改性层，该表面改性层与其内部结构之间没有层间界面，整个挡墙为一体结构(可一体成型、一次构图工艺成型)，从而避免了现有技术中通过两次构图工艺分别形成亲液层和疏液层而出现的分层以及overlay的问题，提高了像素界定层的质量。

此处需要说明的是，第一，上述衬底基板10并不绝对是指单纯的空白基板，根据实际的需求，该衬底基板上可以制作有其他的电子器件或者电路结构等。

第二、对于上述挡墙100的上表面、侧面、底面而言，其相对位置均是以衬底基板10为参考的，如图2所示，挡墙100与衬底基板10接触的表面为底面A3，与底面A3相对的表面为上表面A1，连接上表面A1和底面A3之间的为侧面A2；应当理解到，阵列基板的方向和方位可能根据实际中应用场景发生变化，但挡墙的各表面位置仍应以衬底基板10为参照。

第三、本领域的技术人员应当理解到，对于上述亲液层101(表面改性层)而言，采用表面改性的方法获得，由于表面改性处理的深度有限，必然的使得表面改性层中的材料与该表面改性层往里的部分中的材料存在差异，也即亲液层与亲液层往里的部分的材料不同。

本发明的发明人在作出本发明的技术方案的同时，还提供了另一种相关的技术方案，参考图3，该方案中设置挡墙100的上表面层为表面改性层(疏液层102)，其余部分由亲液材料构成(必然挡墙的侧面具有亲液性)，尽管该技术方案也能保证整个挡墙为一体结构(可一体成型)，不易出现的分层以及overlay的问题；但是，本领域的技术人员应当理解到，由于表面处理的深度有限，也即通过表面改性得到的疏液层102的厚度有限，这样一来，采用该技术方案，容易导致挡墙的侧面中除位于上面的疏液层102以外，大部分均具有亲液性(远远超出亲液层0.1μm～0.5μm的高度要求)，导致采用喷墨打印形成OLED发光器件中功能层时，墨滴沿挡墙侧面产生严重的攀爬现象，导致成膜均匀性差。

相比之下，本发明上述的技术方案，直接设置挡墙100的侧面中，与底面相邻的第一区域S1的表面层为表面改性层(亲液层101)，直接通过人为控制挡墙100的侧面中需要进行表面改性层的区域(而非深度)，能够有效的保证挡墙100的侧面对亲液层101的高度需求(0.1μm～0.5μm)。

综上所述，对于上述挡墙设置结构而言，应当理解到，挡墙的主体结构(亲液层以外的部分)与亲液层均具有相同的(初始)单体，在实际对挡墙中表面改性层(亲液层)的判断时，可以通过分别检测主体结构与亲液层中的组分，并对各组分进行比较，若各组分的(初始)单体相同，其区别仅在于支链上化学键、化学基团的不同，则可以认为亲液层是通过表面处理得到的表面改性层。

本发明实施例还提供一种阵列基板的制作方法，如图4所示，该制作方法包括：(参考图2)

步骤S101、参考图5，主要采用疏液材料、并通过构图工艺在衬底基板上形成初始挡墙100’。

步骤S102、参考图6，对初始挡墙100’的侧面中与底面相邻的第一区域S1的表面层进行表面处理，将该第一区域S1的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层101，进而形成像素界定层01中的挡墙100(参考图2)。

需要说明的是，在本发明中，构图工艺，可指包括光刻工艺，或，包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺，是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。

本发明中通过表面处理形成像素界定层中的挡墙侧面的亲液层，由于表面处理是对物体的表面层进行改性处理，其针对构成物体的材料中化学键的改性，并不会改变物体的物理结构，从而能够实现通过表面处理得到的表面改性层(亲液层)与其内部结构之间没有层间界面，整个挡墙为一体结构(可一体成型)，进而避免了现有技术中通过两次构图工艺分别形成亲液层和疏液层而出现的分层以及overlay的问题，提高了像素界定层的质量。

