CN110459690B - 显示基板及其制备方法、显示装置、喷墨打印的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种显示基板及其制备方法、显示装置、喷墨打印的方法，该显示基板包括衬底基板，所述衬底基板之上设有像素界定层，所述像素界定层之间形成有用于容纳打印液滴的像素区，所述像素区形成有呈阶梯状设置的至少两层的阶梯孔，所述阶梯孔之上设有将所述阶梯孔相邻阶梯隔开的挡墙；以提高像素区的容积率，并保证成膜均匀。

Description

显示基板及其制备方法、显示装置、喷墨打印的方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置、喷墨打印的方法。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diode，简称：OLED)相对于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，被认为是下一代显示技术。
OLED的成膜方式主要包括蒸镀制程或溶液制程。蒸镀制程在小尺寸应用较为成熟，目前该技术已经应用于量产中。而溶液制程OLED成膜方式主要有喷墨打印、喷嘴涂覆、旋涂、丝网印刷等，其中喷墨打印技术由于其材料利用率较高、可以实现大尺寸化，被认为是大尺寸OLED实现量产的重要方式。
现有技术的利用喷墨打印技术形成有机发光二极管中的有机功能层需要预先在基底上制作像素界定层，像素界定层之间形成像素区，并且使打印液滴喷入指定的像素区内；然而，现有技术中像素区的容积率较低，并且打印液滴在干燥过程中会发生流动，导致成膜不均匀，对显示器件的寿命和显示效果有较大影响。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种显示基板及其制备方法、显示装置、喷墨打印的方法，以提高像素区的容积率，并保证成膜均匀。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种显示基板，包括衬底基板，所述衬底基板之上设有像素界定层，所述像素界定层之间形成有用于容纳打印液滴的像素区，所述像素区形成有呈阶梯状设置的至少两层的阶梯孔，所述阶梯孔之上设有将所述阶梯孔相邻阶梯隔开的挡墙。
可选地，所述阶梯孔之上设有像素电极层，所述像素电极层之上设有所述挡墙。
可选地，所述衬底基板之上设有平坦层，所述像素界定层设置于所述平坦层之上，所述平坦层形成有所述阶梯孔。
可选地，所述挡墙的材质采用疏水性材质。
可选地，所述挡墙的高度为0.05um-0.23um。
可选地，所述挡墙的截面呈梯形。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括前述的显示基板。
本发明实施例还提供了一种显示基板的制备方法，包括：
在衬底基板上形成呈阶梯状设置的至少两层的阶梯孔；
在衬底基板之上形成像素界定层，所述像素界定层围绕所述阶梯孔的四周设置；
在阶梯孔之上形成挡墙，所述挡墙将所述阶梯孔相邻的阶梯隔开。
可选地，所述在阶梯孔之上形成挡墙，所述挡墙将所述阶梯孔相邻的阶梯隔开之后，还包括：
向所述阶梯孔滴入打印液滴，其中，有至少两滴的所述打印液滴沿第一方向排列，所述阶梯孔每个阶梯在所述第一方向上的两个相对边缘为第一边缘，在所述第一方向上最接近所述第一边缘的所述打印液滴为第一打印液滴，所述第一打印液滴的直径大于其他所述打印液滴的直径。
本发明实施例还提供了一种喷墨打印的方法，包括：
在衬底基板之上形成像素界定层，所述像素界定层之间形成有用于容纳打印液滴的像素区；
向所述像素区滴入打印液滴，其中，有至少两滴的所述打印液滴沿第一方向排列，所述像素区在所述第一方向上的两个相对边缘为第一边缘，在所述第一方向上最接近所述第一边缘的所述打印液滴为第一打印液滴，所述第一打印液滴的直径大于其他所述打印液滴的直径。
本发明提供了一种显示基板及其制备方法、显示装置、喷墨打印的方法，通过在像素区形成阶梯孔，在没有增加像素界定层高度的前提下，提高了像素区的容积率，增大了像素区有效的显示面积；并通过在阶梯孔上设置挡墙，将阶梯孔相邻阶梯隔开，从而阻挡相邻阶梯的打印液滴互相流动，避免像素区成膜不均匀。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
图1为本发明实施例显示基板的剖视图；
图2为本发明实施例显示基板的俯视图；
图3为本发明实施例显示基板通过打印设备向像素区滴入打印液滴时的结构示意图；
图4为本发明实施例显示基板中像素区滴入打印液滴后的结构示意图；
图5为现有喷墨打印方法向像素区滴入打印液滴后的结构示意图；
图6为现有喷墨打印方法在像素区成膜后的结构示意图；
