CN109411507A - 像素界定层的制备方法 - Google Patents

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辛征航
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Abstract

本发明提供了一种像素界定层的制备方法，包括以下步骤：提供基板，在所述基板上沉积界定材料层；根据预设图案提供第一掩膜版，将所述第一掩膜版固定在所述界定材料层上方，对所述界定材料层进行表面刻蚀处理，形成刻蚀凹槽，且所述刻蚀凹槽的深度小于所述界定材料层的厚度；对所述刻蚀凹槽进行疏水处理；对所述界定材料层进行曝光处理，得到像素界定层。

Description

像素界定层的制备方法
技术领域
本发明属于印刷显示技术领域，尤其涉及一种像素界定层的制备方法。
背景技术
印刷技术被认为是解决发光二极管(LED)高成本和实现大面积的有效途径，具有广阔的发展前景，这种技术可结合液体功能性材料和先进的印刷设备来制作LED显示屏，可提高材料的利用率和生产效率，降低制造成本，提高产能。目前，喷墨打印技术已能够应用在LED显示面板行业。采用喷墨打印制备图案化功能薄膜时，需要预先在基板上完成像素界定层的制备。打印过程中，为了将打印墨水有效的打印在基板(减小咖啡环、马兰戈尼效应影响)，提高墨水均匀性及分辨率，会对界定层进行表面处理，如表面亲疏水性能改善。但现有的界定层表面处理方法程序相对复杂，不利于产业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种像素界定层的制备方法，旨在解决有的界定层表面处理方法程序相对复杂，不利于产业化生产的问题。
本发明是这样实现的，一种像素界定层的制备方法，包括以下步骤：
提供基板，在所述基板上沉积界定材料层；
根据预设图案提供第一掩膜版，将所述第一掩膜版固定在所述界定材料层上方，对所述界定材料层进行表面刻蚀处理，形成刻蚀凹槽，且所述刻蚀凹槽的深度小于所述界定材料层的厚度；
对所述刻蚀凹槽进行疏水处理；
对所述界定材料层进行曝光处理，得到像素界定层。
以及，一种LED的制备方法，包括以下步骤：
按照上述方法制备像素界定层；
在所述像素界定层中依次沉积底电极、发光层和顶电极，制备LED。
本发明提供的像素界定层的制备方法，先对所述界定材料层进行表面刻蚀制备刻蚀凹槽，对所述刻蚀凹槽进行疏水处理后，进行曝光处理，从而形成含有凹槽侧壁上方含有疏水材料的像素界定层。该方法简易方便，可以改善喷墨打印过程墨水均匀性，适合工业化生产。
本发明提供的LED的制备方法，在上述方法制备的像素界定层的基础上依次沉积功能层，有利于提高功能层的均匀性，且可以防止沉积墨水外溢，提高了器件的发光性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的像素界定层的制备流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1，本发明实施例提供了一种像素界定层的制备方法，包括以下步骤：
S01.提供基板，在所述基板上沉积界定材料层；
S02.根据预设图案提供第一掩膜版，将所述第一掩膜版固定在所述界定材料层上方，对所述界定材料层进行表面刻蚀处理，形成刻蚀凹槽，且所述刻蚀凹槽的深度小于所述界定材料层的厚度；
S03.对所述刻蚀凹槽进行疏水处理；
S04.对所述界定材料层进行曝光处理，得到像素界定层。
本发明实施例提供的像素界定层的制备方法，先对所述界定材料层进行表面刻蚀制备刻蚀凹槽，对所述刻蚀凹槽进行疏水处理后，进行曝光处理，从而形成含有凹槽侧壁上方含有疏水材料的像素界定层。该方法简易方便，可以改善喷墨打印过程墨水均匀性，适合工业化生产。
具体的，上述步骤S01中，提供基板，所述基板的选择没有明确的限定，可以为硬质基板，如玻璃基板，也可以为柔性基板。
在所述基板上沉积界定材料层，优选采用溶液加工法实现，包括但不限于旋涂、刮涂。优选的，所述界定材料层的厚度为3-5μm，从而可以在保证功能层如发光单元厚度的前提下，保证后续表面刻蚀的可行性。
本发明实施例中，所述界定材料层的材料可以为正性光刻胶，也可以为负性光刻胶。
上述步骤S02中，在所述界定材料层上方固定第一掩膜版，所述第一掩膜版具有预设的像素界定层图案，即像素凹槽对应所述第一掩膜版的空白处。对所述界定材料层进行表面刻蚀处理，优选的，所述表面刻蚀处理为反应离子刻蚀(RIE)处理。所述反应离子刻蚀处理可以精确控制刻蚀凹槽的深度，从而得到控制疏水材料在所述界定材料层的深度的目的，防止所述刻蚀凹槽过深不利于表面功能层(如发光单元的顶电极)以外的其他功能层的沉积。具体的，所述刻蚀凹槽的深度小于所述界定材料层的厚度，更优选的，所述刻蚀凹槽的深度与除表面功能层(如发光单元的顶电极)以外的其他功能层的厚度之和，小于等于所述界定材料层的厚度，从而保证各层的均匀沉积，特别是提高喷墨打印的墨水均匀性。
上述步骤S03中，对所述刻蚀凹槽进行疏水处理，具体的，可仅对所述刻蚀凹槽的侧壁进行疏水处理，但为了方便起见，可对所述刻蚀凹槽的内表面(包括侧壁面和底面)都进行疏水处理，而所述刻蚀凹槽的底面的疏水材料，会随着S04步骤的进行而去除。
优选的，所述疏水处理的方法为：提供疏水材料溶液，将所述疏水材料溶液沉积在所述刻蚀凹槽的内表面后，干燥处理。其中，优选的，所述疏水材料溶液的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。优选的溶剂对疏水材料有较好的溶解性，同时，其沸点相对较低，有利于充分挥发去除，从而避免溶剂残留像素界定层的应用产品如发光二极管的性能造成影响。优选的，所述干燥处理的温度为30-80℃，时间优选为10-50min。合适的干燥温度和时间，有利于所述疏水材料溶液中溶剂的充分挥发，同时避免所述疏水材料溶液的疏水材料被破坏而丧失疏水性能。
上述步骤S04中，对所述界定材料层进行曝光处理，因所述界定材料层的材料性质而异。
当所述界定材料层为正性光刻胶时，所述曝光处理的方法为：固定所述第一掩膜版不变，进行曝光处理。经曝光处理后，所述刻蚀凹槽对应位置的界定材料层材料被去除，形成像素槽，如图1所示。
当所述界定材料层为负性光刻胶时，所述曝光处理的方法为：提供与所述第一掩膜版互补的第二掩膜版，对所述刻蚀凹槽以外的区域进行曝光处理。经曝光处理后，所述刻蚀凹槽对应位置的界定材料层材料被去除，形成像素槽。
以及，本发明实施例还提供了一种LED的制备方法，包括以下步骤：
Q01.按照上述方法制备像素界定层；
Q02.在所述像素界定层中依次沉积底电极、发光层和顶电极，制备LED。
本发明实施例提供的LED的制备方法，在上述方法制备的像素界定层的基础上依次沉积功能层，有利于提高功能层的均匀性，且可以防止沉积墨水外溢，提高了器件的发光性能。
具体的，上述步骤Q01中，制备像素界定层的方法如前文所述，为了节约篇幅，此处不再赘述。
上述步骤Q02中，在所述像素界定层中依次沉积底电极、发光层和顶电极，形成LED。优选的，还可以所述沉积空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层中的至少一层。当所述底电极为阳极(所述顶电极为阴极)时，在所述底电极上沉积空穴传输层和/或空穴注入层；当所述底电极为阴极(所述底电极为阳极)时，在所述底电极上沉积电子传输层和/或电子注入层。
本发明实施例所述LED可以为QLED或OLED，当所述LED为QLED时，所述发光层为量子点发光层；当所述LED为OLED时，所述发光层为有机发光层。
在所述像素界定层中沉积底电极、发光层、顶电极、空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层的方法，可以采用常规方法实现。优选的，所述、发光层、空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层采用溶液加工法实现，更优选采用喷墨打印方法实现。基于本发明实施例上述方法制备的像素界定层，在沉积各功能层时，可以更好地提高各层的均匀性，避免墨水串流，提高器件发光性能。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种QLED的制备方法，包括以下步骤：
在ITO玻璃上沉积上一层厚度为5μm的正性光刻胶，盖上与预设像素图案一致的掩膜板，将其送到反应离子刻蚀(RIE)腔室，抽真空，待真空度达到5×10-4Pa，设置工艺参数：CF4＝40sccm，O2＝2sccm，射频功率为400W，衬底偏压为50V，时间设置为20min，预沉积时间为3min，打开挡板后，正常刻蚀10min，大约刻蚀2μm，关上挡板，关闭射频电源及气体流量，抽除残余气体3min左右，将ITO玻璃取出。
采用疏水材料N,N-二甲基甲酰胺溶液喷洒在已刻蚀好的ITO玻璃表面，采用50℃温度退火20min，疏水材料留在刻蚀凹槽表面。
最后将盖有掩膜板的ITO玻璃进行曝光处理，形成凹槽侧壁的上部分含有疏水材料的像素界定层。
在制备好像素界定层的ITO玻璃上依次采用喷墨打印技术沉积空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、量子点发光层(QD)、电子传输层(ETL)以及背电极，制备QLED。
实施例2
一种OLED的制备方法，包括以下步骤：
在ITO玻璃上旋涂上一层厚度为5μm的负性光刻胶，盖上与预设像素图案相反的掩膜板，将其送到反应离子刻蚀腔室，抽真空，待真空度达到5×10-4Pa，设置工艺参数：CF4＝50sccm，O2＝2sccm，射频功率为400W，衬底偏压为100V，时间设置为10min，预沉积时间为3min，打开挡板后，正常刻蚀5min，大约刻蚀2μm，关上挡板，关闭射频电源及气体流量，抽除残余气体3min左右，将ITO玻璃取出。
将疏水材料N,N-二甲基甲酰胺溶液喷洒在已刻蚀好的ITO玻璃表面，采用50℃温度退火20min，疏水材料留在刻蚀洞表面。
最后将盖有掩膜板的ITO玻璃经曝光处理，形成凹槽侧壁的上部分含有疏水材料的像素界定层。
在制备好界定层的ITO玻璃上依次采用喷墨打印技术沉积空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及背电极，制备OLED。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种像素界定层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供基板，在所述基板上沉积界定材料层；
根据预设图案提供第一掩膜版，将所述第一掩膜版固定在所述界定材料层上方，对所述界定材料层进行表面刻蚀处理，形成刻蚀凹槽，且所述刻蚀凹槽的深度小于所述界定材料层的厚度；
对所述刻蚀凹槽进行疏水处理；
对所述界定材料层进行曝光处理，得到像素界定层。
2.如权利要求1所述的像素界定层的制备方法，其特征在于，所述界定材料层为正性光刻胶，所述曝光处理的方法为：保持所述第一掩膜版与所述界定材料层的相对位置不变，进行曝光处理。
3.如权利要求1所述的像素界定层的制备方法，其特征在于，所述界定材料层为负性光刻胶，所述曝光处理的方法为：提供与所述第一掩膜版互补的第二掩膜版，对所述刻蚀凹槽以外的区域进行曝光处理。
4.如权利要求1-3任一项所述的像素界定层的制备方法，其特征在于，所述表面刻蚀处理为反应离子刻蚀处理。
5.如权利要求1-3任一项所述的像素界定层的制备方法，其特征在于，所述疏水处理的方法为：提供疏水材料溶液，将所述疏水材料溶液沉积在所述刻蚀凹槽的内表面后，干燥处理。
6.如权利要求5所述的像素界定层的制备方法，其特征在于，所述疏水材料溶液的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。
7.如权利要求5所述的像素界定层的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为30-80℃，时间为10-50min。
8.如权利要求1-3任一项所述的像素界定层的制备方法，其特征在于，所述界定材料层的厚度为3-5μm。
9.一种LED的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照权利要求1-8任一项所述方法制备像素界定层；
在所述像素界定层中依次沉积底电极、发光层和顶电极，制备LED。
10.如权利要求9所述的LED的制备方法，其特征在于，还包括沉积空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层中的至少一层。
11.如权利要求9或10所述的LED的制备方法，其特征在于，所述沉积的方法为喷墨打印方法。
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