CN109300811A - 一种显示面板的制作装置及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板的制作装置及制作方法。该显示面板的制作装置包括：蒸镀腔室、基板固定装置、加热装置和温控装置；所述基板固定装置设置于所述蒸镀腔室的腔室壁上，用于固定基板；所述加热装置设置于所述基板固定装置上，用于对所述基板加热；所述温控装置与所述加热装置电连接，用于控制所述加热装置将蒸镀有第一发光层的所述基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间后，将所述基板冷却至第二预设温度。本发明解决了现有的显示面板的制作装置制作出的显示面板存在寿命较短的问题，提升了第一发光层的稳定性，从而延长了显示面板的使用寿命以及降低了显示面板的功耗。

Description

一种显示面板的制作装置及制作方法

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板的制作装置及制作方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板由于其具有轻薄、柔性、高对比度和宽色域等优点在显示领域占据了一席之地。

现有的OLED显示面板的彩色化显示多采用RGB像素独立发光技术，即通过制备红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色发光单元构成一个像素，调节三种颜色组合的混色比产生真彩色。然而，现有的显示面板制作装置制作出的显示面板存在寿命较短的问题。

发明内容

本发明提供一种显示面板的制作装置及制作方法，以延长显示面板的寿命。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板的制作装置，该显示面板的制作装置包括：

蒸镀腔室；

基板固定装置，设置于所述蒸镀腔室的腔室壁上，用于固定基板；

加热装置，设置于所述基板固定装置上，用于对所述基板加热；

温控装置，所述温控装置与所述加热装置电连接，用于控制所述加热装置将蒸镀有第一发光层的所述基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间后，将所述基板冷却至第二预设温度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示面板的制作方法，该显示面板的制作方法包括：

提供基板；

在所述基板上蒸镀第一发光层；

将所述基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间；

将所述基板冷却至第二预设温度。

本发明实施例设置温控装置与加热装置电连接，控制加热装置将蒸镀有第一发光层的基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间，然后将基板冷却至第二预设温度，即在蒸镀第一发光层之后对基板进行热退火处理。现有的显示面板的制作装置制作出的显示面板中显示单元发光层中的分子排列的致密性和稳定性较差，发光层中产生的激子容易与相邻发光单元的膜层相互作用，致使发光单元的劣化速度加快，存在显示面板的寿命较短的问题和发光效率较低的问题。本发明实施例提供的显示面板的制作装置可以对蒸镀第一发光层之后对基板进行热退火处理，改进了显示面板的发光层的分子排列，使得分子排列更加紧密，提升了发光层的致密性和稳定性，减少了发光层中的激子与毗邻发光单元的相互作用，因此，本发明实施例不仅延长了显示面板的使用寿命，而且提升了显示面板的发光效率，从而降低了显示面板的功耗。以及，在此基础上，发光层致密性的提升，有利于阻隔水和氧的浸入，进一步延长了显示面板的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的制作装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法的流程图；

