CN113257853B - 显示器件及其基板与制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示器件及其基板与制作方法，像素界定层中含有聚苯乙烯‑纳米二氧化钛复合材料，与传统采用的疏水光阻材料不同，本发明的发明人发现，聚苯乙烯‑纳米二氧化钛复合材料在经过紫外光照处理后，尽管会呈现亲水性，但后续经过加热处理，能够恢复材料的疏水性。因此在印刷工艺中，像素界定层能够防止墨水从像素坑内溢出。

Description

显示器件及其基板与制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示器件的基板、显示器件及其制作方法。

背景技术

有机电致发光二极管(OLED)由于具有自发光、反应快、视角广、亮度高、轻薄等优点，量子点发光二极管(QLED)由于其光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色易调、使用寿命长等优点，是目前显示器件研究的两个主要方向。采用溶液加工方法制作OLED以及QLED显示器，具有低成本、高产能、易于实现大尺寸等优点，是未来显示技术发展的重要方向。其中，印刷技术被认为是实现OLED以及QLED低成本和大面积全彩显示的最有效途径。

目前，在印刷工艺中，为了有效防止墨水从像素坑内溢出，显示器件的像素界定层通常采用疏液性的有机光阻性材料制作。而在面板制作工艺中，为了改善像素电极表面的浸润性、功函数以及清洁度，通常会对基板进行紫外光照(UV)处理，然而有机光阻材料通常不耐紫外光照处理。图1示出了对显示器件的基板进行紫外光照处理后像素界定层的转变，如图1中所示，疏水性的有机光阻性材料构成的像素界定层10设置在具有驱动阵列和像素电极30的衬底40上，通过紫外光照处理后，疏水性的像素界定层10会失去疏水性，转变为亲水性的像素界定层20，进而会影响后续的喷墨印刷制程。即目前采用疏液性的有机光阻性材料制作像素界定层时，采用紫外光照处理后，会在一定程度上影响后续的喷墨印刷制程以及制备的显示器件的性能。

发明内容

基于此，有必要提供一种显示器件的基板、显示器件及其制作方法，以解决传统显示器件中像素界定层采用疏水光阻材料，导致紫外光照处理后像素界定层会失去疏水性的问题。

一种显示器件的基板，包括：

衬底；

像素界定层，所述像素界定层设置在所述衬底上并限定出墨水沉积区域，所述像素界定层含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料。

在其中一个实施例中，所述像素界定层中远离所述衬底一侧的区域含有所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料。

在其中一个实施例中，所述像素界定层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料形成。

在其中一个实施例中，所述像素界定层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料形成。

在其中一个实施例中，所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与所述光阻材料的质量比为1:(5～20)。

在其中一个实施例中，所述像素界定层包括：

第一子层，所述第一子层设置在所述衬底上，所述第一子层由光阻材料形成；

第二子层，所述第二子层设置在所述第一子层远离所述衬底的一侧，所述第二子层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料形成，或者，所述第二子层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料形成。

在其中一个实施例中，所述第二子层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料形成时，在所述第二子层中，所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与所述光阻材料的质量比为1:(5～20)。

在其中一个实施例中，所述第一子层的厚度为0.5～1μm；和/或

所述第二子层的厚度为0.1～1μm。

在其中一个实施例中，在所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料中，聚苯乙烯与纳米二氧化钛的质量比为(0.1～2):1。

在其中一个实施例中，在所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料中，纳米二氧化钛的粒径为10～50nm。

一种显示器件，包括：

基板，所述基板为上述任一实施例所述的基板；

发光功能层，所述发光功能层设置在所述墨水沉积区域上。

一种显示器件的制作方法，包括以下步骤：

在衬底上制作像素界定层，以获得基板，其中，所述像素界定层限定出墨水沉积区域，所述像素界定层含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料；

对所述基板进行紫外光照处理；

对经过所述紫外光照处理的所述基板进行加热处理；

在经过所述加热处理后的所述基板的所述墨水沉积区域中填充墨水。

在其中一个实施例中，所述加热处理的温度为60～180℃，时间为0.5～2h。

与现有方案相比，上述显示器件及其基板与制作方法具有以下有益效果：

上述显示器件及其基板与制作方法，像素界定层中含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料，与传统采用的疏水光阻材料不同，本发明的发明人发现，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料在经过紫外光照处理后，尽管会呈现亲水性，但经过后续加热处理，能够恢复材料的疏水性。因此在印刷工艺中，像素界定层能够防止墨水从像素坑内溢出。

