CN111580368A - 光转换膜的制备方法、装置及微缩发光二极管显示模组 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种光转换膜的制备方法、装置及微缩发光二极管显示模组。该方法包括：对感光鼓进行充电，以使感光鼓的表面携带电荷；其中，感光鼓为至少一个；根据计算机输出的图案编辑信号控制至少一个激光器对感光鼓进行激光扫描；将激光扫描后的感光鼓接触光转换墨粉，以在感光鼓上形成与图案编辑信号对应的编辑图案；将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上，以获得所需的光转换膜。本发明实施例所提供的技术方案，解决了原有的主动发光Micro LED在红光和绿光方面表现不佳的问题，同时制备过程更加高效，制备的光转换膜稳定性较强且分辨率较高，不易出现漏光或颜色干扰等问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光学技术领域，尤其涉及一种光转换膜的制备方法、装置及微缩发光二极管显示模组。
背景技术
微缩发光二极管(Micro LED)相比于现有的显示技术具有高亮度，低功耗和长寿命等优势，因此其被视为下一代显示技术。但是，现有的主动发光Micro LED在红光和绿光方面表现不佳，远远不能达到蓝光的发光性能，同时，三种颜色的Micro LED之间像素尺寸要求小于100微米，裁剪聚合的成本高昂且工艺难度较大。
现有技术中通过喷墨打印技术，将荧光材料直接涂覆在蓝色Micro LED表面，由蓝色Micro LED激发，达到红光和绿光的效果。
但是由于喷墨打印对墨水及光转换材料要求很高，现阶段难以配制出合适的墨水，打印过程会出现墨水扩散，从而造成漏光或颜色干扰等问题，同时对于墨水的运输和保存也有较高的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种光转换膜的制备方法、装置及微缩发光二极管显示模组，以降低光转换膜的制备成本和制备难度，并提高所制备出的光转换膜的质量。
第一方面，本发明实施例提供了一种光转换膜的制备方法，该方法包括：
对感光鼓进行充电，以使所述感光鼓的表面携带电荷；其中，所述感光鼓为至少一个；
根据计算机输出的图案编辑信号控制至少一个激光器对所述感光鼓进行激光扫描；
将激光扫描后的所述感光鼓接触光转换墨粉，以在所述感光鼓上形成与所述图案编辑信号对应的编辑图案；
将所述感光鼓上的所述编辑图案转印到薄膜基底上，以获得所需的光转换膜。
第二方面，本发明实施例还提供了一种光转换膜的制备装置，该装置包括：计算机、至少一个激光器、至少一个感光鼓以及充电模块；其中，
所述计算机用于输出所述激光器可识别的图案编辑信号；
所述激光器用于根据所述图案编辑信号对所述感光鼓进行激光扫描；
所述感光鼓与所述激光器一一对应，用于在激光扫描后接触光转换墨粉，以在所述感光鼓上形成与所述图案编辑信号对应的编辑图案，并将所述编辑图案转印到薄膜基底上；
所述充电模块用于对感光鼓进行充电。
第三方面，本发明实施例还提供了一种微缩发光二极管显示模组，该模组包括：微缩发光二极管芯片和应用本发明任意实施例所提供的光转换膜的制备方法获得的光转换膜，所述光转换膜通过光学胶热压于所述微缩发光二极管芯片上。
本发明实施例提供了一种光转换膜的制备方法，首先对感光鼓进行充电，以使感光鼓携带电荷，然后通过计算机输出的图案编辑信号控制激光器对感光鼓进行激光扫描，经过激光扫描的位置可以吸附光转换墨粉，从而在感光鼓上形成与图案编辑信号对应的编辑图案，最后将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上，即可获得所需的光转换膜。本发明实施例提供的光转换膜的制备方法，解决了原有的主动发光Micro LED在红光和绿光方面表现不佳的问题，而且相比于喷墨打印技术，该方法使用的光转换墨粉更易于配制，且更易于运输和保存，同时制备过程更加高效，制备的光转换膜稳定性较强且分辨率较高，不易出现漏光或颜色干扰等问题。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的光转换膜的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的光转换膜的制备装置的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的微缩发光二极管显示模组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的光转换膜的制备方法的流程图。如图1所示，具体包括如下步骤：
