CN109742249A - 量子点led及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种量子点LED及其制作方法，包括发光组件；位于所述发光组件上的第一衬底，所述第一衬底包括一第一凹槽；所述第一衬底的材料为蓝宝石；位于所述第一凹槽内的量子点层；位于所述量子点层上的阻隔层。本申请通过使用蓝宝石材料作为一体成型的第一衬底，使得该第一衬底的底面能完全的隔绝水氧气，保证了量子点LED长期使用的可靠性，提高了量子点LED的使用寿命。

Description

量子点LED及其制作方法

技术领域

本申请涉及显示领域，特别涉及一种量子点LED及其制作方法。

背景技术

量子点是一种发光效率高，发光峰窄的纳米材料，已经广泛应用于背光产品中。但由于量子点暴露在水氧环境下，荧光效率会存在不可逆的迅速下降，所以量子点LED的封装需要很好的隔绝水氧。

现有的LED量子点层上下为具有阻隔膜的PET组成，结构较为复杂，阻水氧能力也较为有限，降低量子点LED的使用寿命。

发明内容

本申请提供一种量子点LED及其制作方法，以解决现有量子点LED使用寿命低的技术问题。

为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种量子点LED，其包括：

发光组件；

位于所述发光组件上的第一衬底，其中，所述第一衬底包括一第一凹槽；

位于所述第一凹槽内的量子点层；

位于所述量子点层上的阻隔层。

在本申请的量子点LED中，

所述量子点层的厚度小于所述第一衬底的厚度；

所述第一衬底的材料为蓝宝石。

在本申请的量子点LED中，所述发光组件包括：

第一导电层；

位于所述第一导电层上的发光层及第一电极，其中，所述发光层及所述第一电极在所述第一导电层远离所述第一衬底的第一表面上的正投影面位于所述第一衬底的第一表面内；

位于所述发光层上的第二导电层；

位于所述第二导电层上的第二电极；

其中，所述发光层的面积小于所述第一导电层的面积。

在本申请的量子点LED中，

当所述发光组件发出蓝光时，所述量子点层包括红色量子点和绿色量子点；

当所述发光组件发出紫外光时，所述量子点层包括红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点。

在本申请的量子点LED中，

所述阻隔层包括至少一有机层和至少一无机层；

所述无机层的材料为氧化硅、氧化铝、氮化硅或氮化硅中一种或一种以上的组合。

本申请还提出了一种量子点LED的制作方法，其包括：

提供一发光组件；

在所述发光组件上形成一第一衬底，使用第一蚀刻工艺在所述第一衬底上形成一第一凹槽；

在所述第一凹槽内形成量子点层；

在所述量子点层上形成阻隔层。

在本申请的制作方法中，

所述量子点层的厚度小于所述第一衬底的厚度；

所述第一衬底的材料为蓝宝石。

在本申请的制作方法中，

提供一发光组件的步骤包括：

提供一第二衬底，在所述第二衬底上依次形成第一导电层、发光层及第二导电层；

对所述发光层及所述第二导电层进行图案化处理，在所述发光层及所述第二导电层上形成至少一第二凹槽；

在所述第二导电层及所述第二凹槽上形成一第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成第一过孔和第二过孔，其中，所述第一过孔位于所述第二凹槽内，使部分所述第一导电层裸露，所述第二过孔位于所述第二导电层上，使部分所述第二导电层裸露；

在所述第一绝缘层上形成第一电极和第二电极，其中，所述第二电极位于所述第二导电层对应的所述第一绝缘层上，所述第二电极通过所述第二过孔与所述第二导电层电连接，所述第一电极位于所述第二凹槽内的所述第一绝缘层所对应的所述第一绝缘层上，所述第一电极通过所述第一过孔与所述第一导电层电连接；

剥离所述第二衬底。

在本申请的制作方法中，

所述发光层及所述第一电极在所述第一导电层远离所述第一衬底的第一表面上的正投影面位于所述第一衬底的第一表面内；

图案化处理后的发光层的面积小于所述第一导电层的面积。

在本申请的制作方法中，

当所述发光组件发出蓝光时，所述量子点层包括红色量子点和绿色量子点；

当所述发光组件发出紫外光时，所述量子点层包括红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点。

有益效果：本申请通过使用蓝宝石材料作为一体成型的第一衬底，使得该第一衬底的底面能完全的隔绝水氧气，保证了量子点LED长期使用的可靠性，提高了量子点LED的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本申请量子点LED的膜层结构图；

