CN111223901A - 一种显示面板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示面板及其制备方法，解决了现有技术中喷墨打印质量差的问题。显示面板包括间隔排布的多个像素单元和用于将多个像素单元间隔开的堤坝，其特征在于，所述堤坝包括上下叠置的顶层和底层，所述顶层包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，所述底层包括基体和掺杂在基体中的亲水组分，所述基体为类金刚石。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及其制备方法。
背景技术
在制备有机发光显示面板的过程中，通常采用喷墨打印技术将有机发光材料打印到像素坑内，以形成像素单元中的有机发光层。然而使用喷墨打印技术来制备有机发光层的工艺仍不是十分成熟，存在打印的液滴容易滴落在像素界定层上，或者打印的液滴在像素坑内填充不好的现象，打印质量较差。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种显示面板及其制备方法，以解决现有技术中喷墨打印质量差的问题。
本发明第一方面提供了一种显示面板，包括间隔排布的多个像素单元和用于将多个像素单元间隔开的堤坝，堤坝包括上下叠置的顶层和底层，顶层包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，底层包括基体和掺杂在基体中的亲水组分，基体为类金刚石。这样，可以形成底层亲水，顶层疏水的堤坝结构，从而可以确保在制备像素单元的过程中，滴入像素坑内的有机发光材料可以铺展均匀，并防止有机发光材料溢出，从而提高了有机发光材料的喷墨打印质量。
在一个实施例中，在沿底层到顶层的方向上，底层的亲水性逐渐降低；和/或顶层的疏水性逐渐升高。这样，可以降低顶层和底层在交界面处润湿性的差异，从而使得顶层和底层的分界线变得模糊，避免在顶层和底层的交界面处发生膜层分离，影响结构稳定性。
在一个实施例中，像素单元包括有机发光层，在沿底层到顶层的方向上，所述有机发光层的顶面高度低于或等于所述底层的顶面。这样，可以确保有机发光层四周均为亲水组分，在喷墨打印制备有机发光层时，有利于有机发光材料的铺展均一性，提高了像素单元的喷墨打印质量。
在一个实施例中，堤坝还包括位于顶层和底层之间的中间层，中间层的材料为基体材料。进一步降低顶层和底层在交界面处润湿性的差异，提高结构稳定性。
在一个实施例中，还包括位于多个像素单元和堤坝上的薄膜封装结构，薄膜封装结构包括叠置的无机层和有机层，以及位于无机层和有机层之间的补强层；补强层的材料包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，基体为类金刚石。通过设置具有疏水性的补强层，增加薄膜封装结构的水氧阻隔效果。
在一个实施例中，在从无机层到有机层的方向上，补强层的疏水性逐渐降低。由于无机层具有良好的疏水性，而有机层的疏水性较差，因此通过设置补强层的疏水性由无机层到有机层逐渐降低，使得从无机层到有机层的疏水性呈逐渐递减的趋势，这样，从疏水性的角度来看，可以模糊相邻膜层间的交界面，提高结构稳定性。
在一个实施例中，疏水组分包括金属和非金属；和/或亲水组分包括非金属。通过在类金刚石中掺入亲水性的非金属元素，非金属元素可以与类金刚石中的碳元素形成稳定的化学键，以调控SP2碳键和SP3碳键的含量，从而降低类金刚石的内应力，减小类金刚石的分层和剥落现象。
在一个实施例中，疏水组分包括金属和非金属；在沿底层到顶层的方向上，金属的原子百分比逐渐升高，非金属的原子百分比逐渐降低。金属和非金属共掺杂可以起到协同效应，在增强类金刚石的疏水性的同时，还可以改善类金刚石的内应力、稳定性和表面粗糙度。
在一个实施例中，疏水组分包括钼、钨、钴、镍、铁、铅、氟中的至少一项；和/或亲水组分包括硅和氮中的任一项。
