本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種硅基背板led顯示器的制造方法。
背景技術(shù):
以有機(jī)發(fā)光二極管(oled)為核心的有源矩陣led顯示器,與tft-lcd為代表的傳統(tǒng)顯示器相比,具有響應(yīng)速度快、色域大、對(duì)比度高、視角寬、光電效率高、器件厚度薄等諸多優(yōu)點(diǎn),不僅成為移動(dòng)終端、便攜電子乃至數(shù)字電視等終端應(yīng)用系統(tǒng)的最佳顯示技術(shù)選擇,尤其成為虛擬現(xiàn)實(shí)(virtualreality)等新興應(yīng)用終端系統(tǒng)的最佳顯示技術(shù)方案。其中,以微顯示器為核心的vr頭盔顯示器系統(tǒng),對(duì)微顯示器的成像區(qū)域有尺寸及面積的限制,而且在有限的面積和尺寸內(nèi)對(duì)微顯示器的分辨率要求越來越高,也就是對(duì)像素密度(即單位面積內(nèi)的像素?cái)?shù)目)的要求將不斷提高。
具體而言,oled顯示器中的每個(gè)像素點(diǎn)上的oled單元的核心,是陽極和陰極之間的有機(jī)發(fā)射層,從陽極提供的空穴以及從陰極提供的電子,會(huì)在有機(jī)發(fā)射層中復(fù)合以產(chǎn)生一個(gè)激發(fā)子,該激發(fā)子為電子空穴對(duì),并且該激發(fā)子返回到基態(tài),以光發(fā)射的形式釋放能量。
基于玻璃基板tft工藝制造的有源矩陣oled顯示器,由于其自身基板的大尺寸以及工藝設(shè)備的局限,很大程度地制約了加工工藝的光刻精度、像素尺寸的縮小和像素密度的提高,因而約束了顯示器分辨率的提高。例如,要實(shí)現(xiàn)1,500ppi(即每英寸1千5百個(gè)像素)的像素密度,就意味著像素尺寸需要縮小到17微米左右,所需的光刻工藝幾乎進(jìn)入亞微米尺度,這對(duì)基于玻璃基板的傳統(tǒng)tft工藝制造來說,是個(gè)相當(dāng)大的技術(shù)挑戰(zhàn)。同時(shí),根據(jù)vr顯示及其系統(tǒng)應(yīng)用的需要,在提高分辨率的同時(shí)進(jìn)一步提高幀頻率,這對(duì)tft(薄膜晶體管)響應(yīng)速度等性能呈現(xiàn)相當(dāng)?shù)募夹g(shù)挑戰(zhàn)。因此,以大規(guī)模集成電路工藝和cmos晶體管為基礎(chǔ)的硅基背板有源矩陣oled微顯示器技術(shù),自然成為解決高幀頻 率和高分辨率技術(shù)兩大門檻的更佳選擇。
以包括紅、綠、藍(lán)乃至白色組成的多原色oled陣列像素矩陣顯示器,相比以純白色oled發(fā)射層配置紅、綠、藍(lán)三色透明彩色濾光陣列(colorfilterarray)的矩陣顯示器,具有更大的色域和更高的光電效率,成為各種終端應(yīng)用系統(tǒng)的更佳選擇,但是加工難度更大。
同時(shí),由于oled發(fā)射層的性能和可靠性對(duì)水分子與其它溶液和離子污染以及化學(xué)反應(yīng)極為敏感,傳統(tǒng)硅基晶圓的刻蝕方法已經(jīng)不能適用于由多原色oled發(fā)射層子像素所組成的發(fā)光像素陣列的微加工,而借鑒tft基板上加工多原色oled陣列顯示器所采用的主流方法,就成為較為可行的技術(shù)路徑,這一方法的核心是透過多個(gè)含有微小窗口并與tft基板形成一定垂直的金屬網(wǎng)篩(掩膜),輪流在tft基板上相應(yīng)的下電極表面,局部沉積(如蒸鍍)上不同色有機(jī)發(fā)射層。遺憾的是,這種方法不僅要求一個(gè)大尺度的、多少有彎曲變形的金屬掩膜以最大程度地接近tft平板表面,又必須防止它與tft平板表面有任何接觸(以造成表面損壞或殘留),要提高金屬掩膜與tft平板上的下電極的光學(xué)對(duì)位精度,同時(shí)進(jìn)一步縮小金屬網(wǎng)篩孔的尺寸,會(huì)遭遇巨大的技術(shù)挑戰(zhàn),因而約束像素尺寸的進(jìn)一步縮小,成為硅基背板有源矩陣多原色oled微顯示器向高像素密度多色混合發(fā)展的一個(gè)根本工藝技術(shù)瓶頸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種硅基背板led顯示器的制造方法,包括步驟:
提供硅基背板,包含硅基背板上表面和與之相對(duì)的硅基背板下表面;
在硅基背板上形成基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志;
提供第一掩膜板,包含第一掩膜板上表面和相對(duì)的第一掩膜板下表面;
在第一掩膜板上形成第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志,以及多個(gè)第一通孔組成第一通孔陣列;
將第一掩膜板平行置于硅基背板之上,形成所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位;
