CN111710690B - 一种基于量子点的led显示器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于量子点的LED显示器及其制备方法，包括：第一基板和第二基板，相对设置；若干光转换单元，相互间隔的分布在所述第一基板朝向所述第二基板的一面；若干Mini LED或Micro LED，相互间隔的分布在所述第二基板朝向所述第一基板的一面，每一光转换单元对应一所述Mini LED或Micro LED；第一遮光层，设于所述第一基板朝向所述第二基板的一面，所述第一遮光层用以间隔所述光转换单元；以及第二遮光层，设于所述第二基板朝向所述第一基板的一面，所述第二遮光层用以间隔所述Mini LED或Micro LED，所述第一遮光层的位置正对所述第二遮光层。

Description

一种基于量子点的LED显示器及其制备方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种基于量子点的LED显示器及其制备方法。

背景技术

LED作为一共显示器，具有广泛的优点。例如色域高，亮度高，稳定性好等。拼接LED小间距行业发展迅速，市场份额逐年递增；量子点自发光技术可将蓝光转换成红/绿光，同时可在提升色域的基础上提升视角表现。Mini-LED同种规格芯片价格R>G>B，如完全使用LED实现全彩化则需进行三次转移，成本较高；如使用QDs转换价格最低的芯片B为红绿光，一则可降低材料成本，二则可降低制程难度。

采用自主开发提升色域与视角表现的光转换技术方案，开发的主要方向主要是以替代彩色光阻的光转换油墨，搭配IJP制程，与Mini-LED相搭配的光转换显示技术。但是，这一技术目前存在串扰问题，例如，当显示彩色图像时，相邻的像素之间发出的光会发生串扰。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于量子点的LED显示器及其制备方法，以解决现有的显示面板在实现彩色显示时，相邻的像素之间发出的光会发生串扰的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于量子点的LED显示器，包括：第一基板和第二基板，相对设置；若干光转换单元，相互间隔的分布在所述第一基板朝向所述第二基板的一面；若干Mini LED或Micro LED，相互间隔的分布在所述第二基板朝向所述第一基板的一面，每一光转换单元对应一所述Mini LED或Micro LED；第一遮光层，设于所述第一基板朝向所述第二基板的一面，所述第一遮光层用以间隔所述光转换单元；以及第二遮光层，设于所述第二基板朝向所述第一基板的一面，所述第二遮光层用以间隔所述Mini LED或MicroLED，所述第一遮光层的位置正对所述第二遮光层。

进一步地，所述光转换单元包括：第一单元，具有红色量子点；第二单元，具有绿色量子点；以及第三单元，无量子点；所述Mini LED或Micro LED为蓝光LED。

进一步地，所述的基于量子点的LED显示器还包括：

若干介质单元，相互间隔的分布在所述光转换单元朝向所述第二基板的一面。

进一步地，所述的基于量子点的LED显示器还包括多个显示单元，当一显示单元的Mini LED或Micro LED发出的光线发射至另一显示单元的介质单元下表面时，该光线被全反射至另一显示单元的Mini LED或Micro LED表面。

进一步地，所述介质单元所用的材料为铟锡氧化物，其折射率为1.6-2。

进一步地，所述介质单元所用的材料为硅氧化物、氮硅化合物，其折射率为1.5-1.95。

进一步地，所述Mini LED或Micro LED包括：LED芯片，其位置正对所述光转换单元；以及LED衬底层，设于所述LED芯片上表面。

为实现上述目的，本发还提供一种基于量子点的LED显示器的制备方法，包括如下步骤：

提供一第一基板；

设置若干光转换单元于所述第一基板上表面，所述光转换单元相互间隔的分布在所述第一基板上；

形成第一遮光层于所述第一基板上表面，所述第一遮光层用以间隔所述光转换单元；

提供一第二基板；

设置若干Mini LED或Micro LED于所述第二基板上表面，所述Mini LED或MicroLED相互间隔的分布在所述第二基板上，且每一光转换单元对应一所述Mini LED或MicroLED；

形成第二遮光层于所述第二基板上表面，所述第二遮光层用以间隔所述Mini LED或Micro LED；以及

翻转所述第一基板，使得所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述第一遮光层的位置正对所述第二遮光层。

