本發(fā)明涉及照明/顯示面板的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種像素界定層及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

有機發(fā)光器件(oled)作為下一代平板顯示技術(shù)，近年來獲得了較大的發(fā)展。目前，應(yīng)用于手機等移動顯示領(lǐng)域的小尺寸oled器件，已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)，進入了市場化階段。

但對于面向電視等應(yīng)用的大尺寸oled器件，由于材料、工藝尚不夠成熟，目前仍處于開發(fā)階段。

其中，基于溶液法印刷工藝的oled技術(shù)，因為其高材料利用率、無需使用超精細掩膜版(ffm)以及低設(shè)備投入成本等優(yōu)點，被認為是極具潛力的一種大尺寸oled顯示技術(shù)。特別是印刷oled技術(shù)能將溶液精準地噴墨到像素區(qū)中，形成oled器件的相關(guān)功能層。但是其最大的難點是如何獲得一個合格的像素界定層(pdl)來幫助墨水在像素區(qū)內(nèi)形成厚度均一的薄膜。

為了得到厚度均一的墨水薄膜，一種方法是，將像素界定層設(shè)為由兩層組成，第一層(下層)由無機第一材料(第一材料對墨水有吸引性)組成，第二層(上層)由有機第二材料(第二材料對墨水有排斥性)組成，采用兩層浸潤性不同的材料組成的像素界定層，能夠使墨水精準地噴墨打印和形成厚度均一的薄膜。與此相反的，另一種方法是，將像素界定層設(shè)為由兩層組成，第一層(下層)由疏水性膜層組成，第二層(上層)由親水性膜層組成，能夠使墨水精準地打印薄膜。

但是，這些方法都存在一個共同的問題，即對同一像素界定層，其親疏水性是一定的，缺乏變化和靈活性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種像素界定層及其制備方法和應(yīng)用，采用該像素界定層，能夠通過改變溫度靈活切換像素界定層的表面親疏水性，適合于多種墨水材料，實現(xiàn)oled器件實用不同墨水所有功能層全部打印的目的。

一種像素界定層，包括層疊的底層和頂層，所述底層主要由第一材料制備得到，所述頂層主要由第二材料制備得到，所述頂層對墨水的排斥性大小可根據(jù)溫度的改變而變化；

所述第一材料選自：丙烯酸樹脂，環(huán)化橡膠，酚醛樹脂，聚對羥基苯乙烯及其衍生物，聚脂環(huán)族丙烯酸酯及其共聚物，雙疊氮化合物，重氮萘醌化合物，和光致產(chǎn)酸劑中的至少一種；

所述第二材料選自：聚n-異丙基丙烯酰胺，和聚甲基乙烯基醚中的至少一種。

在實踐工作中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著印刷oled技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)不僅僅局限于對某一單層的打印，逐步追求oled器件所有功能層全部打印。因此，為了避免后一層膜對前一層膜的溶解、破壞，通常會在相鄰層使用正交溶劑(互不相溶的溶劑)。這樣就存在某些相鄰層墨水材料溶劑的極性差別很大，而常規(guī)技術(shù)中的像素界定層往往對同一或者相似極性(疏水性相同或者相似)墨水材料有比較好的效果，而不會同時對極性溶劑的墨水和非極性溶劑的墨水都有效果。這樣的像素界定層往往只適合其中的一種墨水材料，就需要犧牲材料的性能來更換溶劑進行匹配，大大限制了材料的開發(fā)和應(yīng)用。

在發(fā)現(xiàn)了上述問題的基礎(chǔ)上，本發(fā)明人積極尋求解決方案，最終發(fā)現(xiàn)，可以將像素界定層制備為層疊的底層和頂層，并在頂層中使用親疏水性可隨溫度改變而變化的第二材料，就能夠通過改變溫度靈活切換像素界定層的表面親疏水性，適合于多種墨水材料，實現(xiàn)oled器件實用不同墨水所有功能層全部打印的目的。

具體的，雙疊氮化合物是一類通式為rn3的化合物，r為脂烴基、芳烴基、?；⒒撬峄?。重氮萘醌化合物包括2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮-2,1,4-重氮萘醌磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮-2,1,4-重氮萘醌磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯、2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯等。光致產(chǎn)酸劑包括二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽、硝基芐基酯、磺酸酯等。

在其中一個實施例中，所述第二材料為低臨界溶解溫度為10℃-60℃的溫敏材料，所述溫敏材料在低臨界溶解溫度進行相轉(zhuǎn)變的溫度范圍不大于10℃。

在其中一個實施例中，所述底層的厚度為0.8μm-1.6μm，所述頂層的厚度為0.01μm-0.3μm；所述像素界定層具有容納墨水的像素坑，所述像素坑的內(nèi)壁為角度為10゜-70゜的斜坡。通過上述設(shè)置，能夠讓像素坑容納更多的墨水，并且還可以繼續(xù)縮小單獨像素坑的面積來增加面板的分辨率。

本發(fā)明還公開了一種上述的像素界定層的制備方法，包括以下步驟：

配制混合液：將所述第一材料、所述第二材料、第一溶劑和第二溶劑混合，制得均一的混合液；所述第一溶劑用于溶解所述第一材料，所述第二溶劑用于溶解所述第二材料，所述第一溶劑和所述第二溶劑能夠部分互溶，且所述第一溶劑的沸點高于所述第二溶劑的沸點；

形成薄膜：將上述混合液在基底上形成液態(tài)薄膜；

熱處理：對上述液態(tài)薄膜進行熱處理，首先在第一溫度加熱，使所述第二溶劑揮發(fā)，使所述第二材料隨所述第二溶劑遷移至薄膜表面并析出；然后在第二溫度加熱，使第二溶劑揮發(fā)，得到主要由第一材料制備而成的底層和主要由第二材料制備而成的頂層，即為干膜；

圖案化：通過構(gòu)圖工藝對上述干膜進行圖案化處理，即得。

上述制備方法，通過將第一材料和第二材料溶于不同的溶劑中，再混合形成均一的混合液，能夠通過一步工藝直接形成薄膜，再通過在不同溫度下分步進行熱處理，實現(xiàn)了將均一的混合液薄膜制備成為構(gòu)成不同的底層和頂層結(jié)構(gòu)，并利用第二材料的親疏水性可隨溫度改變而變化的特性，就能夠通過改變溫度靈活切換像素界定層的表面親疏水性，適合于多種墨水材料，實現(xiàn)oled器件實用不同墨水所有功能層全部打印的目的。

在其中一個實施例中，所述混合液中還包括用于提高混合液穩(wěn)定性的表面活性劑。根據(jù)具體需求，如所選用的第一溶劑和第二溶劑無法形成符合要求的均一混合液，可通過加入表面活性劑，提高混合液的穩(wěn)定性。

在其中一個實施例中，所述第一溶劑選自：丙二醇單甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、環(huán)己酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺和二甲基亞砜中的至少一種；

所述第二溶劑選自：水、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮和甲基異丁基甲酮中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述第一溫度高于所述第二溶劑的沸點且低于所述第一溶劑的沸點，所述第二溫度高于所述第二溶劑的沸點。

在其中一個實施例中，所述圖案化步驟中，采用曝光、顯影的方式對像素界定材料層進行圖案化處理?？梢岳斫獾模鰣D案化工藝按照本領(lǐng)域的常規(guī)方式處理即可。

本發(fā)明還公開了上述的像素界定層在制備oled或qled的基板、面板和/或顯示裝置中的應(yīng)用。

上述oled指organiclight-emittingdiode，即有機電致發(fā)光；qled指量子點發(fā)光二極管。

將上述像素界定層應(yīng)用于制備oled或qled的基板、面板和/或顯示裝置中，能夠根據(jù)需求變換像素界定層頂層的親疏水性來與不同的墨水材料進行匹配，加大了印刷oled或qled墨水材料和溶劑的使用范圍(尤其是多層膜印刷工藝中)，使印刷oled或qled材料處于最佳溶劑組分進行打印，提高了材料的性能從而進一步提高印刷oled或qled器件的性能和穩(wěn)定性。

本發(fā)明還公開了一種oled或qled的基板、面板和/或顯示裝置，具有上述的像素界定層。

在其中一個實施例中為，具有上述像素界定層的oled基板、面板和/或顯示裝置。

在其中一個實施例中為，具有上述像素界定層的qled基板、面板和/或顯示裝置。

采用了上述像素界定層的oled或qled基板、面板和/或顯示裝置，具有更好的性能和穩(wěn)定性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的一種像素界定層，包括層疊的底層和頂層，并在頂層中使用親疏水性可隨溫度改變而變化的第二材料，就能夠通過改變溫度，靈活切換像素界定層的表面親疏水性，可將溫度的變化作為開關(guān)，根據(jù)需求變換像素界定層頂層的親疏水性來與不同的墨水材料進行匹配，加大了印刷oled或qled墨水材料和溶劑的使用范圍(尤其是多層膜印刷工藝中)，使印刷oled或qled材料處于最佳溶劑組分進行打印，提高了材料的性能從而進一步提高印刷oled或qled器件的性能和穩(wěn)定性。

本發(fā)明的像素界定層的制備方法，通過將第一材料和第二材料溶于不同的溶劑中，再混合形成均一的混合液，能夠通過一步工藝直接形成薄膜，再通過在不同溫度下分步進行熱處理，實現(xiàn)了將均一的混合液薄膜制備成為構(gòu)成不同的底層和頂層結(jié)構(gòu)。具有制備工藝簡單，適用性廣的優(yōu)點。并利用了第二材料的親疏水性可隨溫度改變而變化的特性，能夠通過改變溫度靈活切換像素界定層的表面親疏水性，適合于多種墨水材料，實現(xiàn)oled或qled器件使用不同墨水所有功能層全部打印的目的。

附圖說明

圖1為實施例1中經(jīng)熱處理工序后得到主要由第一材料構(gòu)成的底層和主要由第二材料構(gòu)成的頂層示意圖；

圖2為實施例1中經(jīng)圖案化的像素界定層示意圖；

圖3為實施例2中墨水被打印進入像素坑后示意圖；

圖4為圖3俯視圖。

其中：100.基底；110.陽極圖案；200.像素界定層；210.底層；220.頂層；300.墨水。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

以下實施例中的像素界定層，通過以下方法制備得到：

一、配制混合液。

將所述第一材料、所述第二材料、第一溶劑和第二溶劑混合，制得均一的混合液；所述第一溶劑用于溶解所述第一材料，所述第二溶劑用于溶解所述第二材料，所述第一溶劑和所述第二溶劑能夠部分互溶，且所述第一溶劑的沸點高于所述第二溶劑的沸點。

所述第一材料選自：丙烯酸樹脂，環(huán)化橡膠，酚醛樹脂，聚對羥基苯乙烯及其衍生物，聚脂環(huán)族丙烯酸酯及其共聚物，雙疊氮化合物，重氮萘醌化合物，和光致產(chǎn)酸劑中的至少一種；

所述第二材料選自：聚n-異丙基丙烯酰胺(pnipaam)，和聚甲基乙烯基醚(pvme)中的至少一種。

具體的，雙疊氮化合物是一類通式為rn3的化合物，r為脂烴基、芳烴基、?；⒒撬峄?。重氮萘醌化合物包括2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮-2,1,4-重氮萘醌磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮-2,1,4-重氮萘醌磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯、2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮-2,1,5-重氮萘醌磺酸酯等。光致產(chǎn)酸劑包括二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽、硝基芐基酯、磺酸酯等。

進一步的，所述第二材料為低臨界溶解溫度為10℃-60℃的溫敏材料，所述溫敏材料在低臨界溶解溫度進行相轉(zhuǎn)變的溫度范圍不大于10℃。

所述第一溶劑為所述第一材料的溶解劑，第二溶劑為第二材料的溶解劑，且要求第一溶劑的沸點比第二溶劑的沸點高，第一溶劑和第二溶劑能夠按照一定比例互溶。

具體的，所述第一溶劑選自：丙二醇單甲醚(pgme)、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、環(huán)己酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺或二甲基亞砜等。所述的第二溶劑選自水、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲基異丁基甲酮等。

并且，可根據(jù)具體需求，通過加入表面活性劑，提高混合液的穩(wěn)定性?？蛇x的表面活性劑選自：十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基硫酸鈉，季銨化物，脂肪酸甘油酯，聚山梨酯等。

二、形成薄膜。

將上述混合液涂覆在基底上形成液態(tài)薄膜，所述基底上具有陽極圖案。

并且，基底通常為oled顯示裝置的陣列基底，包括薄膜晶體管驅(qū)動電機，而陽極選自ito、zto、納米ag薄膜和石墨烯等。

三、熱處理。

對上述液態(tài)薄膜進行熱處理，首先在第一溫度加熱，使所述第二溶劑揮發(fā)，使所述第二材料隨所述第二溶劑遷移至薄膜表面并析出；然后在第二溫度加熱，使第二溶劑揮發(fā)，得到主要由第一材料制備而成的底層和主要由第二材料制備而成的頂層，即為干膜。

具體的，所述第一溫度高于所述第二溶劑的沸點且低于所述第一溶劑的沸點，所述第二溫度高于所述第二溶劑的沸點。又因為所述第一溶劑的沸點高于所述第二溶劑的沸點，即第二溫度高于第一溫度。

四、圖案化。

通過構(gòu)圖工藝對上述干膜進行圖案化處理，例如，可以通過對像素界定層進行曝光、顯影處理，得到經(jīng)圖案化的像素界定層。

實施例1

一種像素界定層，通過以下方法制備得到：

一、配制混合液。

將丙烯酸樹脂(第一材料)、pnipaam(第二材料)、丙二醇單甲醚乙酸酯和丙二醇單甲醚的混合液(第一溶劑)和水(第二溶劑)混合，制得均一的混合液。

上述混合液中，聚n-異丙基丙烯酰胺(pnipaam)的低臨界溶解溫度為30℃到35℃之間，丙二醇單甲醚乙酸酯的沸點為145℃，丙二醇單甲醚的沸點為120℃，水的沸點為100℃。即述第一溶劑的沸點高于所述第二溶劑的沸點。

二、形成薄膜。

將上述混合液涂覆在基底100上形成液態(tài)薄膜，所述基底上具有陽極圖案110。

三、熱處理。

對上述液態(tài)薄膜進行熱處理，首先在第一溫度(100℃)加熱，使所述第二溶劑揮發(fā)，使所述第二材料隨所述第二溶劑遷移至薄膜表面并析出；然后在第二溫度(150℃)加熱，使第二溶劑揮發(fā)，得到主要由第一材料制備而成的底層210和主要由第二材料制備而成的頂層220，即為干膜，如圖1所示。

四、圖案化。

通過構(gòu)圖工藝對上述干膜進行圖案化處理，得到經(jīng)圖案化的像素界定層，如圖2所示。

通過上述方法制備得到的像素界定層，包括底層和頂層，其頂層由低臨界溶解溫度特性材料制備得到。可以通過控制環(huán)境溫度來控制頂層的親疏水性。

具體來說，該頂層材料主要為pnipaam，當溫度t＝25℃的時候，水在其表面的接觸角為0゜；當溫度t＝40℃的時候，水在其表面的接觸角為149.5゜。并且該過程是可逆的，可以不斷地切換。

因此，利用該頂層材料的特性，在選取疏水性的墨水進行打印的時候，可以將溫度控制在較低的25℃左右，而使用親水性的墨水進行打印的時候則可以將溫度控制在40℃左右。這樣就可以保證無論使用多大極性的墨水進行打印，都可以通過控制溫度來獲得與其相對應(yīng)的親疏水性，來保證該墨水在像素界定層的表面獲得比較大的接觸角，從而保證打印的質(zhì)量。

實施例2

本實施例考察采用本發(fā)明的像素界定層，對oled打印工藝的影響。

打印oled工藝的難點是在如何保證每個像素的墨水成膜均勻的前提下來盡可能地提高顯示面板的分辨率。因此，打印墨水對像素界定層上表面接觸角大小是攻克該難點的關(guān)鍵，以下通過具體計算來進行說明。

如圖3、圖4所述，圖3中包括含導(dǎo)電陽極的基板100，像素界定層200，經(jīng)打印的墨水300，圖4中包括像素界定層200，位于像素坑內(nèi)的墨水300。

其中，像素界定層的厚度為h，本實施例中h＝1.2μm，像素界定層的tape角為θ1，該實施例中θ1＝45°，打印的墨水對像素界定層上表面(即頂層)的接觸角為θ2，像素坑短軸距離為s1，像素坑長軸距離為s2，如圖4所示，本實施例中，s1＝50μm，s2＝150μm。另外，打印噴嘴的直徑為d＝30μm。

由此，可以通過對打印噴嘴的直徑來近似計算打印一滴墨水的體積v1可通過下述公式計算：

v1＝4/3π(d/2)3＝14.13pl

注：pl表示皮升。

即當墨水被打印到像素坑中時，如果不考慮而此時像素坑上溢出的墨水部分，像素坑本身能夠容納的墨水的體積v2可通過下述公式計算：

v2＝1/2[s1s2+(s1+h)(s2+h)]h＝7.62pl

可以看出，此時v2<v1，即單獨的像素坑是容納不了一滴墨水的。

如果此時像素界定層的頂層為親墨水材料，那么一滴墨水就會發(fā)生溢出現(xiàn)象；反之，如果像素界定層的頂層具有疏墨水特性，那么墨水就會如圖3中所示，以凸起的形式存在于像素坑之上而不會發(fā)生溢出現(xiàn)象。

并且墨水對像素界定層上表面的接觸角θ2越大，所能容納的墨水滴數(shù)越多，并且可以繼續(xù)縮小單獨像素坑的面積來增加面板的分辨率。

通過上述說明，我們可以看出，本發(fā)明的像素界定層，能夠通過控制環(huán)境溫度來控制像素界定層頂層對墨水材料的親疏性，這樣就可以很好的保證無論打印多少層墨水材料，打印怎樣親疏水性的墨水材料都能獲得比較大的墨水對像素界定層表面接觸角，來順利地進行打印并保證器件的性能。

實施例3

一種oled或qled基板，通過下述方法制備：

步驟1，通過構(gòu)圖工藝在基板上形成第一電極的圖形；

步驟2，按照本發(fā)明的方法，制備像素界定層，即得。

由于本實施例中的像素界定層是利用本發(fā)明的方法制備得到的，所以其具有能夠通過改變溫度靈活切換像素界定層的表面親疏水性的特點，即該基板可以通過使用溫度控制表面對墨水材料的親疏性來獲得所需的接觸角。

因此，使用該基板可以用于多層膜打印甚至是全膜層打印，并獲得很好的成膜性能。

實施例4

一種顯示面板，其中，該顯示面板包括基板，所述的基板的像素界定層由本發(fā)明的方法所制。

該顯示面板可以是oled或者qled，所采用的制備工藝為印刷工藝。

實施例5

一種顯示裝置，所述的陣列基板包括上述實施例的oled或qled顯示面板。該顯示裝置包括：手機、電視機、平板電腦、顯示器、vr、電腦、車載顯示器或任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。