專利名稱：頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硅片為基板的有機全彩色微型顯示器件，尤其是涉及0LED白光結(jié)合彩色過 濾層技術(shù)形成頂部發(fā)光全彩色的微型顯示器件及其制造工藝。
背景技術(shù)：
OLED顯示器是目前最具有發(fā)展前景的新型顯示技術(shù)之一，是未來社會最理想的顯示器。 現(xiàn)有的全彩色OLED顯示器通常采用彩色過濾層技術(shù)來實現(xiàn)，這種技術(shù)可應(yīng)用LCD的彩色過濾 層技術(shù)，蒸鍍簡單，效率高。但是到目前為止，這種技術(shù)尚未能應(yīng)用于微型OLED顯示器中。
微型0LED顯示器由于其尺寸均在1英寸以下，像素達800X600，使得OLED微型顯示器的 像素點尺寸必須小于5微米，同時微型OLED顯示材料的物理性能要求色彩過濾層的制造不可 在高溫下進行，因此，如果要采用彩色過濾層技術(shù)來實現(xiàn)微型OLED顯示器的全彩色化則必須 有效的改進微型顯示器的總體結(jié)構(gòu)及其制造工藝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的就是彩色過濾層技術(shù)應(yīng)用于微型OLED顯示器，實現(xiàn)其全彩色化的問 題，提供一種新型的頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)及其制造工藝。
本發(fā)明的頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括一個具備顯示器驅(qū)動 電路的硅基板和一個形成在硅基板上的OLED微型全彩色顯示裝置，所述的OLED微型全彩色 顯示裝置包括-
一個陽極層，四層金屬膜的像素點結(jié)構(gòu)，每個單元像素點為4.2微米X12.6微米；
一個電子傳輸層； 一個空穴傳輸層；
一個介于空穴傳輸層和電子傳輸層之間的有機發(fā)光層； 一個陰極層；
一個陰極層之上的彩色過濾層； 兩個分別位于上下彩色過濾層上的密封層以及 一個玻璃蓋板。
本發(fā)明的頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器制造工藝包括以下步驟 (1)陽極像素點制作工藝，包括
A、 進行硅基板清洗；
B、 像素點光膠在硅基板上先涂上反光膠，厚度為0. lum，然后再涂上i-線的正面光膠，厚度為1.5um，其均勻度不少于0.5%;
C、 光刻在i一線的光刻機上曝光，曝光強度為300mj/cm2 ;
D、 光膠顯影對曝光過的硅基板進行顯影處理，硅基板在顯影液中處理2分鐘，然后 進行清洗；
E、 硅基板烘千顯影后的硅基板在10(TC的烘箱里面進行30分鐘的脫水處理；
F、 等離子清洗在溫度為12(TC的等離子清洗機中對硅基板進行等離子清洗1.5分鐘；
G、 金屬鍍膜采用除射頻濺鍍法外的PVD法工藝分別將鉻、鋁、鉬鍍在陽極上，形成 四層金屬膜陽極層；
(2) OLED有機薄膜的蒸鍍，包括-
A、 空穴傳輸層真空蒸鍍采用150A的CuPc， 250A的NPB有機獨膜層；
B、 發(fā)光層真空蒸鍍在有機層中添加不同熒光染料，形成一個有50A的有機發(fā)光層；
C、 電子傳輸層真空蒸鍍采用Alq3有機材料形成一個250A的電子傳輸層；
D、 陰極層真空蒸鍍陰極層采用Ag/Mg形成一個100A厚的薄膜；
E、 硅片卸載在完全氮氣環(huán)境的手套箱里完成硅片卸載，以保證手套箱里無水份；
(3) 薄膜密封，采用非晶態(tài)氧化鋁薄膜再加聚對二甲苯高分子薄膜密封形成密封層，
包括如下工藝
A、 化學(xué)密封首先采用單元子層沉積(ALD)技術(shù)進行氧化鋁薄膜的化學(xué)蒸鍍，形成 一個連續(xù)0.5微米薄膜