图3-图5为本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法的各步骤形成的显示面板；

图6为本发明实施例提供的另一种显示面板的制作方法的流程图；

图7-图9为本发明实施例提供的另一种显示面板的制作方法的各步骤形成的显示面板；

图10为本发明实施例提供的又一种显示面板的制作方法的流程图；

图11为本发明实施例提供的又一种显示面板的制作方法形成的显示面板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在现有技术中，显示面板的制作装置一般包括蒸镀腔室和基板固定装置，在蒸镀腔室内对基板进行蒸镀，这样制作出的显示面板中显示单元发光层中的分子排列的致密性和稳定性较差，发光层中产生的激子容易与相邻发光单元的膜层相互作用，致使发光单元的劣化速度加快，存在显示面板的寿命较短的问题和发光效率较低的问题。为了解决这一问题，在本发明实施例中，设置有加热装置和温控装置。加热装置设置于基板固定装置上，用于对所述基板加热，温控装置与加热装置电连接，用于控制加热装置将蒸镀有第一发光层的基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间后，将基板冷却至第二预设温度。如此，本发明实施例提供的显示面板的制作装置可以对蒸镀第一发光层之后对基板进行热退火处理，从而改进了显示面板的发光层的分子排列，使得分子排列更加紧密，提升了发光层的致密性和稳定性，减少了发光层中的激子与毗邻发光单元的相互作用，因此，采用该显示面板的制作装置制作出的显示面板不仅使用寿命较长，而且显示面板的发光效率较高，功耗较低。以及，在此基础上，显示面板中发光层致密性的提升，有利于阻隔水和氧的浸入，进一步延长了显示面板的使用寿命。另外，由于热退火不会改变发光层的分子式，即发光层的材料未发生变化，因此发光层的光线的折射率不变、发光颜色不变。下面以具体示例进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的制作装置的结构图。参见图1，该显示面板的制作装置包括：蒸镀腔室10、基板固定装置20、加热装置30和温控装置40。基板固定装置20设置于蒸镀腔室10的腔室壁上，用于固定基板100。加热装置30设置于基板固定装置20上，用于对基板100加热。温控装置40与加热装置30电连接，用于控制加热装置30将蒸镀有第一发光层的基板100加热至第一预设温度，并持续第一预设时间后，将基板100冷却至第二预设温度。

其中，加热装置30和温控装置40设置于基板固定装置20上，可以实时检测基板100的温度以及直接对基板100加热。温控装置40可以监控蒸镀腔室10内的温度，以及控制加热装置30的加热温度。该显示面板的制作装置的使用方法为，提供基板100，将基板100固定在基板固定装置20上；在基板100上蒸镀第一发光层(图1中未示出)；温控装置40控制加热装置30将基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间；将基板100冷却至第二预设温度。

本发明实施例通过在蒸镀腔室内设置加热装置30和温控装置40，加热装置30设置于基板固定装置20上，用于对基板100加热，温控装置40与加热装置30电连接，用于控制加热装置30将蒸镀有第一发光层的基板100加热至第一预设温度，并持续第一预设时间后，将基板100冷却至第二预设温度，解决了现有的显示面板的制作装置制作出的显示面板存在的寿命较短的问题，采用该制作装置制作出的显示面板发光层的致密性和稳定性较高，减少了发光层中的激子与毗邻发光单元的相互作用，因此，本发明实施例不仅延长了显示面板的使用寿命，而且提升了显示面板的发光效率，从而降低了显示面板的功耗。以及，在此基础上，发光层致密性的提升，有利于阻隔水和氧的浸入，进一步延长了显示面板的使用寿命。

继续参见图1，在上述实施例的基础上，基板固定装置20与加热装置30直接接触，这样有利于减少加热装置30对基板固定装置20的加热时间，以及使得加热装置30的各个位置的加热温度更加均匀。

继续参见图1，在上述各实施例的基础上，该显示面板的制作装置还包括：蒸镀掩膜版50和蒸发源60，蒸镀掩膜版50设置于加热装置30远离基板固定装置20的一侧，蒸发源60设置于蒸镀掩膜版50远离基板固定装置20的一侧。在制作显示面板时，将基板100固定在基板固定装置20靠近蒸镀掩膜版50的一侧，蒸发源60通过蒸镀掩膜版50在基板100上蒸镀第一发光层等膜层。

下面通过对显示面板的制作方法的具体实施方式对本发明进行进一步地说明。图2为本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法的流程图，图3-图5为本发明实施例提供的一种显示面板的制作方法的各步骤形成的显示面板的结构示意图，该显示面板的制作方法可以适用于OLED显示面板的制作。参见图2，该显示面板的制作方法具体包括如下步骤：

S110、提供基板。

参见图3，提供基板100，该基板100例如可以包括衬底基板110，以及位于衬底基板110上的薄膜晶体管120、多条数据线、多条扫描线(图3中未示出)和阳极201。具体地，在衬底基板110形成薄膜晶体管120、多条数据线和多条扫描线。其中，薄膜晶体管120包括栅极121、有源层122、源极123和漏极124，栅极121与扫描线电连接，源极123与数据线电连接。在薄膜晶体管120上形成平坦化层130，并对平坦化层130进行刻蚀形成过孔131，在平坦化层130上形成阳极201，阳极201通过过孔131与漏极124电连接。在平坦化层130上形成像素限定层140，像素限定层140限定显示面板的显示区和非显示区。