附图说明

图1为对显示器件的基板进行紫外光照处理后像素界定层的转变的示意图；

图2为一个示例的显示器件的基板的结构示意图；

图3为图2所示显示器件的基板进行紫外光照处理以及加热处理后像素界定层的转变的示意图；

图4为另一个示例的显示器件的基板的结构示意图；

图5为一个示例的显示器件的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，本发明提供一种显示器件的基板100，包括：衬底110以及像素界定层130。像素界定层130设置在衬底110上，并限定出墨水沉积区域，即像素界定层130上形成有供功能层墨水沉积的像素坑140，定义各子像素单元的发光面积以及位置。特别地，在本发明的基板100中，像素界定层130含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料(PS-纳米TiO₂复合材料)。

其中衬底110可以是刚性衬底，如玻璃等，也可以是柔性衬底，如聚酰亚胺(PI)等。衬底110可以具有驱动阵列单元，阵列驱动单元用于驱动上层电致发光像素单元。此外，衬底110上还设有图案化的像素电极120。根据器件类型的不同，像素电极120可以是透明电极，或者反射电极等，其中透明电极的材料可为导电金属氧化物，导电聚合物或者导电纳米线等，反射电极可为金属薄膜或导电金属氧化物与金属薄膜的叠层等。

像素界定材料传统采用的疏水光阻材料在经过紫外光照处理后会失去疏水性而不能恢复，导致目前基板100无法进行紫外光照处理以改善像素电极120表面的浸润性，功函数以及清洁度。如图3所示，与传统采用的疏水光阻材料不同，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料构成的像素界定层130在经过紫光光照处理后，形成像素界定层131的表面亲水成分纳米二氧化钛颗粒增多，尽管会呈现亲水性；但后续经过加热处理后，例如，加热处理的温度可以是60℃～180℃，加热时间可以是0.5h～2h，纳米二氧化钛颗粒可转变为非亲水状态，并且表面成分恢复以疏水性的聚苯乙烯成分为主，从而使得像素界定层恢复疏水性能。因此在印刷工艺中，像素界定层能够防止墨水从像素坑内溢出。此外，本发明与目前在像素界定层上先制作一层保护光阻层以对像素界定层的疏水性进行保护，进行紫外光照处理后，再去除该保护光阻层的技术方案相比，本发明无需在像素界定层上另外制作一层保护光阻，因此简化了工艺流程，有利于提高生产效率。

在其中一个示例中，在聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料中，聚苯乙烯与纳米二氧化钛的质量比为(0.1～2):1。合适的聚苯乙烯和纳米二氧化钛的配比，复合材料的疏水性能更好，复合材料在经过后续的加热处理后，也能够更好地恢复其疏水性能。

进一步地，在其中一个示例中，在聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料中，聚苯乙烯与纳米二氧化钛的质量比为(0.5～1.5):1。

在其中一个示例中，在聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料中，纳米二氧化钛的粒径为10nm～50nm。若粒径过大，则其疏水性以及加热恢复能力大大减弱甚至消失。

为了更好地防止墨水从像素坑内溢出，优选地，像素界定层130中远离衬底110一侧的区域含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料。

如图2所示，在其中一个示例中，像素界定层130整体由聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料构成。可通过在衬底110上直接形成一层聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料，再进行刻蚀，形成像素坑，即图案化。采用聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料整体替代传统的疏水光阻材料，经过紫外光照处理以及后续的加热处理后，像素界定层130可整体呈疏水性。

在本示例中，像素界定层130可以是但不限于0.5μm～2μm。

在另一个示例中，像素界定层130整体由聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料构成。在本示例中，光阻材料可以是疏水性的光阻材料，也可以是不疏水的光阻材料。在制作时，可将聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料进行混合，将混合材料在衬底110上形成一层混合材料层，由于光阻材料的存在，可以更方便地通过黄光工艺对混合材料层进行图案化。

在本示例中，为了同时保证像素界定层130的疏水性恢复能力，优选聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的质量比为1:(5～20)。进一步地，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的质量比为1:(8～15)。

在本示例中，像素界定层130可以是但不限于0.5μm～2μm。

如图4所示，在其中一个示例中，像素界定层130包括第一子层132和第二子层134，第一子层132设置在衬底110上，第二子层134设置在第一子层132上。其中，第一子层132由光阻材料构成。第二子层134包含聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料。

在其中一个示例中，第二子层134由聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料构成。在本示例中，光阻材料可以是疏水性的光阻材料，也可以是不疏水的光阻材料。在制作时，可先在衬底110上先形成一层光阻材料层，再在光阻材料层上形成一层聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料层，随后同时对光阻材料层和聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料层进行刻蚀图案化。