基于所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第一掩膜板與硅基背板的臨時(shí)鍵合,其中第一掩膜板下表面與硅基背 板上表面相對(duì);
從第一掩膜板上表面上方通過所述第一通孔將第一led發(fā)射層沉積于硅基背板上表面所暴露的多個(gè)第一子像素區(qū)域所構(gòu)成的第一子像素區(qū)域陣列內(nèi);
解除第一掩膜板與硅基背板的臨時(shí)鍵合,并移開第一掩膜板;
在硅基背板上表面形成透明的密封封蓋。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的制造方法采用一組特殊制備的各自含有相應(yīng)通孔陣列的硬掩模板,通過硬掩膜板和硅基背板的光學(xué)對(duì)位標(biāo)志,分別與所述硅基背板輪流在垂直方向形成高精度對(duì)位以及臨時(shí)鍵合,使得硬掩模板上的通孔陣列分別與硅基背板上對(duì)應(yīng)的下電極陣列在垂直方向形成準(zhǔn)確光學(xué)對(duì)位,然后透過所述通孔在所述電極上沉積相應(yīng)色的oled發(fā)射層,之后解除該組硬掩模板分別與所述硅基背板的臨時(shí)鍵合;重復(fù)完成所有硬掩模板與硅基背板的臨時(shí)鍵合、相對(duì)應(yīng)色的oled發(fā)射層沉積和硬掩模板與硅基背板鍵合解除的過程后,通過薄膜沉積形成覆蓋oled發(fā)射層的透明上電極和實(shí)現(xiàn)表面密封的封蓋層。這種方法,通過硬掩模板與硅基背板高精度對(duì)位鍵合,借助硬掩模板上通孔陣列將oled發(fā)射層準(zhǔn)確沉積于相應(yīng)的下電極上,從而為進(jìn)一步縮小了像素尺寸,使得硅基背板有源矩陣oled微顯示器向高像素密度多色混合的方向發(fā)展成為可能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法流程圖;
圖2至圖10為本發(fā)明第一實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法的示意圖;
圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法流程圖;
圖12至圖14為本發(fā)明第二實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法的示意圖;
圖15為本發(fā)明第三實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法的流程圖;
圖16至圖19為本發(fā)明第三實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的有源可視顯示器及其驅(qū)動(dòng)電路做更詳細(xì)的說明,應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明,而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此,下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道,而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。需說明的是,附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
第一實(shí)施例
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法流程圖,參考圖1,本發(fā)明的硅基背板led顯示器的制造方法,包括步驟:
s10,提供硅基背板;
s20,在硅基背板上接近硅基背板下表面或硅基背板下表面形成基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志;
s30,提供第一掩膜板,包含第一掩膜板上表面和相對(duì)的第一掩膜板下表面;
s40,在第一掩膜板上形成第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志,以及多個(gè)第一通孔組成第一通孔陣列;
s50,將第一掩膜板平行置于硅基背板之上,形成所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位;
s60,基于所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第一掩膜板與硅基背板的臨時(shí)鍵合;
s70,從第一掩膜板上表面上方通過所述第一通孔將第一led發(fā)射層沉積于硅基背板上表面所暴露的多個(gè)第一子像素區(qū)域所構(gòu)成的第一子像素區(qū)域陣列內(nèi);
s80,解除第一掩膜板與硅基背板的臨時(shí)鍵合,并移開第一掩膜板;
s90,在硅基背板上表面形成透明的密封封蓋。
圖2至圖10為本發(fā)明第一實(shí)施例的硅基背板oled微顯示器的制造方法的示意圖,參考圖2至圖10,對(duì)第一實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
