CN110098352B - 界定溶液、显示基板、显示装置和制备像素界定层方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种制备像素界定层的界定溶液，包括：亲液材料、疏液材料和引发剂，疏液材料包括：第一疏液材料和第二疏液材料，其中，第一疏液材料的质均分子量大于第二疏液材料的质均分子量。本发明还公开了一种显示基板、显示装置和制备像素界定层方法。利用本申请实施例提供的界定溶液，形成厚度较厚的疏液层，避免在干燥过程中由于墨滴产生爬坡现象，而导致形成边缘厚，中间薄的膜层，进而提高喷墨打印的效果，并且制作工艺简单，成本较低。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体而言，本申请涉及界定溶液、显示基板、显示装置和制备像素界定层方法。
背景技术
随着显示技术的发展，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机电致发光二极管)凭借自发光、反应快、视角广、色彩艳、轻薄等优点，逐渐在显示领域体现出了巨大的应用潜力，并受到了学术界和产业界的强烈关注。
基于OLED显示技术的喷墨打印工艺需要预先在基板的电极上制作像素界定层，以限定墨滴精确流入指定的亚像素区，墨滴需要在亚像素区内充分铺展，并且不溢出，目前像素界定层一般采用单层结构和双层结构两种结构。
对于双层结构的像素界定层，采用顶部表面能较小而底部表面能较大的双功能材料，顶部材料表面能小使得表层具备疏液性从而保证墨滴不会溢出，底部材料表面能大使得底部具备一定的亲液性，保证墨滴在亚像素区内铺展完全，以避免墨滴在亚像素区内铺展不完全而产生的针孔漏电现象，但目前双层结构的像素界定层工艺复杂，需要采用两种不同的制作工艺，且需要两套掩膜板，制造成本高，工艺风险大。
对于单层结构的像素界定层，目前的单层材料一般只能做到顶部表面很薄一层具备疏液性，而下部大部分厚度均具备亲液性，像素界定层的两侧对墨水有很强的亲和力，这样墨滴在干燥过程中会沿着亲液层攀爬至疏液层，形成边缘厚，中间薄的不均匀薄膜1，如图1所示，这种不均匀薄膜容易导致器件像素内发光不均匀，进而影响器件的使用寿命。
因此，目前单层结构的像素界定层容易导致器件像素内发光不均匀，进而影响器件的使用寿命。而双层结构的像素界定层在制作过程中需要使用两套掩膜板，工艺繁琐，成本较高。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种界定溶液、显示基板、显示装置和制备像素界定层方法，用以解决现有技术存在单层结构的像素界定层容易导致器件像素内发光不均匀，进而影响器件的使用寿命，以及双层结构的像素界定层在制作过程中需要使用两套掩膜板，工艺繁琐，成本较高的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种制备像素界定层的界定溶液，包括：亲液材料、疏液材料和引发剂，
所述疏液材料包括：第一疏液材料和第二疏液材料，其中，所述第一疏液材料的质均分子量大于所述第二疏液材料的质均分子量。
可选地，所述第一疏液材料的链均含氟量小于所述第二疏液材料的链均含氟量。
可选地，所述第一疏液材料的质量比占所述界定溶液的2％～20％，所述第二疏液材料的质量比占所述界定溶液的20％～50％，所述亲液材料的质量比占所述界定溶液的30％～76％。
第二方面，本申请实施例提供了一种显示基板，包括衬底，位于所述衬底上的像素界定层，所述像素界定层包括：第一疏液层，亲液层和第二疏液层材料，
所述第一疏液层位于靠近衬底的一侧；
所述第二疏液层位于远离所述衬底的一侧，所述第一疏液层的链均含氟量小于所述第二疏液层的链均含氟量。
可选地，所述第一疏液层的上表面与所述第二疏液层的下表面接触。
可选地，所述第一疏液层与所述第二疏液层之间设置有亲液层。
可选地，所述第一疏液层的链均含氟量为所述第二疏液层的链均含氟量的30％至80％。
可选地，所述第一疏液层的含量为所述第二疏液层的含量的10％至40％。
可选地，所述第一疏液层包含有羟基官能团。