如此，像素界定层130可形成上层疏水，下层亲水的结构，其中，下层疏水的结构也有利于像素坑中墨水向外溢出。

进一步地，在本示例中，第一子层132的厚度可以是0.5μm～1μm，第二子层134的厚度可以是0.1μm～1μm。

在另外一个示例中，第二子层134由聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料构成。同样地，在本示例中，光阻材料可以是疏水性的光阻材料，也可以是不疏水的光阻材料。在制作时，可先在衬底110上先形成一层光阻材料层，再采用聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料在光阻材料层上形成一层混合材料层，随后同时对光阻材料层和混合材料层进行刻蚀图案化。由于光阻材料的存在，可以更方便地通过黄光工艺对混合材料层进行图案化。

在本示例中，为了同时保证像素界定层130的疏水性恢复能力，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的质量比为1:(5～20)。进一步地，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的质量比为1:(8～15)。

进一步地，在本示例中，第一子层132的厚度可以是0.5μm～1μm，第二子层134的厚度可以是0.1μm～1μm。

进一步地，本发明还提供一种上述任一示例的显示器件的基板100的制作方法，该方法制备的显示器件的基板可以是前面描述的显示器件的基板，由此，该方法可以具有前面描述的显示器件的基板所具有的全部特征以及优点。该方法包括以下步骤：

在具有驱动阵列的衬底110上制作像素界定层130，所述像素界定层130限定出墨水沉积区域，所述像素界定层130含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料。

进一步地，本发明还提供一种显示器件，包括：上述任一示例的基板100或者上述方法制备得到的基板100以及发光功能层，发光功能层设置在基板100上的所述墨水沉积区域中。由此，该显示器件可以具有前面描述的显示器件的基板或前面描述的方法所具有的全部特征以及优点。

进一步地，请结合图5，本发明还提供一种显示器件的制作方法200，包括以下步骤：

步骤S210，在具有驱动阵列的衬底110上制作像素界定层130，所述像素界定层130限定出墨水沉积区域，所述像素界定层130含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料；

步骤S220，对基板100进行紫外光照处理；

步骤S230，对经过紫外光照处理的基板100进行加热处理；

步骤S240，在经过加热处理后的基板100的墨水沉积区域中填充墨水。

该方法制备的显示器件可以是前面描述的显示器件，由此，该方法可以具有前面描述的显示器件所具有的全部特征以及优点。

加热处理的温度优选大于60℃，可以更有效地使聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料恢复疏水性能。在其中一个示例中，加热处理的温度为60℃～180℃，时间为0.5h～2h。加热处理可以在真空中进行烘烤，也可以在直接热台或烘箱非真空环境烘烤。

以下以提供具体实施例的显示器件的制作方法对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例的显示器件的制作方法包括以下步骤：

步骤S1，提供一衬底，衬底上具有驱动电路及图案化像素电极；

步骤S2，在衬底上沉积聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料，形成复合材料层，其中，聚苯乙步骤烯与纳米二氧化钛的质量比为1:1，复合材料层的厚度为1μm；

步骤S3，在复合材料层上沉积一层光阻薄膜；

步骤S4，对光阻薄膜曝光显影并固化，形成光阻掩膜；

步骤S5，通过光阻掩膜对复合材料层进行图案化，形成像素坑；

步骤S6，剥离光阻掩膜，得到待打印器件；

步骤S7，对待打印器件进行紫外光照处理，改善像素电极表面的浸润性，功函数以及清洁度；

步骤S8，对经过紫外光照处理的待打印器件进行加热处理，温度为100℃，时间为1h，恢复聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料的疏水性能；

步骤S9，在像素坑中打印墨水，固化形成发光功能层。

实施例2

本实施例的显示器件的制作方法包括以下步骤：

步骤S1，提供一衬底，衬底上具有驱动电路及图案化像素电极；

步骤S2，在衬底上沉积聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料，形成混合材料层，其中，聚苯乙烯与纳米二氧化钛的质量比为0.5:1，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的质量比为1:5，混合材料层的厚度为1μm；

步骤S3，混合材料层进行曝光显影并固化，进行图案化，形成像素坑；

步骤S4，对待打印器件进行紫外光照处理，改善像素电极表面的浸润性，功函数以及清洁度；

步骤S5，对经过紫外光照处理的待打印器件进行加热处理，温度为80℃，时间为2h，恢复聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料的疏水性能；