S120、在基板上蒸镀第一发光层。

参见图4，在基板100上蒸镀第一发光层401。其中，第一发光层401例如可以是蓝光发光层、红光发光层或绿光发光层。具体地，可以将待成膜的第一发光层材料置于真空环境中进行蒸发或升华，在显示面板的显示区形成第一发光层401。

S130、将基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间。

其中，第一预设温度可以是第一发光层401的玻璃化转变温度，在玻璃化转变温度下，第一发光层材料分子发生一定程度的分子运动，以使第一发光层401中的分子逐步进行重新排列。第一预设时间可以是使第一发光层401中的分子发生运动，且使得第一发光层401中大多数分子都进行重新排列的更加紧密所需要的时间。可选地，第一预设时间至少为3min，以使第一发光层401的分子充分运动，分子排列更加紧密，第一发光层401的致密性和稳定性更好。进一步地，第一预设时间的范围为5min-500min。例如，第一预设时间为5min、50min、100min、200min、300min、400min或500min。当加热时间超过500min后，第一发光层401的分子重新排列已经接近饱和，延长加热时间对其致密性的效果提升不明显，因此，设置第一预设时间的范围为5min-500min，既能够使第一发光层401的致密性和稳定性较好，又提升了基板的加热效率。

S140、将基板冷却至第二预设温度。

其中，第二预设温度低于第一预设温度，即对第一发光层401进行热退火处理。可选地，第二预设温度的范围为10℃至40℃，进一步地，第二预设温度的范围为20℃-30℃，即第二预设温度为室温，例如，第二预设温度为20℃、22℃、25℃、27℃或30℃。在对基板加热的过程中多采用加热装置对基板进行加热，将第二预设温度设置为室温，可以避免在基板冷却过程中继续采用加热装置对基板进行加热或采用冷却装置对基板进行冷却，降低了显示面板的制作成本。

相较于S120蒸镀形成的第一发光层401，经S130和S140处理后的第一发光层401中分子排列更加紧密，增加了第一发光层401中分子排列的致密性，减少了缺陷态的产生，减缓了离子迁移速率，从而提高了第一发光层401的稳定性。

本发明实施例通过在基板100上蒸镀第一发光层401之后，将基板100加热至第一预设温度，并持续第一预设时间，然后将基板100冷却至第二预设温度，即在蒸镀第一发光层401之后对基板100进行热退火处理。然而，现有的显示面板的制作方法在蒸镀发光层之后不对发光层进行进一步的处理，而是直接进行其他膜层的蒸镀，由此制作出的发光层的分子排列的致密性和稳定性较差，发光层中产生的激子容易与相邻发光单元的膜层相互作用，致使发光单元的劣化速度加快，影响了显示面板的寿命。本发明实施例解决了现有技术中存在的问题，改进了显示面板的发光层的分子排列，使得分子排列更加紧密，提升了发光层的致密性和稳定性，减少了发光层中的激子与毗邻发光单元的相互作用，因此，本发明实施例不仅延长了显示面板的使用寿命，而且提升了显示面板的发光效率，从而降低了显示面板的功耗。以及，在此基础上，发光层致密性的提升，有利于阻隔水和氧的浸入，进一步延长了显示面板的使用寿命。另外，第一方面，本发明实施例是从蒸镀工艺角度进行改进，且制作工艺简单，与现有技术相比，无需为延长显示面板的寿命而选用耐热性较高的发光层材料，使得发光层材料的选择范围更广，降低了原料的成本和制作成本。第二方面，与现有技术相比，采用本发明实施例的方法，无需在显示单元中蒸镀空穴阻挡层和电子阻挡层，有利于减小显示面板的厚度，简化制作工艺和降低成本。