執(zhí)行步驟s10,參考圖2,提供硅基背板100,包含硅基背板上表面101和與之相對(duì)的硅基背板下表面102,所述硅基背板100為單晶硅材料。硅基背板oled微顯示器區(qū)別于常規(guī)利用非晶硅、微晶硅或低溫多晶硅薄膜晶體管為背 板的amoled器件,它以單晶硅芯片為基底,像素尺寸大約為傳統(tǒng)顯示器件的1/10左右甚至更小,精細(xì)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)器件。單晶硅作為基底可以采用現(xiàn)有成熟的集成電路cmos工藝,集成度更高,大大減少了器件的外部連線,增加了可靠性,實(shí)現(xiàn)了輕量化。
執(zhí)行步驟s20,繼續(xù)參考圖2,在硅基背板100上接近硅基背板下表面102或硅基背板下表面102形成基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105,用于進(jìn)行后期與掩膜板之間的對(duì)位,提高工藝的精確度。
在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,參考圖3,還包括步驟:在所述硅基背板上表面的每個(gè)第一子像素區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)第一下電極111,所述第一子像素區(qū)域陣列內(nèi)的多個(gè)第一下電極111構(gòu)成一個(gè)第一下電極陣列。
在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,所述的第一下電極為具有較低逸出功的led陰極,并由金屬mg、ca、al、ag以及它們的合金材料中任意一種或幾種構(gòu)成。優(yōu)選的,所述第一下電極陣列中相鄰近的兩個(gè)第一下電極之間間距小于25微米,這是基于現(xiàn)有硅基晶圓間實(shí)施鍵合技術(shù),其水平對(duì)位精度已經(jīng)能夠達(dá)到0.5微米甚至0.25微米以下。該步驟位于提供硅基背板步驟s10之后、形成所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位步驟s20之前。
在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,還包括步驟:
s203,參考圖4,提供一個(gè)靜電吸附底板500,并將靜電吸附底板500結(jié)合于硅基背板100底部。該靜電吸附底板借助靜電作用吸附硅基背板底部,從而在有效拿持硅基背板的同時(shí)減小了對(duì)硅基背板的損傷,使得操作方便。該步驟位于將第一掩膜板平行置于硅基背板之上步驟s50之前,從而可以對(duì)硅基背板進(jìn)行操作使其和第一掩膜板臨時(shí)鍵合。當(dāng)然除此之外也可以用其他的方法,在此不做限定。
在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,還包括步驟:在所述硅基背板上形成有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路160,所述源矩陣驅(qū)動(dòng)電路160包含與每個(gè)第一下電極111形成電學(xué)連接的第一像素子電路以及外圍驅(qū)動(dòng)電路;形成有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路的輸入輸出管腿。
執(zhí)行步驟s30,參考圖5,提供第一掩膜板200,包含第一掩膜板上表面201 和相對(duì)的第一掩膜板下表面202。在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,所述第一掩膜板200的材料也為硅,從而在后面的工藝過程中不至于與硅基背板產(chǎn)生水平方向熱膨脹差別而導(dǎo)致第一通孔211與第一電極111的垂直位錯(cuò),影響第一led發(fā)射層151與第一電極111的垂直對(duì)位。除此之外,也可以為其他材料,只要能配置這一掩膜板的熱膨脹系數(shù)與硅基相同或接近。
執(zhí)行步驟s40,繼續(xù)參考圖5,在第一掩膜板200上形成第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志205,以及多個(gè)第一通孔211組成第一通孔陣列。所述第一通孔211之間的間距以及排列順序與所述硅基背板上的第一下電極111的位置一一對(duì)應(yīng),確保在后續(xù)的鍵合過程中可以位置對(duì)應(yīng),所述第一通孔可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的刻蝕的方法形成,不再贅述。在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,第一通孔表面鈍化層為金屬構(gòu)成,包括但不限于金屬鋁、鈦、鈷、鎢、鉭、鎳、金、銀及其任何合金物??梢栽谇逑床襟E中保護(hù)第一通孔表面,也使得清洗更加容易去除雜質(zhì)。
