专利名称：一种非硅基有机发光微显示器件、制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及微型显示技术领域，尤其涉及一种利用有机电致发光技术制备的微型
显示器。
背景技术：
随着人们对视觉体验的要求越来越高，显示器也随之得到突飞猛进的发展。人们把有关显示技术领域统称为平板显示(Flat Panel Display)。微型显示(MicroDisplay) 是平板显示技术的一个分支。相比于普通显示器，微型显示能够在极小的显示面积上集成高倍数的显示像素，微型显示上显示的图案需要通过放大镜才能够看清楚。由于微型显示的特殊性，广泛应用于虚拟现实、头戴式显示、便携计算机、手机、抬头显示、电子枪瞄等系统，也可与光学系统结合实现大屏幕投影显示。按照驱动方式不同，微型显示分为无源驱动和有源驱动两种型，无源驱动是通过在基板周边外接驱动电路进行驱动；有源驱动是通过将驱动电路和显示阵列的像素点集成在一起，每个像素点单独控制的驱动方式。OLED(Organic Light Emitting Display，有机发光显示器)是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。常规的OLED显示器件结构如图1所示，其中1为基板，基板上包括发光点阵列组成的显示区域A，阴极沿行方向排列，阳极沿列方向排列；两侧引线区域Bl和B2，分别对应连接显示区域的奇数行阴极和偶数行阴极；与显示区域的阳极相连接的下侧引线区域D ；两侧引线区域Bl和B2、下侧引线区域D均汇总到IC(集成电路)区域C。显示区域A视图如图2所示，绝缘层2将显示区域A沿水平和竖直方向分成一个个小格，每一个小格就是一个像素点4，隔离柱2设置在绝缘层上。a-a方向剖面部分视图如图3所示，其中第一电极10设置在基板1上，发光层20 和第二电极30分别依次覆盖。第一电极10、发光层20和第二电极30叠加的区域就是像素点4。设置在绝缘层上的隔离柱将相邻两个像素点的第二电极隔开，防止导通。b-b方向剖面部分视图如图4所示，相邻两个像素点的第一电极被绝缘层2隔开。相对于液晶显示器，OLED具有主动发光，无视角问题；重量轻，厚度薄；高亮度，高发光效率；响应速度快；使用温度范围广；抗震能力强等优点。因此被称为未来的理想显示器，在各领域有着广泛的应用。基于OLED的上述优势，OLED被认为是最合适应用于微型显示的显示技术。目前，利用OLED制成的微型显示为有源0LED，这样的有源OLED微型显示以半导体材料硅作为基板，将行列驱动、时序控制均设计在硅基板上，在硅上面集成驱动电路和 0LED。但采用硅材料作为基板制备的有源0LED，驱动元件会占用像素点空间，降低像素点发光面积，使得OLED开口率下降，导致OLED发光效率难以达到微型显示的要求。因此，研究采用无源OLED微型显示解决有源OLED微型显示开口率的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种非硅基有机发光微显示器件、制备方法及其应用。本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的一种非硅基有机发光微显示器件，由以下组成，非硅基基板，沿一方向设置于该非硅基基板上的多个第一电极和沟道，有机层，沿该方向的垂直方向设置的多个第二电极和隔离柱，第一电极与所述非硅基基板之间的夹角小于45度；相邻第一电极通过沟道隔开， 相邻第二电极通过隔离柱隔开；该非硅基有机发光微显示器件对角线小于1英寸，且PPI大于1000个。其中，所述第一电极与所述非硅基基板之间的夹角由第一电极钝化形成。其中，所述第一电极与所述非硅基基板之间的夹角为25-40度。其中，其亮度大于200nit。其中，所述有机层包括以下的一种或多种电子注入层，电子传输层，发光层，空穴注入层，空穴传输层，阻挡层。其中，所述非硅基基板为玻璃。其中，所述第一电极和第二电极为透明电极。本发明还包括一种非硅基有机发光微显示器件的制备方法，包括在非硅基基板上设置第一电极材料，将第一电极材料进行光刻，形成沿一方向排列的多个第一电极和沟道，相邻第一电极间通过沟道隔开；对该第一电极进行钝化；在该第一电极上沿该方向的垂直方向设置隔离柱；在该非硅基基板上沉积有机材料，有机材料在该第一电极和沟道上形成有机层；在该非硅基基板上沉积第二电极材料，形成第二电极。其中，所述第一电极材料ITO或ΙΖ0。其中，所述第二电极材料为Al或Ag。其中，所述Ag的厚度为15_35nm。其中，所述Ag的厚度为25nm。其中，所述钝化采用钝化液进行钝化，所述钝化液呈酸性。其中，所述钝化采用打磨工艺进行钝化。本发明还提供一种非硅基有机发光微显示模组，包括，上述非硅基有机发光微显示器件，驱动单元，连接器，驱动单元驱动非硅基有机发光微显示器件进行显示，连接器与外界电源连接。其中，还包括印刷电路板，驱动单元设置于该印刷电路板上。本发明还提供一种投射式显示器，包括，非硅基有机发光微显示模组，光学放大装置。本发明提供的非硅基有机发光微显示器件及其非硅基有机发光微显示模组，相对于硅基微型显示器件，具有较高开口率，从而提高了显示器的亮度。满足有机发光微型显示技术对亮度高要求。相对于传统有机发光器件，本发明通过光刻后的钝化处理，不需要再制备绝缘层，直接将绝缘层制备在第一电极上，节省制备工艺步骤。
