WO2016086728A1 - 像素界定层及其制作方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

像素界定层及其制作方法、显示面板和显示装置 Download PDF

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Definitions

  • the hydrophilic thin film layer is a negative photoresist film layer
  • the hydrophobic thin film layer is a positive photoresist film layer
  • a display device comprising the display panel as described above.
  • a plurality of openings formed on the pixel defining layer are used to define light emitting regions of the respective sub-pixel units, and the organic light emitting material solution is formed in the light emitting region by printing, so the pixel defining layer can be very It is good to avoid the problem of color mixing of organic light-emitting materials of sub-pixel units of different colors.
  • the plurality of second openings 205 may be formed using an exposure development process. Since the second pixel defining layer 203 is formed by a hydrophobic positive photoresist film, the cross-section of the formed second opening 205 is generally an upper-lower and narrower inverted trapezoidal shape after exposure and development.

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Abstract

一种像素界定层及其制作方法、显示面板和显示装置。该像素界定层包括第一像素界定层（202）和层叠在该第一像素界定层（202）之上的第二像素界定层（203）；其中，该第一像素界定层（202）具有与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口（204），该第二像素界定层（203）具有与该多个第一开口（204）一一对应的多个第二开口（205），该第一开口（204）的横截面呈上窄下宽的正梯形形状，该第二开口（205）的横截面呈上宽下窄的倒梯形形状。该像素界定层有利于避免出现阳极（206）和阴极（208）短路以及阴极（208）开路的现象，能够提高产品良率，增强画质。

Description

像素界定层及其制作方法、显示面板和显示装置 技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及像素界定层及其制作方法、显示面板和显示装置。
背景技术
采用溶液制程制造OLED/PLED显示器具有低成本、高产能、易于实现大尺寸等诸多优势和潜力，是OLED技术中一个很有潜力的发展方向。
在OLED/PLED技术中需要采用有机或者无机材料制作像素界定层，以将用于发光的有机材料限定在像素界定层限定出的子像素区域中，实现高分辨率和全彩色显示。
在现有技术中，如图1(a)所示，在采用喷墨打印(inkjet printing)或者喷嘴打印(nozzle printing)方式制作有机电致发光显示器件时，阳极102通常采用亲水的透明导电薄膜(诸如ITO薄膜等)形成，为了能够与阳极102良好的附着，用于形成有机发光材料层104(其包含空穴注入层和空穴传输层)的溶剂也是亲水的；然而，像素界定层103通常采用正性光阻形成。由于像素界定层103采用正性光阻形成，因此像素界定层103在曝光显影后被形成为倒梯形(顶部宽，底部窄)，其具有适当的坡度角，可以减少有机材料薄膜层或阴极薄膜层出现断裂的现象。但是，正性光阻具有疏水的特性，这样就造成亲水的有机材料溶剂与疏水的像素界定层之间粘附性不好，从而所形成的有机发光材料层104会收缩，造成阴极105与阳极102的短路现象，造成屏幕的显示不良现象，请注意，该图中，101表示基板。
如果像素界定层采用负性光阻形成，则像素界定层与有机材料溶剂都具有亲水特性，避免了有机材料的收缩，从而抑制了阴极与阳极之间的短路现象；但是，负性光阻形成的像素界定层的图形为正梯形(顶部窄，底部宽)，如图1(b)所示，正梯形的 坡度角很差，极易造成阴极的开路，从而造成屏幕的显示不良。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种像素界定层及其制备方法、显示面板和显示装置，以解决采用喷墨打印或喷嘴打印方式制作有机电致发光显示器件中容易出现的阴极与阳极的短路现象以及阴极的开路现象的问题。
根据本发明一方面，提供了一种像素界定层，其包括第一像素界定层和层叠在所述第一像素界定层之上的第二像素界定层；其中，所述第一像素界定层具有与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口，所述第二像素界定层具有与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口，所述第一开口的横截面呈上窄下宽的正梯形形状，所述第二开口的横截面呈上宽下窄的倒梯形形状。
其中，所述第一像素界定层为亲水性薄膜层，所述第二像素界定层为疏水性薄膜层。
其中，所述亲水性薄膜层为负性光阻膜层，所述疏水性薄膜层为正性光阻膜层。
其中，所述第一像素界定层的厚度小于所述第二像素界定层的厚度。
其中，所述第一像素界定层的厚度在
Figure PCTCN2015092262-appb-000001
之间，所述第二像素界定层的厚度在
Figure PCTCN2015092262-appb-000002
之间。
根据本发明第二方面，提供了一种显示面板，其包括形成在基板上的如上所述的像素界定层。
其中，所述第一像素界定层的多个第一开口内形成有各个子像素单元的阳极层和有机发光层，所述有机发光层位于所述阳极层之上，且所述阳极层和有机发光层的厚度之和等于或大于所述第一像素界定层的厚度。
其中，所述第二像素界定层的多个第二开口内形成有各个子像素单元的阴极层，且所述阴极层位于所述有机发光层之上。
根据本发明第三方面，提供了一种显示装置，其包括如上所述的显示面板。
根据本发明第四方面，提供了一种像素界定层的制备方法，其包括：
在基板上形成一层亲水性薄膜，并对其图案化以形成具有与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口的第一像素界定层；
在形成有第一像素界定层的基板上形成一层疏水性薄膜，并对其图案化以形成具有与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口的第二像素界定层。
其中，所述在基板上形成一层亲水性薄膜、并对其图案化以形成具有与各个像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口的第一像素界定层的步骤包括：
采用旋涂法或滴涂法在基板上形成一层第一预设厚度的负性光阻膜；
对所述负性光阻膜进行曝光显影，形成与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口。
其中，所述在形成有第一像素界定层的基板上形成一层疏水性薄膜、并对其图案化以形成具有与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口的第二像素界定层的步骤包括：
采用旋涂法或滴涂法在形成有第一像素界定层的基板上形成一层第二预设厚度的正性光阻膜；
对所述正性光阻膜进行曝光显影，形成与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口。
本发明针对制作有机电致发光器件的像素界定层时会产生有机发光材料收缩而导致像素单元中的阴极和阳极短路的现象，或者产生阴极开路的现象，采用两层像素界定层，即第一像素界定层和第二像素界定层，来构成限定各个像素单元的发光区域的像素界定层，并且所述第一像素界定层采用亲水性薄膜层，而第二像素界定层采用疏水性薄膜层。当在第一像素界定层和第二像素 界定层界定出的发光区域打印有机发光材料溶液后，由于所述有机发光层的亲水特性，其可以很好地附着在所述第一像素界定层上，并完全覆盖在所述发光区域内的阳极层上方，不会在后续之制备了阴极后，由于有机发光层的收缩而产生阳极和阴极的短路现象。此外，由于采用负性光阻膜形成第一像素界定层时，其上形成的多个第一开口的横截面通常为上窄下宽的正梯形状，为避免在制备阴极时，出现阴极开路的线性，本发明通过在第一像素界定层上形成具有疏水特性的第二像素界定层，第二像素界定层中形成有与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口，且第二开口的横截面为上宽下窄的倒梯形形状。这样，能够避免在有机发光层上方形成阴极时出现开路现象。
附图说明
图1(a)和图1(b)是现有技术中有机电致发光器件的结构示意图；
图2(a)是根据本发明实施例的像素界定层的结构示意图；
图2(b)是根据本发明实施例的包括像素界定层的显示面板的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的像素界定层的制备方法流程图；以及
图4(a)～图4(d)是根据本发明实施例的像素界定层的制备工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
图2(a)和图2(b)示出了根据本发明实施例的像素界定层的结构示意图。如图2(a)和图2(b)所示，像素界定层包括第一像素界定层202和层叠在所述第一像素界定层202之上的第二像素界定层203；其中，所述第一像素界定层202具有与各个子像 素单元的发光区域一一对应的多个第一开口204，所述第二像素界定层203具有与所述多个第一开口204一一对应的多个第二开口205，所述第一开口204的横截面呈上窄下宽的正梯形状，所述第二开口205的横截面呈上宽下窄的倒梯形状，示例性的，图2(a)和图2(b)中仅示出了一个第一开口204和一个第二开口205。
可选地，所述第一像素界定层202为亲水性薄膜层，所述第二像素界定层203为疏水性薄膜层。
可选地，所述亲水性薄膜层可以由负性光阻材料形成，所述疏水性薄膜层由正性光阻材料形成。
在OLED/PLED显示面板中，像素界定层上形成的多个开口用于界定各个子像素单元的发光区域，有机发光材料溶液会通过打印方式形成在所述发光区域内，因此像素界定层能够很好的避免不同颜色的子像素单元的有机发光材料混色的问题。
通常，像素界定层可采用光阻材料实现，本发明针对利用光阻材料实现像素界定层时会产生有机发光材料收缩而导致像素单元中的阴极和阳极短路的现象，或者产生阴极开路的现象，采用两层像素界定层即第一像素界定层202和第二像素界定层203构成限定各个像素单元的发光区域的像素界定层，并且所述第一像素界定层202采用亲水性薄膜层，而第二像素界定层203采用疏水性薄膜层。当在第一像素界定层202和第二像素界定层203界定出的发光区域打印有机发光材料溶液后，由于所述有机发光层的亲水特性，其可以很好地附着在所述第一像素界定层202上，充满所述发光区域的整个底部，不会在后续制备了阴极后，由于有机发光层的收缩而产生阳极和阴极的短路现象。此外，由于采用负性光阻膜形成第一像素界定层202时，其上形成的多个第一开口204的横截面通常为上窄下宽的正梯形状，为避免在制备阴极时，出现阴极开路的现象，本发明通过在第一像素界定层202上形成具有疏水特性的第二像素界定层203，第二像素界定层203上形成与所述多个第一开口204一一对应的多个第二开口205，且第二开口205的横截面为上宽下窄的倒梯形状。这样，就能很好 的避免在有机发光层上方形成阴极时出现阴极开路现象。
可选地，所述第一像素界定层202形成在基板201上。
可选地，所述第一像素界定层202的厚度小于所述第二像素界定层203的厚度。所述第一像素界定层202上形成的多个第一开口204主要是用于形成阳极层以及在阳极层上填充有机发光层材料，如果第一像素界定层202的厚度太厚，以致大于阳极层和有机发光层的厚度之和，这样在形成阴极层时，同样由于阴极层可能会形成在上窄下宽的第一开口204中而出现开路现象。因此第一像素界定层202的厚度优选地是小于或等于所述阳极层和有机发光层的厚度之和，这样阴极层只能形成在上宽下窄的第二开口205区域，而不会出现开路。
可选地，所述第一像素界定层202的厚度在
Figure PCTCN2015092262-appb-000003
之间，其厚度可以在曝光显影形成多个第一开口204后采用等离子灰化(Plasma Ashing)工艺来实现减薄。
可选地，所述多个第一开口204可以采用曝光显影工艺形成。由于所述第一像素界定层202采用亲水性的负性光阻薄膜形成，因此在曝光显影后，所形成的第一开口204的横截面通常为上窄下宽的正梯形状。当然，所述第一像素界定层202采用其他亲水性的材料形成时，在某些的生长环境和参数下，形成的第一开口204的横截面也可以为上窄下宽的正梯形状。
可选地，所述第二像素界定层203的厚度在
Figure PCTCN2015092262-appb-000004
之间。
可选地，所述多个第二开口205可采用曝光显影工艺形成。由于所述第二像素界定层203采用疏水性的正性光阻薄膜形成，因此在曝光显影后，所形成的第二开口205的横截面通常为上宽下窄的倒梯形状。
显示面板的制作中，在形成第一像素界定层202和第二像素界定层203后，可以在第一开口204内形成子像素单元的阳极层，然后在阳极层上打印有机发光材料溶液而形成有机发光层，由于所述有机发光材料溶液具有亲水特性，与具有亲水性的第一像素 界定层202有很好的结合力，因此可以填充满阳极层上方的整个所述第一开口204内部，从而避免了有机发光材料溶液的收缩造成的阴极与阳极的短路现象。
在制备形成有机发光层后，在其上蒸镀金属而形成阴极层，由于所述阳极层和有机发光层的厚度之和大于或等于第一像素界定层202的厚度，因此，阴极层仅形成在第二开口205内。此外，由于所述第二像素界定层203上形成的第二开口205为上宽下窄的倒梯形状，因此有效避免了蒸镀阴极金属时造成阴极开路的现象。
本发明提出的上述方案，可以有效避免采用喷墨打印或喷嘴打印制作有机电致发光显示器件时出现的阴极与阳极的短路现象，以及阴极的开路现象。
本发明还提出了一种显示面板，其包括阳极层、阴极层和形成在基板上的如上所述的像素界定层。
其中，所述第一像素界定层202的多个第一开口204内形成有各个子像素单元的阳极层和有机发光层，所述阳极层和有机发光层的厚度之和等于或大于所述第一像素界定层202的厚度。如图2(b)所示，其中206为阳极层，207为发光层，208为阳极层。从图上可以看出，本发明提出的这种方案中，不存在阳极和阴极短路的现象，也不存在阴极开路的现象。
图3示出了根据本发明实施例的像素界定层的制作方法流程图。图4(a)～(d)示出了根据本发明实施例的像素界定层的制作工艺流程图。如图3和4所示，该方法包括：
步骤301：在基板上形成一层亲水性薄膜，如图4(a)所示，并对其图案化形成具有与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口204的第一像素界定层202，如图4(b)所示；
可选地，所述基板可以玻璃基板或阵列基板。
可选地，所述步骤301进一步包括：
在所述基板上旋涂或滴涂一层第一预定厚度的负性光阻薄膜，所述第一预定厚度可以根据实际情况确定，优选的在
Figure PCTCN2015092262-appb-000005
之间。当然，也可以在对其图案化形成多个第一开口204后采用等离子灰化(Plasma Ashing)工艺减薄至
Figure PCTCN2015092262-appb-000006
之间。
在旋涂或滴涂完所述负性光阻薄膜后，对其进行曝光显影，形成与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口204。
由于所述第一像素界定层202采用负性光阻薄膜形成，因此对其曝光显影形成的多个第一开口204的横截面为上窄下宽的正梯形状。
步骤302：在形成有第一像素界定层202的基板上形成一层疏水性薄膜，如图4(c)所示，并对其图案化以形成具有与所述多个第一开口204一一对应的多个第二开口205的第二像素界定层203，如图4(d)所示。
可选地，所述步骤302进一步包括：
采用旋涂法或滴涂法在形成有第一像素界定层202的基板上形成一层第二预设厚度的正性光阻膜；
对所述正性光阻膜进行曝光显影，形成与所述多个第一开口204一一对应的多个第二开口205。
由于所述第二像素界定层203采用正性光阻膜形成，因此对其曝光显影形成的第二开口205的横截面为上宽下窄的倒梯形状。
本发明另一实施例中，为了节省工艺，还可以在基板上依次形成亲水性薄膜层和疏水性薄膜层，然后一起对所述亲水性薄膜层和疏水性薄膜层进行构图工艺，形成亲水性薄膜层上的多个第一开口204和疏水性薄膜层上的多个第二开口205。
利用本发明提出的上述方法制成的像素界定层，由于其采用亲水性第一像素界定层202和疏水性第二像素界定层203共同构成像素界定层，且第一像素界定层202上形成了与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口204，第二像素界定层203上形成了与第一开口204一一对应的第二开口205。由于第一像素界定层202的亲水特性，使得亲水性的有机发光材料溶液在第一像素界定层202的多个第一开口204处比较容易展开，能够充满 第一开口204，而避免出现阴极和阳极短路的现象；此外，由于第二像素界定层203采用疏水性薄膜制成，在其上形成的第二开口205为上宽下窄的倒梯形状，故避免了阴极开路的现象。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

  1. 一种像素界定层，其包括第一像素界定层和层叠在所述第一像素界定层之上的第二像素界定层；其中，所述第一像素界定层具有与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口，所述第二像素界定层具有与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口，所述第一开口的横截面呈上窄下宽的正梯形形状，所述第二开口的横截面呈上宽下窄的倒梯形形状。
  2. 如权利要求1所述的像素界定层，其中，所述第一像素界定层为亲水性薄膜层，所述第二像素界定层为疏水性薄膜层。
  3. 如权利要求2所述的像素界定层，其中，所述亲水性薄膜层为负性光阻膜层，所述疏水性薄膜层为正性光阻膜层。
  4. 如权利要求1-3任一项所述的像素界定层，其中，所述第一像素界定层的厚度小于所述第二像素界定层的厚度。
  5. 如权利要求4所述的像素界定层，其中，所述第一像素界定层的厚度在
    Figure PCTCN2015092262-appb-100001
    之间，所述第二像素界定层的厚度在
    Figure PCTCN2015092262-appb-100002
    之间。
  6. 一种显示面板，其包括形成在基板上的如权利要求1-5任一项所述的像素界定层。
  7. 如权利要求6所述的显示面板，其中，所述第一像素界定层的多个第一开口内形成有各个子像素单元的阳极层和有机发光层，所述有机发光层位于所述阳极层之上，且所述阳极层和有机发光层的厚度之和等于或大于所述第一像素界定层的厚度。
  8. 如权利要求7所述的显示面板，所述第二像素界定层的多个第二开口内形成有各个子像素单元的阴极层，且所述阴极层位于所述有机发光层之上。
  9. 一种显示装置，其包括如权利要求6-8之一所述的显示面板。
  10. 一种像素界定层的制备方法，其包括：
    在基板上形成一层亲水性薄膜，并对其图案化以形成具有与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口的第一像素界定层；
    在形成有第一像素界定层的基板上形成一层疏水性薄膜，并对其图案化以形成具有与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口的第二像素界定层。
  11. 如权利要求10所述的制备方法，其中，所述在基板上形成一层亲水性薄膜、并对其图案化以形成具有与各个像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口的第一像素界定层的步骤包括：
    采用旋涂法或滴涂法在基板上形成一层第一预设厚度的负性光阻膜；
    对所述负性光阻膜进行曝光显影，形成与各个子像素单元的发光区域一一对应的多个第一开口。
  12. 如权利要求10所述的制备方法，其中，所述在形成有第一像素界定层的基板上形成一层疏水性薄膜、并对其图案化以形成具有与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口的第二像素界定层的步骤包括：
    采用旋涂法或滴涂法在形成有第一像素界定层的基板上形成一层第二预设厚度的正性光阻膜；
    对所述正性光阻膜进行曝光显影，形成与所述多个第一开口一一对应的多个第二开口。
PCT/CN2015/092262 2014-12-04 2015-10-20 像素界定层及其制作方法、显示面板和显示装置 Ceased WO2016086728A1 (zh)

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