CN109166876B - 微显示器件及其制备方法 - Google Patents
微显示器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109166876B CN109166876B CN201811062423.0A CN201811062423A CN109166876B CN 109166876 B CN109166876 B CN 109166876B CN 201811062423 A CN201811062423 A CN 201811062423A CN 109166876 B CN109166876 B CN 109166876B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- film layer
- color
- thin film
- poly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 130
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 123
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 6
- 229920006350 polyacrylonitrile resin Polymers 0.000 claims description 5
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 235000019646 color tone Nutrition 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
- H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
- H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
本发明公开一种微显示器件及其制备方法。该微显示器件的一具体实施方式包括：基板；位于基板上的第一颜色LED芯片阵列；覆盖第一颜色LED芯片阵列的能够透过第一颜色的光的平坦层；位于平坦层上的第二薄膜层，第二薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第二颜色的光的第二量子点区和透过第一颜色的光的第二透光区；位于第二薄膜层上的第三薄膜层，第三薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第三颜色的光的第三量子点区和透过第一及第二颜色的光的第三透光区；位于第三薄膜层上的第四薄膜层，第四薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第四颜色的光的第四量子点区和透过第二及第三颜色的光的第四透光区。该实施方式具有高分辨率、高亮度及高色域集成等优点。
Description
技术领域
本发明涉及显示器件技术领域。更具体地，涉及一种微显示器件及其制备方法。
背景技术
微型LED(Micro LED)是新一代显示技术，与OLED技术相比，具有亮度更高、发光效率更好、功耗更低等优点。Micro LED技术即LED微缩化和矩阵化技术，指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列，如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮。其可看成是户外LED显示屏的微缩版，将像素点距离从毫米级降低至微米级。
微型LED芯片阵列(Micro LED Display)的制备过程通常是，底层用常见的CMOS集成电路制造工艺制成LED显示驱动电路，然后再用气相外延生长技术(MOCVD)在CMOS集成电路上制作LED阵列，从而实现微型显示屏，可看作LED显示屏的缩小版。Micro LED优点表现的很明显，它继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等优点，并且具自发光无需背光源的特性，更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势。除此之外，Micro LED还有一大特性就是具有超高的解析度。目前实现Micro LED技术全彩化主要有两种方式：一种方式是将RGB微型LED芯片按照像素排布方式进行排列，这种方式中涉及到巨量的芯片转移，对设备精度和转移效率提出了巨大的挑战。另一种方式是直接在CMOS集成电路上制作单色微型LED芯片阵列，单色微型LED芯片阵列通常为蓝色微型LED芯片，然后再利用颜色转换原理将蓝色微型LED芯片发出的蓝光转换为绿光和红光，最后复合起来完成全彩显示。
在传统的蓝光LED+荧光粉制备的白光LED中，荧光粉的颗粒尺寸较大，多为微米级。将荧光粉采用涂覆的方式在蓝色微型LED芯片阵列上虽然可以实现全彩化，但是存在发光均一性低的问题，而且在光转换过程中还会损失较多的能量。采用量子点作为光转换材料可以充分发挥其各方面的优异性质，诸如光转换效率高、颗粒尺寸小容易分散、发光峰窄等，将量子点光转换材料与Micro LED结合有望制备出高性能的微显示器件。但是，目前这种器件还需要克服很多问题，比如，需要考虑红绿量子点转光阵列在不同蓝光亮度下对蓝光的吸收与转换比例，在低亮度的蓝光下，量子点转光材料能够完全吸收蓝光并转化成相应的绿光或红光，但是当蓝光强度大时，存在蓝光不能完全吸收与转化的问题，此时需要添加额外的CF阵列进行过滤，这样必然会增加整个器件的工艺复杂度与成本，解决上述问题也可以将量子点转光层的透过率降低，但是这样会带来器件对蓝光的利用率降低。