執(zhí)行步驟s50,繼續(xù)參考圖5,將第一掩膜板200平行置于硅基背板100之上,形成所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志205與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105的垂直光學(xué)對(duì)位。
執(zhí)行步驟s60,參考圖6,基于所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志205與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第一掩膜板200與硅基背板100的臨時(shí)鍵合,從而使得所述第一通孔211恰好暴露第一下電極111。在本實(shí)施例中,優(yōu)選的第一掩模板和硅基背板的鍵合是通過底部墊片220實(shí)現(xiàn)的,除此之外也可以利用其他的方法,例如直接熱熔鍵合。
在本實(shí)施例中,參考圖7,優(yōu)選的,所述第一掩膜板下表面與硅基背板上表面的臨時(shí)鍵合,是憑借多個(gè)邊緣夾具610個(gè)別與硅基背板100形成機(jī)械鉗夾來實(shí)現(xiàn)的。
執(zhí)行步驟s70,參考圖8,從第一掩膜板上表面201上方通過所述第一通孔211將第一led發(fā)射層151沉積于硅基背板上表面101所暴露的多個(gè)第一子像素區(qū)域所構(gòu)成的第一子像素區(qū)域陣列內(nèi),即覆蓋第一下電極111。所述的第一led發(fā)射層優(yōu)選的為無機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成,除此之外也可以為有機(jī)化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。所述第一led發(fā)射層的沉積,是通過蒸鍍、氣相沉積和噴墨印刷中的任 何一種方法實(shí)現(xiàn)的,例如蒸鍍。
執(zhí)行步驟s80,參考圖9,解除第一掩膜板200與硅基背板100的臨時(shí)鍵合,并移開第一掩膜板200。
執(zhí)行步驟s90,參考圖10,在硅基背板上表面101形成透明的密封封蓋190,所述密封封蓋可以為半導(dǎo)體材料例如二氧化硅,可以通過氣相淀積的方法形成,也可以利用封裝的方式直接鍵合在硅基背板表面。。
第二實(shí)施例
第二實(shí)施例同樣包括步驟:
s10,提供硅基背板100;
s20,在硅基背板100上接近硅基背板下表面或硅基背板下表面形成基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105;
在所述硅基背板上表面的每個(gè)第一子像素區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)第一下電極111,所述第一子像素區(qū)域陣列內(nèi)的多個(gè)第一下電極111構(gòu)成一個(gè)第一下電極陣列。
s30,提供第一掩膜板200,包含第一掩膜板上表面和相對(duì)的第一掩膜板下表面;
s40,在第一掩膜板上形成第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志205,以及多個(gè)第一通孔211組成第一通孔陣列;
s50,將第一掩膜板200平行置于硅基背板100之上,形成所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位;
s60,基于所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第一掩膜板200與硅基背板100的臨時(shí)鍵合;
s70,從第一掩膜板上表面上方通過所述第一通孔將第一led發(fā)射層151沉積于硅基背板上表面所暴露的多個(gè)第一子像素區(qū)域所構(gòu)成的第一子像素區(qū)域陣列內(nèi);
s80,解除第一掩膜板與硅基背板的臨時(shí)鍵合,并移開第一掩膜板;
與第一實(shí)施例相同的步驟不再贅述,不同在于:
參考圖11,在形成第一下電極111陣列之后,在硅基背板100上形成透明的密封封蓋步驟s90之前,包括步驟:
在所述硅基背板上表面101的每個(gè)第二子像素區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)第二下電極121,所述第二子像素區(qū)域陣列內(nèi)的多個(gè)第二下電極121構(gòu)成一個(gè)第二下電極陣列。
優(yōu)選的還包括,在所述硅基背板100上形成有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路,所述源矩陣驅(qū)動(dòng)電路包含分別與每個(gè)第一下電極111、第二下電極121形成電學(xué)連接的第一像素子電路、第二像素子電路以及外圍驅(qū)動(dòng)電路。
在解除第一掩膜板200與硅基背板100的臨時(shí)鍵合并移開第一掩膜板200步驟s80之后、在硅基背板100上形成透明的密封封蓋s90之前,包括下列子步驟:
子步驟s821,參考圖12,提供第二掩膜板300,包含第二掩膜板上表面301和相對(duì)的第二掩膜板下表面302;在本實(shí)施例中,出于上述原因,所述第二掩膜板300的材料也為和第一掩膜板相同的硅。
子步驟s822,參考圖12,在第二掩膜板上形成第二掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志305,以及多個(gè)第二通孔311組成的第二通孔陣列;所述第二通孔311之間的間距以及排列順序與所述硅基背板上的第二下電極121的位置一一對(duì)應(yīng),確保在后續(xù)的鍵合過程中可以位置對(duì)應(yīng),所述第二通孔可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的刻蝕的方法形成,不再贅述。在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,第二通孔表面鈍化層為金屬構(gòu)成,包括但不限于金屬鋁、鈦、鈷、鎢、鉭、鎳、金、銀及其任何合金物??梢栽谇逑床襟E中保護(hù)第二通孔表面,也使得清洗更加容易去除雜質(zhì)。
子步驟s823,參考圖12,將第二掩膜板300平行置于硅基背板100之上,形成所述第二掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志305與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105的垂直光學(xué)對(duì)位。
基于所述第二掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志305與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第二掩膜板300與硅基背板100的臨時(shí)鍵合,從而使得所述第二通孔311恰好暴露第二下電極121。在本實(shí)施例中,值得注意的是,由于已經(jīng)在硅基背板上表面102形成覆蓋第一下電極111的第一led發(fā)射層151,因此在本實(shí)施例中,第二掩模板300和硅基背板100之間的鍵合是通過粘附底部墊片實(shí)現(xiàn)的,從而將第一led發(fā)射層151架空,架空的高度要超過第一led發(fā)射層151的頂層相對(duì)硅基表面的高度,使其不受損傷,也避免在沉積第二led 發(fā)射層152時(shí)不至于與第二通孔212底部粘連。如果是采用靜電吸附的方式實(shí)現(xiàn)第二掩膜板300的下表面302與所述硅基背板100上表面101的臨時(shí)鍵合,為了實(shí)現(xiàn)靜電隔離,所述底部墊片220以介電質(zhì)材料構(gòu)成為好。
除此之外,在其它實(shí)施例中也可以采用其他的方法鍵合,例如在第二掩膜板或者硅基背板可以包括具有凹槽的介質(zhì)層,從而通過熱熔的方式進(jìn)行鍵合,使得第一led發(fā)射層位于所述凹槽內(nèi)。
子步驟s824,繼續(xù)參考圖12,基于所述第二掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第二掩膜板300與硅基背板100的臨時(shí)鍵合,是憑借多個(gè)邊緣夾具610個(gè)別與硅基背板100形成機(jī)械鉗夾來實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)然也可以只選擇利用靜電吸附底板。
子步驟s825,繼續(xù)參考圖12,從第二掩膜板上表面301上方通過所述第二通孔311將第二led發(fā)射層152沉積于硅基背板上表面101所暴露的多個(gè)第二子像素區(qū)域所構(gòu)成第二子像素區(qū)域陣列內(nèi),即覆蓋第二下電極121;
所述的第一子像素區(qū)域、第二子像素區(qū)域兩者在硅基背板上表面上不相交或重疊。
所述的第二led發(fā)射層優(yōu)選的為無機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成,除此之外也可以為有機(jī)化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。所述第二led發(fā)射層的沉積,是通過蒸鍍、氣相沉積和噴墨印刷中的任何一種方法實(shí)現(xiàn)的,例如蒸鍍。
子步驟s826,參考圖13,解除第二掩膜板300與硅基背板100的臨時(shí)鍵合,并移開第二掩膜板300。
在本實(shí)施例中,參考圖14,優(yōu)選的,還包括步驟s827,在硅基背板上表面上,形成與第一led發(fā)射層151和第二led發(fā)射層152物理接觸的共享上電極薄膜180。
執(zhí)行步驟s90,參考圖13,在硅基背板上表面101形成透明的密封封蓋190。
第三實(shí)施例
第三實(shí)施例同樣包括步驟:
s10,提供硅基背板100;
s20,在硅基背板100上接近硅基背板下表面或硅基背板下表面形成基板光 學(xué)對(duì)位標(biāo)志105;