可选地，所述第一疏液层和所述第二疏液层的材料为聚酰亚胺或聚对苯二甲酸类，其中，所述第一疏液层的聚合度大于所述第二疏液层的聚合度。
第三方面，本申请实施例提供了一种显示装置，包括：第二方面所述的显示基板。
第四方面，本申请实施例提供了一种利用界定溶液制备像素界定层的制备方法，包括：
将第一疏液材料和第二疏液材料混合成疏液材料，所述第一疏液材料的质均分子量大于所述第二疏液材料的质均分子量；
将所述疏液材料、亲液材料和引发剂混合成界定溶液，并涂覆在衬底上；
通过构图工艺对所述界定溶液进行图形化处理，形成像素界定层。
可选地，所述第一疏液材料的链均含氟量小于所述第二疏液材料的链均含氟量。
可选地，通过构图工艺对所述界定溶液进行图形化处理，形成像素界定层，包括：
根据所述第一疏液材料和所述第二疏液材料的链均含氟量，对所述界定溶液进行曝光、烘烤和显影，形成像素界定层。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
本申请实施例提供的界定溶液制备的像素界定层，由于该界定溶液包括第一疏液材料和第二疏液材料，因此，制备的像素界定层可以包括两层疏液层，与现有技术单层结构的像素界定层相比，本申请实施例制作的像素界定层的疏液层的厚度较厚，能够更好的避免在喷墨打印过程中，墨滴在干燥过程中沿着亲液层攀爬至疏液层，使得喷墨打印制作的膜层更加平整，避免了边缘厚，中间薄的不均匀膜层的形成。
本申请实施例提供的像素界定层包括第一疏液层，亲液层和第二疏液层，与现有技术单层结构的像素界定层相比，本申请实施例的像素界定层包括的疏液层的厚度较厚，能够更好的避免在喷墨打印过程中，墨滴在干燥过程中沿着亲液层攀爬至疏液层，使得喷墨打印制作的膜层更加平整，避免了边缘厚，中间薄的不均匀膜层的形成，提高喷墨打印的效果；同时，亲液层的设置使得像素界定层在靠近衬底的部分具有亲液性，在喷墨打印过程中，保证在限定区域内墨滴充分铺展；另外，与现有技术双层结构的像素界定层相比，制作工艺简单，成本较低。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了相关技术单层结构的像素界定层的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的像素界定层的具体结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种像素界定层的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一像素界定层的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的利用界定溶液制备像素界定层的制备方法的流程图。
附图标记说明：
1-薄膜；101-第一疏液层、102-第二疏液层、103-衬底；104-亲液层；31-有机树脂B的分子主链；32-有机树脂A的分子主链。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
首先对本申请涉及的以下名词进行介绍和解释：
喷墨打印：喷头从微孔板上吸取探针试剂后移至处理过的支持物上，通过热敏或声控等形式喷射器的动力把液滴喷射到支持物表面，喷墨将细小的黑色或彩色墨滴喷射到纸面。
质均分子量：分子数按质量平均的相对分子质量，例如：为聚合物分子链的总质量除以聚合物分子的个数。
链均含氟量：含氟高分子中每个分子链中所含有的含氟原子的个数。
本申请提供的制备像素界定层的界定溶液、显示基板、显示装置和制备像素界定层方法，旨在解决现有技术存在单层结构的像素界定层容易导致器件像素内发光不均匀，进而影响器件的使用寿命，以及双层结构的像素界定层在制作过程中需要使用两套掩膜板，工艺繁琐，成本较高的技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本发明实施例公开了一种制备像素界定层的界定溶液，包括：亲液材料、疏液材料和引发剂，疏液材料包括：第一疏液材料和第二疏液材料，其中，第一疏液材料的质均分子量大于第二疏液材料的质均分子量。
可选地，第一疏液材料的链均含氟量小于第二疏液材料的链均含氟量。