进一步地，所述形成第一遮光层于所述第一基板上表面的步骤之后，还包括：形成介质单元于所述光转换单元上，所述介质单元相互间隔的分布在所述光转换单元。

进一步地，所述介质单元所用的材料为铟锡氧化物，其折射率为1.6-2；或者，所述介质单元所用的材料为硅氧化物、氮硅化合物，其折射率为1.5-1.95。

本发明的技术效果在于，提供一种基于量子点的LED显示器及其制备方法，在上下基板侧均设置遮光层，其中，在下基板设置遮光层，用以遮蔽部分光线，防止光线从一显示单元折射到其他显示单元，并使得每一显示区的入光量是一致，从而保证LED显示器的屏幕任一位置的亮度保持一致，提高量子点的LED显示器的亮度均匀性；在上基板设置遮光层，用以减少相邻的显示单元的发生颜色串扰问题。

进一步地，在上基板光转换单元的下表面设置介质单元，当一显示单元的MiniLED或Micro LED发出的光线发射至另一显示单元的介质单元下表面时，该光线被全反射至另一显示单元的Mini LED或Micro LED表面，可以进一步地防止相邻的显示单元的发生颜色串扰问题，并提高个显示单元的出光纯度。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例1所述基于量子点的LED显示器的结构示意图。

图2为本申请实施例1所述基于量子点的LED显示器的制备方法的流程图。

图3为本申请实施例2所述第一基板与第二基板的间隙d的结构示意图。

图4为本申请实施例2所述基于量子点的LED显示器的结构示意图。

图5为本申请实施例2所述基于量子点的LED显示器的制备方法的流程图。

附图部件标识如下：

11红色显示单元；12绿色显示单元；13蓝色显示单元；

101第一基板；102第一遮光层；103光转换单元；104介质单元；

201第二基板；202第二遮光层；203Mini LED或Micro LED；

1021第一遮光单元；2021第二遮光单元；

2031LED芯片；2032LED衬底单元；

103a第一单元；103b第二单元；103c第三单元。

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，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性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。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种基于量子点的LED显示器，具有多个间隔设置的显示单元。所述显示单元包括红色显示单元11、绿色显示单元12以及蓝色显示单元13。每一显示单元包括第一基板101、第一遮光层102、光转换单元103、第二基板201、第二遮光层202以及Mini LED或Micro LED。其中，第一基板101与第二基板201相对设置。

具体的，第二基板201为阵列基板，其从下至上依次包括PI层、缓冲层以及多个薄膜晶体管，其中每一薄膜晶体管包括有源层、栅极绝缘层、栅极、源漏电极等部件，在此不一一赘述。

第二遮光层202包括两个第二遮光单元2021，且间隔设置于第二基板201上。第二遮光层202所用的材料为黑矩阵，具有遮光效果。

Mini LED或Micro LED 203为蓝光，其包括LED芯片2031以及LED衬底单元2032。具体的，LED芯片2031相互间隔的分布第二基板201上表面，且设于相邻的两个第二遮光单元2021之间。LED芯片2031为蓝色(Blue)LED，其作为LED显示器的灯源。LED衬底单元2032设于LED芯片2031上表面。

第一遮光层102包括两个第一遮光单元1021，其位置正对第二遮光单元2021，且设于第一基板101下表面。第一遮光层102所用的材料为黑矩阵，具有遮光效果。

光转换单元103相互间隔的分布在第一基板101下表面，设于相邻第一遮光单元1021之间，其位置正对LED芯片2031。光转换单元103包括第一单元103a、第二单元103b以及第三单元103c。具体的，对应红色显示单元11位置处的光转换单元为第一单元103a，具有红色量子点R；对应绿色显示单元12位置处的光转换单元为第二单元103b，具有绿色量子点G；对应蓝色显示单元13位置光转换单元为第三单元103c，无量子点存在。

本实施例中，在工作状态中，位于红色显示单元11的LED芯片2031发出蓝色的光，其中，一部分的光线直接照射到光转换单元103，利用红色量子点作为光转换材料，将蓝光转换为红光，实现红颜色的光转换输出，使得LED显示器的屏幕显示为红颜色；一部分的光线照射到LED芯片2031两侧设置第二遮光单元2021，第二遮光单元2021可以将这些光线吸收，有效减少红色显示单元11的光线进入其他显示单元(如绿色显示单元12，蓝色显示单元13)，使得每一显示区的入光量是一致，从而保证LED显示器的屏幕任一位置的亮度保持一致，提高量子点的LED显示器的亮度均匀性。进一步地，在光转换单元103的两侧设置第一遮光单元1021，用以减少相邻的显示单元的颜色串扰问题。简单地来说，在红色显示单元11实现的红颜色显示不会与其他显示单元的颜色发生串扰。