本发明第二方面提供了一种显示面板的制备方法，包括：在基板上制备第一电极层；在基板和第一电极层上制备像素界定层，像素界定层包括上下叠置的顶层和底层，顶层包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，底层包括基体和掺杂在基体中的亲水组分，基体为类金刚石；对像素界定层进行刻蚀形成堤坝，以露出第一电极层，堤坝的侧壁围成像素坑；在像素坑内制备有机发光层；在有机发光层上制备第二电极。这样，可以形成底层亲水，顶层疏水的堤坝结构，从而可以确保在制备像素单元的过程中，滴入像素坑内的有机发光材料可以铺展均匀，并防止有机发光材料溢出，从而提高了有机发光材料的喷墨打印质量。
根据本发明提供了显示面板及其制备方法，该显示面板包括上下叠置顶层和底层，顶层和底层共同构成堤坝结构，该顶层包括类金刚石和掺杂在其中的疏水组分，底层包括类金刚石和掺杂在其中的亲水组分，通过在类金刚石中掺杂的疏水组分和亲水组分，由于类金刚石材料具有润湿性的可大范围的调控的特性，因此可以根据需求改变顶层和底层的润湿性，使得底层的润湿性变大，顶层的润湿性变小，能够确保在制备像素单元的过程中，滴入像素坑内的有机发光材料可以铺展均匀，并防止有机发光材料溢出，从而提高了有机发光材料的喷墨打印质量。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的显示面板的截面结构示意图。
图2所示为本发明第二实施例提供的显示面板的截面结构示意图。
图3为本发明第三实施例提供的显示面板的截面结构示意图。
图4为本发明第一实施例提供的显示面板的制备方法流程图。
图5所示为本发明第二实施例提供的显示面板的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先需要说明的是，空间关系术语，例如“上”和“下”，意图指代两个相对的方向。这里采用“上”和“下”的表述方式是为了和附图取向相适应，以便于描述。当附图的取向改变时，空间关系术语也应当被相应地解释，例如，如果附图中的器件或元件翻转，则“下”应当被理解为“上”。
图1为本发明第一实施例提供的显示面板的截面结构示意图。如图1所示，显示面板100包括间隔排布的多个像素单元20和用于将多个像素单元20间隔开的堤坝10。堤坝10包括上下叠置的顶层11和底层12，顶层11包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，底层12包括基体和掺杂在基体中的亲水组分，基体材料为类金刚石。
显示面板100为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示面板，其具体结构可以是如图1所示，包括：基板21、叠置在基板21上的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor,TFT)阵列结构层22、位于TFT阵列结构层22上的多个像素单元20和将多个像素单元20间隔开的堤坝10。其中，像素单元20为两层电极层201、中间夹着有机发光层202的三明治结构，两层电极层201分别作为像素单元的阴极和阳极，可知的，像素单元20可以为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素。
类金刚石是一种由碳元素构成、在性质上和金刚石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质，其是碳的一种非晶亚稳态结构，具有良好的疏水性和光透过性。类金刚石的润湿性可通过掺杂进行大范围调控，并且类金刚石的掺杂易于通过磁控溅射、射频偏压辅助磁控溅射等技术实现。掺入类金刚石中的疏水元素可以是金属或非金属，掺入类金刚石中的亲水组分也可以是金属或非金属。
在一个实施例中，掺入类金刚石中的疏水组分为非金属。类金刚石的化学键主要是SP2碳键和SP3碳键，其具有较强的内应力。通过在类金刚石中掺入非金属元素，非金属元素可以与类金刚石中的碳元素形成稳定的化学键，以调控SP2碳键和SP3碳键的含量，从而降低类金刚石的内应力，减小类金刚石的分层和剥落现象。