需要说明的是，第一疏液材料和第二疏液材料中的链均含氟量与其亲液性能和疏液性能紧密相关，为了保证第一疏液材料和第二疏液材料可以互溶，第一疏液材料的链均含氟量可以为第二疏液材料的链均含氟量的30％至80％，具体含量配比，可根据实际应用情况进行设定，在此不在一一列举。
可选地，第一疏液材料的质量比占界定溶液的2％～20％，第二疏液材料的质量比占界定溶液的20％～50％，亲液材料的质量比占界定溶液的30％-76％。但是，对于本领域技术人员而言，根据实际需要，也可以选择合适的质量比。
采用本申请实施例中的界定溶液制备的像素界定层，由于该界定溶液包括第一疏液材料和第二疏液材料，因此，制备的像素界定层可以包括两层疏液层，与现有技术单层结构的像素界定层相比，本申请实施例制作的像素界定层的疏液层的厚度较厚，能够更好的避免在喷墨打印过程中，墨滴在干燥过程中沿着亲液层攀爬至疏液层，使得喷墨打印制作的膜层更加平整，避免了边缘厚，中间薄的不均匀膜层的形成。
基于同一发明构思，本发明实施例还公开了一种显示基板，如图2所示，该显示基板包括衬底103，位于衬底103上的像素界定层，像素界定层包括第一疏液层101，亲液层104和第二疏液层102，第一疏液层101位于靠近衬底103的一侧，第二疏液层102位于远离衬底103的一侧，第一疏液层101的链均含氟量小于第二疏液层102的链均含氟量。
需要说明的是，本申请实施例中的显示基板，亲液层104的具体设置方式与现有技术类似，这里不再赘述；第一疏液层101位于靠近衬底103的一侧，第二疏液层102位于远离衬底103的一侧，第一疏液层101和第二疏液层102共同组成像素界定层的疏液层，与现有技术单层结构的像素界定层相比，本申请实施例的像素界定层包括的疏液层的厚度较厚，能够更好的避免在喷墨打印过程中，墨滴在干燥过程中沿着亲液层攀爬至疏液层，使得喷墨打印制作的膜层更加平整，避免了边缘厚，中间薄的不均匀膜层的形成，提高喷墨打印的效果。另外，亲液层104的设置使得像素界定层在靠近衬底103的部分具有亲液性，在喷墨打印过程中，保证在限定区域内墨滴充分铺展。
可选地，在本实施例中，像素界定层的厚度为1.0微米至1.5微米。但是，对于本领域技术人员而言，还可以设置其他合适厚度的像素界定层。
需要说明的是，可以通过旋转涂覆或狭缝涂覆工艺形成像素界定层，像素界定层的厚度在1.0微米至1.5微米之间，可以保证将喷墨打印过程中形成的墨滴限定在指定区域内，不会流向其他像素区或非像素区。
可选地，第一疏液层101的链均含氟量为第二疏液层102的链均含氟量的30％至80％；第一疏液层101的含量为第二疏液层102的含量的10％至40％。具体地，本发明实施例中的像素界定层是通过上述的界定溶液制作形成的，具体的制作方法将在后面的方法部分进行介绍。
可选地，第一疏液层101包含有羟基官能团。需要说明的是，第一疏液层101经过羟基官能团修饰，提高了像素界定层与墨滴的亲和力，减少了墨滴的去湿润的概率。
可选地，第一疏液层101和第二疏液层102的材料为聚酰亚胺或聚对苯二甲酸类，其中，第一疏液层101的聚合度大于第二疏液层102的聚合度。
在一些可选的实施例中，如图3所示，第一疏液层101的上表面与第二疏液层102的下表面接触；这种设置方式使得像素界定层下部区域(如图中h示出的高度区域)具有亲液性，上部区域(如图中H示出的高度区域)具备疏液性，例如：像素界定层的厚度为1.0微米，本申请实施例中h的值可以为100纳米到200纳米，H的值可以为900纳米到800纳米，因此，本申请实施例的像素界定层能够很好的避免在喷墨打印过程中，墨滴在干燥过程中沿着亲液层攀爬至疏液层；具体实施时，在材料选定的情况下，h和H的具体值可以根据制作过程中的温度进行调节，如：根据烘烤时的温度和烘烤时间调节。
