一种纳米压印制备硅基OLED微型显示器的方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种纳米压印制备硅基oled微型显示器的方法。

背景技术：

硅基oled微型显示器，是在半导体cmos驱动电路上制造的oled显示器，不但具备oled显示器的优点，同时还具备半导体芯片微型化和高度集成的优点，其尺寸一般在1英寸之下，可实现>5000ppi的超高像素密度，相比普通oled或lcd显示器(<1000ppi)，显示画面更加细腻逼真；此外，硅基oled微显的显示开口率远高于普通oled显示器，近眼显示效果更好，不容易察觉到像素颗粒感。因此硅基oled微型显示器特别适合应用于近眼显示，可满足从军事、工业到数码消费领域的各种需求，具有广阔的市场前景。

但是在现有硅基oled微型显示器制备工艺中，阳极像素采用光刻工艺制备，不但需要投入大量的资金购买光刻工艺的相关设备，而且光刻工艺制程复杂，不利于提高良品率。

纳米压印是一种全新图形转移技术，可替代传统光刻技术用于加工微结构，把纳米图形从模板“复制”到基片上。由于不需要曝光显影工艺，因此具有具有产量高、成本低和工艺简单的优点。

本发明基于上述问题，提出了一种采用纳米压印技术代替光刻工艺制备硅基oled微型显示器件的方法，有利于减少设备投入，简化工艺制程、提高良品率及产能，有效降低成本。

技术实现要素：

本发明提供一种纳米压印制备硅基oled微型显示器的方法，以解决现有技术中的生产成本高、良品率低的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种纳米压印制备硅基oled微型显示器的方法，包括一下步骤：

s1提供一已制备好cmos驱动电路的基底；

s2在所述基底的表面涂膜光刻胶；

s3将具有特定图形结构的纳米压印模板以一定的压力压在所述光刻胶上，经热固化或紫外固化后，所述光刻胶上形成与所述模板图案对应微结构；纳米压印模板是一种具有纳米结构的弹性模板，常用的模板材料主要有硅、石英、聚合物等。

s4去除所述基底上的残余的光刻胶，使所述基底上留有与阳极像素图形互补的微结构；

s5在所述基底上通过蒸镀工艺形成阳极层；

s6在所述阳极层上依次蒸镀多个oled有机功能层组成的白光oled结构层，包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；

s7在所述oled结构层上形成半透金属明阴极层；

s8在所述阴极层上制备薄膜密封层；

s9在所述薄膜密封层上贴合玻璃盖板。

在一些实施例中，步骤s2中的所述光刻胶的材料为德国microresist公司的ipnr-t2000纳米压印光刻胶，厚度为300nm。

在一些实施例中，步骤s5中所述阳极层的材料为铝(al)材质的金属材料，或者氧化铟锡(ito)、氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)材质的氧化物中的任意一种。

在一些实施例中，所述阳极层的厚度为50nm。

在一些实施例中，步骤s7中所述阴极层为双层复合结构，包括金属层和ito层。

在一些实施例中，所述金属层通过热蒸镀工艺制备而成的。

在一些实施例中，所述金属层的材料包括镁、银的混合物，其中所述镁银的比例为10:1。

在一些实施例中，所述ito层通过测控溅射工艺制备而成的。

在一些实施例中，所述密封层的材料为al2o3、tio2、sin、sio2中的任意一种或者组合，所述密封层的厚度为10～20nm。

在一些实施例中，步骤s9中所述玻璃盖板上预制有彩色过滤层。

在一些实施例中，所述过滤层包括红色过滤层、绿色过滤层和蓝色过滤层。

在一些实施例中，所述彩色过滤层的贴合对位精度为1um。

本发明具有的有益效果是：本发明提出的纳米压印制备的硅基oled微型显示器，使用纳米压印技术制备阳极像素阵列，采用预制贴合的方式一次性完成彩色过滤层和玻璃盖片工艺，在硅基oled产线上彻底取消了设备投入较大的光刻工艺。同时，纳米压印技术具有超高分辨率、易量产、一致性高的技术优点，纳米压印的模板可反复使用，大大降低了加工成本，也有效缩短了加工时间。本发明提出的技术方的制备工艺更加简单、生产成本低廉，能有效提高良品率及产能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明：一种纳米压印制备硅基oled微型显示器的方法的流程示意图；

图2为本发明：一种纳米压印制备硅基oled微型显示器的方法的制备阳极像素的示意图；

图3为采用本发明方法制得的阳极像素阵列示意图；

图4为采用本发明方法制得的硅基oled微型显示器示意图。

其中：

101-基底、102-光刻胶、102a-残余的光刻胶、103-模板、104-阳极层、105-阳极像素、106-白光oled结构层、107-阴极层、108-密封层、109-彩色过滤层、110-玻璃盖片。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

参照图1-4所示，一种纳米压印制备硅基oled微型显示器的方法，包括一下步骤：

s1提供一已制备好cmos驱动电路的基底101；

s2如图2中a部分所示，在所述基底的表面涂膜光刻胶102，其中光刻胶102的材料为德国microresist公司的ipnr-t2000纳米压印光刻胶，厚度为300nm；

s3如图2中b部分所示，将具有特定阳极像素图形结构的纳米压印模板103以一定的压力压在所述光刻胶102上，经热固化或紫外固化后，所述光刻胶102上形成与所述模板图案对应微结构，深度为250nm；所述纳米压印模板103为聚合物pdms模板，聚二甲基硅氧烷(pdms)由于具有良好的透光率、较低的表面能(21.6mj/cm3)和收缩率、优异的抗溶剂性和较低的成本，是一种优质的纳米压印模板材料。

s4如图2中c部分所示，去除所述基底上的残余的光刻胶102a，使所述基底101上留有与阳极像素105图形互补的微结构，厚度为200nm；

s5如图2中d部分所示，在所述基底101上通过蒸镀工艺形成阳极层104，所述阳极层104的材料为铝(al)或者氧化铟锡(ito)、氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)等氧化物中的任意一种；本实施例中的所述阳极层104为铝(al)的厚度为50nm。如图2中e部分所示，使用剥离工艺去除光刻胶102及其上方的阳极层104，在硅基板101形成金属阳极像素105，如图3所示。

s6在所述阳极层104上依次蒸镀多个oled有机功能层组成的白光oled结构层106，包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；oled结构层106采用通用工艺即可，本实施例中不再赘述。

s7在所述oled结构层106上形成半透金属明阴极层107；其中，阴极层107为双层复合结构，包括金属层和ito层；所述金属层通过热蒸镀工艺制备而成的，金属层的材料包括镁、银的混合物，其中所述镁银的比例为10:1，厚度为10nm。所述ito层通过测控溅射工艺制备而成的，厚度为40nm。

s8在所述阴极层107上制备薄膜密封层108；所述密封层108的材料为al2o3、tio2、sin、sio2中的任意一种或者组合，所述密封层108的厚度为10～20nm，为了实现对oled器件的保护，本实施例中的材料为al2o3，厚度为50nm。

s9在所述薄膜密封层105上贴合玻璃盖板110，其中，玻璃盖板110上预制有彩色过滤层109，所述过滤层109包括红色过滤层、绿色过滤层和蓝色过滤层。本实施例中的，所述彩色过滤层109的贴合对位精度为1um。

根据上述的方法获得的硅基oled微型显示器具体结构如图4所示，包括基底板101、阳极像素105、白光oled结构层106、阴极层107、密封层108、彩色过滤层109、玻璃盖片110等结构层。

本发明具有的有益效果是：本发明提出的纳米压印制备的硅基oled微型显示器，使用纳米压印技术制备阳极像素阵列，采用预制贴合的方式一次性完成彩色过滤层和玻璃盖片工艺，在硅基oled产线上彻底取消了设备投入较大的光刻工艺。同时，纳米压印技术具有超高分辨率、易量产、一致性高的技术优点，纳米压印的模板可反复使用，大大降低了加工成本，也有效缩短了加工时间。本发明提出的技术方的制备工艺更加简单、生产成本低廉，能有效提高良品率及产能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。