CN110874991A - 一种led显示器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种LED显示器件及其制作方法，该LED显示器件：包括LED发光元件和位于所述LED发光元件一侧的封装层；其中，所述LED发光元件数量为多个，至少部分所述LED发光元件和所述封装层之间设有光转换块，所述光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，其中，所述填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能。通过上述方式，本申请能够降低光转换块在形成封装层前被水和/或氧气侵蚀的概率。

Description

一种LED显示器件及其制作方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种LED显示器件及其制作方法。
背景技术
发光二极管LED显示器件具有高亮度、环保节能、响应速度快、性能稳定等优点。而基于量子点的LED显示器件由于其色彩饱和度和色阈值较高，越来越受到关注。
请参阅图1，图1为传统LED显示器件一实施方式的结构示意图，该LED显示器件1包括蓝光LED发光元件10、位于蓝光LED发光元件10上光转换块12、覆盖光转换块12的封装层13；其中，光转换块12包括红色量子点120和绿色量子点122，红色量子点120或绿色量子点122吸收蓝光LED发光元件10发出的蓝光以激发出红色光或者绿色光。
本申请的发明人在长期的研发过程中发现，在制备上述LED显示器件1过程中，在光转换块12形成封装层13之前，光转换块12暴露在空气中，易受水和/或氧气侵蚀，严重时导致光转换块12失效。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种LED显示器件及其制作方法，能够降低光转换块在形成封装层前被水和/或氧气侵蚀的概率。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种LED显示器件，包括：LED发光元件和位于所述LED发光元件一侧的封装层；其中，所述LED发光元件数量为多个，至少部分所述LED发光元件和所述封装层之间设有光转换块，所述光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，其中，所述填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能。
其中，至少两个所述LED发光元件构成一个像素单元；每个所述像素单元内至少一个所述LED发光元件和所述封装层之间设有所述光转换块，至少另一个所述LED发光元件和所述封装层之间直接接触；或者，每个所述像素单元内至少一个所述LED发光元件和所述封装层之间设有所述光转换块，至少另一个所述LED发光元件和所述封装层之间设有不含所述量子点光转换材料的透光层。
其中，所有所述LED发光元件均是蓝光LED发光芯片，每个所述像素单元中，所述至少另一个所述LED发光元件的数量为一个，所述至少一个所述LED发光元件的数量为两个，所述至少一个所述LED发光元件对应的所述光转换块分别为红光转换块、绿光转换块。
其中，所述LED发光元件之间设有黑色矩阵体。
其中，所述黑色矩阵体朝向所述封装层延伸，且不低于所述光转换块或者与所述LED发光元件齐平。
其中，所述封装层材料与所述填充材料均是可固化树脂，且所述填充材料为经过光固化的材料。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种LED显示器件的制作方法，所述方法包括：在基板一侧设置多个LED发光元件；在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块，所述光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，其中，所述填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能；在所述光转换块背对所述基板一侧设置封装层。
其中，所述在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块包括：采用图案化的方式在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块。
其中，所述填充材料是可固化树脂，所述在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块之后包括；对所述可固化树脂进行固化。
其中，所述采用图案化的方式在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块包括：将所述量子点光转换材料和所述填充材料进行混合进而得到混合流体；采用喷墨打印的方式，将所述混合流体打印至所述至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请所提供的LED显示器件中光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，且该填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能，本申请所提供的LED显示器件在光转换块形成封装层之前，光转换块本身就具有一定的防水和/或阻隔氧气的性能，从而可以降低光转换块在形成封装层前被水和/或氧气侵蚀的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。其中：
图1是传统LED显示器件一实施方式的结构示意图；
图2是本申请LED显示器件一实施方式的结构示意图；
图3是本申请LED显示器件另一实施方式的结构示意图；
图4是本申请LED显示器件另一实施方式的结构示意图；
图5是本申请LED显示器件另一实施方式的结构示意图；
图6是本申请LED显示器件的制作方法一实施方式的流程示意图；
图7是图6中步骤S102一实施方式的流程示意图；
图8是图6中步骤S102另一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图2，图2为本申请LED显示器件一实施方式的结构示意图，该LED显示器件2包括：LED发光元件20和位于LED发光元件20一侧的封装层22；其中，LED发光元件20数量为多个，且阵列排布，至少部分LED发光元件20和封装层22之间设有光转换块24，光转换块24内混有量子点光转换材料和填充材料，其中，填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能。
具体地，在本实施例中，LED发光元件20可以是蓝光发光元件、紫光发光元件等能够发出短波长光的元件。每一个LED发光元件20形成LED显示器件2的一个子像素，由外围驱动电路控制其亮与灭。
封装层22的材料可以是可固化树脂，例如，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸树脂、环氧树脂等，封装层22可以在高温或者紫外光照射的条件下固化成型。
光转换块24内的量子点光转换材料可以是现有技术中任一种，尺寸越大的量子点受激发出的光波长越长，尺寸越小的量子点受激发出的光波长越短，不同尺寸的量子点吸收其下方LED发光元件20发出的光后受激发出红光或绿光或蓝光，进而使得本申请所提供的LED发光器件可以实现全彩显示。量子点的材质可由元素周期表中的II-VI、III-V、III-VI、VI-IV或IV族半导体材料、合金或者其混合物组成。例如，量子点的材质可以是硒化镉、硫化镉、氧化锌、硫化锌、氮化铟、砷化镓、硫化铅等中的一种或者多种组成的混合物。在一个应用场景中，当量子点光转换材料为红光光转换材料时，其可选取直径为7nm的硒化镉量子点；当量子点光转换材料为绿光光转换材料时，其可选取直径为4nm的硒化镉量子点；当量子点光转换材料为蓝光光转换材料时，其可选取直径为2nm的硒化镉量子点。当然，在其他实施例中，光转换块24内的量子点光转换材料也可替换为量子棒、量子阱、半导体荧光材料等，本申请对此不作限定。
光转换块24内的填充材料可以是有机物、无机物或者有机物与无机物的混合物，其中，有机物可以是可固化树脂，例如，含有酰胺键或羟基或羧基有机聚合物、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸树脂、环氧树脂等，无机物可以为蒙脱土、石英、云母、石墨烯、氮化硼等。填充材料中的有机物或无机物可在高温或者紫外光照射的条件下固化成型。
在一个实施方式中，请继续参阅图2，本申请所提供的LED显示器件2中至少两个LED发光元件20(例如，两个、三个、四个等)构成一个像素单元A；每个像素单元A内至少一个LED发光元件20a和封装层22之间设有光转换块24，至少另一个LED发光元件20b和封装层22之间直接接触。在本实施例中，所有LED发光元件20均是蓝光LED发光芯片，每个像素单元A中，至少另一个LED发光元件20b的数量为一，至少一个LED发光元件20a的数量为二，所对应的光转换块24分别为红光转换块240、绿光转换块242。即在本实施例中，一个像素单元A内的蓝色子像素为一个蓝光LED发光芯片直接提供，红色子像素为蓝光LED发光芯片和位于其上的红光转换块240内的红色量子点吸收蓝光后形成，绿色子像素为蓝光LED发光芯片和位于其上的绿光转换块242内的绿色量子点吸收蓝光后形成。
