CN110875344A - 一种led显示器件的制备方法及led显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED显示器件的制备方法及LED显示器件。该方法包括：提供LED阵列基板和转换板，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片，转换板包括基板、设置在基板上的间隔设置的多个光转换块；将转换板具有光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个光转换块固定至对应的LED芯片的上表面；移除基板。通过上述方式，本发明能够以相对简单的方式实现高像素密度LED芯片的彩色化。

Description

一种LED显示器件的制备方法及LED显示器件
技术领域
本发明涉及LED显示器件领域，特别是涉及一种LED显示器件的制备方法及LED显示器件。
背景技术
LED显示器件包括多个呈阵列设置的LED芯片，LED芯片具有自发光显示特性，其技术优势包括全固态、长寿命、高亮度、低功耗、体积较小、超高分辨率、可应用于高温或辐射等极端环境。目前LED芯片显示方式通常是单色显示，LED芯片的彩色化是其进一步拓展应用的关键技术。
量子点作为一种新兴的半导体纳米晶材料，具有量子效率高、光谱精确可调、色域广等优点，应用于显示可显著提高显示色域范围，并同时降低显示功耗等。基于量子点光致发光的特性，采用LED芯片与不同颜色的量子点结合可以实现LED芯片的彩色化。
在现有技术中，一般采用喷墨打印的方式将量子点直接涂覆在LED芯片上，使其激发出RGB三色光，再通过色彩配比来实现LED芯片的彩色化，但是由于打印精度的限制，无法实现高像素密度LED芯片的彩色化。换个角度来说，高像素密度的LED芯片由于较高的像素密度导致像素尺寸较小，而采用喷墨打印的工艺很难将量子点涂覆在较小尺寸的像素上从而实现彩色化。
因此，如何实现高像素密度LED芯片的彩色化是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种LED显示器件的制备方法及LED显示器件，能够以相对简单的方式实现高像素密度LED芯片的彩色化。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种LED显示器件的制备方法，该方法包括：提供LED阵列基板和转换板，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片，转换板包括基板、设置在基板上的间隔设置的多个光转换块；将转换板具有光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个光转换块固定至对应的LED芯片的上表面；移除基板。
其中，多个光转换块固定至对应的所述LED芯片的上表面包括：多个光转换块通过粘结层固定至对应的LED芯片的上表面。
其中，LED阵列基板包括覆盖多个LED芯片的第一胶水层，第一胶水层形成粘结层；多个光转换块通过粘结层固定至对应的LED芯片的上表面包括：通过第一胶水层将光转换块粘结至对应的LED芯片的上表面
其中，转换板包括设置在多个光转换块顶端的多个第二胶水块，多个第二胶水块形成粘结层；多个光转换块通过粘结层固定至对应的LED芯片的上表面包括：通过多个第二胶水块将光转换块粘结至对应的LED芯片的上表面。
其中，转换板包括覆盖基板的第三胶水层，多个光转换块通过第三胶水层粘结至基板。
其中，将转换板具有光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合的步骤之后，该方法进一步包括：利用紫外线照射或热处理的方式降低第三胶水层的粘性。
其中，转换板包括第一转换板和第二转换板，第一转换板包括间隔设置的多个第一光转换块，第二转换板包括间隔设置的多个第二光转换块；其中，多个第一光转换块固定至部分LED芯片的上表面，多个第二光转换块固定至另一部分LED芯片的上表面，剩余的LED芯片的上表面未被第一光转换块或第二光转换块覆盖。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种LED显示器件，包括LED阵列基板和设置在LED阵列基板上的多个光转换块；其中，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片；其中，多个光转换块固定设置在对应的LED芯片的上表面。
其中，LED显示器件进一步包括粘结层，多个光转换块通过粘结层固定设置在对应的LED芯片的上表面。
其中，粘结层包括第一胶水层，第一胶水层覆盖多个LED芯片；或者，粘结层包括间隔设置的多个第二胶水块，每一第二胶水块设置在LED芯片的上表面和对应的光转换块之间。
本发明的有益效果是：本发明的LED显示器件的制备方法及LED显示器件通过提供LED阵列基板和转换板，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片，转换板包括基板、设置在基板上的间隔设置的多个光转换块；将转换板具有光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个光转换块固定至对应的LED芯片的上表面；移除基板。通过上述方式，本发明能够以相对简单的方式实现高像素密度LED芯片的彩色化。