图7为本发明实施例喷墨打印方法向像素区滴入打印液滴后的结构示意图；
图8为本发明实施例喷墨打印方法在像素区成膜后的结构示意图。
附图标记说明:
10-衬底基板； 11-像素界定层； 12-像素区；
13-阶梯孔； 14-挡墙； 15-平坦层；
16-像素电极层； 17-打印设备； 18-打印液滴；
19-第一边缘； 131-第一阶梯； 132-第二阶梯；
171-第一喷头； 172-第二喷头； 173-第三喷头；
174-第四喷头； 175-第五喷头； 176-第六喷头；
181-第一液滴； 182-第二液滴； 183-第三液滴；
184-第四液滴； 185-第五液滴； 186-第六液滴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了解决现有技术中像素区容积率较低以及成膜不均匀等问题，本发明实施例提供一种显示基板，包括衬底基板，所述衬底基板之上设有像素界定层，所述像素界定层之间形成有用于容纳打印液滴的像素区，所述像素区形成有呈阶梯状设置的至少两层的阶梯孔，所述阶梯孔之上设有将所述阶梯孔相邻阶梯隔开的挡墙。
本发明实施例提供的显示基板，通过在像素区形成阶梯孔，在没有增加像素界定层高度的前提下，提高了像素区容纳打印液滴的容积率，增大了像素区有效的显示面积；并通过在阶梯孔上设置挡墙，将阶梯孔相邻阶梯隔开，从而阻挡相邻阶梯的打印液滴互相流动，避免像素区成膜不均匀。
下面通过具体实施例详细说明本发明实施例的技术方案。
第一实施例
图1为本发明实施例显示基板的剖视图；图2为本发明实施例显示基板的俯视图。如图1和图2所示，本发明实施例显示基板包括衬底基板10，衬底基板10之上设有像素界定层11，像素界定层11之间形成有用于容纳打印液滴的像素区12，像素区12形成有呈阶梯状设置的两层的阶梯孔13，阶梯孔13之上设有将阶梯孔13相邻阶梯隔开的挡墙14。
本发明实施例提供的显示基板，通过在像素区形成阶梯孔，在没有增加像素界定层高度的前提下，提高了像素区容纳打印液滴的容积率，增大了像素区有效的显示面积；并通过在阶梯孔上设置挡墙，将阶梯孔相邻阶梯隔开，从而阻挡相邻阶梯的打印液滴互相流动，避免像素区成膜不均匀。
如图1和图2所示，像素界定层11呈矩形，像素界定层11之间形成矩形像素区12。像素区12的阶梯孔13包括第一阶梯131和第二阶梯132，第一阶梯131位于像素区12的中部，第二阶梯132的高度高于第一阶梯131的高度，并位于第一阶梯131的两侧。挡墙14设置于第二阶梯132靠近第一阶梯131一侧的边缘，并沿着像素区12的短边方向贯穿像素区12，从而将第二阶梯132与第一阶梯131隔开，以阻挡第二阶梯132上的打印液滴流向第一阶梯131，避免打印液滴的溶质在第一阶梯131处形成堆积，干燥成膜之后，使膜层中间较厚，而边缘处较薄，即第一阶梯131处较厚，第二阶梯132处较薄。
在一些实施例中，像素区也可以形成有呈阶梯状设置的两层以上的阶梯孔，相邻之间的阶梯通过挡墙相隔，本实施例在此不再赘述。
如图1所示，衬底基板10之上设有平坦层15，平坦层15上开设有与衬底基板10连通的阶梯孔13。平坦层15之上设置有像素界定层11，像素界定层11围绕阶梯孔13的四周设置。
如图1所示，阶梯孔13之上设有像素电极层16，像素电极层16覆盖整个阶梯孔13，像素电极层16通过阶梯孔13与衬底基板10连接。像素电极层16之上设有将阶梯孔13相邻阶梯隔开的挡墙14，从而避免像素电极层16之上的打印液滴互相流通，导致像素电极层16之上的成膜厚度不均，影响显示器件的显示效果。
进一步的，挡墙的材质采用疏水性材质，从而能够保证挡墙将打印液滴隔离。其中，挡墙的材质可采用疏水性有机材料，比如，聚甲基丙烯酸甲酯、氟化聚甲基丙烯酸甲酯，聚酰亚胺和氟化聚酰亚胺中的至少一种。
进一步的，挡墙的高度为0.05um-0.23um，一方面能够抑制打印液滴的攀爬高度过高，另一方面又能够阻挡相邻阶梯的打印液滴互相流动。
进一步的，挡墙的截面呈梯形，一方面能够抑制打印液滴的攀爬高度过高，另一方面又能够维持打印液滴的装载量。
综上所述，本实施例显示基板提高了像素区的容积率，增大了像素区有效的显示面积；同时，保证像素区的成膜均匀。
第二实施例
基于前述实施例的技术构思，本发明实施例还提供了一种显示基板的制备方法，以制备出前述实施例的显示基板。
本发明实施例显示基板的制备方法包括：
1)在衬底基板上形成阶梯孔；在衬底基板上形成阶梯孔包括：在衬底基板之上形成平坦层，通过构图工艺在平坦层上形成呈阶梯状设置的两层的阶梯孔。其中，阶梯孔包括第一阶梯和第二阶梯，第一阶梯位于像素区的中部，第二阶梯的高度高于第一阶梯的高度，并位于第一阶梯的两侧。
2)在前述衬底基板的平坦层之上形成像素界定层；其中，像素界定层围绕阶梯孔的四周设置。