S11、对感光鼓进行充电，以使感光鼓的表面携带电荷；其中，感光鼓为至少一个。
其中，感光鼓一般是由铝制成的基本基材，以及在基材上涂上的感光材料所制成。可选的，在本实施例中，感光鼓可以选用硒鼓、陶瓷鼓或有机光导材料鼓等。在光转换膜制备的准备阶段，对感光鼓进行充电，以使感光鼓的表面携带均匀适量的电荷，从而使得原本不具备感光性的感光鼓具有较好的感光性，为后续静电潜影的形成做好准备。具体的，可以通过设置在感光鼓上方的充电辊将均匀的负直流电压加在感光鼓的表面，以对感光鼓进行充电，也可以通过设置在感光鼓表面的电晕充电装置对感光鼓进行充电。
感光鼓的数量为至少一个，可选的，每个感光鼓可以对应使用一种颜色的光转换墨粉，以实现将蓝色Micro LED激发的蓝光转换为对应的颜色。示例性的，感光鼓的数量为两个，并分别使用红色和绿色的光转换墨粉，以最终获得可将蓝色Micro LED激发的蓝光在不同区域分别转换为红光、绿光以及混合光的光转换膜。
S12、根据计算机输出的图案编辑信号控制至少一个激光器对感光鼓进行激光扫描。
具体的，计算机可以根据预存的图案或者用户实时设计的图案输出激光器可识别的图案编辑信号，以控制激光器在感光鼓上的对应位置进行激光扫描。具体可以控制激光器沿感光鼓的轴向运动，并在感光鼓当前的最高位置处扫描当前行图案需要扫描的对应位置，同时每当激光器完成一行的扫描，感光鼓可以绕自身的轴旋转一定角度，以使感光鼓上需要扫描的下一行旋转至最高位置处，并控制激光器继续扫描下一行图案需要扫描的对应位置，可重复上述步骤直至将图案编辑信号对应的图案扫描完成。
其中，激光器的数量为至少一个，并且可以与感光鼓一一对应，以便于分别控制每个激光器在各自对应的感光鼓上进行激光扫描。相应的，计算机可以根据预存的图案或者用户实时设计的图案中的不同颜色，输出多路激光器可识别的图案编辑信号，以分别控制各个激光器的扫描过程。
S13、将激光扫描后的感光鼓接触光转换墨粉，以在感光鼓上形成与图案编辑信号对应的编辑图案。
具体的，感光鼓上经过激光扫描的部分会发生反应，从而带上了原有电荷的相反电荷，即在感光鼓的表面形成了由电荷所组成的静电潜影，而光转换墨粉通常带有与静电潜影相反的电荷，从而感光鼓上经过激光扫描的部分可以通过吸附光转换墨粉实现潜影的可视化，即在感光鼓上形成与图案编辑信号对应的编辑图案。
光转换墨粉可以包括荧光材料和高分子基质，其中的荧光材料具体可以是荧光粉、量子点材料、钙钛矿纳米晶体以及红外发光材料中的一种或多种，高分子基质具体可以是聚氯乙烯。可选的，光转换墨粉可以存放在感光鼓附近的喷粉盒中，并可以在激光器完成每行的扫描后喷出一定量的光转换墨粉，以使感光鼓通过吸附光转换墨粉来完成当前行的编辑图案，进而通过感光鼓的不断旋转，并重复上述的激光扫描以及喷粉的过程，以完成整个编辑图案。
S14、将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上，以获得所需的光转换膜。
具体的，薄膜基底可以贴合感光鼓上相对于激光器的另一侧，并随着感光鼓的旋转进行移动。当感光鼓上带有编辑图案的位置旋转到与薄膜基底贴合时，即可将贴合部位的编辑图案转印到薄膜基底上，随着感光鼓的旋转，即可将完整的编辑图案转印到薄膜基底上，即可获得所需的光转换膜。具体可以通过设置在感光鼓附近的转印辊来实现转印的过程，可通过转印辊将与光转换墨粉上所携带电荷的相反电荷加到薄膜基底上远离感光鼓的一面，从而将感光鼓表面上的光转换墨粉吸附到薄膜基底上。其中，薄膜基底可以是柔性薄膜，也可以是刚性薄膜，示例性的，如聚酯薄膜、环烯烃聚合物薄膜或液晶聚合物薄膜等等。
