CN107195801B - 一种oled微型显示器及其阳极键合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种OLED微型显示器及其阳极键合方法，所述OLED微型显示器的阳极键合方法包括以下步骤：S1、在绝缘基板上制备凹槽；S2、以铜填埋所述凹槽后，制备铜连接柱；S3、在所述绝缘基板上制备OLED器件，得到预制OLED发光单元；S4、将所述预制OLED发光单元上的铜连接柱与IC片的正面键合，完成OLED微型显示器的阳极键合。本发明通过预制OLED发光单元，再将预制的OLED发光单元与IC片键合，从而避免出现因阳极像素和OLED发光单元在制备过程中形成的缺陷导致昂贵的IC片报废的问题，提高了IC片的利用率，降低了生产成本。

Description

一种OLED微型显示器及其阳极键合方法

技术领域

本发明涉及OLED微型显示器制造领域，更具体地说，涉及一种OLED微型显示器的阳极键合方法，以及使用这种方法的OLED微型显示器。

背景技术

OLED微型显示器属于一种硅基显示器。由于硅基器件优良的电学特性和极细微的器件尺寸，可以实现显示芯片的高度集成化。一般的OLED微型显示器直接在IC片上制备像素结构和OLED单元，再经过薄膜封装、盖片封装等形式制备成微型显示器。其中IC片价格高昂，而像素和OLED单元在制备过程中形成的缺陷会导致昂贵的IC片报废。为避免此类问题，需要设计一种改进的方法，以提高IC片的利用率，降低生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可以提高IC片的利用率、降低生产成本的OLED微型显示器的阳极键合方法，同时还提供了一种使用这种方法的OLED微型显示器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种OLED微型显示器的阳极键合方法，包括以下步骤：

S1、在绝缘基板上制备凹槽；

S2、以铜填埋所述凹槽后，制备铜连接柱；

S3、在所述绝缘基板上制备OLED器件，得到预制OLED发光单元；

S4、将所述预制OLED发光单元上的铜连接柱与IC片的正面键合，完成OLED微型显示器的阳极键合。

优选地，所述步骤S1包括：

S11、在所述绝缘基板上制备与所述凹槽对应的图形；

S12、在所述绝缘基板上根据所述图形刻蚀出所述凹槽。

优选地，在所述步骤S12中，采用TSV工艺在所述绝缘基板上根据所述图形刻蚀出所述凹槽。

优选地，在所述步骤S11中，采用光刻法在所述绝缘基板上制备与所述凹槽对应的光胶图形；

在所述步骤S12中，采用TSV工艺在所述绝缘基板上根据所述光胶图形刻蚀出所述凹槽。

优选地，在执行所述步骤S2前，还包括以下步骤：将所述绝缘基板上的所述图形除去。

优选地，所述步骤S2包括：

S21、采用电镀法对所述凹槽进行铜填埋；

S22、对所述绝缘基板的正面和背面分别进行CMP工艺，直至所述绝缘基板的正面和背面露出所述铜连接柱。

优选地，所述步骤S3包括：

S31、在所述绝缘基板的正面对应所述铜连接柱制备阳极电极层；

S32、在所述绝缘基板的正面依次制备OLED层、阴极电极层和密封层，得到所述预制OLED发光单元。

优选地，所述步骤S4包括：

将所述绝缘基板背面的铜连接柱与所述IC片的正面键合，完成OLED微型显示器的阳极键合。

优选地，在所述步骤S3之后，所述步骤S4之前，还包括：

对所述预制OLED发光单元进行老化测试、光学测试和电学测试后，挑选合格品进入所述步骤S4。

本发明还构造了一种OLED微型显示器，包括IC片和预制OLED发光单元，所述预制OLED发光单元包括绝缘基板，所述绝缘基板上设有多个贯穿所述绝缘基板的铜连接柱；所述绝缘基板的正面依次设有阳极电极层、OLED层、阴极电极层和密封层，所述阳极电极层与所述铜连接柱相对应，所述绝缘基板背面的铜连接柱与所述IC片的正面键合。

实施本发明，具有以下有益效果：通过预制OLED发光单元，再将预制的OLED发光单元与IC片键合，从而避免出现因阳极像素和OLED单元在制备过程中形成的缺陷导致昂贵的IC片报废的问题，提高了IC片的利用率，降低了生产成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明OLED微型显示器的阳极键合方法的流程图；

