CN113241355A - 一种oled微型显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一种OLED微型显示装置及其制造方法，OLED微型显示装置包括薄膜晶体管、第一绝缘层、阳极电极、阴极电极和导电发光，在薄膜晶体管的上部设置第一绝缘层，第一绝缘层具有凹陷，制造方法的步骤包括：蚀刻钝化层形成阴极电极，对第一绝缘层进行刻蚀形成凹陷，阳极电极与薄膜晶体管的漏极电性连接，并使薄膜晶体管的漏极穿过钝化层，使位于凹陷内的导电发光体与阳极电极和阳极电极电性相连。本发明的微型OLED显示装置降低了制造成本，实现了高分辨率的超精细图案。

Description

一种OLED微型显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种装置及其制造方法，尤其涉及一种OLED微型显示装置及 其制造方法。

背景技术

有机发光二极管(OLED：Organic Light Emitting Device)的结构中，导电 有机发光层嵌入在阳极电极和阴极电极之间，在注入空穴的同时，向阴极电极 注入电子，电子和空穴在有机发光层中重新相聚，实现了装置的点亮(启辉)。

在使用有机发光二极管OLED的微型显示装置中，当在面板上形成有机发 光层时，经常使用RGB气相沉积方法，特别是，RGB气相沉积法使用高精度 金属掩模，对每种发射光的颜色进行图案化，是在对应图案上形成有机发光层。

但是有机发射体横向流动，会形成微单元，特别是在流体有机发射体表面， 金属掩模会被精确排列，虽然能够形成高分辨的微型OLED显示装置，但是会 有一定的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种OLED微型显示装置及其制造方法，解决了现 有技术微型OLED显示装置的问题，实现了高分辨率的超精细图案。

本发明采用如下技术方案实现：

一种OLED微型显示装置，其特征在于，所述OLED微型显示装置包括薄 膜晶体管、第一绝缘层、阳极电极、阴极电极和导电发光，所述薄膜晶体管具 有栅极、源极和漏极，在薄膜晶体管的上部设置第一绝缘层，所述第一绝缘层 具有凹陷，所述阳极电极和阴极电极设置在第一绝缘层的上部或内部，阳极电 极与薄膜晶体管的漏极相连，所述导电发光体设置在凹陷中，并且与所述阳极 电极和阴极电极电性连接。

进一步的，所述阴阳电极通过所述凹陷的下侧与薄膜晶体管的漏极相连， 凹陷的下侧被蚀刻。

进一步的，所述阳极电极设置有导电反射膜，所述导电反射膜设置在凹陷 的内表面，导电反射膜形成电分离阴极电极的形式。

进一步的，还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在导电发光体上，或 设置在第二绝缘层滤色器。

一种制造OLED微型显示装置的方法，其特征在于，该制造方法的步骤包 括：

蚀刻钝化层形成阴极电极，在钝化层的上部形成第一绝缘层的阳极，对所 述第一绝缘层进行刻蚀，形成凹陷，使得阳极电极和阴极电极形成开路，并设 置导电发光体；

阳极电极与薄膜晶体管的漏极电性连接，并使薄膜晶体管的漏极穿过钝化 层；

使位于凹陷内的导电发光体与阳极电极和阳极电极电性相连。

进一步的，在进行制造之前，将导电发光体置于OLED微型显示装置内， 在导电发光体的第二绝缘层上形成滤色器。

进一步的，在所述阳极电极的凹陷内表面设置有阳极电极，凹陷内内置有 导电发光体，凹陷内表面设置有电性连接的导电反射膜。

本发明的微型OLED显示装置降低了制造成本，实现了高分辨率的超精细 图案。

附图说明

图1表示了本发明的第一个优选实施例的横截面视图。

图2表示了本发明的第二个优选实施例的横截面视图。

图3a是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之一。

图3b是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之二。

图3c是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之三。

图3d是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之四。

图3e是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之五。

图3f是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之六。

图3g是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之 七。

图3h是第一个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之 八。

图4a是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之一。

图4b是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之 二。

图4c是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之三。

图4d是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之 四。

图4e是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之五。

图4f是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之六。

图4g是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之 七。

图4i是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之八。

图4h是第二个优选实施例的制造微型OLED显示装置过程之 九。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应 当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件 或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视 为本发明的技术方案所限定的保护范围。