此处需要说明的是，第一，本发明对上述步骤S101中采用的疏液材料不作具体限定；优选的，可以为氟化聚酰亚胺、氟化聚甲基丙烯酸甲酯、聚硅氧烷中的至少一种；但并不限制于此，也可以采用其他的亲液材料。

第二，本发明对上述步骤S102采用的表面处理的方式不作具体限定；实际中可以根据需要选择适合的表面处理方式即可。

例如，可以是通过旋涂光刻胶的方式，并通过曝光露出初始挡墙100’的侧面中与底面相邻的第一区域S1的表面层，然后采用化学试剂将该第一区域S1的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层101即可(当然在形成亲液层后，通过剥离工艺会去除其余部分的光刻胶)；当然，应当理解到，在此情况下，对于像素界定层的形成，相当于采用了两次构图工艺。

又例如，还可以是采用等离子体对初始挡墙100’的侧面中与底面相邻的第一区域S1的表面层进行表面处理，将该第一区域S1的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层101；当然，应当理解到，在此情况下，对于像素界定层的形成，当于采用了一次构图工艺和一次等离子体处理，工艺相对较为简单，因此实际中一般优选的，可以采用等离子体处理的方式形成亲液层101；以下实施例均是以此为例，对本发明做进一步的说明。

在此基础上，优选的，上述等离子体可以为O₂等离子体、N₂等离子体、NH₃等离子体中的至少一种；但并不限制于此，也可以采用其他的等离子体。

另外，还应当理解到，对于上述采用采用等离子体对初始挡墙100’的侧面中与底面相邻的第一区域S1的表面层进行表面处理而言，一般采用掩膜的方式，将掩膜版中对应需要进行等离子体处理的位置(也即前述的亲液层101待形成的位置)设置为镂空区，不需要进行等离子体处理的位置设置为非镂空区即可。

基于此，本发明优选的，参考图6和图7，采用接触型的掩膜版进行等离子体处理，也即采用等离子体透过接触型的掩膜版200对初始挡墙100’的侧面中与底面相邻的第一区域S1的表面层进行表面处理，这样一来，由于掩膜版200与初始挡墙100’直接接触，能够降低在等离子体处理过程中衍射效应，避免等离子体进入其他不必须的位置，进而造成不良影响(例如掩膜阴影Shadow等)；实际中，掩膜的关键线偏差(CD bias)可以为0.25μm。

此处还应当理解到，对于上述接触型的掩膜版200而言，只要保证掩膜版200在对应初始挡墙100’中亲液层101的待形成区域为镂空区，而在对应初始挡墙100’上表面区域为非镂空区即可(保证该区域不被改性)；对于掩膜版200的其他区域(对应挡墙以外的其他区域)可以为镂空区，也可以为非镂空区，本发明对此不作限定。

例如，可以如图6所示，该掩膜版200仅在对应初始挡墙100’中亲液层101的待形成区域为镂空区B1，其余区域均为非镂空区B2；也即掩膜版200仅在对应初始挡墙100’的待形成区域为镂空区B1，在对应初始挡墙100’上表面区域以及在对应衬底基板10的子像素区域P等均为非镂空区B2。

又例如，可以如图7所示，该掩膜版200在对应初始挡墙100’中亲液层101的待形成区域以及对应衬底基板10中的子像素区域P均为镂空区B1，其余区域均为非镂空区B2。

其中，上述子像素区域P(或者亚像素区域)由初始挡墙100’底部的边界界定而成，也即阵列基板中有机发光层所在的区域；在此情况下，必然的初始挡墙100’中亲液层101的待形成区域与子像素区域为相邻且连接的；此时，如图7所示，在对应初始挡墙100’中亲液层101的待形成区域以及对应衬底基板10中的子像素区域P均为镂空区B1的情况下，两者对应的镂空为连接的整体镂空。