在所述硅基背板上表面的每個(gè)第一子像素區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)第一下電極111,所述第一子像素區(qū)域陣列內(nèi)的多個(gè)第一下電極111構(gòu)成一個(gè)第一下電極陣列。
在所述硅基背板上表面101的每個(gè)第二子像素區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)第二下電極121,所述第二子像素區(qū)域陣列內(nèi)的多個(gè)第二下電極121構(gòu)成一個(gè)第二下電極陣列。
s30,提供第一掩膜板200,包含第一掩膜板上表面和相對(duì)的第一掩膜板下表面;
s40,在第一掩膜板上形成第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志205,以及多個(gè)第一通孔211組成第一通孔陣列;
s50,將第一掩膜板200平行置于硅基背板100之上,形成所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位;
s60,基于所述第一掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第一掩膜板200與硅基背板100的臨時(shí)鍵合;
s70,從第一掩膜板上表面上方通過所述第一通孔將第一led發(fā)射層151沉積于硅基背板上表面所暴露的多個(gè)第一子像素區(qū)域所構(gòu)成的第一子像素區(qū)域陣列內(nèi);
s80,解除第一掩膜板與硅基背板的臨時(shí)鍵合,并移開第一掩膜板;
子步驟s821,提供第二掩膜板300;
子步驟s822,在第二掩膜板上形成第二掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志305,以及多個(gè)第二通孔311組成的第二通孔陣列;
子步驟s823,將第二掩膜板300平行置于硅基背板100之上,形成所述第二掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志305與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105的垂直光學(xué)對(duì)位;
子步驟s824,基于所述第二掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第二掩膜板300與硅基背板100的臨時(shí)鍵合;
子步驟s825,從第二掩膜板上表面301上方通過所述第二通孔311將第二led發(fā)射層152沉積于硅基背板上表面101所暴露的多個(gè)第二子像素區(qū)域所構(gòu)成第二子像素區(qū)域陣列內(nèi),即覆蓋第二下電極121;
執(zhí)行子步驟s826,解除第二掩膜板300與硅基背板100的臨時(shí)鍵合,并移 開第二掩膜板300。
第三實(shí)施例與第二實(shí)施例相同的步驟不再贅述,不同在于:
參考圖15,在形成第一下電極111陣列和第二下電極121陣列步驟之后,在硅基背板100上形成透明的密封封蓋之前,包括步驟s231:
在所述硅基背板上表面101的每個(gè)第三子像素區(qū)域內(nèi)形成一個(gè)第三下電極131,所述第三子像素區(qū)域陣列內(nèi)的多個(gè)第三下電極131構(gòu)成一個(gè)第三下電極陣列;其中各個(gè)第三下電極131分別與第一下電極111和第二下電極121一一對(duì)應(yīng)、相間有序排列。
優(yōu)選的還包括,在所述硅基背板100上形成有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路,所述源矩陣驅(qū)動(dòng)電路包含分別與每個(gè)第一下電極、第二下電極和第三下電極形成電學(xué)連接的第一像素子電路、第二像素子電路和第三像素子電路以及外圍驅(qū)動(dòng)電路;形成有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路的輸入輸出管腿。
在解除第二掩膜板300下表面與硅基背板上表面的臨時(shí)鍵合并移開第二掩膜板300的步驟后,在硅基背板上形成透明的密封封蓋的步驟前,進(jìn)一步包括下列子步驟:
s8211,參考圖16,提供第三掩膜400,包含第三掩膜板上表面401和相對(duì)的第三掩膜板下表面402;在本實(shí)施例中,所述第三掩膜板400的材料為和第一掩膜板和第二掩膜板相同的硅,從而在后面的可是步驟更方便操作,精確度更高,工藝兼容性更好。除此之外,也可以為其他材料。
s8212,參考圖16,在第三掩膜板400上形成第三掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志405,以及多個(gè)第三通孔411組成的第三通孔陣列;所述第三通孔411之間的間距以及排列順序與所述硅基背板上的第一電極111或第二下電極121的位置一一對(duì)應(yīng),確保在后續(xù)的鍵合過程中可以位置對(duì)應(yīng),所述第三通孔411可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的刻蝕的方法形成,不再贅述。在本實(shí)施例中,優(yōu)選的,第三通孔表面鈍化層為金屬構(gòu)成,包括但不限于金屬鋁、鈦、鈷、鎢、鉭、鎳、金、銀及其任何合金物。可以在清洗步驟中保護(hù)第三通孔表面,也使得清洗更加容易去除雜質(zhì)。