附图说明
图1是本发明第一实施例的LED显示器件的制备方法的流程示意图；
图2是图1所示制备方法制得的LED显示器件的结构示意图；
图3是本发明第二实施例的LED显示器件的制备方法的流程示意图；
图3A-3E是图3所示的制备方法在制备过程中的LED阵列基板和转换板的结构示意图；
图4是图3所示制备方法制得的LED显示器件的结构示意图；
图5是本发明第三实施例的LED显示器件的制备方法的流程示意图；
图5A-5E是图5所示的制备方法在制备过程中的LED阵列基板和转换板的结构示意图；
图6是图5所示制备方法制得的LED显示器件的结构示意图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件，所属领域中的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明第一实施例的LED显示器件的制备方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101：提供LED阵列基板和转换板，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片，转换板包括基板、设置在基板上的间隔设置的多个光转换块。
在步骤S101中，光转换块可以为量子点，设置在基板上的多个光转换块可以为多个同一颜色的量子点、也可以为多个不同颜色的量子点。
例如，当LED芯片为蓝光芯片时，可以是提供一个转换板，在转换板的基板上同时设置多个红色量子点和多个绿色量子点；也可以是提供两个转换板，在两个转换板的基板上分别设置多个红色量子点和多个绿色量子点。
步骤S102：将转换板具有光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个光转换块固定至对应的LED芯片的上表面。
在步骤S102中，多个光转换块可以通过多种方式固定至对应的LED芯片的上表面，例如，多个光转换块可以直接固定在对应的LED芯片的上表面、也可以通过粘结层固定至对应的LED芯片的上表面。
步骤S103：移除基板。
在步骤S103中，当基板被移除后，多个光转换块被转移到LED芯片的上表面，从而可以实现LED芯片的彩色化。
图2是图1所示制备方法制得的LED显示器件的结构示意图。如图2所示，LED显示器件包括LED阵列基板11、以及设置在LED阵列基板11上的多个光转换块12。
其中，LED阵列基板11包括驱动层111、设置在驱动层111一侧阵列设置的多个LED芯片112。
其中，多个光转换块12固定设置在对应的LED芯片112的上表面。
图3是本发明第二实施例的LED显示器件的制备方法的流程示意图。图3A-3E是图3所示的制备方法在制备的过程中的LED阵列基板和转换板的结构示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图3所示的流程顺序为限。如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S201：提供LED阵列基板，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片以及覆盖多个LED芯片的第一胶水层。
请一并参考图3A，图3A为制备LED显示器件中LED阵列基板的结构示意图。如图3A所示，LED阵列基板21包括驱动层211、多个LED芯片212和第一胶水层213。
其中，多个LED芯片212呈阵列设置在驱动层211上，第一胶水层213覆盖多个LED芯片212。在本实施例中，第一胶水层213形成粘结层，第一胶水层213为透明胶，多个LED芯片212上的第一胶水层213的厚度为5～10微米。
在本实施例中，第一胶水层213可以通过喷涂、刮涂或旋涂中的任一种工艺涂覆在驱动层211和多个LED芯片212上。
在本实施例中，LED芯片212为蓝光芯片，LED芯片212可以利用蒸镀制程或外延生长制程形成在驱动层211上。
步骤S202：提供第一转换板，第一转换板包括基板、覆盖基板的第三胶水层、设置在第三胶水层上间隔设置的多个第一光转换块。
请一并参考图3B，图3B为制备LED显示器件中第一转换板的结构示意图。如图3B所示，第一转换板22包括基板221、第三胶水层222和多个第一光转换块223。
其中，第三胶水层222覆盖基板221，多个第一光转换块223间隔设置在第三胶水层222上并通过第三胶水层222粘结至基板221。
在本实施例中，基板221的材料包括但不限于玻璃、石英、PET、硅、蓝宝石或氧化铟锡中的一种，基板221优选为玻璃基板。
在本实施例中，第三胶水层222可以通过喷涂、刮涂或旋涂中的任一种工艺涂覆基板221上。