因此，需要提供一种高性能的微显示器件及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能的微显示器件及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面提供了一种微显示器件，包括：
基板；
位于所述基板上的第一颜色LED芯片阵列；
覆盖所述第一颜色LED芯片阵列的平坦层，该平坦层能够透过第一颜色的光；
位于所述平坦层上的第二薄膜层，所述第二薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第二颜色的光的第二量子点区和透过第一颜色的光的第二透光区；
位于所述第二薄膜层上的第三薄膜层，所述第三薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第三颜色的光的第三量子点区和透过第一颜色及第二颜色的光的第三透光区，其中，第三量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影的范围内；
位于所述第三薄膜层上的第四薄膜层，所述第四薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第四颜色的光的第四量子点区和透过第二颜色及第三颜色的光的第四透光区，其中，第四量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影及第三透光区在所述平坦层上的正投影的交叠区域内。
本发明第一方面提供的微显示器件采用单色微型LED芯片阵列，避免了RGB微型LED芯片阵列涉及到的巨量芯片转移技术，可以极大缩减制备的工序与成本。第二薄膜层、第三薄膜层和第四薄膜层这三个量子点薄膜层中的量子点吸收单色微型LED芯片阵列出射的光并转换为不同颜色的光(即单色微型LED芯片出射的光激发量子点出射不同颜色的光)以实现全彩显示，通过单色微型LED芯片阵列结合量子点的方式不会存在未完全吸收转化的光对显示色调的影响，因此，本发明第一方面提供的微显示器件具有高分辨率、高亮度及高色域集成等优点。
优选地，所述第二颜色的光的波长>第三颜色的光的波长>第四颜色的光的波长，即第二颜色、第三颜色、第四颜色和的光的波长呈递减关系。这样，可避免位于上方的量子点薄膜层中的量子点吸收位于下方的量子点薄膜层中的量子点转换后的光。
优选地，所述第一颜色、第二颜色、第三颜色和第四颜色分别对应为紫色、红色、绿色和蓝色分别对应为紫色、红色、绿色和蓝色。即，第一颜色微型LED芯片阵列为紫色微型LED芯片(或者说紫光微型LED芯片)，第二薄膜层、第三薄膜层和第四薄膜层这三个量子点薄膜层由下至上依次为红色量子点薄膜层、绿色量子点薄膜层和蓝色量子点薄膜层。
优选地，本发明第一方面提供的微显示器件还包括：
位于所述第二薄膜层和第三薄膜层之间的第一无机透明膜层；和/或
位于所述第三薄膜层和第四薄膜层之间的第二无机透明膜层。
第二薄膜层、第三薄膜层和第四薄膜层这三个量子点薄膜层之间由无机透明膜层进行隔绝，一方面，如果微显示器件的制备过程中最后进行TFE封装，即微显示器件还包括用于保护所述微显示器件的TFE封装层，则可以缩减后续TFE封装结构的厚度；另一方面，可以提升这三个量子点薄膜层的基底平整性，能够同时起到封装与平坦的作用。
优选地，本发明第一方面提供的微显示器件还包括：
所述第二量子点区中第二量子点的组分为MAPbBrxI3-x/Poly，第二透光区的组分为MAI/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
所述第三量子点区中第三量子点的组分为MAPbBr3/Poly，第三透光区的组分为MABr/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
所述第四量子点区中第四量子点的组分为MAPbBrxCl3-x/Poly，第四透光区的组分为MACl/Poly与PbBr2/Poly的混合物，
其中MA＝CH3NH3 +，Poly为聚偏氟乙烯或聚丙烯腈树脂，x为自然数，取值范围为[1,3]。
通过选用有机-无机杂化钙钛矿量子点材料与紫光高透过的聚合物基质形成的复合材料作为三个量子点薄膜的组分，采用简单的旋涂方法即可实现。
优选地，本发明第一方面提供的微显示器件还包括：
TFE封装层，用于保护所述微显示器件。
优选地，所述基板包括：
硅基衬底；
形成在硅基衬底上的CMOS电路；
形成在CMOS电路上的缓冲层。
本发明第二方面提供了一种微显示器件的制备方法，包括：
在基板上形成第一颜色LED芯片阵列；
形成覆盖所述第一颜色LED芯片阵列的平坦层，该平坦层能够透过第一颜色的光；
在所述平坦层上形成第二薄膜层，所述第二薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第二颜色的光的第二量子点区和透过第一颜色的光的第二透光区；
在所述第二薄膜层上形成第三薄膜层，所述第三薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第三颜色的光的第三量子点区和透过第一颜色及第二颜色的光的第三透光区，其中，第三量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影的范围内；
