JP2018511063A - 画素限定層を有する表示基板および製造方法、並びにそれを含む表示装置 - Google Patents
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Abstract
基板（１００）上に画素限定層（２０）を形成することを含む表示基板の製造方法であって、該画素限定層（２０）の製造方法は、基板（１００）上に無機材料の第一パターン（２００ａ）を含む画素限定層基本パターン（２００）を形成することと、該第一パターン（２００ａ）に単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、該第一パターンの表面にフッ素化単分子層（２１０）を形成して該画素限定層（２０）を形成することとを含む。該第一パターン（２００ａ）は該画素限定層基本パターン（２００）の最上部に位置する。この方法で形成された画素限定層の撥液性能は長時間保持することができる。
Description
本発明の実施態様は、画素限定層を有する表示基板および製造方法、並びにそれを含む表示装置に関する。
近年来、研究者らはインクジェット印刷技術を平面機能性材料の製造、例えば、有機電界発光ダイオードディスプレイの有機材料機能層の製造や、液晶表示装置のカラーフィルタ層の製造などに適用することを試している。一般的に、表示基板に画素限定層の製造が必要とされている。
本発明の実施態様は、画素限定層の撥液性能を長時間保持することができる、画素限定層を含む表示基板および製造方法、並びにそれを含む表示装置を提供する。
上記目的を達成するために、本発明の実施態様は、下記の技術構成を使用する。
画素限定層を含む表示基板であって、
前記画素限定層が、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンと、前記第一パターンの表面に自己組み立てられるフッ素化単分子層とを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
前記画素限定層が、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンと、前記第一パターンの表面に自己組み立てられるフッ素化単分子層とを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
一方面では、画素限定層の製造方法であって、該方法は、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンを基板上に形成することと、前記第一パターンに単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成して前記画素限定層を形成することとを含む。前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
いくつかの実施態様では、前記第一パターンに対して実施する単分子層を自己組み立てる表面処理が、前記第一パターンが露出するように前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することと、前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行うこととを含む。前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成した後、前記方法はさらに、前記感光性有機樹脂層を除去することを含む。
これに基づき、一つの実現可能な形態として、前記基板上に画素限定層基本パターンを形成することが、基板上に無機材料の第一フィルムを形成することと、前記第一フィルムに対してパターニング工程をして前記第一パターンと第二パターンからなる前記画素限定層基本パターンを形成することとを含む。
いくつかの実施態様では、前記第一パターンが露出するように前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、第二フィルムが前記画素限定層基本パターンを覆うように、前記画素限定層基本パターンが形成されている基板上に感光性有機樹脂材料の第二フィルムが形成されることと、前記第一パターンが露出するようにプラズマで前記第二フィルムをエッチングし、前記画素限定層基本パターンの間の前記第二フィルムが前記感光性有機樹脂層として形成されることとを含む。
もう一つ実現可能な形態として、前記基板上に画素限定層基本パターンを形成すること
が、前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することを含む。
が、前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することを含む。
いくつかの実施態様では、前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することが、
基板上にネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム、無機材料の第四フィルム、およびネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルムをこの順で形成することと、前記第三フィルム中の硬化された部分が前記第三パターンとして形成され、前記第五フィルム中の硬化された部分が前記第五パターンとして形成されるように、前記第三フィルム、前記第四フィルム、および前記第五フィルムが形成されている基板を通常のマスクを用いて露光し、現像後、前記第五フィルム中の硬化されていない部分を除去することと、前記第五パターンをマスクとして前記第四フィルムをエッチングして前記第一パターンを形成することとを含む。前記第三パターンと前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンを構成する。
前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、前記第五パターンを除去した後、前記第三フィルム中の硬化されていない部分が前記感光性有機樹脂層として形成することを含む。
