CN116437742B - 一种oled显示器件结构及其制备方法 - Google Patents
一种oled显示器件结构及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116437742B CN116437742B CN202310533754.2A CN202310533754A CN116437742B CN 116437742 B CN116437742 B CN 116437742B CN 202310533754 A CN202310533754 A CN 202310533754A CN 116437742 B CN116437742 B CN 116437742B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- pdl
- pdl layer
- opening
- pixel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 182
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 18
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 7
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明提供了一种OLED显示器件的像素定义层结构及其制备方法，包括：包括驱动基板，位于驱动基板上的作为OLED器件阳极的像素图形化电极；在所述驱动基板和像素图形化电极上依次形成第一PDL层和第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层；第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层上存在两个开口，开口1位于第一PDL层开口上，开口2位于子像素之间的沟道区域。实现了阻断OLED器件底部功能层的情况下，保持阴极不断裂，横向电学传输性能完好，从而在不牺牲亮度情况下提升色域；同时实现了将大视角出射光汇聚为正视角出射光，提高正视角光取出率。
Description
技术领域
本发明涉及显示器件设备的技术领域，尤其涉及OLED显示器件结构及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管（OLED）是21世纪初起开始兴起的显示技术，具有轻薄、能耗低、显示效果好等优势，目前被广泛应用于手机、平板等领域。
硅基OLED微显示器由于使用单晶硅作为其驱动背板，载流子迁移率高，相比于常规大尺寸OLED显示屏，可以实现非常高的分辨率，在AR、VR领域有着广泛的应用前景。
主流的硅基OLED显示屏的控制方式都为OLED器件阴极正面制备并提供恒定负压，OLED器件阳极独立分布在各个子像素，由驱动电路控制各子像素阳极电压，从而控制各个子像素OLED器件发光。
理想情况下，因为阳极独立分布，各子像素发光应该互不干扰；但为防止阴极断裂，通常情况下PDL（Pixel Define Layer，像素定义层）斜坡角度<50 °，这导致OLED器件底部功能层也互相连接，如空穴传输层、空穴注入层，这些功能层往往导电性能较好。这导致阳极给电像素的电压横向传导至不给电像素，导致像素电学串扰。
因此在保持OLED器件阴极连接通畅情况下，阻隔OLED器件底部功能层导电十分重要。
除此之外，由于硅基OLED器件主流应用方向为近眼显示领域，在该应用场景几乎无侧视角使用屏幕需求，而OLED器件出光角度在120 °左右，导致在硅基OLED显示大视角发光实际为无效发光。因此，将OLED器件大视角发光修正为正视角出光，提升正视角光取出率，对于提升有效亮度十分重要。
发明内容
本发明提供了一种OLED器件结构及其制备方法，相比于传统的PDL层可以实现两个功能：①阻断OLED器件底部功能层的情况下，保持阴极不断裂，横向电学传输性能完好；②将大视角出射光汇聚为正视角出射光，提高正视角光取出率。
为实现上述效果，本发明提供了一种OLED器件结构，包括驱动基板，位于驱动基板上的作为OLED器件阳极的像素图形化电极；在所述驱动基板和像素图形化电极上依次形成第一PDL层和第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层。
优选的是，本发明的像素图形化电极材料为Ti、AL、Ag、ITO、TiN的一种或多种，其厚度在30~200nm之间。优选的是，本发明的第一PDL层厚度为200~500nm。优选的是，本发明的第一PDL层的开口位于图形化电极上，其开口宽度小于电极宽度。
优选的是，本发明的第一PDL层形截面为梯形形状，其底部切角角度在30~50 °之间。
优选的是，本发明的第二PDL层材质为无机物，厚度在5~20nm之间；第三PDL层材质为高反射率金属，厚度在10~50nm之间；第四PDL层材质为高透过率无机物，厚度在10~50nm之间。
优选的是，本发明的第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层分别具有2个开口，开口1位于第一PDL层开口上，开口2位于子像素之间的沟道区域。
优选的是，本发明的第一PDL层开口尺寸小于其所在像素的像素图形化电极尺寸，尺寸差异在500~700nm之间；所述第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层具有两个开口，开口1尺寸小于第一PDL层开口尺寸，尺寸差异在100~300nm之间，开口2尺寸在300~500nm之间。
优选的是，本发明的第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层在开口位置形成的台阶坡度角在80°~100°之间。
一种OLED器件像素定义层结构的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：通过光刻及刻蚀工艺在驱动基板上形成像素图形化电极；步骤S2：在像素电极上生长第一PDL层；步骤S3：通过光刻、刻蚀方法形成图形化的第一PDL层；步骤S4：在图形化的第一PDL层上依次生长第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层；步骤S5：通过光刻、刻蚀方法形成图形化的第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层。