图1为OLED显示器件结构示意图；图2为现有技术显示区域A的局部示意图；图3为现有技术显示区域A的a-a方向剖面部分示意图；图4为现有技术显示区域A的b_b方向剖面部分示意图；图5为本发明发光区域的局部示意图；图6为本发明显示区域A的a-a方向剖面部分示意图；图7为本发明显示区域A的b_b方向剖面部分示意图；图8为本发明非硅基有机发光微显示器件的制备方法流程图；图9为第一电极钝化前后的第一电极与基板局部示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的无源OLED微型显示器，包括非硅基基板(以下简称基板)，位于基板上的第一电极，有机层，第二电极。其中第一电极通过光刻形成的沟道分隔开，第二电极通过光刻形成的隔离柱分隔开。在基板上制备的第一电极光刻形成沟道后，对第一电极进行钝化处理以消除第一电极表面的毛刺和突起，从而不需要在第一电极上制备绝缘层。通过本发明的技术方案，实现了无源OLED在制备时省略掉绝缘层制备工艺，减少绝缘层与第一电极的附着区域，从而增大第一电极与发光层的接触面积，增大每个像素点的发光面积，进而增大显示器件的开口率。该非硅基有机发光微显示器件对角线小于1英寸，且PPI (每英寸所拥有的像素数目，pixels per inch)大于1000个。PPI太低则不具有充足的像素点进行显示，不能满足微型显示的要求。其亮度大于200nit，亮度太低不能满足投射使用的需要，不能满足微型显示的要求。本发明所述的无源OLED微型显示器外观可参照图1，其中发光区域如图5所示，其中像素点5被沟道6和隔离柱7分隔开。a-a方向剖面部分视图如图6所示，其中第一电极50设置在基板5上，发光层60 和第二电极70分别依次覆盖。第一电极50、发光层60和第二电极70叠加的区域形成像素点8。设置在第一电极50上的隔离柱7将相邻两个像素点的第二电极70隔开，防止导通。 b_b方向剖面部分视图如图7所示，相邻两个像素点的第一电极50被沟道(未图示，在依次沉积有机层60和第二电极70后，相邻像素点间的沟道已经被有机层60和第二电极70填充)隔开。通过图2和图5的比较，我们可以看出，现有技术的显示区域，每一个像素点4通过绝缘层2和隔离柱3分隔开；而本发明的像素点8通过沟道6和隔离柱7分隔开，沟道6 为对第一电极光刻时产生，不需要增加制备绝缘层的步骤。通过图3和图6的比较，我们可以看出，现有技术的隔离柱3是制备在绝缘层2之上，以绝缘层2为基座；而本发明的隔离柱7是直接制备在第一电极50上，不需要以绝缘层2作为基座。通过图4和图7的比较， 我们可以看出，现有技术的第一电极10是通过绝缘层2分隔开来的；而本发明的第一电极不需要绝缘层进行分隔。本发明所述的非硅基有机发光微显示器件的制备方法流程图如图8所示，包括以下步骤步骤801，在基板上设置第一电极材料。第一电极材料一般选用透明、导电材料，如 ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)。设置第一电极材料的方式包括溅射ΙΤ0、蒸镀ΙΤ0。在该步骤前需要对基板进行清洗。基板的材料为玻璃。步骤802，对ITO进行光刻。光刻形成的沟道，将ITO分成复数个平行的长条。沟道是指基板上不具有ITO的部分。步骤803，对ITO进行钝化处理，消除ITO光刻过程中形成的毛刺和突起。钝化可以采用钝化液进行钝化，所述钝化液呈酸性。也可以采用打磨工艺进行钝化。钝化后的第一电极与基板局部示意图如图9所示，图91为钝化前示意图，可以看出，在ITO边缘表面，有多个不规则毛刺和突起51 ；图911为钝化后示意图，虚线部分为被钝化去除部分，原先的ITO被钝化为边缘平滑的坡状结构。图9III中，ITO边缘坡度与基板呈一角度，该角度小于45度。若大于45度，不利于有机层和阴极的沉积，容易造成沉积材料在坡面上断裂。该夹角优选为25-40度。小于25度会使得ITO的厚度过薄，降低ITO 的导电性能，影响电荷传输。步骤804，在ITO上制备隔离柱。隔离柱沿沟道的垂直方向延伸。步骤805，在基板上沉积有机材料，有机材料在该第一电极和沟道上形成有机层。 