一种全彩化MicroOLED及其制作方法与流程

一种全彩化micro oled及其制作方法
技术领域
1.本发明涉及半导体、面板显示、micro oled、micro led等领域。


背景技术：

2.随着科技的进步与科技的发展，人们在追求显示效果的体验上也有着更高的需求，加之穿戴配套显示设备使其物理意义上的方法路径可行，5g时代的到来会解决数据量传输的问题，因此近年来micro oled(organic light emitting display)被称为下一代显示技术的黑马，现已广泛应用于机戴头盔、枪瞄、夜视仪等军用市场，并且随着ar/vr以及自动驾驶等新技术的应用，micro oled微显示器将迎来爆发式的增长。
3.然而由于micro oled尺寸过于微小，目前高分辨率的实现，可量产的技术方案为白光 彩色滤光片的形式。现有的方案1，高温彩膜分三次分别制备在玻璃盖板上，通过高精度对位贴合，将高温彩膜盖板与白光的micro oled基板贴合起来，方案2，低温彩膜分三次直接制备在白光micro oled基板上；
4.这两种工艺方法存在的共同缺点为：
5.1、彩膜制备需要分三次制备；
6.2、在显示全白画面时，也需要透过彩色滤光片，滤出红绿蓝三色后，进行合成白光，从而降低了光的亮度，使现实效果变差；
7.3、若客户端需求不同光色产品，如需要若干绿光单色产品，若干红光单色产品，若干蓝光单色产品，若干全彩产品，则在制备过程中，需要根据产品光色，频繁切换产品线。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题是实现一种方便生产制作，使用效果好且可靠的全彩化micro oled。
9.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种全彩化micro oled，设有micro oled基板，所述micro oled基板上贴合有电致变色阵列盖板，所述电致变色阵列盖板的玻璃基板背面设有网格状格挡层，所述格挡层上覆盖有阳极，所述阳极上覆盖有无机层，所述格挡层内的间隙设有覆盖在基板玻璃上的阳极，以及位于阳极和阴极之间的电致变色层，所述无机层和micro oled基板之间通过胶水粘合。
10.所述电致变色层电压为-1.2v时显示为蓝色，电压为-0.8v时显示为透明，透过率≥95％，0v时显示为绿色，0.5v时显示为红色；
11.所述阳极的厚底为10～100nm，透过率≥90％，所述阳极材料为氧化铟锡或氧化铟锌，所述阳极的尺寸大于micro oled基板像素尺寸20％
12.所述格挡层的材料为聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸酯，厚度为100～1000nm。
13.所述阴极的材料为氧化铟锌，厚度为1～20nm。
14.所述胶水为光学透明胶，厚度为2～8um。
15.一种全彩化micro oled的制作方法，包括以下步骤：
16.步骤1、电致变色材料的制备；
17.步骤2、电致变色阵列盖板的制备；
18.步骤3、电致变色阵列盖板与白光micro oled基板贴合。
19.所述步骤1包括以下步骤：
20.1)1,2-二(噻吩-3-基)乙烷-1,2-二酮和对甲苯磺酸添加到3'，4'-二氨基-2,2'：5'，2'-三硫代菲氯仿溶液中；
21.2)在惰性气体条件下气氛反应混合物在回流下加热12小时；
22.3)除去所有挥发物后，剩余物被去除在二氯甲烷中重新溶解并吸附在硅胶上；
23.4)经硅胶柱层析纯化使用溶剂混合物得到纯产品；
24.5)将纯产品粉末溶解于二氯甲烷和乙腈溶液中的混合溶液中，再加入四丁基六氟磷酸铵，加热搅拌均匀形成胶体的电致变色材料。
25.所述步骤2包括以下步骤：
26.1)在玻璃基板上使用物理气相沉积的方法制备透明阳极，制作阳极的材料可以是氧化铟锡或氧化铟锌，制作的厚度为10～100nm，透过率≥90％；
27.2)使用光刻方法将阳极图案化，并做好电路区的走线及金手指区域；
28.3)在阳极上制作格挡层，制备方法为旋涂，刮涂或丝网印刷；
29.4)使用光刻方法将格挡层网格化，并进行烘烤固化；
30.5)使用喷墨打印的方式将电致变色材料印在格挡层网格的间隙内，填充高度保持与格挡层高度一致，形成电致变色层；
31.6)使用蒸镀的方式将阴极制备在电致变色层上
32.7)使用化学气相沉积方式将无机层制备在阴极上；
33.8)将柔性电路板10安装在在金手指区域。
34.所述步骤3包括以下步骤：
35.1)在制备好薄膜封装层的micro oled基板上点光学透明胶；
36.2)将电致变色的阵列盖板以层为靠近micro oled层进行贴合，完成后，对光学透明胶进行紫外固化；
37.3)将盖板的柔性电路板10与micro oled基板的控制电路进行连接。
38.本发明通过设置电致变色阵列盖板，与白光micro oled基板进行像素级精确贴合，通过控制电致变色的单个单元的电压，实现光谱滤出的效果，从而实现micro oled的全彩化。
附图说明
39.下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
40.图1为全彩化micro oled结构示意图；
41.图2、3为电致变色阵列盖板结构示意图；
42.上述图中的标记均为：1、玻璃基板；2、格挡层；3、阳极；4、电致变色层；5、阴极；6、无机层；7、电路区；8、金手指；9、对位标识；10、柔性电路板。
具体实施方式
43.下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
