[发明专利]硅基背板LED显示器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种硅基背板LED显示器的制造方法。

背景技术

以有机发光二极管(OLED)为核心的有源矩阵LED显示器，与TFT-LCD为代表的传统显示器相比，具有响应速度快、色域大、对比度高、视角宽、光电效率高、器件厚度薄等诸多优点，不仅成为移动终端、便携电子乃至数字电视等终端应用系统的最佳显示技术选择，尤其成为虚拟现实(Virtual Reality)等新兴应用终端系统的最佳显示技术方案。其中，以微显示器为核心的VR头盔显示器系统，对微显示器的成像区域有尺寸及面积的限制，而且在有限的面积和尺寸内对微显示器的分辨率要求越来越高，也就是对像素密度(即单位面积内的像素数目)的要求将不断提高。

具体而言，OLED显示器中的每个像素点上的OLED单元的核心，是阳极和阴极之间的有机发射层，从阳极提供的空穴以及从阴极提供的电子，会在有机发射层中复合以产生一个激发子，该激发子为电子空穴对，并且该激发子返回到基态，以光发射的形式释放能量。

基于玻璃基板TFT工艺制造的有源矩阵OLED显示器，由于其自身基板的大尺寸以及工艺设备的局限，很大程度地制约了加工工艺的光刻精度、像素尺寸的缩小和像素密度的提高，因而约束了显示器分辨率的提高。例如，要实现1，500PPI(即每英寸1千5百个像素)的像素密度，就意味着像素尺寸需要缩小到17微米左右，所需的光刻工艺几乎进入亚微米尺度，这对基于玻璃基板的传统TFT工艺制造来说，是个相当大的技术挑战。同时，根据VR显示及其系统应用的需要，在提高分辨率的同时进一步提高帧频率，这对TFT(薄膜晶体管)响应速度等性能呈现相当的技术挑战。因此，以大规模集成电路工艺和CMOS晶体管为基础的硅基背板有源矩阵OLED微显示器技术，自然成为解决高帧频 率和高分辨率技术两大门槛的更佳选择。

以包括红、绿、蓝乃至白色组成的多原色OLED阵列像素矩阵显示器，相比以纯白色OLED发射层配置红、绿、蓝三色透明彩色滤光阵列(Color filter array)的矩阵显示器，具有更大的色域和更高的光电效率，成为各种终端应用系统的更佳选择，但是加工难度更大。

同时，由于OLED发射层的性能和可靠性对水分子与其它溶液和离子污染以及化学反应极为敏感，传统硅基晶圆的刻蚀方法已经不能适用于由多原色OLED发射层子像素所组成的发光像素阵列的微加工，而借鉴TFT基板上加工多原色OLED阵列显示器所采用的主流方法，就成为较为可行的技术路径，这一方法的核心是透过多个含有微小窗口并与TFT基板形成一定垂直的金属网筛(掩膜)，轮流在TFT基板上相应的下电极表面，局部沉积(如蒸镀)上不同色有机发射层。遗憾的是，这种方法不仅要求一个大尺度的、多少有弯曲变形的金属掩膜以最大程度地接近TFT平板表面，又必须防止它与TFT平板表面有任何接触(以造成表面损坏或残留)，要提高金属掩膜与TFT平板上的下电极的光学对位精度，同时进一步缩小金属网筛孔的尺寸，会遭遇巨大的技术挑战，因而约束像素尺寸的进一步缩小，成为硅基背板有源矩阵多原色OLED微显示器向高像素密度多色混合发展的一个根本工艺技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种硅基背板LED显示器的制造方法，包括步骤：

提供硅基背板，包含硅基背板上表面和与之相对的硅基背板下表面；

在硅基背板上形成基板光学对位标志；

提供第一掩膜板，包含第一掩膜板上表面和相对的第一掩膜板下表面；

在第一掩膜板上形成第一掩膜板光学对位标志，以及多个第一通孔组成第一通孔阵列；

将第一掩膜板平行置于硅基背板之上，形成所述第一掩膜板光学对位标志与所述基板光学对位标志的垂直光学对位；

基于所述第一掩膜板光学对位标志与所述基板光学对位标志的垂直光学对位，形成第一掩膜板与硅基背板的临时键合，其中第一掩膜板下表面与硅基背 板上表面相对；

从第一掩膜板上表面上方通过所述第一通孔将第一LED发射层沉积于硅基背板上表面所暴露的多个第一子像素区域所构成的第一子像素区域阵列内；

解除第一掩膜板与硅基背板的临时键合，并移开第一掩膜板；

在硅基背板上表面形成透明的密封封盖。