一种硅基OLED微显示器阳极及其制备方法和应用与流程

一种硅基oled微显示器阳极及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明属于有机发光二极管制造技术应用领域，具体涉及一种硅基oled微显示器阳极及其制备方法和应用。


背景技术：

2.硅基oled，是下一代显示技术ar/vr的核心器件，区别于常规的利用非晶硅、微晶硅或低温多晶硅薄膜晶体管为背板的amoled器件，它是以单晶硅作为有源驱动背板，制作的主动式有机发光二极管显示器件，像素尺寸为传统显示器件的1/10，精细度远远高于传统器件，具有高对比度、高分辨率、高集成度、低功耗、体积小、重量轻等诸多优势。其中，顶发射oled微型显示器的阳极的表面功函数、电阻率、光学特性、化学稳定以及与基底驱动电路和有机层兼容性是否匹配，是决定oled微型显示器光电性能和产品率提高的关键因素。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种硅基oled微显示器阳极，具有五层薄膜结构，具有耐腐蚀性、稳定性和更高的功函数，提高空穴注入能力和器件寿命。
4.本发明领域目的在于提供一种硅基oled微显示器阳极的制备方法。
5.本发明最后一个目的在于提供硅基oled微显示器阳极的应用，用于制作硅基oled微显示器。
6.本发明具体技术方案如下：
7.一种硅基oled微显示器阳极，包括wafer基底，在wafer上为金属层，在金属层上为高反射率金属层；在高反射率金属层上为氮化物层；所述氮化物层上为过渡金属氧化物层；所述过渡金属氧化物层上为第五层金属层。
8.所述wafer基底采用基于cmos驱动电路的硅基。
9.所述金属层厚度为1～50nm，为锆、铬或钛金属薄膜层；
10.所述高反射率金属层厚度为600～1200nm，为铝、镁、金或银高反射率金属层；
11.所述氮化物层厚度为1～5nm，为氮化钛、氮化锆、氮化铬或tialn氮化物制备的薄膜结构；
12.所述过渡金属氧化物层厚度为5～160nm，为ito、izo或ivo过渡金属氧化物(tmo)制备的薄膜结构；
13.所述第五层金属层为厚度为5～20nm，为bi、cr、ga、la、sn、ta、ti、w、mo或ni金属制备的薄膜结构。第五层金属层制备的金属对应其氧化物具备更高的功函数，经蒸镀oled前的等离子体处理plasma treat处理可以形成薄的氧化物薄膜，此薄膜具备高功函数可以作为oled的hil使用，在oled领域已经得到验证。
14.本发明阳极结构相比ti/al/tin和ti/al/tin/ito的结构具有更强的耐腐蚀性和稳定性，在第五层金属层制备金属薄膜更可以保护第四层过渡金属氧化物，同时可以实现平坦化消除过渡金属氧化物可能存在的针孔形貌；
15.调整第四层过渡金属氧化物层和第五层金属层薄膜的材料和厚度可以保证不降低反射率，并实现高反射率光谱波段的调谐，可以调整微腔强度。如图2所示。
16.本发明提供的一种硅基oled微显示器阳极的制备方法，在背板上使用pvd制作的五层膜结构，具体包括以下步骤：
17.1)在wafer基底上制备金属层；
18.2)在金属层上制备高反射率金属层；
19.3)在高反射率金属层上制备氮化物层；
20.4)在氮化物层上制备过渡金属氧化物层；
21.5)在过渡金属氧化物层制备第五层金属层。
22.步骤1)之前，先将wafer基底进行清洗处理；
23.步骤1)制备金属层的方法为：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射的pvd方法制备金属层，膜层厚度为1
‑
50nm；
24.步骤2)制备高反射率金属层的方法为：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射的pvd方法制备，膜层厚度600
‑
1200nm；
25.步骤3)制备氮化物层的方法为：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射的pvd方法制备，膜层厚度为1
‑
5nm。
26.步骤4)制备过渡金属氧化物层的方法为：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射的pvd方法制备，膜层厚度为5
‑
160nm。
27.步骤5)制备第五层金属层的方法为：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射的pvd方法制备，膜层厚度为5
‑
20nm。
28.进一步的，第五层金属层，在等离子体处理plasma treat时采用氩气与氧气的混合气体。优选为氩气：氧气体积比为1:9。
29.第五层金属层制备的金属对应其氧化物具备更高的功函数，经蒸镀oled前的plasma treat处理可以形成薄的氧化物薄膜，此薄膜具备高功函数可以作为oled的hil使用，相比有机材料蒸镀的hil结构功函数更高，提高空穴注入能力降低oled驱动电压,提高oled的空穴注入能力使载流子平衡会提高器件效率和器件寿命。
30.本发明提供的一种硅基oled微显示器阳极的应用，用于制作硅基oled微显示器。
31.与现有技术相比，本发明提供的阳极具有耐腐蚀性、稳定性和更高的功函数，提高空穴注入能力和器件寿命。
附图说明
32.图1为本发明硅基oled微显示器的阳极结构示意图；
[0033]1‑
wafer基底，2
‑
金属层，3
‑
高反射率金属层；4
‑
氮化物层5
‑
过渡金属氧化物层；6
‑
第五层金属层；
[0034]
图2为本发明硅基oled微显示器的阳极反射率曲线。
具体实施方式
[0035]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部
分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0037]
实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
[0038]
实施例1
[0039]
一种硅基oled微显示器阳极的制备方法，包括以下步骤：
[0040]
1)以cmos驱动电路的硅基为基底，经清洗处理后在wafer基底上制备金属层：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射等pvd方法制备，膜层厚度为1
‑
50nm；
[0041]
2)在金属层上制备高反射率金属层：用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射等pvd方法制备，膜层厚度600
‑
1200nm；
[0042]
3)在高反射率金属层上制备氮化物层：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射等pvd方法制备，膜层厚度为1
‑
5nm。
[0043]
4)在氮化物层上制备过渡金属氧化物层：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射等pvd方法制备，膜层厚度为5
‑
160nm。
[0044]
5)在过渡金属氧化物层制备第五层金属层：利用电子束蒸发、热蒸发、离子束辅助沉积或溅射等pvd方法制备，膜层厚度为5
‑
20nm。第五层金属层薄膜，在plasma treat时采用氩气与氧气的混合气体，氩气：氧气体积比为1:9。
[0045]
功函数，一般ito为4.7ev，本发明中第五层金属层为wo3功函数可以做5.2ev，moo3可以做到5.6ev。
[0046]
对比例1
[0047]
一种硅基oled微显示器阳极，在wafer基底上为ti层，ti层上为al层，al层上为tin层，所述tin层上为ito层。
[0048]
对比例2
[0049]
一种硅基oled微显示器阳极，在wafer基底上为ti层，ti层上为al层，al层上为tin层。
[0050]
实施例1、对比例1和对比例2的阳极应用于绿光单色的模拟计算，调整第五层金属层金属薄膜厚度和tmo厚度，反射率曲线如图2所示，不会降低目标波段反射率，且高反射率波段可调。且本发明第五层金属层金属的氧化物薄膜为良好光学薄膜，耐腐蚀，稳定致密，光学质量好，ito薄膜非光学薄膜。

技术特征：
1.一种硅基oled微显示器阳极，包括wafer基底，其特征在于，包括wafer基底，在wafer上为金属层，在金属层上为高反射率金属层；在高反射率金属层上为氮化物层；所述氮化物层上为过渡金属氧化物层；所述过渡金属氧化物层上为第五层金属层。2.根据权利要求1所述的硅基oled微显示器阳极，其特征在于，所述wafer基底采用基于cmos驱动电路的硅基。3.根据权利要求1或2所述的硅基oled微显示器阳极，其特征在于，所述金属层厚度为1～50nm，为锆、铬和钛金属薄膜层。4.根据权利要求1或2所述的硅基oled微显示器阳极，其特征在于，所述高反射率金属层厚度为600～1200nm，为铝、镁、金和银高反射率金属层。5.根据权利要求1或2所述的硅基oled微显示器阳极，其特征在于，所述氮化物层厚度为1～5nm，为氮化钛、氮化锆、氮化铬或tialn氮化物制备的薄膜结构。6.根据权利要求1或2所述的硅基oled微显示器阳极，其特征在于，所述过渡金属氧化物层厚度为5～160nm，为ito、izo和ivo过渡金属氧化物制备的薄膜结构。7.根据权利要求1或2所述的硅基oled微显示器阳极，其特征在于，所述第五层金属层为厚度为5～20nm，为bi、cr、ga、la、sn、ta、ti、w、mo和ni金属制备的薄膜结构。8.根据权利要求1或2所述的硅基oled微显示器阳极，其特征在于，第五层，在等离子体处理plasma treat时采用氩气与氧气的混合气体。9.一种权利要求1
‑
8任一项所述硅基oled微显示器阳极的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：1)在wafer基底上制备金属层；2)在金属层上制备高反射率金属层；3)在高反射率金属层上制备氮化物层；4)在氮化物层上制备过渡金属氧化物层；5)在过渡金属氧化物层制备第五层。10.一种权利要求1
‑
8任一项所述硅基oled微显示器阳极的应用，其特征在于，用于硅基oled微显示器。
技术总结
本发明提供了一种硅基OLED微显示器阳极及其制备方法和应用，在wafer背板依次为：第一层由锆、铬或钛金属制备的薄膜结构；第二层由铝、镁、金或银高反射率金属制备的薄膜结构；第三层由氮化钛、氮化锆、氮化铬或TiAlN氮化物制备的薄膜结构；第四层由ITO、IZO或IVO过渡金属氧化物制备的薄膜结构；第五层由Bi、Cr、Ga、La、Sn、Ta、Ti、W、Mo或Ni等金属制备的薄膜结构。与现有技术相比，本发明阳极具有耐腐蚀性、稳定性和更高的功函数，提高空穴注入能力和器件寿命。命。命。


技术研发人员：ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者：深圳市芯视佳半导体科技有限公司
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021/6/29