同理，位于绿色显示单元12的LED芯片2031发出蓝色的光，其中，一部分的光线直接照射到光转换单元103，利用绿色量子点作为光转换材料，将蓝光转换为绿光，实现绿颜色的光转换输出，使得LED显示器的屏幕显示为绿颜色；一部分的光线照射到LED芯片2031两侧设置第二遮光单元2021，第二遮光单元2021可以将这些光线吸收，有效减少绿色显示单元12的光线进入其他显示单元(如红色显示单元11，蓝色显示单元13)，使得每一显示区的入光量是一致，从而保证LED显示器的屏幕任一位置的亮度保持一致，提高量子点的LED显示器的亮度均匀性。进一步地，在光转换单元103的两侧设置第一遮光单元1021，用以减少相邻的显示单元的颜色串扰问题。简单地来说，在绿色显示单元12实现的绿颜色显示不会与其他显示单元的颜色发生串扰。

然而，位于蓝色显示单元2的LED芯片2031发出蓝色的光，其中，一部分的光线直接照射到第二基板20上，由于LED芯片2031发出的光为蓝色，因此，在LED芯片2031上方的光转换单元无需设置量子点，因此，在节省量子点材料的同时，也可以实现蓝颜色的光转换输出，使得LED显示器的屏幕显示为蓝颜色；一部分的光线照射到LED芯片2031两侧设置第二遮光单元2021，第二遮光单元2021可以将这些光线吸收，有效减少蓝色显示单元2的光线进入其他显示单元(如红色显示单元11，绿色显示单元12)，使得每一显示区的入光量是一致，从而保证LED显示器的屏幕任一位置的亮度保持一致，提高量子点的LED显示器的亮度均匀性。进一步地，在第二基板20的下表面设置第一遮光单元1021，即在与红色显示单元11对应的光转换单元103的两侧设置第一遮光单元1021以及在与绿色显示单元12对应的光转换单元103的两侧设置第一遮光单元1021，可以有效减少相邻的显示单元的颜色串扰问题。简单地来说，在蓝色显示单元2实现的蓝颜色显示不会与其他显示单元的颜色发生串扰。

如图2所示，本实施例还提供一种基于量子点的LED显示器的制备方法，具有多个间隔设置的显示单元，包括如下步骤S11)-S17)。

S11)提供一第一基板。

S12)设置若干光转换单元于所述第一基板上表面，所述光转换单元相互间隔的分布在所述第一基板上。具体的，在所述第一基板沉积量子点材料形成光转换单元。

S13)形成第一遮光层于所述第一基板上表面，所述第一遮光层用以间隔所述光转换单元。所述第一遮光层所用的材料为黑矩阵，具有遮光效果。

S14)提供一第二基板。所述第二基板为阵列基板，其从下至上依次包括PI层、缓冲层以及多个薄膜晶体管，其中每一薄膜晶体管包括有源层、栅极绝缘层、栅极、源漏电极等部件，在此不一一赘述。

S15)设置若干Mini LED或Micro LED于所述第二基板上表面，所述Mini LED或Micro LED相互间隔的分布在所述第二基板上，且每一光转换单元对应一所述Mini LED或Micro LED。其中，所述Mini LED或Micro LED包括LED芯片以及LED衬底单元。具体的，所述LED芯片为蓝色(Blue)LED，其作为LED显示器的灯源。所述LED衬底单元设于所述LED芯片上表面。

S16)形成第二遮光层于所述第二基板上表面，所述第二遮光层用以间隔所述MiniLED或Micro LED。

S17)翻转所述第一基板，使得所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述第一遮光层的位置正对所述第二遮光层。具体的，位于所述红色显示单元的光转换单元与所述LED衬底单元相切，位于所述绿色显示单元的光转换单元也与所述LED衬底单元相切，位于所述蓝色显示单元的光转换单元为一空隙。

本实施例提供一种基于量子点的LED显示器及其制备方法，在上下基板侧均设置遮光层，其中，在下基板设置遮光层，用以遮蔽部分光线，防止光线从一显示单元折射到其他显示单元，并使得每一显示区的入光量是一致，从而保证LED显示器的屏幕任一位置的亮度保持一致，提高量子点的LED显示器的亮度均匀性；在上基板设置遮光层，用以减少相邻的显示单元的发生颜色串扰问题。