基板上にネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム、無機材料の第四フィルム、およびネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルムをこの順で形成することと、前記第三フィルム中の硬化された部分が前記第三パターンとして形成され、前記第五フィルム中の硬化された部分が前記第五パターンとして形成されるように、前記第三フィルム、前記第四フィルム、および前記第五フィルムが形成されている基板を通常のマスクを用いて露光し、現像後、前記第五フィルム中の硬化されていない部分を除去することと、前記第五パターンをマスクとして前記第四フィルムをエッチングして前記第一パターンを形成することとを含む。前記第三パターンと前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンを構成する。
前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、前記第五パターンを除去した後、前記第三フィルム中の硬化されていない部分が前記感光性有機樹脂層として形成することを含む。
上記に基づき、いくつかの実施態様では、フルオロシランを用いて前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う。フルオロシランを用いて前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う前に、前記方法はさらに、前記第一パターンに対して水酸化処理を行うことを含む。
もう一方面では、画素限定層であって、該画素限定層が、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンと、前記第一パターンの表面に自己組み立てられるフッ素化単分子層とを含む。前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
いくつかの実施態様では、前記画素限定層基本パターンが、無機材料の前記第一パターンと、無機材料の第二パターンとを含み、且つ前記第一パターンと前記第二パターンが一体的に形成されている。
いくつかの実施態様では、前記画素限定層基本パターンが、無機材料の前記第一パターンと、有機材料の第三パターンとを含む。
いくつかの実施態様では、前記第三パターンの材料が、硬化された感光性有機樹脂材料である。
もう一方面では、表示基板は、上記画素限定層を含む。
もう一方面では、基板上に画素限定層を形成することを含む、表示基板の製造方法が提供され、前記画素限定層の製造方法は、前文に説明した画素限定層の製造方法である。
もう一方面では、表示装置は、上記表示基板を含む。
本発明の実施態様は、画素限定層および製造方法、表示基板および製造方法、表示装置を提供する。画素限定層の製造方法は、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンを基板上に形成することと、前記第一パターンに単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成して前記画素限定層を形成することとを含む。前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。自己組み立てられるフッ素化単分子層が共有結合を介して第一パターンに接続されているので、長時間の放置や、一般的な洗浄工程（プラズマは除外される）、アニーリングなどのプロセスはその撥液性能に影響を与えることはない。それ故、この方法で形成された画素限定層は、撥液性能が長く保持でき、失効する心配はない。また、フッ素化単分子層を自己組み立てることにより、その接触角は１１０°以上に達することができる。
本発明実施態様の技術構成をより明確に説明するために、実施態様の図面について次のように簡単に説明する。明らかに、次に説明する図面は、本発明の一部の実施態様にしか関わっておらず、本発明を制限するものではない。
本発明実施態様の目的、技術構成、および効果をより明確にするように、次に本発明実施態様の図面を組み合わせながら本発明実施態様の技術構成について明確かつ完全に説明する。明らかに、次に説明する実施態様は、本発明の一部の実施態様に過ぎず、すべての実施態様ではない。次に説明する本発明の実施態様に基づき、創造的労力を要らない前提下で当業者が得たその他の実施態様は、本発明の保護範囲に属す。
有機電界発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）を例として、図１と図２に示されるように、該有機電界発光ダイオードは、複数の画素１０からなる画素領域０１と、非画素領域０２とを含み、各画素１０は、基板１００上に順次に設けられている陽極、有機材料機能層、および陰極（図１と図２には示されていない）を含む。インクジェット印刷を利用して前記陽極上に前記有機材料機能層を形成する場合、インクの流動性の原因で、インクジェット印刷のインクが隣接する画素１０へ溢れることを減少させるために、各画素１０を囲む空間を形成するように非画素領域０２に画素限定層２０を設けるのが一般的であり、インクジェット印刷の有機材料機能層インクはインクジェット印刷により上記周囲の空間にスプレーされ、すなわち、前記陽極の表面にスプレーされる。
画素限定層２０は、基板１００上に形成されている画素限定層基本パターンから構成される。画素限定層２０の撥液機能を実現するために、従来通常の撥液処理方法は、上記画素限定層基本パターンに対してフッ素含有プラズマ処理を行うことである。しかしながら、プラズマの特性により、その性能が保持する時間は一般的に長くないので、長時間の製造プロセス或いは高い温度のアニーリングプロセスにおけると、失効してしまう可能性がある。
本発明実施態様は、画素限定層の製造方法を提供する。この方法は、下記のステップを含む。
Ｓ０１．図３に示されるように、基板１００上に画素限定層基本パターン２００を形成する。前記画素限定層基本パターン２００は無機材料の第一パターン２００ａを含み、しかも前記第一パターン２００ａは前記画素限定層基本パターン２００の最上部に位置する。
Ｓ０１．図３に示されるように、基板１００上に画素限定層基本パターン２００を形成する。前記画素限定層基本パターン２００は無機材料の第一パターン２００ａを含み、しかも前記第一パターン２００ａは前記画素限定層基本パターン２００の最上部に位置する。
すなわち、前記画素限定層基本パターン２００は、第一パターン２００ａを含む他、その他のパターンを含み、且つ第一パターンはその他のパターンの上方に位置する。
前記画素限定層基本パターン２００が無機材料の第一パターン２００ａを含み、しかも前記第一パターン２００ａが前記画素限定層基本パターン２００の最上部に位置するということは、前記画素限定層基本パターン２００が無機材料の第一パターン２００ａを含む他、さらに無機材料の第二パターン２００ｂを含んでもよく、しかも前記第一パターン２００ａが第二パターン２００ｂの上方に位置する、ということであってもよい。
