一种彩色显示的硅基OLED显示器及其制备方法与流程

一种彩色显示的硅基oled显示器及其制备方法
技术领域
1.本发明属于半导体光电显示技术领域，更具体地说，涉及一种彩色显示的硅基oled显示器及其制备方法。


背景技术：

2.硅基oled显示器件区别于常规利用非晶硅、微晶硅或低温多晶硅薄膜晶体管为背板的amoled器件，它以单晶硅芯片为基底，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。单晶硅芯片采用现有成熟的集成电路cmos工艺，不但实现了显示屏像素的有源寻址矩阵，还在硅芯片上实现了如sram存储器tcon等多种功能的驱动控制电路，大大减少了器件的外部连线增加了可靠性，实现了轻量化。与其他微显示技术相比，oled微显示技术亦具有不少优点：(1)低功耗，比lcd功耗小20％，电池重量可以更轻。(2)工作温度宽，lcd不能在板端温度如-20℃下工作，必须额外加热元件，而在高温下又必须使用冷却系统，所有这些解决方案都会增加整个显示器的重量、体积和功耗。而oled为全固态器件，不需要加热和冷却就可以工作在-40℃～+70℃的温度范围内。(3)高对比度，lcd使用内置背光源，其对比度为1000:1，而oled微显示器的对比度可以达到10000:1以上。(4)响应速度快，oled像素更新所需时间小于1us，而lcd的更新时间通常为10～15ms，相差了1000到1500倍，oled的显示画面更流畅从而减小视疲劳。
3.目前传统的硅基oled的彩色化均采用白光oled上制作rgb彩色滤光片的方式，产品亮度受限于(1)白光oled自身效率有限，(2)彩色滤光片30％的透过率，产品亮度一般低于3000nit以下，难以适用于高亮的应用场合。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单，成本低，能够大幅提高产品亮度的彩色化显示的硅基oled产品及其制备方法。
5.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种彩色显示的硅基oled显示器，其特征在于：包括像素区，所述像素区的外侧为间隔区，所述间隔区的外侧为阴极环区，所述阴极环区的外侧为绑定区，所述像素区包括第一像素区，第二像素区和第三像素区，所述第一像素区布置在像素区的中心区域，所述第二像素区和第三像素区依次布置在所述第一像素区外侧。
6.为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：
7.所述像素区为矩形，所述第一像素区为矩形，所述第一像素区的矩形四角顶点到像素区矩形对应的四角顶点距离都相等。
8.所述第二像素区为矩形形状，所述第二像素区矩形四角顶点到像素区矩形对应的四角顶点距离都相等；所述第三像素区为矩形形状。
9.所述第一像素区、第二像素区和第三像素区的发光颜色选择白色、红色、绿色、蓝
色、黄色中的任意一种。
10.所述阴极环区可以为环形的封闭矩形，也可以为环形封闭矩形的一部分。
11.所述绑定区包括栅极行驱动区域和源信号驱动区域。
12.所述第一像素区(101)和第二像素区(102)交界处，所述第二像素区(102)和第三像素区(103)交界处均设有形成有黑色矩阵层。
13.所述黑色矩阵层形成于薄膜封装层的上方。
14.彩色显示的硅基oled显示器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
15.s1、提供一硅基板；
16.s2、制作像素区阳极，分别形成第一像素区阳极，第二像素区阳极和第三像素区阳极；
17.s3、选择对应形状的掩模版，在真空镀膜机中分别沉积第一像素区，第二像素区和第三像素区对应的oled部分，各像素区oled发光颜色可以选择白色、红色、绿色、蓝色、黄色中的任意一种；
18.s4、在oled层上形成薄膜封装层，对oled部分形成保护；
19.s5、进行盖板贴合、打线、绑定和切割等模组工程，完成产品的制作。
20.彩色显示的硅基oled显示器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
21.s1、提供一硅基板；
22.s2、制作像素区阳极，分别形成第一像素区阳极，第二像素区阳极和第三像素区阳极；
23.s3、选择对应像素区形状的掩模版，在真空镀膜机中分别沉积白光oled；
24.s4、在oled层上形成薄膜封装层，对oled部分形成保护；
25.s5、在薄膜封装层上形成彩色滤光片层，第一像素区采用透明滤光片，第二像素区和第三像素区的彩色滤光片选择红色、绿色、蓝色、黄色中的任意一种；
26.s6、进行盖板贴合、打线、绑定和切割等模组工程，完成产品的制作。
27.本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明彩色化显示的硅基oled产品及其制备方法，结构简单，成本低，能够大幅提高产品亮度，具有较强的实用性和较好的应用前景。
附图说明
28.下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
29.图1为本发明的彩色显示的硅基oled产品一种实施例结构示意图；
30.图2为本发明的彩色显示的硅基oled产品像素区结构示意图；
31.图3为本发明的彩色显示的硅基oled产品另一种实施例结构示意图；
32.图中：1-像素区，2-间隔区，3-阴极环区,4-绑定区,101-第一像素区,102-第二像素区,103-第三像素区。
具体实施方式
