CN102544047B - 自发光显示器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种自发光显示器，其包括基板以及多个矩阵排布在该基板上进行自发光的像素，其中每一个像素包括至少一个发光元件，该发光元件包括相对设置的第一电极以及第二电极，在该第一电极与第二电极之间搭接有具有P‑N结的半导体纳米线，该第一电极与第二电极用于通电以使该半导体纳米线发光。本发明还涉及该自发光显示器的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种自发光显示器及其制作方法。
背景技术
与传统的LCD显示技术相比，自发光显示技术不需要背光源，其显示屏幕可以做的更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著的节省电能。
然而，受限于LED颗粒的尺寸大小，目前所使用的LED自发光显示器的像素间距较大，人眼在室内或者近距离观看时，整个显示器的LED矩阵的颗粒感十分明显，非常不适合在室内使用。如何降低LED发光元件的尺寸以缩小LED自发光显示器的像素间距，进而使LED自发光显示器适合于室内使用无疑将会是LED自发光显示器的一个重要发展方向。
发明内容
有鉴于此，提供一种适合于室内使用的自发光显示器及其制造方法实为必要。
一种自发光显示器，其包括基板以及多个矩阵排布在该基板上进行自发光的像素，该每一个像素包括至少一个发光元件，该发光元件包括相对设置的第一电极以及第二电极，在该第一电极与第二电极之间搭接有具有P-N结的半导体纳米线，该第一电极与第二电极用于通电以使该半导体纳米线发光。
一种自发光显示器的制作方法，其包括如下步骤：提供一基板，在该基板上的预定区域内制作多个对相对设置的第一电极以及第二电极；提供具有P-N结的半导体纳米线悬浮液，将该半导体纳米线悬浮液分散于该多个对相对设置的第一电极与第二电极之间，采用介电泳的方式将该半导体纳米线悬浮液中的半导体纳米线搭接于该多个对相对设置的第一电极与第二电极之间；使用封装材料对该多个对相对设置的第一电极与第二电极以及搭接在该第一电极与第二电极之间的半导体纳米线进行封装。
与现有技术相比，本发明所提供的该自发光显示器及其制作方法采用具有P-N结的半导体纳米线作为每个像素的发光体，从而大大降低了单个像素的尺寸，使得自发光纳米线显示器在室内应用成为了可能，并且还可以在该发光体的封装层内掺杂荧光粉来进行混光，可极大的拓宽半导体纳米线的选择范围以及应用范围，从而实现全彩显示的效果。
附图说明
图1是本发明实施方式所提供的自发光显示器的结构示意图。
图2至图6是本发明实施方式所提供的自发光显示器的制程示意图，其中图3是图2中第III部分的放大图。
主要元件符号说明
自发光显示器 100
基板 10
像素 20
红色发光元件 21
绿色发光元件 22
蓝色发光元件 23
第一电极 24
第二电极 25
上层电极 241，251
下层电极 242，252
半导体纳米线 26
封装层 30
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参见图1，本发明实施方式所提供的自发光显示器100，其包括基板10、多个自发光的像素20以及封装层30，其中该多个进行自发光的像素20呈矩阵排布于该基板10上。
优选的，该基板10为透明基板，在本实施方式中，该基板10的材料为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。
每一个像素20包括有一个红色发光元件21、一个绿色发光元件22以及一个蓝色发光元件23。其中，每一个发光元件均包括有相对设置在该基板10上的第一电极24以及第二电极25，在该第一电极24与第二电极25之间搭接有具有P-N结的半导体纳米线26。该第一电极24与第二电极25用于通电以使该半导体纳米线26发光。通过改变该半导体纳米线26的材料，可以使其发出红、绿、蓝等颜色的光。
在本实施方式中，该红色发光元件21使用的半导体纳米线材料为GaP，绿色发光元件22使用的半导体纳米线材料为InGaAlP，蓝色发光元件23使用的半导体纳米线材料为GaN。
可以理解的，根据不同的设计需求，该像素20可以包含一个或者两个以上的发光元件，并且各发光元件所使用的半导体纳米线材料不限于上述材料，其还可以是其它能够发出红、绿、蓝等颜色的III-V族半导体纳米线材料。
在本实施方式中，该第一电极24与第二电极25均设计为梳状电极，且该第一电极24包括相互迭置的上层电极241以及下层电极242，该第二电极25也同样包括相互迭置的上层电极251以及下层电极252，且该第一电极24与第二电极25的下层电极均为尖端状设计。该第一电极24与第二电极25分别通过其上层电极与下层电极将该半导体纳米线26的两端夹持固定，以使该半导体纳米线26能够稳固的搭接在该第一电极24与第二电极25之间。
优选的，该第一电极24以及第二电极25均为透明电极。
该封装层30用于各发光元件进行封装，在本实施方式中，各发光元件为单独封装，当然，还可以一次性对各发光元件进行封装。优选的，该封装层30为透明封装层，例如环氧树脂。
可以理解的，该第一电极24与第二电极25也可以不分层，而直接将该半导体纳米线26搭接在该第一电极24与第二电极25之间，然后直接使用该封装层30将其封装固定。
可以理解的，在该封装层30内还可以掺杂入荧光粉以进行混光。
请一并参见图2至图6，该自发光显示器100的制作方法包括如下步骤。
(1)提供一基板10，在该基板10之预订区域制作多个相对设置的第一电极24的下层电极242以及第二电极25的下层电极252。