ここで、前記画素限定層基本パターン２００の第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂの材料が同じである場合に、一層の無機材料フィルムで該画素限定層基本パターン２００を形成してもよい。すなわち、該一層の無機材料フィルムの厚さは、第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂの厚さの合計である。この場合には、第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂを区別したのは、後ほどフッ素化単分子層２１０の構造をよく説明するためであり、図３ａと図３ｂ中の、第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂを区別する点線は実際に存在しない。
勿論、前記画素限定層基本パターン２００の第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂの材料が同じである場合に、二層の無機材料フィルムで該画素限定層基本パターン２００を形成してもよい。すなわち、一層の無機材料フィルムで第一パターン２００ａを形成し、もう一層の無機材料フィルムで第二パターン２００ｂを形成する。具体的には実際の状況によって設定することができるので、ここでは限定しない。
或いは、前記画素限定層基本パターン２００が無機材料の第一パターン２００ａを含み、しかも前記第一パターン２００ａが前記画素限定層基本パターン２００の最上部に位置するということは、前記画素限定層基本パターン２００が無機材料の第一パターン２００ａを含む他、さらにその他の材料、例えば、無機材料の第三パターンを含んでもよく、しかも前記第一パターン２００ａが第三パターンの上方に位置する、ということであってもよい。この場合に、前記第二パターン２００ｂと前記第三パターンは、ただ材料において相違する。
勿論、本発明の実施態様は、前記画素限定層基本パターン２００が、無機材料の第一パターン２００ａを含む他、第三パターンのみを含むことを限定していない。その他のパターンが前記画素限定層基本パターン２００を構成することができ、且つ前記第一パターン２００ａを最上部に位置させることができれば、その他のパターンを含んでもよい。
上記状況に基づき、具体的には実際の条件によって設定することができるので、ここでは限定しない。
Ｓ０２．図３ｂに示されるように、前記第一パターン２００ａに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、前記第一パターン２００ａの表面にフッ素化単分子層２１０を形成して前記画素限定層２０を形成する。
ここで、自己組み立て後、前記フッ素化単分子層２１０が共有結合を介して前記第一パターン２００ａに接続されていることを、当業者は知るべきである。
いくつかの実施態様では、自己組み立て撥液材料としてフルオロオクチルトリクロロシランのようなフルオロシランを選択して前記第一パターン２００ａに対して自己組み立て表面処理を行う。該材料の自己組み立て原理を図４に示す。前記フルオロシランは、式Ｓｉ（Ｒ１）４を有してもよく、式中、各Ｒ１が単独でハロゲンまたはフルオロアルキル基を示し、且つ少なくとも一つのＲ１がハロゲンであり、少なくとも一つのＲ１がフルオロアルキル基である。いくつかの実施態様では、二つのＲ１がハロゲンであり、二つのＲ１がフルオロアルキル基である。いくつかの実施態様では、三つのＲ１がハロゲンであり、一つのＲ１がフルオロアルキル基である。いくつかの実施態様では、一つのＲ１がハロゲンであり、三つのＲ１がフルオロアルキル基である。
いくつかの実施態様では、前記ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれるものである。いくつかの実施態様では、前記フルオロアルキル基は、フルオロＣ１−２０アルキル基である。いくつかの実施態様では、前記フルオロアルキル基は、フルオロＣ３−１８アルキル基である。いくつかの実施態様では、前記フルオロアルキル基は、フルオロＣ４−１２アルキル基である。
前記フルオロオクチルトリクロロシランは、下記の式を有する。
いくつかの実施態様では、前記第一パターン２００ａが形成されている基板をフルオロオクチルトリクロロシラン雰囲気に置いて１００〜２５０℃の温度範囲で２時間保持する。
但し、第一に、上記基板１００は限定されておらず、対応するパターン層が形成されている基板であってもよいし、何らパターン層も形成されていないベース基板であってもよい。
第二に、第一パターン２００ａの厚さは限定されておらず、実際の状況によって設定することができる。
第三に、従来技術の画素限定層にさらに前記フッ素化単分子層２１０が形成されていないので、本発明の実施態様の前記画素限定層基本パターン２００は実質的には従来技術にいう画素限定層である。
本発明の実施態様は、画素限定層の製造方法を提供する。該方法は、無機材料の第一パターン２００ａを含む画素限定層基本パターン２００を基板１００上に形成することと、前記第一パターン２００ａに単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、前記第一パターン２００ａの表面にフッ素化単分子層２１０を形成して前記画素限定層２０を形成することとを含む。前記第一パターン２００ａが前記画素限定層基本パターン２００の最上部に位置する。自己組み立てられるフッ素化単分子層２１０が共有結合を介して第一パターン２００ａに接続されているので、長時間の放置や、一般的な洗浄工程（プラズマは除外される）、アニーリングなどのプロセスはその撥液性能に影響を与えることはない。それ故、この方法で形成された画素限定層２０は、撥液性能が長く保持でき、失効する心配はない。また、フッ素化単分子層２１０を自己組み立てることにより、その接触角は１１０°以上に達することができる。
いくつかの実施態様では、上記Ｓ０２は具体的に下記のステップを含んでもよい。
Ｓ２０１．図５ａに示されるように、前記画素限定層基本パターン２００の間に感光性有機樹脂層３００が形成され、前記感光性有機樹脂層３００は前記第一パターン２００ａを露出している。
Ｓ２０２．露出した前記第一パターン２００ａに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う。
Ｓ２０３．図５ｂに示されるように、前記第一パターン２００ａの表面にフッ素化単分子層２１０を形成して前記画素限定層２０を形成する。
Ｓ２０４．前記感光性有機樹脂層３００を除去して図３ｂに示される構造を形成する。