在所述第三薄膜层上形成第四薄膜层，所述第四薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第四颜色的光的第四量子点区和透过第二颜色及第三颜色的光的第四透光区，其中，第四量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影及第三透光区在所述平坦层上的正投影的交叠区域内。
本发明第二方面提供的微显示器件的制备方法，采用单色微型LED芯片阵列，避免了RGB微型LED芯片阵列涉及到的巨量芯片转移技术，可以极大缩减制备的工序与成本。第二薄膜层、第三薄膜层和第四薄膜层这三个量子点薄膜层中的量子点吸收单色微型LED芯片阵列出射的光并转换为不同颜色的光以实现全彩显示，通过单色微型LED芯片阵列结合量子点的方式不会存在未完全吸收转化的光对显示色调的影响，因此，本发明第二方面提供的微显示器件制备方法可制备出具有高分辨率、高亮度及高色域集成等优点的全彩微显示器件。
优选地，
在所述平坦层上形成第二薄膜层的步骤包括：
在所述平坦层上形成MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层；
在含O2气氛中透过掩膜板对MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层进行深紫外光照射，MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层中被掩膜板的遮光区遮挡的区域形成红色量子点区，组分为MAPbBrxI3-x/Poly，被深紫外光照射的区域形成第二透光区，组分为MAI/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
在所述第二薄膜层上形成第三薄膜层的步骤包括：
在所述第二薄膜层上形成MAPbBr3/Poly薄膜层；
在含O2气氛中透过掩膜板对MAPbBr3/Poly薄膜层进行深紫外光照射，MAPbBr3/Poly薄膜层中被掩膜板的遮光区遮挡的区域形成绿色量子点区，组分为MAPbBr3/Poly，被深紫外光照射的区域形成第三透光区，组分为MABr/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
在所述第三薄膜层上形成第四薄膜层的步骤包括：
在所述第三薄膜层上形成MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层；
在含O2气氛中透过掩膜板对MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层进行深紫外光照射，MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层中被掩膜板的遮光区遮挡的区域形成蓝色量子点区，组分为MAPbBrxCl3-x/Poly，被深紫外光照射的区域形成第四透光区，组分为MACl/Poly与PbBr2/Poly的混合物。
通过选用有机-无机杂化钙钛矿量子点材料与紫光高透过的聚合物基质形成的复合材料作为第二薄膜层、第三薄膜层和第四薄膜层这三个量子点薄膜的组分，采用简单的旋涂方法即可实现，一方面可以利用有机-无机杂化钙钛矿材料在有氧气存在的情况下紫外光照射的分解作用作为制备高精度量子点阵列的方法，另一方面紫色微型LED芯片+量子点的方式不会存在未完全吸收转化的紫光对显示色调的影响，紫色微型LED芯片与RGB三色量子点阵列相对应地结合起来最终可以获得具有高分辨率、高亮度、高色域集成的全彩硅基微显示器件。
优选地，在形成第四薄膜层后，所述方法还包括：
形成用于保护所述微显示器件的TFE封装层。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案具有高分辨率、高亮度及高色域集成等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出根据本发明一个实施例的微显示器件的制备流程；
图2中2a-2g，以及图3和4分别示出对应于流程各步骤的器件截面图。
图5示出有机-无机杂化钙钛矿量子点各组分在聚偏氟乙烯材料的透明基质中的透过率曲线图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
图1示出根据本发明一个实施例的微显示器件的制备流程，包括：
S10、在基板上形成第一颜色LED芯片阵列。
如图2中2a所示，在基板100上形成第一颜色LED芯片105构成的第一颜色LED芯片阵列。在一个具体示例中，该第一颜色LED芯片105为发射紫光的LED芯片。
在一个具体实施例中，所述基板包括硅基衬底、形成在硅基衬底上的CMOS电路、形成在CMOS电路上的缓冲层。当然，本领域技术人员能够理解，本发明的结构不限于采用硅基CMOS电路，其还可以用其它材料于半导体衬底上，例如GaAs，InP等三五族基电路结构上。
S20、形成覆盖所述第一颜色LED芯片阵列的平坦层，该平坦层能够透过第一颜色的光。
如图2中2b所示，在具有第一颜色LED芯片阵列的基板100上沉积电介质层，例如SiO2，并进行平坦化，从而形成平坦层110。
S30、在所述平坦层上形成第二薄膜层，所述第二薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第二颜色的光的第二量子点区和透过第一颜色的光的第二透光区。
