CN113745441B - 显示面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示面板及其制备方法，其中所述制备方法包括：(1)在所述阳极上打印金属氧化物前驱体墨水溶液，并使所述前驱体墨水溶液固化成金属氧化物前驱体层；(2)在所述金属氧化物前驱体层上打印空穴传输墨水溶液并使所述空穴传输墨水溶液固化；(3)通过加热处理使所述金属氧化物前驱体层的分解形成金属氧化物空穴注入层，以及使所述空穴传输墨水溶液交联形成空穴传输层。本申请的显示面板及其制备方法使空穴注入层和空穴传输层的紧密接触，有利于空穴传输，提高器件效率，还改善了目前金属氧化物制作空穴注入层成本较高且工艺复杂的技术缺点，简化工艺流程，减少设备投资。

Description

显示面板及其制备方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法。

背景技术

有机发光二极管（OLED）器件具有自发光，视角广，对比度高，响应速度快，轻薄，可弯折等特点，已成为显示技术的主要趋势。

相对于采用真空热蒸镀的方式来制作OLED器件，喷墨打印技术（IJP）因其材料利用率高（>98%），不使用精细金属掩模版（FMM），以及可以制作大尺寸OLED显示装置等优点，已成为大尺寸OLED器件及显示装置的主流制造方案。

目前喷墨打印OLED器件的主要结构为，阳极（Anode）、空穴注入层（HIL）、空穴传输层（HTL）、发光层（EML）、电子传输层（ETL）、电子注入层（EIL）和阴极（Cathode）。其中HIL和HTL为有机材料，ETL为有机材料，而EIL为无机材料，例如NaF，LiF，Ca等。

相对于有机功能材料，无机过渡金属氧化物半导体空穴注入材料因其具有良好的成膜性能，优异的电学性质，可调的能级结构，以及自身的化学稳定性而成为IJP-OLED器件制作的明星材料。无机氧化物材料可通过真空热蒸镀的技术而成膜，但真空设备成本高，材料利用率低，也可通过真空溅射金属，再氧化的方式成膜，但工艺复杂，设备成本高昂，制程稳定性差。

因此，亟需提供一种显示面板及其制备方法，以解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种显示面板及其制备方法，能使空穴注入层和空穴传输层的紧密接触，还能改善目前金属氧化物制作空穴注入层成本较高且工艺复杂的技术缺点，简化工艺流程，减少设备投资。

为了实现上述目的，本申请所述显示面板及其制备方法采取了以下技术方案。

本申请提供一种显示面板的制备方法，所述制备方法包括：

提供一基板，并在所述基板上制备阳极；

在所述阳极上打印金属氧化物前驱体墨水溶液，并使所述前驱体墨水溶液固化成金属氧化物前驱体层；

在所述金属氧化物前驱体层上打印空穴传输墨水溶液，并使所述空穴传输墨水溶液固化；以及，

通过加热处理使所述金属氧化物前驱体层的分解形成金属氧化物空穴注入层，以及使所述空穴传输墨水溶液交联形成空穴传输层。

可选地，在本申请的一些实施例中，在所述加热处理的步骤中，加热温度为150℃~250℃，加热时间为1h~2h。

可选地，在本申请的一些实施例中，采用真空干燥的方式对所述前驱体墨水溶液进行固化处理，并且压力为10torr ~100torr，压力保持时间为60s~300s。

可选地，在本申请的一些实施例中，采用真空干燥的方式对所述空穴传输墨水溶液进行固化处理，并且压力为10 torr ~100 torr，压力保持时间为60s~300s。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述金属氧化物前驱体墨水溶液的制备方法包括以下步骤：

配备金属氧化物前驱体固体和溶剂；

将所述金属氧化物前驱体固体混合于所述溶剂中并进行加热，加热温度为80℃~150℃，加热时间为0.5h~2h。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述金属氧化物为氧化钼、氧化钨、氧化钒或氧化镍中的至少一种。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述显示面板的制备方法还包括以下步骤：

采用喷墨打印的方法在所述空穴传输层上制备发光材料层。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述显示面板的制备方法还包括以下步骤：

采用真空热蒸镀的方式在所述发光材料层上制备阴极。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述显示面板的制备方法还包括以下步骤：