传统PDL只有单层膜层，坡度角通常<50 °且反射率几乎为0，只能在确定OLED器件开口的同时保障OLED器件阴极连接顺畅。本发明一方面通过多层PDL及两次光刻、刻蚀过程实现了两级坡度角的台阶结构，底层大坡度角台阶使得OLED器件底部功能层断裂，上层小坡度角台阶保证阴极不断裂，横向电学传输性能完好，实现不牺牲亮度情况下提升色域；另一方面通过金属材质的第三PDL层，使得PDL具有较高的反射率，结合PDL斜角可将大视角出射光汇聚为正视角出射光，提高正视角光取出率。
附图说明
图1至图7是采用本发明的制备方法各步骤对应得到的OLED器件结构的结构示意图；
图8是本发明阻断OLED底层功能层的效果示意图；
图9是仅具备第一PDL层的器件结构示意图；
图10是本发明实施例一聚光效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构和制备工艺进行详细说明：一种OLED器件结构，包括驱动基板，位于驱动基板上的作为OLED器件阳极的像素图形化电极；在所述驱动基板和像素图形化电极上依次形成第一PDL层和第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层。
本发明的像素图形化电极材料为Ti、AL、Ag、ITO、TiN的一种或多种，其厚度在30~200nm之间。
本发明的第一PDL层厚度为200~500nm。第一PDL层的开口位于图形化电极上，其开口宽度小于电极宽度。第一PDL层形截面为梯形形状，其底部切角角度在30~50°之间。
本发明的第二PDL层材质为无机物，厚度在5~20nm之间；第三PDL层材质为高反射率金属，厚度在10~50nm之间；第四PDL层材质为高透过率无机物，厚度在10~50nm之间。
本发明的第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层分别具有2个开口，开口1位于第一PDL层开口上，开口2位于子像素之间的沟道区域。第一PDL层开口尺寸小于其所在像素的像素图形化电极尺寸，尺寸差异在500~700nm之间；所述第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层具有两个开口，开口1尺寸小于第一PDL层开口尺寸，尺寸差异在100~300nm之间，开口2尺寸在300~500nm之间。
本发明的第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层在开口位置形成的台阶坡度角在80 °~100°之间。
一种OLED器件像素定义层结构的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：通过光刻及刻蚀工艺在驱动基板上形成像素图形化电极；步骤S2：在像素电极上生长第一PDL层；步骤S3：通过光刻、刻蚀方法形成图形化的第一PDL层；步骤S4：在图形化的第一PDL层上依次生长第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层；步骤S5：通过光刻、刻蚀方法形成图形化的第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层。下面结合附图对本发明的OLED器件像素定义层结构及制备方法作更进一步的解释和说明。
实施例
图1至图7是采用本发明的制备方法各步骤对应得到的OLED器件结构的结构示意图。
参考图1，提供具有硅基OLED驱动电路的基板100。110为驱动电路引线结构，负责将驱动电压传导至硅基OLED器件的阳极，120为像素图形化电极，位于所述驱动基板上，为OLED器件阳极。
参考图2，在所述驱动电路基板上生长第一PDL层200，所述第一PDL层材料为无机介质材料，如SIN、SIO等，所述第一PDL层200的厚度在200~500nm之间。
参考图3，通过光刻方法在第一PDL层200上制备第一图形化层205，所述第一图形化层205开口位于子像素上，其开口尺寸小于像素阳极尺寸，尺寸差异在500~700nm之间，所述图形化层材料为光刻胶。
参考图4，通过等离子体刻蚀工艺将第一PDL层200进行图形化，并通过湿法工艺去除光刻胶，形成图形化的第一PDL层201。所述等离子体刻蚀工艺产生的第一PDL层截面为梯形，其斜坡角度在30°~50°之间。
需要说明的是，通过等离子体刻蚀工艺将SIN/SIO膜层刻斜的方法为半导体行业常规工艺，比如使用CF4、O2等气体进行刻蚀，改变CF4/O2气体比例，下电极功率等参数。
参考图5，在第一PDL层201上生长第二PDL层210、第三PDL层220、第四PDL层230，其中第二PDL层210的材质为无机化合物，如：SIN、SIO，厚度在5~20nm之间；第三PDL层材质为高反射率金属，如：Al、Ag，厚度在10~50nm之间；第四PDL层材质为透过率较高的无机化合物，如：SIO，厚度在10~50nm之间。
参考图6，通过光刻方法在第四PDL层230上制备第四图形化层235，所述第四图形化层235具有两个开口，如图6所示：开口1位于子像素上，其开口尺寸小于第一PDL层201的开口尺寸，尺寸差异在100~300nm之间；开口2位于子像素之间的沟道区域，其开口宽度尺寸在300~500nm之间；所述第四图形化层235的材料为光刻胶。
参考图7，通过等离子体刻蚀工艺将第二PDL层210、第三PDL层220、第四PDL层230进行图形化，形成图形化的第二图形化层211、第三图形化层221、第五图形化层231。
针对该刻蚀工艺需要说明的是：在开口1位置，从上往下的膜层材料依次为介质/金属/介质/金属(电极) ，即第四PDL层230/第三PDL层220/第二PDL层210/像素图形化电极120，只需调试金属和介质材质选择比 ，通过3次刻蚀即可将像素图形化电极120上的PDL层去除，且不损伤电极表面。所述金属和介质材质高选择比刻蚀工艺为半导体行业常规工艺，本发明不在赘述。
值得说明的是，本发明的第二PDL层210的材质为无机物，其与第三PDL层刻蚀选择比较大，可作为第三PDL层的刻蚀截止层，进而在第三PDL层刻蚀过程中保护金属材质电极不被刻蚀。
需要进一步说明的，开口2的作用是：第三PDL层220为金属材质导电性很高，且开口1位置刻蚀后其直接和OLED器件膜层接触。开口2通过刻蚀将像素间的第二PDL层210处断开，防止相邻像素间的OLED器件间部分膜层电阻过小形成横向电学串扰参考图7，开口1刻蚀后形成台阶1，通过台阶1可将OLED底层膜层隔断解决横向电学串扰，所述台阶1的斜坡角度在80~100°之间。