s8213,參考圖16,將第三掩膜板平行置于硅基背板之上,形成所述第三掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位;
s8214,參考圖16,基于所述第三掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)405與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志105的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第三掩膜板下表面402與硅基背板上表面101的臨時(shí)鍵合從而使得所述第三通孔411恰好暴露第三下電極131。在本實(shí)施例中,同樣值得注意的是,由于已經(jīng)在硅基背板上表面102形成覆蓋第一下電極111的第一led發(fā)射層151以及形成覆蓋第二下電極112的第二led發(fā)射層152,因此在本實(shí)施例中,第三掩模板400和硅基背板100之間的鍵合是通過粘附底部墊片實(shí)現(xiàn)的,從而將第一led發(fā)射層151和第二led發(fā)射層152架空,架空的高度要超過第一led發(fā)射層151和第二led發(fā)射層的頂層相對(duì)硅基表面的高度,使其不受損傷,也避免在沉積第三led發(fā)射層153時(shí)不至于與第三通孔底部粘連。如果是采用靜電吸附的方式實(shí)現(xiàn)第三掩膜板400的下表面402與所述硅基背板100上表面101的臨時(shí)鍵合,為了實(shí)現(xiàn)靜電隔離,底部墊片220以介電質(zhì)材料構(gòu)成為好。
除此之外,在其它實(shí)施例中也可以采用其他的方法鍵合,例如在第三掩膜板或者硅基背板可以包括具有凹槽的介質(zhì)層,從而通過熱熔的方式進(jìn)行鍵合,使得第一led發(fā)射層和第二led發(fā)射層位于所述凹槽內(nèi)。
其中,所述第一掩膜板、第三掩膜板和第三掩膜板分別與硅基背板的臨時(shí)鍵合,均可以通過所述靜電吸附底板對(duì)第一掩膜板的靜電吸附作用來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然也可以憑借多個(gè)邊緣夾具610個(gè)別與硅基背板100形成機(jī)械鉗夾來實(shí)現(xiàn)的。
s8215,從第三掩膜板上表面401上方通過所述第三通孔411將第三led發(fā)射層153沉積于硅基背板上表面101所披露的多個(gè)第三子像素區(qū)域所構(gòu)成第三子像素區(qū)域陣列內(nèi);所述的第一子像素區(qū)域、第二子像素區(qū)域和第三子像素區(qū)域中的任意兩者在硅基背板上表面上不相交或重疊。
所述的第三led發(fā)射層優(yōu)選的為無機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成,除此之外也可以為有機(jī)化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。所述第三led發(fā)射層的沉積,是通過蒸鍍、氣相沉積和噴墨印刷中的任何一種方法實(shí)現(xiàn)的,例如蒸鍍。
s8217,參考圖17解除第三掩膜板400與硅基背板100的臨時(shí)鍵合,并移開第三掩膜板400。
參考圖18,在移開第三掩膜板步驟之后、形成透明的密封封蓋步驟之前,進(jìn)一步包括:
在硅基背板上表面上,形成與第一led發(fā)射151、第二led發(fā)射層152和第三led發(fā)射層153物理接觸的共享上電極薄膜180。
s90,參考圖19,在硅基背板上表面101形成透明的密封封蓋190。
在上述實(shí)施例中,優(yōu)選的,第一掩膜板、第二掩膜板和第三掩膜板中至少之一是由硅構(gòu)成。優(yōu)選的方案包括,在所有掩膜板采用與硅基背板同一大小的硅晶圓片制成,以確保掩膜板與硅基背板具有同樣的熱膨脹系數(shù),以減少在加工過程的升溫所引起的掩膜板及其通孔與硅基背板在水平方向位錯(cuò)。
優(yōu)選的,第一通孔、第二通孔和第三通孔表面至少之一鍍有一層通孔表面鈍化層。在整個(gè)所述的表面鈍化層選用與硅基具有較好粘合性的金屬或合金構(gòu)成,包括但不限于金屬鋁、鈦、鈷、鎢、鉭、鎳、金、銀及其任何合金物。這樣不僅可以減少在沉積過程中l(wèi)ed發(fā)光材料對(duì)掩膜板尤其是通孔表面的腐蝕,也可以在解除掩膜板與硅基背板間的臨時(shí)鍵合后,對(duì)要重復(fù)使用的掩膜板進(jìn)行清洗過程對(duì)掩膜板表面的腐蝕,從而提高掩膜板的重復(fù)利用率、降低成本。
