一种硅基OLED微显示器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅基OLED微显示器件及其制备方法，硅基OLED微显示器件包括含CMOS驱动电路的硅基板，所述硅基板上设有由下到上依次设置的阳极层、OLED显示器件、封装层、滤光层和水汽阻隔膜。本发明专利技术通过优化结构设置，之后通过硅基板CMP减薄，将微显示器件总厚度控制在100μm左右，重量是市场上现有微显示器件的1/13，极大得解决了微显示器件的轻薄化问题。

A silicon-based OLED micro display device and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种硅基OLED微显示器件及其制备方法
本专利技术属于显示器件
，具体涉及一种硅基OLED微显示器件及其制备方法。
技术介绍
微型OLED显示器指的是显示尺寸在1英寸之下，基于硅基CMOS驱动的有机发光器件，像素高达800×600以上，硅基OLED(OrganicLightEmittingDisplay)被称为下一代显示技术的黑马，现已广泛应用于机戴头盔、枪瞄、夜视仪等军用市场，并且随着AR/VR以及自动驾驶等新技术的应用，硅基OLED微显示器将迎来爆发式的增长。随着未来微显示技术的发展，轻薄、低功耗的微显示产品才能更加满足消费者的日益需求。目前市场上硅基OLED微显示器件，厚度为725μm硅晶圆作为基底，厚度为500μm盖板玻璃保护显示层。然而，总厚度将近1300μm的微显示器件，重量较重，消费者体验较差。另外，传统的OLED微显示器件的制作工艺中，采用的是先机械划片再小片玻璃贴合的技术，工艺复杂。采用玻璃盖板的OLED微显示器件相对较厚重，不利于消费者轻薄化的需求。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本专利技术提供一种硅基OLED微显示器件及其制备方法，目的是优化结构设置，便于后续减薄形成超薄微显示器件。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种硅基OLED微显示器件，包括含CMOS驱动电路的硅基板，所述硅基板上设有由下到上依次设置的阳极层、OLED显示器件、封装层、滤光层和水汽阻隔膜。所述阳极层为Al、Au、Ag、Cr、Mo、Pt、Cu、W、Ti或TiN层。所述OLED显示器件包括发光层和阴极层，所述阴极层为半透明结构。所述封装层由有机材料层与无机材料层交替沉积而成。所述滤光层为彩色滤光片。所述水汽阻隔膜为PEN膜。所述水汽阻隔膜上贴合有研磨保护膜。所述硅基OLED微显示器件的制备方法，包括如下步骤：步骤一、在含CMOS驱动电路的硅基板上制备阳极层；步骤二、在阳极层上热蒸镀OLED显示器件；步骤三、对OLED显示器件封装以形成薄膜封装层；步骤四、在薄膜封装层上制备RGB彩色滤光片，形成滤光层；步骤五、在滤光层上涂布水汽阻隔膜；步骤六、在水汽阻隔膜上贴合研磨保护膜，对硅基板进行CMP减薄；步骤七、减薄后将研磨保护膜揭掉；步骤八、对减薄后的集成有CMOS驱动电路、OLED显示器件、薄膜封装层、滤光层和水汽阻隔膜的硅基板进行切割，形成单个尺寸在1寸以内的硅基微显示芯片。所述步骤一中制作阳极层是采用蒸镀或溅射的方式形成，材料选自Al、Au、Ag、Cr、Mo、Pt、Cu、W、Ti或TiN。所述步骤二中热蒸镀的环境真空度＜6×10-4Pa。通过控制此参数下的环境真空度，能够保证蒸镀出合适需求的OLED显示器件。所述步骤三中有机材料选自聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚丙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚硅氮烷或环氧类树脂，无机材料选自Al2O3、TiO2、SiNx、SiCNx、SiOx、MgF2或ZrO2。封装层采用多层沉积的方式形成，在保证较高的光透射率的同时，能够保护OLED微显示器内的电极，阻挡空气进入OLED微显示器内，延长产品的使用寿命。所述步骤四中，在薄膜封装层上制备RGB彩色滤光片包括洗净、涂覆、前烘、曝光、显影和后烘的步骤，前烘和后烘的温度≤100℃，优选≤85℃。在不高于85℃的环境中去除水分及残留溶剂，提高附着力，且不会对滤光片造成损伤。所述水汽阻隔膜为PEN膜，透光率≥98％，水氧阻隔率＜10-4g/m2/day，厚度≤100μm。优选的，PEN膜的厚度为50μm。