在另一些可选的实施例中，如图4所示，第一疏液层101与第二疏液层102之间设置有亲液层104，即第一疏液层101的上表面与第二疏液层102的下表面不接触，第一疏液层101与第二疏液层102之间存在亲液层104；与图3所示的实施例相比，虽然像素界定层顶部的疏液层的厚度较薄，但是喷墨打印的墨滴在干燥过程中从底部沿着亲液层104攀爬时，由于第一疏液层101的存在，会导致墨滴攀爬的中断，进而导致在整个干燥过程中墨滴攀爬的高度降低，能够有效的避免形成不均匀的膜层，提高喷墨打印的效果，增加器件的使用寿命。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括：如上述实施例提供的显示基板。其实现原理与上述实施例提供的显示基板的实现原理相同，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种像素界定层的制作方法，如图5所示，该方法包括：
S101，将第一疏液材料和第二疏液材料混合成疏液材料，第一疏液材料的质均分子量大于第二疏液材料的质均分子量。
S102，将疏液材料、亲液材料和引发剂混合成界定溶液，并涂覆在衬底上。
S103，通过构图工艺对界定溶液进行图形化处理，形成像素界定层。
本申请实施例提供的像素界定层的制作方法，由于第一疏液材料的质均分子量大于第二疏液材料的质均分子量，因此在重力的作用下，质均分子量大的第一疏液材料位于靠近衬底的一侧，质均分子量小的第二疏液材料位于远离衬底的一侧，之后，通过构图工艺对界定溶液进行图案化处理，形成像素界定层，由于本发明实施例制作的像素界定层包括第一疏液层和第二疏液层，与现有技术单层结构的像素界定层的制作方法相比，本申请实施例的像素界定层包括的疏液层的厚度较厚，能够更好的避免在喷墨打印过程中，墨滴在干燥过程中沿着亲液层攀爬至疏液层，能够提高器件像素内发光均匀性，进而提高器件的使用寿命；另外，与现有技术双层结构的像素界定层的制作方法相比，不需要使用两套掩膜板，制作工艺简单，成本较低。
具体地，上述S101中，将第一疏液材料和第二疏液材料按照预设的比例充分混合，形成疏液材料，第一疏液材料和第二疏液材料为互溶的同类或异类的材料，例如，第一疏液材料和第二疏液材料均为疏液的聚酰亚胺类(Polyimide，Pi)，或者，第一疏液材料和第二疏液材料均为疏液的聚对苯二甲酸类(polyethylene terephthalate，PET)。
具体地，第一疏液材料和第二疏液材料内部化学结构均包含有氟链，经过含氟修饰的材料表现出相应的疏液性能。本申请实施例第一疏液材料的质均分子量大于第二疏液材料的质均分子量，第一疏液材料的链均含氟量小于第二疏液材料的链均含氟量，可以保证在重力的作用下，第一疏液材料位于靠近衬底的一侧，第二疏液材料位于远离衬底的一侧。
具体地，上述S102中，将疏液材料、亲液材料和引发剂混合形成的界定溶液通过旋转涂覆或狭缝涂覆工艺，涂覆于衬底上。
可选地，第一疏液材料的链均含氟量小于第二疏液材料的链均含氟量。
需要说明的是，材料的亲液性能或疏液性能与其内部链均含氟量有关，第二疏液材料的链均含氟量较大，表面能较小，表现为较强的疏液性；第一疏液材料的链均含氟量较小，表面能较大，疏液性小于第二疏液材料的疏液性。
可选地，通过构图工艺对界定溶液进行图形化处理，形成像素界定层，包括：根据第一疏液材料和第二疏液材料的链均含氟量，对界定溶液进行曝光、烘烤和显影，形成像素界定层。
需要说明的是，根据第一疏液材料和第二疏液材料的链均含氟量，选择适当的曝光量和烘烤时间，使得第一疏液材料和第二疏液材料中的氟均移动至各自的上界面，简单快速形成具有高性能的双层疏液层的像素界定层，解决了现有的双层结构制作工艺繁琐和成本较高的问题。
下面结合一个具体的实施例详细说明一下本申请实施例提供的像素界定层。
如图2所示，本申请实施例通过将互溶性较好的有机树脂A(第一疏液材料)和有机树脂B(第二疏液材料)混合成疏液材料，再将疏液材料与亲液材料和引发剂混合形成界定溶液，将界定溶液通过旋转涂覆或狭缝涂覆工艺涂覆于衬底上，最后通过构图工艺形成厚度在1.0微米至1.5微米之间的像素界定层；其中，有机树脂A的质均分子量大于有机树脂B的质均分子量，有机树脂A的链均含氟量为有机树脂B的链均含氟量的30％至80％。
