WO2020118842A1 - 阵列基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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WO2020118842A1
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array
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张兴永
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武汉华星光电半导体显示技术有限公司
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Definitions

  • the invention relates to the field of display, in particular to an array substrate, a manufacturing method thereof, and a display device.
  • OLED Organic electroluminescence (Organic Lighting Emitting Diode) device
  • OLED device has the advantages of self-luminescence, rich color, fast response, wide viewing angle, light weight, can be made into flexible display screen and so on.
  • some processes have potential risks and even affect the quality of products.
  • the conventional pixel-defining layer is produced by a one-time exposure and development technique. Although this technique is relatively simple, the pixel area formed is likely to cause color mixing, and the water-oxygen barrier performance is poor.
  • the organic electroluminescent layer formation methods are as follows: 1. Vacuum evaporation method, suitable for small organic molecules, which is characterized in that the organic electroluminescence layer is formed without solvent, The thickness of the film is uniform, but the equipment investment is large, the material utilization rate is low, and it is not suitable for the production of large-size products; Second, the organic electroluminescent layer is made of a solution of organic electroluminescent materials, including spin coating, inkjet printing, nozzles The coating method is suitable for polymer materials and soluble small molecules. It is characterized by low equipment cost and outstanding advantages in large-scale and large-scale production. In particular, the inkjet printing technology can accurately eject the solution into the pixel area to form an organic electroluminescent layer. However, the biggest difficulty is that it is difficult to form an organic electroluminescent layer with a uniform thickness in the pixel area.
  • the pixel defining layer mentioned in Chinese Patent CN104393192A includes a first pixel defining layer and a second pixel defining layer stacked on top of the first pixel defining layer.
  • the cross section of the first pixel defining layer is narrow at the top and wide at the bottom Positive trapezoid
  • the cross section of the second pixel-defining layer is an inverted wide trapezoid
  • the first pixel-defining layer and the second pixel-defining layer are hydrophilic negative photoresist and hydrophobic positive photoresist, respectively.
  • the pixel-defining layer is made by coating, exposure and development.
  • the area where the pixel defining layer is formed is easy to mix colors, and the water-oxygen barrier performance is poor.
  • the present invention provides an array substrate, including a substrate; an array layer, the array layer is placed on the substrate; an anode wiring layer, the anode wiring layer is placed on the array layer; a first pixel defining layer ,
  • the first pixel defining layer is an inorganic layer and is disposed on the array layer; the first opening penetrates the entire first pixel defining layer; the second pixel defining layer, the second pixel defining layer is disposed On the first pixel-defining layer; a second opening throughout the second pixel-defining layer; wherein the projection of the first opening on the array layer falls completely into the second opening on the array layer On the projection.
  • the array substrate further includes a light emitting layer, covering the surface of the anode wiring layer and filling the first opening.
  • first opening and the second opening form a stepped structure, and the inner edge of the second opening is 100-200 nm away from the first opening and the inner edge.
  • the first opening has a first upper bottom surface facing the second opening; a second lower bottom surface facing the anode wiring layer; the width of the first opening extends from the first upper bottom surface to all The first lower bottom surface sequentially decreases; the second opening has a second upper bottom surface, away from the first opening; the second lower bottom surface, toward the first opening; the width of the second opening from the first The second upper bottom surface to the second lower bottom surface sequentially decrease.
  • the material of the first pixel defining layer is an inorganic material, including silicon nitride, silicon oxynitride, or silicon oxide;
  • the material of the second pixel defining layer is an organic material, including acrylic, polyimide , One of epoxy resins.
  • the invention also provides a method for preparing an array substrate, including: S1) providing a substrate; S2) forming an array layer on the substrate, and plating an anode trace layer on the surface of the array layer; S3) on the array Forming a first pixel defining layer on the layer and a first opening penetrating the entire first pixel defining layer, the first opening corresponding to the anode trace layer; S4) forming a second pixel on the first pixel defining layer A defining layer and a second opening throughout the second pixel definition layer, the second opening corresponds to the first opening and the projection of the first opening on the array layer completely falls into the first Two openings in the projection on the array layer; S5) providing a vapor deposition mask plate, through which the light emitting layer is vapor deposited in the first opening area; S6) in the second pixel A cathode wiring layer is formed on the surface of the defining layer and the light-emitting layer.
  • step S3) includes vapor depositing an inorganic material on the array layer to form an inorganic layer, patterning the inorganic layer by exposure and development, and forming a first pixel defining layer by dry etching and The first opening is formed.
  • step S5 the shape of the vapor deposition mask plate coincides with the first opening.
  • the color array substrate is packaged, and a first inorganic film layer is formed on the second pixel layer by chemical vapor deposition method; an organic film layer is formed on the first inorganic film layer by inkjet printing; The organic film layer forms a second inorganic film layer by a chemical vapor deposition method.
  • the present invention also provides a display device including the above array substrate.
  • the array substrate, the manufacturing method and the display device of the present invention define the light-emitting area by forming a double-layer pixel defining layer to improve the color mixing problem, while using an inorganic material as the pixel defining layer can improve the water-oxygen barrier performance of the pixel area.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an array substrate forming a first pixel defining layer in an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a second pixel defining layer formed by an array substrate in an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a light-emitting layer formed by an array substrate in an embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an array substrate in an embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for manufacturing an array substrate in an embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a pixel defining layer that cannot solve the color mixing problem in the prior art.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a pixel defining layer that cannot solve the evaporation problem in the prior art.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a display device in an embodiment.
  • the array substrate 10 of the present invention includes a substrate 110, an array layer 120, an anode trace layer 130, a first pixel defining layer 140, a second pixel defining layer 150, and a light emitting layer 160 ⁇ cation ⁇ 170 ⁇ 170 and the cathode trace layer 170.
  • the array layer 120 includes a buffer layer 1210, an active layer 1220, a first insulating layer 1230, a gate trace 1240, a second insulating layer 1250, a source 1260, a drain 1270, and a first layer formed on the substrate 110 Three insulating layers 1280.
  • the active layer 1220 is provided on the buffer layer 1210, the first insulating layer 1230 covers the active layer 1220 and the buffer layer 1210, and the gate trace 1240 is provided on the first On the insulating layer 1230, the second insulating layer 1250 covers the gate trace 1240, the source electrode 1260 and the drain electrode 1270 are provided on the second insulating layer 1250, the source electrode 1260 and all The drain 1270 is electrically connected to the active layer 1220, and the third insulating layer 1280 covers the source 1260 and the drain 1270.
  • the anode wiring layer 130 is formed on the third insulating layer 1280.
  • the third insulating layer 1280 has a via 12810.
  • the anode wiring layer 130 passes through the via 12810 and the drain 1270. Electrical connection.
  • the first pixel defining layer 140 is an inorganic layer with a thickness of 300-500 nm, and the material may be silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxide, etc.
  • the first pixel defining layer 140 is placed On the anode wiring layer 130 and the array layer 120, the first pixel defining layer 140 is provided with a first opening 1410 in a region corresponding to the anode wiring layer 130.
  • the second pixel defining layer 150 is an organic layer, the material of which is acrylic, polyimide, epoxy, etc., and the thickness is about 1000 nm.
  • the pixel defining layer 150 is disposed above the first pixel defining layer 140, wherein the second pixel defining layer 150 is provided with a second opening 1510 at a region corresponding to the first opening 1410.
  • the light emitting layer 160 is formed on the anode wiring layer 130 and fills the first opening 1410.
  • the first opening area 1410 and the second opening area 1510 are in the opening area
  • the inner sides are staggered from each other to form a certain step.
  • the inner edge of the second opening 1510 is about 100-200 nm away from the inner edge of the first opening 1410, so that when the light emitting layer 160 fills the area of the first opening 1410,
  • the shadow formed by evaporation is limited to the edge of the first opening 1410 and the area of the second opening 1510, which effectively reduces the risk of color mixing caused by excessive shadow.
  • the cathode trace layer 170 is formed on the light emitting layer 160 and the second pixel defining layer 150.
  • the present invention also provides an array substrate manufacturing method, including
  • the substrate 110 may be a flexible substrate, and the material may be a polyimide material.
  • the array layer 120 is formed on the substrate 110, and an anode trace layer 130 is plated on the surface of the array layer 120.
  • the array layer 120 includes a buffer layer 1210 formed on the substrate 110.
  • the active layer 1220 deposited on the buffer layer 1210 covers the first insulating layer 1230 on the active layer 1220, and the gate trace 1240 deposited on the first insulating layer 1230 covers the A second insulating layer 1250 on the gate trace 1240, a source 1260 and a drain 1270 formed on the second insulating layer 1250, and a third insulating layer covering the source 1260 and the drain 1270 1280.
  • a first pixel defining layer 140 and a first opening 1410 penetrating the entire first pixel defining layer 140 are formed on the array layer 120.
  • the first opening 1410 corresponds to the anode wiring layer 130.
  • a cathode wiring layer 170 is formed on the surfaces of the second pixel defining layer 150 and the light emitting layer 160.
  • the present invention also provides a display device 100 whose main improvements and features are concentrated on the array substrate 10, as for other components that are not in the improvements of the present invention, this is no longer one by one Repeat.

Abstract

一种阵列基板及其制作方法、显示装置，其中阵列基板包括：基板（110）；阵列层（120），所述阵列层（120）置于所述基板（110）上；阳极走线层（130），所述阳极走线层（130）置于所述阵列层（120）上；第一像素限定层（140），所述第一像素限定层（140）为无机层且置于所述阵列层（120）上；第一开口（1410），贯穿整个所述第一像素限定层（140）；第二像素限定层（150），所述第二像素限定层（150）置于所述第一像素限定层（140）上；第二开口（1510），贯穿整个所述第二像素限定层（150）；其中，所述第一开口（1410）在所述阵列层（120）上的投影完全落入所述第二开口（1510）在所述阵列层（120）上的投影内。通过形成双层像素限定层来限定发光区域，改善混色问题，同时用无机材料作为像素限定层可改善像素区的水氧阻隔性能。

Description

阵列基板及其制作方法、显示装置 技术领域
本发明涉及显示领域，特别涉及一种阵列基板及其制作方法、显示装置。
 背景技术
有机电致发光（Organic Lighting Emitting Diode）器件简称OLED，因OLED器件具有自发光，色彩丰富，响应速度快，视角广，重量轻，可做成柔性显示屏等优点而受到广泛关注。然而，在OLED器件制作中，某些制程潜在一些风险，甚至影响到产品的品质。如像素限定层，传统像素限定层是通过一次曝光显影技术制作，该技术虽然较为简单，但形成的像素区域易造成混色，且水氧阻隔性能较差。
现有技术中，针对有机薄膜电致发光器件，其有机电致发光层形成方法有：一、真空蒸镀方法，适用于有机小分子，其特点是有机电致发光层的形成不需要溶剂，薄膜厚度均一，但是设备投资大、材料利用率低、不适用于大尺寸产品的生产；二、采用有机电致发光材料的溶液制成有机电致发光层，包括旋涂、喷墨打印、喷嘴涂覆法等，适用于聚合物材料和可溶性小分子，其特点是设备成本低，在大规模、大尺寸生产上优势突出。特别是喷墨打印技术，能将溶液精准的喷墨到像素区中，形成有机电致发光层。但是其最大的难点是有机电致发光材料的溶液在像素区内难以形成厚度均一的有机电致发光层。
如图6，中国专利CN106784409A中提到在基板上通过喷墨打印或旋涂方式形成像素限定层的第一层第一像素限定层，再利用喷墨打印技术直接形成位于第一膜层下方的、网格状的有机第二膜层，然后去除与网格状的第二膜层的镂空位置对应的第一膜层，从而形成像素限定层，该方法对混色问题无法解决。
如图7，中国专利CN104393192A中提到的像素限定层包括第一像素限定层和层叠在第一像素限定层之上的第二像素限定层，第一个像素限定层的截面呈上窄下宽的正梯形，第二像素限定层的截面呈上宽下窄的倒梯形，第一像素限定层和第二像素限定层分别为亲水的负性光阻和疏水的正性光阻，两层像素限定层通过涂布曝光显影制作，该方法虽然有利于避免阳极和阴极短路以及阴极开路现象，但倒梯形区域蒸镀较为困难，很难满足区域内全部蒸镀上发光材料。
 技术问题
现有技术形成像素限定层的区域容易混色，水氧阻隔性能差。
 技术解决方案
本发明提供了一种阵列基板，包括基板；阵列层，所述阵列层置于所述基板上；阳极走线层，所述阳极走线层置于所述阵列层上；第一像素限定层，所述第一像素限定层为无机层且置于所述阵列层上；第一开口，贯穿整个所述第一像素限定层；第二像素限定层，所述第二像素限定层置于所述第一像素限定层上；第二开口，贯穿整个所述第二像素限定层；其中，所述第一开口在所述阵列层上的投影完全落入所述第二开口在所述阵列层上的投影内。
进一步地，所述阵列基板还包括发光层，覆于所述阳极走线层表面且填充于所述第一开口。
进一步地，所述第一开口与所述第二开口形成台阶型结构， 所述第二开口内边缘距离所述第一开口与内边缘为100-200nm。
进一步地，所述第一开口具有第一上底面，朝向所述第二开口；第二下底面，朝向所述阳极走线层；所述第一开口的宽度从所述第一上底面至所述第一下底面依次减小；所述第二开口具有第二上底面，远离所述第一开口；第二下底面，朝向所述第一开口；所述第二开口的宽度从所述第二上底面至所述第二下底面依次减小。
进一步地，所述第一像素限定层材质为无机材料，包括氮化硅、氮氧化硅，氧化硅中的一种；所述第二像素限定层材质为有机材料，包括亚克力，聚酰亚胺，环氧树脂中的一种。
本发明还提供了一种阵列基板的制备方法，包括，S1）提供基板；S2）在所述基板上形成阵列层，在所述阵列层表面镀上阳极走线层；S3）在所述阵列层上形成第一像素限定层以及贯穿整个所述第一像素限定层的第一开口，该第一开口对应所述阳极走线层；S4）在所述第一像素限定层上形成第二像素限定层以及贯穿整个所述第二像素定义层中的第二开口，所述第二开口对应于所述第一开口且所述第一开口在所述阵列层上的投影完全落入所述第二开口在所述阵列层上的投影内；S5）提供蒸镀掩膜板，通过所述蒸镀掩膜板在所述第一开口区域内蒸镀发光层；S6）在所述第二像素限定层和所述发光层表面形成阴极走线层。
进一步地，在步骤S3）中包括在所述阵列层的上气相沉积一层无机材料形成无机层，通过曝光显影对所述无机层进行图案化处理，通过干刻法形成第一像素限定层和形成所述第一开口。
进一步地，在步骤S5）中，所述蒸镀掩膜板形状与所述第一开口吻合。
进一步地，对所述色阵列基板进行封装，通过化学气相沉积法在所述第二像素层上形成第一无机膜层；在所述第一无机膜层上喷墨打印形成有机膜层；在所述有机膜层通过化学气相沉积法形成第二无机膜层。
本发明还提供了一种显示装置，包括上述阵列基板。
 有益效果
本发明的阵列基板及其制作方法、显示装置是通过形成双层像素限定层来限定发光区域，改善混色问题，同时用无机材料作为像素限定层可改善像素区的水氧阻隔性能。
 附图说明
图1是实施例中阵列基板形成第一像素限定层的示意图。
图2是实施例中阵列基板形成第二像素限定层的示意图。
图3是实施例中阵列基板形成发光层的示意图。
图4是实施例中阵列基板示意图。
图5是实施例中阵列基板的制作方法流程图。
图6是现有技术中无法解决混色问题的像素限定层示意图。
图7是现有技术中无法解决蒸镀问题的像素限定层示意图。
图8是实施例中显示装置示意图。
图中
100 显示装置；                       10阵列基板；
110 基板；                            120阵列层；
130阳极走线层；                        140第一像素限定层；
150第二像素限定层；                   160发光层；
170 阴极走线层；                        180 封装膜层；
1210 缓冲层；           1220有源层；             1230第一绝缘层；
1240栅极走线；         1250第二绝缘层；         1260源极；
1270漏极；             1280第三绝缘层；
12810过孔；
1410 第一开口；
1510 第二开口；
1810 第一无机膜层；     1820 有机膜层；         1830 第二无机膜层；
 本发明的实施方式
如图4所示，在本实施例中，本发明的阵列基板10，包括基板110、阵列层120、阳极走线层130、第一像素限定层140、第二像素限定层150、发光层160和阴极走线层170。
所述阵列层120包括形成于所述基板110上的缓冲层1210、有源层1220、第一绝缘层1230、栅极走线1240、第二绝缘层1250、源极1260、漏极1270和第三绝缘层1280。其中，所述有源层1220设于所述缓冲层1210，所述第一绝缘层1230覆盖所述有源层1220和所述缓冲层1210，所述栅极走线1240设于所述第一绝缘层1230上，所述第二绝缘层1250覆盖所述栅极走线1240，所述源极1260和所述漏极1270设于所述第二绝缘层1250上，所述源极1260和所述漏极1270均与所述有源层1220电性连接，所述第三绝缘层1280覆盖所述源极1260和所述漏极1270。
所述阳极走线层130形成于所述第三绝缘层1280上，所述第三绝缘层1280存在一过孔12810，所述阳极走线层130通过所述过孔12810与所述漏极1270电性连接。
如图1所示，所述第一像素限定层140为无机层，其厚度为300-500nm，材质可以是氮化硅、氮氧化硅，氧化硅等，所述第一像素限定层140置于所述阳极走线层130和所述阵列层120上，所述第一像素限定层140在对应所述阳极走线层130区域设有第一开口1410。
如图2所示，所述第二像素限定层150所述第二像素限定层150为有机层，其材质为亚克力，聚酰亚胺，环氧树脂等，厚度约为1000nm，所述第二像素限定层150设于所述第一像素限定层140的上方，其中所述第二像素限定层150对应所述第一开口1410区域处设有第二开口1510。
如图3所示，所述发光层160形成于所述阳极走线层130上并填充所述第一开口1410。
由于所述发光层160在蒸镀过程中其边缘会变薄，影响显示区发光效果而形成阴影，为了减少这一现象，所述第一开口区1410和所述第二开口区1510在开口区内侧相互错开，形成一定段差，具体地，所述第二开口1510内边缘距离所述第一开口1410内边缘大约100-200nm，这样当所述发光层160填充所述第一开口1410区域时，蒸镀形成的阴影会被限定在所述第一开口1410边缘处和所述第二开口1510区域内，有效减少阴影过大带来的混色风险。
所述阴极走线层170形成于所述发光层160和所述第二像素限定层150上。
如图5所示，本发明还提供了一种阵列基板的制作方法，包括
S1）提供基板110；所述基板110可以选择柔性基板，其材料可以选择聚酰亚胺材料。
S2）在所述基板110上形成阵列层120，在所述阵列层120表面镀上阳极走线层130，在步骤S2）中，所述阵列层120包括形成于基板110上的缓冲层1210，沉积于所述缓冲层1210上的有源层1220，覆盖于所述有源层1220上的第一绝缘层1230，沉积于所述第一绝缘层1230的栅极走线1240，覆盖于所述栅极走线1240上的第二绝缘层1250，形成于所述第二绝缘层1250上的源极1260和漏极1270，以及覆盖所述源极1260和所述漏极1270的第三绝缘层1280。
S3）在所述阵列层120上形成第一像素限定层140以及贯穿整个所述第一像素限定层140的第一开口1410，所述第一开口1410对应所述阳极走线层130。
S4）在所述第一像素限定层140上形成第二像素限定层150以及贯穿整个所述第二像素定义层150中的第二开口1510，所述第二开口1510对应于所述第一开口1410且所述第一开口1410在所述阵列层120上的投影完全落入所述第二开口1510在所述阵列层140上的投影内。
S5）提供蒸镀掩膜板（图未示），通过所述蒸镀掩膜板在所述第一开口1410区域内蒸镀发光层160，所述蒸镀掩膜板形状与所述第一开口1410形状吻合。
S6）在所述第二像素限定层150和所述发光层160表面形成阴极走线层170。
S7）对所述阵列基板10进行封装形成封装层180，通过化学气相沉积法在所述第二像素层150上形成第一无机膜层1810；在所述第一无机膜层1810上喷墨打印形成有机膜层1820；在所述有机膜层1820通过化学气相沉积法形成第二无机膜层1830。
如图8所示，本发明还提供了一种显示装置100，其主要改进点和特征均集中体现在阵列基板10上，至于其他的部件不在本发明的改进点中，对此不再一一赘述。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

  1. 一种阵列基板，其中，包括
    基板；
    阵列层，所述阵列层置于所述基板上；
    阳极走线层，所述阳极走线层置于所述阵列层上；
    第一像素限定层，所述第一像素限定层为无机层且置于所述阵列层上；
    第一开口，贯穿整个所述第一像素限定层；
    第二像素限定层，所述第二像素限定层置于所述第一像素限定层上；
    第二开口，贯穿整个所述第二像素限定层；
    其中，所述第一开口在所述阵列层上的投影完全落入所述第二开口在所述阵列层上的投影内。
  2. 如权利要求1所述的阵列基板，其中，还包括
    发光层，覆于所述阳极走线层表面且填充于所述第一开口。
  3. 如权利要求1所述的阵列基板，其中，
    所述第一开口与所述第二开口形成台阶型结构， 所述第二开口内边缘距离所述第一开口与内边缘为100-200nm。
  4. 如权利要求1所述的阵列基板，其中，
    所述第一开口具有
    第一上底面，朝向所述第二开口；
    第二下底面，朝向所述阳极走线层；
    所述第一开口的宽度从所述第一上底面至所述第一下底面依次减小；
    所述第二开口具有
    第二上底面，远离所述第一开口；
    第二下底面，朝向所述第一开口；
    所述第二开口的宽度从所述第二上底面至所述第二下底面依次减小。
  5. 如权利要求1所述的阵列基板，其中，
    所述第一像素限定层材质为无机材料，包括氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的一种；
    所述第二像素限定层材质为有机材料，包括亚克力、聚酰亚胺、环氧树脂中的一种。
  6. 一种阵列基板的制备方法，其中，包括，
    S1）提供基板；
    S2）在所述基板上形成阵列层，在所述阵列层表面镀上阳极走线层；
    S3）在所述阵列层上形成第一像素限定层以及贯穿整个所述第一像素限定层的第一开口，该第一开口对应所述阳极走线层；
    S4）在所述第一像素限定层上形成第二像素限定层以及贯穿整个所述第二像素定义层中的第二开口，所述第二开口对应于所述第一开口且所述第一开口在所述阵列层上的投影完全落入所述第二开口在所述阵列层上的投影内。
  7. 根据权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其中，
    在步骤S3）中包括
    在所述阵列层的上气相沉积一层无机材料形成无机层，通过曝光显影对所述无机层进行图案化处理，通过干刻法形成第一像素限定层和形成所述第一开口。
  8. 根据权利要求6所述的阵列基板的制备方法，其中，
    在步骤S4之后还包括以下步骤：
    S5）提供蒸镀掩膜板，通过所述蒸镀掩膜板在所述第一开口区域内蒸镀发光层；所述蒸镀掩膜板形状与所述第一开口吻合
    S6）在所述第二像素限定层和所述发光层表面形成阴极走线层。
  9. 如权利要求7所述的阵列基板，其中，还包括，在步骤S6）之后还包括以下步骤：
    S7）对所述阵列基板进行封装，通过化学气相沉积法在所述第二像素层上形成第一无机膜层；在所述第一无机膜层上喷墨打印形成有机膜层；在所述有机膜层通过化学气相沉积法形成第二无机膜层。
  10. 一种显示装置，其中，包括权利要求1所述的阵列基板。
  11. 一种显示装置，其中，包括权利要求2所述的阵列基板。
  12. 一种显示装置，其中，包括权利要求3所述的阵列基板。
  13. 一种显示装置，其中，包括权利要求4所述的阵列基板。
  14. 一种显示装置，其中，包括权利要求5所述的阵列基板。
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