CN114695811A - 显示屏的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种显示屏的制备方法，包括以下步骤：在第一基板上沉积牺牲层；在所述牺牲层上旋涂发光功能层；使用激光照射所述牺牲层，所述牺牲层在所述激光的照射下分解进而使得所述发光功能层从所述第一基板上剥离；将所述发光功能层转移至第二基板上。本申请通过旋涂的方式制备显示屏的发光功能层，相比于喷墨打印方式，可以提高成膜质量，得到均匀度更好的薄膜，使显示屏达到更好的发光性能和显示效果，并且在制备过程中无需使用价格高昂的设备，降低了生产成本，更有利于显示屏产品的推广和销售。
Description
技术领域
本申请涉及显示屏领域，尤其涉及显示屏的制备方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)具有自发光、高对比度、低耗电等优点；量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)具有寿命长、自发光、色域广等优点，因此它们被视为下一代平板显示技术。目前，它们已经被广泛应用在手机等小尺寸的移动设备上，但是由于工艺不够成熟以及成本的限制等因素，生产应用于电视等大尺寸设备的OLED\QLED器件还存在一些问题。
喷墨打印工艺因其成本低、材料利用率高的特点，被认为是极有潜力的一种大尺寸屏幕制作技术。通过印刷设备进行喷墨打印时，为了防止材料溶剂挥发太快造成设备的喷嘴堵塞，往往需要在溶剂中加入一定比例的高沸点溶剂，再使用真空干燥的方式降低溶剂的沸点使其充分挥发。这种方法解决了喷嘴易堵塞的问题，但是会造成像素内成膜不均匀甚至产生彩晕的现象。除此之外，通过喷墨印刷工艺制备的OLED\QLED器件在干燥成膜时，由于溶剂挥发的不均匀性，常常出现“咖啡环”，形成两边厚、中间薄的不均匀薄膜，严重影响了器件的发光性能和显示效果。
发明内容
本申请提供一种显示屏的制备方法，能够提高成膜质量，得到均匀性更好的薄膜，使显示屏达到更好的显示效果。
本申请提供了一种显示屏的制备方法，包括以下步骤：
在第一基板上沉积牺牲层；
在所述牺牲层上旋涂发光功能层；
使用激光照射所述牺牲层，所述牺牲层在所述激光的照射下分解进而使得所述发光功能层从所述第一基板上剥离；
将所述发光功能层转移至第二基板上。
通过本申请提供的制备方法，通过旋涂的方式进行发光功能层的制备，避免了使用喷墨打印方式会出现的“咖啡环”“彩晕”现象，保证了发光功能层的薄膜有优异的均匀性，使得显示屏具有更好的发光效果和性能。旋涂工艺的实施比较简单，不需要使用价格高昂的精密设备例如喷墨打印机，降低了生产的成本，更加利于显示屏产品的销售和推广。利用牺牲层在激光照射下分解的性质，用激光照射牺牲层后可以非常容易的使发光功能层从第一基板上剥离，再将发光功能层转移到主流常用的制备显示屏的第二基板上，进行进一步的制备工艺。在激光照射的过程中，牺牲层既促进了发光功能层从第一基板上剥离又保护了发光功能层不会收到激光的灼伤。
在一种可能的实现方式中，旋涂发光功能层使用的溶剂为低沸点溶剂，所述低沸点溶剂的沸点范围为78℃-180℃。
具体地，低沸点溶剂包括水、乙醇、氯苯、正辛烷和邻二氯苯等。
在旋涂的过程中，使用低沸点的溶剂对材料进行溶解，低沸点的溶剂容易挥发且溶解性能好，在一般环境中也能做到短时间内成膜，并且形成的薄膜具有优异的均匀性和一致的厚度，可以达到更好的发光效果。
在一种可能的实现方式中，所述第二基板上沉积形成有第一电极，所述发光功能层固定于所述第一电极之上。
在一种可能的实现方式中，所述制备方法还包括：
在所述发光功能层上沉积第二电极。
在这种实现方式中，第二基板、第一电极、发光功能层和第二电极组成了完整的显示屏。
在一种可能的实现方式中，在所述使用激光照射所述牺牲层前，所述制备方法还包括：
对所述发光功能层进行干燥成膜处理。
具体地，所述对所述发光功能层进行干燥成膜处理包括对所述发光功能层进行退火处理和/或真空干燥处理。
通过干燥成膜处理，可以在短时间内使发光功能层内的薄膜具有更加稳定的固体膜结构，并且退火处理和真空干燥处理都是生产工艺中常用的技术，不会增加额外的成本。
在一种可能的实现方式中，使得所述发光功能层从所述第一基板上剥离利用工具辅助剥离。
在一种可能的实现方式中，使用激光透过所述第一基板照射所述牺牲层，以使得所述牺牲层分解。
具体地，所述激光为紫外光。
具体地，所述牺牲层的材料为氮化镓，厚度为100nm-300nm。