在制备所述阴极前，采用真空热蒸镀的方法在所述发光材料层上制备电子传输层和电子注入层。

相应地，本申请还提供一种显示面板，所述显示面板采用本申请的显示面板的制备方法制备而成，所述显示面板包括：

基板；

阳极，设置在所述基板上；

金属氧化物空穴注入层，设置在所述阳极远离所述基板的一侧；以及，

空穴传输层，设置所述空穴注入层的远离所述阳极的一侧。

与现有技术相比，本申请所述显示面板及其制备方法，采用喷墨打印的方法制备金属氧化物空穴注入层和空穴传输层，并将空穴注入层和所述空穴传输层的喷墨打印工艺过程交错进行，一方面能提高空穴注入层和空穴传输层的紧密接触，有利于空穴传输，提高器件效率；另一方面，还可以还节省一道烘烤步骤，简化工艺流程，减少设备投资。能改善目前金属氧化物制作层本较高，且工艺复杂的技术缺点。再者，本申请通过采用金属氧化物作为空穴注入材料，有效缓解了现有技术中采用有机材料作为空穴注入材料，导致OLED器件不能隔绝水汽，使得显示面板显示不良的问题。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的显示面板的发光器件的示意结构图。

图2为本申请显示面板的示意性流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

具体地结合图1至图2，本申请提供一种显示面板及其制备方法，所述显示面板的包括基板以及设置在所述基板上的发光器件100。所述发光器件100包括阳极110、金属氧化物空穴注入层120（HIL）、空穴传输层130（HTL）和阴极170。其中所述阳极110设置在所述基板上，所述金属氧化物空穴注入层120（简称空穴注入层）设置所述阳极110的远离所述基板的一侧，所述空穴传输层130设置在所述空穴注入层120的远离所述阳极110的一侧，并且，所述空穴传输层130的材料为金属氧化物。

在一优选实施例中，所述空穴注入层120采用喷墨打印制备的金属氧化物。

具体地，所述金属氧化物为过渡金属氧化物。过渡金属氧化物作为空穴注入材料，具备良好的透光性能、导电性，以及与氧化铟锡功函数接近的价带顶能级可降低空穴的注入势垒。

本申请通过采用氧化物作为空穴注入材料，有效缓解了现有技术中采用有机材料作为空穴注入材料，导致OLED器件不能隔绝水汽，使得显示面板显示不良的问题。同时，由于本申请的OLED器件制作工艺为喷墨打印的方法，能改善目前金属氧化物制作层本较高，且工艺复杂的技术缺点。

例如，所述金属氧化物可以为氧化钼（MoO₃）、氧化钨（WO₃）、氧化钒(V₂O₅)或氧化镍(NiO)中的一种。

所述空穴传输层130的材料包括多芳基胺类化合物、聚芳基胺及其衍生物、聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚噻吩及其衍生物中的一种。

请参考图1，进一步地，所述显示面板还包括发光材料层140和阴极170。所述发光材料层140设置在所述空穴传输层130的远离所述空穴注入层120的一侧，所述阴极170设置在所述发光材料层140的远离所述空穴传输层130的一侧。

也就是说，在本申请的显示面板中，所述基板、所述阳极110、所述空穴注入层120、所述空穴传输层130、所述发光材料层140和所述阴极170依次层层叠设置。

在具体实施时，所述发光材料层140的材料可以包括红光、绿光、蓝光的发光分子；当然，所述发光材料层140也可以仅包括白光的发光分子，在此不做限定。

在一些实施例中，所述阴极170采用透明导电材料，所述阳极110采用不透明电极材料。其中所述透明导电材料可以为ITO(二氧化铟)、IZO(氧化铟锌)、Ag(银)、NiO(氧化镍)、Al(铝)或石墨烯等高功函的透明导电材料中的至少一种。所述不透明导电材料可以为不透明的金属层（即厚度相对较厚的金属层），例如但不限于，厚度相对较厚的银。但需要指出的是，本申请并未限定所述阳极110和所述阴极170的具体材料。