图2-图8是本发明OLED微型显示器的阳极键合方法的各步骤中的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明公开了一种OLED微型显示器的阳极键合方法，该方法通过预制OLED发光单元，再将预制的OLED发光单元与IC片键合，从而避免出现因阳极像素和OLED单元在制备过程中形成的缺陷导致昂贵的IC片报废的问题，提高了IC片的利用率，降低了生产成本。

参阅图1-图8，本发明的一种OLED微型显示器的阳极键合方法包括以下步骤：

S1、在绝缘基板1上制备凹槽3。该步骤S1包括以下步骤：

S11、在绝缘基板1上制备与凹槽3对应的图形2(如图2所示)；

S12、在绝缘基板1上根据图形2刻蚀出凹槽3(如图3所示)。优选地，在步骤S12中，采用TSV工艺在绝缘基板1上根据图形2刻蚀出凹槽3。进一步优选地，在步骤S11中，可以采用光刻法在绝缘基板1上制备与凹槽3对应的光胶图形，该光胶图形由光刻胶形成；在步骤S12中，可以采用TSV工艺在绝缘基板1上根据光胶图形刻蚀出凹槽3。本实施例中，这里所说的步骤S11-S12是指：先采用光刻法使光刻胶在绝缘基板1上形成一定的光胶图形，然后在绝缘基板1上没有光刻胶的地方刻蚀出凹槽3(如图2-图3)。本发明中提到的TSV即ThroughSilicon Via(穿透硅通孔技术)，其具体操作为：使用光刻及等离子刻蚀法在绝缘基板需要开孔的位置刻蚀出凹槽。优选地，该凹槽为深宽比大于10：1的凹槽。

具体地，采用光刻法在绝缘基板1上制备与凹槽3对应的光胶图形包括以下步骤(步骤a-步骤d)：a、在黄光条件下，在绝缘基板1上覆上光刻胶。可以理解地，光刻胶对大部分可见光敏感，对黄光不敏感，在黄光室进行覆光刻胶的操作，可以避免其他可见光照射到光刻胶而发生曝光反应。光刻胶可以是固态光刻胶或者液态光胶，若是固态光刻胶，则可以采用覆膜方式将光刻胶覆到绝缘基板1上，若是胶状光刻胶，则可以用涂覆的方式将光刻胶涂覆到绝缘基板1上；

b、将覆上光刻胶的绝缘基板1放置在掩膜版上，曝光光刻胶。在覆光刻胶时，应注意使光刻胶厚度均匀，若光刻胶的厚度不均匀，容易致使在曝光过程中，入射光与反射光之间相互干涉，而导致显影后，在侧壁上产生波浪状的不平整的现象；

c、使用显影液将光刻胶上的图案显影，去除光刻胶中没有发生曝光反应的区域。可以理解地，光刻胶在显影液中溶解，而已发生曝光反应的光刻胶在显影液中没有溶解，故可去除没有发生曝光反应的区域；

d、采用蚀刻液对绝缘基板1进行蚀刻，去除绝缘基板1中没有覆盖有已曝光的光刻胶的区域，得到凹槽3对应的光胶图形。可以理解地，蚀刻液为可与绝缘基板1反应而不与曝光后的光刻胶反应的溶液。在蚀刻过程中，蚀刻时间的控制至关重要；若蚀刻时间过短，容易导致需要蚀刻部分未完全蚀刻掉；若蚀刻时间过长，容易出现钻蚀现象。

优选地，在步骤S1之后，执行步骤S2前，还包括以下步骤：将绝缘基板1上的图形2除去(如图4所示)。具体地，当图形2为光胶图形时，可以采用去墨液将光胶图形去除。

S2、以铜4填埋凹槽3后，制备铜连接柱5(如图5所示)。优选地，该步骤S2包括：

S21、采用电镀法对凹槽3进行铜填埋；

S22、对绝缘基板1的正面和背面分别进行CMP工艺，直至绝缘基板1的正面和背面露出铜连接柱5(如图6所示)。即：对绝缘基板1的正面进行CMP工艺，直至绝缘基板1的正面露出铜连接柱5端面；对绝缘基板1的背面进行CMP工艺，直至绝缘基板1的背面露出铜连接柱5端面。