在另一个实施方式中，请参阅图3，图3为本申请LED显示器件另一实施方式的结构示意图。本申请所提供的LED显示器件3中至少两个LED发光元件30(例如，两个、三个、四个等)构成一个像素单元B；每个像素单元B内至少一个LED发光元件30a和封装层32之间设有光转换块34，至少另一个LED发光元件30b和封装层32之间设有不含量子点光转换材料的透光层344。本申请对于透光层344的材质不作限定，其只要满足能够使光透过的条件即可。在本实施例中，所有LED发光元件30均是蓝光LED发光芯片，每个像素单元B中，至少另一个LED发光元件30b的数量为一个，至少一个LED发光元件30a的数量为两个，至少一个LED发光元件30a所对应的光转换块34分别为红光转换块340、绿光转换块342。
在又一个实施方式中，LED发光元件也可为其他短波长的发光芯片，例如，紫光LED发光芯片。请参阅图4，图4为本申请LED显示器件又一实施方式的结构示意图。本申请所提供的LED显示器件4中至少两个LED发光元件40(例如，两个、三个、四个等)构成一个像素单元C；每个像素单元C内所有LED发光元件40和封装层42之间设有光转换块44。在本实施例中，所有LED发光元件40均是紫光LED发光芯片，每个像素单元C中，LED发光元件40的数量为三，所对应的光转换块44分别为红光转换块440、绿光转换块442、蓝光光转换块444。即在本实施例中，一个像素单元C内的蓝色子像素为一个紫光LED发光芯片40和位于其上的蓝光转换块444内的蓝色量子点吸收紫光后形成；红色子像素为紫光LED发光芯片40和位于其上的红光转换块440内的红色量子点吸收紫光后形成，绿色子像素为紫光LED发光芯片40和位于其上的绿光转换块442内的绿色量子点吸收紫光后产生。
请继续参阅图2-图4，为减少或防止各个子像素之间不同颜色光干扰，上述LED发光元件20或30或40之间设有黑色矩阵体26或36或46。黑色矩阵体26或36或46为不透明的金属或者油墨等。在本实施例中，黑色矩阵体26或36或46朝向封装层22或32或42延伸，且与LED发光元件20或30或40齐平。当然，在其实施方式中，请参阅图5，图5为本申请LED显示器件又一实施方式的结构示意图。该LED显示器件5中的黑色矩阵体56不低于光转换块54。关于黑色矩阵体的高度的设定，可由光转换块的形成方式决定。例如，当光转换块由光刻工艺形成时，黑色矩阵体的高度可以与LED发光元件齐平；当光转换块由喷墨打印方式形成时，黑色矩阵体的高度可以不低于光转换块的高度。
请再次参阅图2，本申请所提供的LED显示器件还包括位于LED发光元件20远离封装层22一侧的基板28。在本实施例中，基板28包括基体、以及设置在基体上的显示驱动电路和像素驱动电路。
请参阅图6，图6为本申请LED显示器件的制作方法一实施方式的流程示意图，该LED显示器件的制作方法包括：
S101：在基板一侧设置多个LED发光元件。
具体地，在一个实施方式中，LED发光元件可以是蓝光发光元件、紫光发光元件等能够发出短波长光的元件；在一个应用场景中，当LED发光元件为蓝光或紫光等发光芯片时，可将LED发光元件放置在基板上，然后利用银胶、助焊剂等将LED发光元件的一侧与基板固定。
S102：在至少部分LED发光元件背对基板一侧设置光转换块，光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，其中，填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能。
具体地，在一个实施方式中，上述步骤S102具体包括：采用图案化的方式在至少部分LED发光元件背对基板一侧设置光转换块。上述图案化的方式包括：喷墨打印、光刻等工艺。
在一个应用场景中，以喷墨打印方式为例，上述步骤S102具体包括：
S201：将量子点光转换材料和填充材料进行混合进而得到混合流体；例如，可以向填充材料中加入量子点材料，采用机械搅拌或者超声波等方式将填充材料与量子点材料混合均匀，以得到混合流体。在某些情况下，为使得量子点材料分散均匀，还可在上述混合流体内添加其余不影响光转换性能的物质，例如，表面活性剂等，表面活性剂可以是十八烷基硫酸钠、硬脂酸钠等。
S202：采用喷墨打印的方式，将混合流体打印至至少部分LED发光元件背对基板一侧；当填充材料是可固化树脂，上述步骤S202之后还包括：对可固化树脂进行固化，例如，可通过高温或者紫外线照射的方式使可固化树脂进行固化。
在一个应用场景中，以光刻工艺为例，上述步骤S102具体包括：
S301：将量子点光转换材料和填充材料进行混合进而得到混合流体；例如，可以向填充材料中加入量子点材料，采用机械搅拌或者超声波等方式将填充材料与量子点材料混合均匀，以得到混合流体；由于本实施例中采用光刻工艺，因此，填充材料中需含有光刻物质。