在一个具体实施例中，在平坦层110上沉积第二薄膜层115，在一个具体示例中为MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层，如图2中2c所示。
接着，如图2中2d所示，在含O2气氛中透过掩膜板120对MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层115进行深紫外光照射。
如图2中2e所示，MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层中被掩膜板120的遮光区1205遮挡的区域形成红色量子点125构成的红色量子点区，红色量子点125组分不变，仍为MAPbBrxI3-x/Poly，被深紫外光照射的区域形成第二透光区130，组分为MAI/Poly与PbBr2/Poly的混合物，其中MA＝CH3NH3 +，Poly为聚偏氟乙烯或聚丙烯腈树脂，x为自然数，取值范围为[1,3]。组分为MAI/Poly与PbBr2/Poly的混合物的第二透光区130不再具有发光性质，但是透光率基本维持不变，特别是对紫光具有较高的透过率，如图5所示。
第二透光区130允许下方的第一颜色LED芯片105发射的第一颜色的光透过。在第一颜色LED芯片105发射紫光的示例中，即允许紫光透过。
S40、在所述第二薄膜层上形成第三薄膜层，所述第三薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第三颜色的光的第三量子点区和透过第一颜色及第二颜色的光的第三透光区，其中，第三量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影的范围内，第一颜色的光可透过第二透光区照射到第三量子点区中的第三量子点。
在一个具体实施例中，在第二薄膜层上115形成第三薄膜层，在一个具体示例中为MAPbBr3/Poly薄膜层。接着，类似地，在含O2气氛中透过掩膜板120对MAPbBr3/Poly薄膜层进行深紫外光照射。
如图2中2f所示，MAPbBr3/Poly薄膜层中被掩膜板遮挡的区域形成绿色量子点135构成的绿色量子点区，绿色量子点135组分不变，仍为MAPbBr3/Poly，被深紫外光照射的区域形成第三透光区140，组分为MABr/Poly与PbBr2/Poly的混合物，其中MA＝CH3NH3 +，Poly为聚偏氟乙烯或聚丙烯腈树脂，x为自然数，取值范围为[1,3]。组分为MABr/Poly与PbBr2/Poly的混合物的第三透光区140不再具有发光性质，但是透光率基本维持不变，特别是对紫光具有较高的透过率，如图5所示。
第三透光区140允许下方的第一颜色LED芯片105发射的第一颜色的光及第二量子点经第一颜色的光照射而激发出的第二颜色的光透过。在第一颜色LED芯片105发射紫光、第二量子点受激而发射红光的示例中，即允许紫光及红光透过。
S50、在所述第三薄膜层上形成第四薄膜层，所述第四薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第四颜色的光的第四量子点区和透过第二颜色及第三颜色的光的第四透光区，其中，第四量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影及第三透光区在所述平坦层上的正投影的交叠区域内，第一颜色的光可透过第二透光区及第三透光区照射到第四量子点。
在一个具体实施例中，在第三薄膜层上形成第四薄膜层，在一个具体示例中为MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层。接着，类似地，在含O2气氛中透过掩膜板120对MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层进行深紫外光照射。
如图2中2g所示，MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层中被掩膜板遮挡的区域形成蓝色量子点145构成的蓝色量子点区，蓝色量子点145组分不变，仍为MAPbBrxCl3-x/Poly，被深紫外光照射的区域形成第四透光区150，组分为MACl/Poly与PbBr2/Poly的混合物，其中MA＝CH3NH3 +，Poly为聚偏氟乙烯或聚丙烯腈树脂，x为自然数，取值范围为[1,3]。组分为MACl/Poly与PbBr2/Poly的混合物的第四透光区150不再具有发光性质，但是透光率基本维持不变。
第四透光区150允许下方的第二量子点经第一颜色的光照射而激发出的第二颜色的光及第三量子点经第一颜色的光照射而激发出的第三颜色的光透过。在第二量子点受激而发射红光、第三量子点受激而发射绿光的示例中，即允许红光和绿光透过。
最终，本发明的一个实施例提供一种微显示器件，如图2中2g所示，包括：
基板100；
位于所述基板上的第一颜色LED芯片阵列；
覆盖所述第一颜色LED芯片阵列的平坦层，该平坦层能够透过第一颜色的光；
位于所述平坦层上的第二薄膜层，所述第二薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第二颜色的光的第二量子点125构成的第二量子点区和透过第一颜色的光的第二透光区130；