在上述各实施例的基础上，可选地，在基板上蒸镀第一发光层包括：在基板的第一电极上蒸镀第一发光层。以及，在基板上蒸镀第一发光层之后还包括：在第一发光层上形成第二电极。参见图5，示例性地，第一电极例如可以是阳极201，第二电极例如可以是阴极601。阳极201可以与基板100上的薄膜晶体管120的漏极124通过过孔131电连接，为发光单元的第一发光层401提供驱动电流。可选地，各发光单元的阴极601可以共用。

在上述各实施例的基础上，可选地，第一预设温度与第一发光层401的玻璃化转变温度的偏差介于-80℃至80℃之间，即第一预设温度的范围为第一发光层401的玻璃化转变温度±80℃。

其中，玻璃化转变温度是第一发光层材料由高弹态转变为玻璃态的温度，在玻璃化转变温度以下，第一发光层材料处于玻璃态，分子不能运动，只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子可以发生一定程度的移动。当第一预设温度过低时，第一发光层401的分子运动效率低，分子排列的致密性较差；当第一预设温度过高时，会破坏第一发光层401的分子结构。本发明设置第一预设温度的范围为在第一发光层401的玻璃化转变温度上下浮动80℃，在保证分子结构不受破坏的基础上，确保了热退火的效率和第一发光层401中分子排列的致密性。

可选地，第一预设温度的范围为第一发光层材料玻璃化转变温度±50℃，以进一步提升热退火的效率和第一发光层401中分子排列的致密性，减少缺陷态。

需要说明的是，在本发明实施例中，不同的发光层材料的玻璃化转变温度不同，本发明不对玻璃化转变温度的数值范围进行限定，在实际应用中，可以针对采用的具体发光层材料确定该发光层材料的玻璃化转变温度。

图6为本发明实施例提供的另一种显示面板的制作方法的流程图。图7-图9为本发明实施例提供的另一种显示面板的制作方法形成的显示面板。在上述各实施例的基础上，可选地，第一发光层为蓝光发光层。参见图6，该显示面板的制作方法具体包括如下步骤：

S110、提供基板。

参见图7，提供基板100。

S120、在基板上蒸镀蓝光发光层404。

参见图8，在基板100上蒸镀蓝光发光层404。其中，与红光材料和绿光材料相比，由于蓝光材料的半导体带隙较宽，导致蓝光发光单元中的载流子注入势垒较大，激子复合不平衡，从基态到激发态跃迁所需能量更高，蓝光材料在显示面板运行过程中更容易发生变质。以及在采用RGB像素独立发光技术时，蓝光发光单元更容易发生向毗邻发光单元的电子传输层和空穴传输层传输激子的现象。因此，蓝光发光单元是影响显示面板寿命的主要原因，对蓝光发光层404进行热退火处理，有利于提升蓝光发光单元以及与其相邻发光单元的寿命，从而进一步提升显示面板的寿命。

S130、将基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间。

其中，第一预设温度可以是蓝光发光层404的玻璃化转变温度，在玻璃化转变温度下，蓝光发光层404材料分子可以发生一定程度的小范围移动，以使蓝光发光层404中的分子逐步进行重新排列。第一预设时间可以是使蓝光发光层404中的分子发生运动，且使得蓝光发光层404中大多数分子都进行重新排列所需要的时间。

S140、将基板冷却至第二预设温度。

本发明实施例通过在基板100上蒸镀蓝光发光层404之后，将基板100加热至第一预设温度，并持续第一预设时间，然后将基板100冷却至第二预设温度，即在蒸镀蓝光发光层404之后对基板100进行热退火处理，解决了现有的显示面板蓝光发光单元和与蓝光发光单元相邻的发光单元的劣化速度快，显示面板的寿命较短的问题，提升了蓝光发光单元以及与其相邻发光单元的寿命，从而进一步提升显示面板的寿命。

继续参见图6，在上述实施例的基础上，可选地，在S110、提供基板之后，还包括：S150、在基板上蒸镀红光发光层和绿光发光层。

参见图9，在基板100上蒸镀红光发光层403和绿光发光层402。其中，红光发光层403和绿光发光层402与在基板100上与蓝光发光层404同层设置，这样设置，使得该显示面板具有全彩显示的效果。