本发明实施例所提供的技术方案，首先对感光鼓进行充电，以使感光鼓携带电荷，然后通过计算机输出的图案编辑信号控制激光器对感光鼓进行激光扫描，经过激光扫描的位置可以吸附光转换墨粉，从而在感光鼓上形成与图案编辑信号对应的编辑图案，最后将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上，即可获得所需的光转换膜，解决了原有的主动发光Micro LED在红光和绿光方面表现不佳的问题，而且相比于喷墨打印技术，该方法使用的光转换墨粉更易于配制，且更易于运输和保存，同时制备过程更加高效，制备的光转换膜稳定性较强且分辨率较高，不易出现漏光或颜色干扰等问题。
在上述技术方案的基础上，可选的，在将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上之后，还包括：对转印后的薄膜基底进行后处理，以将转印的光转换墨粉固定在薄膜基底上。
可选的，对转印后的薄膜基底进行后处理，包括：对转印后的薄膜基底进行加热。具体的，在将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上之后，可通过加热等方式将附着在薄膜基底上的光转换墨粉进行固定，从而进一步提高所制备的光转换膜的稳定性，减少因光转换墨粉的脱落所造成的漏光或颜色干扰等问题。可选的，还可以通过在完成转印的薄膜基底上再覆盖一层薄膜等方式来实现对光转换墨粉的固定。
在上述技术方案的基础上，可选的，在将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上之后，还包括：对感光鼓进行消电清洁。
具体的，在完成将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上的过程之后，感光鼓上平均会有10％的墨粉残留，为了减少对下一次转印过程的影响，可以在完成转印过程后，对感光鼓进行消电清洁。具体可以通过设置在感光鼓附近的消电灯来实现消电清洁的过程，即通过消电灯消除感光鼓上携带的电荷，从而使得残存的光转换墨粉脱落。可选的，在消电清洁后，还可以对感光鼓上的光转换墨粉进行清扫，以进一步减少墨粉残留。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的光转换膜的制备装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：计算机21、至少一个激光器22、至少一个感光鼓23以及充电模块(图中未示出)；其中，计算机21用于输出激光器22可识别的图案编辑信号；激光器22用于根据图案编辑信号对感光鼓23进行激光扫描；感光鼓23与激光器22一一对应，用于在激光扫描后接触光转换墨粉，以在感光鼓23上形成与图案编辑信号对应的编辑图案，并将编辑图案转印到薄膜基底24上；充电模块用于对感光鼓23进行充电。该装置具体的工作原理已在上述实施例中进行了叙述，在此将不再累述。
本发明实施例所提供的技术方案，首先对感光鼓进行充电，以使感光鼓携带电荷，然后通过计算机输出的图案编辑信号控制激光器对感光鼓进行激光扫描，经过激光扫描的位置可以吸附光转换墨粉，从而在感光鼓上形成与图案编辑信号对应的编辑图案，最后将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上，即可获得所需的光转换膜，解决了原有的主动发光Micro LED在红光和绿光方面表现不佳的问题，而且相比于喷墨打印技术，该方法使用的光转换墨粉更易于配制，且更易于运输和保存，同时制备过程更加高效，制备的光转换膜稳定性较强且分辨率较高，不易出现漏光或颜色干扰等问题。
在上述技术方案的基础上，可选的，该装置还包括：墨粉固定模块，墨粉固定模块用于在将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上之后，对转印后的薄膜基底进行后处理，以将转印的光转换墨粉固定在薄膜基底上。
在上述技术方案的基础上，可选的，该装置还包括：消电模块，消电模块用于在将感光鼓上的编辑图案转印到薄膜基底上之后，对感光鼓进行消电清洁。
