CN109037265A - 一种带有光隔离全彩显示阵列结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有光隔离全彩显示阵列结构，包括基板，所述基板上设有像素单元，所述像素单元包括均匀排列的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述像素单元呈纵向和横向均匀阵列并设于所述基板表面，所述像素单元之间设有光隔离柱，所述光隔离柱包括第一部分和第二部分，所述第一部分截面呈长方形且竖直设于所述基板上，所述第一部分高于所述像素单元，所述第二部分截面呈倒U状且套设于所述第一部分上，具有结构简单、有效隔离像素单元、提高像素单元色彩纯度和发光效率的优点。
Description
技术领域
本发明属于光电器件技术领域，具体涉及一种带有光隔离全彩显示阵列结构及其制备方法。
背景技术
随着LED子像素制造、集成封装、显示控制和工艺技术的不断进步，高清LED显示产品将引领LED显示的发展趋势。LED小间距显示(Mini-LED)及微小间距显示(Micro-LED)以其亮度高、整体无拼缝、寿命长、色域广、响应时间短、大视角等优势将广泛用于LED-TV、可穿戴电子、VR、AR等领域，将在未来有望成为LCD和OLED有力的竞争对手，迎来爆发式增长。
LED小间距阵列的像素尺寸为0.1mm～1mm，LED微小间距阵列的像素尺寸为10um～100um，其中包括像素间距5-50um。若实现全彩显示，每个像素包括红、绿、蓝三颗小子像素，当像素被点亮发光时，由于像素间距非常小，相邻之间的像素会发生光串扰，不仅造成发光损失，而且会使色彩不纯，图像失真。
鉴于上述技术问题，本发明提供了一种带有光隔离的全彩显示阵列结构及其制备方法，可以有效地隔离发光像素之间光串扰，将像素发出的光有效反射回去，提高像素的色彩纯度和发光效率。
因此需要一种结构简单、有效隔离像素单元、提高像素单元色彩纯度和发光效率的带有光隔离全彩显示阵列结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有光隔离全彩显示阵列结构及其制备方法，相邻之间的像素会发生光串扰，不仅造成发光损失，而且会使色彩不纯，图像失真等问题。
本发明提供了如下的技术方案：
一种带有光隔离全彩显示阵列结构及其制备方法，包括组装型LED显示阵列和晶圆级显示阵列，包括基板，所述基板上设有像素单元，所述像素单元包括均匀排列的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述像素单元呈纵向和横向均匀阵列并设于所述基板表面，所述像素单元之间设有光隔离柱，所述光隔离柱包括第一部分和第二部分，所述第一部分截面呈长方形且竖直设于所述基板上，所述第一部分高于所述像素单元，所述第二部分截面呈倒U状且套设于所述第一部分上。
优选的，所述第一部分由有机绝缘材料制成。
优选的，所述第二部分由高反射率的无机光学膜材料制成。
一种带有光隔离全彩的组装型LED显示阵列结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、组装像素单元：取红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素分别为红色LED灯、绿色LED灯和蓝灯LED灯，将红色LED灯、绿色LED灯和蓝灯LED灯按红绿蓝顺序排列设置；
S2、排列像素单元：将像素单元沿纵向和横向通过COB方法或SMD方法均匀阵列设于基板上；
S3、制备光隔离柱：将有机绝缘柱通过涂敷和光刻方法形成第一部分；将无机光学膜通过薄膜淀积和刻蚀方法形成第二部分；将第二部分套设于第一部分上；
S4、组装阵列结构：将光隔离柱设于像素单元间隙之间，制备成组装型LED显示阵列。
一种带有光隔离全彩的晶圆级显示阵列结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备阵列结构：在基板设置LED材料结构，形成LED外延片；采用ICP刻蚀工艺除去部分外延层，形成LED台面，LED台面形成阵列结构；
S2、隔离子像素：阵列结构上分别设置有蓝色的像素单元，采用ICP刻蚀工艺继续刻蚀基座，使蓝色像素单元分隔成蓝色发光区域、红色发光区域和绿色发光区域；