S302：将混合流体涂敷到LED发光元件上，并对混合流体进行曝光显影。当填充材料是可固化树脂，上述步骤S302之后还包括：对可固化树脂进行固化，例如，可通过高温或者紫外线照射的方式使可固化树脂进行固化。
在另一个实施方式中，为减少或防止各个子像素之间不同颜色光干扰，在上述步骤S102之前还包括：在相邻LED发光元件的间隔内形成黑色矩阵体。当光转换块采取光刻的工艺形成时，黑色矩阵体可以与LED发光元件齐平；当光转换块采取喷墨打印的工艺形成时，黑色矩阵体可以超过LED发光元件，且后续形成的光转换块的高度不超过黑色矩阵。
S103：在光转换块背对基板一侧设置封装层。
具体地，在一个实施方式中，上述步骤S103包括：在光转换块背对基板一侧涂敷封装层，并通过高温或者紫外线照射的方式使封装层固化。
总而言之，区别于现有技术的情况，本申请所提供的LED显示器件中光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，且该填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能，本申请所提供的LED显示器件在光转换块形成封装层之前，光转换块本身就具有一定的防水和/或阻隔氧气的性能，从而可以降低光转换块在封装前被水和/或氧气等侵蚀的概率。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED显示器件，其特征在于，包括：
LED发光元件和位于所述LED发光元件一侧的封装层；
其中，所述LED发光元件数量为多个，至少部分所述LED发光元件和所述封装层之间设有光转换块，所述光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，其中，所述填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能。
2.根据权利要求1所述的LED显示器件，其特征在于，
至少两个所述LED发光元件构成一个像素单元；
每个所述像素单元内至少一个所述LED发光元件和所述封装层之间设有所述光转换块，至少另一个所述LED发光元件和所述封装层之间直接接触；或者，
每个所述像素单元内至少一个所述LED发光元件和所述封装层之间设有所述光转换块，至少另一个所述LED发光元件和所述封装层之间设有不含所述量子点光转换材料的透光层。
3.根据权利要求2所述的LED显示器件，其特征在于，
所有所述LED发光元件均是蓝光LED发光芯片，每个所述像素单元中，所述至少另一个所述LED发光元件的数量为一个，所述至少一个所述LED发光元件的数量为两个，所述至少一个所述LED发光元件对应的所述光转换块分别为红光转换块、绿光转换块。
4.根据权利要求1至3任一项所述的LED显示器件，其特征在于，
所述LED发光元件之间设有黑色矩阵体。
5.根据权利要求4所述的LED显示器件，其特征在于，
所述黑色矩阵体朝向所述封装层延伸，且不低于所述光转换块或者与所述LED发光元件齐平。
6.根据权利要求1至3任一项所述的LED显示器件，其特征在于，
所述封装层材料与所述填充材料均是可固化树脂，且所述填充材料为经过光固化的材料。
7.一种LED显示器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
在基板一侧设置多个LED发光元件；
在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块，所述光转换块内混有量子点光转换材料和填充材料，其中，所述填充材料具有防水和/或阻隔氧气的性能；
在所述光转换块背对所述基板一侧设置封装层。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，
所述在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块包括：
采用图案化的方式在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，
所述填充材料是可固化树脂，所述在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块之后包括；
对所述可固化树脂进行固化。
10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，
所述采用图案化的方式在至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧设置光转换块包括：
将所述量子点光转换材料和所述填充材料进行混合进而得到混合流体；
采用喷墨打印的方式，将所述混合流体打印至所述至少部分所述LED发光元件背对所述基板一侧。
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