在滤光层上涂布一层上述参数条件下的水汽阻隔膜，能够起到有效阻隔作用，同时能够满足轻量化及微显示器清晰度的要求。所述研磨保护膜为BG膜，CMP减薄方式为干磨，干磨过程中通入冷却水保持温度≤100℃，通过粗磨、精磨及超精磨，将硅基板从725μm减薄至≤100μm。优选的，硅基板减薄至50μm。BG膜的设置，保护晶圆表面不受研磨碎屑，水分侵入，防止晶圆表面污染。干磨时不使用任何化学药剂，防止对产品造成腐蚀和污染。所述切割是在一整块晶圆基板上进行的，并采用激光划片的方式对晶圆基板进行切割，有效避免了切割中产生崩边、破碎、热影响范围以及应力大的问题，有助于提高器件的生产率和良品率。本专利技术的有益效果：本专利技术通过优化结构设置，之后通过硅基板CMP减薄，将微显示器件总厚度控制在100μm左右，重量是市场上现有微显示器件的1/13，极大得解决了微显示器件的轻薄化问题。超薄硅基OLED微显示器件更加满足消费者的需求，提高了市场竞争力。附图说明本说明书包括以下附图，所示内容分别是：图1是本专利技术的结构示意图。图中标记为：1、硅基板，2、阳极层，3、OLED微显示器件，4、封装层，5、滤光层，6、水汽阻隔层。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本专利技术的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利技术的限制。如图1所示，一种硅基OLED微显示器件，包括含CMOS驱动电路的硅基板1，硅基板1上设有由下到上依次设置的阳极层2、OLED显示器件3、封装层4、滤光层5和水汽阻隔膜6。此种结构设置，优化了硅基OLED微显示器件的整体结构，便于通过后续的工艺进行减薄处理，将微显示器件总厚度控制在100μm左右，重量是市场上现有微显示器件的1/13，极大得解决了微显示器件的轻薄化问题。其中，阳极层2可为Al、Au、Ag、Cr、Mo、Pt、Cu、W、Ti或TiN层。OLED显示器件3包括发光层和阴极层，阴极层为半透明结构。封装层4由有机材料层或无机材料层交替沉积而成。滤光层5为彩色滤光片。优选的，采用RGB彩色滤光片。水汽阻隔膜优选为PEN膜。为了便于后续的减厚处理，水汽阻隔膜上贴合有研磨保护膜。上述硅基OLED微显示器件的具体制备方法如下：步骤一、在含CMOS驱动电路的硅基板上制备阳极层；阳极层采用蒸镀或溅射的方式形成，阳极层的材料选自Al、Au、Ag、Cr、Mo、Pt、Cu、W、Ti或TiN；步骤二、在阳极层上热蒸镀OLED显示器件；蒸镀的环境真空度＜6×10-4Pa；OLED显示器件包括发光层和阴极层，其中，阴极层为半透明结构，发光层的厚度为20-30nm，阴极层的厚度为15-20nm；步骤三、对OLED显示器件封装以形成薄膜封装层；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基OLED微显示器件，包括含CMOS驱动电路的硅基板，其特征在于，所述硅基板上设有由下到上依次设置的阳极层、OLED显示器件、封装层、滤光层和水汽阻隔膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅基OLED微显示器件，包括含CMOS驱动电路的硅基板，其特征在于，所述硅基板上设有由下到上依次设置的阳极层、OLED显示器件、封装层、滤光层和水汽阻隔膜。


2.根据权利要求1所述硅基OLED微显示器件，其特征在于，所述阳极层为Al、Au、Ag、Cr、Mo、Pt、Cu、W、Ti或TiN层。


3.根据权利要求1所述硅基OLED微显示器件，其特征在于，所述OLED显示器件包括发光层和阴极层，所述阴极层为半透明结构。


4.根据权利要求1所述硅基OLED微显示器件，其特征在于，所述封装层由有机材料层与无机材料层交替沉积而成。


5.根据权利要求1所述硅基OLED微显示器件，其特征在于，所述滤光层为彩色滤光片。


6.根据权利要求1所述硅基OLED微显示器件，其特征在于，所述水汽阻隔膜为PEN膜。


7.根据权利要求1所述硅基OLED微显示器件，其特征在于，所述水汽阻隔膜上贴合有研磨保护膜。


8.根据权利要求1-7任一项所述硅基OLED微显示器件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶成，乔辉，何光友，任清江，赵铮涛，
申请(专利权)人：安徽熙泰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34