如图1所示，微型OLED显示装置包括薄膜晶体管，强制绝缘层210，阳 极电极221，阴极电极223，导电发光体240，其中薄膜晶体管包括栅极150、 源极171、漏极173，在顶栅模式的薄膜晶体管中，形成了基板110上侧的晶体 管结构。为防止杂质的扩散和防止水分的渗透，形成了表面敷料的基板绝缘层 120，基板绝缘层120可美好氧化硅或氮华硅等组成，在基板绝缘层120上，利 用半导体材料形成通道层130，通道层130可由有机半导体、非晶夺或多晶硅 组成，这些材料中包括无机材质半导体(包括五氯苯酚等)，并在源极171和孔 之间提供电子或空穴。在晶体管的结构中，通道绝缘层140覆盖住通道层130， 通道绝缘层140的位置处于通道层130和栅极150之间.。通道绝缘层140的材 质可由包括氧化硅或氮化硅在内的无机绝缘材质构成。

在通道绝缘层150上设置有栅极150，栅极150由Cu、Ag、Al、Au等导 电材料构成，栅极绝缘层160覆盖栅极150，栅极绝缘层由包括氧化硅或氮化 硅等材质。源极171和漏极173设置在栅极绝缘层160之间，并通过接触孔与 通道层130相连。选择地移除栅极绝缘层160和通道绝缘层140就能形成接触 孔，在接触孔中了Cu、Ag、Al、Au等的导电材料，构成了电路连接的回路。 在源极171和漏极173的上方覆盖有钝化层180，钝化层180的作用是保护下面的晶体管结构，钝化层180可由无机绝缘层或有机绝缘层组成。

无机绝缘层可包括：SiO₂，SiNX，SiON，Al2O3，TiO2，Ta2O5，HfO2， ZrO2，BST，PZT等无机物和无机聚合物或衍生物。有机绝缘层可包括：聚丙 烯酸-硝基，硅基聚合物，甲基醚基聚合物，聚酰亚基聚合物，氟聚合物、P-二 甲苯系统聚合物、乙烯基醇基聚合物及其混合物，以及通用聚合物(PMMA， PS)和酚基。

阳极电极221通过钝化层180与漏极173电气连接，阳极电极221可由Cu、 Ag、Al、Au等的导电材料构成。阴极电极223与阳极电极221形成在钝化层 180的相邻位置内，阴极电极223可由Cu、Ag、Al、Au等的导电材料构成。 可以在钝化层180上额外形成强制绝缘层210。如果钝化层180的厚度不足以 产生凹陷R，或者凹陷R的厚度超过了两个钝化层180，为防止在凹陷R内形 成强制绝缘层210，对强制绝缘层210和钝化层180进行蚀刻，然后凹陷R的 下表面和阴极电极223以及阳极电极221之间就形成了开路。

导电反射膜231和导电反射膜233选择性的形成在凹陷R较低的面，导电 反射膜231和导电反射膜233可由Cu、Ag、Al、Au等的导电材料构成，导电 反射膜231的第一部分连接到阳极电极221上，导电反射膜233的第二部分连 接到阴极电极223上，导电反射膜231和导电反射膜233是电气分离的。导电 反射膜231和导电反射膜233拓宽了阳极电极221与导电发光体240之间的电 气连接区域，拓宽了阴极电极223和导电发光体240之间的电气连接区域，导 电反射膜231和导电反射膜233可以形成于凹陷R一侧。在这种情况下，相邻 单元的光学干扰会大大减少。

为防止导电反射膜231、导电反射膜233、强制绝缘层210或钝化层180 足够反射导电发光体240的光，可以不包含导电发光体240的上部。导电发光 体240内置于凹陷R中，可以使用量子点、OLED或AMOLED。导电发光体 240连接到阳极电极221和阴极电极223上，阳极电极221和阴极电极223之 间产生电流时，导电发光体240会发光，对导电发光体240设置颜色浮动，在 设置了颜色浮动的情况下，不必将单独的颜色滤镜包含在上部，但是，如果在没有设置颜色浮动的情况下，颜色滤镜应当包括红、绿、蓝等颜色。

