一种硅基微显示器及电子设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种硅基微显示器及电子设备。


背景技术：

2.随着国内面板行业的蓬勃发展及半导体技术的日新月异，基于面板结合半导体技术的硅基micro oled技术也在飞速发展。
3.目前的像素定义层工艺主要为：先通过化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)沉积无机物，例如sin，然后进行黄光工艺，经过涂布曝光显影光刻胶后，进行干法刻蚀作业，以达成所需的像素定义层形貌，工艺较繁琐；并且因在形成阳极时，阳极的侧面相对底面比较陡直，使得干刻后形成的sin的taper角较大，导致后续在蒸镀有机发光材料层及阴极后，因阴极较薄，在爬坡时容易断裂，影响了器件制备的良率。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种硅基微显示器及电子设备，以改善阴极断裂问题，提高工艺的良率，并且简化像素定义层的制备工艺。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种硅基微显示器，包括：
6.驱动背板；
7.第一电极层，所述第一电极层包括多个间隔设置在所述驱动背板一侧的第一电极；
8.旋涂玻璃像素定义层，所述旋涂玻璃像素定义层位于相邻两个第一电极之间的空隙；所述旋涂玻璃像素定义层相对驱动背板的高度小于或等于第一电极层相对驱动背板的高度；
9.发光层，所述发光层位于所述第一电极层和所述旋涂玻璃像素定义层远离所述驱动背板的一侧；
10.第二电极层，所述第二电极层位于所述发光层远离所述驱动背板的一侧。
11.可选的，所述旋涂玻璃像素定义层相对驱动背板的高度与第一电极层相对驱动背板的高度之间的差小于第二电极层的厚度。
12.可选的，所述发光层包括白色发光层的单层结构。
13.可选的，所述发光层包括层叠设置的红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层的多层结构。
14.可选的，所述第二电极层为公共电极层，所述第二电极层所在的膜层为一整体的导电层。
15.可选的，所述第一电极层为阳极层，所述第二电极层为阴极层。
16.可选的，还包括薄膜封装层，所述薄膜封装层位于所述第二电极层远离所述驱动背板的一侧，所述薄膜封装层包括多层层叠设置的无机层和有机层。
17.可选的，所述硅基微显示器还包括滤光层，所述滤光层位于所述薄膜封装层远离
所述驱动背板的一侧；所述滤光层包括多个滤光单元，所述滤光单元与所述第一电极一一对应设置，所述滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。
18.可选的，所述硅基微显示器还包括封装盖板，所述封装盖板位于滤光层远离所述驱动背板的一侧，所述封装盖板包括硬屏封装结构或柔性封装结构。
19.第二方面，本实用新型实施例提供了一种电子设备，包括第一方面任一所述的硅基微显示器。
20.本实用新型实施例提供了一种硅基微显示器及电子设备，其中硅基微显示器包括：驱动背板；第一电极层，第一电极层包括多个间隔设置在驱动背板一侧的第一电极；旋涂玻璃像素定义层，旋涂玻璃像素定义层位于相邻两个第一电极之间的空隙；旋涂玻璃像素定义层相对驱动背板的高度小于或等于第一电极层相对驱动背板的高度；发光层，发光层位于第一电极层和旋涂玻璃像素定义层远离驱动背板的一侧；第二电极层，第二电极层位于发光层远离驱动背板的一侧。本实用新型实施例提供的技术方案通过将现有技术中的无机层像素定义层替换为旋涂玻璃像素定义层，旋涂玻璃像素定义层在形成时，可采用涂布的方式形成，可简化定义层的工艺步骤，并且旋涂玻璃材料具有流动性，因此旋涂玻璃像素定义层在形成过程中可填平第一电极之间的空隙，使得本实用新型实施所提供的硅基微显示器，可实现最后形成的旋涂玻璃像素定义层相对驱动背板的高度小于或等于第一电极层相对驱动背板的高度。相对于现有技术，减小了像素定义层与第一电极层(阳极层)之间的高度差，改善了第二电极层(阴极层)断裂的问题，提高了工艺的良率，并且简化了像素定义层的制备工艺。
附图说明
21.图1是现有技术中提供的一种硅基微显示器的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例提供的另一种硅基微显示器的结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法的流程图；
25.图5是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s110对应的结构剖面图；
26.图6是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s120对应的结构剖面图；
27.图7是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s130对应的结构剖面图；
28.图8是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s140对应的结构剖面图；