Ｓ２０１．図５ａに示されるように、前記画素限定層基本パターン２００の間に感光性有機樹脂層３００が形成され、前記感光性有機樹脂層３００は前記第一パターン２００ａを露出している。
Ｓ２０２．露出した前記第一パターン２００ａに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う。
Ｓ２０３．図５ｂに示されるように、前記第一パターン２００ａの表面にフッ素化単分子層２１０を形成して前記画素限定層２０を形成する。
Ｓ２０４．前記感光性有機樹脂層３００を除去して図３ｂに示される構造を形成する。
一方面では、前記画素限定層基本パターン２００が位置する領域以外のその他の領域に前記感光性有機樹脂層３００を形成することにより、前記フッ素化単分子層２１０を形成する時にその他の領域のパターン層を保護することができる。また、前記感光性有機樹脂層３００の厚さを設定することにより、前記第一パターン２００ａの厚さを確定することができ、さらに前記フッ素化単分子層２１０を形成する範囲を確定することができる。
もう一方面では、その他の非感光性有機材料と比べ、本発明の実施態様で用いられている感光性有機樹脂材料の方が、前記有機樹脂層３００を形成する時にプロセスを簡略化することができる。
これに基づき、下記の二つの場合によって具体的に説明することができる。一つ目の場合は下記通りである。
いくつかの実施態様では、画素限定層基本パターン２００の高さに対する要求は高くない場合に、直接に無機材料を用いて前記画素限定層基本パターン２００を形成する。すなわち、上記Ｓ０１は具体的に下記のステップを含んでもよい。
Ｓ１０１．基板１００上に無機材料の第一フィルムを形成する。
Ｓ１０２．前記第一フィルムに対してパターニング工程をして、図３ａに示される、前記第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂからなる前記画素限定層基本パターン２００を形成する。
Ｓ１０１．基板１００上に無機材料の第一フィルムを形成する。
Ｓ１０２．前記第一フィルムに対してパターニング工程をして、図３ａに示される、前記第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂからなる前記画素限定層基本パターン２００を形成する。
つまり、前記第一パターン２００ａと前記第二パターン２００ｂは一体的に形成されている。
但し、Ｓ１０１〜Ｓ１０２で形成された前記画素限定層基本パターン２００には、図３ａ中の、第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂを区別する点線は実際に存在しない。本発明の図面に点線を付けたのは、フッ素化単分子層２１０の形成範囲をうまく説明するためである。
この状況下で、いくつかの実施態様では、上記Ｓ２０１は具体的に下記のステップを含んでもよい。
Ｓ２０１ａ．図６に示されるように、前記画素限定層基本パターン２００が形成されている基板上に、感光性有機樹脂材料の第二フィルム３００ａが形成され、前記第二フィルム３００ａは前記画素限定層基本パターン２００を覆う。
Ｓ２０１ａ．図６に示されるように、前記画素限定層基本パターン２００が形成されている基板上に、感光性有機樹脂材料の第二フィルム３００ａが形成され、前記第二フィルム３００ａは前記画素限定層基本パターン２００を覆う。
ここで、前記感光性有機樹脂材料は、例えば、有機フォトレジストであってもよい。
Ｓ２０１ｂ．前記第一パターン２００ａが露出するようにプラズマで前記第二フィルム３００ａをエッチングし、前記画素限定層基本パターン２００の間の前記第二フィルムを、図５ａに示される前記感光性有機樹脂層３００として形成させる。
ここで、プラズマエッチングの時間を制御することで、前記感光性有機樹脂層３００の高さを制御することができ、さらに前記第一パターン２００ａの高さを確定することができる。
このようにして、直接に有機樹脂層３００を形成することと比べ、有機樹脂層３００を形成する際に不均一な堆積に起因する、後続の自己組み立て時にその他の領域のパターン層へのダメージを回避することができる。
二つ目の場合は下記通りである。
いくつかの実施態様では、画素限定層基本パターン２００の高さに対する要求が高い場合に、有機材料と無機材料を用いて画素限定層基本パターン２００を形成する。すなわち、上記Ｓ０１は具体的に、基板１００上に前記第一パターン２００ａと有機材料の第三パターンからなる前記画素限定層基本パターン２００を形成することであってもよい。ここで、前記第一パターン２００ａは前記第三パターンの上方に位置する。
いくつかの実施態様では、上記の、前記第一パターン２００ａと有機材料の第三パターンからなる前記画素限定層基本パターン２００を形成することは、具体的に下記のステップで実現できる。
Ｓ１１１．図７ａに示されるように、基板１００上にネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム４００、無機材料の第四フィルム５００、およびネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルム６００をこの順で形成する。
いくつかの実施態様では、前記第三フィルム４００の材料として、ネガ型感光性有機樹脂材料を用いたのは、最終的に形成した前記第三パターンが、露光後の硬化された部分であるようにするためである。すなわち、基板上に保留された部分が硬化された部分であり、基板上に保留されなかった部分が硬化されていない部分である。このようにして、後続の洗浄や使用などにおいて、その構造がよく保持でき、しかも安定性もよい。
Ｓ１１２．図７ｂに示されるように、前記第三フィルム４００中の硬化された部分が前記第三パターン４００ａとして形成され、前記第五フィルム６００中の硬化された部分が前記第五パターン６００ａとして形成されるように、前記第三フィルム４００、前記第四フィルム５００、および前記第五フィルム６００が形成されている基板を通常のマスクを用いて露光し、現像後、前記第五フィルム中の硬化されていない部分を除去する。
ここで、同一のマスクで前記第三フィルム４００、前記第四フィルム５００、および前記第五フィルム６００が形成されている基板を露光するので、前記第三フィルム４００中の硬化された部分が前記第三パターン４００ａとして形成された場合に、前記第五フィルム６００中の硬化された部分、すなわち第五パターン６００ａは必ず前記第三パターン４００ａの上方に位置する。そこで、第三パターン４００ａの位置が限定されたら、第五パターン６００ａの位置も対応的に限定される。
マスクの開口部が基板への投影の位置を制御することにより、基板の露光領域を制御することができる。
