有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器的製作方法
2023-10-04 19:20:49 2
專利名稱：有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及顯示技術，特別是一種有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器及製備方法。
本發明是以包括多晶矽薄膜電晶體(TFT)矩陣的透明襯底為有源選址基板，有源選址基板表面是低溫絕緣層，在低溫絕緣層內有與驅動管漏極相連的接觸孔，低溫絕緣層上有彩色膜，彩色膜的俯視形狀為點陣式的象素圖形且不覆蓋低溫絕緣層內的接觸孔，彩色膜上面是透明導電薄膜，透明導電薄膜下方通過接觸孔與多晶矽薄膜驅動管的漏級相連接，透明導電薄膜是有機白光二極體的陽極，處於象素位置的透明導電薄膜上方是有機白光二極體，有機白光二極體上方是金屬陰極。
所述的透明襯底是能達到平板顯示器件要求的玻璃或石英。
所述的低溫絕緣層是低溫氧化矽絕緣層或氮化矽絕緣層。
所述的彩色膜可採用紅、綠、藍中的一種、兩種或三種。
所述的彩色膜前置於有機白光二極體的陽極端，且和有源驅動電路位於同一透明襯底上。
所述的金屬陰極是鋁或鎂銀合金。
有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器的製備方法是經過下述步驟1)在透明襯底上採用金屬橫向誘導法製備出多晶矽薄膜電晶體有源選址電路，構成有源基板，有源選址象素單元電路為雙管結構。
2)在有源基板上於425℃下化學氣相沉積低溫絕緣層，在低溫絕緣層內光刻出與驅動管漏極相連的接觸孔。
3)在低溫絕緣層上用旋轉塗覆製備前置彩色膜，將彩色膜光刻成象素點陣圖形。
4)然後用真空濺射方法製備透明導電薄膜(ITO)，透明導電薄膜通過接觸孔與多晶矽薄膜電晶體的漏極相連接；且用光刻膠脫膜方法光刻成象素圖形。
5)用旋轉塗覆法製備有機絕緣層，光刻露出4)中所述的透明導電膜。
6)以透明導電薄膜為陽極，用真空蒸鍍方法製備有機白光二極體和它的金屬陰極。
7)採用雙玻璃、金屬後蓋或多層薄膜密封封裝。
所述的透明導電膜ITO在50℃的溫度下沉積在彩色膜上。
所述的有機白光二極體的結構是透明導電膜陽極/發射與空穴傳輸層/發光層/電子發射與傳輸層/金屬陰極。
本發明有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器可用於製備彩顯手機、掌上電腦屏或其它使用顯示器件的設備。
本發明所述的有機白光二極體發出的白光，經前置彩色膜濾色後，從有源基板方向發射出彩色光。
本發明在透明襯底上製備出有源選址電路，為保證開口率，採用雙管結構象素單元電路。
本發明與現有的有機發光二極體彩色顯示器相比，本發明的不同點為採用有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示技術，可以避免使用精密蒸發掩膜和上下板之間的精密對位設備，使用高效的常規結構的有機白光二極體技術就可獲得較高密度的彩色顯示屏，可以明顯地降低彩色有機發光二極體顯示器地製造成本。
本發明將紅、綠、藍發光二極體的三次蒸發過程變成為一次白光二極體蒸發過程，有效的提高了生產的產率。
本發明由於不受象素間距的限制，可適用製備於較高密度的顯示器。
本發明使用的為有機白光二極體常規技術，即ITO陽極/發射與空穴傳輸層/發光層/電子發射與傳輸層/金屬陰極。製備工藝簡單，發光效率高，可有效的降低製備成本、節能、減低熱效應。
所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器用於製備彩顯手機、掌上電腦屏或其它使用顯示器的設備。
上述詳細說明是有關本發明的具體說明，凡未脫離本發明精神所為的等效實施或變更，均屬於本發明的內容範圍。
圖2彩色膜塗覆後，被加工在象素位置。
圖3彩色膜上製備出ITO電極，並與TFT漏極相聯。
圖4製備高溫有機聚合物絕緣層，光刻出ITO象素電極。
圖5蒸發有機白光二極體，發出的白光經綠色膜後變成為綠色光。
圖6蒸發有機白光二極體，發出的白光經彩色膜後變成為紅、綠、藍三基色光。
如圖所示，本發明是以透明玻璃襯底(美國Corning公司生產的1737玻璃)1上的多晶矽薄膜電晶體矩陣為有源選址基板。薄膜電晶體包括緊靠在透明玻璃襯底上的有源層2A，有源層2A上和四周是氧化矽絕緣層2O，氧化矽絕緣層2O上是柵極2G，柵極2G上是另一層氧化矽絕緣層11，源極2S和漏極2D通過氧化矽絕緣層11和2O與有源層2A相連。有源基板上是氧化矽絕緣層5，在氧化矽絕緣層5內有與驅動管漏極2D相連的接觸孔3，氧化矽絕緣層5上是彩色膜6，彩色膜的俯視形狀為點陣式的象素圖形且不覆蓋氧化矽絕緣層內的接觸孔3，彩色膜上是ITO薄膜8，ITO薄膜8下方通過接觸孔3與多晶矽薄膜電晶體2的漏級2D相連接，ITO薄膜8是有機白光二極體的陽極，處於象素位置的ITO薄膜8上方是有機白光二極體10，有機白光二極體上方是金屬陰極9。該有機白光二極體發出的白光7，經彩色膜濾色6後，從透明襯底l上發出與彩色膜色彩對應的彩色光，採用紅R、綠G、藍B三種彩色膜可實現全色顯示。
具體製備方法是1)在透明玻璃襯底(美國Corning公司生產的1737玻璃)1上，採用金屬橫向誘導晶化法製備出多晶矽薄膜電晶體有源選址電路，構成有源基板，為保證開口率，象素單元電路採用雙管結構(Zhifuo Meng and Man Wong，Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode Displays Realized Using Metal-InducedUnilaterally Crystallized Polycrystalline Silicon Thin Film Transistors，IEEETransaction on Electron Devices，Vol.49，No.6，pp.991-996，June 2002)。參閱
