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 |