图2为本申请量子点LED中阻隔层的结构图；

图3为本申请量子点LED的制作方法的步骤图。

图4A～图4G为本申请量子点LED的制作方法的工艺步骤图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。

请参阅图1，图1为本申请量子点LED100的膜层结构图。

所述量子点LED100包括发光组件10、位于所述发光组件10上的第一衬底20、位于所述第一衬底20上的量子点层30、及位于所述量子点层30上的阻隔层40。

所述发光组件10包括：位于所述第一衬底20远离所述第一第一导电层101、位于所述第一导电层101上的发光层102以及第一电极103、位于所述发光层102上的第二导电层104、及位于所述第二导电层104上的第二电极105。

在一种实施例中，所述第一导电层101的材料可以为N型氮化镓(GaN)。

在一种实施例中，所述第二导电层104的材料可以为P型氮化镓(GaN)。

所述发光层102以及所述第一电极103位于所述第一导电层101远离所述第一衬底20的一侧，且同时位于所述第一导电层101上，并排设置。

在一种实施例中，所述发光层102在所述第一导电层101上所占据的面积大于所述第一在所述第一导电层101上所占据的面积。

在一种实施例中，所述发光层102为多量子阱发光层。

在一种实施例中，所述发光层102为与所述第一导电层101表面的一侧，所述第一电极103位于所述第一导电层101表面的另一侧。

在一种实施例中，所述发光层102及所述第一电极103在所述第一导电层101第一表面上的正投影面位于所述第一衬底20的第一表面内。

在一种实施例中，所述发光层102的面积小于所述第一导电层101的面积。

在一种实施例中，所述发光层102在所述第一导电层101上的正投影面积大于所述第一电极103在所述第一导电层101上的正投影面积

在一种实施例中，所述第一电极103为N型电极。

在一种实施例中，所述第二电极105为P型电极。

所述发光组件10还包括位于所述第一电极103与所述第一导电层101、所述第二电极105与所述第二导电层104之间的第一绝缘层106。

在一种实施例中，在所述第一绝缘层106上还包括第一过孔107和第二过孔108。所述第一过孔107位于所述一导电层所对应的所述第一绝缘层106上，所述第二过孔108位于所述第二导电层104所对应的所述第一绝缘层106上。所述第一电极103通过所述第一过孔107与所述第一导电层101电连接，所述第二电极105通过所述第二过孔108与所述第二导电层104电连接。

所述第一衬底20与所述发光组件10中的所述第一导电层101接触，且远离所述发光层102的一侧。

在一种实施例中，所述第一衬底20的材料为蓝宝石。

所述第一衬底20还包括第一凹槽50，所述量子点层30设置于所述第一凹槽50内。

在一种实施例中，所述量子点层30的厚度小于所述第一衬底20的厚度。即所述量子点层30的填充厚度小于所述第一凹槽5050的深度。

所述阻隔层40位于所述量子点层30上，将所述量子点层30及所述第一衬底20覆盖。所述阻隔层40包括至少一有机层和至少一无机层。

请参阅图2，图2为本申请量子点LED100中阻隔层40的结构图。

在一种实施例中，所述阻隔层40可以包括位于所述量子点层30上的第一无机层401、位于所述第一无机层401上的第一有机层402、及位于所述第一有机层402上的第二无机层403。

在一种实施例中，所述无机层的材料为三氧化二铝、氧化硅、氧化铝、氮化硅或氮化硅中一种或一种以上的组合。

在本申请的量子点LED100中，所述发光层102可以为发出蓝光或紫外光的光源。

当所述发光组件10发出蓝光时，所述量子点层30包括红色量子点和绿色量子点。当所述发光组件10发出紫外光时，所述量子点层30包括红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点。

在本申请的量子点LED100中，由于所述第一衬底20为蓝宝石基底。而蓝宝石基底为晶格结构完整的三氧化二铝单晶结构，表面形貌平整，不会出现普通LED支架所具有的微米级别的孔洞结构。并且，所述第一衬底20所形成的凹槽在5个封闭面(除填充所述量子点层30顶面)具有很好的阻隔水汽和氧气能力。而填充量子点后，所述阻隔层40的形成阻挡了顶部水氧气的进入，从而可以使量子点封装在具有良好的阻水阻氧能力，保障了量子点长期使用的可靠性，提高了量子点LED100的使用寿命。

