CN109671735A - 量子点显示基板及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点显示基板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，量子点显示基板，包括：驱动基板；位于所述驱动基板上的驱动电极；与所述驱动电极连接的发光二极管；位于所述发光二极管的出光侧的至少两个光学介质层，所述光学介质层远离所述驱动基板的出光面为弧面，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个光学介质层的折射率逐渐降低；位于所述光学介质层的出光侧的量子点层。本发明的技术方案能够提高量子点显示基板的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种量子点显示基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
QD(量子点)材料用于显示基板具有寿命长，响应快，色域广，不容易烧屏等多个优点，但是存在光转化效率不高的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种量子点显示基板及其制作方法、显示装置，能够提高量子点显示基板的发光效率。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种量子点显示基板，包括：
驱动基板；
位于所述驱动基板上的驱动电极；
与所述驱动电极连接的发光二极管，所述发光二极管能够发出蓝光；
位于所述发光二极管的出光侧的至少两个光学介质层，所述光学介质层远离所述驱动基板的出光面为弧面，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个光学介质层的折射率逐渐降低；
位于所述光学介质层的出光侧的量子点层。
进一步地，还包括：
与所述至少两个光学介质层分别对应的至少两个界定层，每一所述光学介质层位于对应的所述界定层限定出的区域内，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大。
进一步地，还包括：
像素界定层，所述量子点层位于所述像素界定层限定出的区域内，所述像素界定层的开口大于所述至少两个界定层的开口。
进一步地，所述量子点层远离所述驱动基板的出光面为弧面。
进一步地，还包括：
位于所述发光二极管靠近所述驱动基板一侧的反射层。
进一步地，所述驱动电极远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度高于所述反射层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度。
进一步地，靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层包括第一界定层和第二界定层，所述发光二极管远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度高于所述第一界定层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度，低于所述第二界定层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度。
本发明实施例还提供了一种量子点显示基板的制作方法，包括：
提供一驱动基板；
在所述驱动基板上形成驱动电极；
形成与所述驱动电极连接的发光二极管；
在所述发光二极管的出光侧形成至少两个光学介质层，所述光学介质层远离所述驱动基板的出光面为弧面，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个光学介质层的折射率逐渐降低；
在所述光学介质层的出光侧形成量子点层。
进一步地，还包括：
形成与所述至少两个光学介质层分别对应的至少两个界定层，所述至少两个界定层具有疏液性，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大；
形成所述光学介质层包括：
在对应的界定层限定出的区域内打印液态的光学介质材料，在光学介质材料表面张力的作用下，液态的光学介质材料的远离所述驱动基板的出光面为弧面，固化所述液态的光学介质材料，形成所述光学介质层。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的量子点显示基板。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，在发光二极管的出光侧设置至少两个光学介质层，光学介质层远离驱动基板的出光面为弧面，且从靠近驱动基板到远离驱动基板的方向上，至少两个光学介质层的折射率逐渐降低，这样在发光二极管发出的光线经过光学介质层的界面时，能够发生折射，扩大光线的出射角度，这样发光二极管发出的蓝光具有较大的散射角度，能够最大限度的激发量子点材料，提高量子点显示基板的发光效率，并且能够获得比较大的视角。
附图说明
图1为本发明实施例形成反射层和驱动电极后的示意图；
图2为本发明实施例形成第一界定层和第二界定层后的示意图；
图3为本发明实施例形成像素界定层后的示意图；
图4为本发明实施例形成第一光学介质层后的示意图；
图5为本发明实施例形成第二光学介质层后的示意图；