S3、制备行控制线电极：将LED台面上设置透明电机和欧姆接触层形成P面电极，将每个子像素的P面电极连接起来形成行控制线电极；
S4、制备光隔离柱：将有机绝缘柱通过涂敷和光刻方法形成第一部分；将无机光学膜通过薄膜淀积和刻蚀方法形成第二部分；将第二部分套设于第一部分上；将光隔离柱设于像素单元间隙之间；
S5、制备列控制线电极：在像素单元间隙中制备N面电极，将每个子像素的N面电极连接起来形成列控制线电极；
S6、喷涂子像素：对基板背面减薄抛光，采用喷涂工艺对准每列子像素，采用喷涂工艺对准每列红色发光区域和绿色发光区域，依次涂覆红色荧光粉和绿色荧光粉。
S7、增加驱动电路：对基板正面引出的P面电极和N面电极增加驱动电路，完成制备晶圆级显示阵列。
本发明的有益效果是：
本发明一种带有光隔离全彩显示阵列结构及其制备方法，结构简单易于制作和实现；在小间距LED全彩显示阵列的像素单元之间设计光隔离柱，将来自周围像素单元的光反射回去，避免光色之间的串扰，提高像素的色彩纯度和发光效；光隔离柱又可以作为电绝缘层，有效防止阵列行控制线电极和列数据线电极之间的短路，提高阵列可靠性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明制备的带有光隔离全彩显示阵列结构示意图；
图2是根据本发明制备的带有光隔离全彩显示阵列结构(AAˊ方向)剖面图；
图3是根据本发明制备的带有光隔离的晶圆级全彩显示阵列结构示意图；
图4是根据本发明制备的带有光隔离的晶圆级全彩显示阵列结构(BBˊ方向)剖面图。
图中标记为：1.基板，2.像素单元，3.红色子像素，4.绿色子像素，5.蓝色子像素，6.第一部分，7.第二部分，8.反射光线，9.导电通孔，10.行控制线电极，11.列数据线电极，12.红色发光区域，13.绿色发光区域，14.蓝色发光区域，15.LED台面。
具体实施方式
如图1-4所示，一种带有光隔离全彩显示阵列结构及其制备方法，包括组装型LED显示阵列和晶圆级显示阵列，包括基板1，基板1上设有像素单元2，像素单元包括均匀排列的红色子像素3、绿色子像素4和蓝色子像素5，像素单元2呈纵向和横向均匀阵列并设于基板1表面，像素单元2之间设有光隔离柱，光隔离柱包括第一部分6和第二部分7，第一部分6截面呈长方形且竖直设于基板1上，第一部分6高于像素单元2，第二部分7截面呈倒U状且套设于第一部分6上。
具体的，第一部分6由有机绝缘材料制成，第二部分7由高反射率的无机光学膜材料制成。
具体实施例一：
一种带有光隔离全彩的组装型LED显示阵列结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、组装像素单元2：取红色子像素3、绿色子像素4和蓝色子像素5分别为红色LED灯、绿色LED灯和蓝灯LED灯，将红色LED灯、绿色LED灯和蓝灯LED灯按红绿蓝顺序排列设置，基板1上设有导电通孔9。
S2、排列像素单元2：将像素单元2沿纵向和横向通过COB方法或SMD方法均匀阵列设于基板1上；
S3、制备光隔离柱：将有机绝缘柱通过涂敷和光刻方法形成第一部分6；将无机光学膜通过薄膜淀积和刻蚀方法形成第二部分7；将第二部分7套设于第一部分6上；对基板1采用旋涂或喷涂等方法涂覆有机聚合物材料，如聚酰亚胺或光刻胶，厚度10-150um，固化后，采用光刻或刻蚀等方法对有机聚合物材料进行图形加工，去除像素单元2上的有机聚合物材料，留下像素单元2间隙中有机聚合物材料，在像素单元2间隙中形成第一部分，通过薄膜淀积在第一部分6的的侧面和顶部制备无机绝缘层，也就是光学反射镜膜层，采用电子束蒸发或离子束溅射等方法在基板上淀积光学膜反射镜，光学膜反射镜由SiO2和TiO多对薄膜组成或SiO2和Ta2O5多对薄膜组成，光学膜反射镜厚度1um～20um，带宽380～800nm，形成第二部分7，能够将来自像素单元2的光形成反射光线8反射回去，对相邻像素单元不产生光干扰，有效避免光串扰。
S4、组装阵列结构：将光隔离柱设于像素单元2间隙之间，制备成组装型LED显示阵列。
具体实施例二：
一种带有光隔离全彩的晶圆级显示阵列结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备阵列结构：在基板1设置LED材料结构，形成LED外延片；采用ICP刻蚀工艺除去部分外延层，形成LED台面15，LED台面15形成阵列结构；