步骤S6，在像素坑中打印墨水，固化形成发光功能层。

实施例3

本实施例的显示器件的制作方法包括以下步骤：

步骤S1，提供一衬底，衬底上具有驱动电路及图案化像素电极；

步骤S2，在上述衬底上沉积光阻材料，形成光阻材料层(第一子层)，厚度为0.5μm；

步骤S3，在上述第一子层上再沉积聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料，形成复合材料层(第二子层)，其中，聚苯乙步骤烯与纳米二氧化钛的质量比为1.5:1，第二子层的厚度为0.1μm；

步骤S4，在第二子层上沉积光阻薄膜；

步骤S5，对光阻薄膜曝光显影并固化，形成光阻掩膜；

步骤S6，通过光阻掩膜对第一子层和第二子层进行图案化，形成像素坑；

步骤S7，剥离第一子层上的光阻掩膜，得到待打印器件；

步骤S8，对待打印器件进行紫外光照处理，改善像素电极表面的浸润性，功函数以及清洁度；

步骤S9，对经过紫外光照处理的待打印器件进行加热处理，温度为150℃，时间为1h，恢复聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料的疏水性能；

步骤S10，在像素坑中打印墨水，固化形成发光功能层。

实施例4

本实施例的显示器件的制作方法包括以下步骤：

步骤S1，提供一衬底，衬底上具有驱动电路及图案化像素电极；

步骤S2，在衬底上沉积光阻材料，形成光阻材料层(第一子层)，厚度为0.5μm；

步骤S3，在第一子层上沉积聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料，形成混合材料层(第二子层)，其中，聚苯乙烯与纳米二氧化钛的质量比为0.5:1，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的质量比为1:20，混合材料层的厚度为1μm；

步骤S4，通过掩膜对第一子层和第二子层进行图案化，形成像素坑；

步骤S5，对待打印器件进行紫外光照处理，改善像素电极表面的浸润性，功函数以及清洁度；

步骤S6，对经过紫外光照处理的待打印器件进行加热处理，温度为80℃，时间为2h，恢复聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料的疏水性能；

步骤S7，在像素坑中打印墨水，固化形成发光功能层。

上述显示器件及其基板与制作方法，像素界定层中含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料，与传统采用的疏水光阻材料不同，本发明的发明人发现，聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料在经过紫外光照处理后，尽管会呈现亲水性，但后续经过加热处理，能够恢复材料的疏水性。因此在印刷工艺中，像素界定层能够防止墨水从像素坑内溢出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种显示器件的基板，其特征在于，包括：

衬底；

像素界定层，所述像素界定层设置在所述衬底上并限定出墨水沉积区域，所述像素界定层含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料。

2.如权利要求1所述的基板，其特征在于，所述像素界定层中远离所述衬底一侧的区域含有所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料。

3.如权利要求2所述的基板，其特征在于，所述像素界定层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料形成；或者

所述像素界定层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料形成。

4.如权利要求3所述的基板，其特征在于，所述像素界定层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料形成，所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与所述光阻材料的质量比为1:(5～20)。

5.如权利要求2所述的基板，其特征在于，所述像素界定层包括：

第一子层，所述第一子层设置在所述衬底上，所述第一子层由光阻材料形成；

第二子层，所述第二子层设置在所述第一子层远离所述衬底的一侧，所述第二子层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料形成，或者，所述第二子层由所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与光阻材料的混合材料形成，所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料与所述光阻材料的质量比为1:(5～20)。

6.如权利要求5所述的基板，其特征在于，所述第一子层的厚度为0.5～1μm；和/或

所述第二子层的厚度为0.1～1μm。

7.如权利要求1～6任一项所述的基板，其特征在于，在所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料中，聚苯乙烯与纳米二氧化钛的质量比为(0.1～2):1；和/或

在所述聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料中，纳米二氧化钛的粒径为10～50nm。

8.一种显示器件，其特征在于，包括：

基板，所述基板为如权利要求1～7任一项所述的基板；

发光功能层，所述发光功能层设置在所述墨水沉积区域中。

9.一种显示器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底上制作像素界定层，以获得基板，其中，所述像素界定层限定出墨水沉积区域，所述像素界定层含有聚苯乙烯-纳米二氧化钛复合材料；

对所述基板进行紫外光照处理；

对经过所述紫外光照处理的所述基板进行加热处理；

在经过所述加热处理后的所述基板的所述墨水沉积区域中填充墨水。

10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述加热处理的温度为60～180℃，时间为0.5～2h。

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