Ｓ１１３．図７ｃに示されるように、前記第五パターン６００ａをマスクとして前記第四フィルム５００をエッチングして前記第一パターン２００ａを形成する。ここで、前記第三パターン４００ａと前記第一パターン２００ａが前記画素限定層基本パターン２００を構成する。
その後に、図７ｄに示されるように、前記第五パターン６００ａを除去して前記第三フィルム４００中の硬化されていない部分を前記感光性有機樹脂層３００として形成させる。
このように、マスクを一回だけ使えば前記画素限定層基本パターン２００を形成することができ、さらに前記画素限定層基本パターン２００の間に位置する感光性有機樹脂層３００を形成することができる。
この場合に、いくつかの実施態様では、前記第一パターン２００ａの表面にフッ素化単分子層２１０を形成して前記画素限定層２０を形成する。その後に、前記感光性有機樹脂層３００を除去して図７ｅに示される構造を形成する。
以上に基づき、フルオロシランを用いて前記第一パターン２００ａに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行ってもよい。これを基に、フルオロシランを用いて前記第一パターン２００ａに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う前に、前記方法はさらに、前記第一パターン２００ａに対して水酸化処理を行うことを含む。
水酸化処理を経ると、前記第一パターン２００ａをシランと反応しやすくすることができる。
本発明の実施例はさらに画素限定層２０を提供する。図３ｂ、図７ｅに示されるように、該画素限定層２０は、無機材料の第一パターン２００ａを含む画素限定層基本パターン２００と、前記第一パターンの表面に自己組み立てられているフッ素化単分子層２１０とを含む。前記第一パターン２００ａは、前記画素限定層基本パターン２００の最上部に位置する。
いくつかの実施態様では、図３ｂに示されるように、前記画素限定層基本パターン２００は、無機材料の第一パターン２００ａを含む他、さらに無機材料の第二パターン２００ｂを含んでもよく、しかも前記第一パターン２００ａは、前記第二パターン２００ｂの上方に位置する。ここで、前記第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂを区別したのは、後ほどフッ素化単分子層２１０の構造をよく説明するためであり、図３ｂ中の、第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂを区別する点線は実際に存在しない。
図７ｅに示されるように、前記画素限定層基本パターン２００は、無機材料の第一パターン２００ａを含む他、さらに無機材料の第三パターン４００ａを含んでもよく、しかも前記第一パターン２００ａは、前記第三パターン４００ａの上方に位置する。
本発明の実施態様はさらに、画素限定層２０を提供する。該画素限定層２０は、無機材料の第一パターン２００ａを含む画素限定層基本パターン２００と、前記第一パターンの表面に自己組み立てられているフッ素化単分子層２１０とを含む。前記第一パターン２００ａが前記画素限定層基本パターン２００の最上部に位置する。自己組み立てられるフッ素化単分子層２１０が共有結合を介して第一パターン２００ａに接続されているので、長時間の放置や、一般的な洗浄工程（プラズマは除外される）、アニーリングなどのプロセスはその撥液性能に影響を与えることはない。それ故、この方法で形成された画素限定層２０は、撥液性能が長く保持でき、失効する心配はない。
いくつかの実施態様では、画素限定層基本パターン２００の高さに対する要求は高くない場合に、図３ｂに示されるように、直接に無機材料を用いて前記画素限定層基本パターン２００を形成する。すなわち、前記画素限定層基本パターン２００は、無機材料の前記第一パターン２００ａと、無機材料の第二パターン２００ｂとを含み、しかも前記第一パターン２００ａと前記第二パターン２００ｂは一体的に形成されている。つまり、前記第一パターン２００ａと前記第二パターン２００ｂは一層のフィルムによりパターニング工程を経て形成される。
なお、図３ｂ中の、第一パターン２００ａと第二パターン２００ｂを区別する点線は実際に存在しない。本発明の図面に点線を付けたのは、フッ素化単分子層２１０の形成範囲をうまく説明するためである。
いくつかの実施態様では、画素限定層基本パターン２００の高さに対する要求が高い場合に、図７ｅに示されるように、有機材料と無機材料を用いて画素限定層基本パターン２００を形成する。すなわち、前記画素限定層基本パターン２００は、無機材料の前記第一パターン２００ａと、有機材料の第三パターン４００ａとを含む。
いくつかの実施態様では、前記第三パターン４００ａの材料は、硬化された感光性有機樹脂材料である。
本発明の実施態様はさらに、上記の画素限定層２０を含む表示基板を提供する。
前記表示基板は、ＯＬＥＤ用アレイ基板や、液晶表示装置用カラーフィルタ基板などの、インクジェット印刷により対応するパターン層を形成可能な表示基板であってもよい。
本発明の実施態様はさらに、上記表示基板を含む表示装置を提供する。
前記表示装置は、液晶表示装置、電子ペーパー、ＯＬＥＤ、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）などのディスプレイ、およびこれらのディスプレイを含むテレビ、デジタルカメラ、携帯電話若しくはタブレットコンピュータなどの、表示機能を有するいずれの製品または部品であってもよい。
本発明の実施態様はさらに、基板１００上に画素限定層２０を形成することを含む表示基板の製造方法を提供する。前記画素限定層２０の製造方法は、前文に説明した画素限定層２０の製造方法である。
例示的に、ＯＬＥＤ用表示基板を例として、その製造方法は下記のステップを含む。
Ｓ３０１．図８ａに示されるように、パターニング工程により基板１００の画素領域に第一電極７００を形成する。
前記第一電極７００は通常は陽極であってもよいし、無論陰極であってもよい。
Ｓ３０２．図８ｂに示されるように、基板１００の非画素領域に画素限定層２０を形成する。
前記画素限定層２０の製造方法として、上記画素限定層２０の製造方法を用いる。ここでは贅言しない。
Ｓ３０３．図８ｃに示されるように、前記画素限定層２０により限定された画素領域中の第一電極上に有機材料機能層８００が形成される。
前記有機材料機能層８００は、少なくとも発光層を含んでもよく、さらに電子輸送層と正孔輸送層を含んでもよい。これを基に、電子と正孔を発光層に注射する効率を高めるように、前記有機材料機能層はさらに、陰極と前記電子輸送層との間に設けられる電子注射層と、前記正孔輸送層と陽極との間に設けられる正孔注射層とを含んでもよい。