在本实施例中，第一光转换块223为红色量子点，其中，在第三胶水层上形成多个间隔设置的多个红色量子点的步骤包括：在第三胶水层上设置红色量子点材料层，其中，红色量子点材料层可以通过激光打印、喷墨打印、压印、喷涂或旋涂中的任一种工艺涂覆在第三胶水层上，红色量子点材料层可以为量子点溶液、量子点粉末或量子点-聚合物粉末；对红色量子点材料层进行图形化处理以形成间隔设置的多个红色量子点，其中图形化处理的工艺为本领域的常用工艺，为简约起见，在此不再赘述。
步骤203：将第一转换板具有第一光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个第一光转换块通过第一胶水层粘结至对应的LED芯片的上表面。
请一并参考图3C，图3C为制备LED显示器件中第一转换板和LED阵列基板对位贴合的结构示意图。如图3C所示，将第一转换板22放置在LED阵列基板21的上方且第一光转换块223朝向LED芯片212，从而使得第一光转换快223通过第一胶水层213粘结至对应的LED芯片212的上表面。
步骤S204：利用紫外线照射或热处理的方式降低第三胶水层的粘性。
在步骤S204中，第三胶水层222在经过紫外光照射或热处理后，第三胶水层222的粘性会大大降低，从而使得第三胶水层222的粘性远远小于第一胶水层213的粘性。换个角度来说，第一胶水层213和第三胶水层222具有不同的材料，第一胶水层213的粘性稳定度高于第三胶水层222的粘性稳定度，从而使得第一胶水层213在经过紫外光照射或热处理后，粘性不会发生太大变化，而第三胶水层222在经过紫外光照射或热处理后，粘性会大大降低。
步骤S205：移除基板。
在步骤S205中，由于第一胶水层213的粘性远远大于经紫外光照射或热处理后的第三胶水层222的粘性，当基板221被移除后，多个第一光转换块223会从第一转换板22转移到对应的LED芯片212的上表面。
请一并参考3D，图3D为制备LED显示器件中移除基板后的LED阵列基板的结构示意图。如图3D所示，LED阵列基板21上设置有多个第一光转换块223，第一光转换块223通过第一胶水层213固定在对应的LED芯片212的上表面。
在本实施例中，将第一转换板替换为第二转换板，重复步骤S202～步骤S205即可制得LED显示器件。
请一并参考3E，图3E为制备LED显示器件中的第二转换板的结构示意图。如图3E所示，第二转换板23和第一转换板22的差别在于：第二转换板23包括间隔设置的多个第二光转换块223’，第一转换板22包括间隔设置的多个第一光转换块223。其中，第二光转换块223’为绿色量子点，第一光转换块223为红色量子点。其中，第二光转换块223’对应部分LED芯片212，第一光转换块223对应另一部分LED芯片212，还有剩余的部分LED芯片212未与第一光转换块223或第二光转换块223’相对应。
本领域的技术人员可以理解，在其它实施例中，第一转换板22、第二转换板23也可以不设置第三胶水层222，此时不需要两次执行步骤S204，其也在本发明的保护范围内。当然，也可以第一转换板22设置第三胶水层222、第二转换板23不设置第三胶水层222或者第一转换板22不设置第三胶水层222、第二转换板23设置第三胶水层222，此时，仅需要执行一次步骤S204，其也在本发明的保护范围内。
在本实施例中，第一光转换块223和第二光转换块223’分别形成在第一转换板22和第二转换板23上，可以避免多色量子点图形化加工相互干扰问题，提高了图形化加工良率。
请一并参考图4，图4是图3所示制备方法制得的LED显示器件的结构示意图。如图4所示，LED显示器件包括LED阵列基板21、设置在LED阵列基板21上的多个第一光转换块223和多个第二光转换块223’。
其中，LED阵列基板21包括驱动层211，设置在驱动层211一侧阵列设置的多个LED芯片212，以及覆盖多个LED芯片212的第一胶水层213。
其中，多个第一光转换块223固定至部分LED芯片212的上表面，多个第二光转换块223’固定至另一部分LED芯片212的上表面，剩余的LED芯片212的上表面未被第一光转换块223或第二光转换块223’覆盖。
在本实施例中，LED芯片212为蓝光芯片，第一光转换块223为红色量子点，第二光转换块223’为绿色量子点。
在本实施例中，LED显示器件按照红色量子点+蓝光芯片、绿色量子点+蓝光芯片、蓝光芯片的顺序重复排列。
在本实施例中，第一胶水层213为透明胶，多个LED芯片212上的第一胶水层213的厚度为5～10微米。
图5是本发明第三实施例的LED显示器件的制备方法的流程示意图。图5A-5E是图5所示的制备方法在制备的过程中的LED阵列基板和转换板的结构示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图5所示的流程顺序为限。如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤S301：提供LED阵列基板，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片。
请一并参考图5A，图5A为制备LED显示器件中LED阵列基板的结构示意图。如图5A所示，LED阵列基板31包括驱动层311和多个LED芯片312。
其中，多个LED芯片312阵列设置在驱动层311上。
在本实施例中，LED芯片312为蓝光芯片，LED芯片可以利用蒸镀制程或外延生长制程形成在驱动层311上。
步骤S302：提供第一转换板，第一转换板包括基板、覆盖基板的第三胶水层、设置在第三胶水层上间隔设置的多个第一光转换块、设置在多个第一光转换块上的多个第二胶水块。
请一并参考图5B，图5B为制备LED显示器件中第一转换板的结构示意图。如图5B所示，第一转换板32包括基板321、第三胶水层322、多个第一光转换块323和多个第二胶水块324。
其中，第三胶水层322覆盖基板321，多个第一光转换块323间隔设置在第三胶水层322上并通过第三胶水层322粘结至基板321，多个第二胶水块324对应设置在多个第一光转换块323上。
在本实施例中，多个第二胶水块324形成粘结层，多个第二胶水块324为透明胶。
在本实施例中，基板321的材料包括但不限于玻璃、石英、PET、硅、蓝宝石或氧化铟锡中的一种，基板321优选为玻璃基板。
在本实施例中，第一光转换块323为红色量子点。
在本实施例中，提供第一转换板32的步骤包括：提供基板321；在基板321上设置第三胶水层322，其中，第三胶水层322可以通过喷涂、刮涂或旋涂中任一种工艺涂覆基板321上；在第三胶水层322上设置红色量子点材料层，其中，红色量子点材料层可以通过激光打印、喷墨打印、压印、喷涂或旋涂中的任一种工艺涂覆在第三胶水层上，红色量子点材料层可以为量子点溶液、量子点粉末或量子点-聚合物粉末；在红色量子点材料层上设置第二胶水材料层，其中，第二胶水材料层可以通过喷涂、刮涂或旋涂中的任一种工艺涂覆在红色量子点材料层上；对红色量子点材料层和第二胶水材料层进行图形化处理以形成间隔设置的多个红色量子点也即第一光转换块323和多个第二胶水块324，其中图形化处理的工艺为本领域的常用工艺，为简约起见，在此不再赘述。
步骤303：将第一转换板具有第一光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个第一光转换块通过多个第二胶水块粘结至对应的LED芯片的上表面。
请一并参考图5C，图5C为制备LED显示器件中第一转换板和LED阵列基板对位贴合的结构示意图。如图5C所示，将第一转换板32放置在LED阵列基板31的上方且第一光转换块323朝向LED芯片312，从而使得第一光转换快323通过第二胶水块324粘结至对应的LED芯片312的上表面。
步骤S304：利用紫外线照射或热处理的方式降低第三胶水层的粘性。
在步骤S304中，第三胶水层322在经过紫外光照射或热处理后，第三胶水层322的粘性会大大降低，从而使得第三胶水层322的粘性远远小于多个第二胶水块324的粘性。换个角度来说，多个第二胶水块324和第三胶水层322具有不同的材料，多个第二胶水块324的粘性稳定度高于第三胶水层322的粘性稳定度。
步骤S305：移除基板。
在步骤S305中，由于多个第二胶水块324的粘性远远大于经紫外光照射或热处理后的第三胶水层322的粘性，当基板321被移除后，多个第一光转换块323从第一转换板32转移到对应的LED芯片312的上表面。
请一并参考5D，图5D为制备LED显示器件中移除基板后的LED阵列基板的结构示意图。如图5D所示，LED阵列基板31上设置有多个第一光转换块323，每一第一光转换块323通过第二胶水块324固定在对应的LED芯片312的上表面。
在本实施例中，将第一转换板31替换为第二转换板32，重复步骤S302～步骤S305即可制得LED显示器件。
请一并参考5E，图5E为制备LED显示器件中的第二转换板的结构示意图。如图5E所示，第二转换板33和第一转换板32的差别在于：第二转换板33包括间隔设置的多个第二光转换块323’，第一转换板32包括间隔设置的多个第一光转换块323。其中，第二光转换块323’为绿色量子点，第一光转换块323为红色量子点。其中，第二光转换块323’对应部分LED芯片312，第一光转换块323对应另一部分LED芯片312，还有剩余的部分LED芯片312未与第一光转换块323或第二光转换块323’相对应。
本领域的技术人员可以理解，在其它实施例中，第一转换板32、第二转换板33也可以不设置第三胶水层322层，此时不需要两次执行步骤S304，其也在本发明的保护范围内。当然，也可以第一转换板32设置第三胶水层322、第二转换板33不设置第三胶水层322或者第一转换板32不设置第三胶水层322、第二转换板33设置第三胶水层322，此时，仅需要执行一次步骤S304，其也在本发明的保护范围内。
在本实施例中，第一光转换块323和第二光转换块323’分别形成在第一转换板32和第二转换板33上，可以避免多色量子点图形化加工相互干扰问题，提高了图形化加工良率。
请一并参考图6，图6是图5所示制备方法制得的LED显示器件的结构示意图。如图6所示，LED显示器件包括LED阵列基板31、设置在LED阵列基板31上的多个第一光转换块323和多个第二光转换块323’以及用于将多个第一光转换块323和多个第二光转换块323’固定设置在LED阵列基板31上的多个第二胶水块324。
其中，LED阵列基板31包括驱动层311，设置在驱动层311一侧阵列设置的多个LED芯片312。
其中，多个第一光转换块323通过第二胶水块324固定至部分LED芯片312的上表面，多个第二光转换块323’通过第二胶水块324固定至另一部分LED芯片312的上表面，剩余的LED芯片312的上表面未被第一光转换块323或第二光转换块323’覆盖。
在本实施例中，LED芯片312为蓝光芯片，第一光转换块323为红色量子点，第二光转换块323’为绿色量子点，第二胶水块324为透明胶。
在本实施例中，LED显示器件按照红色量子点+蓝光芯片、绿色量子点+蓝光芯片、蓝光芯片的顺序重复排列。
本发明的有益效果是：本发明的LED器件的制备方法及LED显示器件通过提供LED阵列基板和转换板，LED阵列基板包括驱动层、设置在驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片，转换板包括基板、设置在基板上的间隔设置的多个光转换块；将转换板具有光转换块的一侧和LED阵列基板具有LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个光转换块通过粘结层固定至对应的LED芯片的上表面；移除基板。通过上述方式，本发明能够以相对简单的方式实现高像素密度LED芯片的彩色化。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED显示器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供LED阵列基板和转换板，所述LED阵列基板包括驱动层、设置在所述驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片，所述转换板包括基板、设置在所述基板上的间隔设置的多个光转换块；
将所述转换板具有所述光转换块的一侧和所述LED阵列基板具有所述LED芯片的一侧进行对位贴合，以使多个所述光转换块固定至对应的所述LED芯片的上表面；
移除所述基板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述多个所述光转换块固定至对应的所述LED芯片的上表面包括：多个所述光转换块通过粘结层固定至对应的所述LED芯片的上表面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述LED阵列基板包括覆盖多个所述LED芯片的第一胶水层，所述第一胶水层形成所述粘结层；
所述多个所述光转换块通过粘结层固定至对应的所述LED芯片的上表面包括：通过所述第一胶水层将所述光转换块粘结至对应的所述LED芯片的上表面。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述转换板包括设置在多个所述光转换块上的多个所述第二胶水块，多个所述第二胶水块形成所述粘结层；
所述多个所述光转换块通过粘结层固定至对应的所述LED芯片的上表面包括：通过多个所述第二胶水块将所述光转换块粘结至对应的所述LED芯片的上表面。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述转换板包括覆盖所述基板的第三胶水层，多个光转换块通过所述第三胶水层粘结至所述基板。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述转换板具有所述光转换块的一侧和所述LED阵列基板具有所述LED芯片的一侧进行对位贴合的步骤之后，所述方法进一步包括：
利用所述紫外线照射或热处理的方式降低所述第三胶水层的粘性。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换板包括第一转换板和第二转换板，所述第一转换板包括间隔设置的多个第一光转换块，所述第二转换板包括间隔设置的多个第二光转换块；
其中，多个所述第一光转换块固定至部分所述LED芯片的上表面，多个所述第二光转换块固定至另一部分所述LED芯片的上表面，剩余的所述LED芯片的上表面未被所述第一光转换块或所述第二光转换块覆盖。
8.一种LED显示器件，其特征在于，包括LED阵列基板和设置在LED阵列基板上的多个光转换块；
其中，所述LED阵列基板包括驱动层、设置在所述驱动层一侧阵列设置的多个LED芯片；
其中，多个所述光转换块固定设置在对应的所述LED芯片的上表面。
9.根据权利要求8所述的LED显示器件，其特征在于，所述LED显示器件进一步包括粘结层，多个所述光转换块通过粘结层固定设置在对应的所述LED芯片的上表面。
10.根据权利要求9所述的LED显示器件，其特征在于，所述粘结层包括第一胶水层，所述第一胶水层覆盖多个所述LED芯片；或者，所述粘结层包括间隔设置的多个第二胶水块，每一所述第二胶水块设置在所述LED芯片的上表面和对应的所述光转换块之间。
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