S2、隔离子像素：阵列结构上分别设置有蓝色的像素单元2，采用ICP刻蚀工艺继续刻蚀基座1，使蓝色像素单元2分隔成蓝色发光区域14、红色发光区域12和绿色发光区域13；
S3、制备行控制线电极10：将LED台面15上设置透明电机和欧姆接触层形成P面电极，将每个子像素的P面电极连接起来形成行控制线电极10；
S4、制备光隔离柱：将有机绝缘柱通过涂敷和光刻方法形成第一部分6；将无机光学膜通过薄膜淀积和刻蚀方法形成第二部分7；将第二部分6套设于第一部分6上；将光隔离柱设于像素单元2间隙之间；
S5、制备列控制线电极11：在像素单元2间隙中制备N面电极，将每个子像素的N面电极连接起来形成列控制线电极11；
S6、喷涂子像素：对基板1背面减薄抛光，采用喷涂工艺对准每列红色发光区域12和绿色发光区域13，依次涂覆红色荧光粉和绿色荧光粉。
S7、增加驱动电路：对基板1正面引出的P面电极和N面电极增加驱动电路，完成制备晶圆级显示阵列。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带有光隔离全彩显示阵列结构，包括组装型LED显示阵列和晶圆级显示阵列，其特征在于，包括基板，所述基板上设有像素单元，所述像素单元包括均匀排列的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述像素单元呈纵向和横向均匀阵列并设于所述基板表面，所述像素单元之间设有光隔离柱，所述光隔离柱包括第一部分和第二部分，所述第一部分截面呈长方形且竖直设于所述基板上，所述第一部分高于所述像素单元，所述第二部分截面呈倒U状且套设于所述第一部分上。
2.根据权利要求1所述的一种带有光隔离全彩显示阵列结构，其特征在于，所述第一部分由有机绝缘材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种带有光隔离全彩显示阵列结构，其特征在于，所述第二部分由高反射率的无机光学膜材料制成。
4.一种带有光隔离全彩的组装型LED显示阵列结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、组装像素单元：取红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素分别为红色LED灯、绿色LED灯和蓝灯LED灯，将红色LED灯、绿色LED灯和蓝灯LED灯按红绿蓝顺序排列设置；
S2、排列像素单元：将像素单元沿纵向和横向通过COB方法或SMD方法均匀阵列设于基板上；
S3、制备光隔离柱：将有机绝缘柱通过涂敷和光刻方法形成第一部分；将无机光学膜通过薄膜淀积和刻蚀方法形成第二部分；将第二部分套设于第一部分上；
S4、组装阵列结构：将光隔离柱设于像素单元间隙之间，制备成组装型LED显示阵列。
5.一种带有光隔离全彩的晶圆级显示阵列结构的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备阵列结构：在基板设置LED材料结构，形成LED外延片；采用ICP刻蚀工艺除去部分外延层，形成LED台面，LED台面形成阵列结构；
S2、隔离子像素：阵列结构上分别设置有蓝色的像素单元，采用ICP刻蚀工艺继续刻蚀基座，使蓝色像素单元分隔成蓝色发光区域、红色发光区域和绿色发光区域；
S3、制备行控制线电极：将LED台面上设置透明电机和欧姆接触层形成P面电极，将每个子像素的P面电极连接起来形成行控制线电极；
S4、制备光隔离柱：将有机绝缘柱通过涂敷和光刻方法形成第一部分；将无机光学膜通过薄膜淀积和刻蚀方法形成第二部分；将第二部分套设于第一部分上；将光隔离柱设于像素单元间隙之间；
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S6、喷涂子像素：对基板背面减薄抛光，采用喷涂工艺对准每列红色发光区域和绿色发光区域，依次涂覆红色荧光粉和绿色荧光粉。
S7、增加驱动电路：对基板正面引出的P面电极和N面电极增加驱动电路，完成制备晶圆级显示阵列。
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