请参阅图3，图3为本申请量子点LED100的制作方法的步骤图。

请参阅图4A～图4G，图4A～图4G为本申请量子点LED100的制作方法的工艺步骤图。

所述量子点LED100的制作方法包括：

S10、提供一发光组件10；

步骤S10具体包括：

S101、提供一第二衬底109，在所述第二衬底109上依次形成第一导电层101、发光层102及第二导电层104；

请参阅图4A，在本步骤中，所述第二衬底109作为临时基板，当所述发光组件10完成后需要去除。

在一种实施例中，所述第一导电层101的材料可以为N型氮化镓(GaN)。

在一种实施例中，所述第二导电层104的材料可以为P型氮化镓(GaN)。

在一种实施例中，所述发光层102为多量子阱发光层102。

S102、对所述发光层102及所述第二导电层104进行图案化处理，在所述发光层102及所述第二导电层104上形成至少一第二凹槽110；

在本申请中，当只制作一个所述量子点LED100时，则只需要形成一个所述第二凹槽110。当制作多个所述量子点LED100时，所述第二凹槽110的数量与所述量子点的数量相同。

请参阅图4B，所述发光组件10包括两个所述第二凹槽110。

在一种实施例中，图案化处理后的发光层的面积小于所述第一导电层101的面积。

S103、在所述第二导电层104及所述第二凹槽110上形成一第一绝缘层106；

S104、在所述第一绝缘层106上形成第一过孔107和第二过孔108；

请参阅图4C，所述第一过孔107位于所述第二导电层104上，使部分所述第二导电层104裸露，所述第二过孔108位于所述第二凹槽110内，使部分所述第一导电层101裸露。

S105、在所述第一绝缘层106上形成第一电极103和第二电极105；

请参阅图4D，所述第二电极105位于所述第二导电层104对应的所述第一绝缘层106上，所述第二电极105通过所述第二过孔108与所述第二导电层104电连接。

所述第一电极103位于所述第二凹槽110内的所述第一绝缘层106所对应的所述第一绝缘层106上，所述第一电极103通过所述第一过孔107与所述第一导电层101电连接。

在一种实施例中，所述第一电极103为N型电极。

在一种实施例中，所述第二电极105为P型电极。

S106、剥离所述第二衬底109。

请参阅图4D，剥离所述第二衬底109，形成所述发光组件10。

在一种实施例中，所述发光层102在所述第一导电层101上所占据的面积大于所述第一在所述第一导电层101上所占据的面积。

在一种实施例中，图案化后的发光层及所述第一电极103在所述第一导电层101第一表面上的正投影面位于所述第一衬底20的第一表面内。

S20、在所述发光组件10上形成一第一衬底20，使用第一蚀刻工艺在所述第一衬底20上形成一第一凹槽50；

请参阅图4E，所述第一衬底20位于所述发光组件10中的所述第一导电层101远离所述发光层102的一侧。

在一种实施例中，所述第一衬底20的材料为蓝宝石。

经第一蚀刻工艺在所述第一衬底20上形成第一凹槽50。

S30、在所述第一凹槽50内形成量子点层30；

请参阅图4F，所述量子点层30的厚度小于所述第一衬底20的厚度。即所述量子点层30的填充厚度小于所述第一凹槽50的深度。

S40、在所述量子点层30上形成阻隔层40。

请参阅图4G，所述阻隔层40位于所述量子点层30上，将所述量子点层30及所述第一衬底20覆盖。所述阻隔层40包括至少一有机层和至少一无机层。

请参阅图2，在一种实施例中，所述阻隔层40可以包括位于所述量子点层30上的第一无机层401、位于所述第一无机层401上的第一有机层402、及位于所述第一有机层402上的第二无机层403。

在一种实施例中，所述无机层的材料为三氧化二铝、氧化硅、氧化铝、氮化硅或氮化硅中一种或一种以上的组合。

S50、对上述结构进行切割，形成多个量子点LED100。

在本申请的量子点LED100中，所述发光层102可以为发出蓝光或紫外光的光源。

当所述发光组件10发出蓝光时，所述量子点层30包括红色量子点和绿色量子点。当所述发光组件10发出紫外光时，所述量子点层30包括红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点。