实施例2

如图3所示，当第一基板101与第二基板201的最小间隙为d时，第一遮光层102无法与第二遮光层202相切，相邻的两个显示单元之间的部分光线会从一显示单元进入到另一显示单元，仍然会造成LED显示器颜色串扰的问题。进一步地，为了保证在第一基板101上打印量子点单元的特性，设置在第一基板101的第一遮光层102的黑色纯度不够导致遮光效果较差、吸光率较低引起光线透射，导致LED显示器颜色串扰的问题。

为了解决上述问题，本实施例提供一种基于量子点的LED显示器及其制备方法，包括实施例1的全部技术方案，其中第二基板还包括介质单元。

如图4所示，第二基板201还包括若干介质单元104，相互间隔的分布在光转换单元103的下表面。具体的，位于红色显示单元11的介质单元104与光转换单元103相切，位于绿色显示单元12的介质单元104与光转换单元103相切，位于蓝色显示单元13的介质单元104与第二基板20的下表面相切。

本实施例中，介质单元104所用的材料包括铟锡氧化物、硅氧化物以及氮硅化合物，优选地，当介质单元104所用的材料为铟锡氧化物时，其折射率为1.6-2。当介质单元104所用的材料为硅氧化物、氮硅化合物时，其折射率为1.5-1.95。

当一显示单元的Mini LED或Micro LED203发出的光线发射至另一显示单元的介质单元104下表面时，该光线被全反射至另一显示单元的Mini LED或Micro LED表面，从而避免入射光激发光转换单元103的量子点，防止相邻显示单元的像素颜色发生串扰。

具体的，当红色显示单元11的Mini LED或Micro LED203发出的光线发射至绿色显示单元12或者蓝色显示单元13的介质单元104下表面时，该光线满足全反射的要求，且被反射至绿色显示单元12或者蓝色显示单元13的Mini LED或Micro LED203表面，保证红色显示单元11的Mini LED或Micro LED203发出的光不会激发绿色显示单元12的量子点，从而有效地解决了相邻显示单元颜色串扰问题，并提高各个显示单元的出光纯度。

同理，当绿色显示单元12的Mini LED或Micro LED203发出的光线发射至红色显示单元11或者蓝色显示单元13的介质单元104下表面时，该光线满足全反射的要求，且被反射至红色显示单元11或者蓝色显示单元13的Mini LED或Micro LED203表面，保证绿色显示单元12的Mini LED或Micro LED203发出的光不会激发红色显示单元11或者蓝色显示单元13的量子点，从而有效地解决了相邻显示单元颜色串扰问题，并提高各个显示单元的出光纯度。

进一步地，由于蓝色显示单元13的光转换单元103处无量子点，在第一基板101下表面设置介质单元104，可以防止蓝色显示单元13被其他显示单元的Mini LED或MicroLED203点亮。

如图5所示，本实施例还提供一种基于量子点的LED显示器的制备方法，包括如下步骤S21)-S28)。

S21)提供一第一基板。

S22)设置若干光转换单元于所述第一基板上表面，所述光转换单元相互间隔的分布在所述第一基板上。

S23)形成第一遮光层于所述第一基板上表面，所述第一遮光层用以间隔所述光转换单元。所述第一遮光层所用的材料为黑矩阵，具有遮光效果。

S24)形成介质单元于所述光转换单元上，所述介质单元相互间隔的分布在所述光转换单元。所述介质单元所用的材料包括铟锡氧化物、硅氧化物以及氮硅化合物，优选地，当所述介质单元所用的材料为铟锡氧化物时，其折射率为1.6-2。当所述介质单元所用的材料为硅氧化物、氮硅化合物时，其折射率为1.5-1.95。

S25)提供一第二基板。所述第二基板为阵列基板，其从下至上依次包括PI层、缓冲层以及多个薄膜晶体管，其中每一薄膜晶体管包括有源层、栅极绝缘层、栅极、源漏电极等部件，在此不一一赘述。

S26)设置若干Mini LED或Micro LED于所述第二基板上表面，所述Mini LED或Micro LED相互间隔的分布在所述第二基板上，且每一光转换单元对应一所述Mini LED或Micro LED。其中，所述Mini LED或Micro LED包括LED芯片以及LED衬底单元。具体的，所述LED芯片为蓝色(Blue)LED，其作为LED显示器的灯源。

S27)形成第二遮光层于所述第二基板上表面，所述第二遮光层用以间隔所述MiniLED或Micro LED。

S28)翻转所述第一基板，使得所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述第一遮光层的位置正对所述第二遮光层。具体的，位于所述红色显示单元的光转换单元与所述LED衬底单元相切，位于所述绿色显示单元的光转换单元也与所述LED衬底单元相切，位于所述蓝色显示单元的光转换单元为一空隙。