29.图9是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s150对应的结构剖面图；
30.图10是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s160对应的结构剖面图；
31.图11是本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
33.如背景技术，随着国内面板行业的蓬勃发展及半导体技术的日新月异，基于面板结合半导体技术的硅基micro oled技术也在飞速发展。硅基micro oled微型显示器件，与传统的amoled的区别在于，前者的基底采用的是单晶硅芯片，而后者利用的是非晶硅、微晶硅或者是低温多晶硅薄膜晶体管作为背板。采用单晶硅芯片作为基底的最大优势在于像素尺寸小于传统显示器件像素尺寸，且单精细度远远高与传统器件。而目前，在硅基micro oled微型显示器件的研发与制造过程中，低良率是制约其量产的主要问题点所在。目前的硅基micro oled微显示器件阳极及像素定义层的传统制程工艺为pvd成膜、黄光图形化定义、干法刻蚀、去胶清洗、cvd成膜、黄光图形化定义、干法刻蚀、去胶清洗，工艺较为繁琐。制备micro oled需选用高分辨stepper/scnner光刻机搭配高对比度光刻胶(photo resistance，pr)，但是高对比度pr角度比较陡直，从而导致阳极制备时角度过大，即阳极的侧面相对底面比较陡直。现有技术像素定义层的材料为无机层材料，例如sin，在像素定义层时，先进行sin的cvd沉积，然后进行黄光段工艺，经过光刻胶涂布曝光显影后，进行干法刻蚀作业，以达成所需的像素定义层形貌。图1是现有技术中提供的一种硅基微显示器的结构示意图，图1中示例性的只给出阳极120与像素定义层130的位置关系，参考图1，cvd沉积sin形成的像素定义层130的厚度比较均匀，阳极层120的上表面、阳极层120暴露的驱动背板110的上表面的像素定义层130较平整，厚度一致。而阳极层120的侧面上沉积的像素定义层130的厚度较薄，像素定义层130不易于填平阳极120之间的空隙，即在阳极120之间形成的像素定义层130具有一定的凹陷，并且干刻后形成的像素定义层130覆盖部分的阳极层120的边缘处的上表面，导致sin形成的像素定义层的taper角较大，从而导致后续在蒸镀oled层及阴极后，因阴极较薄，在爬坡时容易断裂，影响了器件制备的良率。
34.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种硅基微显示器，图2是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的结构示意图的结构示意图，参考图2，包括：
35.驱动背板10；
36.第一电极层，第一电极层包括多个间隔设置在驱动背板10一侧的第一电极20；
37.旋涂玻璃像素定义层30，旋涂玻璃像素定义层30位于相邻两个第一电极20之间的空隙；旋涂玻璃像素定义层30相对驱动背板10的高度小于或等于第一电极层相对驱动背板10的高度；
38.发光层40，发光层40位于所述第一电极层和旋涂玻璃像素定义层30远离驱动背板10的一侧；
39.第二电极层50，第二电极层50位于发光层40远离驱动背板10的一侧。
40.具体的，驱动背板10是指能够为硅基微显示器提供驱动信号、并起到缓冲、保护或支撑等作用的膜层结构。硅基oled微显示器中的驱动背板10为硅基驱动背板，硅基驱动背板由一整块硅基芯片构成。驱动背板10包括硅衬底以及位于硅称底一侧的coms电路。coms电路包括硅基oled微显示器需要的像素电路、行列驱动电路以及其他的功能电路。第一电极层位于驱动背板10的一侧，并且与驱动背板10中的coms电路连接。第一电极层包括多个
间隔设置在驱动背板10一侧的第一电极20，第一电极20可以为阳极。旋涂玻璃像素定义层30位于相邻两个第一电极20之间的空隙。发光层40位于第一电极层和旋涂玻璃像素定义层30远离驱动背板10的一侧。第二电极层50位于发光层40远离驱动背板10的一侧。第二电极层50为阴极层，第二电极层50为公共电极层，即第二电极层50所在的膜层为一整体的导电层。阴极层位于发光层40与阳极层相对的一侧。阴极层可以通过蒸镀的方式蒸镀镁或银形成的透明电极层。在阳极层与阴极层之间还可以包括空穴注入传输层和电子注入传输层，穴注入传输层位于发光材料层与阳极层之间，电子注入传输层位于发光材料层和阴极层之间。第一电极层和第二电极层50通过发光层40彼此绝缘。如果在第一电极层和第二电极层50之间施加电压，则发光层40发射可见光，从而实现能被使用者识别的图像。
41.其中，旋涂玻璃像素定义层30的材料为旋涂玻璃(spin on glass，sog)材料。旋涂玻璃材料通常被用来进行间隙填充使膜层实现平坦化。旋涂玻璃材料具有流动性，因此旋涂玻璃像素定义层30在形成过程中可填平第一电极20之间的空隙，使得本实用新型实施所提供的硅基微显示器，可实现最后形成的旋涂玻璃像素定义层30相对驱动背板10的高度小于或等于第一电极20层相对驱动背板10的高度。相对于现有技术，减小了像素定义层与阳极层之间的高度差，改善阴极断裂问题，提高工艺的良率。
42.另外，旋涂玻璃像素定义层30在形成时，采用涂布的方式形成。通过旋涂的方式在基板的表面均匀的涂覆一层sog材料并填平第一电极20之间的凹坑后，可将基板放入干刻腔室，对基板进行整面干刻工艺，直至裸露出第一电极20。相对现有技术中通过化学气相沉积(cvd)二氧化硅的方式，在多层膜层加工处理中省去了费时的填充狭窄沟槽的sio2沉积过程，可简化像素定义层的制备工艺，提高了制备工艺的效率和成本。
43.本实用新型实施例提供了一种硅基微显示器及电子设备，其中硅基微显示器包括：驱动背板；第一电极层，第一电极层包括多个间隔设置在驱动背板一侧的第一电极；旋涂玻璃像素定义层，旋涂玻璃像素定义层位于相邻两个第一电极之间的空隙；旋涂玻璃像素定义层相对驱动背板的高度小于或等于第一电极层相对驱动背板的高度；发光层，发光层位于第一电极层和旋涂玻璃像素定义层远离所述驱动背板的一侧；第二电极层，所述第二电极层位于所述发光层远离驱动背板的一侧。本实用新型实施例提供的技术方案通过将现有技术中的无机层像素定义层替换为旋涂玻璃像素定义层，旋涂玻璃像素定义层在形成时，可采用涂布的方式形成，可简化定义层的工艺步骤，并旋涂玻璃材料具有流动性，因此旋涂玻璃像素定义层在形成过程中可填平第一电极之间的空隙，使得本实用新型实施所提供的硅基微显示器，可实现最后形成的旋涂玻璃像素定义层相对驱动背板的高度小于或等于第一电极层相对驱动背板的高度。相对于现有技术，减小了像素定义层与阳极层之间的高度差，改善阴极断裂问题，提高工艺的良率，并且简化像素定义层的制备工艺。
44.可选的，请继续参考图2，旋涂玻璃像素定义层30相对驱动背板10的高度与第一电极层相对驱动背板10的高度之间的差小于第二电极层50的厚度。
45.具体的，形成的旋涂玻璃像素定义层30相对驱动背板10的高度与第一电极层相对驱动背板10的高度之间的差，小于第二电极层50的厚度。可以使得第一电极20上方的第二电极层50与旋涂玻璃像素定义层30上方的第二电极层50，在第一电极20与旋涂玻璃像素定义层30的交界处至少部分连接，从而可改善阴极断裂问题，提高工艺的良率。形成的旋涂玻璃像素定义层30相对驱动背板10的高度等于第一电极20层相对驱动背板10的高度，此时，
在第一电极20与旋涂玻璃像素定义层30的交界处，第二电极层50的连续性最好。
46.可选的，请继续参考图2，发光层40包括白色发光层的单层结构。或者，发光层40包括层叠设置的红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层的多层结构。
47.具体的，发光层40可以为包括白色发光层40的单层结构，或者，发光层40也可以为包括层叠设置的红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层的多层结构。发光层40为包括白色发光层的单层结构，白色发光层发出的光为白光。发光层40为包括层叠设置的红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层的多层结构，红色发光层发出的光为红光、绿色发光层发出的光为绿光和蓝色发光层发出的光为蓝光。红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层发出的光可混合为白光。
48.可选的，图3是本实用新型实施例提供的另一种硅基微显示器的结构示意图，参考图3，硅基微显示器还包括薄膜封装层60，薄膜封装层60位于第二电极层50远离驱动背板10的一侧。薄膜封装层60用于保护蒸镀后的oled材料防止遇到水汽失效。薄膜封装层60可以包括多层层叠设置的无机层。例如，薄膜封装层60各层的材料依次可以为al2o3、sinx、al2o3、tio2，其封装的厚度依次在40
‑
80nm，1000
‑
15000nm，30
‑
50nm，5
‑
15nm之间。其中，材料为al2o3的膜层和材料为tio2膜层的致密性较强。但是两种材料的膜层越厚，会导致膜层的应力越大，从而导致薄膜封装层60容易开裂。因此在两层al2o3的膜层之间设置1000
‑
15000nm材料为sinx的膜层，即可以保证薄膜封装层60的阻水氧性，还能保证薄膜封装层60不易开裂。薄膜封装层60也可以包括多层层叠设置的无机层和有机层。同样，材料为al2o3或tio2的无机层致密性较强，但是膜层越厚，会导致膜层的应力越大，导致薄膜封装层60容易开裂。因此在两层无极层膜层之间有机层，即可以保证薄膜封装层60的阻水氧性，还能进一步的保证薄膜封装层60不易开裂。
49.可选的，请参考图3，显示面案还包括滤光层，滤光层位于薄膜封装层60远离驱动背板10的一侧；滤光层包括多个滤光单元70，滤光单元70与第一电极20一一对应设置，滤光单元70包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。
50.具体的，滤光层能够对发光层40发射的光进行一定的滤光作用，使得发光层40发射的光经滤光层滤光之后对应出射出为纯净的红光、蓝光或者绿光，从而在实现硅基微显示器多彩显示的基础上优化显示效果。还可以包括黑矩阵80，黑矩阵80填充于相邻的滤光单元70之间，黑矩阵80在驱动背板10上的垂直投影与滤光单元70在驱动背板10上的垂直投影不重叠；黑矩阵80在驱动背板10上的垂直投影与旋涂玻璃像素定义层30在驱动背板10上的垂直投影重叠。黑矩阵80用于防止发光层40发射的光在滤光单元70之间出光串扰。
51.可选的，硅基微显示器还包括封装盖板90，封装盖板90位于滤光层远离驱动背板10的一侧，封装盖板90包括硬屏封装结构或柔性封装结构。封装盖板90可以是硬屏封装结构或柔性封装结构。硬屏封装结构包括封装玻璃，柔性封装结构可以由柔性材料制成。封装盖板90也可以是无机层和有机层形成的多层结构。
52.本实用新型实施例还提供了一种硅基微显示器的制备方法，图4是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法的流程图，参考图4，包括：
53.s110、在驱动背板的一侧依次形成第一电极材料层和光刻胶层，并图案化光刻胶层。
54.具体的，图5是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤
s110对应的结构剖面图，参考图5，将含有电极的硅基cmos驱动电路的基板(驱动背板10)进行清洗并烘干后，通过物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd)方式在驱动背板10的一侧进行第一电极20材料层的镀膜，并在第一电极20材料层远离驱动背板10的一侧涂覆光刻胶层100，光刻胶层100可以正性光刻胶。基于掩膜版，对光刻胶层100进行光刻工艺处理，以图案化光刻胶层100。
55.s120、基于光刻胶层刻蚀第一电极材料层，以形成第一电极层；第一电极层包括多个间隔设置在驱动背板一侧的第一电极。
56.具体的，图6是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s120对应的结构剖面图，参考图6，以图案化后的光刻胶层为掩膜版，刻蚀第一电极材料层，以形成第一电极层；第一电极层包括多个间隔设置在驱动背板10一侧的第一电极20。
57.s130、在第一电极层远离驱动背板一侧的表面上，以及位于第一电极之间的驱动背板的表面上旋涂旋涂玻璃材料层。
58.具体的，图7是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s130对应的结构剖面图，参考图7，使用sog材料通过旋涂的方式对基板表面进行流平工艺，在基板表面均匀的涂覆一层sog材料层31并填平第一电极20之间的凹坑。
59.s140、对基板整面的旋涂旋涂玻璃材料层进行干刻工艺直至裸露第一电极层，形成旋涂玻璃像素定义层；旋涂玻璃像素定义层位于相邻两个第一电极之间的空隙；旋涂玻璃像素定义层相对驱动背板的高度小于或等于第一电极层相对驱动背板的高度。
60.具体的，图8是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s140对应的结构剖面图，参考图8，将图7所示的基板放入干刻腔室，对基板进行整面刻蚀直至第一电极20图形裸露，形成旋涂玻璃像素定义层30。旋涂玻璃像素定义层30位于相邻两个第一电极20之间的空隙；旋涂玻璃像素定义层30相对驱动背板10的高度小于或等于第一电极20层相对驱动背板10的高度。
61.s150、形成发光层，发光层位于第一电极层和旋涂玻璃像素定义层远离驱动背板的一侧。
62.具体的，图9是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s150对应的结构剖面图，参考图9，形成发光层40，发光层40位于第一电极20层和旋涂玻璃像素定义层30远离驱动背板10的一侧。
63.s160、形成第二电极层，第二电极层位于发光层远离驱动背板的一侧。
64.具体的，图10是本实用新型实施例提供的一种硅基微显示器的制备方法中步骤s160对应的结构剖面图，参考图10，形成第二电极层50，第二电极层50位于发光层40远离驱动背板10的一侧。第二电极层50为阴极层，第二电极层50可以为公共电极层，即第二电极层50所在的膜层为一整体的导电层。第二电极层50为阴极层，阴极层位于发光层40与阳极层相对的一侧。阴极层可以通过蒸镀的方式蒸镀镁或银形成的透明电极层。
65.本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述任意实施例所述的硅基微显示器。示例性的，图11是本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图，参考图11，电子设备可以是ar眼镜、vr眼镜等近眼显示设备。
66.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明
显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。