CN110379839A - 一种显示基板、显示基板的制作方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示基板、显示基板的制作方法及显示装置，该显示基板包括：衬底基板，位于衬底基板上的像素定义层，以及位于像素定义层上的有机功能层；其中，像素定义层具有用于限定各子像素的发光区域的开口区，像素定义层内包含光致形变颗粒；有机功能层覆盖各开口区，且各子像素的有机功能层在像素定义层上相互断开。由于在本发明中，光致形变颗粒可在特定波长光的照射下发生形变，并在光照消失后恢复原状，以致像素定义层上各子像素的有机功能层因光致形变颗粒的形变而相互断开，从而防止了临近子像素之间流动的漏电流，避免了显示装置出现串色、漏光等不良，提高了显示品质。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板、显示基板的制作方法及显示装置。
背景技术
OLED即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)，具备自发光、高亮度、宽视角、高对比度、可挠曲、低能耗等特性，因此受到广泛的关注，并作为新一代的显示方式，已开始逐渐取代传统液晶显示器，被广泛应用在手机屏幕、电脑显示器、全彩电视等产品。OLED显示技术与传统的液晶显示技术不同，无需背光，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。OLED显示器有诸多优点，其中包括柔性显示，具体地，以可挠曲的塑料基板等为载体，再配合薄膜封装制程，即可实现可挠曲的OLED显示面板。
OLED显示面板包括用作子像素的多个有机发光元件。子像素包括发射红色光的红色子像素、发射绿色光的绿色子像素和发射蓝色光的蓝色子像素。每一个子像素包括阳极、有机功能层(例如空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层)、有机发光层和阴极。阳极对于各个子像素是分离开的，但是有机功能层形成于基板的整个表面上，以便覆盖各个子像素的阳极。有机发光元件利用从阳极提供的空穴和阴极提供的电子而发光。提供至特定子像素的空穴经由有机功能层可能泄露到相邻子像素中。例如提供至蓝色子像素的空穴可能不会移动至蓝色子像素的有机发光层，而是会经由有机功能层泄露到红色子像素或绿色子像素中导致漏电流产生。这种漏电流致使临近的子像素异常发光，从而改变了OLED面板的色彩特性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种显示基板、显示基板的制作方法及显示装置，用以防止临近子像素之间流动的漏电流，从而避免显示装置出现串色、漏光等不良，提高显示品质。
因此，本发明实施例提供的一种显示基板，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的像素定义层，以及位于所述像素定义层上的有机功能层；其中，
所述像素定义层具有用于限定各子像素的发光区域的开口区，所述像素定义层内包含光致形变颗粒；
所述有机功能层覆盖各所述开口区，且各所述子像素的有机功能层在所述像素定义层上相互断开。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述有机功能层包括单色有机发光层，所述单色有机发光层仅覆盖所述开口区；或，所述有机功能层包括白色有机发光层，所述白色有机发光层覆盖所述开口区和与所述开口区相邻的部分所述像素定义层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述有机功能层还包括：空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层之一或组合；其中，
所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述电子传输层和所述电子注入层覆盖所述开口区和与所述开口区相邻的部分所述像素定义层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述光致形变颗粒的材质为以下之一或组合：
光敏液晶高弹体材料、具有光致应力释放的光敏材料和锆钛酸铅镧陶瓷材料。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：位于所述有机功能层背离所述衬底基板一侧整面设置的阴极层。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成掺杂有光致形变颗粒的树脂层；
对所述树脂层进行曝光、显影处理，形成具有开口区的像素定义层，其中，所述开口区用于限定各子像素的发光区域；
在所述像素定义层上形成有机功能层；
对所述像素定义层的局部区域进行光照处理，直至光照区域的光致形变颗粒发生形变，形成贯穿所述有机功能层的凸起，以使所述有机功能层在形成所述凸起的位置断开；
停止对所述像素定义层局部区域的光照处理，使所述凸起消失。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在所述衬底基板上形成掺杂有光致形变颗粒的树脂层，具体包括：
在所述衬底基板上涂覆一层前驱体溶液；其中，所述前驱体溶液包括光敏剂、交联剂、预聚合物单体、固化剂、偶氮苯基聚合物、引发剂、添加剂和溶剂，所述偶氮苯基聚合物在所述前驱体溶液中的质量分数为3％～7％；
在110℃的温度下，对所述前驱体溶液进行20min～40min的加热处理，形成掺杂有偶氮苯基聚合物的树脂层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述对所述像素定义层的局部区域进行光照处理，直至光照区域的光致形变颗粒发生形变，形成贯穿所述有机功能层的凸起，具体包括：
对所述像素定义层的局部区域进行紫外光照射处理，使得光照区域的光致形变颗粒发生形变所形成的凸起在所述衬底基板上的正投影面积是所述像素定义层在所述衬底基板上的正投影面积的1/6～1/4，且所述凸起在垂直于所述衬底基板方向上的高度为0.5μm～1.5μm。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述在所述像素定义层上形成有机功能层，具体包括：
在所述像素定义层上依次形成整面设置的空穴注入层和空穴传输层；
在各所述开口区内的所述空穴传输层上形成单色有机发光层，或者，在所述空穴传输层上整面形成白色有机发光层；
在所述单色有机发光层或所述白色有机发光层上依次形成整面设置的电子传输层和电子注入层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在停止对所述像素定义层局部区域的光照处理之后，还包括：
对所述有机功能层进行加热退火处理；
在所述有机功能层上形成阴极层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述对所述有机功能层进行加热退火处理，具体包括：
在100℃～120℃的温度下，对所述有机功能层进行15min～30min的加热退火处理。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示基板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种显示基板、显示基板的制作方法及显示装置中，该显示基板包括：衬底基板，位于衬底基板上的像素定义层，以及位于像素定义层上的有机功能层；其中，像素定义层具有用于限定各子像素的发光区域的开口区，像素定义层内包含光致形变颗粒；有机功能层覆盖各开口区，且各子像素的有机功能层在像素定义层上相互断开。由于在本发明中，光致形变颗粒可在特定波长光的照射下发生形变，并在光照消失后恢复原状，以致像素定义层上各子像素的有机功能层因光致形变颗粒的形变而相互断开，从而防止了临近子像素之间流动的漏电流，避免了显示装置出现串色、漏光等不良，提高了显示品质。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示基板的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的显示基板的结构示意图之二；
图3为现有技术中偶氮苯基聚合物顺式构象与反式构象相互转换的示意图；
图4为现有技术中偶氮苯基聚合物的制备原理图；
图5为本发明实施例提供的显示基板的制作方法流程图；
图6至图11分别为本发明实施例提供的显示基板的制作方法中各步骤形成的显示基板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的显示基板、显示基板的制作方法及显示装置的具体实施方式进行详细的说明。
附图中各膜层的形状和大小不反映其在显示基板中的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种显示基板，如图1和图2所示，包括：衬底基板101，位于衬底基板101上的像素定义层102，以及位于像素定义层102上的有机功能层103；其中，
像素定义层102具有用于限定各子像素(如图1中的RGB子像素，以及图2中的W子像素)的发光区域的开口区，像素定义层102内包含光致形变颗粒；
有机功能层103覆盖各开口区，且各子像素的有机功能层103在像素定义层102上相互断开。
在本发明实施例提供的上述显示基板中，光致形变颗粒可在特定波长光的照射下发生形变，并在光照消失后恢复原状，以致像素定义层102上各子像素的有机功能层103因光致形变颗粒的形变而相互断开，从而防止了临近子像素之间流动的漏电流，避免了显示装置出现串色、漏光等不良，提高了显示品质。
具体地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图1所示，有机功能层103可以包括单色有机发光层301，且单色有机发光层301仅覆盖开口区；或，如图2所示，有机功能层103可以包括白色有机发光层301’，白色有机发光层301’覆盖开口区和与开口区相邻的部分像素定义层102。
具体地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，为便于向有机发光层输入电子和空穴，如图1和图2所示，有机功能层103还可以包括：空穴注入层302、空穴传输层(图中未示出)、电子传输层(图中未示出)和电子注入层303之一或组合；其中，
空穴注入层302、空穴传输层(未图中示出)、电子传输层(图中未示出)和电子注入层303覆盖开口区和与开口区相邻的部分像素定义层102。
具体地，在本发明实施例提供的显示基板中，如图1和图2所示，还可以包括：位于有机功能层103背离衬底基板101一侧整面设置的阴极层104，以为有机发光层提供电子。
一般地，本发明实施例提供的上述显示基板中，如图1和图2所示，还可以包括由多个相互独立的阳极105构成的阳极层、晶体管阵列106、平坦层107，以及图中未示出的封装膜层等。
具体地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，光致形变颗粒的材质可以为多种，例如可为以下之一或组合：
光敏液晶高弹体材料、具有光致应力释放的光敏材料和锆钛酸铅镧陶瓷材料。在下文中，本发明将以光致形变颗粒的材质为一种具有光致应力释放的光敏材料——偶氮苯基聚合物(Poly-Azo)为例进行详细说明。
具体地，偶氮苯基聚合物存在顺式和反式两种构象，其中反式构象较稳定，但在紫外光的作用下会转变成顺式构象。如图3所示，偶氮苯基聚合物的反式构象分子长度约顺式构象为当聚合物分子链中有多种偶氮苯结构时，大量的微观转变通常会导致偶氮苯基聚合物材料宏观上的质量迁移。
本发明所述的偶氮苯基聚合物的制备原理图如图4所示。具体地，在氮气氛的反应容器中，加入定量的2,5-二氨基苯磺酸，使其完全溶解于乙醇中，在微量的硼酸钠和硼酸的催化下，发生氧化耦合反应生成共轭的偶氮苯基聚合物，该合成方法转化率较高，达到70％以上，反应完成后沉淀法收集产物。控制搅拌时间6～48小时，即可合成分子量为1000～10000的偶氮苯基聚合物。本发明所述的偶氮苯基聚合物分子量选取5000～8000范围内。
具体地，本发明实施例提供的像素定义层102的材质为基于偶氮苯基聚合物的复合材料，其组分具体可以包括：交联剂(Binder)、预聚合物单体(Monomer)、偶氮苯基聚合物(Poly-Azo)、固化剂(Hardener)、光敏剂、引发剂(Inhibitor)、添加剂(Additive)、溶剂(Solvent)。其中，交联剂可以为环氧基聚丙烯酸酯，预聚合单体可以为多丙烯酸酯取代化合物，固化剂可以为甲基六氢苯酐或者其他酸酐类化合物，引发剂可以为异丙苯过氧化氢或者其他过氧类化合物，溶剂选取丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇二甲醚混合溶剂。为了提升材料的流平性，添加剂选用聚醚聚酯改性有机硅氧烷。
此外，本发明还制备了掺有不同比例的偶氮苯基聚合物且厚度为3μm的像素定义层102，并对其紫外响应性和紫外光的吸收率进行了考量，如表1所示。为达到像素定义层102合适的紫外响应性以及较高的紫外光吸收率，本发明将偶氮苯基聚合物的质量分数控制在整个原料里的比例为3％～7％。
表1
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，如图5所示，具体可以包括以下步骤：
S501、提供一衬底基板；
S502、在衬底基板上形成掺杂有光致形变颗粒的树脂层；
S503、对树脂层进行曝光、显影处理，形成具有开口区的像素定义层，其中，开口区用于限定各子像素的发光区域；
S504、在像素定义层上形成有机功能层；
S505、对像素定义层的局部区域进行光照处理，直至光照区域的光致形变颗粒发生形变，形成贯穿有机功能层的凸起，以使有机功能层在形成凸起的位置断开；
S506、停止对像素定义层局部区域的光照处理，使凸起消失。
具体地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，步骤S502在衬底基板上形成掺杂有光致形变颗粒的树脂层，具体可以通过以下方式进行实现：
在衬底基板上涂覆一层前驱体溶液；其中，前驱体溶液包括光敏剂、交联剂、预聚合物单体、固化剂、偶氮苯基聚合物、引发剂、添加剂和溶剂，偶氮苯基聚合物在前驱体溶液中的质量分数为3％～7％；
在110℃的温度下，对前驱体溶液进行20min～40min的加热处理，形成掺杂有偶氮苯基聚合物的树脂层。
具体地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，为达到使有机功能层103断开，且不破坏像素定义层102限定子像素发光区域的功能的目的，步骤S505对像素定义层的局部区域进行光照处理，直至光照区域的光致形变颗粒发生形变，形成贯穿有机功能层的凸起，具体可以通过以下方式进行实现：
对像素定义层的局部区域进行紫外光照射处理，使得光照区域的光致形变颗粒发生形变所形成的凸起在衬底基板上的正投影面积是像素定义层在衬底基板上的正投影面积的1/6～1/4，且凸起在垂直于衬底基板方向上的高度为0.5μm～1.5μm。
具体地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，在像素定义层上形成有机功能层，具体可以通过以下方式进行实现：
在像素定义层上依次形成整面设置的空穴注入层和空穴传输层；
在各开口区内的空穴传输层上形成单色有机发光层，或者，在空穴传输层上整面形成白色有机发光层；
在单色有机发光层或白色有机发光层上依次形成整面设置的电子传输层和电子注入层。
具体地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，为不影响后续阴极层的制作，在步骤S506停止对像素定义层局部区域的光照处理之后，还可以执行以下步骤：
对有机功能层进行加热退火处理；
在有机功能层上形成阴极层。
具体地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，步骤对有机功能层进行加热退火处理，具体可以包括：
在100℃～120℃的温度下，对有机功能层进行15min～30min的加热退火处理。
为更好地理解本发明制作方法的技术方案，以下将以光致变形颗粒为偶氮苯基聚合物、有机发光层为单色有机发光层为例进行详细说明。
采用常规方式在衬底基板101上依次制作晶体管阵列106、平坦层107和由多个阳极105构成的阳极层，如图6所示。
在阳极层上涂覆一层包含光敏剂、交联剂、预聚合物单体、固化剂、偶氮苯基聚合物、引发剂、添加剂和溶剂的前驱体溶液，其中，偶氮苯基聚合物在前驱体溶液中的质量分数为3％～7％；之后，在110℃的温度下，对前驱体溶液进行20min～40min的加热处理，形成掺杂有偶氮苯基聚合物的树脂层102’，如图7所示。
对树脂层102’进行曝光、显影处理，形成具有开口区的像素定义层102，其中，开口区用于限定各子像素的发光区域，如图8所示。
通过蒸镀的方法，在像素定义层102上整面依次蒸镀空穴注入层302和空穴传输层(图中未示出)；之后利用蒸镀掩膜版，在不同的子像素区域依次蒸镀出R、B、G三种单色有机发光材料层301；然后在R、B、G三种单色有机发光材料层301的上方继续依次通过蒸镀方式，整层制作电子传输层(图中未示出)和电子注入层303，如图9所示。
采用掩膜版遮挡的方式，使特定波长的紫外光照射像素定义层102的局部区域，例如像素定义层102的中心区域，此时照射区域的光致形变颗粒将紫外光能转换为机械能产生形变，致使像素定义层102的中心区域形成凸起P，该凸起P会对有机功能层103施加一个向上的膨胀拉扯力，使有机功能层103在形成凸起P的位置断开，如图10所示。需要注意的是，为达到使有机功能层103断开，且不破坏像素定义层102限定子像素发光区域的功能的目的，上述凸起P在衬底基板101上的正投影面积是像素定义层102在衬底基板101上的正投影面积的1/6～1/4，且凸起P在垂直于衬底基板101方向上的高度为0.5μm～1.5μm。
当特定波长的紫外光照射消失后，凸起P消失，像素界定层102的形状恢复到紫外光线照射前的状态，但此时有机功能层103位于凸起P位置的部分已发生断裂。为不影响后续阴极层104的制备，可在100℃～120℃的温度下，对有机功能层103进行15min～30min的加热退火处理，以利用有机薄膜的高温回流特性，使有机功能层103的断裂处恢复平滑的状态，如图11所示。
通过蒸镀或者其他方式在有机功能层103的上表面制作阴极层104，有机功能层103的断裂处经过平滑处理后不会对阴极层104造成影响，如图1所示。
至此，完成了图1所示显示基板的制作。
需要说明的是，在本发明实施例提供的上述制作方法中，形成各层结构涉及到的构图工艺，不仅可以包括沉积、光刻胶涂覆、掩模板掩模、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等部分或全部的工艺过程，还可以包括其他工艺过程，例如，在显影之后和刻蚀之前还可以包括后烘工艺，具体以实际制作过程中形成所需构图的图形为准，在此不做限定。
其中，沉积工艺可以为化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法或物理气相沉积法，在此不做限定；掩膜工艺中所用的掩膜板可以为半色调掩膜板(Half ToneMask)、单缝衍射掩模板(Single Slit Mask)或灰色调掩模板(Gray Tone Mask)，在此不做限定；刻蚀可以为干法刻蚀或者湿法刻蚀，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示基板，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述显示基板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的上述显示基板、显示基板的制作方法及显示装置中，显示基板包括：衬底基板，位于衬底基板上的像素定义层，以及位于像素定义层上的有机功能层；其中，像素定义层具有用于限定各子像素的发光区域的开口区，像素定义层内包含光致形变颗粒；有机功能层覆盖各开口区，且各子像素的有机功能层在像素定义层上相互断开。由于在本发明中，光致形变颗粒可在特定波长光的照射下发生形变，并在光照消失后恢复原状，以致像素定义层上各子像素的有机功能层因光致形变颗粒的形变而相互断开，从而防止了临近子像素之间流动的漏电流，避免了显示装置出现串色、漏光等不良，提高了显示品质。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种显示基板，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的像素定义层，以及位于所述像素定义层上的有机功能层；其中，