优选的，采用黄光制程在该基板10上制作该第一电极24以及第二电极25。首先在该基板10上涂覆光阻材料，然后曝光显影定义出梳状的第一电极区域以及第二电极区域，接着在该第一电极区域以及第二电极区域内镀上电极材料以形成该第一电极24以及第二电极25。
优选的，该下层电极242与252均设计为尖端状结构。
(2)提供具有P-N结的半导体纳米线26，采用介电泳的方式将该半导体纳米线26搭接在该下层电极242与252之间。
通常制备分散的纳米线的方法都是先在蓝宝石等基板上成长纳米线矩阵，然后再使用溶剂将纳米线矩阵自生长基板上剥落，接着采用超声波震荡等方式进行震荡分散以形成纳米线悬浮液。
在本实施方式中，正是采用上述方式首先制得具有P-N结的半导体纳米线矩阵并形成纳米线悬浮液。利用吸管等方式将该具有P-N结的半导体纳米线悬浮液滴在该下层电极242与252之间，然后在该下层电极242与252上通入交流电以在该下层电极242与252之间形成非均匀电场，藉由该非均匀电场的作用使得纳米线悬浮液中的半导体纳米线26搭接在该下层电极242与252之间，该下层电极242与252的尖端状结构可以增强非均匀电场对该半导体纳米线26的排列效果，使该半导体纳米线26能够很好的搭接在该下层电极242与252之间。完成该半导体纳米线26的定向排列后，进行清洗去除多余的纳米线悬浮液。
(3)在该下层电极242上迭设上层电极241形成第一电极24，在该下层电极252上迭设上层电极251形成第二电极25。
通过分层制备该第一电极24与第二电极25，可以将该半导体纳米线26的两端分别夹持在该第一电极24与第二电极25的电极层之间，从而使该半导体纳米线26能够稳固的搭接在该第一电极24与第二电极25之间。
可以理解的，在本发明中，该第一电极24与第二电极25的制备可以分多次进行层迭制备，也可以一次成型。
可以理解的，当需要制备的自发光显示器100中的每一个像素20包括有红、绿、蓝三种发光元件时，需要分别制备相应的第一电极、第二电极，并在该第一电极与第二电极之间搭接能够发出相应光的半导体纳米线，当然，每个发光元件的制作过程是相同的。
由于在本发明中，采用介电泳的方式对该具有P-N结的半导体纳米线进行定向排列，而介电泳无法对该半导体纳米线的P型端以及N型端进行识别，因此搭接在该第一电极24与第二电极25之间的各半导体纳米线的P-N排列方向并不相同，因此优选的，在使用中，在该第一电极24与第二电极25两端通入交流电来驱动该半导体纳米线发光以实现纳米线的完全使用。
(4)采用封装层30对该第一电极24、第二电极25以及该半导体纳米线26进行封装以形成像素20。
优选的，采用环氧树脂对制备完成的发光元件进行封装。在本实施方式中，该自发光显示器100中的每一个像素20中都包括有一个红色发光元件21、一个绿色发光元件22以及一个蓝色发光元件23。
可以理解的，在该封装层30内还可以根据不同的需要来掺杂不同的荧光粉来进行混光。
与先前技术相比，本发明所提供的该自发光显示器及其制作方法采用具有P-N结的半导体纳米线作为每个像素的发光体，从而大大降低了单个像素的尺寸，使得自发光纳米线显示器在室内应用成为了可能，并且还可以在该发光体的封装层内掺杂荧光粉来进行混光，可极大的拓宽半导体纳米线的选择范围以及应用范围，从而实现全彩显示的效果。
可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种自发光显示器，其包括基板以及多个矩阵排布在该基板上进行自发光的像素，其特征在于：该每一个像素包括至少一个发光元件，该发光元件包括相对设置的第一电极以及第二电极，在该第一电极与第二电极之间搭接有具有P-N结的半导体纳米线，一个P-N结对应一条半导体纳米线，该半导体纳米线定向排列在相对设置的该第一电极与该第二电极之间，该第一电极以及第二电极均为多层结构，且该多层结构中贴设于该基板上之电极层之相对端均为尖端设计，该半导体纳米线的两端分别搭接在第一电极与第二电极的尖端状电极层之上，该第一电极与第二电极用于通电以使该半导体纳米线发光。
2.如权利要求1所述的自发光显示器，其特征在于：该发光元件进一步包括一掺杂有荧光粉的封装层，该封装层用于对该第一电极、第二电极以及搭接在该第一电极与第二电极之间的半导体纳米线进行封装。
3.如权利要求1至2任一项所述的自发光显示器，其特征在于：该每一个自发光像素包括一个红光发光元件、一个绿光发光元件以及一个蓝光发光元件。
4.如权利要求3所述的自发光显示器，其特征在于：该红光发光元件使用的半导体纳米线材之材料为GaP，绿色发光元件使用的半导体纳米线材料为InGaAlP，蓝色发光元件使用的半导体纳米线材料为GaN。
5.一种自发光显示器的制作方法，其包括如下步骤：
提供一基板，在该基板上的预定区域内制作多个对相对设置的第一电极以及第二电极；
提供具有P-N结的半导体纳米线悬浮液，将该半导体纳米线悬浮液分散于该多个对相对设置的第一电极与第二电极之间，采用介电泳的方式将该半导体纳米线悬浮液中的半导体纳米线搭接于该多个对相对设置的第一电极与第二电极之间，该第一电极以及第二电极的制作步骤进一步包括如下子步骤，首先在该基板上制作相对设置的两个下层电极，该第一电极以及第二电极的下层电极之相对端均为尖端设计，该半导体纳米线的两端分别搭接在第一电极与第二电极的尖端状电极层之上，然后分别在该两个下层电极上制作上层电极以将该半导体纳米线的两端夹持固定；
使用封装材料对该多个对相对设置的第一电极与第二电极以及搭接在该第一电极与第二电极之间的半导体纳米线进行封装。
6.如权利要求5所述的自发光显示器的制作方法，其特征在于：该封装材料内掺杂有荧光粉。
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