图8为台阶1隔断OLED器件底层膜层310的效果示意图。图中320为OLED器件中层膜层，330为OLED器件顶层膜层。由于OLED器件膜层较薄，且为蒸镀法成膜，纵向生长速率远低于横向生长速率，所以在台阶1位置，由于台阶1侧壁角度大，使得OLED器件底层膜层断开。但对于OLED器件顶层膜层而言，由于OLED器件膜厚远厚于台阶1厚度，能够连接顺畅，对电学传输没有影响，所述OLED器件膜厚在300~500nm之间。
图9为常规只具备第一PDL层的器件结构示意图，由于缺乏台阶1的存在，OLED器件底层连接较好，其存在横向电学传输，产生电学串扰。
图10本发明第一实施效果聚光效果示意图，300为OLED器件。由于第三PDL层220为反射率较高的金属材质、且第四PDL层230为透过率较高的无机物，大角度的出射光遇到第三PDL层220时发生反射，出射角度变为接近垂直出射，提高了光取出率。
实现了在阻断OLED器件底部功能层的情况下，保持阴极不断裂，横向电学传输性能完好，从而在不牺牲亮度情况下提升色域；同时也实现了将大视角出射光汇聚为正视角出射光，提高正视角光取出率。
Claims (4)
1.一种OLED器件结构，其特征在于，包括驱动基板，位于驱动基板上的作为OLED器件阳极的像素图形化电极；在所述驱动基板和像素图形化电极上依次形成第一PDL层和第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层；所述第一PDL层厚度为200~500nm；所述第一PDL层的开口位于像素图形化电极上，其开口宽度小于电极宽度；所述第一PDL层的截面为梯形形状，其底部切角角度在30~50°之间；所述第二PDL层材质为无机物，厚度在5~20nm之间；第三PDL层材质为高反射率金属，厚度在10~50nm之间；第四PDL层材质为高透过率无机物，厚度在10~50nm之间；
通过多层 PDL 及两次光刻、刻蚀过程实现的两级坡度角的台阶结构，底层大坡度角台阶使得 OLED 器件底部功能层断裂，上层小坡度角台阶保证阴极不断裂；
所述第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层所形成的叠层具有2个开口，开口1位于第一PDL层开口上，开口2位于子像素之间的沟道区域；开口 1 刻蚀后形成的台阶 1，台阶 1 的斜坡角度在 80~100°之间；开口 2 通过刻蚀将像素间的第二 PDL 层处断开形成台阶 2。
2.根据权利要求1所述的OLED器件结构，其特征在于，所述像素图形化电极材料为Ti、AL、Ag、ITO、TiN的一种或多种，其厚度在30~200nm之间。
3.根据权利要求1所述的OLED器件结构，其特征在于，所述第一PDL层开口尺寸小于其所在像素的像素图形化电极尺寸，第一PDL层开口尺寸与其所在像素的像素图形化电极尺寸之间的差异在500~700nm之间；开口1尺寸小于第一PDL层开口尺寸，开口1尺寸与第一PDL层开口尺寸之间的差异在100~300nm之间，开口2尺寸在300~500nm之间。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的OLED器件结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：通过光刻及刻蚀工艺在驱动基板上形成像素图形化电极；步骤S2：在像素电极上生长第一PDL层；步骤S3：通过光刻、刻蚀方法形成图形化的第一PDL层；步骤S4：在图形化的第一PDL层上依次生长第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层；步骤S5：通过光刻、刻蚀方法形成图形化的第二PDL层、第三PDL层、第四PDL层；通过多层 PDL 及两次光刻、刻蚀过程实现的两级坡度角的台阶结构，底层大坡度角台阶使得 OLED 器件底部功能层断裂，上层小坡度角台阶保证阴极不断裂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310533754.2A CN116437742B (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 一种oled显示器件结构及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310533754.2A CN116437742B (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 一种oled显示器件结构及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116437742A CN116437742A (zh) | 2023-07-14 |
| CN116437742B true CN116437742B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=87092741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310533754.2A Active CN116437742B (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 一种oled显示器件结构及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116437742B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106848095A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 上海天马微电子有限公司 | 一种有机电致发光显示面板及其制备方法和电子设备 |
| CN108470752A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-08-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素界定层及其制造方法和显示基板 |
| CN109659451A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | Oled显示面板及其制备方法 |