图6为本发明实施例形成量子点层后的示意图；
图7为本发明实施例像素界定层的侧壁所成夹角的示意图；
图8为本发明实施例不同结构层的尺寸示意图；
图9为本发明实施例光线在光学介质层的界面发生折射的示意图；
图10为本发明实施例发光二极管发出的光线被反射层反射的示意图。
附图标记
1 驱动基板
2 反射层
3 驱动电极
4 第一界定层
5 第二界定层
6 像素界定层
7 第一光学介质层
8 第二光学介质层
9 量子点层
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中量子点显示基板光转化效率不高的问题，提供一种量子点显示基板及其制作方法、显示装置，能够提高量子点显示基板的发光效率。
本发明的实施例提供一种量子点显示基板，包括：
驱动基板；
位于所述驱动基板上的驱动电极；
与所述驱动电极连接的发光二极管，所述发光二极管能够发出蓝光；
位于所述发光二极管的出光侧的至少两个光学介质层，所述光学介质层远离所述驱动基板的出光面为弧面，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个光学介质层的折射率逐渐降低；
位于所述光学介质层的出光侧的量子点层。
本实施例中，在发光二极管的出光侧设置至少两个光学介质层，光学介质层远离驱动基板的出光面为弧面，且从靠近驱动基板到远离驱动基板的方向上，至少两个光学介质层的折射率逐渐降低，这样在发光二极管发出的光线经过光学介质层的界面时，能够发生折射，扩大光线的出射角度，这样发光二极管发出的蓝光具有较大的散射角度，能够最大限度的激发量子点材料，提高量子点显示基板的发光效率，并且能够获得比较大的视角。
进一步地，量子点显示基板还包括：
与所述至少两个光学介质层分别对应的至少两个界定层，每一所述光学介质层位于对应的所述界定层限定出的区域内，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大。
这样在制作光学介质层时，可以在对应的界定层限定出的区域内制作光学介质层，由于从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大，这样从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，制作出的光学介质层的弧面的面积也逐渐增大，能够扩大发光二极管发出光线的出射角度。
进一步地，量子点显示基板还包括：
像素界定层，所述量子点层位于所述像素界定层限定出的区域内，所述像素界定层的开口大于所述至少两个界定层的开口。
这样在制作量子点层时，可以在像素界定层限定出的区域内制作量子点层，并且由于像素界定层的开口大于所述至少两个界定层的开口，这样量子点层的范围大于光学介质层的范围，能够使得量子点层充分接受光学介质层出射的光线，使得光学介质层出射的光线能够最大限度的激发量子点材料，提高量子点显示基板的发光效率，并且能够获得比较大的视角。
优选地，所述量子点层远离所述驱动基板的出光面为弧面，这样能够扩大量子点显示基板的视角。
进一步地，量子点显示基板还包括：
位于所述发光二极管靠近所述驱动基板一侧的反射层。反射层可以采用反射率比较高的金属材料(比如Ag，Al等)或者是其他的反射材料(比如反射油墨等)，其厚度通常为反射层的作用有两个，第一个作用是反射发光二极管产生的蓝光，让蓝光尽可能多的去激发量子点材料，另一个作用是用来反射量子点材料被激发后产生的激发光，让激发光尽可能多的传播到量子点显示基板的出光侧。
进一步地，所述驱动电极远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度高于所述反射层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度。由于发光二极管是设置在驱动电极上，这样反射层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度低于发光二极管靠近所述驱动基板一侧的表面的水平高度，可以使得反射层尽可能多地反射发光二极管发出的蓝光。
进一步地，靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层包括第一界定层和第二界定层，所述发光二极管远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度高于所述第一界定层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度，低于所述第二界定层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度，这样可以保证发光二极管正面和侧面发出的蓝光均可以经与第一界定层对应的第一光学介质层以及与第二界定层对应的第二光学介质层出射。
本发明实施例还提供了一种量子点显示基板的制作方法，包括：
提供一驱动基板；
在所述驱动基板上形成驱动电极；
形成与所述驱动电极连接的发光二极管；
在所述发光二极管的出光侧形成至少两个光学介质层，所述光学介质层远离所述驱动基板的出光面为弧面，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个光学介质层的折射率逐渐降低；
在所述光学介质层的出光侧形成量子点层。
