硅基顶发射有机发光微显示器及其制备方法

摘要

本发明涉及一种硅基顶发射有机发光微显示器及制备方法。本发明将有机发光器件制作于硅基芯片的表面上，硅基芯片中集成了有机发光器件的驱动电路和控制电路。该微显示器的结构为（自底而上）：单晶硅基底、驱动电路、顶部通孔层和顶部通孔、像素阳极和共阴电极、有机层、透明阴极层、多层薄膜封装层、色彩过滤层、玻璃封盖。其中，像素阳极采用钛、氮化钛、铝、钛、氮化钛的垂直五层结构；有机层至少包含一个空穴传输层、一个多层有机发光层和一个电子传输层。该微显示器的有机发光像素单位面积小于100平方微米，像素分辨率640×480以上。此外，本发明的芯片切割工艺步骤在制作有机发光层和薄膜封装层之前进行，可以利用各种掩膜版制作有机显示器件，避免引入成本较高的激光刻蚀机。

主权项

一种硅基顶发射有机发光微显示器，包括：1）一个单晶硅基底（101）和一个驱动电路层（102）、2）一个用于生成通孔的顶部通孔层（105）、3）呈阵列排布的具有垂直五层介质结构的有机发光像素阳极（103）、4）一个或多个有机发光共阴电极（104）、5）位于像素阳极（103）之下的通孔（201）和位于共阴电极（104）之下通孔阵列（202）、6）键合区（203）、7）一个有机层（106），至少包含一个空穴传输层（310）、一个多层有机发光层（311）和一个电子传输层（312）、8）一个透明阴极层（107）、9）一个多层薄膜封装层（108）、10）一个色彩过滤层（109）和11）一个玻璃封盖（110）；其特征在于：所述单晶硅基底（101）为最下层；驱动电路层（102）位于单晶硅基底（101）之上；顶部通孔层（105）位于驱动电路层（102）之上；通孔（201）和通孔阵列（202）都处于顶部通孔层（105）之中；像素阳极（103）形成一个阵列，像素阳极（103）凸出于驱动电路层（102）之上，各像素阳极（103）之间形成凹槽；像素阳极（103）和共阴电极（104）位于顶部通孔层（105）之上，键合区（203）位于驱动电路层（102）表面或其中某个金属层；像素阳极（103）、共阴电极（104）和键合区（203）在硅基上方不能重合；像素阳极（103）之上为有机层（106）；有机层（106）自底向上依次为空穴传输层（310）、有机发光层（311）、电子传输层（312）；共阴电极（104）上不存在有机层（106）；透明阴极层（107）位于有机层（106）和共阴电极（104）之上，并将两者相连；多层薄膜封装层（108）位于透明阴极层（107）之上，将除键合区（203）以外的硅基表面全部包含在内；色彩过滤层（109）位于多层薄膜封装层（108）之上；最顶层是玻璃封盖（110），形成二重水氧密封和机械保护；硅基顶发射有机发光的电流通路为：外部电源 ‑> 键合区（203）的正电源引脚 ‑> 驱动电路层（102） ‑>通孔（201） ‑> 像素阳极（103） ‑>有机层（106）‑> 透明阴极层（107） ‑> 共阴电极（104） ‑>通孔阵列（202） ‑> 驱动电路层（102） ‑> 键合区（203）的负电源引脚 ‑> 外部电源；流过单个阳极像素的电流不超过80纳安；所述共阴电极（104）采用与阳极像素（103）相同的工艺并同时制作，形成五层结构，或者采用与键合区（203）相同的工艺并同时制作，形成向下凹槽；形成向下凹槽时，共阴电极的通孔阵列（202）不再存在；所述共阴电极（104）在硅基表面分布在像素阳极（103）阵列的一侧、多侧或四周；所述共阴电极（104）用于连接至所述有机发光微显示器外部的共阴电源，且在驱动电路层（102）内部通过金属相连，所述共阴电源接地、连接至正电源或负电源。