在上述技术方案的基础上，可选的，光转换墨粉包括：荧光材料和高分子基质。
在上述技术方案的基础上，可选的，荧光材料包括荧光粉、量子点材料、钙钛矿纳米晶体以及红外发光材料中的一种或多种，高分子基质包括聚氯乙烯。
本发明是实施例所提供的光转换膜的制备装置可执行本发明任意实施例所提供的光转换膜的制备方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是，在上述光转换膜的制备装置的实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的微缩发光二极管显示模组的结构示意图。如图3所示，该模组包括：微缩发光二极管芯片31和应用本发明任意实施例所提供的光转换膜的制备方法获得的光转换膜32，光转换膜32通过光学胶热压于微缩发光二极管芯片31上。其中，微缩发光二极管芯片31上包括微缩发光二极管(Micro LED)阵列，可用于制备全彩显示器等，具有高亮度、低功耗以及长寿命等优势，具体可以选用发光性能较优的蓝色Micro LED来实现。通过将蓝色Micro LED与应用本发明任意实施例所提供的光转换膜的制备方法获得的光转换膜相结合，可以在保证发光性能的基础上获得红光和绿光，并可根据三原色的原理获得所需的任意颜色，以满足全彩显示器的需求。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种光转换膜的制备方法，其特征在于，包括：
对感光鼓进行充电，以使所述感光鼓的表面携带电荷；其中，所述感光鼓为至少一个；
根据计算机输出的图案编辑信号控制至少一个激光器对所述感光鼓进行激光扫描；
将激光扫描后的所述感光鼓接触光转换墨粉，以在所述感光鼓上形成与所述图案编辑信号对应的编辑图案；
将所述感光鼓上的所述编辑图案转印到薄膜基底上，以获得所需的光转换膜。
2.根据权利要求1所述的光转换膜的制备方法，其特征在于，在所述将所述感光鼓上的所述编辑图案转印到薄膜基底上之后，还包括：
对转印后的所述薄膜基底进行后处理，以将转印的光转换墨粉固定在所述薄膜基底上。
3.根据权利要求2所述的光转换膜的制备方法，其特征在于，所述对转印后的所述薄膜基底进行后处理，包括：
对转印后的所述薄膜基底进行加热。
4.根据权利要求1所述的光转换膜的制备方法，其特征在于，在所述将所述感光鼓上的所述编辑图案转印到薄膜基底上之后，还包括：
对所述感光鼓进行消电清洁。
5.一种光转换膜的制备装置，其特征在于，包括：计算机、至少一个激光器、至少一个感光鼓以及充电模块；其中，
所述计算机用于输出所述激光器可识别的图案编辑信号；
所述激光器用于根据所述图案编辑信号对所述感光鼓进行激光扫描；
所述感光鼓与所述激光器一一对应，用于在激光扫描后接触光转换墨粉，以在所述感光鼓上形成与所述图案编辑信号对应的编辑图案，并将所述编辑图案转印到薄膜基底上；
所述充电模块用于对所述感光鼓进行充电。
6.根据权利要求5所述的光转换膜的制备装置，其特征在于，所述装置还包括：墨粉固定模块，所述墨粉固定模块用于在所述将所述感光鼓上的所述编辑图案转印到薄膜基底上之后，对转印后的所述薄膜基底进行后处理，以将转印的光转换墨粉固定在所述薄膜基底上。
7.根据权利要求5所述的光转换膜的制备装置，其特征在于，所述装置还包括：消电模块，所述消电模块用于在所述将所述感光鼓上的所述编辑图案转印到薄膜基底上之后，对所述感光鼓进行消电清洁。
8.根据权利要求5-7任一所述的光转换膜的制备装置，其特征在于，所述光转换墨粉包括：荧光材料和高分子基质。
9.根据权利要求8所述的光转换膜的制备装置，其特征在于，所述荧光材料包括荧光粉、量子点材料、钙钛矿纳米晶体以及红外发光材料中的一种或多种，所述高分子基质包括聚氯乙烯。
10.一种微缩发光二极管显示模组，其特征在于，包括微缩发光二极管芯片和应用如权利要求1-4任一光转换膜的制备方法获得的光转换膜，所述光转换膜通过光学胶热压于所述微缩发光二极管芯片上。
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