前記有機材料機能層８００は、インクジェット印刷法により形成されてもよい。
Ｓ３０３．図８ｄに示されるように、前記有機材料機能層８００上に第二電極層９００が形成される。
前記第二電極層９００は通常陰極であってもよいし、無論陽極であってもよい。
本発明は下記の実施態様を含む。
実施態様１．画素限定層を含む表示基板であって、
前記画素限定層が、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンと、前記第一パターンの表面に自己組み立てられるフッ素化単分子層とを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
前記画素限定層が、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンと、前記第一パターンの表面に自己組み立てられるフッ素化単分子層とを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
実施態様２．前記画素限定層基本パターンがさらに無機材料の第二パターンを含み、且つ前記第一パターンと前記第二パターンが一体的に形成されている、実施態様１に記載の表示基板である。
実施態様３．前記画素限定層基本パターンが、無機材料の前記第一パターンと、有機材料の第三パターンとを含む、実施態様１に記載の表示基板である。
実施態様４．前記第三パターンの材料が、硬化された感光性有機樹脂材料である、実施態様３に記載の表示基板である。
実施態様５．前記画素限定層基本パターンが、前記第一パターンと前記第三パターンとから構成されている、実施態様３または４に記載の表示基板である。
実施態様６．前記第一パターンの無機材料と第二パターンの無機材料が同じである、実施態様２に記載の表示基板である。
実施態様７．前記表示基板が画素領域と非画素領域を含み、前記画素限定層基本パターンが前記非画素領域に対応する、実施態様１〜６のいずれか１つに記載の表示基板である。
実施態様８．前記表示基板が、ＯＬＥＤ用アレイ基板または液晶表示装置用カラーフィルタ基板である、実施態様１〜７のいずれか１つに記載の表示基板である。
実施態様９．前記無機材料が、シリコン（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）からなる群より選択されるものである、実施態様１に記載の表示基板である。
実施態様１０．前記感光性有機樹脂材料が、ポジ型フォトレジストとネガ型フォトレジストからなる群より選択されるものである、実施態様４に記載の表示基板である。よく使用されるポジ型フォトレジストとして、広く使われているＢＰ２１２シリーズなどが挙げられる。よく使用されるネガ型フォトレジストとして、広く使われているＳＵ８シリーズなどが挙げられる。また、ＤＯＮＧＪＩＮ製ポジ型フォトレジストＤＳＡＭ３０３７、ＤＳＡＭ３０２０などのシリーズや、ＤＯＮＧＪＩＮ製ネガ型フォトレジストＤＮＲ−Ｌ３００Ｄ１などのシリーズが挙げられる。
実施態様１１．基板上に画素限定層を形成することを含む表示基板の製造方法であって、前記画素限定層の製造方法が、
無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンを基板上に形成することと、
前記第一パターンに単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成して前記画素限定層を形成することとを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンを基板上に形成することと、
前記第一パターンに単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成して前記画素限定層を形成することとを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する。
実施態様１２．前記第一パターンに対して実施する単分子層を自己組み立てる表面処理が、
前記第一パターンが露出するように前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することと、
前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行ってフッ素化単分子層を形成することと、
前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成した後に前記感光性有機樹脂層を除去することとを含む、実施態様１１に記載の方法である。
前記第一パターンが露出するように前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することと、
前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行ってフッ素化単分子層を形成することと、
前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成した後に前記感光性有機樹脂層を除去することとを含む、実施態様１１に記載の方法である。
実施態様１３．前記基板上に画素限定層基本パターンを形成することが、
基板上に無機材料の第一フィルムを形成することと、
前記第一フィルムに対してパターニング工程をして前記第一パターンと第二パターンからなる前記画素限定層基本パターンを形成することとを含む、実施態様１２に記載の方法である。
基板上に無機材料の第一フィルムを形成することと、
前記第一フィルムに対してパターニング工程をして前記第一パターンと第二パターンからなる前記画素限定層基本パターンを形成することとを含む、実施態様１２に記載の方法である。
実施態様１４．前記第一パターンが露出するように前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、
前記第二フィルムが前記画素限定層基本パターンを覆うように、前記画素限定層基本パターンが形成されている基板上に感光性有機樹脂材料の第二フィルムが形成されることと、
前記第一パターンが露出するようにプラズマで前記第二フィルムをエッチングし、前記画素限定層基本パターンの間の前記第二フィルムが前記感光性有機樹脂層として形成されることとを含む、実施態様１３に記載の方法である。
前記第二フィルムが前記画素限定層基本パターンを覆うように、前記画素限定層基本パターンが形成されている基板上に感光性有機樹脂材料の第二フィルムが形成されることと、