33.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
34.本发明彩色显示的硅基oled显示器，如图1、2、3中所示，包括像素区1，间隔区2，阴极环区3和绑定区4，像素区1为矩形，像素区1的外侧为间隔区2，间隔区2的外侧为阴极环区3，阴极环区的外侧为绑定区4。
35.像素区1包括第一像素区101,第二像素区102和第三像素区103,所述第一像素区101为矩形形状，位于像素区1的中心区域，第一像素区101的矩形四角顶点到像素区1矩形对应的四角顶点距离都相等，第一像素区101的外侧为第二像素区102，第二像素区102为矩形形状，第二像素区102矩形四角顶点到像素区1矩形对应的四角顶点距离都相等，第二像素区102的外侧为第三像素区103，第三像素区103为矩形形状。第一像素区1、第二像素区102和第三像素区103的发光颜色选择白色、红色、绿色、蓝色、黄色中的任意一种。
36.进一步的，像素区1的对角线尺寸为0.1-2英寸。
37.进一步的，阴极环区3可以为环形的封闭矩形，也可以为环形封闭矩形的一部分。
38.进一步的，绑定区4还包括栅极行驱动区域、源信号驱动区域。
39.进一步的，所述第一像素区101和第二像素区102交界处形成有黑色矩阵层，所述第二像素区102和第三像素区103交界处形成有黑色矩阵层，所述黑色矩阵层形成于薄膜封装层的上方。
40.进一步的，所述第一像素区101、第二像素区102和第三像素区103由像素阳极所定义，第一像素区101、第二像素区102和第三像素区103的像素阳极的结构根据顶发射oled的发射波长进行调整，以提高第一像素区101、第二像素区102和第三像素区103光出射效率。
41.本发明彩色显示的硅基oled显示器，有益效果至少包括以下几个方面：1)本发明提供了一种硅基oled彩色化的实现方式，相对于白光oled+彩色滤光片的方式，能够大幅提高产品亮度，降低产品功耗；2)本发明的技术方案减少了生产过程中的黄光工艺，有利于产品成本的降低合良率的提升；3)本发明中第一像素区，第二像素区和第三像素区相对于像素区均采用中心对称的设计方式，有利于显示画面翻转设计的实现；4)本发明在第一像素区与第二像素区的交界面和第二像素区与第三像素区采用黑色矩阵设计，有利于避免不同颜色发光区的颜色串扰；5)本发明的技术方案有利于根据不同的发射波长，调整像素阳极的结构和顶发射oled的微腔效应，以提高oled的光发射效率；6)本发明的技术方案有利于根据不同的oled发光特性实现阴极负压的分区域的调控，实现不同发光颜色oled亮度和寿命的平衡，提升整体的硅基oled产品的性能。
42.一种，彩色硅基oled产品的制备方法包括以下步骤，
43.s1、提供一硅基板；
44.s2、制作像素区1阳极，分别形成第一像素区101阳极，第二像素区102阳极和第三像素区103阳极；
45.s3、选择对应形状的掩模版，在真空镀膜机中分别沉积第一像素区101，第二像素区102和第三像素区103对应的oled部分，各像素区oled发光颜色可以选择白色、红色、绿色、蓝色、黄色中的任意一种；
46.s4、在oled层上形成薄膜封装层，对oled部分形成保护；
47.s5、进行盖板贴合、打线、绑定和切割等模组工程，完成产品的制作。
48.另一种，彩色硅基oled产品的制备方法包括以下步骤，
49.s1、提供一硅基板；
50.s2、制作像素区1阳极，分别形成第一像素区101阳极，第二像素区102阳极和第三像素区103阳极；
51.s3、选择对应像素区1形状的掩模版，在真空镀膜机中分别沉积白光oled；
52.s4、在oled层上形成薄膜封装层，对oled部分形成保护；
53.s5、在薄膜封装层上形成彩色滤光片层，第一像素区101采用透明滤光片，第二像素区102和第三像素区103的彩色滤光片选择红色、绿色、蓝色、黄色中的任意一种；此处的实施方式例如第一像素区101采用透明滤光片(即仍然保持白光)，那么101处亮度可以提高3倍，但仍然可以实现第二像素区和第三像素区的颜色。
54.s6、进行盖板贴合、打线、绑定和切割等模组工程，完成产品的制作。
55.传统的硅基oled的彩色化方式会大幅降低产品亮度，而事实上，在例如飞行员头盔，瞄准镜、夜视仪等硅基oled的应用场景，很多的时候对产品彩色化的要求并不高，例如在瞄准镜中，在中间的瞄准区域，往往仅用到黑白色，而仅需显示屏的边缘部分的字符提示部分需要用到红色显示以于成像部分相区别即可。根据这种应用，按照本发明提出技术方案，可以采用两种方案，即不采用彩色滤光片条件下，在第一像素区和第二像素区制作白光oled，第三像素区制作红光oeld，或者第一像素区和第二像素区和第三像素区均制作白光oled，同时在第三像素区的对应区域制作上红色滤光片即可。
56.图3给出了另一种实施方式，即阴极环部分只有图1中阴极环的上下两段，也可以选择图1中的四段阴极环中的三段。在采用两段或者三段阴极环方式的条件下，各段阴极环电性连接断开，可以分别连接第一、第二和第三像素区中的一部分，可以实现针对不同像素区的负压的不同设置，有利于提高产品整体性能。
57.本发明彩色化显示的硅基oled产品及其制备方法，结构简单，成本低，能够大幅提高产品亮度，具有较强的实用性和较好的应用前景。
58.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用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直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。