| CN109873023A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种oled显示基板及其制备方法、显示装置 |
| KR20210148536A (ko) * | 2020-05-29 | 2021-12-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
| JP2022009663A (ja) * | 2017-03-29 | 2022-01-14 | 天馬微電子有限公司 | Ｏｌｅｄ表示装置の製造方法、マスク及びマスクの設計方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108336116B (zh) * | 2018-02-08 | 2022-03-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种oled阵列基板及其制备方法、显示装置 |
| KR20210069784A (ko) * | 2019-12-03 | 2021-06-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시장치 및 유기발광 표시장치의 제조방법 |
-
2023
- 2023-05-12 CN CN202310533754.2A patent/CN116437742B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106848095A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 上海天马微电子有限公司 | 一种有机电致发光显示面板及其制备方法和电子设备 |
| JP2022009663A (ja) * | 2017-03-29 | 2022-01-14 | 天馬微電子有限公司 | Ｏｌｅｄ表示装置の製造方法、マスク及びマスクの設計方法 |
| CN108470752A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-08-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素界定层及其制造方法和显示基板 |
| CN109659451A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | Oled显示面板及其制备方法 |
| CN109873023A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种oled显示基板及其制备方法、显示装置 |
| KR20210148536A (ko) * | 2020-05-29 | 2021-12-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116437742A (zh) | 2023-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8087965B2 (en) | Organic electro-luminescence display device and method for fabricating the same | |
| KR100435054B1 (ko) | 유기전계 발광소자와 그 제조방법 | |
| KR100852338B1 (ko) | 컬러 표시 장치 | |
| US8455893B2 (en) | Light-emitting apparatus and production method thereof | |
| JP4574342B2 (ja) | 有機電界発光素子とその製造方法 | |
| US7321134B2 (en) | Organic electroluminescent display device and method for fabricating the same | |
| KR20160072010A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR20050107840A (ko) | 유기전계발광 소자 및 그 제조방법 | |
| KR20110021090A (ko) | 유기전계 발광소자 제조 용 쉐도우 마스크 | |
| KR100473590B1 (ko) | 유기전계 발광소자와 그 제조방법 | |
| CN100421252C (zh) | 有机电致发光显示器件及其制造方法 | |
| KR20050115631A (ko) | 탑 에미션 방식의 유기 ｅｌ 소자 및 그 제조 방법 | |
| KR20110015757A (ko) | 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법 | |
| CN116437742B (zh) | 一种oled显示器件结构及其制备方法 | |
| CN110379835B (zh) | 一种显示面板、显示装置和显示面板的制备方法 | |
| KR20220035646A (ko) | 표시 장치 | |
| US20210359043A1 (en) | Array substrate and manufacturing method thereof, and display device | |
| KR100472853B1 (ko) | 유기전계 발광소자의 제조방법 | |
| KR100739143B1 (ko) | 전면 발광형 ｏｌｅｄ 소자 및 그 제조 방법 | |
| KR100499582B1 (ko) | 유기전계발광 소자 및 그의 제조방법 | |
| CN116056507A (zh) | 一种oled器件像素定义层结构及制备方法 | |
| KR101096719B1 (ko) | 유기 전계발광소자 및 그 제조방법 | |
| CN219228314U (zh) | 显示面板 | |
| CN116761451A (zh) | 一种降低有机发光显示器电学串扰阳极结构及制备方法 | |
| WO2024065616A1 (zh) | 显示面板和显示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |