一种双阴极结构的彩色微型显示器

技术领域

本发明涉及一种微型显示器结构的技术领域，尤其是一种适用于无机发光与有机发光相结合的微型显示器结构,具体地说是一种双阴极结构的彩色微型显示器。

背景技术

AR/VR有着广阔的应用需求，其对彩色微型显示器件有高亮度、长寿命、高分辨率等要求。Micro-LED被认为是最有潜力的显示技术，其在亮度、反应速度、寿命、工作温度等方面，远远优于OLED和LCD等技术。目前Micro-LED技术能实现单色微型显示器制备，但彩色化技术不太成熟，巨量转移技术、选择性生长技术、量子点色转换技术等都存在各自的短板。OLED技术已经相对成熟，能轻易完成彩色微型显示器制备，但是蓝光是荧光发光，相对绿光和红光来说，效率低，寿命短，会拉低白光的整体亮度与寿命。将Micro-LED蓝光与OLED绿光、红光结合是一个较好的实现高亮度、高寿命彩色微型显示器的方法。

但是Micro-LED器件和OLED器件的电学特性存在较大差别，如果共用电学通路，大范围的电学差异调试存在困难，不利于色彩的搭配与平衡。

发明内容

本发明采用一种双阴极结构设计，将Micro-LED与OLED的电学通路分开，使得可对Micro-LED与OLED进行电学上的独立调试，完成较好的色彩搭配与平衡。同时对Micro-LED阴极和OLED阳极等进行了挖孔、填充、平坦化等设计，既解决了Micro-LED的大电流供应问题，也避免了OLED阴极受Micro-LED高台阶带来的影响。

本发明的技术方案是：

一种双阴极结构的彩色微型显示器，包括Micro-LED阴极及其连接层和OLED阴极，在所述的硅驱动芯片的上表面按照钨孔的位置定义红、绿、蓝像素，在蓝色像素区域，分别制备Micro-LED阳极层、Micro-LED器件层、Micro-LED阴极层和Micro-LED钝化层，在红色和绿色像素区域，定义OLED阳极层，连接层与Micro-LED阴极层连接，但与OLED阳极层通过无机介质层进行电学隔断，OLED器件层、OLED阴极层、OLED钝化层从下至上依次覆盖全部区域，色彩转换层按照像素颜色区分位于OLED钝化层的上方。

优选的是，本发明在于Micro-LED和OLED拥有各自独立的阴极通路，Micro-LED阴极层和连接层共同组成Micro-LED的阴极通路，连接到硅基驱动芯片的Micro-LED阴极接口；OLED阴极层连接到硅基驱动芯片的OLED阴极接口。

优选的是，本发明在于OLED阳极层和无机介质层需保持高度平整，给OLED器件提供平整表面，避免OLED阴极层因台阶地形而影响电学导通效果。

优选的是，本发明的Micro-LED阴极层和连接层共同组成Micro-LED的阴极通路，因Micro-LED供电需要，连接层需大面积铺设。为实现OLED阳极层的制备，需在连接层中挖孔以空出相应位置。

优选的是，本发明的Micro-LED阴极层必须是透明导电材料，比如ITO。

优选的是，本发明的连接层可采用导电性较好的金属材料，比如Au、Al等。

优选的是，本发明的连接层中的挖孔可采用干法刻蚀、湿法刻蚀或者金属剥离等方式。

优选的是，本发明的连接层与OLED阳极层用无机介质层进行电学隔断。

优选的是，本发明的无机介质层可采用SiO、SiN等。

优选的是，本发明的无机介质层可采用PECVD、ICPCVD或IBD等方式制备。

优选的是，本发明的OLED阴极层可大面积覆盖微型显示器区域。

优选的是，本发明的OLED阴极层必须是透明导电材料，比如ITO。

优选的是，本发明的OLED阴极层可采用电子束蒸发、原子层沉积或热蒸发等方式制备。

优选的是，本发明的OLED阳极层和无机介质层可合理设置厚度参数，并采用选择刻蚀或者抛光等方式实现平整度要求。

优选的是，本发明的OLED阳极层为金属材料，可通过蒸发、PVD或IBD等方法制备。

优选的是，本发明的OLED器件层为有机材料，可通过热蒸镀方法制备。

优选的是，本发明的OLED钝化层为无机材料，可通过PECVD、ICPCVD或IBD等方式制备。

优选的是，本发明的色彩转换层为彩色光刻胶型材料，可通过光刻方法制备。

本发明的有益效果是：

本发明采用双阴极结构，解决了Micro-LED和OLED电学性能不一致的问题，分别对Micro-LED和OLED提供电流，分别控制Micro-LED和OLED光学性能，使红绿蓝比例易于调节，使Micro-LED蓝光、OLED绿光和红光，结合实现彩色显示功能，确保优质的色彩平衡和显示效果。因该结构形成的彩色微型显示器规避了OLED蓝光寿命不佳的问题，发光亮度和寿命可以实现大幅度提升，满足AR/VR应用需求。

附图说明

图1 是本发明的双阴极结构的彩色微型显示器剖面示意图。

图2 是Micro-LED阴极及其连接层与OLED阳极正面关系结构示意图。

图3 是OLED阴极正面结构示意图。

实施方式

下面结构附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一

如图1所示，一种双阴极结构的彩色微型显示器，包括Micro-LED阴极7及其连接层3和OLED阴极11，在所述的硅驱动芯片1的上表面按照钨孔2的位置定义红、绿、蓝像素，在蓝色像素区域，分别制备Micro-LED阳极层5、Micro-LED器件层6、Micro-LED阴极层7和Micro-LED钝化层8，在红色和绿色像素区域，定义OLED阳极层4，连接层3与Micro-LED阴极层7连接，但与OLED阳极层4通过无机介质层9进行电学隔断，OLED器件层10、OLED阴极层11、OLED钝化层12从下至上依次覆盖全部区域，色彩转换层13按照像素颜色区分位于OLED钝化层12的上方。

本发明在于Micro-LED和OLED拥有各自独立的阴极通路，Micro-LED阴极层7和连接层3共同组成Micro-LED的阴极通路，连接到硅基驱动芯片的Micro-LED阴极接口；OLED阴极层11连接到硅基驱动芯片的OLED阴极接口。

本发明在于OLED阳极层4和无机介质层9需保持高度平整，给OLED器件提供平整表面，避免OLED阴极层因台阶地形而影响电学导通效果。

本发明的Micro-LED阴极层7和连接层3共同组成Micro-LED的阴极通路，因Micro-LED供电需要，连接层3需大面积铺设。为实现OLED阳极层4的制备，需在连接层3中挖孔以空出相应位置。

本发明的Micro-LED阴极层7必须是透明导电材料，比如ITO。

本发明的连接层3可采用导电性较好的金属材料，比如Au、Al等。

本发明的连接层3中的挖孔可采用干法刻蚀、湿法刻蚀或者金属剥离等方式。

本发明的连接层3与OLED阳极层4用无机介质层9进行电学隔断。

本发明的无机介质层9可采用SiO、SiN等。

本发明的无机介质层9可采用PECVD、ICPCVD或IBD等方式制备。

本发明的OLED阴极层11可大面积覆盖微型显示器区域。

本发明的OLED阴极层11必须是透明导电材料，比如ITO。

本发明的OLED阴极层11可采用电子束蒸发、原子层沉积或热蒸发等方式制备。

本发明的OLED阳极层4和无机介质层9可合理设置厚度参数，并采用选择刻蚀或者抛光等方式实现平整度要求。

本发明的OLED阳极层4为金属材料，可通过蒸发、PVD或IBD等方法制备。

本发明的OLED器件层10为有机材料，可通过热蒸镀等方法制备。

本发明的OLED钝化层12为无机材料，可通过PECVD、ICPCVD或IBD等方式制备。

本发明的色彩转换层13为彩色光刻胶型材料，可通过光刻方法制备。

实施例二

如图2所示。一种双阴极结构的彩色微型显示器，其Micro-LED阴极7及其连接层3先行制备，覆盖整面，并用无机介质层9进行钝化。OLED阳极层4需连接钨孔2，并且不可与Micro-LED阴极短路，于是在无机介质层9和连接层3上采用刻蚀方法进行挖孔，再填充OLED阳极金属，形成OLED阳极层4。通过尺寸和定位的控制实现Micro-LED阴极与OLED阳极之间保持无机介质层的填充与电学隔断。

实施例三

如图3所示。一种双阴极结构的彩色微型显示器，其OLED阴极层11可覆盖整面，与Micro-LED阴极7及其连接层3之间，通过OLED器件层10和无机介质层9实现完全的电学隔断。

本发明采用双阴极结构，解决了Micro-LED和OLED电学性能不一致的问题，分别对Micro-LED和OLED提供电流，分别控制Micro-LED和OLED光学性能，使红绿蓝比例易于调节，使Micro-LED蓝光、OLED绿光和红光，结合实现彩色显示功能，确保优质的色彩平衡和显示效果。同时该结构对Micro-LED阴极和OLED阳极进行了挖孔、填充、平坦化等设计，既解决了Micro-LED的大电流供应问题，也避免了OLED阴极受Micro-LED高台阶带来的影响。因该结构形成的彩色微型显示器规避了OLED蓝光寿命不佳的问题，发光亮度和寿命可以实现大幅度提升，满足AR/VR应用需求。