圖1。
2)在有源基板上於425℃下化學氣相沉積500nm(美國AMBIOS SP-2臺階儀)的低溫氧化矽絕緣層5，在低溫絕緣層5內光刻出與驅動管漏極2D相連的接觸孔3。參閱圖1。
3)分別採用旋轉塗覆(旋轉塗覆速度6000轉/分，厚度0.2微米)、光刻象素圖形與堅膜(在烘箱中250℃下烘乾30分鐘)，將紅、綠、藍三種顏色的彩色膜6的象素圖形形成在有源基板的相應位置，且不覆蓋接觸孔3。參閱圖2。
4)採用真空直流磁控濺射方法在彩色膜6上製備ITO 8，真空直流磁控濺射條件靶距5cm，功率300W，氧化銦錫陶瓷靶，O2∶Ar比是0.6∶20sccm，沉積溫度50℃；ITO 8通過接觸孔3與多晶矽薄膜電晶體的漏極2D相連接；用光刻膠脫膜方法將ITO 8光刻成不超越彩色膜6邊界的象素圖形。參閱圖3。
5)將光刻膠(HPR-880Z)旋轉塗覆在ITO 8上形成絕緣層4，旋轉塗覆速度3000轉/分，厚度1微米，光刻露出ITO電極8後，180℃堅膜固化。參閱圖4。
6)以ITO 8為陽極，用真空蒸鍍方法依次製備發射與空穴傳輸層、發光層、電子發射與傳輸層，構成有機白光二極體10，用真空蒸鍍方法製備它的鋁陰極9。參閱圖5和圖6。
7)與另一玻璃粘合，完成整個顯示器件的密封封裝。
權利要求
1.一種有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器，其特徵在於它是以包括多晶矽薄膜電晶體矩陣的透明襯底為有源選址基板，有源選址基板表面是低溫絕緣層，在低溫絕緣層內有與驅動管漏極相連的接觸孔，低溫絕緣層上有彩色膜，彩色膜的俯視形狀為點陣式的象素圖形且不覆蓋低溫絕緣層內的接觸孔，彩色膜上面是透明導電薄膜，透明導電薄膜下方通過接觸孔與多晶矽薄膜驅動管的漏級相連接，透明導電薄膜是有機白光二極體的陽極，處於象素位置的透明導電薄膜上方是有機白光二極體，有機白光二極體上方是金屬陰極。
2.根據權利要求1所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器，其特徵在於所述的透明襯底是玻璃或石英。
3.根據權利要求1所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器，其特徵在於所述的低溫絕緣層是低溫氧化矽絕緣層或氮化矽絕緣層。
4.根據權利要求1所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器，其特徵在於所述的彩色膜可採用紅、綠、藍中的一種、兩種或三種。
5.根據權利要求1所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器，其特徵在於所述的彩色膜前置於有機白光二極體的陽極端，且和有源驅動電路位於同一透明襯底上。
6.根據權利要求1所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器，其特徵在於所述的金屬陰極是鋁或鎂銀合金。
7.權利要求1所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器的製備方法，其特徵在於經過下述步驟1)在透明襯底上採用金屬橫向誘導法製備出多晶矽薄膜電晶體有源選址電路，構成有源基板；2)在有源基板上於425℃下化學氣相沉積低溫絕緣層，在低溫絕緣層內光刻出與驅動管漏極相連的接觸孔；3)在低溫絕緣層上用旋轉塗覆法製備前置彩色膜，將彩色膜光刻成象素點陣圖形；4)然後用真空濺射方法製備透明導電薄膜，透明導電薄膜通過接觸孔與多晶矽薄膜電晶體的漏極相連接；且用光刻膠脫膜方法光刻成象素圖形；5)用旋轉塗覆法製備絕緣層，光刻露出4)中所述的透明導電膜；6)以透明導電薄膜為陽極，用真空蒸鍍方法製備有機白光二極體和它的金屬陰極；7)採用雙玻璃、金屬後蓋或多層薄膜密封封裝。
8.根據權利要求7所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器的製備方法，其特徵在於所述的透明導電膜在50℃的溫度下沉積在彩色膜上。
9.根據權利要求7所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器的製備方法，其特徵在於所述的有機白光二極體的結構是透明導電膜陽極/發射與空穴傳輸層/發光層/電子發射與傳輸層/金屬陰極。
10.權利要求1所述的有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器用於製備彩顯手機、掌上電腦屏或其它使用顯示器的設備。
全文摘要
本發明涉及一種有源選址前置彩色膜有機白光二極體彩色顯示器及製備方法，它包括多晶矽薄膜電晶體、高溫彩色膜、彩色膜上沉積的低溫透明導電薄膜與有機白光薄膜二極體構成。該彩色顯示器的製備不需要精密蒸發掩膜和上蓋板與下基板的精密對位，使用高效的常規結構的有機白光二極體就可獲得較高密度的彩色顯示屏，從而降低了製造成本，增加了產率和質量。是彩顯手機、掌上電腦屏及其它顯示器的優選器件。
文檔編號H05B33/00GK1438709SQ03105078
公開日2003年8月27日 申請日期2003年3月6日 優先權日2003年3月6日
發明者孟志國, 吳春亞, 熊紹珍 申請人:南開大學