3)在阶梯孔之上形成挡墙；其中，挡墙设置于第二阶梯靠近第一阶梯一侧的边缘，并沿着像素区的短边方向贯穿像素区，从而将第二阶梯与第一阶梯隔开。
其中，本实施例中所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺，涂覆可采用已知的涂覆工艺，刻蚀可采用已知的方法，在此不做具体的限定。在本实施例的描述中，需要理解的是，“薄膜”是指将某一种材料在基底上利用沉积或其它工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺，则在构图工艺前称为“薄膜”，构图工艺后称为“层”。经过构图工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。
本实施例显示基板的制备方法制备而成的显示基板，提高了像素区的容积率，增大了像素区有效的显示面积；同时，保证像素区的成膜均匀。
现有显示基板在喷墨打印过程中，预先在衬底基板的像素电极层上形成像素界定层，以限定打印液滴精确的流入指定的R/G/B像素区，目前的像素区的内部体积所能允许的打印液滴的体积均小于器件膜厚的体积，导致在打印过程中打印液滴填满像素坑。在打印过程中由于打印液滴的中心位于像素区的长边中心位置，由于目前打印喷头的每滴正常在4皮升-10皮升，每个像素区需要用不同打印喷头或者相同打印喷头打入几滴，为了保证打印液滴能准确进入到像素区，不让液滴落到指定的像素区外，必须保证打印液滴进入像素区内有一个安全距离(keep out)，同时为了打印液滴充分铺展开，必须让不同滴的打印液滴打在不同处，如果打印液滴打在相同位置极易出现溢流，而在实际的工艺过程中发现打印液滴在像素区的四个拐角出现润湿不充分的现象(Dewetting)，最终显示出暗点或者发暗，影响面板的均匀性和品质。
为了解决喷墨打印过程中像素区边缘出现润湿不充分的现象，本发明实施例显示基板的制备方法，在阶梯孔之上形成挡墙，所述挡墙将所述阶梯孔相邻的阶梯隔开之后，还包括：
向所述阶梯孔滴入打印液滴，其中，有至少两滴的所述打印液滴沿第一方向排列，所述阶梯孔每个阶梯在所述第一方向上的两个相对边缘为第一边缘，在所述第一方向上最接近所述第一边缘的所述打印液滴为第一打印液滴，所述第一打印液滴的直径大于其他所述打印液滴的直径。
图3为本发明实施例显示基板通过打印设备向像素区滴入打印液滴时的结构示意图；图4为本发明实施例显示基板中像素区滴入打印液滴后的结构示意图。下面通过图3和图4所示的显示基板为例，进行详细说明。
如图3和图4所示，通过打印设备17，向显示基板的像素区12滴入打印液滴18。其中，打印设备17包括第一喷头171、第二喷头172、第三喷头173、第四喷头174、第五喷头175以及第六喷头176，第一喷头171、第二喷头172、第三喷头173、第四喷头174、第五喷头175以及第六喷头176的中心点均位于同一参考直线上，并沿着像素区12的第一方向排列。第一喷头171和第六喷头176分别与位于像素区12两侧的第二阶梯132对应，第二喷头172、第三喷头173、第四喷头174和第五喷头175与位于像素区12中间的第一阶梯131对应。其中，第一喷头171、第二喷头172、第五喷头175和第六喷头176的喷液量大于第三喷头173和第四喷头的喷液量。
如图3和图4所示，第一喷头171、第二喷头172、第三喷头173、第四喷头174、第五喷头175以及第六喷头176向显示基板的像素区12滴入打印液滴18后，在像素区12依次形成第一液滴181、第二液滴182、第三液滴183、第四液滴184、第五液滴185和第六液滴186。其中，第一液滴181和第六液滴186为最接近与其对应的第二阶梯132的第一边缘的第一打印液滴，第二液滴182和第五液滴185为最接近与其对应的第一阶梯131的第一边缘的第一打印液滴。第一液滴181、第二液滴182、第五液滴185和第六液滴186的直径大于第三液滴183和第四液滴184的直径。
本发明实施例显示基板的制备方法通过增大靠近阶梯孔每个阶梯边缘打印液滴的喷液量，让靠近边缘的打印液滴的体积较大，使打印液滴更易往阶梯孔每个阶梯边缘铺展，从而降低阶梯孔出现润湿不充分的风险，提高打印品质。
综上所述，本发明实施例显示基板的制备方法提高了像素区的容积率，保证喷墨打印过程中像素区的成膜均匀，并降低像素区边缘出现润湿不充分的风险，提高打印品质。
第三实施例
图5为现有喷墨打印方法向像素区滴入打印液滴后的结构示意图；图6为现有喷墨打印方法在像素区成膜后的结构示意图。如图5和图6所示，现有喷墨打印工艺制成中，为了保证打印液滴能准确进入到像素区，不让液滴落到指定的像素区外，必须保证打印液滴进入像素区内有一个安全距离(keep out)，同时为了打印液滴充分铺展开，必须让不同滴的打印液滴打在不同处，如果打印液滴打在相同位置极易出现溢流，而在实际的工艺过程中发现打印液滴在像素区的四个拐角出现润湿不充分的现象(Dewetting)，最终显示出暗点或者发暗，影响面板的均匀性和品质。
