CN110571312A - 具纳米环的微发光二极管量子点基板结构以及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具纳米环的微发光二极管量子点基板的结构，其是包括了一基板、形成在该基板一侧表面上形成有一层的绿光发光二极管层、在所述的蓝光发光二极管层的表面上形成有复数个具几何形状的中空装置、于一部份的中空装置中设有红色的量子点，剩余的部份则维持着空置的中空装置，以及一层仅覆盖在有红色量子点的中空装置上的分布式布拉格反射层。
Description
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的结构以及制作方法，尤其地是一种具纳米环的微发光二极管量子点基板的结构以及制作方法；主要是在微发光二极管的基础上再加上纳米环的结构；不但可有效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纳米；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「光罩」，而「光罩」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「光罩」，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显示技术能够将颜色更好的表现，可达到NTSC的数值超过100％，也就是红的颜色的更红，蓝的颜色更蓝，绿的颜色更绿，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。
因为一般的LED磊晶皆使用蓝宝石基板，而蓝宝石基板在磊晶时的应力很大，所以会因为应力的产生，造成LED的波长偏移，随应力的减少，吸收边向低能方向移动(蓝移)越大这也是所谓的量子限制斯塔克效应(QCSE)。
藉由前述的，本发明则可依据不同的纳米还形状及大小，控制不同的应力释放，藉此调整量子限制斯塔克效应(QCSE)并可以任意的调整波长，并发出所需要的光。
发明内容
本发明主要的目的是在于提供一种具纳米环的微发光二极管量子点基板的结构，其是包括了一基板、形成在该基板一侧表面上形成有一层的绿光发光二极管层、在所述的绿光发光二极管层的表面上形成有复数个具几何形状的中空装置、于一部份的中空装置中设有红色的量子点，剩余的部份则是不设置量子点的中空装置，以及一层仅覆盖具有红色量子点的中空装置上方的分布式布拉格反射层(DBR；Distributed Bragg reflector)。
本发明的另一目的是该每一个中空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状。
本发明的再一目的是该每一个装置呈现了矩形。
本发明的再一目的是该每一个装置呈现了三角形。
本发明的再一目的是所述的充满红色量子点的装置以及不设置量子点的中空装置是选择性地相邻。
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；
于所述基板的一侧形成一绿光发光二极管层；
于所述的绿光发光二极管层上形成复数个中空的装置；
将一部份的中空装置内喷涂红色的量子点；
以一分布式布拉格反射层来仅将红色量子点包覆。
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制作具纳米环的微发光二极管量子点基板的方法的第一步示意图。
图2为本发明所提供一种制作具纳米环的微发光二极管量子点基板的方法的第二步示意图。
图3为本发明所提供一种制作具纳米环的微发光二极管量子点基板的方法的第三步示意图。
图4为本发明所提供一种制作具纳米环的微发光二极管量子点基板的方法的第四步示意图。
图5为为本发明所提供一种制作具纳米环的微发光二极管量子点基板结构之方法，于各步骤完成后的结构示意图。
具体实施方式
本发明主要是有关于一种制作具纳米环的微发光二极管量子点基板的方法，其中，请参看图1～5所示。
请参看图1～4所示，其中所示为本发明所提供的一种实施例，其中，本发明的方法是先提供一基板10(例如是蓝宝石基板)，并于所述的基板10一侧表面上先长晶，以形成一层的绿光发光二极管层13；其后，则是在所述的绿光发光二极管层13上形成复数个具有一盲孔的中空装置20；在此值得注意的是所述的中空装置20并不布满整个绿光发光二极管层13，所述的中空装置20是设置在所述绿光发光二极管层13的三分之二的(2/3)面积上，并留下三分之一(1/3)的绿光发光二极管层13，以便日后可直接发出绿色的光。此时，由于QCSE的作用，未填有任何物质的中空装置20部份会在激发后发出蓝色的光，这主要就是前述所称之为量子局限史塔克效应(Quantum confined Stark effect；QCSE)的结果。
之后，则是在所述的中空装置20内取一部份(1/3)，并以喷涂的方式填入红色量子点21，再之后，则是贴覆一层的分布式布拉格反射层30来仅仅将红色量子点21的部份予以完全地覆盖；以利用所述的分布式布拉格反射层30来将这些覆盖起来的中空装置20所发出、且不需要的蓝光予以滤除，以完成可发出红、绿以及蓝光的微发光二极管制作。
请参看图5所示，本发明所提供的第二种实施例中所示的结构是具有一基板10，并在所述的基板10一侧是形成有一层的绿光发光二体层13；而在绿光发光二极管层13上则是形成了具有几何形状的中空装置20；所述的中空装置20可以是三角形、矩形、环状等各种只要具有盲孔的形状均可。值得注意的是，在此一实施例中，所述的中空装置20内是仅含有红色量子点21，其余的则继续维持着中空的状态。最外一层则是包覆着一层的分布式布拉格反射层30，分布式布拉格反射层30(DBR)是将仅有的红色量子点所发出光线中的蓝光予以反射回去,以再激发红色量子点，然后产生红光，所以DBR不是整面镀，而是只有在发红光的地方镀以将不需要的蓝光予以滤除。
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 (9)
1.一种具纳米环的微发光二极管量子点基板的结构，其特征在于，是包括了：
一基板；
一绿光发光二极管层，形成在所述基板一侧表面上；
复数个具几何形状的中空装置，形成在所述的绿光发光二极管层的表面；
复数个红色的量子点，是设置于一部份所述的中空装置内；以及
一分布式布拉格反射层，是仅覆盖在具有红色量子点的中空装置上方。
2.根据权利要求1所述的具纳米环的微发光二极管量子点基板的结构，其特征在于，所述的中空装置呈现了环状。
3.根据权利要求1所述的具纳米环的微发光二极管量子点基板的结构，其特征在于，所述的中空装置呈现了矩形。
4.根据权利要求1所述的具纳米环的微发光二极管量子点基板的结构，其特征在于，所述的中空装置呈现了三角形。
5.一种具纳米环的微发光二极管量子点基板的制作方法，其特征在于，包括了下列的步骤：
准备一基板；
于所述基板的一侧形成一绿光发光二极管层；
于所述的绿光发光二极管层上形成复数个中空装置；
将一部份的中空装置内喷涂红色的量子点；以及
以一分布式布拉格反射层将红色量子点包覆。
6.根据权利要求5所述的具纳米环的微发光二极管量子点基板的制作方法，其特征在于，所述的每一个中空装置呈现了环状。
7.根据权利要求5所述的具纳米环的微发光二极管量子点基板的制作方法，其特征在于，所述的每一个中空装置呈现了矩形。
8.根据权利要求5所述的具纳米环的微发光二极管量子点基板的制作方法，其特征在于，所述的每一个中空装置呈现了三角形。
9.根据权利要求5所述的具纳米环的微发光二极管量子点基板的制作方法，其特征在于，所述的红色量子点以及空置的中空装置是选择性地相邻。
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