位于所述第二薄膜层上的第三薄膜层，所述第三薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第三颜色的光的第三量子点135构成的第三量子点区和透过第一颜色及第二颜色的光的第三透光区140，其中，第三量子点区在平坦层110上的正投影落在第二透光区130在平坦层110上的正投影的范围内；
位于所述第三薄膜层上的第四薄膜层，所述第四薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第四颜色的光的第四量子点145构成的第四量子点区和透过第二颜色及第三颜色的光的第四透光区150，其中，第四量子点区在平坦层110上的正投影落在第二透光区130在平坦层110上的正投影及第三透光区140在平坦层110上的正投影的交叠区域内。
本发明提供的微显示器件的制备方法采用单色微型LED芯片阵列，避免了RGB微型LED芯片阵列涉及到的巨量芯片转移技术，可以极大缩减制备的工序与成本。第二薄膜层、第三薄膜层和第四薄膜层这三个量子点薄膜层中的量子点吸收单色微型LED芯片阵列出射的光并转换为不同颜色的光(即单色微型LED芯片出射的光激发量子点出射不同颜色的光)以实现全彩显示，通过单色微型LED芯片阵列结合量子点的方式不会存在未完全吸收转化的光对显示色调的影响，因此，本发明提供的微显示器件具有高分辨率、高亮度及高色域集成等优点。
另外，通过选用有机-无机杂化钙钛矿量子点材料与紫光高透过的聚合物基质形成的复合材料作为第二薄膜层、第三薄膜层和第四薄膜层这三个量子点薄膜的组分，采用简单的旋涂方法即可实现，一方面可以利用有机-无机杂化钙钛矿材料在有氧气存在的情况下紫外光照射的分解作用作为制备高精度量子点阵列的方法，另一方面紫色微型LED芯片+量子点的方式不会存在未完全吸收转化的紫光对显示色调的影响，紫色微型LED芯片与RGB三色量子点阵列相对应地结合起来最终可以获得具有高分辨率、高亮度、高色域集成的全彩硅基微显示器件。
这样的器件在用波长最小的光(第一颜色的光，例如紫色)照射第二颜色量子点(例如红色)、透过第二透光区照射第三颜色量子点(例如绿色)、透过第三透光区照射第四颜色量子点(例如蓝色)后，激发出三基色从而混色成白光。
本领域技术人员可以理解，本发明结构中自基底侧向上依次为发射波长渐短的量子点(例如依次为红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点)并不是限制性的，它们的顺序设置可以相反。只不过，上述实施例给出的结构能够避免在下的量子点(如果是蓝色量子点)发射的光干扰上方的量子点发光(例如红色量子点)，这样容易引起串扰。
本领域技术人员可以理解，根据本发明的教导，可以选择其他材料来作为第一薄膜层、第二薄膜层和第三薄膜层的材料，只要它在紫外光照射下，能够产生化学反应，生成形成白光的三基色以及相应的透光区域即可。
优选地，所述第二颜色的光的波长>第三颜色的光的波长>第四颜色的光的波长，即第二颜色、第三颜色、第四颜色和的光的波长呈递减关系。这样，可避免位于上方的量子点薄膜层中的量子点吸收位于下方的量子点薄膜层中的量子点转换后的光。
在本发明的一个优选实施例中，如图3所示，在形成第四薄膜层后，为了保证量子点材料的稳定性，本发明的方法还包括形成TFE封装层155，对薄膜进行封装，用于保护所述微显示器件。
在本发明的一个优选实施例中，如图4所示，本发明的方法还包括：
在所述第二薄膜层和第三薄膜层之间和/或在所述第三薄膜层和第四薄膜层之间形成无机透明膜层160，将发光层之间进行隔绝，一方面可以缩减后续TFE封装结构的厚度，另一方面可以提升RGB三层薄膜的平整性，能够同时起到封装与平坦的作用。其中，无机透明膜层160可以为氮化硅、氧化硅或氧化铝等等。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种微显示器件，其特征在于，包括：
基板；
位于所述基板上的第一颜色LED芯片阵列；
覆盖所述第一颜色LED芯片阵列的平坦层，该平坦层能够透过第一颜色的光；
位于所述平坦层上的第二薄膜层，所述第二薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第二颜色的光的第二量子点区和透过第一颜色的光的第二透光区；
位于所述第二薄膜层上的第三薄膜层，所述第三薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第三颜色的光的第三量子点区和透过第一颜色及第二颜色的光的第三透光区，其中，第三量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影的范围内；
位于所述第三薄膜层上的第四薄膜层，所述第四薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第四颜色的光的第四量子点区和透过第二颜色及第三颜色的光的第四透光区，其中，第四量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影及第三透光区在所述平坦层上的正投影的交叠区域内；
其中，所述第一颜色、第二颜色、第三颜色和第四颜色分别对应为紫色、红色、绿色和蓝色。
2.根据权利要求1所述的微显示器件，其特征在于，还包括：
位于所述第二薄膜层和第三薄膜层之间的第一无机透明膜层；和/或
位于所述第三薄膜层和第四薄膜层之间的第二无机透明膜层。
3.根据权利要求1所述的微显示器件，其特征在于，
所述第二量子点区中第二量子点的组分为MAPbBrxI3-x/Poly，第二透光区的组分为MAI/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