所述像素定义层具有用于限定各子像素的发光区域的开口区，所述像素定义层内包含光致形变颗粒；
所述有机功能层覆盖各所述开口区，且各所述子像素的有机功能层在所述像素定义层上相互断开。
2.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述有机功能层包括单色有机发光层，所述单色有机发光层仅覆盖所述开口区；或，所述有机功能层包括白色有机发光层，所述白色有机发光层覆盖所述开口区和与所述开口区相邻的部分所述像素定义层。
3.如权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述有机功能层还包括：空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层之一或组合；其中，
所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述电子传输层和所述电子注入层覆盖所述开口区和与所述开口区相邻的部分所述像素定义层。
4.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述光致形变颗粒的材质为以下之一或组合：
光敏液晶高弹体材料、具有光致应力释放的光敏材料和锆钛酸铅镧陶瓷材料。
5.如权利要求1-4任一项所述的显示基板，其特征在于，还包括：位于所述有机功能层背离所述衬底基板一侧整面设置的阴极层。
6.一种显示基板的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成掺杂有光致形变颗粒的树脂层；
对所述树脂层进行曝光、显影处理，形成具有开口区的像素定义层，其中，所述开口区用于限定各子像素的发光区域；
在所述像素定义层上形成有机功能层；
对所述像素定义层的局部区域进行光照处理，直至光照区域的光致形变颗粒发生形变，形成贯穿所述有机功能层的凸起，以使所述有机功能层在形成所述凸起的位置断开；
停止对所述像素定义层局部区域的光照处理，使所述凸起消失。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底基板上形成掺杂有光致形变颗粒的树脂层，具体包括：
在所述衬底基板上涂覆一层前驱体溶液；其中，所述前驱体溶液包括光敏剂、交联剂、预聚合物单体、固化剂、偶氮苯基聚合物、引发剂、添加剂和溶剂，所述偶氮苯基聚合物在所述前驱体溶液中的质量分数为3％～7％；
在110℃的温度下，对所述前驱体溶液进行20min～40min的加热处理，形成掺杂有偶氮苯基聚合物的树脂层。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述对所述像素定义层的局部区域进行光照处理，直至光照区域的光致形变颗粒发生形变，形成贯穿所述有机功能层的凸起，具体包括：
对所述像素定义层的局部区域进行紫外光照射处理，使得光照区域的光致形变颗粒发生形变所形成的凸起在所述衬底基板上的正投影面积是所述像素定义层在所述衬底基板上的正投影面积的1/6～1/4，且所述凸起在垂直于所述衬底基板方向上的高度为0.5μm～1.5μm。
9.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述在所述像素定义层上形成有机功能层，具体包括：
在所述像素定义层上依次形成整面设置的空穴注入层和空穴传输层；
在各所述开口区内的所述空穴传输层上形成单色有机发光层，或者，在所述空穴传输层上整面形成白色有机发光层；
在所述单色有机发光层或所述白色有机发光层上依次形成整面设置的电子传输层和电子注入层。
10.如权利要求6-9任一项所述的制作方法，其特征在于，在停止对所述像素定义层局部区域的光照处理之后，还包括：
对所述有机功能层进行加热退火处理；
在所述有机功能层上形成阴极层。
11.如权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述对所述有机功能层进行加热退火处理，具体包括：
在100℃～120℃的温度下，对所述有机功能层进行15min～30min的加热退火处理。
12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的显示基板。
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