为了解决喷墨打印过程中像素区边缘出现润湿不充分的现象，本发明实施例还提供了一种喷墨打印的方法，该喷墨打印的方法适用于制备各种显示基板，尤其是适用于制备第一实施例所述的显示基板，以避免第一实施例所述的显示基板中像素区边缘出现润湿不充分的现象。
图7为本发明实施例喷墨打印方法向像素区滴入打印液滴后的结构示意图；图8为本发明实施例喷墨打印方法在像素区成膜后的结构示意图。如图7和图8所示，发明实施例喷墨打印的方法包括：
在衬底基板10之上形成像素界定层11，像素界定层11之间形成有用于容纳打印液滴的像素区12；
向像素区12滴入打印液滴18，其中，有至少两滴的打印液滴18沿第一方向排列，像素区12在第一方向上的两个相对边缘为第一边缘19，在第一方向上最接近第一边缘19的打印液滴18为第一打印液滴，第一打印液滴的直径大于其他打印液滴18的直径。
本发明实施例喷墨打印方法降低了像素区边缘出现润湿不充分的风险，提高了打印品质。
第四实施例
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括前述的显示基板。显示装置可以是手机、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。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种显示基板，其特征在于，包括衬底基板，所述衬底基板之上设有像素界定层，所述像素界定层之间形成有用于容纳打印液滴的像素区，所述像素区形成有呈阶梯状设置的至少两层的阶梯孔，所述阶梯孔之上设有沿所述像素区的短边方向贯穿所述像素区的、将所述阶梯孔相邻阶梯隔开的挡墙，每个所述阶梯中容纳至少一滴所述打印液滴，所述挡墙阻挡相邻阶梯的打印液滴互相流动。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述阶梯孔之上设有像素电极层，所述像素电极层之上设有所述挡墙。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述衬底基板之上设有平坦层，所述像素界定层设置于所述平坦层之上，所述平坦层形成有所述阶梯孔。
4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述挡墙的材质采用疏水性材质。
5.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述挡墙的高度为0.05um-0.23um。
6.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述挡墙的截面呈梯形。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的显示基板。
8.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成呈阶梯状设置的至少两层的阶梯孔；
在衬底基板之上形成像素界定层，所述像素界定层围绕所述阶梯孔的四周设置；
在阶梯孔之上形成沿像素区的短边方向贯穿所述像素区的挡墙，所述挡墙将所述阶梯孔相邻的阶梯隔开，每个所述阶梯中容纳至少一滴打印液滴，所述挡墙阻挡相邻阶梯的打印液滴互相流动。
9.根据权利要求8所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述在阶梯孔之上形成挡墙，所述挡墙将所述阶梯孔相邻的阶梯隔开之后，还包括：
向所述阶梯孔滴入打印液滴，其中，有至少两滴的所述打印液滴沿第一方向排列，所述阶梯孔每个阶梯在所述第一方向上的两个相对边缘为第一边缘，在所述第一方向上最接近所述第一边缘的所述打印液滴为第一打印液滴，所述第一打印液滴的直径大于其他所述打印液滴的直径。
10.一种喷墨打印的方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6中任一项所述的显示基板，所述方法包括：
在衬底基板之上形成像素界定层，所述像素界定层之间形成有用于容纳打印液滴的像素区；
向所述像素区滴入打印液滴，所述打印液滴均位于所述像素区内，且在所述像素区内存在安全距离，其中，有至少两滴的所述打印液滴沿第一方向排列，所述像素区在所述第一方向上的两个相对边缘为第一边缘，在所述第一方向上最接近所述第一边缘的所述打印液滴为第一打印液滴，所述第一打印液滴的直径大于其他所述打印液滴的直径。
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