CN112750889A - 一种自对准像素定义层结构及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自对准像素定义层结构及其加工方法，具有：衬底；阳极，衬底上设有一系列的阳极，相邻阳极之间有间隙；像素定义层，填充相邻阳极之间的间隙；像素定义层的侧壁与阳极的侧壁平齐；像素定义层通过干刻成型，不占用阳极区域，不影响开口面积，有利于提高发光亮度；节省一道光刻工艺，工艺更简单，成本更低。
Description
技术领域
本发明属于微显示屏技术领域，尤其涉及一种自对准像素定义层结构及其加工方法。
背景技术
在显示中，像素定义层(PDL)被用来定义像素区域，隔离像素，防止光学串扰和电学串扰。
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：一般使用光刻加刻蚀的工艺，为了避免光刻对位偏差导致的偏位，PDL和阳极有一定的重叠(overlap)，重叠区域大小大于对位精度至少0.2-0.3um左右。对于微显示，因为阳极像素面积很小，overlap占用一部分发光区域，会导致开口面积损失约30％，导致发光效率降低，亮度降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种不占用阳极区域，不影响开口面积，有利于提高发光亮度；节省一道光刻工艺，工艺更简单，成本更低的自对准像素定义层结构及其加工方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自对准像素定义层结构，具有：
衬底；
阳极，所述衬底上设有一系列的阳极，相邻阳极之间有间隙；
像素定义层，填充相邻阳极之间的间隙；所述像素定义层的侧壁与阳极的侧壁平齐；所述像素定义层通过干刻成型。
所述像素定义层材质包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
一种上述的自对准像素定义层结构的加工方法，包括如下步骤：
1)在衬底上制备阳极；
2)在衬底和阳极上沉积像素定义层；
3)干刻像素定义层，干刻过程中，阳极侧壁的像素定义层会保留下来；
4)干刻减薄阳极，形成沉积像素定义层凹槽，最终形成像素定义层定义的阳极结构。
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，不占用阳极区域，不影响开口面积，有利于提高发光亮度；节省一道光刻工艺，工艺更简单，成本更低。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的自对准像素定义层结构的结构示意图；
图2为图1的自对准像素定义层结构的加工工艺流程图；
上述图中的标记均为：1、衬底，2、阳极，3、像素定义层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-2，一种自对准像素定义层结构，具有：
衬底；
阳极，衬底上设有一系列的阳极，相邻阳极之间有间隙；
像素定义层，填充相邻阳极之间的间隙；像素定义层的侧壁与阳极的侧壁平齐；像素定义层通过干刻成型。
像素定义层材质包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
像素定义层(氮化硅、氧化硅或氮氧化硅)沉积后，自对准阳极结构，干刻PDL层，由于干刻的特性，阳极侧壁的PDL会保留下来，再干刻减薄阳极，形成PDL凹槽，最终形成PDL定义的阳极结构。1.自对准工艺形成的PDL不占用阳极区域，不影响开口面积，有利于提高发光亮度。2.自对准工艺节省一道光刻工艺，工艺更简单，成本更低。3.自对准工艺以阳极结构自对准，不使用光刻，避免了光刻对位偏差导致的像素间差异，像素间均一性更好。自对准像素定义层工艺解决了传统像素定义层占用像素区域，影响开口面积导致亮度低；工艺复杂成本高；对位偏差导致像素间均一性差的问题。
一种上述的自对准像素定义层结构的加工方法，包括如下步骤：
1)在衬底上制备阳极；
2)在衬底和阳极上沉积像素定义层；
3)干刻像素定义层，由于干刻的特性，干刻过程中，阳极侧壁的像素定义层会保留下来；
4)干刻减薄阳极，形成沉积像素定义层凹槽，最终形成像素定义层定义的阳极结构。
第1)步包括阳极沉积、光刻、刻蚀、剥离，包括如下步骤：
a)PVD(物理气相沉积)依次沉积ITO(氧化铟锡)-底层、Al、ITO-顶层，厚度分别为100-500A、500-2000A、500-5000A，其中ITO沉积参数为：ITO靶材，压力10-1000mT，功率500-5000W，Ar气体流量10-100sccm，温度20-50℃，时间20-200s；Al沉积参数：Al靶材，压力10-500mT，功率500-2000W，Ar气体流量10-100sccm，室温，时间20-200s；
b)光刻机阳极光刻，涂胶：1-5um光刻胶，曝光：100-1000mj能量，显影：显影液显影60-300s；
c)干刻机刻蚀阳极，干刻参数：压力10-100mT，功率100-2000W，Ar流量10-100sccm，HBr流量10-100sccm，Cl2流量10-100sccm，温度20-70℃，时间20-200s；
d)剥离机剥离光刻胶，剥离液剥离100-1000s，温度30-80℃。
