CN108922908A - 一种像素界定层、其制备方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示领域，特别涉及像素界定层、其制备方法及显示装置。所述像素界定层的制备方法为提供形成有阳极的显示基板；在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成多个层叠设置的膜层，所述层叠设置的膜层的疏液性由显示基板表面向远离显示基板的方向依次递增；对所述多个层叠设置的膜层进行固化，然后经过构图处理，形成像素界定层。所述方法制备的像素界定层保证了在像素界定层的侧面表现梯度的疏液特性，在后期进行喷墨打印时，像素区域中形成的膜层厚度达标，像素内部均匀性好且避免像素轮廓出现U型。而且，本发明使用的材料不包括含氟性疏液材料，制备成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，特别涉及一种像素界定层、其制备方法及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic light emitting diode，简称OLED)器件是一种相对于LCD来说，具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩盐、轻薄等优点的新一代显示器件。
OLED器件的成膜方式主要有蒸镀和溶液制程。蒸镀制程在小尺寸应用较为成熟，目前该技术已经应用于量产中。而溶液制程OLED成膜方式主要有喷墨打印、喷嘴涂覆、旋涂、丝网印刷等。其中，采用溶液制程的喷墨打印技术，将发光材料溶液精确滴入子像素区域，溶剂挥发成膜。相对于真空蒸镀技术，喷墨打印适用于大分子发光材料和小分子发光材料，且材料利用率高，设备成本低，高产能，更易于大规模、大尺寸产品的生产。
喷墨打印技术需要预先在基板的电极上制作像素界定层，以限定墨水准确的流入指定的子像素区域。像素界定层的材料要具备较好的疏液性才能满足打印的要求。目前，常用的像素界定层材料是含氟树脂材料，此类材料形成的薄膜在烘烤时，含氟成分会逐渐上移至膜层的上表面，因此，像素界定层的上表面具有很好的疏液性，但是斜面的疏液性较差。该种像素界定层用于喷墨打印时，墨水在斜面的攀爬现象比较严重，造成制备的膜层厚度无法达到预定值，像素内部均匀性不好，轮廓成U型。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种像素界定层、其制备方法及显示装置，通过引入疏液性粒子制成斜面具有疏液性梯度的像素界定层，在像素界定层限定的像素区域内喷墨打印功能材料时，能有效改善像素内部膜层的均匀性、厚度及轮廓。
本发明提供一种像素界定层的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供形成有阳极的显示基板；
步骤S2：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成多个层叠设置的膜层，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增；
步骤S3：对所述多个层叠设置的膜层进行固化，然后经过构图处理，形成像素界定层。
优选地，所述疏液性粒子为环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子。
优选地，所述环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子的粒径为1～200nm。
优选地，所述聚酰胺酸溶液与疏液性粒子的质量比为(3～10)：1。
优选地，所述步骤S2具体为：
步骤S2-1：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成第一膜层；
步骤S2-2：增加纺丝溶液中疏液性粒子的质量百分浓度，利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在上一膜层表面形成新的膜层；
步骤S2-3：重复步骤S2-2，直至形成预设层数的膜层，所述预设层数大于2，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增。
优选地，所述预设层数为3～6。
优选地，所述步骤S2-1中，所述纺丝溶液中疏液性粒子的初始质量百分浓度大于10wt％；所述步骤S2-2中，纺丝溶液中疏液性粒子的质量百分浓度以5～10wt％增加。
优选地，所述静电纺丝法中，静电纺丝电压为13-18KV，针头与接收器之间的距离为10～15cm。
本发明提供一种像素界定层，包括多个层叠设置的膜层，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增；每个所述膜层中疏液性粒子均匀分布。
本发明还提供一种显示装置，包括上述技术方案所述方法制备的像素界定层。
与现有技术相比，本发明的像素界定层的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供形成有阳极的显示基板；
步骤S2：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成多个层叠设置的膜层，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增；
步骤S3：对所述多个层叠设置的膜层进行固化，然后经过构图处理，形成像素界定层。