在本申请的量子点LED100中，由于所述第一衬底20为蓝宝石基底。而蓝宝石基底为晶格结构完整的三氧化二铝单晶结构，表面形貌平整，不会出现普通LED支架所具有的微米级别的孔洞结构。并且，所述第一衬底20所形成的凹槽在5个封闭面(除填充所述量子点层30顶面)具有很好的阻隔水汽和氧气能力。而填充量子点后，所述阻隔层40的形成阻挡了顶部水氧气的进入，从而可以使量子点封装在具有良好的阻水阻氧能力，保障了量子点长期使用的可靠性，提高了量子点LED100的使用寿命。

本申请提出了一种量子点LED及其制作方法，包括发光组件；位于所述发光组件上的第一衬底，所述第一衬底包括一第一凹槽所述第一衬底的材料为蓝宝石；位于所述第一凹槽内的量子点层；位于所述量子点层上的阻隔层。本申请通过使用蓝宝石材料作为一体成型的第一衬底，使得该第一衬底的底面能完全的隔绝水氧气，保证了量子点LED长期使用的可靠性，提高了量子点LED的使用寿命。

综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种量子点LED，其特征在于，包括：

发光组件；

位于所述发光组件上的第一衬底，其中，所述第一衬底包括一第一凹槽；

位于所述第一凹槽内的量子点层；

位于所述量子点层上的阻隔层。

2.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，

所述量子点层的厚度小于所述第一衬底的厚度；

所述第一衬底的材料为蓝宝石。

3.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，

所述发光组件包括：

第一导电层；

位于所述第一导电层上的发光层及第一电极，其中，所述发光层及所述第一电极在所述第一导电层远离所述第一衬底的第一表面上的正投影面位于所述第一衬底的第一表面内；

位于所述发光层上的第二导电层；

位于所述第二导电层上的第二电极；

其中，所述发光层的面积小于所述第一导电层的面积。

4.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，

当所述发光组件发出蓝光时，所述量子点层包括红色量子点和绿色量子点；

当所述发光组件发出紫外光时，所述量子点层包括红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点。

5.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，

所述阻隔层包括至少一有机层和至少一无机层；

所述无机层的材料为氧化硅、氧化铝、氮化硅或氮化硅中一种或一种以上的组合。

6.一种量子点LED的制作方法，其特征在于，包括：

提供一发光组件；

在所述发光组件上形成一第一衬底，使用第一蚀刻工艺在所述第一衬底上形成一第一凹槽；

在所述第一凹槽内形成量子点层；

在所述量子点层上形成阻隔层。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，

所述量子点层的厚度小于所述第一衬底的厚度；

所述第一衬底的材料为蓝宝石。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，

提供一发光组件的步骤包括：

提供一第二衬底，在所述第二衬底上依次形成第一导电层、发光层及第二导电层；

对所述发光层及所述第二导电层进行图案化处理，在所述发光层及所述第二导电层上形成至少一第二凹槽；

在所述第二导电层及所述第二凹槽上形成一第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成第一过孔和第二过孔，其中，所述第一过孔位于所述第二凹槽内，使部分所述第一导电层裸露，所述第二过孔位于所述第二导电层上，使部分所述第二导电层裸露；

在所述第一绝缘层上形成第一电极和第二电极，其中，所述第二电极位于所述第二导电层对应的所述第一绝缘层上，所述第二电极通过所述第二过孔与所述第二导电层电连接，所述第一电极位于所述第二凹槽内的所述第一绝缘层所对应的所述第一绝缘层上，所述第一电极通过所述第一过孔与所述第一导电层电连接；

剥离所述第二衬底。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，

所述发光层及所述第一电极在所述第一导电层远离所述第一衬底的第一表面上的正投影面位于所述第一衬底的第一表面内；

图案化处理后的发光层的面积小于所述第一导电层的面积。

10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，

当所述发光组件发出蓝光时，所述量子点层包括红色量子点和绿色量子点；

当所述发光组件发出紫外光时，所述量子点层包括红色量子点、绿色量子点及蓝色量子点。