例如，掺入类金刚石中的疏水组分为氟。氟元素的加入可钝化氟掺杂类金刚石薄膜对水汽和氧气的吸附，从而提升类金刚石薄膜的疏水性。除此之外，氟掺杂类金刚石薄膜相比于纯的类金刚石薄膜而言，还具有如下优良特性：第一，通过用氟原子部分或全部替换类金刚石结构中的氢原子，减小了类金刚石薄膜的内应力，从而提高了结构稳定性以及与基体结合的强度。第二，氟掺杂类金刚石薄膜相比于纯的类金刚石薄膜具有更高的光学透过性。
在一个实施例中，掺入类金刚石中的疏水组分包括金属和非金属。金属和非金属共掺杂可以起到协同效应，在增强类金刚石的疏水性的同时，还可以改善类金刚石的内应力、稳定性和表面粗糙度。
这种情况下，考虑到在显示面板100的结构中，堤坝10需要和像素单元20中的电极层201接触，因此为了避免堤坝10和电极层201之间发生短路，掺入的疏水组分包括低导电率的金属，例如钼、钨、钴、镍、铁、铅中的至少一项。掺入的疏水性非金属，例如可以是氟，具体效果如上所述，这里不再赘述。
在一个实施例中，掺入类金刚石中的亲水组分包括非金属。类金刚石的化学键主要是SP2碳键和SP3碳键，其具有较强的内应力。通过在类金刚石中掺入非金属元素，非金属元素可以与类金刚石中的碳元素形成稳定的化学键，以调控SP2碳键和SP3碳键的含量，从而降低类金刚石的内应力，减小类金刚石的分层和剥落现象。
例如，掺入金刚石中的亲水组分包括氮和硅中的至少一项。在类金刚石中掺入氮和硅的过程，对工艺条件要求低，易于工业实现。
根据上述任一实施例提供的显示面板，顶层11包括类金刚石和掺杂在其中的疏水组分，底层12包括类金刚石和掺杂在其中的亲水组分，顶层11和底层12共同构成用于间隔开多个像素单元的堤坝，可以确保在制备像素单元20的过程中，滴入像素坑内的有机发光材料可以铺展均匀，并防止有机发光材料溢出，从而提高了有机发光材料的喷墨打印质量。
在一个实施例中，如图1所示，像素单元20包括有机发光层202，在沿底层12到顶层11的方向上，有机发光层202的顶面高度低于或等于底层12的顶面，即，有机发光层202远离基板21的一侧到基板21的距离小于等于底层12远离基板21的一侧到基板21的距离。这样，可以确保有机发光层202四周均为亲水组分，在喷墨打印制备有机发光层时，有利于有机发光材料的铺展均一性，提高了像素单元的喷墨打印质量。
在一个实施例中，如图1所示，在沿底层12到顶层11的方向上，顶层11的疏水性逐渐升高。这样，可以使得顶层11的底部具有较低的疏水性，从而使得顶层11与其下方具有亲水性的底层12之间的分界线变得模糊，避免在顶层11和底层12的交界面处发生膜层分离，影响结构稳定性。
进一步地，在沿底层12到顶层11的方向上，在顶层11的疏水性逐渐升高的同时，底层12的亲水性逐渐降低。这样，可以使得堤坝10整体的润湿性按照由下到上的方向逐渐降低，进一步模糊了顶层11和底层12的分界线，避免在顶层11和底层12的交界面处发生膜层分离，影响结构稳定性。
例如，顶层11掺杂有疏水性的金属和非金属，并且按照在沿底层12到顶层11的方向上，金属的原子百分比逐渐升高，非金属的原子百分比逐渐降低。这样，可以确保在沿底层12到顶层11的方向上，顶层11的疏水性逐渐升高。底层12掺杂有亲水性的非金属，在沿底层12到顶层11的方向上，底层12中的非金属的原子百分比逐渐降低。这样，可以确保在沿底层12到顶层11的方向上，底层12的亲水性逐渐降低。
在一个易于工业实现的方案中，顶层11掺杂的疏水性金属为钼，疏水性非金属为氟；底层12掺杂的亲水性非金属为氮或硅。
应当理解，顶层11的疏水性和底层12的亲水性也可以均匀分布，这种情况下，可以设置顶层11掺入的疏水组分的原子百分比均匀分布，底层12掺入的亲水组分的原子百分比均匀分布。
在一个实施例中，如图2所示为本发明第二实施例提供的显示面板的截面结构示意图，显示面板200中的堤坝30还包括位于顶层31和底层32之间的中间层33，中间层33的材料为基体材料，即类金刚石。
这样，可以将中间层33作为具有疏水性的顶层31和具有亲水性的底层32之间的过渡层，从而进一步模糊顶层31和底层32之间的分界线。与此同时，由于类金刚石本身具有良好的水氧阻隔能力，其可以很好地阻止水氧在相邻像素单元20之间横向扩散。
图3为本发明第三实施例提供的显示面板的截面结构示意图。如图3所示，显示面板300相比对显示面板100和显示面板200的区别在于，显示面板300进一步包括覆盖多个像素单元和堤坝的薄膜封装结构40，薄膜封装结构40包括叠置的无机层41和有机层42，以及位于无机层41和有机层42之间的补强层43，补强层43材料包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，基体为类金刚石，补强层43具有较强的水氧阻隔作用，用以增强薄膜封装结构40的水氧阻隔效果。
在一个实施例中，掺入类金刚石中的疏水组分为非金属。类金刚石的化学键主要是SP2碳键和SP3碳键，其具有较强的内应力。通过在类金刚石中掺入非金属元素，非金属元素可以与类金刚石中的碳元素形成稳定的化学键，以调控SP2碳键和SP3碳键的含量，从而降低类金刚石的内应力，减小类金刚石的分层和剥落现象。
例如，掺入类金刚石中的疏水组分为氟。氟元素的加入可钝化氟掺杂类金刚石薄膜对水汽和氧气的吸附，从而提升类金刚石薄膜的疏水性。除此之外，氟掺杂类金刚石薄膜相比于纯的类金刚石薄膜而言，还具有如下优良特性：第一，通过用氟原子部分或全部替换类金刚石结构中的氢原子，减小了类金刚石薄膜的内应力，从而提高了结构稳定性以及与基体结合的强度。第二，氟掺杂类金刚石薄膜相比于纯的类金刚石薄膜具有更高的光学透过性。
在一个实施例中，掺入类金刚石中的疏水组分包括金属和非金属。金属和非金属共掺杂可以起到协同效应，在增强类金刚石的疏水性的同时，还可以改善类金刚石的内应力、稳定性和表面粗糙度。
掺入的疏水性非金属，例如可以是氟，具体效果如上所述，这里不再赘述。掺入的疏水性金属，可以选择透明金属。
在一个实施例中，按照从无机层41到有机层42的方向上，补强层43的疏水性逐渐降低。由于无机层41具有良好的疏水性，而有机层42的疏水性较差，因此通过设置补强层43的疏水性由无机层到有机层逐渐降低，使得从无机层41到有机层42的疏水性呈逐渐递减的趋势，这样，从疏水性的角度来看，可以模糊相邻膜层间的交界面，提高结构稳定性。
例如，如图3所示，为了便于描述，薄膜封装结构40中的无机层41称为第一无机层，补强层43称为第一补强层。在此基础上，薄膜封装结构40还包括依次叠置在有机层42上的第二补强层44和第二无机层45。在沿无机层41到有机层42的方向上，第一补强层43的疏水性逐渐降低，第二补强层44的疏水性逐渐升高。
应当理解，第二补强层44是可选的。这里给出的无机层41、有机层42和补强层43的数量仅是示例性的。无机层41、补强层43和有机层42作为一个重复单元，薄膜封装结构40可以包括多个重复单元，本发明对重复单元的数量不作限定。
图4为本发明第一实施例提供的显示面板的制备方法流程图。如图4所示，显示面板的制备方法400包括：
步骤S410，在基板上制备第一电极层。
基板可以是用于起支撑作用的玻璃基板、石英基板、有机基板中的任一项；还可以是包括上述任一种支撑基板和位于支撑基板上的TFT阵列结构层的整体。
依据显示面板出光方向的不同，当显示面板为顶发光显示面板时，第一电极为金属电极，相应地，后续形成的第二电极为透明阴极；当显示面板为底发光显示面板时，第一电极为透明阴极，相应地，后续形成的第二电极为金属电极。可知的，当显示面板为顶发光显示面板时，第一电极层为阳极，需增加对第一电极层进行刻蚀的步骤，以形成图案化的阳极结构。
步骤S420，在基板和第一电极层上制备像素界定层。像素界定层包括上下叠置的顶层和底层，顶层包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，底层包括基体和掺杂在基体中的亲水组分，基体为类金刚石。
像素界定层后续用于形成将多个像素单元间隔开的堤坝。这里可以采用磁控溅射技术或射频偏压辅助磁控溅射技术制备像素界定层。
步骤S430，对像素界定层进行刻蚀形成堤坝，以露出第一电极层，堤坝的侧壁围成像素坑。
步骤S440，在像素坑内制备有机发光层。
步骤S450，在有机发光层上制备第二电极。
在一个实施例中，制备方法400还包括在第二电极上制备薄膜封装结构的步骤。具体而言，如图5所示为本发明第二实施例提供的显示面板的制备方法流程图，制备方法400还包括：
步骤S510，在第二电极上制备第一无机层。
步骤S520，在第一无机层上制备第一补强层，补强层的材料包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，基体为类金刚石。
步骤S530，在第一补强层上制备有机层。
步骤S540，在有机层上制备第二无机层。
在一个实施例中，在步骤S540之前还包括：在有机层上制备第二补强层的步骤。根本本发明任一实施例提供的显示面板的制备方法和上述任一实施例提供的显示面板属于同一发明构思，显示面板的制备方法中涉及的膜层结构和显示面板中相应的膜层结构相同，并具有相应的有益效果，未在制备方法实施例中描述的部分可以参见显示面板实施例。
应当理解，本发明实施例描述中所用到的限定词“第一”和“第二”仅用于更清楚的阐述技术方案，并不能用于限制本发明的保护范围。
以上所述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、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种显示面板，包括间隔排布的多个像素单元和用于将所述多个像素单元间隔开的堤坝，其特征在于，所述堤坝包括上下叠置的顶层和底层，所述顶层包括基体和掺杂在基体中的疏水组分，所述底层包括基体和掺杂在所述基体中的亲水组分，所述基体为类金刚石。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，在沿底层到顶层的方向上，所述底层的亲水性逐渐降低；和/或
所述顶层的疏水性逐渐升高。
3.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元包括有机发光层，在沿底层到顶层的方向上，所述有机发光层的顶面高度低于或等于所述底层的顶面。
4.根据权利要求1至3任一项所述的显示面板，其特征在于，所述堤坝还包括位于所述顶层和所述底层之间的中间层，所述中间层的材料为基体材料。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括位于所述多个像素单元和所述堤坝上的薄膜封装结构，所述薄膜封装结构包括叠置的无机层和有机层，以及位于所述无机层和所述有机层之间的补强层；所述补强层的材料包括基体和掺杂在所述基体中的疏水组分，所述基体为类金刚石。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，在从所述无机层到所述有机层的方向上，所述补强层的疏水性逐渐降低。
7.根据权利要求1至6任一项所述的显示面板，其特征在于，所述疏水组分包括金属和非金属；和/或
所述亲水组分包括非金属。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述疏水组分包括金属和非金属；在沿底层到顶层的方向上，所述金属的原子百分比逐渐升高，所述非金属的原子百分比逐渐降低。
9.根据权利要求1至8任一项所述的显示面板，其特征在于，所述疏水组分包括钼、钨、钴、镍、铁、铅、氟中的至少一项；和/或
所述亲水组分包括硅和氮中的任一项。
10.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
在基板上制备第一电极层；
在所述基板和所述第一电极层上制备像素界定层，所述像素界定层包括上下叠置的顶层和底层，所述顶层包括基体和掺杂在所述基体中的疏水组分，所述底层包括基体和掺杂在所述基体中的亲水组分，所述基体为类金刚石；
对所述像素界定层进行刻蚀形成堤坝，以露出所述第一电极层，所述堤坝的侧壁围成像素坑；
在所述像素坑内制备有机发光层；
在所述有机发光层上制备第二电极。
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