前記第一パターンが露出するようにプラズマで前記第二フィルムをエッチングし、前記画素限定層基本パターンの間の前記第二フィルムが前記感光性有機樹脂層として形成されることとを含む、実施態様１３に記載の方法である。
実施態様１５．前記基板上に画素限定層基本パターンを形成することが、
前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することを含む、実施態様１２に記載の方法である。
前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することを含む、実施態様１２に記載の方法である。
実施態様１６．実施態様１５に記載の方法である。この方法では、前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することが、
基板上にネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム、無機材料の第四フィルム、およびネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルムをこの順で形成することと、
前記第三フィルム中の硬化された部分が前記第三パターンとして形成され、前記第五フィルム中の硬化された部分が前記第五パターンとして形成されるように、前記第三フィルム、前記第四フィルム、および前記第五フィルムが形成されている基板を通常のマスクを用いて露光し、現像後、前記第五フィルム中の硬化されていない部分を除去することと、
前記第五パターンをマスクとして前記第四フィルムをエッチングして前記第一パターンを形成することとを含む。前記第三パターンと前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンを構成する。
前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、
前記第五パターンを除去した後、前記第三フィルム中の硬化されていない部分が前記感光性有機樹脂層として形成されることを含む。
基板上にネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム、無機材料の第四フィルム、およびネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルムをこの順で形成することと、
前記第三フィルム中の硬化された部分が前記第三パターンとして形成され、前記第五フィルム中の硬化された部分が前記第五パターンとして形成されるように、前記第三フィルム、前記第四フィルム、および前記第五フィルムが形成されている基板を通常のマスクを用いて露光し、現像後、前記第五フィルム中の硬化されていない部分を除去することと、
前記第五パターンをマスクとして前記第四フィルムをエッチングして前記第一パターンを形成することとを含む。前記第三パターンと前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンを構成する。
前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、
前記第五パターンを除去した後、前記第三フィルム中の硬化されていない部分が前記感光性有機樹脂層として形成されることを含む。
実施態様１７．フルオロシランを用いて前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う実施態様１１〜１６のいずれか１つに記載の方法である。
この方法はさらに、フルオロシランを用いて前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う前に、前記第一パターンに対して水酸化処理を行うことを含む。
この方法はさらに、フルオロシランを用いて前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う前に、前記第一パターンに対して水酸化処理を行うことを含む。
実施態様１８．前記フルオロシランが式Ｓｉ（Ｒ１）４を有し、式中、各Ｒ１が単独でハロゲンまたはフルオロアルキル基を示し、且つ少なくとも一つのＲ１がハロゲンであり、少なくとも一つのＲ１がフルオロアルキル基である、実施態様１７に記載の方法である。
実施態様１９．前記フルオロシランが
である、実施態様１８に記載の方法である。
実施態様２０．実施態様１〜１０に記載の表示基板を含む表示装置である。
実施態様２１．前記表示装置が、液晶表示装置、電子ペーパー、ＯＬＥＤ、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、または前述のものからなる群より選ばれる一つ以上を含むテレビ、デジタルカメラ、携帯電話若しくはタブレットコンピュータである、実施態様２０に記載の表示装置である。
以上は本発明の例示的な実施態様に過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものではない。本発明の保護範囲は、添付の請求の範囲によって決められる。
本願は、２０１５年３月１２日に提出した中国特許出願第２０１５１０１０８８８８．５号の優先権を要求し、前記中国特許出願の開示内容を本願の一部分としてここで全文に引用する。
０１ 画素領域
０２ 非画素領域
２０ 画素限定層
１００ 基板；
２００ 画素限定層基本パターン
２００ａ 第一パターン
２００ｂ 第二パターン
２１０ フッ素化単分子層
３００ （感光性）有機樹脂層
３００ａ 感光性有機樹脂材料の第二フィルム
４００ ネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム
４００ａ 第三パターン
５００ 無機材料の第四フィルム
６００ ネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルム
６００ａ 第五パターン
７００ 第一電極
８００ 有機材料機能層
９００ 第二電極層
０２ 非画素領域
２０ 画素限定層
１００ 基板；
２００ 画素限定層基本パターン
２００ａ 第一パターン
２００ｂ 第二パターン
２１０ フッ素化単分子層
３００ （感光性）有機樹脂層
３００ａ 感光性有機樹脂材料の第二フィルム
４００ ネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム
４００ａ 第三パターン
５００ 無機材料の第四フィルム
６００ ネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルム
６００ａ 第五パターン
７００ 第一電極
８００ 有機材料機能層
９００ 第二電極層
Claims (21)
- 画素限定層を含む表示基板であって、
前記画素限定層が、無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンと、前記第一パターンの表面に自己組み立てられるフッ素化単分子層とを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する、表示基板。 - 前記画素限定層基本パターンがさらに無機材料の第二パターンを含み、且つ前記第一パターンと前記第二パターンが一体的に形成されている、請求項１に記載の表示基板。
- 前記画素限定層基本パターンが、無機材料の前記第一パターンと、有機材料の第三パターンとを含む、請求項１に記載の表示基板。
- 前記第三パターンの材料が、硬化された感光性有機樹脂材料である、請求項３に記載の表示基板。
- 前記画素限定層基本パターンが、前記第一パターンと前記第三パターンとから構成されている、請求項３または４に記載の表示基板。
- 前記第一パターンの無機材料と第二パターンの無機材料が同じである、請求項２に記載の表示基板。
- 前記表示基板が画素領域と非画素領域を含み、前記画素限定層基本パターンが前記非画素領域に対応する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示基板。
- 前記表示基板が、ＯＬＥＤ用アレイ基板または液晶表示装置用カラーフィルタ基板である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示基板。
- 前記無機材料が、シリコン（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるものである、請求項１に記載の表示基板。
- 前記感光性有機樹脂材料が、ポジ型フォトレジストとネガ型フォトレジストである、請求項４に記載の表示基板。
- 基板上に画素限定層を形成することを含む表示基板の製造方法であって、前記画素限定層の製造方法が、
無機材料の第一パターンを含む画素限定層基本パターンを基板上に形成することと、
前記第一パターンに単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成して前記画素限定層を形成することとを含み、
前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンの最上部に位置する、表示基板の製造方法。 - 前記第一パターンに対して実施する単分子層を自己組み立てる表面処理が、
前記第一パターンが露出するように前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することと、
前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行ってフッ素化単分子層を形成することと、
前記第一パターンの表面にフッ素化単分子層を形成した後に前記感光性有機樹脂層を除去することとを含む、請求項１１に記載の方法。 - 前記基板上に画素限定層基本パターンを形成することが、
基板上に無機材料の第一フィルムを形成することと、
前記第一フィルムに対してパターニング工程をして前記第一パターンと第二パターンからなる前記画素限定層基本パターンを形成することとを含む、請求項１２に記載の方法。 - 前記第一パターンが露出するように前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、
第二フィルムが前記画素限定層基本パターンを覆うように、前記画素限定層基本パターンが形成されている基板上に感光性有機樹脂材料の第二フィルムが形成されることと、
前記第一パターンが露出するようにプラズマで前記第二フィルムをエッチングし、前記画素限定層基本パターンの間の前記第二フィルムが前記感光性有機樹脂層として形成されることとを含む、請求項１３に記載の方法。 - 前記基板上に画素限定層基本パターンを形成することが、
前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することを含む、請求項１２に記載の方法。 - 前記第一パターンと有機材料の第三パターンから構成される前記画素限定層基本パターンを基板上に形成することが、
基板上にネガ型感光性有機樹脂材料の第三フィルム、無機材料の第四フィルム、およびネガ型感光性有機樹脂材料の第五フィルムをこの順で形成することと、
前記第三フィルム中の硬化された部分が前記第三パターンとして形成され、前記第五フィルム中の硬化された部分が第五パターンとして形成されるように、前記第三フィルム、前記第四フィルム、および前記第五フィルムが形成されている基板を通常のマスクを用いて露光し、現像後、前記第五フィルム中の硬化されていない部分を除去することと、
前記第五パターンをマスクとして前記第四フィルムをエッチングして前記第一パターンを形成することとを含み、
前記画素限定層基本パターンの間に感光性有機樹脂層を形成することが、前記第五パターンを除去した後、前記第三フィルム中の硬化されていない部分が前記感光性有機樹脂層として形成することを含み、
前記第三パターンと前記第一パターンが前記画素限定層基本パターンを構成する、請求項１５に記載の方法。 - フルオロシランを用いて前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行い、
さらに、フルオロシランを用いて前記第一パターンに対して単分子層を自己組み立てる表面処理を行う前に、前記第一パターンに対して水酸化処理を行うことを含む、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の方法。 - 前記フルオロシランが式Ｓｉ（Ｒ１）４を有し、式中、各Ｒ１が単独でハロゲンまたはフルオロアルキル基を示し、且つ少なくとも一つのＲ１がハロゲンであり、少なくとも一つのＲ１がフルオロアルキル基である、請求項１７に記載の方法。
- 前記フルオロシランが
- 請求項１〜１０に記載の表示基板を含む、表示装置。
- 前記表示装置が、液晶表示装置、電子ペーパー、ＯＬＥＤ、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、または前述のものからなる群より選ばれる一つ以上を含むテレビ、デジタルカメラ、携帯電話若しくはタブレットコンピュータである、請求項２０に記載の表示装置。
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