本实施例中，在发光二极管的出光侧设置至少两个光学介质层，光学介质层远离驱动基板的出光面为弧面，且从靠近驱动基板到远离驱动基板的方向上，至少两个光学介质层的折射率逐渐降低，这样在发光二极管发出的光线经过光学介质层的界面时，能够发生折射，扩大光线的出射角度，这样发光二极管发出的蓝光具有较大的散射角度，能够最大限度的激发量子点材料，提高量子点显示基板的发光效率，并且能够获得比较大的视角。
进一步地，该制作方法还包括：
形成与所述至少两个光学介质层分别对应的至少两个界定层，所述至少两个界定层具有疏液性，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大；
形成所述光学介质层包括：
在对应的界定层限定出的区域内打印液态的光学介质材料，在光学介质材料表面张力的作用下，液态的光学介质材料的远离所述驱动基板的出光面为弧面，固化所述液态的光学介质材料，形成所述光学介质层。
由于从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大，这样从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，制作出的光学介质层的弧面的面积也逐渐增大，能够扩大发光二极管发出光线的出射角度。
下面以所述至少两个界定层包括第一界定层和第二界定层为例，结合附图以及具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步介绍：
目前使用的光致发光量子点显示基板结构有两种，一种是使用传统的背光系统，背光源使用蓝光，然后通过液晶作为开关，控制单个像素的显示状况。这种结构的优点是能够使用亮度较高的背光，不用担心显示器件器件的亮度问题，但是要制作盒内(in cell)偏光片，难度非常大，良率很低。另外一种是使用OLED作为激发光，能够避免in cell偏光片的问题，但是OLED器件本身效能比较低，而且，蓝光OLED器件本身的寿命也比较短，并不适合作为背光源使用。
本实施例的技术方案中使用Micro(微)LED作为蓝色背光，Micro LED本身是无机结构，有发光效率高，寿命长的优点。
本实施例的量子点显示基板的制作方法包括以下步骤：
步骤1、如图1所示，提供一驱动基板1，在驱动基板1上形成反射层2和驱动电极3；
其中，驱动基板1上形成有驱动薄膜晶体管以及信号走线等。
可以先制作驱动电极3，驱动电极3用以驱动发光二极管进行发光，可以在完成驱动电极3的制作后对驱动电极3进行绝缘保护，然后再制作反射层2。
反射层2可以采用反射率比较高的金属材料(比如Ag，Al等)或者是其他的反射材料(比如反射油墨等)，其厚度通常为反射层的作用有两个，第一个作用是反射发光二极管产生的蓝光，让蓝光尽可能多的去激发量子点材料，另一个作用是用来反射量子点材料被激发后产生的激发光，让激发光尽可能多的传播到量子点显示基板的出光侧。
其中，驱动电极3的高度高于反射层2，这样设计有两方面考虑，第一，在LED转印过程中，可以在像素区域内打印导电粘性墨水，然后吸附micro LED，干燥后LED落在驱动电极3上，由于驱动电极3的高度高于反射层2，驱动电极3与反射层2交界处存在倒角，导电物质在倒角处断裂，不产生影响。值得注意的是，反射层2在采用导电材料时，反射层2与驱动电极3之间应是绝缘的。第二，LED发出的部分光会朝向驱动基板1一侧出射，驱动电极3的高度高于反射层2，可以使得反射层2反射LED发出的朝向驱动基板1一侧出射的蓝光，将该部分蓝光反射至量子点层，提高LED的光线利用率。
步骤2、如图2所示，形成第一界定层4和第二界定层5；
其中，第一界定层4限定出的区域尺寸小于第二界定层5限定出的区域尺寸，即第一界定层4的开口小于第二界定层5的开口。
第一界定层4采用透明材料，对第一光学介质层的材料具有疏液性，其高度略高于驱动电极3的高度。
第二界定层5位于第一界定层4上，同样采用透明材料，对第二光学介质层的材料具有疏液性。
步骤3、如图3所示，制作像素界定层6；
像素界定层6可以采用光敏材料，通过涂覆和曝光工艺实现像素界定层6的制作，像素界定层6用于限定量子点层的范围。
步骤4、如图4所示，进行micro LED的转印，将LED10转印到驱动电极3上。
步骤5、如图4所示，制作第一光学介质层7；
现有的封装材料，纳米压印的平坦材料都可以用于制作第一光学介质层7。具体地，可以在第一界定层4限定出的区域内打印第一光学介质层材料，利用材料表面的张力，再通过UV固化，形成顶面为弧面的第一光学介质层7。第一光学介质层的材料可以选择2-甲基-2-丙烯酸-1,12-十二双醇酯，二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷以及调节剂的混合物，折射率约为1.8，厚度为2～3μm，第一光学介质层7同时起到封装LED的作用，第一光学介质层7的折射率可以略低于LED结构顶层的折射率，这样便于光的取出。
步骤6、如图5所示，制作第二光学介质层8；
具体地，可以在第二界定层5限定出的区域内打印第二光学介质层材料，利用材料表面的张力，再通过UV固化，形成顶面为弧面的第二光学介质层8。第二光学介质层8可选择PMMA(亚克力树脂，丙二醇甲醚醋酸酯)等有机材料，也可以选择SiO2等无机材料，第二光学介质层8的折射率控制在1.4～1.5。第二光学介质层8可以进一步加强光的折射和扩散，使得LED出射的光线能够更好的激发量子点材料。
步骤7、如图6所示，制作量子点层9；
具体地，可以在像素界定层6限定出的区域内打印量子点材料，利用材料表面的张力，再通过UV固化，形成顶面为弧面的量子点层9。
在曲面弧度上，可以参考图7，像素界定层6的坡度可以通过工艺调整，在30°～70°之间，那么就会出现一个扇形的面，通过几何学可以计算出弧度A，然后通过各层的宽度，计算出弧面高出平面的高度。
弧面结构的尺寸如图8所示，图8中以像素密度为160ppi的量子点显示基板为例，给出了具体的尺寸，长边和短边的比例是3：1。其中，S4为像素的边界，S3为第二界定层的边界，S2为第一界定层的边界，S1为LED的边界，从图中可以看出，像素的短边为50μm，第二界定层的短边为40μm，第一界定层的短边为35μm，micro LED的短边为30μm，在比例上MicroLED约占像素面积的40％～60％，第一界定层的长度是micro LED长度的1.1～1.2倍，第二界定层的长度是第一界定层长度的1.05～1.1倍。
经过上述步骤1-7即可制作得到本实施例的量子点显示基板。相比于现有的量子点显示基板，本实施例实现了LED和量子点材料为一体的器件结构，而不是分别封装LED和量子点层，并且LED位于量子点层的内部，可以提高LED出光的利用率。
如图9所示，由于第一光学介质层的折射率低于LED顶层的折射率，第二光学介质层的折射率低于第一光学介质层的折射率，LED出射的光线经过第一光学介质层和第二光学介质层的界面时，将会发生多次折射，可以提高LED出射光线的利用率，扩大光线的出射角度，这样发光二极管发出的蓝光具有较大的散射角度，能够最大限度的激发量子点材料，提高量子点显示基板的发光效率，并且能够获得比较大的视角。
如图10所示，LED出射的朝向驱动基板1一侧的蓝光在照射到反射层2上时，能够被反射层2反射，让蓝光尽可能多的去激发量子点材料，另外，反射层2还可以反射量子点层9被激发后产生的激发光，让激发光尽可能多的传播到量子点显示基板的出光侧。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的量子点显示基板。所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种量子点显示基板，其特征在于，包括：
驱动基板；
位于所述驱动基板上的驱动电极；
与所述驱动电极连接的发光二极管，所述发光二极管能够发出蓝光；
位于所述发光二极管的出光侧的至少两个光学介质层，所述光学介质层远离所述驱动基板的出光面为弧面，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个光学介质层的折射率逐渐降低；
位于所述光学介质层的出光侧的量子点层。
2.根据权利要求1所述的量子点显示基板，其特征在于，还包括：
与所述至少两个光学介质层分别对应的至少两个界定层，每一所述光学介质层位于对应的所述界定层限定出的区域内，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的量子点显示基板，其特征在于，还包括：
像素界定层，所述量子点层位于所述像素界定层限定出的区域内，所述像素界定层的开口大于所述至少两个界定层的开口。
4.根据权利要求1所述的量子点显示基板，其特征在于，所述量子点层远离所述驱动基板的出光面为弧面。
5.根据权利要求1所述的量子点显示基板，其特征在于，还包括：
位于所述发光二极管靠近所述驱动基板一侧的反射层。
6.根据权利要求5所述的量子点显示基板，其特征在于，所述驱动电极远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度高于所述反射层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度。
7.根据权利要求1所述的量子点显示基板，其特征在于，靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层包括第一界定层和第二界定层，所述发光二极管远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度高于所述第一界定层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度，低于所述第二界定层远离所述驱动基板一侧的表面的水平高度。
8.一种量子点显示基板的制作方法，其特征在于，包括：
提供一驱动基板；
在所述驱动基板上形成驱动电极；
形成与所述驱动电极连接的发光二极管；
在所述发光二极管的出光侧形成至少两个光学介质层，所述光学介质层远离所述驱动基板的出光面为弧面，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个光学介质层的折射率逐渐降低；
在所述光学介质层的出光侧形成量子点层。
9.根据权利要求8所述的量子点显示基板的制作方法，其特征在于，还包括：
形成与所述至少两个光学介质层分别对应的至少两个界定层，所述至少两个界定层具有疏液性，且从靠近所述驱动基板到远离所述驱动基板的方向上，所述至少两个界定层的开口逐渐增大；
形成所述光学介质层包括：
在对应的界定层限定出的区域内打印液态的光学介质材料，在光学介质材料表面张力的作用下，液态的光学介质材料的远离所述驱动基板的出光面为弧面，固化所述液态的光学介质材料，形成所述光学介质层。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的量子点显示基板。
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