紫外光的灼伤深度为100nm-200nm，氮化镓在紫外光的照射下灼伤分解，沉积足够厚度的氮化镓使发光功能层不会受到紫外光的照射，保证了发光功能层不会被激光灼伤损坏。并且氮化镓的粗糙度优异，可与玻璃相当，在氮化镓上旋涂发光功能层不会对薄膜造成损坏。
可选地，所述发光功能层包括依次层叠的空穴功能层、发光层和电子功能层。
在一种可能的实现方式中，所述在第一基板上沉积牺牲层通过化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积或蒸镀中的一种方式实现。
可选地，所述显示屏为OLED或QLED显示屏。
附图说明
图1是本申请实施例提供的显示屏的制备方法的步骤示意图；
图2是本申请实施例提供的显示屏的制备方法的具体应用场景；
图3是本申请实施例提供的显示屏的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。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。
本文中术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请提供一种显示屏的制备方法，此制备方法通过旋涂的方式代替喷墨打印方式制备显示屏的发光功能层，再将发光功能层转移到第二基板上，使得显示屏内的薄膜均匀度更好，以达到更好的显示效果，并且降低了生产成本。
在这里，显示屏可以为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示屏，也可以为量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)显示屏。，本申请对此不做限制。
图1是本申请实施例提供的显示屏的制备方法的步骤示意图。如图1所示，该制备方法包括以下步骤：
在第一基板10上沉积牺牲层11；
在牺牲层11上旋涂发光功能层12；
使用激光照射牺牲层11，牺牲层11在激光的照射下分解进而使得发光功能层12从第一基板10上剥离；
将发光功能层12转移至第二基板13上。
图2是上述制备方法的一个应用场景的工艺流程示意图。
通过本申请提供的制备方法，通过旋涂的方式进行发光功能层12的制备，避免了使用喷墨打印方式会出现的“咖啡环”“彩晕”现象，保证了发光功能层12的薄膜有优异的均匀性，使得显示屏具有更好的发光效果和性能，并且不需要使用价格高昂的喷墨打印设备，降低了生产的成本，更加利于显示屏产品的销售和推广。利用牺牲层11在激光的照射下分解的性质，用激光照射牺牲层11后可以非常容易的使发光功能层12从第一基板10上剥离，再将发光功能层12转移到主流常用的制备显示屏的第二基板13上，进行进一步的制备工艺。在激光照射的过程中，牺牲层11既促进了发光功能层12从第一基板上剥离又保护了发光功能层12不会收到激光的灼伤。
可选地，第一基板10的材料可以为蓝宝石、玻璃、硅、碳化硅等，厚度为100μm-1000μm。
优选地，第一基板10是厚度为430μm的蓝宝石。
具体地，牺牲层11的材料为氮化镓，氮化镓的粗糙度小于10nm，牺牲层11的厚度为100nm-300nm，例如牺牲层11的厚度可以为120nm、150nm、180nm、200nm、250nm、280nm等。
可选地，在第一基板10上沉积牺牲层11可以通过化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积或蒸镀中的任一种方式实现。
具体地，本实施例提供的制备方法使用的激光为紫外光，在优选的实施例中，使用波长为355nm或256nm的紫外光。
可选地，第二基板13的材料可以为玻璃、硅、蓝宝石、塑料以及可弯曲的柔性聚合物等，该第二基板12可以为透明基板也可以为不透明基板。
在一个优选的实施例中，该第二基板13为玻璃基板。
可选地，旋涂发光功能层12使用的溶剂为低沸点溶剂，其沸点范围为78℃-180℃。
具体地，低沸点溶剂包括水、乙醇、正辛烷、氯苯和邻二氯苯等。
可选地，发光功能层12包括依次层叠的空穴功能层、发光层和电子功能层。
应理解的是，发光功能层12可以是唯一的发光层，也可以是单一功能层与发光层的结合，还可以包括具有修饰功能的空穴阻挡层、电子阻挡层等，本申请对此不做限定。
在这里，旋涂发光功能层12具体包括在牺牲层11上依次旋涂空穴功能层、发光层和电子功能层。
可选地，空穴功能层可以为空穴注入层和空穴传输层中的一种或多种。
其中，空穴注入层的材料选自PEDOT:PSS、CuPc、TiOPc、m-MTDATA、2-TNATA中的一种或多种，但不限于此。
具体地，旋涂空穴注入层使用的低沸点溶剂为水，其沸点为100℃。空穴传输层的材料选自TFB、MoO3、WO3、NiO、V2O5、CuO、P型氮化镓和CrO3、TPD、NPB、PVK、TPB、Spiro-TPD和Spiro-NPB中的一种或多种。
具体地，旋涂空穴传输层使用的低沸点溶剂为氯苯，氯苯的沸点为132℃；也可以使用邻二氯苯作为低沸点溶剂，其沸点为180℃。
可选地，电子功能层可以为电子注入层和电子传输层中的一种或多种。
其中，电子传输层的材料选自ZnO、TiO2、ZrO2、HfO2、SrTiO3、BaTiO3、MgTiO3、Alq3、Almq3、DVPBi、TAZ、OXD、PBD、BND、PV中的一种或多种。
具体地，旋涂电子传输层使用的低沸点溶剂为乙醇，其沸点为78℃。
OLED显示屏的发光层的材料需要具备在固态下有较强荧光、电子、空穴传输性能好、热稳定性和化学稳定性佳、量子效率高的特点。可选地，在旋涂OLED显示屏的发光层时，发光层的材料选自Alq3、Balq、DPVBi、Almq3、Blue、TBADN中的一种或多种，但不限于此。
具体地，旋涂OLED显示屏发光层使用的低沸点溶剂为氯苯，其沸点为132℃。
可选地，在旋涂QLED显示屏的发光层时，发光层的材料选自IV族半导体纳米晶、II-V族半导体纳米晶、II-VI族半导体纳米晶、IV-VI族半导体纳米晶、III-V族半导体纳米晶和III-VI族半导体纳米晶等中的一种或多种。示例性地，可以为硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点、砷化铟量子点和氮化镓量子点等中的一种或多种。
可选地，在一种实施方式中，上述量子点表面结合有有机配体，有机配体包括但不限于巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、巯基油酸、巯基甘油、巯基乙胺、巯基油胺、谷胱甘肽等中的一种。
上述有机配体与量子点表面原子配位后，会在量子点表面修饰巯基。在合成量子点过程中加入的二胺类化合物分子链一端带正电的氨基可以与量子点表面的带负电巯基产生静电力作用，实现静电自组装，这有利于提升量子点的成膜质量、降低膜层界面表面缺陷，进而提升量子点单元的性能和稳定性。
具体地，旋涂QLED显示屏的发光层的低沸点溶剂为正辛烷，其沸点为125℃。
在旋涂的过程中，使用低沸点的溶剂对材料进行溶解，低沸点的溶剂容易挥发且溶解性能好，在一般环境中也能做到短时间内成膜，并且形成的薄膜具有优异的均匀性和一致的厚度，可以达到更好的发光效果。
进一步地，对上述旋涂的发光功能层12进行干燥成膜处理。
在这里，发光功能层12可以包括多个依次旋涂的叠层，对发光功能层12进行干燥成膜处理可以在每次旋涂完一个叠层后进行，也可以在依次旋涂完所有叠层后进行，本申请对此不做限制。
可选地，干燥成膜处理有两种实现方式分别为退火处理和真空干燥处理。
具体地，进行退火处理的温度范围为80℃-100℃，时间范围为10分钟-30分钟。
具体地，进行真空干燥处理的时间范围为5分钟-15分钟。
通过干燥成膜处理，可以在短时间内使发光功能层12内的薄膜具有更加稳定的固体膜结构，并且退火处理和真空干燥处理都是生产工艺中常用的技术，不会增加额外的成本。
图3是本申请实施例提供的显示屏的结构示意图。以下，将结合图3对制备该显示屏的方法进行详细的说明。
进一步地，如图3所示，在第二基板13上沉积形成第一电极15。
可选地，在第二基板13和第一电极15之间，还可以沉积光学反射层14。
可选地，第一电极15的材料可以为金属氧化物例如ITO、IZO等，也可以为具有电导特性的金属，例如Au、Pt等。光学反射层14的材料可以为Ag、TiO2、SiO2等高反射率的材料，或者由上述高反射率材料中的两种或两种以上组成的复合材料。
在一种优选的实施方式中，第一电极15的材料为ITO，厚度为10nm-1000nm，例如，第一电极15的厚度可以为10nm、100nm、500nm、800nm、1000nm等。
在一种优选的实施方式中，光学反射层14的材料为TiO2/SiO2，厚度为10nm-1000nm，例如，光学反射层14的厚度可以为10nm、100nm、550nm、700nm、1000nm等。
在第二基板13和第一电极15之间设置光学反射层14可以提高出光效率，获得更好的显示效果。