B、 高分子密封經(jīng)過化學(xué)密封后再采用聚對二甲苯薄膜蒸鍍，再形成一個0.25微米 薄膜；
C、 粘接劑固化經(jīng)過雙層密封的硅基板在IO(TC的烘箱里進行30分鐘的粘接劑固化和
烘干脫水處理；
(4)彩色過濾層制作，包括如下工藝-
A、 在每個色彩之間設(shè)置小于1微米的隔離層；
B、 采用i-線色彩光膠，每種色彩按以下工藝分別完成-a 、涂膠形成一層1 1.5微米厚的彩色感光膠；
b、光刻彩色感光膠在i-線曝光機上色彩像素點實施曝光，曝光條件為200 機ru'/cnr';
C、顯影顯影采用負膠顯影為基礎(chǔ)的顯影劑，顯影時間為40 60秒；
d、烘烤顯影后的色彩感光材料進行高溫烘烤，烘烤溫度120。C，時間60分鐘；C、將完成的每種色彩以條狀結(jié)構(gòu)直接覆蓋在各自的像素點上，每個彩色尺寸與各自的像 素點尺寸相同；
(5) 完成彩色過濾層制作后，采用有機高分子膜以及無機氧化硅膜對0LED顯示器表面 進行二次密封保護形成密封層，包括如下工藝-
A、 高分子密封采用高分子聚合物薄膜蒸鍍，形成一個0.5微米薄膜；
B、 Si02膜密封采用電子濺射蒸鍍工藝，實現(xiàn)Si02鍍膜，Si(X膜為1000A;
C、 粘接劑固化硅基板在100'C烘箱里烘烤30分鐘，實現(xiàn)粘接劑固化和烘干脫水處理；
(6) 貼玻璃蓋片保護片。
本發(fā)明對有機發(fā)光功能層進行了密封保護，密封層采用雙層密封結(jié)構(gòu)，更有效地防止了 外界水氧污染，通過這道保護可以大大的提高顯示器件的壽命，該密封層完成之后，可進行 彩色過濾層的制作。在完成彩色過濾層制作過后再進一步對其進行二次密封保護，通過本次
密封，可進一步隔絕水氧，酸堿等腐蝕性物質(zhì)對器件性能以及壽命的影響。在OLED微型顯 示器完成全彩色后，顯示器需要貼玻璃片來保護顯示器不會被損壞。對于11. 52X8. 64毫米 顯示面的玻璃尺寸要求為i2.72X9.84毫米，0.7毫米厚。玻璃片表面要求劃痕和斑點小于 20/10。玻璃片放置在顯示面上要求較高的精度.同時涂膠要均勻，不能有氣泡和漏膠現(xiàn)象。
本發(fā)明的OLED微型顯示器色彩過濾層制作是直接在密封層上實現(xiàn)完成。OLED微型顯示 器的像素點尺寸小于5微米，在低溫下制造完成。
這種新型的有機顯示器結(jié)構(gòu)及其制造工藝實現(xiàn)了顯示屏尺寸在1英寸以下，像素點尺寸 小于5微米，像素達800X600的OLED微型顯示器的全彩色化。具有與大中型OLED顯示器 相同的性能。
圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
其中，硅基板IO，陽極層l,空穴傳輸層4，有機發(fā)光層3，電子傳輸層2，陰極層5， 密封層7、 8,彩色過濾層6，玻璃蓋板9;
具體實施例方式
實施例1: 一種頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括一個具備顯示 器驅(qū)動電路的硅基板10和一個形成在硅基板10上的OLED微型全彩色顯示裝置，所述的OLED 微型全彩色顯示裝置包括
一個陽極層l，四層金屬膜的像素點結(jié)構(gòu)，每個單元像素點為4.2微米X12.6微米；
一個電子傳輸層2;一個空穴傳輸層4;
一個介于空穴傳輸層4和電子傳輸層2之間的有機發(fā)光層3;
一個陰極層5;
一個陰極層之上的彩色過濾層6;
兩個分別位于上下彩色過濾層上的密封層7和8以及 一個玻璃蓋板9。
本發(fā)明的頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器制造工藝包括以下步驟-
(1) 陽極像素點制作工藝，包括
A、 進行硅基板10清洗；
B、 像素點光膠在硅基板10上先涂上反光膠，厚度為0.1um，然后再涂上i-線的正面 光膠，厚度為1.5um，其均勻度不少于0.5%;