本实施例提供一种基于量子点的LED显示器的制备方法，当一显示单元的MiniLED或Micro LED发出的光线发射至另一显示单元的所述介质单元下表面时，该光线被全反射至另一显示单元的Mini LED或Micro LED表面，从而避免入射光激发所述光转换单元的量子点，防止相邻显示单元的像素颜色发生串扰，并提高各个显示单元的出光纯度。

本申请提供一种基于量子点的LED显示器及其制备方法，在上下基板侧均设置遮光层，其中，在下基板设置遮光层，用以遮蔽部分光线，防止光线从一显示单元折射到其他显示单元，并使得每一显示区的入光量是一致，从而保证LED显示器的屏幕任一位置的亮度保持一致，提高量子点的LED显示器的亮度均匀性；在上基板设置遮光层，用以减少相邻的显示单元的发生颜色串扰问题。

进一步地，在上基板光转换单元的下表面设置介质单元，当一显示单元的MiniLED或Micro LED发出的光线发射至另一显示单元的介质单元下表面时，该光线被全反射至另一显示单元的Mini LED或Micro LED表面，可以进一步地防止相邻的显示单元的发生颜色串扰问题，并提高个显示单元的出光纯度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种基于量子点的LED显示器及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种基于量子点的LED显示器，其特征在于，包括：

第一基板和第二基板，相对设置；

若干光转换单元，相互间隔的分布在所述第一基板朝向所述第二基板的一面；

若干Mini LED或Micro LED，相互间隔的分布在所述第二基板朝向所述第一基板的一面，每一光转换单元对应一所述Mini LED或Micro LED；

第一遮光层，设于所述第一基板朝向所述第二基板的一面，所述第一遮光层用以间隔所述光转换单元；

第二遮光层，设于所述第二基板朝向所述第一基板的一面，所述第二遮光层用以间隔所述Mini LED或Micro LED，所述第一遮光层的位置正对所述第二遮光层；

若干介质单元，相互间隔的分布在所述光转换单元朝向所述第二基板的一面；以及

多个显示单元，当一显示单元的Mini LED或Micro LED发出的光线发射至另一显示单元的介质单元下表面时，该光线被全反射至另一显示单元的Mini LED或Micro LED表面；

其中，所述介质单元所用的材料为铟锡氧化物，其折射率为1.6-2；或者，

所述介质单元所用的材料为硅氧化物、氮硅化合物，其折射率为1.5-1.95。

2.根据权利要求1所述的基于量子点的LED显示器，其特征在于，

所述光转换单元包括：

第一单元，具有红色量子点；

第二单元，具有绿色量子点；以及

第三单元，无量子点；

所述Mini LED或Micro LED为蓝光LED。

3.根据权利要求1所述的基于量子点的LED显示器，其特征在于，

所述Mini LED或Micro LED包括：

LED芯片，其位置正对所述光转换单元；以及

LED衬底层，设于所述LED芯片上表面。

4.一种基于量子点的LED显示器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一第一基板；

设置若干光转换单元于所述第一基板上表面，所述光转换单元相互间隔的分布在所述第一基板上；

形成第一遮光层于所述第一基板上表面，所述第一遮光层用以间隔所述光转换单元；

提供一第二基板；

设置若干Mini LED或Micro LED于所述第二基板上表面，所述Mini LED或Micro LED相互间隔的分布在所述第二基板上，且每一光转换单元对应一所述MiniLED或Micro LED；

形成第二遮光层于所述第二基板上表面，所述第二遮光层用以间隔所述Mini LED或Micro LED；以及

翻转所述第一基板，使得所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述第一遮光层的位置正对所述第二遮光层；

其中，所述形成第一遮光层于所述第一基板上表面的步骤之后，还包括：

形成介质单元于所述光转换单元上，所述介质单元相互间隔的分布在所述光转换单元；

其中，所述LED显示器包括多个显示单元，当一显示单元的Mini LED或Micro LED发出的光线发射至另一显示单元的介质单元下表面时，该光线被全反射至另一显示单元的MiniLED或Micro LED表面；

所述介质单元所用的材料为铟锡氧化物，其折射率为1.6-2；或者，

所述介质单元所用的材料为硅氧化物、氮硅化合物，其折射率为1.5-1.95。

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