本发明涉及硅基oled,尤其涉及一种全彩硅基oled显示器件结构及其制作方法。
背景技术:
1、随着元宇宙概念的崛起,目前市场上的ar,vr,mr等设备的需求越来越大,硅基oled由于其像素密度、响应时间、功耗和对比度等指标比传统的fast-lcd更优,已经逐步成为了vr/ar的显示屏的优选或者主流技术。
2、在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
3、但是目前几乎所有的oled微显示器件的彩色化是通过白光加彩色滤光片的方案实现全彩化,亮度普遍较低,距离理想亮度仍有一定的差距;且由于彩色滤光片和平坦化光阻的存在,造成器件的厚度较厚,无法有效避免光色串扰的问题,降低了微显示器件的对比度和显示质量;而受制于像素尺寸和蒸镀掩模版的制作工艺,采用蒸镀掩模版来制作rgb像素并排化,难以达到理想的像素密度,且阴影效应较严重,掩模版的利用率非常低。
4、cn104091822a-全彩微型oled显示器结构及其制备工艺,公开了一种全彩微型oled显示器结构及其制备工艺,涉及硅片为基板的全彩微型有机发光显示器件技术领域,尤其是激光转印技术形成的顶部发光全彩微型oled显示器结构及其制备工艺,采用激光转印方法制备发光层,再用于全彩微型oled显示器中,也无法解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种全彩硅基oled显示器件结构及其制作方法,无须使用彩色滤光片再进行颜色的过滤,可以显著提升亮度。
2、为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种全彩硅基oled显示器件结构,具有如下结构:
3、第一层:金属al或者金属ag;第二层:ito;第三层:氮化硅;第四层:氧化硅;第五层:ito;第六层:tin或者tan;第七层:ti或者ta;第八层:氮化硅或者氧化硅或者氮氧化硅;第九层:蓝色oled;第十层:绿色oled;第十一层:红色oled;第十二层:阴极;第十三层:第一次封装氮化硅;第十四层:第二次封装氮化硅;第十五层:氮化铝。
4、第一层厚度第二层厚度第三层厚度第四层厚度第五层厚度第六层厚度第七层厚度第八层厚度
5、所述第九层、第十层、第十一层材质包括但不限于hil、htl、r-eml、etl、eil膜层。
6、第九层厚度在第十层厚度在第十一层厚度在
7、第十二层包括mgag和izo,mgag和izo的厚度范围分别为和第十二层与第四层或者第四、五层或者第四、五、六层进行搭接。
8、第十三层膜厚范围为并将沉积在第八层侧壁上的蒸镀膜层包裹住;第十四层膜厚范围为第十五层膜厚范围为
9、一种上述的全彩硅基oled显示器件结构的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
10、1)将已经制作好cmos电路驱动和金属阳极的硅基板传入设备中制作氮化硅/氧化硅复合膜层;
11、2)将沉积完介质层的基板依次传入涂胶显影机和光刻机中,对基板进行涂胶、曝光和显影工艺;
12、3)对基板正面进行氮化硅/氧化硅复合膜的刻蚀;
13、4)制作金属隔离结构中的各膜层;
14、5)将基板依次传入涂胶显影机和光刻机中,对基板进行涂胶、曝光和显影工艺;
15、6)将基板传入设备中对金属隔离结构中的金属复合膜层进行刻蚀;
16、7)将基板传入涂胶显影机中,涂布两层不同显影速率的负性光刻胶,并进行烘烤;
17、8)将基板传入涂胶显影机中进行显影工艺,去除红色子像素上方的两层光刻胶并形成倒梯形结构;
18、9)将基板传入设备,制备红色oled层、阴极和封装层;
19、10)将基板传入设备中,剥离两层负性光刻胶及胶上方沉积的有机发光层、金属和封装膜层;
20、11)将基板按照上述步骤7)~步骤10)进行工艺处理,蒸镀沉积绿色发光层;
21、12)将基板按照上述步骤7)~步骤10)进行工艺处理,蒸镀沉积蓝色发光层;
22、13)将基板传入设备中沉积氮化硅和氧化铝膜层。
23、上述第3)步包括如下步骤:
24、3-1)主工艺刻蚀气体为三氟甲烷,再搭配氩气作为辅助刻蚀气体,将所有子像素上方的的氮化硅/氧化硅复合膜层刻蚀干净;
25、3-2)去除光刻胶:选用氧气作为刻蚀气体,去除氮化硅/氧化硅复合膜层上方的光刻胶;在膜层的侧壁和表面形成聚合物,使用药液清洗去除表面的聚合物;
26、3-3)形成底切结构:选用氧气和六氟化硫作为刻蚀气体,在氮化硅膜层侧面形成底切结构。
27、上述第5)步中,去除所有像素上方的光刻胶,仅保留子像素之间上方的光刻胶;然后将完成上述工艺的基板送至icp干法刻蚀设备中,刻蚀像素上方的氮化硅膜层,刻蚀终点停留在金属ni或者ti的表面;同时通过离子体剥离残留的光刻胶。
28、上述第6)步中,基板传入湿法刻蚀设备中采用羟胺类药液对金属隔离结构中的金属复合膜层进行刻蚀,形成“工字”形形状;然后再送入清洗机,使用去离子水,去除晶圆表面的残留药液和灰尘;第9)步中,将基板传入蒸镀线对应的各个蒸镀腔体以及封装设备,制备红色oled层、阴极和封装层:依次用蒸镀法沉积hil、htl、r-eml、etl、eil和mgag阴极膜层;溅射法沉积氧化铟锌作为辅助阴极;pecvd法制备氮化硅作为第一封装保护层;第10)步中,基板传入湿法去胶设备中,使用nmp药液,剥离两层负性光刻胶及胶上方沉积的有机发光层、金属和封装膜层;然后再将基板送入蒸镀线体的前端预处理腔室进行等离子处理,去除残留的光刻胶;第13)步中,基板依次传入pecvd和ald设备中沉积5000a的氮化硅和500a的氧化铝膜层,作为第二封装层。
29、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果,一是无须使用彩色滤光片再进行颜色的过滤,可以显著提升亮度100%及以上;二是去除彩色滤光片和平坦化光阻,可以显著降低整体器件的厚度,降低光串扰,提升色纯度和对比度;再是可以克服现有像素并排化的技术缺陷,如开口率低,像素密度低,蒸镀掩模版寿命短的问题。
1.一种全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,具有如下结构:
2.如权利要求1所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,第一层厚度第二层厚度第三层厚度第四层厚度第五层厚度第六层厚度第七层厚度第八层厚度
3.如权利要求1所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,所述第九层、第十层、第十一层材质包括但不限于hil、htl、r-eml、etl、eil膜层。
4.如权利要求1所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,第九层厚度在第十层厚度在第十一层厚度在
5.如权利要求1所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,第十二层包括mgag和izo,mgag和izo的厚度范围分别为和第十二层与第四层或者第四、五层或者第四、五、六层进行搭接。
6.如权利要求1所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,第十三层膜厚范围为并将沉积在第八层侧壁上的蒸镀膜层包裹住;第十四层膜厚范围为第十五层膜厚范围为
7.一种如权利要求1~6任一所述的全彩硅基oled显示器件结构的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
8.如权利要求7所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,上述第3)步包括如下步骤:
9.如权利要求8所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,上述第5)步中,去除所有像素上方的光刻胶,仅保留子像素之间上方的光刻胶;然后将完成上述工艺的基板送至icp干法刻蚀设备中,刻蚀像素上方的氮化硅膜层,刻蚀终点停留在金属ni或者ti的表面;同时通过离子体剥离残留的光刻胶。
10.如权利要求9所述的全彩硅基oled显示器件结构,其特征在于,上述第6)步中,基板传入湿法刻蚀设备中采用羟胺类药液对金属隔离结构中的金属复合膜层进行刻蚀,形成“工字”形形状;然后再送入清洗机,使用去离子水,去除晶圆表面的残留药液和灰尘;第9)步中,将基板传入蒸镀线对应的各个蒸镀腔体以及封装设备,制备红色oled层、阴极和封装层:依次用蒸镀法沉积hil、htl、r-eml、etl、eil和mgag阴极膜层;溅射法沉积氧化铟锌作为辅助阴极;pecvd法制备氮化硅作为第一封装保护层;第10)步中,基板传入湿法去胶设备中,使用nmp药液,剥离两层负性光刻胶及胶上方沉积的有机发光层、金属和封装膜层;然后再将基板送入蒸镀线体的前端预处理腔室进行等离子处理,去除残留的光刻胶;第13)步中,基板依次传入pecvd和ald设备中沉积5000a的氮化硅和500a的氧化铝膜层,作为第二封装层。