H、 光刻在i一線的光刻機上曝光，曝光強度為300mj/cra2 ;
I、 光膠顯影對曝光過的硅基板10進行顯影處理，硅基板10在顯影液中處理2分鐘， 然后進行清洗；
J、硅基板10烘千；顯影后的硅基板10要在IO(TC的烘箱里面進行30分鐘的脫水處理；
K、等離子清洗在溫度為12(TC的等離子清洗機中對硅基板IO進行的等離子清洗1.5 分鐘；
L、金屬鍍膜采用除射頻濺鍍法外的PVD法工藝分別將鉻、鋁、鉬鍍在陽極上，形成 四層金屬膜陽極層1;
(2) OLED有機薄膜的蒸鍍，包括
A、 空穴傳輸層4真空蒸鍍采用150A的CuPc， 250A的NPB有機獨膜層；
B、 有機發(fā)光層3真空蒸鍍在有機層中添加不同熒光染料，形成一個有50A的有機發(fā)
光層3;
C、 電子傳輸層2真空蒸鍍采用Alq3有機材料形成一個250A的電子傳輸層2;
D、 陰極層5真空蒸鍍陰極層采用Ag/Mg形成一個100A厚的薄膜；
E、 硅片卸載在完全氮氣環(huán)境的手套箱里完成硅片卸載，以保證手套箱里無水份；
(3) 薄膜密封，采用非晶態(tài)氧化鋁薄膜再加聚對二甲苯高分子薄膜密封形成密封層7，
包括如下工藝
A、化學(xué)密封首先釆用單元子層沉積(ALD)技術(shù)進行氧化鋁薄膜的化學(xué)蒸鍍，形成
一個連續(xù)O. 5微米薄膜；B、 高分子密封經(jīng)過化學(xué)密封后再釆用聚對二甲苯薄膜蒸鍍，再形成一個0.25微米 薄膜；
C、 粘接劑固化經(jīng)過雙層密封的硅基板在IO(TC的烘箱里進行30分鐘的粘接劑固化和 烘千脫水處理；
(4)彩色過濾層6制作，包括如下工藝
A、 在每個色彩之間設(shè)置小于l微米的隔離層；
B、 采用i-線色彩光膠，每種色彩按以下工藝分別完成 a 、涂膠形成一層1 1.5微米厚的彩色感光膠；
b、 光刻彩色感光膠在i-線曝光機上色彩像素點實施曝光，曝光條件為200 400mj/cm2;
c、 顯影顯影釆用負膠顯影為基礎(chǔ)的顯影劑，顯影時間為40 60秒；
d、 烘烤顯影后的色彩感光材料進行高溫烘烤，烘烤溫度120'C，時間60分鐘；
C、將完成的每種色彩以條狀結(jié)構(gòu)直接覆蓋在各自的像素點上，每個彩色尺寸與各自的像 素點尺寸相同；
(5)完成彩色過濾層6制作后，采用有機高分子膜以及無機氧化硅膜對OLED顯示器表 面進行二次密封保護形成密封層8，包括如下工藝
A、 高分子密封采用高分子聚合物薄膜蒸鍍，形成一個0.5微米薄膜；
B、 Si02膜密封采用電子濺射蒸鍍工藝，實現(xiàn)Si02鍍膜，Si02膜為1000A;
C、 粘接劑固化硅基板在100'C烘箱里烘烤30分鐘，實現(xiàn)粘接劑固化和烘干脫水處理; (6)貼玻璃蓋片9保護片。
8
權(quán)利要求
1、一種頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括一個具備顯示器驅(qū)動電路的硅基板(10)和一個形成在硅基板(10)上的OLED微型全彩色顯示裝置，所述的OLED微型全彩色顯示裝置包括一個陽極層(1)，四層金屬膜的像素點結(jié)構(gòu)，每個單元像素點為4.2微米×12.6微米；一個電子傳輸層(2)；一個空穴傳輸層(4)；一個介于空穴傳輸層(4)和電子傳輸層(2)之間的有機發(fā)光層(3)；一個陰極層(5)；一個陰極層之上的彩色過濾層(6)；兩個分別位于上下彩色過濾層上的密封層(7)和(8)以及一個玻璃蓋板(9)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)制造工藝包括以下步驟(1) 陽極像素點制作工藝，包括A、 進行硅基板(10)清洗；B、 像素點光膠在硅基板(10)上先涂上反光膠，厚度為O.hM，然后再涂上i-線的正面光膠，厚度為1.5um，其均勻度不少于0.5%;C、 光刻在i一線的光刻機上曝光，曝光強度為300mj/cm2 ;D、 光膠顯影對曝光過的硅基板(10)進行顯影處理，硅基板(10)在顯影液中處理2 分鐘，然后進行清洗；E、 硅基板(10)烘干顯影后的硅基板(10)要在IO(TC的烘箱里面進行30分鐘的脫 水處理；F、 等離子清洗在溫度為12(TC的等離子清洗機中對硅基板(10)進行的等離子清洗1.5分鐘；G、 金屬鍍膜采用除射頻濺鍍法外的PVD法工藝分別將鉻、鋁、鉬鍍在陽極上，形 成四層金屬膜陽極層(1);(2) OLED有機薄膜的蒸鍍，包括-A、 空穴傳輸層(4)真空蒸鍍采用150A的CuPc， 250A的NPB有機獨膜層；B、 有機發(fā)光層(3)真空蒸鍍在有機層中添加不同熒光染料，形成一個有50A的有機發(fā)光層(3);C、 電子傳輸層(2)真空蒸鍍釆用Alq3有機材料形成一個250A的電子傳輸層2;D、 陰極層(5)真空蒸鍍陰極層采用Ag/Mg形成一個100A厚的薄膜；E、 硅片卸載在完全氮氣環(huán)境的手套箱里完成硅片卸載，以保證手套箱里無水份； (3)薄膜密封，釆用非晶態(tài)氧化鋁薄膜再加聚對二甲苯高分子薄膜密封形成密封層(7),包括如下工藝-A、 化學(xué)密封首先采用單元子層沉積(ALD)技術(shù)進行氧化鋁薄膜的化學(xué)蒸鍍，形成--個連續(xù)0.5微米薄膜；B、 高分子密封經(jīng)過化學(xué)密封后再釆用聚對二甲苯薄膜蒸鍍，再形成一個0.25微 米薄膜；C、 粘接劑固化經(jīng)過雙層密封的硅基板在IOO'C的烘箱里進行30分鐘的粘接劑固化 和烘干脫水處理；(4)彩色過濾層(6)制作，包括如下工藝A、 在每個色彩之間設(shè)置小于1微米的隔離層；B、 采用i-線色彩光膠，每種色彩按以下工藝分別完成-a 、涂膠形成一層1 1. 5微米厚的彩色感光膠；b、 光刻彩色感光膠在i-線曝光機上色彩像素點實施曝光，曝光條件為200 400mj/W;c、 顯影顯影采用負膠顯影為基礎(chǔ)的顯影劑，顯影時間為40 60秒；d、 烘烤顯影后的色彩感光材料進行高溫烘烤，烘烤溫度12(TC，時間60分鐘；c、將完成的每種色彩以條狀結(jié)構(gòu)直接覆蓋在各自的像素點上，每個彩色尺寸與各自的 像素點尺寸相同；(5)完成彩色過濾層(6)制作后，采用有機高分子膜以及無機氧化硅膜對OLED顯示器表面進行二次密封保護形成密封層(8)，包括如下工藝A、 高分子密封采用高分子聚合物薄膜蒸鍍，形成一個0.5微米薄膜；B、 Si02膜密封采用電子濺射蒸鍍工藝，實現(xiàn)Si(^鍍膜，Si02膜為1000A;C、 粘接劑固化硅基板在IOO'C烘箱里烘烤30分鐘，實現(xiàn)粘接劑固化和烘干脫水處理；(6)貼玻璃蓋片(9)保護片。
全文摘要
一種頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)及其制造工藝，涉及硅片為基板的有機全彩色微型顯示器件，尤其是涉及OLED白光結(jié)合彩色過濾層技術(shù)形成頂部發(fā)光全彩色的微型顯示器件及其制造工藝。本發(fā)明的頂部發(fā)光全彩色微型有機顯示器結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括一個具備顯示器驅(qū)動電路的硅基板和一個形成在硅基板上的OLED微型全彩色顯示裝置。其制造工藝包括陽極像素點制作工藝、OLED有機薄膜的蒸鍍、薄膜密封、彩色過濾層制作、薄膜密封、貼玻璃蓋片。這種新型的有機顯示器結(jié)構(gòu)及其制造工藝實現(xiàn)了顯示屏尺寸在1英寸以下，像素點尺寸小于5微米，像素達800×600的OLED微型顯示器的全彩色化。具有與大中型OLED顯示器相同的性能。
文檔編號H01L27/32GK101447509SQ200810233759
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者于曉輝, 季華夏 申請人:云南北方奧雷德光電科技股份有限公司