上述第2)步中，CVD(化学气相沉积)沉积氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，厚度500-5000A，氮化硅沉积参数：压力10-100mT，功率200-2000W，SiH4流量10-200sccm，NH3流量10-100sccm，温度200-400℃，时间10-100s；氧化硅沉积参数：压力10-100mT，功率200-2000W，SiH4流量10-200sccm，N2O流量10-5000sccm，温度200-400℃，时间10-100s；氮氧化硅沉积参数：压力10-100mT，功率200-2000W，SiH4流量10-200sccm，N2O流量10-400sccm，温度200-400℃，时间10-100s。
上述第3)步中，干刻机刻蚀氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，刻蚀厚度500-5000A；干刻参数：压力10-100mT，功率100-2000W，Ar气体流量10-100sccm，CHF3气体流量10-100sccm，O2气体流量10-100sccm，温度20-70℃，时间100-2000s。
上述第4)步中，干刻机刻蚀减薄ITO；刻蚀减薄顶层ITO 300-3000A，干刻参数：压力10-100mT，功率100-1000W，Ar气体流量10-100sccm，Cl2气体流量10-100sccm，HBr气体流量10-100sccm，温度20-70℃，时间20-200s。
采用上述的方案后，不占用阳极区域，不影响开口面积，有利于提高发光亮度；节省一道光刻工艺，工艺更简单，成本更低；以阳极结构自对准，不使用光刻，避免了光刻对位偏差导致的像素间差异，像素间均一性更好。解决了传统像素定义层占用像素区域，影响开口面积导致亮度低；工艺复杂成本高；对位偏差导致像素间均一性差的问题。所属显示行业，尤其是高分辨率的微显示行业。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自对准像素定义层结构，其特征在于，具有：
衬底；
阳极，所述衬底上设有一系列的阳极，相邻阳极之间有间隙；
像素定义层，填充相邻阳极之间的间隙；所述像素定义层的侧壁与阳极的侧壁平齐；所述像素定义层通过干刻成型。
2.如权利要求1所述的自对准像素定义层结构，其特征在于，所述像素定义层材质包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
3.一种如权利要求1-2所述的自对准像素定义层结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在衬底上制备阳极；
2)在衬底和阳极上沉积像素定义层；
3)干刻像素定义层，干刻过程中，阳极侧壁的像素定义层会保留下来；
4)干刻减薄阳极，形成沉积像素定义层凹槽，最终形成像素定义层定义的阳极结构。
4.如权利要求3所述的自对准像素定义层结构的加工方法，其特征在于，上述第1)步包括阳极沉积、光刻、刻蚀、剥离，包括如下步骤：
a)PVD依次沉积ITO-底层、Al、ITO-顶层，厚度分别为100-500A、500-2000A、500-5000A，其中ITO沉积参数为：ITO靶材，压力10-1000mT，功率500-5000W，Ar气体流量10-100sccm，温度20-50℃，时间20-200s；Al沉积参数：Al靶材，压力10-500mT，功率500-2000W，Ar气体流量10-100sccm，室温，时间20-200s；
b)光刻机阳极光刻，涂胶：1-5um光刻胶，曝光：100-1000mj能量，显影：显影液显影60-300s；
c)干刻机刻蚀阳极，干刻参数：压力10-100mT，功率100-2000W，Ar流量10-100sccm，HBr流量10-100sccm，Cl2流量10-100sccm，温度20-70℃，时间20-200s；
d)剥离机剥离光刻胶，剥离液剥离100-1000s，温度30-80℃。
5.如权利要求4所述的自对准像素定义层结构的加工方法，其特征在于，上述第2)步中，CVD沉积氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，厚度500-5000A，氮化硅沉积参数：压力10-100mT，功率200-2000W，SiH4流量10-200sccm，NH3流量10-100sccm，温度200-400℃，时间10-100s；氧化硅沉积参数：压力10-100mT，功率200-2000W，SiH4流量10-200sccm，N2O流量10-5000sccm，温度200-400℃，时间10-100s；氮氧化硅沉积参数：压力10-100mT，功率200-2000W，SiH4流量10-200sccm，N2O流量10-400sccm，温度200-400℃，时间10-100s。
6.如权利要求5所述的自对准像素定义层结构的加工方法，其特征在于，上述第3)步中，干刻机刻蚀氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，刻蚀厚度500-5000A；干刻参数：压力10-100mT，功率100-2000W，Ar气体流量10-100sccm，CHF3气体流量10-100sccm，O2气体流量10-100sccm，温度20-70℃，时间100-2000s。
7.如权利要求6所述的自对准像素定义层结构的加工方法，其特征在于，上述第4)步中，干刻机刻蚀减薄ITO；刻蚀减薄顶层ITO 300-3000A，干刻参数：压力10-100mT，功率100-1000W，Ar气体流量10-100sccm，Cl2气体流量10-100sccm，HBr气体流量10-100sccm，温度20-70℃，时间20-200s。
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