需要说明的是，本实施例示例性地示出了在将蓝光发光层404热退火之后再蒸镀红光发光层和绿光发光层，并非对本发明的限定。在其他实施例中，还可以不限定将蓝光发光层404、红光发光层403和绿光发光层402的蒸镀顺序，也可以将三基色发光层都蒸镀完成后，再进行热退火，以提升三基色发光层的致密性。

图10为本发明实施例提供的又一种显示面板的制作方法的流程图。图11为本发明实施例提供的又一种显示面板的制作方法形成的显示面板。参见图10和图11，在上述各实施例的基础上，可选地，S120、在基板100上蒸镀第一发光层401之前，还包括，S170、在基板100上蒸镀第一传输层301。S120、在基板100上蒸镀第一发光层401之后，还包括：S180、在基板100上蒸镀第二传输层501。

其中，第一传输层301例如可以是空穴传输层，第二传输层501例如可以是电子传输层。空穴传输层用于向第一发光层401传输空穴，电子传输层用于向第一发光层401传输电子，电子和空穴在第一发光层401中复合产生激子，激子在电场的作用下迁移，能量传递给发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射跃迁，产生光子，因此，设置电子传输层和空穴传输层提升了显示面板的显示效率。

在上述各实施例的基础上，为了验证本发明实施例的技术效果，发明人对本发明提供的蓝光发光层和现有的蓝光发光层进行了实验。采用本发明实施例提供的显示面板的制作方法制作面积为3mm×3mm的蓝光器件，具体步骤如下：

步骤1、提供基板；

步骤2、在基板上蒸镀蓝光发光层；

步骤3、将基板加热至蓝光发光层的玻璃化转变温度，并持续50分钟；

步骤4、将基板冷却至室温。

将制作好的蓝光器件在室温下施加3.5V电压，使蓝光器件的发光亮度为1200nit，蓝光器件持续发光，该蓝光器件的电流效率(即发光效率)为7.2Cd/A，蓝光器件的功耗较低，寿命可达300小时。

然而采用现有的方法制作发光面积为3mm×3mm的蓝光器件，将制作好的蓝光器件在室温下施加3.5V电压，使蓝光器件的发光亮度为1200nit，蓝光器件持续发光，该蓝光器件的电流效率(即发光效率)仅为6.8Cd/A，导致现有的蓝光器件的功耗高，寿命仅为200小时，其寿命明显小于本发明所提供的蓝光器件，发光效率明显低于本发明所提供的蓝光器件。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种显示面板的制作装置，其特征在于，包括：

蒸镀腔室；

基板固定装置，设置于所述蒸镀腔室的腔室壁上，用于固定基板；

加热装置，设置于所述基板固定装置上，用于对所述基板加热；

温控装置，所述温控装置与所述加热装置电连接，用于控制所述加热装置将蒸镀有第一发光层的所述基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间后，将所述基板冷却至第二预设温度。

2.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述基板固定装置与所述加热装置直接接触。

3.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述第一预设温度与所述第一发光层的玻璃化转变温度的偏差介于-80℃至80℃之间。

4.根据权利要求3所述的制作装置，其特征在于，所述第一预设温度与所述第一发光层的玻璃化转变温度的偏差介于-50℃至50℃之间。

5.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述第二预设温度的范围为10℃至40℃。

6.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述第一预设时间至少为3min。

7.根据权利要求6所述的制作装置，其特征在于，所述第一预设时间的范围为5min-500min。

8.根据权利要求1所述的制作装置，其特征在于，所述第一发光层为蓝光发光层。

9.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：

提供基板；

在所述基板上蒸镀第一发光层；

将所述基板加热至第一预设温度，并持续第一预设时间；

将所述基板冷却至第二预设温度。

10.根据权利要求9所述的制作装置，其特征在于，在提供基板之后，还包括：

在所述基板上蒸镀红光发光层和绿光发光层。