还应当理解到，相比于图6中掩膜版的设置方式，图7中的掩膜版将对应衬底基板10中的子像素区域P设置为镂空区B1，这样一来，在实际进行等离子体处理的过程中，通过等离子体处理能够清除衬底基板10中的子像素区域P的杂物、残留粒子等，同时也能适当的提高该子像素区域P位置的亲液性，从而使得在采用喷墨打印形成OLED发光器件中功能层时，墨滴更够更好的分散在子像素区域P内，进而提高膜层的均匀性。

示意的，以下提供一种具体的阵列基板的制作方法。

针对上述步骤S101中，主要采用疏液材料、并通过构图工艺在衬底基板上形成初始挡墙100’可以为：

首先，将氟化聚酰亚胺的前驱溶液采用旋涂的方式涂覆在衬底基板10，再通过烘烤进行预固化处理形成疏液膜层，其中，固化温度可以为50℃～120℃，时间可以为5min～30min。

然后，采用光刻工艺(包括成膜、曝光、显影、刻蚀等)对上述疏液膜层进行图案化，其中，光刻工艺可以选用干刻工艺(刻蚀气体可以选用CF₄/O₂)，并在刻蚀完成后进行后烘退火处理，温度可以在160℃～220℃，时间在15min～60min；形成厚度约为1μm～5μm的图案膜层(也即初始挡墙100’)。

针对上述步骤S102中对初始挡墙100’的侧面中与底面相邻的第一区域S1的表面层进行表面处理，将该第一区域S1的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层101可以为：

采用O₂等离子体透过接触型掩膜版200(参考图7)，处理时间为3min～30min(视具体情况可调整)，O₂等离子体可以将氟化聚酰亚胺表面的C-F键转化为C-O键，从而将初始挡墙100’的第一区域S1的表面层性质转化为具有亲液性的亲液层101，并且控制该亲液层的高度D一般为0.1μm～0.5μm(参考图2)，从而形成像素界定层中挡墙。

当然，对于该制作方法中其他的相关内容，可以对应的参考前述阵列基板实施例中的对应部分，此处不再赘述；对于前述阵列基板实施例中的其他设置结构，可以参考上述制作方法对应制备，调整相应的制作步骤即可，此处不再一一赘述。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括前述的阵列基板，具有与前述实施例提供的阵列基板相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对阵列基板的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

需要说明的是，在本发明实施例中，显示装置具体至少可以包括有机发光二极管显示面板，该显示面板可以应用至显示器、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。

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 (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括衬底基板、以及位于所述衬底基板上、且包括挡墙的像素界定层；

所述挡墙的侧面中，与底面相邻的第一区域的表面层为主要由亲液材料构成的亲液层，且该亲液层为表面改性层；

所述挡墙在除所述亲液层以外的部分均主要由疏液材料构成。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域的高度为0.1μm～0.5μm。

3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述亲液层中的亲液材料包括C-O键、C-N键、C-H键中的至少一种。

4.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

主要采用疏液材料、并通过构图工艺在衬底基板上形成初始挡墙；

对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理，将该第一区域的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层，进而形成像素界定层中的挡墙。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述疏液材料为氟化聚酰亚胺、氟化聚甲基丙烯酸甲酯、聚硅氧烷中的至少一种。

6.根据权利要求4或5所述的制作方法，其特征在于，所述对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理，将该第一区域的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层包括：

采用等离子体对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理，将该第一区域的表面层中的疏液材料改性为亲液材料形成亲液层。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述等离子体为O₂等离子体、N₂等离子体、NH₃等离子体中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述采用等离子体对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理包括：

采用所述等离子体透过接触型的掩膜版对所述初始挡墙的侧面中与底面相邻的第一区域的表面层进行表面处理。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述掩膜版在对应所述初始挡墙中所述亲液层的待形成区域为镂空区，其余区域均为非镂空区。

10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述掩膜版在对应所述初始挡墙中所述亲液层的待形成区域以及对应所述衬底基板中的子像素区域均为镂空区，其余区域均为非镂空区；

其中，所述子像素区域由所述初始挡墙底部的边界界定而成。

11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的阵列基板。