CN109742207A - 微发光二极管量子点基板结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微发光二极管量子点基板结构，其主要是包括了一基板，并在所述的基板上形成了复数个呈中空的环状体，且每一个中空的环状体可具有几何的图形。

Description

微发光二极管量子点基板结构

技术领域

本发明主要是在于提供一种基板，尤其是一种微发光二极管量子点基板结构，其具有可解决巨量转移时，在定位上所产生问题，且可避免当此基板上承载各种颜色的像素时，各像素发光时的交互干扰。

背景技术

蓝宝石的组成为氧化铝(A12O3)是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合，晶体结构为六方晶格结构，蓝宝石的光学穿透带很宽，从近紫外光(190奈米；nm)到中红外线都有很好的透光性，并且具备高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、熔点高(20452℃)等特点，因此常作为光电组件的基板材料。

就超高亮度白/蓝光LED品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料质量，因此与所采用的蓝宝石基板表面加工质量有关，蓝宝石(单晶A12O3)C面与III-V和II-VI族沈积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN磊晶制程耐高温的要求，因此蓝宝石基板成为制作QLED显示屏的关键材料。

QLED是「Quantum Dot Light Emitting Diode」的简写，即量子点发光二极管，亦可称量子显示技术。这是一项介于液晶和OLED之间的新型技术，其核心技术为QuantumDots(量子点)。量子点是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，是一种粒径不足10纳米的颗粒。量子点QLED显示技术便是通过蓝色LED光源照射量子点来激发红光及绿光，从而呈现精湛的画面。

量子点QLED显示技术主要包括量子点发光二极管显示技术(QLED)和量子点背光源技术(QD-BLU)，量子点具有发光特性，量子点薄膜(QDEF)中的量子点在蓝色LED背光照射下生成红光和绿光，并同其余透过薄膜的蓝光一起混合得到白光，从而提升整个背光系统的发光效果。

量子点QLED显示技术有其与众不同的特性，每当受到光或电的刺激，量子点便会发出有色光线，光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定，这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。因此，量子点QLED显示技术在色彩显示上准确性高，成像画面也更加稳定。

量子点QLED显示技术得天独厚的优势令电视亮度有效提升30～40％，背光源系统颜色转换效率大幅提升的情况下，画面的色彩更亮丽，兼顾节能环保等特点，画面亮度、色彩纯度均为WLED背光系统的2倍左右，性能提升十分明显。考虑到液晶技术的物理特性先天不足，量子点QLED显示技术能够带来如此多的革命，是液晶技术的一次重大的突破。

画质的稳定性直接影响了观看时的效果，所以画质的稳定性对于屏幕显示来说极其重要。我们知道，一些面板的制造时需要「阴罩」，而「阴罩」易发生热胀冷缩，从而影响显示精准度。而QLED整个制造过程无需「阴罩」，规避了这一问题，长时间保持画质稳定。

除却显示优势，采用量子点QLED显示技术也将使得制造成本更低。该技术是将量子点的光学材料放入背照灯与液晶面板之间，可以使色域达到或超过OLED的水平，甚至可以省去光源侧的偏光片，有效降低液晶显示产品(用于液晶电视和液晶显示器)的制造成本。对于目前中高端显示屏居高不下的价格来说，成本低性能强的量子点QLED显示技术更符合消费市场的需求。

此外，量子点QLED显示技术能够将LED光源发出的蓝光完全转化为白光(传统YAG荧光体只能吸收一部分)，这意味着在同样的亮度下，量子点QLED所需的蓝光更少，在电光转化中需要的电力亦更少，有效降低背光系统的功耗总成。由上可知，量子点显示技术成为市场上大众喜好的产品已是指日可待了。

在介绍了量子点显示技术后，本申请案所使用的另一技术称之为量子限制斯塔克效应，亦即，电子只能在原子周围特定的轨道上运行，每个轨道都与一定的能量等级相联系。当带有适当能量(或适量波长)的光线射入时。电子吸收了光线，使用其能量来跃迁到临近的轨道上。对原子使用强大的电场可以改变电子所能吸收的光线波长。这一现象已经被人类所知超过一个世纪，被称为斯塔克效应。斯塔克效应使得材料在工程师开启或关闭一个电场时，像百叶窗那样可以屏蔽特定波长的光线，并可吸收各种光线。

要在原子中产生斯塔克效应，所需的电压非常之高以致无法在芯片中采用。但在一些细薄的材料中，可以产生一种强烈而敏感的斯塔克效应，被称为量子限制斯塔克效应，这发生于可以接受的电压下。很多今日的高端电讯设备使用能产生这种效应的薄型材料来在光纤中传输数据。当外电场垂直作用于量子井材料时，产生量子限制斯塔克效应(QCSE)，随外场的增加，吸收边向低能方向移动(红移)越大。

发明内容

本发明主要的目的是在于提供一种微发光二极管量子点基板结构，其是包括了一基板，以及形成在该基板一侧表面上复数个装置，该每一个装置是具有几何的外观，且在该每一个装置的中间是均呈中空状。

本发明的另一目的是该每一个装置是具有一定的壁厚以及一定范围的深宽比。

本发明的再一目的是该每一个装置呈现了环形。

本发明的再一目的是该每一个装置呈现了方形。

本发明的再一目的是该每一个装置呈现了三角形。

本发明的再一目的即是提供了一种量子点基板结构的制作方法，其是包括了下列的步骤：

准备一基板；

将复数个具有特定图形的对象规律地置放在该基板的一面上；

利用该对象作为掩模来将该基板的一面予以降低其厚度，并同时在该基板的一面上形成了复数个柱状体；

在该基板的该表面上全面覆盖一层保护层；

等尺寸地缩小各该对象的尺寸；

利用缩小了尺寸的各该对象为掩模来将各该柱状体形成一中空的柱状体；

移除缩小了尺寸的各该对象；以及

移除该保护层。

本发明再一目的是各该对象优选地是一种聚合物。

本发明的再一目的是各该对象的几何图形优选的是球形。

本发明另一目的是于该降低高度的步骤中使用是刻蚀的手段。

本发明的再一目的是该柱状体是为圆柱体。

本发明的再一目的是于该缩小各该对象中，使用的手段是利用电浆。

本发明的另一目的是该保护层是一层镍。

本发明的再一目的是于该移除缩小了尺寸的各该对象时，所使用的手段是气体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供一种基板的侧视图。

图2为本发明配合着图1的基板一侧面上是设置了复数个奈米球。

图3本发明所提供一种量子点基板结构中，该基板以圆球作为掩模来降低该基板的一侧面一部份的厚度。

图4为本发明所提供一种量子点基板结构中，于该基板上具有圆球的一面全面覆盖地形成一层保护层。

图5为在具有保护层的前题下，藉由电浆来将所述的奈米球等尺寸地缩小的示意图。

图6为本发明所提供一种量子点基板结构中，将各个缩小尺寸的圆球以及保护层去除，以留下环状，中空的环状体结构。

图7为本发明所提供的一种量子点基板结构中，于各个中空的环状结构内填入发光材料的示意图。

图8为本发明所提供的一种量子点基板结构中，各个中空环状体的排列立体示意图。

具体实施方式

本发明主要是有关于一种微发光二极管量子点基板结构尤其地，是在一种基板的表面上形成环状体的结构，以便在日后，当各个环状体的内部填充了量子点后，当量子点受到电场的激发而发出光线时，经过了前述的量子限制斯塔克效应(QCSE)后，因为波长的虹移而可产生各种不同颜色的光线。

本发明的微发光二极管量子点基板结构制作；过程经历了几个步骤，包括纳米球的排列，蚀刻和沉积等。

首先，请参看图1和图2所示，其所呈现的是先行准备一基板10，优选地，所述的基板10是为一蓝宝石基板。之后将复数个纳米等级的奈米球20均匀地设在所述的基板10一侧面上其中，每一奈米球20的尺寸为900nm；优选地，设置后，所述的奈米球20是以数组方式排列在所述基板10的侧面上。

其次，如图3所示，利用纳米球20作为掩模，并以蚀刻将所述的基板10材料蚀刻成圆柱体，或棒状11。然后，如图4所示，将一层保护层30全面，式地覆盖于形成有圆柱体11的基板10上，优选地，所述的保护层是镍(Ni)金属。所述保护层30是用于保护基板10的表面不受任何的蚀刻影响；然而，由于所述的奈米球20是由高分子的聚合物所形成，保护层30虽然在制程中会形成在奈米球20的表面上，但却无法保留在各个奈米球20的表面，以致于在所述奈米球20表面上是没有任何保护层30的保护。

之后，如图5所示，在将各个奈米球20以等尺寸的方式，例如是以优选地电浆来缩小其尺寸后，缩小尺寸的奈米球20’仍是位在圆柱体11上，但因为已成为了缩小尺寸的奈米球20’，以致于一部份的圆柱体11的上表面会显露出来。

此时，再一次的利用蚀刻的方式来对外露的圆柱体11上表面作出蚀刻至奈米球20’的底部之后，则移除奈米球20’。

如图6所示，在所述的奈米环12形成之后，则再将所述的保护层30予以去除，则可在所述的基板10上形成了复数个奈米环12。之后，使用者可使用量子点喷墨的技术于后续的使用中，分别地在各奈米环12内填入各种不同颜色(例如红R或蓝B)的发光二极管材料40，如图7所示；之后，则可利用电场来激发所述的发光二极管；待发出光线后，则因为前述的量子限制斯塔克效应(QCSE)，使用者则可藉此来调整发出光线的颜色，以发出所需要颜色的光束。

请参看图8所示，如前所述，在制程中，可控制各奈米球的分布情形；而由图中所示可知，各奈米球的分布是呈现矩阵式的排列，以致于当奈米环12形成后，各奈米环12的排列亦是呈现了矩阵式的排列。

由以上的说明可知，本发明的奈米环12可直接地利用量子点喷墨技术来克服先前技术中所遇到的巨量转移时的对准问题，同时，也可藉由量子限制斯塔克效应(QCSE)来随意地发出所欲发出的光线。

值得注意的是，上述的说明仅是本发明的一个具体实施例，其中的说明并不能限制本发明的保护范围，例如，各中空的环状体外观可以是方形、三角形，或是任意适当的形状。相对地，当中空的环状体呈现方形时，所使用的[奈米球]即应呈现为方形，再者，当中空环状体呈现三角形时，所述的奈米球则应呈现出三角形。虽然，于本发明的具体实施例并未呈现出上述的形状，但几何外观的简易变化在阅读了本发明的详细说明后，自能在不脱离本发明的保护范围以及精神下，作出上述的变化或修改。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种微发光二极管量子点基板结构，其特征在于，包括：

一基板，以及

复数个一体形成于所述基板上的中空柱状体。

2.如权利要求1所述的微发光二极管量子点基板结构，其特征在于，每一个所述的柱状体直径是900nm。

3.如权利要求1所述的微发光二极管量子点基板结构，其特征在于，所述的柱状体外观具有几何图形。

4.如权利要求3所述的微发光二极管量子点基板结构，其特征在于，所述的柱状体外观呈现了环形。

5.如权利要求3所述的微发光二极管量子点基板结构，其特征在于，所述的柱状体外观呈现了方形。

6.如权利要求3所述的微发光二极管量子点基板结构，其特征在于，所述的柱状体外观呈现了三角形。