使用AMOLED作为导电发光体240时，需要分别形成电子传输层(ETL) 或孔传输层(HTL)。发光体绝缘层250覆盖在导电发光体240的上部，形成绝 缘体，发光体绝缘层250包括氧化硅膜或氮化硅膜等。如果看不到发光体绝缘 层250，则有必要设置导电发光体240为颜色浮动，这样做的作用是起到作为 导电发光体240保护膜的作用，以防止导电发光体240颜色浮动。然而，如果 不设置颜色浮动，它的作用就是起到彩色滤光片260和分离膜片的作用，除非 保护膜是在导电发光体240的上部。

如果包括彩色滤光片260，导电发光体240不设置颜色浮动，光线被导电 发光体240发射，每种颜色都是通过导电发光体240上的上部发射。彩色滤光 片260包括与红色像素相对应的红色滤镜、与绿色像素对应的绿色滤镜、与蓝 色像素对应的蓝色滤镜、与白色对应的白色滤镜，这些滤镜可以被排列成COA (color filter on array)模式。在彩色滤光片260上覆盖有彩色滤光片260，形成 了绝缘体，绝缘体包括氧化硅膜或氮化硅薄膜等。

图2表示了本发明OLED微型显示装置的第二个优选实施例。在第二个优 选实施例中，不同于第一个优选实施例的是，在强制绝缘层210上形成了阴极 电极223。如果使用AMOLED作为导电发光体240，则需要另外形成ETL和 HTL。在这种情况下，可以配置阳极电极221和阴极电极223，以便在凹陷R 的下表面形成开路。但是，HTL、导电发光体240、ETL形成在凹陷R的最低 处，在ETL的上侧和强制绝缘层210的上侧形成阴极电极223'。

在本实施例中，导电反射膜231'连接凹陷R的下侧和侧面，在这种情况下， 导电反射膜231'与阳极电极221电气连接。当然，它与阴极电极223'是开路的 关系，其中导电反射膜231'形成于强制绝缘层210的上侧。

本实施例是基于第一优选实施例，除了与第一优选实施例不相同之处，其 他部分均以第一优选实施例为准，重复的部分限于篇幅不再赘述。

从图3a到图3h显示了由第一优选实施例公开的制造一个微型OLED显示 装置的全过程。在图3a到图3h中，薄膜晶体管包括：栅极150、源极171、漏 极173、钝化层180、源极171、漏极173。

蚀刻钝化层180的一侧，如附图3b所示连接到漏极173，通孔随着渗透而 增大，并且将Cu，Ag，Al，Au等的导电材料填充到通孔并形成阳极221。在 与阳极电极221相邻的位置上蚀刻钝化层180的一部分，在这部分中填充Cu， Ag，Al，Au等导电材料，并在钝化层180中形成阴极电极223。

绝缘体包括氧化硅或氮化硅等沉积物，在强制绝缘层210上形成钝化层 180，钝化层180具有预设的厚度，强制绝缘层210蚀刻到钝化层180的那部分 形成了凹陷R，见图3d，然后在凹陷R中形成阳极221和阴极223。

导电反射膜231与阳极电极221连接到凹陷R下表面的一侧，如图3e所 示的那样进行沉积，导电反射膜233连接阴极电极223，沉积到凹陷R下表面 的另一侧。此处的导电反射膜231和导电反射膜233是电气分离(开路状态) 的，此处的导电反射膜231和导电反射膜233通过溅射等方法沉积导电材料形 成，导致材料包括铝(Al)等，如图3f所示，导电发光体内置于凹陷R中。

如果导电发光体240是液体，则采用包括放置涂层等方面对导电发光体240 进行填充。如果凹陷R内的导电发光体240不是液态，则将导电发光体连接到 强制绝缘层210上，利用化学机械研磨工艺(CMP：Chemical Mechanical Planarization)进行调整，使导电发光体240设置于凹陷R内。如图3g所示， 发光体绝缘层250形成于导电发光体240上，如果导电发光体240不设置颜色 浮动并形成了彩色滤光片260，则如图3h所示，发光体绝缘层250和彩色滤光 片270在导电发光体240的上部形成。