基于此，当向所述阳极110和所述阴极170施加工作电压时，上述两电极能分别释放出空穴或电子，并分别将所述空穴或电子注入所述发光材料层140中，所述空穴和电子在所述发光材料层140中相遇，二者复合在一起形成电子-空穴对、并释放出能量，该能量以光的形式发出，经过所述发光材料层140中的不同发光分子而显示为不同颜色的光，并从所述显示面板的两侧或一侧均匀射出。

如图1所示，除了空穴注入层120（HIL）和空穴传输层130（HTL）等功能层外，所述发光器件100还进一步包括电子注入层160（EIL）和电子传输层150（ETL）。其中所述电子注入层160（EIL）设置在所述阴极170和所述发光材料层140之间，而所述电子传输层150设置在所述电子注入层160和所述发光材料层140之间。

需要指出的是，本申请并未限定显示面板或所述发光器件100的结构。例如，在另外一些实施例中，所述显示面板的还可以包括空穴阻挡层（HBL）或电子阻挡层（EBL）。

如图1所示，其中所述电子阻挡层（EBL）可以设置在所述发光材料层140和所述空穴传输层130之间，而所述空穴阻挡层（HBL）可以设置在所述发光材料层140和所述阴极170之间。

如图2所示，本申请还提供一种显示面板的制备方法，所制备方法包括：

S1、提供一基板，并在所述基板上制备阳极110；

S2、在所述阳极110上打印金属氧化物前驱体墨水溶液，并使所述前驱体墨水溶液固化成金属氧化物前驱体层；

S3、在所述金属氧化物前驱体层上打印空穴传输墨水溶液，并使所述空穴注入层120上的所述空穴传输墨水溶液固化；以及，

S4、通过加热处理使所述金属氧化物前驱体层的分解形成金属氧化物空穴注入层120，以及使所述空穴传输墨水溶液交联形成空穴传输层130。

至此，本申请的显示面板的制作方法采用喷墨打印的方法制备金属氧化物空穴注入层120，改善目前金属氧化物空穴功能层制作成本高，工艺复杂的技术缺点。

进一步地，本申请将空穴注入层120和所述空穴传输层130的喷墨打印工艺过程交错进行，例如，将金属氧化物前驱体层的分解和所述空穴传输墨水溶液的交联在同一加热步骤中进行，能节省一道烘烤步骤，节省了显示面板的制程，能改善目前金属氧化物制作层本较高，且工艺复杂的技术缺点。

此外，本申请通过采用金属氧化物作为空穴注入材料，有效缓解了现有技术中采用有机材料作为空穴注入材料，导致OLED器件不能隔绝水汽，使得显示面板显示不良的问题。

以下将结合图1至图2，详细阐述本申请显示面板的制作方法的具体实施方式。

在所述步骤S1中，所述基板可以为一阵列基板。具体来讲，可以通过在一衬底基板上依次制备薄膜晶体管和平坦层，以获得所述基板。

而所述阳极110制备在所述平坦层的远离所述薄膜晶体管的一侧。在具体实施时，所述阳极110通过金属溅射法形成在所述平坦层远离所述薄膜晶体管的一侧，然后向阳极110进行紫外线臭氧处理或者等离子轰击，使得阳极110的功函数得以提升。

进一步地，在所述形成有阳极110的基板上制备像素定义层。所述像素定义层上形成有多个像素开口，所述像素开口暴露出所述阳极110。也就是说，所述像素开口和所述阳极110相配合限定出多个子像素区，所述子像素区用来制备所述发光器件100。简言之，所述像素开口用于限定所述发光器件100。

具体地，所述像素定义层能通过涂布、曝光以及显影工艺过程制备。在具体实施时，形成像素定义层的材料可以为聚酰亚胺(PI)等绝缘透光性较差的树脂或者亚克力。

进一步地，为了提高像素定义层上表面的疏水性，其材料可以优选为含氟树脂，或者采用CF4气体进行等离子处理以实现对像素定义层上表面的氟化处理。

在所述步骤S2中，所述金属氧化物前驱体墨水溶液的制备方法包括以下步骤：

S201、配备金属氧化物前驱体固体和溶剂；以及，

S202、将所述金属氧化物前驱体固体混合于所述溶剂中并进行加热，加热时间为80℃~150℃，加热时间为0.5h~2h。

在所述步骤S201中，按照所需的前驱体溶液的溶液质量分数称取一定量的氧化物前驱体固体。所述质量分数可以为50mg/mL、100mg/mL或150mg/mL。在一优选实施例中，所述金属氧化物前质量分数为100mg/mL。

具体地，所述金属氧化物前驱体固体为过渡金属类氧酸盐，所述金属氧化物前驱体固体为钼酸铵、钨酸铵、三钒酸铵、镍酸铵中的一种。而所述溶剂为二乙二醇、三乙二醇二甲醚、或者2-苄氧乙醇中的一种或多种。

在所述步骤S202中，将步骤S201中称取的所述氧化物前驱体固体加入到所述溶剂中，并对两者的混合物进行加热处理，以使所述金属氧化物前驱体完全溶剂于所述溶剂，形成所述金属氧化物前驱体溶液（即前驱体溶液）。

在本申请的方案中，对所述混合物进行加热的目的是为了让所述金属氧化物前驱体固体充分溶解在所述溶剂中，且加热有助于金属氧化物前驱体固体均匀分布在所述溶剂中。

在具体加热过程中，对所述混合物进行加热的温度为80℃~150℃，加热时间为0.5h~2h。在一优选实施例中，所述加热温度为100℃，加热时间为1h。

在一优选的实施例中，制备所述金属氧化物前驱体墨水溶液的方法还包括以下步骤制备：

S203、将所述金属氧化物前驱体墨水溶液进行过滤。

在步骤S203中，首先将所述步骤S202中配置好的所述金属氧化物前驱体墨水溶液冷却静置，然后将所述冷却后的所述前驱体墨水溶液进行过滤。

上述过滤后的所述前驱体墨水溶液加入到喷墨打印机的机盒中，用于进行打印。经过过滤步骤，能滤除所述前驱体墨水溶液中粒径较大的粒子，进而能防止所述前驱体墨水溶液在打印过程堵塞喷墨打印机的喷嘴，防止打印不良。

在具体实施时，可以采用0.22微米孔径的过滤器（PTFE filter）进行过滤。

在步骤S2中，在完成上述金属氧化物前驱体墨水溶液的配置后，在像素定义层的像素开口内进行所述金属氧化物前驱体墨水溶液的打印，使所述金属氧化物前驱体墨水溶液均匀喷洒在像素开口内的所述阳极110上。

在完成上述打印后，采用真空干燥的方式将打印在所述阳极110上的所述金属氧化物前驱体墨水溶液的溶剂去除，使所述金属氧化物前驱体墨水溶液固化形成所述金属氧化物前驱体层。其中所述金属氧化物前驱体层层叠在所述阳极110的远离所述平坦层的一侧。

在具体实施时，所述真空干燥采用的真空压力为10torr（托）~100torr（托），压力保持时间为60s~300s。

在所述步骤S3中，使用喷墨打印机打印空穴传输墨水溶液，从而在像素限定层内的所述金属氧化物前驱体层上形成墨水的液滴，然后使所述空穴注入层120上的所述空穴传输墨水溶液固化。

相似的，所述空穴传输墨水溶液固化是指将所述空穴传输墨水溶液中的溶剂去除。在具体实施时，所述空穴传输墨水溶液固化可以采用与所述金属氧化物前驱体墨水溶液固化过程相同的工艺条件。

具体地，可以采用真空干燥的方式将打印在所述金属氧化物前驱体层上的空穴传输墨水溶液的溶剂去除，使空穴传输墨水溶液固化，形成层层叠在前驱体层上的所述空穴传输预处理层。

在具体实施时，所述真空干燥采用的真空压力为10torr（托）~100torr（托），压力保持时间为60s~300s。

具体地，所述空穴传输层130的材料包括多芳基胺类化合物、聚芳基胺及其衍生物、聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚噻吩及其衍生物中的一种。

在所述步骤S4中，采用加热的方式使所述金属氧化物前驱体层分解形成金属氧化物空穴注入层120，以及使所述空穴传输墨水溶液交联形成空穴传输层130。

显然地，本申请的制备方法中，能在同一加热工艺中实现所述金属氧化物前驱体层的热分解和所述空穴传输层130的热交联，简化工艺流程，减少设备投资。同时，通过原位（in situ）成膜制作的所述金属氧化物空穴注入层120与所述空穴传输层130接触紧密，有利于空穴传输，提高器件效率。

具体地，可以通过烘烤（bake）的方法实现对所述金属氧化物前驱体层和所述空穴传输预处理层（固化的所述空穴传输墨水溶液）的热处理。

在具体实施时，所述加热温度为150℃~250℃，所述加热时间为1h~2h。在一优选实施例中，所述加热温度为180℃，所述加热时间为1h。

如图2所示，所述显示面板的制备方法还包括以下步骤：

S5、采用喷墨打印的方法在所述空穴传输层130上制备发光材料层140；

S6、采用真空热蒸镀的方法在所述发光材料层140上制备电子传输层150和电子注入层160；以及，

S7、采用真空热蒸镀的方式在所述发光材料层140上制备阴极170。

在所述步骤S5中，在所述空穴传输层130上，使用喷墨打印机打印发光材料墨水溶液，从而在像素开口内的空穴传输层130上形成墨水的液滴。然后，将打印有所述发光材料墨水溶液的所述基板放置真空干燥腔中的基板放置机台上进行真空干燥，以使所述发光材料墨水溶液中的溶剂去除。再然后，将对所述发光材料墨水溶液固化的基板进行烘烤，使所述发光材料墨水溶液交联固化为所述发光材料层140。

在所述步骤S6中，在所述发光材料层140上，采用真空热蒸镀的方式制备电子传输层150。然后，在所述电子传输层150上，采用真空热蒸镀的方式制备电子注入层160。

在所述步骤S7中，在步骤S6中获得的电子注入层160上采用真空热蒸镀的方式制备阴极170。

以上对本申请实施例所提供的一种显示面板及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种显示面板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

S1、提供一基板，并在所述基板上制备阳极；

S2、在所述阳极上打印金属氧化物前驱体墨水溶液，并使所述前驱体墨水溶液固化成金属氧化物前驱体层；

S3、在所述金属氧化物前驱体层上打印空穴传输墨水溶液，并使所述空穴传输墨水溶液固化；以及，

S4、通过加热处理使所述金属氧化物前驱体层的分解形成金属氧化物空穴注入层，以及使所述空穴传输墨水溶液交联形成空穴传输层。

2.如权利要求1所述的显示面板的制备方法，其特征在于，在S4步骤中，加热温度为150℃~250℃，加热时间为1h~2h。

3.如权利要求1所述的显示面板的制备方法，其特征在于，采用真空干燥的方式对所述前驱体墨水溶液进行固化处理，并且压力为10torr ~100torr，压力保持时间为60s~300s。

4.如权利要求1所述的显示面板的制备方法，其特征在于，采用真空干燥的方式对所述空穴传输墨水溶液进行固化处理，并且压力为10 torr ~100 torr，压力保持时间为60s~300s。

5.如权利要求1所述的显示面板的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述金属氧化物前驱体墨水溶液的制备方法包括以下步骤：

S201、配备金属氧化物前驱体固体和溶剂；

S202、将所述金属氧化物前驱体固体混合于所述溶剂中并进行加热，加热温度为80℃~150℃，加热时间为0.5h~2h。

6.如权利要求1所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物为氧化钼、氧化钨、氧化钒或氧化镍中的至少一种。

7.如权利要求1所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述显示面板的制备方法还包括以下步骤：

S5、采用喷墨打印的方法在所述空穴传输层上制备发光材料层。

8.如权利要求7所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述显示面板的制备方法还包括以下步骤：

S6、采用真空热蒸镀的方式在所述发光材料层上制备阴极。

9.如权利要求8所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述显示面板的制备方法还包括以下步骤：

S7、在制备所述阴极前，采用真空热蒸镀的方法在所述发光材料层上制备电子传输层和电子注入层。

10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板采用如权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备而成，所述显示面板包括：

基板；

阳极，设置在所述基板上；

金属氧化物空穴注入层，设置在所述阳极远离所述基板的一侧；以及，

空穴传输层，设置所述空穴注入层的远离所述阳极的一侧。

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