所述第三量子点区中第三量子点的组分为MAPbBr3/Poly，第三透光区的组分为MABr/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
所述第四量子点区中第四量子点的组分为MAPbBrxCl3-x/Poly，第四透光区的组分为MACl/Poly与PbBr2/Poly的混合物，
其中MA＝CH3NH3 +，Poly为聚偏氟乙烯或聚丙烯腈树脂，x为自然数，取值范围为[1,3]。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的微显示器件，其特征在于，还包括：
TFE封装层，用于保护所述微显示器件。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的微显示器件，其特征在于，所述基板包括：
硅基衬底；
形成在硅基衬底上的CMOS电路；
形成在CMOS电路上的缓冲层。
6.一种微显示器件的制备方法，其特征在于，包括：
在基板上形成第一颜色LED芯片阵列；
形成覆盖所述第一颜色LED芯片阵列的平坦层，该平坦层能够透过第一颜色的光；
在所述平坦层上形成第二薄膜层，所述第二薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第二颜色的光的第二量子点区和透过第一颜色的光的第二透光区；
在所述第二薄膜层上形成第三薄膜层，所述第三薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第三颜色的光的第三量子点区和透过第一颜色及第二颜色的光的第三透光区，其中，第三量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影的范围内；
在所述第三薄膜层上形成第四薄膜层，所述第四薄膜层包括经第一颜色的光照射而激发第四颜色的光的第四量子点区和透过第二颜色及第三颜色的光的第四透光区，其中，第四量子点区在所述平坦层上的正投影落在所述第二透光区在所述平坦层上的正投影及第三透光区在所述平坦层上的正投影的交叠区域内；
其中，所述第一颜色、第二颜色、第三颜色和第四颜色分别对应为紫色、红色、绿色和蓝色。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
在所述平坦层上形成第二薄膜层的步骤包括：
在所述平坦层上形成MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层；
在含O2气氛中透过掩膜板对MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层进行深紫外光照射，MAPbBrxI3-x/Poly薄膜层中被掩膜板的遮光区遮挡的区域形成红色量子点区，组分为MAPbBrxI3-x/Poly，被深紫外光照射的区域形成第二透光区，组分为MAI/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
在所述第二薄膜层上形成第三薄膜层的步骤包括：
在所述第二薄膜层上形成MAPbBr3/Poly薄膜层；
在含O2气氛中透过掩膜板对MAPbBr3/Poly薄膜层进行深紫外光照射，MAPbBr3/Poly薄膜层中被掩膜板的遮光区遮挡的区域形成绿色量子点区，组分为MAPbBr3/Poly，被深紫外光照射的区域形成第三透光区，组分为MABr/Poly与PbBr2/Poly的混合物；
在所述第三薄膜层上形成第四薄膜层的步骤包括：
在所述第三薄膜层上形成MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层；
在含O2气氛中透过掩膜板对MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层进行深紫外光照射，MAPbBrxCl3-x/Poly薄膜层中被掩膜板的遮光区遮挡的区域形成蓝色量子点区，组分为MAPbBrxCl3-x/Poly，被深紫外光照射的区域形成第四透光区，组分为MACl/Poly与PbBr2/Poly的混合物。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
在形成第四薄膜层后，所述方法还包括：
形成用于保护所述微显示器件的TFE封装层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811062423.0A CN109166876B (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 微显示器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811062423.0A CN109166876B (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 微显示器件及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109166876A CN109166876A (zh) | 2019-01-08 |
| CN109166876B true CN109166876B (zh) | 2021-01-26 |
Family
