[发明专利]全彩化OLED微显示器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件领域，尤其涉及全彩化OLED微显示器件及其制备方法。

背景技术

有机电致发光显示（Organic Light Emitting Display，OLED）由于其自发光、宽视角和响应速度快等优点而被誉为继阴极射线管和液晶显示之后的第三代显示技术。在众多OLED显示器产品中，微型显示器近年来开始发展，可应用于头戴式视频播放器、头戴式家庭影院、头戴式虚拟现实模拟器、头戴式游戏机、飞行员头盔系统、单兵作战系统、头戴医用诊断系统等。OLED 微显示器的性能优于目前常见的硅基液晶（Lcos）微显示器，其主要优势有：响应速度极快（<1us），低温特性优秀（工作温度范围－40℃～＋85℃），功耗低，机械性能好，抗震性强，适用于军用或高端应用场合。

现有的 OLED 全彩微显示器通常有三种结构构成：

白光OLED加彩色滤光片（color filter）实现全彩显示，白光OLED经过R、G、B滤光片过滤后形成R、G、B三基色发光从而构成全彩显示。该技术主要缺点为器件集成度较高，所以对制程控制要求较高否则容易导致较为严重的良率损失；另外因为彩色滤光片透光率低于30%，会导致巨大的电致发光无法发射到器件外部。

红、绿、蓝三基色独立像素发光，在硅基像素上通过FMM（Fine metal mask）即精细化金属掩膜版直接制作R、G、B三基色发光，从而构成全彩显示。但是这种方法制作工艺流程较为复杂，需要制作三种发光材料实现红绿蓝三基色。

光色转换，首先制备蓝光OLED发光器件，然后利用蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光，得以获得RGB三基色发光，从而构成全彩显示。这种全彩方法的缺点是光色转换材料容易吸收环境中的蓝光，造成图像对比度下降，同时发光效率依然偏低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供通过调光层的微腔效应实现三基色R、G、B发光从而实现全彩化的全彩化OLED微显示器件及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种全彩化OLED微显示器件的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、对含CMOS电路的硅基板进行清洗干燥；在硅基板上先涂上反光阻，然后再涂上i-线的正光阻；将硅基板进i-线的曝光机上曝光；将曝光后的硅基板置于显影液中显影，其后清洗干净；将显影后的硅基板脱水；将脱水后的硅基板进行等离子清洗；

步骤二、采用PVD法工艺分别将铬、铝、钼镀于阳极，形成第一阳极像素金属层、第二阳极像素金属层、第三阳极像素金属层；

或者采用Ti/TiN/Al/Ti/TiN的阳极结构形成形成第一阳极像素金属层、第二阳极像素金属层、第三阳极像素金属层；

步骤三、制作发光结构，将步骤二完成得到的基板先放入O₂ plasma腔室清洗后移入多源有机蒸镀系统中，并将蒸发源放入蒸发舟内，抽真空至真空度为4×10^-4以下时，然后在阳极上依次沉积空穴注入层和空穴传输层；其中，沉积空穴注入层包括1nm 厚度的MoO3、空穴传输层包括30~40nm 厚度的NPB；

在空穴传输层上真空蒸镀Alq3 ，依次做为发光层与电子传输层，发光层与电子传输层的总厚度为60nm；或者包括10~30nm厚度掺杂 Ir（ppy）3的CBP发光层，其中（Ir（ppy）3的浓度为6wt%；25~45nm厚度的TPBi电子传输层；

在电子传输层上蒸镀1nm厚度的LiF形成电子注入层，在电子注入层上蒸镀40nm厚度的Sm做为半透明阴极层；

步骤四、制作光学调节结构，在完成上述步骤制作完发光结构后切换掩膜板制作光学调节层，在所述光学调节层包括第一光学调节层、第二光学调节层、第三光学调节层；第一光学调节层、第二光学调节层、第三光学调节层的沉积厚度分别为40~80nm、85~125m、130~150nm厚度的Alq3；

在光学调节层之上制作20~40nm厚度的Ag作为半透明高反射金属镜层；在半透明高反射金属镜层上沉积40nm厚度的Alq3 作为保护层。

优选地，所述步骤一中反光阻的厚度为0.1um，正光阻其厚度为1.5um，均匀度≥0.5%；曝光强度为300mj/cm²，显影时间为1~2min，将显影后的硅基板置于100~150℃的环境内脱水，脱水时间为20~30min；将脱水后的硅基板置于进行等离子清洗，清洗温度为100~120℃，清洗时间为1~2min。