44.全彩化micro oled是将micro oled基板与电致变色阵列盖板贴合，全彩化micro oled结构如图1所示，电致变色阵列盖板结构如图2、3所示，设有电致变色阵列盖板，电致变色阵列盖板的玻璃基板1背面设有网格状格挡层2，制备方法可选旋涂，刮涂，丝网印刷，优选为旋涂，材料可选聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸酯，其中优选地为聚酰亚胺。其厚度可选100～1000nm,其中优选地为900nm。
45.格挡层2的间隙内使用物理气相沉积的方法制备有阳极3，阳极3材料可选ito(氧化铟锡)，izo(氧化铟锌)，优选地为ito(氧化铟锡)，其厚度可选10～100nm,优选地为15nm,透过率≥90％。
46.阳极3上覆盖有电致变色层4，电致变色层4填充高度保持与格挡层2高度一致，电致变色层4材料具备特征是电压为-1.2v时显示为蓝色，电压为-0.8v时显示为透明，透过率≥95％，0v时显示为绿色，0.5v时显示为红色。
47.格挡层2上覆盖有阴极5，阴极5材料为izo(氧化铟锌)，厚度可选1～20nm，优选地为13nm，阴极5上可以制备用于保护的无机层6，无机层6和micro oled基板之间通过胶水粘合，胶水为光学透明胶，厚度为2～8um。
48.全彩化micro oled的制备方法如下：
49.步骤1、制备电致变色材料ddtp
50.(2,3-di(3-yl)-5,7-di(thien-2-yl)thieno[3,4-b]pyrazine)，包括以下步骤：
[0051]
1)1,2-二(噻吩-3-基)乙烷-1,2-二酮(363mg，1.63mmol)和对甲苯磺酸的催化量将(15mg)添加到3'，4'-二氨基-2,2'：5'，2'-三硫代菲(350mg，1.26mmol)氯仿(50ml)溶液中；
[0052]
2)在氩气条件下气氛反应混合物在回流下加热12小时；
[0053]
3)除去所有挥发物后，剩余物被去除在二氯甲烷中重新溶解并吸附在硅胶上；
[0054]
4)经硅胶柱层析纯化使用溶剂混合物(己烷：ch2cl2 1:1)得到纯产品；
[0055]
5)将10-2摩尔ddtp粉末溶解于二氯甲烷和乙腈(20/80，体积比)溶液中的混合溶液中，并加入0.1摩尔四丁基六氟磷酸铵，搅拌均匀后80℃加热1h，粘度为18cps，形成胶体，备用；
[0056]
6)该材料具备特征：电压为-1.2v时显示为蓝色，电压为-0.8v时显示为透明，透过率≥95％，0v时显示为绿色，0.5v时显示为红色；
[0057]
步骤2、电致变色阵列盖板的制备
[0058]
1)在玻璃基板1上使用物理气相沉积的方法制备透明电极，其材料可选ito(氧化铟锡)，izo(氧化铟锌)，优选地为ito(氧化铟锡)，其厚度可选10～100nm,优选地为15nm,透过率≥90％；
[0059]
2)使用常规的光刻手法(涂布-曝光-显影-干刻-去胶)将透明电极图案化，并做好
电路区7的走线及金手指8区域，留下来的透明电极的大小与micro oled的像素大小相匹配，大于像素大小20％，如micro oled白光像素为10
×
5um,则03透明电极的大小为12
×
6um；
[0060]
3)在透明电极上制备格挡层2，制备方法可选旋涂，刮涂，丝网印刷，优选为旋涂，材料可选聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸酯，其中优选地为聚酰亚胺。其厚度可选100～1000nm,其中优选地为900nm；
[0061]
4)使用常规的光刻手法(涂布-曝光-显影-干刻-去胶)将格挡层2图案化，并进行烘烤固化，固化温度为200℃，时间为2h；
[0062]
5)使用喷墨打印的方式，将步骤1中的步骤5ddtp胶体打印在格挡层2形成的间隙内，填充高度保持与格挡层2高度一致，形成电致变色层4；
[0063]
6)使用蒸镀的方式将透明阴极5izo(氧化铟锌)制备在电致变色层4上，厚度可选1～20nm，优选地为13nm；
[0064]
7)使用化学气相沉积方式，制备无机层6，对其余结构进行保护；
[0065]
8)将柔性电路板10邦定在金手指8区域，此时，电致变色阵列盖板制备完成；
[0066]
步骤3、电致变色阵列盖板与白光micro oled基板贴合；
[0067]
1)在制备好薄膜封装层的micro oled基板上点胶，光学透明胶，其厚度控制为2～8um,优选地为6um；
[0068]
2)将电致变色的阵列盖板以层为靠近micro oled层进行贴合，通过09对位标识9控制提盒精度，完成后，对光学透明胶进行紫外固化；
[0069]
3)将盖板的柔性电路板10与micro oled的控制电路进行连接，制备完成。
[0070]
工作原理描述：
[0071]
当屏幕通电后，经过芯片计算，电路电压经过10柔性电路板10可以实现对单个单元的精确控制，电压为-1.2v时显示为蓝色，电压为-0.8v时显示为透明，透过率≥95％，0v时显示为绿色，0.5v时显示为红色。
[0072]
全彩化micro oled电致变色阵列盖板一次制备完成即可，通过设置单个单元的不同电压，可以控制变色单元为透明、红色、绿色、蓝色，在全白光色时，可控制电压使得变色单元为透明，直接使得micro oled的白光透过，增高了产品亮度，在制备不同光色产品时，可以控制电压，使变色单元为相应颜色，无需切换产品线。
[0073]
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。