優(yōu)選的,所述的第一led發(fā)射層、第三led發(fā)射層和第三led發(fā)射層至少之一為無機(jī)半導(dǎo)體或有機(jī)化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。
優(yōu)選的,所述的共享上電極薄膜為led的陽極,具有較高的逸出功,并由較透明的銦錫氧化物(ito)或摻銦氧化鋅(izo)構(gòu)成;所述的第一下電極、第二下電極或第三下電極為具有較低逸出功的led陰極,并由金屬mg、ca、al、ag以及它們的合金材料構(gòu)成。
優(yōu)選的,所述的第一下電極、第二下電極或第三下電極為具有較高逸出功的led陽極,由銦錫氧化物(ito)或摻銦氧化鋅(izo)構(gòu)成,所述的共享上電極薄膜為具有較低逸出功且透光率較高的led陰極,由金屬mg、ca、al、ag以及它們的合金材料構(gòu)成。
優(yōu)選的,所述的第一led發(fā)射層、第三led發(fā)射層和第三led發(fā)射層相互有別,分別為對(duì)應(yīng)不同光譜區(qū)域的發(fā)光材料,以通過組合生成期望的色域。
優(yōu)選的,所述的第一led發(fā)射層、第三led發(fā)射層和第三led發(fā)射層相互有別,每個(gè)分別為對(duì)應(yīng)紅、藍(lán)、綠三原色中的一個(gè)原色發(fā)光材料,也就是顯示器最常見的三原色組合。
優(yōu)選的,所述的第一led發(fā)射層、第三led發(fā)射層和第三led發(fā)射層相 互有別,每個(gè)分別為對(duì)應(yīng)黃、品紅、青三原色中的一個(gè)原色發(fā)光材料,即顯示器另一個(gè)最常見的三原色組合。
優(yōu)選的,所述第一led發(fā)射層、第二led發(fā)射層或第三led發(fā)射層的沉積,是通過蒸鍍、氣相沉積和噴墨印刷中的任何一種方法實(shí)現(xiàn)的。
優(yōu)選的,所述在硅基背板上表面形成多個(gè)第一下電極構(gòu)成第一下電極陣列、同等數(shù)目的第二下電極構(gòu)成第二下電極陣列和同等數(shù)目的第三下電極構(gòu)成第三下電極陣列的步驟,也可以采用同樣的含有通孔陣列的掩膜板與硅基背板鍵合以及穿過通孔的電極材料沉積來實(shí)現(xiàn),具體的步驟包括:
提供第四掩膜板,包含第四掩膜板上表面和相對(duì)的第四掩膜板下表面;
在第四掩膜板上形成第四掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志,以及多個(gè)第一電極沉淀通孔組成第一電極沉淀通孔陣列、同等數(shù)目的第二電極沉淀通孔組成第二電極沉淀通孔陣列和同等數(shù)目的第三電極沉淀通孔組成第三電極沉淀通孔陣列;
將第四掩膜板平行置于硅基背板之上,形成基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與第四掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位;
基于所述第四掩膜板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志與所述基板光學(xué)對(duì)位標(biāo)志的垂直光學(xué)對(duì)位,形成第四掩膜板下表面與硅基背板上表面的臨時(shí)鍵合;
從第四掩膜板上表面上方通過第一電極沉淀通孔、第二電極沉淀通孔和第三電極沉淀通孔將共享led下電極材料,分別沉積在相對(duì)應(yīng)的第一子像素區(qū)域、第二子像素區(qū)域和第三子像素區(qū)域內(nèi);
解除第四掩膜板下表面與硅基背板上表面的臨時(shí)鍵合,并移開第四掩膜板。
上述針對(duì)硅基背板oled微顯示器的制造方法,同樣適用于硅基背板上以無機(jī)半導(dǎo)體led為自發(fā)光元器件的微顯示器的制造。例如,第一led發(fā)射層可以是產(chǎn)生藍(lán)光的無機(jī)半導(dǎo)體led薄膜材料氮化鎵,而將其通過第一通孔陣列沉積于硅基背板第一電極陣列電極上的方法可以最常用的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(mocvd)。此外,第二led發(fā)射層和第三led發(fā)射層,既可以采用產(chǎn)生紅和綠原色的無機(jī)半導(dǎo)體材料砷化鎵和磷化鎵,也同樣可以是產(chǎn)生藍(lán)光原色的氮化鎵配合置于其上的紅色和綠色熒光材料來實(shí)現(xiàn)三元色顯示。
此外,上述針對(duì)硅基背板oled微顯示器的制造方法,也同樣適用于超過 三原色組合的硅基背板oled微顯示器制造;例如,可以采用五原色組合,來進(jìn)一步拓寬較常見的紅綠藍(lán)三原色組合所能表征的色域幅度。同樣,上述披露的方法,憑借含有單一通孔陣列(如第一通陣列)的單一掩膜板(如第一掩膜板)與硅基背板的高精度對(duì)位臨時(shí)鍵合,也同樣適用于以純白色oled發(fā)射層配置紅、綠、藍(lán)三色透明彩色濾光陣列的顯示器的制造。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。