ID=64894799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811062423.0A Active CN109166876B (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 微显示器件及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109166876B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112701234B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-09-20 | 深圳扑浪创新科技有限公司 | 一种量子点显示面板及其制备方法 |
| CN114979606B (zh) * | 2022-08-01 | 2022-10-21 | 北京数字光芯集成电路设计有限公司 | 基于微显示芯片的带有像素增强功能的微投影系统 |
| CN115954371B (zh) * | 2023-02-21 | 2023-05-23 | 镭昱光电科技(苏州)有限公司 | 微显示器件及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103236435A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-08-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种有机电致发光二极管显示装置 |
| CN105044974A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-11-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩色滤光层、显示基板及显示装置 |
| CN106356386A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-25 | 福州大学 | 一种基于Micro‑LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置 |
| CN107482126A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-12-15 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Oled显示器及其制作方法 |
| CN107489898A (zh) * | 2016-06-09 | 2017-12-19 | 三星显示有限公司 | 具有光转换层的发光设备 |
| CN107681040A (zh) * | 2017-10-14 | 2018-02-09 | 施伟强 | 显示面板与结构装置 |
| WO2018064806A1 (en) * | 2016-10-08 | 2018-04-12 | Goertek. Inc | Display device and electronics apparatus |
| CN108461439A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-28 | 同辉电子科技股份有限公司 | 一种Micro-LED芯片的制备及转移方法 |
| CN108803922A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 群创光电股份有限公司 | 触控显示器和装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3016160B1 (en) * | 2014-10-28 | 2020-01-08 | LG Display Co., Ltd. | White organic light emitting diode and organic light emitting display device using the same |
-
2018
- 2018-09-12 CN CN201811062423.0A patent/CN109166876B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103236435A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-08-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种有机电致发光二极管显示装置 |
| CN105044974A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-11-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩色滤光层、显示基板及显示装置 |
| CN107489898A (zh) * | 2016-06-09 | 2017-12-19 | 三星显示有限公司 | 具有光转换层的发光设备 |
| CN106356386A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-25 | 福州大学 | 一种基于Micro‑LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置 |