本发明通过静电纺丝法形成由多个膜层组成的像素界定层，在每个膜层中，疏液粒子均匀分布，且各个膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增，从而保证了在像素界定层的侧面表现梯度的疏液特性，即靠近形成有阳极的显示基板，像素界定层的侧面表现的疏液性弱，越远离形成有阳极的显示基板，像素界定层侧面表现的疏液性越强。这样的梯度疏液特性，保证了在像素界定层限定的像素区域内喷墨打印功能材料时，像素区域中形成的膜层厚度达标，像素内部均匀性好且避免像素轮廓出现U型。而且，本发明使用的材料不包括含氟性疏液材料，制备成本降低。
附图说明
图1表示现有技术中利用含氟树脂材料形成像素界定层的流程图；
图2表示像素内部有机膜层经过厚度测试后形成的曲线图；
图3表示本发明实施例公开的像素界定层的制备流程图；
图4表示环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子制备流程示意图；
图5A表示现有技术的显示装置的像素显示效果图；
图5B表示本发明一实施例显示装置的像素显示效果图；
附图标识：
1为显示基板、2为阳极、3为像素界定层，4为像素界定层中的含氟成分。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明的限制。
图1为现有技术中利用含氟树脂材料形成像素界定层的流程图，由图1可知，干燥后，氟原子最终均集中于像素界定层表面。
图2为像素内部有机膜层经过厚度测试后形成的曲线图；在含氟树脂材料形成的像素界定层限定的像素区域内，通过喷墨打印法形成有机膜层；测试有机膜层各个区域的厚度，然后在excle表中形成曲线图。图2显示，有机膜层的轮廓呈现明显的U型。
本发明实施例公开了一种像素界定层的制备方法，包括以下步骤，如图3所示：
步骤S1：提供形成有阳极的显示基板；
步骤S2：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成多个层叠设置的膜层，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增；
步骤S3：对所述多个层叠设置的膜层进行固化，然后经过构图处理，形成像素界定层。
在本发明中，通过静电纺丝法形成由多个膜层组成的像素界定层，在每个膜层中，疏液粒子均匀分布，且各个膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增，从而保证了在像素界定层的侧面表现梯度的疏液特性。这样的梯度疏液特性，保证了在后期进行喷墨打印时，像素区域中形成的膜层厚度达标，像素内部均匀性好且避免像素轮廓出现U型。
以下按照具体步骤，详细说明像素界定层的制备方法。
步骤S1：提供形成有阳极的显示基板；
所述形成有阳极的显示基板可以为具有一定硬度的导光的且非金属材料制成的基板，优选为玻璃基板、硅片基板、石英基板、或者塑料基板。
步骤S2：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成多个层叠设置的膜层，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增。
所述步骤S2具体为：
步骤S2-1：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成第一膜层；
为了避免疏液性粒子对于OLED器件产生影响，所述疏液性粒子优选为环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子。
参照图4所示，所述环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子的制备方法优选为：
二氧化硅纳米粒子、氨水、醇和原硅酸四乙酯混合反应6～8小时，加入硅烷偶联剂，在氮气保护下继续搅拌反应10～15小时，然后离心洗涤干燥，得到氨基改性的二氧化硅纳米粒子；其中所述硅烷偶联剂优选为KH-602；
将所述氨基改性的二氧化硅纳米粒子分在醇中，然后在50℃条件下加入环氧改性硅油，在氮气保护下反应10～15小时，经过离心洗涤干燥，得到环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子。
所述环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子的粒径优选为1～200nm。该粒径范围内的环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子与聚酰胺酸混合性较好。
所述聚酰胺酸溶液的制备方法为：
将二元酸酐，二元胺溶于有机溶剂中进行聚合反应，得到聚酰胺酸溶液。
所述二元胺优选为4,4-二氨基二苯醚、4,4-二氨基二苯甲烷、二氨基顺丁烯二腈或3,3’-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷。
二元酸酐优选为均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐、或4,4’-联苯醚二酐。
所述二元胺和二元酐的摩尔比优选为1：1，所述二元酐优选地分批加入。所述聚合反应后，得到的聚酰胺溶液的固含量优选为10～12％。
按照本发明，通过调整聚酰胺酸溶液与疏液性粒子的质量比例，控制纺丝溶液的疏液性。