可选地，沉积形成第一电极15可以通过化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积或蒸镀中的任一种方式实现。沉积光学反射层14也可以使用上述的任意一种方式实现。
进一步地，如图2所示，使用激光透过第一基板10照射牺牲层11，以使得牺牲层11分解。
紫外光的灼伤深度为100nm-200nm，氮化镓在紫外光的照射下灼伤分解，沉积足够厚度的氮化镓使发光功能层12不会受到紫外光的照射，保证了发光功能层12不会被激光灼伤损坏。并且氮化镓的粗糙度优异，可与玻璃相当，在氮化镓上旋涂发光功能层12不会对薄膜造成损坏。
可选地，使用激光从侧面对牺牲层11进行照射，以使得牺牲层11分解。在这种情况下，需要严格控制激光的照射范围，避免发光功能层12也受到激光的照射。
进一步地，利用刀片或光滑的薄片等辅助工具使得发光功能层12从第一基板10上剥离。
进一步地，利用镊子等辅助工具将发光功能层12从第一基板10上转移放置到第二基板13的第一电极15上。
在这里，对发光功能层12进行剥离和转移使用的工具仅仅作为示例，不构成限定。
第一电极15的表面本身具有一定的附着力，将发光功能层12放置在第一电极15上就形成了稳定的结构。也可以通过加热的方式使发光功能层12和第一电极之间的连接关系更加稳固。
进一步地，如图3所示，在发光功能层12上沉积第二电极17。
可选地，第二电极17的材料可以为ITO、IZO等金属氧化物，还可以为具有电导特性的金属例如Au、W、Mo、Fe、Al等，还可以为Al-Ti、Al-Ti、TiN等混合材料。
在一种优选的实施方式中，第二电极17的材料为Al或Ag，厚度为10nm-1000nm，例如，第二电极17的厚度可以为10nm、30nm、100nm、500nm、900nm、1000nm等。
沉积第二电极17的可选方式在前面已有详细的叙述，在此不再赘述。
具体地，当OLED或QLED正置时，第一电极15为阳极，第二电极17为阴极；当OLED或QLED反置时，第一电极15为阴极，第二电极17为阳极。
可选地，如图3所示，在发光功能层12上和第二电极17之间沉积绝缘层16，该绝缘层16包裹住发光功能层12裸露的部分。
可选地，绝缘层16的材料选自SiO2，Al2O3、SiOx、TiO2、ZrO2、PMMA、PVA、PI、PU、PS、苯并环丁烯和硅基半倍氧硅树脂中的一种或多种，优选为SiO2。
通过此绝缘层16，可以防止发光功能层12发生侧漏电的现象，更好的保护制备的显示屏。
如图3所述，通过上述制备方法制备的显示屏的结构包括：自下而上层叠设置的第一基板13、光学反射层14、第一电极15、发光功能层12和第二电极17，还包括包裹发光功能层12裸露部分的绝缘层16，该绝缘层16位于第一电极15和第二电极17之间。
OLED显示屏在使用时，供电设备会在OLED的两端施加一个电压，第一电极15作为阳极产生空穴，第二电极17作为阴极产生电子，在电场力的作用下，电子通过发光功能层12中的电子传输层到达发光层，空穴通过空穴传输层达到发光层，在发光层电子与空穴结合，激发发光层的有机材料发光，从而达到显示屏发光的效果。
QLED显示屏的发光原理与OLED显示屏类似，电子与空穴在发光层汇聚后形成光子，通过光子的重组发光。不同的是，发光功能层12中的发光层是由量子点材料制成的。
下面，通过三个具体的实施例对本申请提供的制备方法进行进一步说明。
实施例一
一种OLED显示屏的制备方法，包括以下步骤：
S11：在430um的蓝宝石上沉积100nm的氮化镓；
S12：在氮化镓上依次旋涂PEDOT:PSS作为空穴注入层、PVK作为空穴传输层、Alq3作为发光层，PBD作为电子传输层，旋涂PEDOT:PSS空穴注入层使用的低沸点溶剂为水(沸点为100℃)，旋涂PVK空穴传输层使用的低沸点溶剂为邻二氯苯(沸点为180℃)，旋涂Alq3发光层使用的低沸点溶剂为氯苯(沸点为132℃)，旋涂PBD电子传输层使用的低沸点溶剂为乙醇(沸点为78℃)；
S13：在80℃热板上进行10分钟的退火操作；
S14：在玻璃基板上依次蒸镀100nm的TiO2/SiO2作为光学反射层14、100nm的ITO作为阳极；
S15：用波长为256nm的紫外光透过蓝宝石照射氮化镓，使氮化镓分解进而将发光功能层12剥离并转移至玻璃基板的阳极上；
S16：在玻璃基板上蒸镀SiO2，形成绝缘层16；
S17：蒸镀30nm的Al作为阴极。
实施例二
一种QLED显示屏的制备方法，包括以下步骤：
S21：在430um的蓝宝石沉积200nm的氮化镓；
S22：在氮化镓上依次旋涂上PEDOT:PSS的空穴注入层、TPB的空穴传输层，量子点发光层和ZnO的电子传输层，旋涂PEDOT:PSS空穴注入层使用的低沸点溶剂为水(沸点为100℃)，旋涂TPB空穴传输层使用的低沸点溶剂为氯苯(沸点为132℃)，旋涂量子点发光层使用的低沸点溶剂为正辛烷(沸点为125℃)，旋涂ZnO电子传输层使用的低沸点溶剂为乙醇(沸点为78℃)；
S23：在90℃热板上进行20分钟的退火操作；
S24：在玻璃基板上依次蒸镀1000nm的TiO2/SiO2作为光学反射层14、1000nm的ITO作为阳极；
S25：用波长为256nm的紫外光透过蓝宝石照射氮化镓，使氮化镓分解进而将发光功能层12剥离并转移至玻璃基板的阳极上；
S26：在玻璃基板上蒸镀SiO2，形成绝缘层16；
S27：蒸镀1000nm的Ag作为阴极。
实施例三
一种正置发光QLED显示屏的制备方法，包括以下步骤：
S31：在430um的蓝宝石沉积300nm的氮化镓；
S32：在氮化镓上依次旋涂上PEDOT:PSS的空穴注入层、TPB的空穴传输层，量子点发光层和ZnO的电子传输层，旋涂PEDOT:PSS空穴注入层使用的的低沸点溶剂为水(沸点为100℃)，旋涂TPB空穴传输层的低沸点溶剂为氯苯(沸点为132℃)，旋涂量子点发光层的低沸点溶剂为正辛烷(沸点为125℃)，旋涂ZnO电子传输层的低沸点溶剂为乙醇(沸点为78℃)；
S33：在100℃热板上进行30分钟的退火操作；
S34：在玻璃基板上蒸镀10nm的ITO作为阳极；
S35：用波长为355nm的紫外光透过蓝宝石照射氮化镓，使氮化镓分解进而将发光功能层12剥离并转移至玻璃基板的阳极上；
S36：蒸镀10nm的Ag作为阴极。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种显示屏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在第一基板上沉积牺牲层；
在所述牺牲层上旋涂发光功能层；
使用激光照射所述牺牲层，所述牺牲层在所述激光的照射下分解进而使得所述发光功能层从所述第一基板上剥离；
将所述发光功能层转移至第二基板上。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，旋涂发光功能层使用的溶剂为低沸点溶剂，所述低沸点溶剂的沸点范围为78℃-180℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第二基板上沉积形成有第一电极，所述发光功能层固定于所述第一电极之上。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
在所述发光功能层上沉积第二电极。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在所述使用激光照射所述牺牲层前，所述制备方法还包括：
对所述发光功能层进行干燥成膜处理。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述对所述发光功能层进行干燥成膜处理包括对所述发光功能层进行退火处理和/或真空干燥处理。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述发光功能层包括依次层叠的空穴功能层、发光层和电子功能层。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述激光为紫外光，所述牺牲层的材料为氮化镓，所述牺牲层的厚度为100nm-300nm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在第一基板上沉积牺牲层通过化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积或蒸镀中的一种方式实现。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述显示屏为OLED或QLED显示屏。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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