有机层包括以下的一种或多种电子注入层，电子传输层，发光层，空穴注入层，空穴传输层，阻挡层。步骤806，在该非硅基基板上沉积第二电极材料，形成第二电极。第二电极材料一般采用Al或Ag。当采用Ag做第二电极时，当Ag的厚度为15-35nm范围时，Ag为透明，制备出的非硅基有机发光微显示器件。优选的，Ag的厚度为25nm。本发明还包括一种非硅基有机发光微显示模组，包括，如权利要求1所述的非硅基有机发光微显示器件，驱动单元，连接器，驱动单元驱动非硅基有机发光微显示器件进行显示，连接器与外界电源连接，印刷电路板，驱动单元设置于该印刷电路板上。本发明还包括一种投射式显示器，包括，非硅基有机发光微显示模组，光学放大装置。虽然本发明已以比较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此，本发明的保护范围当以申请的专利范围所界定为准。
权利要求
1.一种非硅基有机发光微显示器件，由以下组成，非硅基基板，沿一方向设置于该非硅基基板上的多个第一电极和沟道，有机层，沿该方向的垂直方向设置的多个第二电极和隔离柱，其特征在于，第一电极与所述非硅基基板之间的夹角小于45度；相邻第一电极通过沟道隔开，相邻第二电极通过隔离柱隔开；该非硅基有机发光微显示器件对角线小于1英寸， 且PPI大于1000个。
2.如权利要求1所述非硅基有机发光微显示器件，其特征在于，所述第一电极与所述非硅基基板之间的夹角由第一电极钝化形成。
3.如权利要求1或2所述非硅基有机发光微显示器件，其特征在于，所述第一电极与所述非硅基基板之间的夹角为25-40度。
4.如权利要求1所述非硅基有机发光微显示器件，其特征在于，其亮度大于200nit。
5.如权利要求1所述非硅基有机发光微显示器件，其特征在于，所述有机层包括以下的一种或多种电子注入层，电子传输层，发光层，空穴注入层，空穴传输层，阻挡层。
6.如权利要求1所述非硅基有机发光微显示器件，其特征在于，所述非硅基基板为玻璃ο
7.如权利要求1所述非硅基有机发光微显示器件，其特征在于，所述第一电极和第二电极为透明。
8.一种非硅基有机发光微显示器件的制备方法，其特征在于，包括在非硅基基板上设置第一电极材料，将第一电极材料进行光刻，形成沿一方向排列的多个第一电极和沟道，相邻第一电极间通过沟道隔开；对该第一电极进行钝化；在该第一电极上沿该方向的垂直方向设置隔离柱；在该非硅基基板上沉积有机材料，有机材料在该第一电极和沟道上形成有机层；在该非硅基基板上沉积第二电极材料，形成第二电极。
9.如权利要求8所述非硅基有机发光微显示器件的制备方法，其特征在于，所述第一电极材料ITO或IZOo
10.如权利要求8或9所述非硅基有机发光微显示器件的制备方法，其特征在于，所述第二电极材料为Al或Ag。
11.如权利要求9所述非硅基有机发光微显示器件的制备方法，其特征在于，所述^Vg的厚度为15-35nm。
12.如权利要求9所述非硅基有机发光微显示器件的制备方法，其特征在于，所述Ag的厚度为25nm。
13.如权利要求8所述非硅基有机发光微显示器件的制备方法，其特征在于，所述钝化采用钝化液进行钝化，所述钝化液呈酸性。
14.如权利要求8所述非硅基有机发光微显示器件的制备方法，其特征在于，所述钝化采用打磨工艺进行钝化。
15.一种非硅基有机发光微显示模组，其特征在于，包括，如权利要求1所述的非硅基有机发光微显示器件，驱动单元，连接器，驱动单元驱动非硅基有机发光微显示器件进行显示，连接器与外界电源连接。
16.如权利要求15所述的非硅基有机发光微显示模组，其特征在于，还包括印刷电路板，驱动单元设置于该印刷电路板上。
17.一种投射式显示器，其特征在于，包括，如权利要求15所述的非硅基有机发光微显示模组，光学放大装置。
全文摘要
本发明提供非硅基有机发光微显示器件及其非硅基有机发光微显示模组，相对于硅基微型显示器件开口率更高，提高显示器亮度。本发明的非硅基有机发光微显示器件由以下组成，非硅基基板，沿一方向设置于该非硅基基板上的多个第一电极和沟道，有机层，沿该方向的垂直方向设置的多个第二电极和隔离柱，第一电极与所述非硅基基板之间的夹角小于45度；相邻第一电极通过沟道隔开，相邻第二电极通过隔离柱隔开；该非硅基有机发光微显示器件对角线小于1英寸，且PPI大于1000个。相对于传统有机发光器件，本发明通过光刻后的钝化处理，不需要再制备绝缘层，直接将绝缘层制备在第一电极上，节省制备工艺步骤。
文档编号H01L51/56GK102163614SQ20111002104
公开日2011年8月24日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者孙铁朋, 徐粤, 邱勇 申请人:北京维信诺科技有限公司, 昆山维信诺显示技术有限公司, 清华大学