如图2所示，由于重力作用，有机树脂A的分子主链32会自动沉积到下方(即靠近衬底103的一侧)，有机树脂B的分子主链31会上浮到上方(即远离衬底103的一侧)，由于有机树脂B的含氟量高于有机树脂A的含氟量，使得像素界定层顶部的含氟量高，表面能低，使得喷墨打印的墨滴可以精确限制在亚像素内，不会流到其它的亚像素区或非像素区，且由于有机树脂A的存在，与现有技术相比，喷墨打印的墨滴在干燥过程中从底部沿着亲液层104攀爬时，由于第一疏液层101的存在，会导致墨滴攀爬的中断，进而导致在整个干燥过程中墨滴攀爬的高度降低，从而使得膜层更加平整；同时，由于底部亲液层104的设置，能够避免喷墨打印过程中的墨滴在亚像素区内铺展不完全而产生的针孔漏电现象。
综上所述，本申请实施例提供的像素界定层包括第一疏液层101，亲液层104和第二疏液层102，第一疏液层101位于靠近衬底103的一侧，第二疏液层102位于远离衬底103的一侧，与现有技术单层结构的像素界定层相比，本申请实施例的像素界定层包括的疏液层的厚度较厚，能够更好的避免在喷墨打印过程中，墨滴在干燥过程中沿着亲液层攀爬至疏液层，使得喷墨打印制作的膜层更加平整，避免了边缘厚，中间薄的不均匀膜层的形成，提高喷墨打印的效果；另外，与现有技术双层结构的像素界定层相比，制作工艺简单，成本较低。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用界定溶液制备像素界定层的制备方法，其特征在于，包括：
将第一疏液材料和第二疏液材料混合成疏液材料，所述第一疏液材料的质均分子量大于所述第二疏液材料的质均分子量，使得所述第一疏液材料在重力作用下位于靠近衬底的一侧，并使得所述第二疏液材料在重力作用下位于远离所述衬底的一侧；
将所述第一疏液材料和所述第二疏液材料混合成的疏液材料、亲液材料和引发剂混合成界定溶液，并涂覆在衬底上；
通过构图工艺对所述界定溶液进行图形化处理，形成像素界定层，所述像素界定层包括：第一疏液层，亲液层和第二疏液层；所述第一疏液层位于靠近所述衬底的一侧；所述第二疏液层位于远离所述衬底的一侧，所述亲液层位于所述第一疏液层和所述衬底之间。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一疏液材料的链均含氟量小于所述第二疏液材料的链均含氟量。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，通过构图工艺对所述界定溶液进行图形化处理，形成像素界定层，包括：
根据所述第一疏液材料和所述第二疏液材料的链均含氟量，对所述界定溶液进行曝光、烘烤和显影，形成像素界定层。
4.一种显示基板，包括衬底，位于所述衬底上的像素界定层，所述像素界定层基于权利要求1-3中任一项所述的像素界定层的制备方法制备得到，其特征在于，所述像素界定层包括：第一疏液层，亲液层和第二疏液层；
所述第一疏液层位于靠近所述衬底的一侧；
所述第二疏液层位于远离所述衬底的一侧，所述第一疏液层的链均含氟量小于所述第二疏液层的链均含氟量；
所述亲液层位于所述第一疏液层和所述衬底之间；
所述第一疏液层的质均分子量大于所述第二疏液层的质均分子量。
5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述第一疏液层的上表面与所述第二疏液层的下表面接触。
6.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述第一疏液层的链均含氟量为所述第二疏液层的链均含氟量的30%至80%。
7.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述第一疏液层的含量为所述第二疏液层的含量的10%至40%。
8.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述第一疏液层包含有羟基官能团。
9.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述第一疏液层和所述第二疏液层的材料为聚酰亚胺或聚对苯二甲酸类，其中，所述第一疏液层的聚合度大于所述第二疏液层的聚合度。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求4-9中任一项所述的显示基板。
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