一种全彩硅基OLED显示结构及其制备方法与流程

专利检索2025-04-26  35


本发明属于硅基oled显示,特别涉及一种全彩硅基oled显示结构及其制备方法。


背景技术:

1、硅基oled微显示器具有高分辨率、高色域、低功耗、体积小、响应快等诸多优势,广泛应用于vr/ar等商业娱乐显示和智能头显/枪瞄/夜视仪等军用市场。

2、关于硅基oled实现全彩显示技术方法,目前主要有oled rgb有机发光和有机发白光加cf彩膜过滤的方式。采用有机发白光加cf彩膜过滤方式,由于制备工艺难度相对较低,是目前硅基oled全彩显示产品主要的量产方式,但采用cf彩膜过滤实现全彩的方式存在许多弊端:

3、1.亮度低。由于彩膜层穿透率低,有机白光经过彩膜过滤后有高达60%的光损失。

4、2.色域较低。色域与彩膜过滤层材料性质和工艺膜厚设计相关,整体色域相对于rgb有机发光方式较低。

5、3.工艺流程复杂和成本较高。相对rgb像素有机发光,彩膜过滤方法需要增加r/g/b色阻过滤层和平坦层,增加工艺程序和材料成本。

6、4.像素分辨率不足。随着对高分辨率的不断追求,对像素尺寸追求越来越小,而目前彩膜光阻材料不具备高解析能力。

7、对于oled rgb有机发光彩色化方式,目前主要采用fmm掩膜rgb依次蒸镀成膜,但由于对蒸镀设备和fmm掩膜板要求非常高,加之硅基oled像素非常小,很难实现量产。需求开发一种rgb有机发光oled结构和工艺制备方法,满足对更高分辨率、更高色域和更高亮度的微型显示器追求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种全彩硅基oled显示结构,包括从下向上依次设置的硅基驱动基板、像素阳极、rgb有机发光膜层、阴极层、封装密封层和玻璃盖片,其中,在封装密封层前设置有机剥离层,该有机剥离层阻水和气体,在制备rgb有机发光膜层后,将有机剥离层进行脱落剥离。

2、优选地,所述有机剥离层通过加热升温或激光方式进行脱落剥离。

3、基于上述目的,本发明还提供了一种全彩硅基oled显示结构制备方法,为制备述的一种全彩硅基oled显示结构,包括以下步骤:

4、s1,在硅片上制备oled显示驱动电路,形成硅基驱动基板,用于驱动微显示屏;

5、s2,在硅基驱动基板上制备金属阳极,并通过光刻工艺进行像素矩阵化,形成像素阳极;

6、s3,在像素阳极上涂覆有机剥离层;

7、s4,在有机剥离层上涂覆光刻胶;

8、s5,对光刻胶进行曝光和显影,采用有机膜层r或g或b光罩曝光显影像素矩阵化;

9、s6,对有机剥离层进行干刻,未被光阻保护的区域被刻蚀掉;

10、s7,进行有机膜层和阴极蒸镀,选择蒸镀其中一种r或g或b发光有机材料;

11、s8,将有机剥离层剥离,采用加温或激光方式进行剥离,并结合旋转离心力辅助作用力下分离;

12、s9,重复s3-s8,制备剩余的r或g或b有机发光膜层;

13、s10,在做完rgb有机发光膜层后,进行整面性阴极蒸镀,连接各像素阴极;

14、s11,在阴极上进行有机和无机密封层镀膜保护,防止外界水汽侵入腐蚀;

15、s12,在密封层上进行玻璃盖片贴片工艺。

16、优选地,所述s3、s7、s8、s11和s12均在真空腔室环境下进行。

17、优选地,所述s2中在硅基驱动基板上进行阳极蒸镀成膜,成膜方式为pvd成膜。

18、优选地,所述阳极膜层中采用导电透明材料ito,并采用金属al作为反射层。

19、优选地,所述s2中进行阳极膜层像素矩阵化,形成等间隔、等大小的矩阵子像素区。

20、优选地,所述s7中在干刻后形成的有机剥离层光阻图案后,放入真空蒸镀设备进行各有机层依次蒸镀,依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层,最后进行阴极层蒸镀,其中,有机发光层为发红光或绿光或蓝光中的一种。

21、优选地,预蒸镀的oled面板为顶发光结构,所述s8中在蒸镀完有机膜层和阴极层之后,进入有机剥离层剥离设备,采用加热或激光照射剥离的方式,把有机剥离层及有机剥离层上面的光阻层、有机膜层和阴极全部剥离,只留下不在剥离层区域的有机膜层及阴极层,从而形成r或g或b有机像素矩阵。

22、优选地,所述s10中进行阴极整层的蒸镀,连接所有的子像素结构,并与硅基驱动基板的阴极输入信号电极导通,为像素提供信号。

23、硅基oled rgb有机发光具有高亮度、高色域、高分辨率等优势,而目前产品实现量产受限于高精度蒸镀设备及掩膜版。本发明提供的一种硅基oled rgb发光结构的制备方法,主要思路为运用光刻工艺实现有机发光层rgb像素矩阵化制作,以解决目前蒸镀设备fmm掩膜版难以实现高分辨率和高精度制作的困境。此外,为了优化光刻工艺流程和解决显影湿制程对有机发光材料的影响,本发明设计一种可剥离膜层,运用于光刻工艺之前,该膜层可阻挡光刻湿制程中水对有机膜层和阴极的腐蚀影响。该剥离层可在有机r或g或b膜层制备完成后,通过加热升温或激光工艺方式实现脱落剥离,最后只剩r/g/b有机发光膜层和像素阴极。

24、本发明所使用的有机剥离层为一种有机材料,温度对此材料的粘附性有重大影响,当温度达到一定范围内或进行激光辐射后,该材料与衬底间的粘附力急剧下降,此时再施加额外作用力可轻易剥离。另外该材料具备一定的防水防气体侵入能力,在进行显影湿制程环境下可防止水汽的参透,避免底下有机膜层和阴极受水汽的腐蚀影响。

25、本发明rgb像素有机独立发红光、蓝光、绿光的芯片结构制备方法,可实现硅基oled rgb全彩显示,且具备高分辨率、高亮度、高色域等性能。



技术特征:

1.一种全彩硅基oled显示结构,其特征在于,包括从下向上依次设置的硅基驱动基板、像素阳极、rgb有机发光膜层、阴极层、封装密封层和玻璃盖片,其中,在封装密封层前设置有机剥离层,该有机剥离层阻水和气体,在制备rgb有机发光膜层后,将有机剥离层进行脱落剥离。

2.根据权利要求1所述的一种全彩硅基oled显示结构,其特征在于,所述有机剥离层通过加热升温或激光方式进行脱落剥离。

3.一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,为制备权利要求1-或2所述的一种全彩硅基oled显示结构,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,所述s3、s7、s8、s11和s12均在真空腔室环境下进行。

5.根据权利要求3所述的一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,所述s2中在硅基驱动基板上进行阳极蒸镀成膜,成膜方式为pvd成膜。

6.根据权利要求5所述的一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,所述阳极膜层中采用导电透明材料ito,并采用金属al作为反射层。

7.根据权利要求3所述的一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,所述s2中进行阳极膜层像素矩阵化,形成等间隔、等大小的矩阵子像素区。

8.根据权利要求3所述的一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,所述s7中在干刻后形成的有机剥离层光阻图案后,放入真空蒸镀设备进行各有机层依次蒸镀,依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层,最后进行阴极层蒸镀,其中,有机发光层为发红光或绿光或蓝光中的一种。

9.根据权利要求3所述的一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,预蒸镀的oled面板为顶发光结构,所述s8中在蒸镀完有机膜层和阴极层之后,进入有机剥离层剥离设备,采用加热或激光照射剥离的方式,把有机剥离层及有机剥离层上面的光阻层、有机膜层和阴极全部剥离,只留下不在剥离层区域的有机膜层及阴极层,从而形成r或g或b有机像素矩阵。

10.根据权利要求3所述的一种全彩硅基oled显示结构制备方法,其特征在于,所述s10中进行阴极整层的蒸镀,连接所有的子像素结构,并与硅基驱动基板的阴极输入信号电极导通,为像素提供信号。


技术总结
本发明公开了一种全彩硅基OLED显示结构及其制备方法,该结构包括从下向上依次设置的硅基驱动基板、像素阳极、RGB有机发光膜层、阴极层、封装密封层和玻璃盖片,其中,在封装密封层前设置有机剥离层,该有机剥离层阻水和气体,在制备RGB有机发光膜层后,将有机剥离层进行脱落剥离。本发明设计一种可剥离膜层,运用于光刻工艺之前,该膜层可阻挡光刻湿制程中水对有机膜层和阴极的腐蚀影响。该剥离层可在有机R或G或B膜层制备完成后,通过加热升温或激光工艺方式实现脱落剥离,最后只剩R/G/B有机发光膜层和像素阴极。

技术研发人员:谭旺,邓荣斌,李牧词,施国良,许神玲
受保护的技术使用者:广西自贸区睿显科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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