所述聚酰胺酸溶液与疏液性粒子的质量比优选为(3～10)：1。优选地，所述纺丝溶液中疏液性粒子的初始质量百分浓度大于10wt％。即，在形成第一膜层时，优选地采用的纺丝溶液中疏液性粒子的初始质量百分浓度大于10wt％。
在静电纺丝过程中，静电纺丝电压优选为13～18KV；针头与高压直流电源的正极相连，针头的内径优选为0.9cm，针头与接收器之间的距离优选为10～15cm，更优选为12cm；针头注射器的注射速度用注射泵来控制。
步骤S2-2：增加纺丝溶液中疏液性粒子的质量百分浓度，利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在上一膜层表面形成新的膜层；
纺丝溶液中疏液性粒子的质量百分浓度以5～10wt％增加。
步骤S2-3：重复步骤S2-2，直至形成预设层数的膜层，所述预设层数大于2；重复重复步骤S2-2时，每重复一次步骤重复步骤S2-2，纺丝溶液中疏液性粒子的质量百分浓度增加5～10％，从而使所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增。
由于采用静电纺丝法形成膜层，因此疏液性粒子分散较为均匀。
步骤S3：对所述多个层叠设置的膜层进行固化，然后经过构图处理，形成像素界定层。
所述固化的方法优选为150～250℃烘烤1～2小时。
在本发明中，由于通过静电纺丝法形成的膜层中疏液性粒子分散均匀，避免了在顶层聚集，而且由多层疏液性质不同的膜层层叠设置形成的像素界定层，在像素界定层的侧面上，表现出梯度的疏液性。
本发明实施例还公开了一种像素界定层，由上述技术方案所述的制备方法制备得到。
所述像素界定层，包括多个层叠设置的膜层，包括多个层叠设置的膜层，每个所述膜层中均包括疏液性粒子，且所述疏液性粒子均匀分布；所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增。
其中，所述疏液性粒子优选为环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子。
所述膜层优选为3～6层。
本发明的实施例还公开一种显示装置，包括上述技术方案所述方法制备的像素界定层。
对本发明中显示装置的像素显示效果进行测试，如图5A～5B所示，图5A中，以含氟树脂材料形成像素界定层，像素边缘有攀爬，像素内发光不均匀，由此可知，其像素内部均匀性较差。图5B中，以本发明所述方法制备形成像素界定层。像素边缘基本无攀爬，像素内的发光均匀，增大了像素的发光面积。由此可知，其像素内部均匀性好，避免了像素轮廓呈现U型。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种像素界定层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：提供形成有阳极的显示基板；
步骤S2：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成多个层叠设置的膜层，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增；
步骤S3：对所述多个层叠设置的膜层进行固化，然后经过构图处理，形成像素界定层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述疏液性粒子为环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述环氧改性硅油修饰的二氧化硅复合纳米粒子的粒径为1～200nm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺酸溶液与疏液性粒子的质量比为(3～10)：1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
步骤S2-1：在聚酰胺酸溶液中添加疏液性粒子，形成纺丝溶液；
利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在所述形成有阳极的显示基板上形成第一膜层；
步骤S2-2：增加纺丝溶液中疏液性粒子的质量百分浓度，利用所述纺丝溶液，通过静电纺丝法在上一膜层表面形成新的膜层；
步骤S2-3：重复步骤S2-2，直至形成预设层数的膜层，所述预设层数大于2，所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预设层数为3～6。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2-1中，所述纺丝溶液中疏液性粒子的初始质量百分浓度大于10wt％；所述步骤S2-2中，纺丝溶液中疏液性粒子的质量百分浓度以5～10wt％增加。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝法中，静电纺丝电压为13-18KV，针头与接收器之间的距离为10～15cm。
9.一种像素界定层，其特征在于，包括多个层叠设置的膜层，每个所述膜层中均包括疏液性粒子，且所述疏液性粒子均匀分布；所述层叠设置的膜层的疏液性由形成有阳极的显示基板表面向远离形成有阳极的显示基板的方向依次递增。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～8任意一项所述方法制备的像素界定层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181130 |