图4a至图4i展示了第二优选实施例记载的微型OLED显示装置的制造过 程。

在第二优选实施例中，阴极电极223'位于强制绝缘层210的上部，薄膜晶 体管有栅极150、源极171和漏极173、钝化层180，钝化层180保护薄膜晶体 管的上部的源极171。漏极173。钝化层180的一侧被蚀刻，通孔如图4b所示 那样通过漏极173，在通孔中填充导电材料，比如Cu、Ag、Al、Au等的导电 材料，形成了阳极电极221。如图4c所示，绝缘体包括氧化硅或氮化硅等，绝 缘体沉积并形成强制绝缘层210规定的厚度。对强制绝缘层210和钝化层180 进行蚀刻，形成如图4d中所示的凹陷R，在凹陷R的下表面是阳极电极221， 导电反射膜231'通过阳极电极221与凹陷R的下表面连接，如图4e所示，导电 反射膜231'通过溅射的方式沉积导电材料(比如铝)，可以沉积到凹陷R的下 表面和侧面，但是在后续的过程中，导电反射膜231'与在强制绝缘层210上的 阴极电极223'是开路状态。

如图4f所示，导电发光体240内置在凹陷R中，如果导电发光体240是液 态，通过自旋涂层等方法在凹陷R中填充导电物质。如果导电发光体240不是 液态，导电发光体240与强制绝缘层210通过化学机械研磨工艺(CMP：Chemical Mechanical Planarization)进行处理。如图4g所示，在导电发光体240的上侧 和强制绝缘层210的上侧形成阴极电极223，阴极电极223可以包括Cu、Ag、 Al、Au等导电材料或者ITO电极。

如图4h所示，在导电发光体240没有设置颜色浮动的情况下，在导电发光 体240上形成发光体绝缘层250，再如图4i所示，发光体绝缘层250和彩色滤 光片270形成于导电发光体240的上部。

在本实施例中，阳极电极221位于凹陷R的底部而阴极电极223位于强制 绝缘层210的上部，阳极电极221的位置可以与阴极电极223的位置互换，即 阳极电极221的位置位于强制绝缘层210的上部而阴极电极223的位置位于凹 陷R的底部。

当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种OLED微型显示装置，其特征在于，所述OLED微型显示装置包括薄膜晶体管、第一绝缘层、阳极电极、阴极电极和导电发光，所述薄膜晶体管具有栅极、源极和漏极，在薄膜晶体管的上部设置第一绝缘层，所述第一绝缘层具有凹陷，所述阳极电极和阴极电极设置在第一绝缘层的上部或内部，阳极电极与薄膜晶体管的漏极相连，所述导电发光体设置在凹陷中，并且与所述阳极电极和阴极电极电性连接。

2.根据权利要求1所述的OLED微型显示装置，其特征在于，所述阴阳电极通过所述凹陷的下侧与薄膜晶体管的漏极相连，凹陷的下侧被蚀刻。

3.根据权利要求1所述的OLED微型显示装置，其特征在于，所述阳极电极设置有导电反射膜，所述导电反射膜设置在凹陷的内表面。

4.根据权利要求1所述的OLED微型显示装置，其特征在于，还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在导电发光体上。

5.一种制造OLED微型显示装置的方法，其特征在于，该制造方法的步骤包括：

蚀刻钝化层形成阴极电极，在钝化层的上部形成第一绝缘层的阳极，对所述第一绝缘层进行刻蚀，形成凹陷，使得阳极电极和阴极电极形成开路，并设置导电发光体；

阳极电极与薄膜晶体管的漏极电性连接，并使薄膜晶体管的漏极穿过钝化层；

使位于凹陷内的导电发光体与阳极电极和阳极电极电性相连。

6.根据权利要求5所述的制造OLED微型显示装置的方法，其特征在于，在进行制造之前，将导电发光体置于OLED微型显示装置内，在导电发光体的第二绝缘层上形成滤色器。

7.根据权利要求5所述的制造OLED微型显示装置的方法，其特征在于，在所述阳极电极的凹陷内表面设置有阳极电极，凹陷内内置有导电发光体，凹陷内表面设置有电性连接的导电反射膜。

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