本发明中提到的CMP是指化学机械抛光。其中，对绝缘基板1背面进行CMP工艺的操作步骤如下：

(1)、将绝缘基板1的正面贴在抛光机机台上；

(2)、加入抛光液；

(3)、利用抛光液的化学腐蚀和机械研磨作用将绝缘基板1的背面厚度减薄，直至绝缘基板1背面露出铜连接柱端面；

(4)、取下绝缘基板1，清洗绝缘基板1。

对绝缘基板1的正面进行CMP工艺的操作步骤如下：

(1)、将绝缘基板1的背面贴在抛光机机台上；

(2)、加入抛光液；

(3)、利用抛光液的化学腐蚀和机械研磨作用将绝缘基板1的正面厚度减薄，直至其表面的铜层全部磨掉，至刚好到达铜连接柱5上端面的位置；

(4)、取下绝缘基板1，清洗绝缘基板1。

S3、在绝缘基板1上制备OLED器件，得到预制OLED发光单元(如图7所示)。优选地，步骤S3包括：

S31、在绝缘基板1的正面对应铜连接柱5制备阳极电极层6；

S32、在绝缘基板1的正面依次制备OLED层7、阴极电极和密封层8，得到预制OLED发光单元。

S4、将预制OLED发光单元上的铜连接柱5与IC片9的正面键合，完成OLED微型显示器的阳极键合(如图8所示)。优选地，该步骤S4包括：

将绝缘基板1背面的铜连接柱5与IC片9的正面键合，完成OLED微型显示器的阳极键合。

可以理解的，为了保证产品质量，在步骤S3之后，步骤S4之前，还可以包括以下步骤：对预制OLED发光单元进行老化测试、光学测试和电学测试后，挑选合格品进入步骤S4。

结合图2-图8，本发明的一实施例的具体实施过程如下：

(1)请参阅图2，用光刻法在绝缘基板1上制备与凹槽3相应的光胶图形；

(2)请参阅图3，在绝缘基板1上，用TSV工艺根据光胶图形在对应像素电极的位置刻蚀出凹槽3；

(3)请参阅图4，去除光胶图形；

(4)请参阅图5，采用电镀法，以铜4对凹槽3进行铜填埋；

(5)请参阅图6，对绝缘基板1的正面进行CMP工艺，并对绝缘基板1的背面进行CMP工艺，直至绝缘基板1的正面和背面露出铜连接柱5；

(6)请参阅图7，在绝缘基板1的正面对应铜连接柱5的位置制备阳极电极层6，并顺次制备OLED层7、阴极电极层和密封层8，得到预制OLED发光单元；

(7)请参阅图8，将合格的预制OLED发光单元的背面与IC片9的正面键合，即：将绝缘基板1背面的铜连接柱5与IC片9的正面键合，从而完成OLED微型显示器的阳极键合。

本发明还公开了一种OLED微型显示器，该OLED微型显示器使用上述的阳极键合方法。参阅图8，本发明的OLED微型显示器包括IC片9和预制OLED发光单元。其中，预制OLED发光单元包括绝缘基板1，绝缘基板1上设有多个贯穿绝缘基板1的铜连接柱5；绝缘基板1的正面依次设有阳极电极层6、、阴极电极层OLED层7和密封层8，阳极电极层6与铜连接柱5相对应，绝缘基板1背面的铜连接柱5与IC片9的正面键合。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种OLED微型显示器的阳极键合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在绝缘基板上制备凹槽；

S2、以铜填埋所述凹槽后，制备铜连接柱；所述步骤S2包括：

S21、采用电镀法对所述凹槽进行铜填埋；

S22、对所述绝缘基板的正面和背面分别进行CMP工艺，直至所述绝缘基板的正面和背面露出所述铜连接柱；

S3、在所述绝缘基板上制备OLED器件，得到预制OLED发光单元；所述步骤S3包括：

S31、在所述绝缘基板的正面对应所述铜连接柱制备阳极电极层；

S32、在所述绝缘基板的正面依次制备OLED层、阴极电极层和密封层，得到所述预制OLED发光单元；

S4、将所述预制OLED发光单元上的铜连接柱与IC片的正面键合，完成OLED微型显示器的阳极键合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、在所述绝缘基板上制备与所述凹槽对应的图形；

S12、在所述绝缘基板上根据所述图形刻蚀出所述凹槽。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S12中，采用TSV工艺在所述绝缘基板上根据所述图形刻蚀出所述凹槽。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S11中，采用光刻法在所述绝缘基板上制备与所述凹槽对应的光胶图形，所述光胶图形由光刻胶形成；

在所述步骤S12中，采用TSV工艺在所述绝缘基板上根据所述光胶图形刻蚀出所述凹槽。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在执行所述步骤S2前，还包括以下步骤：将所述绝缘基板上的所述图形除去。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

将所述绝缘基板背面的铜连接柱与所述IC片的正面键合，完成OLED微型显示器的阳极键合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，所述步骤S4之前，还包括：

对所述预制OLED发光单元进行老化测试、光学测试和电学测试后，挑选合格品进入所述步骤S4。