| WO2018064806A1 (en) * | 2016-10-08 | 2018-04-12 | Goertek. Inc | Display device and electronics apparatus |
| CN108803922A (zh) * | 2017-05-03 | 2018-11-13 | 群创光电股份有限公司 | 触控显示器和装置 |
| CN107482126A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-12-15 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Oled显示器及其制作方法 |
| CN107681040A (zh) * | 2017-10-14 | 2018-02-09 | 施伟强 | 显示面板与结构装置 |
| CN108461439A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-28 | 同辉电子科技股份有限公司 | 一种Micro-LED芯片的制备及转移方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109166876A (zh) | 2019-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9281456B2 (en) | Light emitting device and fabricating method thereof | |
| JP6134706B2 (ja) | ガリウム置換イットリウムアルミニウムガーネット蛍光体及びこれを含む発光デバイス | |
| TWI394818B (zh) | 包含缺色補償發光材料的發光系統 | |
| TWI394287B (zh) | 波長可變換之半導體發光元件 | |
| US7732827B2 (en) | High efficient phosphor-converted light emitting diode | |
| US20160377262A1 (en) | System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures | |
| US6933535B2 (en) | Light emitting devices with enhanced luminous efficiency | |
| EP2610930B1 (en) | Multichip white led device | |
| CN1697208A (zh) | 白光光源的产生方法，白光发光元件及其制造方法 | |
| CN102130144B (zh) | 白色led芯片及其形成方法 | |
| CN109166876B (zh) | 微显示器件及其制备方法 | |
| US20220174795A1 (en) | System and method for providing color light sources in proximity to predetermined wavelength conversion structures | |
| JP2010050438A (ja) | 白色発光ダイオード | |
| US20100171134A1 (en) | Optical converter and manufacturing method thereof and light emitting diode | |
| US20130015461A1 (en) | Light-emitting Device Capable of Producing White Light And Light Mixing Method For Producing White Light With Same | |
| KR20150135935A (ko) | 표시 장치 | |
| CN109004095A (zh) | 一种彩膜基板及woled显示装置 | |
| JP2010087267A (ja) | Ｌｅｄ発光装置 | |
| JP2005136006A (ja) | 発光装置及びそれを用いた演出装置 | |
| JP2001196645A (ja) | 発光装置 | |
| TW201603322A (zh) | 應用至背光源之ｌｅｄ發光結構 | |
| Lee et al. | Process development for yellow phosphor coating on blue light emitting diodes (LEDs) for white light illumination | |
| TW569475B (en) | Light emitting diode and method of making the same | |
| TW201301570A (zh) | 多光色發光二極體及其製作方法 | |
| US11971166B2 (en) | Quantum dot display panel, preparation method thereof and display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |