CN115954371A - 微显示器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微显示器件及其制备方法，属于微显示技术领域，该微显示器件包括：显示装置，显示装置包括阵列排布的多个像素点，像素点用于发出第一颜色光；第一膜层，第一膜层设置于显示装置上，第一膜层包括阵列排布的多个第一量子点区域和多个第一淬灭区域；其中，部分的像素点与第一量子点区域相对设置，第一量子点区域能够将第一颜色光转换为第二颜色光；部分的像素点与第一淬灭区域相对设置，第一淬灭区域允许第一颜色光通过。该微显示器件采用叠层的方式，在第一膜层中设置第一量子点区域和第一淬灭区域，通过第一量子点区域改变像素点发出光的颜色，实现单色像素点全彩化，可以解决量子点材料图形化分辨率较低的问题。

Description

微显示器件及其制备方法

技术领域

本申请属于微显示技术领域，具体涉及一种微显示器件及其制备方法。

背景技术

微显示Micro-LED又称微型发光二极管，是指高密度集成的LED阵列，通过LED微缩化和矩阵化实现，与传统LED显示屏比较，Micro-LED在晶粒、封装、集成工艺、背板、驱动等工艺均不相同。在Micro-LED阵列中，LED像素点距离在0.1-110微米量级，每一个LED像素都能自发光。由于同等面积的芯片上可以获得更高的集成数量，极大地提高了Micro-LED的光电转换效率，可以实现高分辨率高亮度的显示器设计。

全彩微显示有着广泛重要的应用价值，尤其是近眼显示，包括AR，VR等，然而实现全彩微显示的技术仍有着较大的提升空间。特别是，目前量子点材料图形化方案的分辨率已不能满足需求。

发明内容

发明目的：本申请实施例提供一种微显示器件及其制备方法，旨在克服现有的量子点材料图形化方案的分辨率已不能满足需求的技术问题。

技术方案：本申请实施例所述的一种微显示器件，包括：

显示装置，所述显示装置包括阵列排布的多个像素点，所述像素点用于发出第一颜色光；

第一膜层，所述第一膜层设置于所述显示装置上，所述第一膜层包括阵列排布的多个第一量子点区域和多个第一淬灭区域；

其中，部分的所述像素点与所述第一量子点区域相对设置，所述第一量子点区域能够将所述第一颜色光转换为第二颜色光；部分的所述像素点与所述第一淬灭区域相对设置，所述第一淬灭区域允许所述第一颜色光通过。

在一些实施例中，还包括：

第二膜层，所述第二膜层设置于所述第一膜层上，所述第二膜层包括阵列排布的多个第二量子点区域和多个第二淬灭区域；

其中，所述第一量子点区域与部分所述第二淬灭区域相对设置，所述第二淬灭区域允许所述第二颜色光通过；

在与所述第一淬灭区域相对设置的所述像素点中，部分的所述像素点与所述第二量子点区域相对设置，所述第二量子点区域将所述第一颜色光转换为第三颜色光，部分的所述像素点与所述第二淬灭区域相对设置，所述第二淬灭区域允许所述第一颜色光通过。

在一些实施例中，所述第一淬灭区域位于相邻的至少两个所述第一量子点区域之间。

在一些实施例中，所述第二淬灭区域位于相邻的至少两个所述第二量子点区域之间。

在一些实施例中，所述像素点为微型发光二极管，所述微型发光二极管的尺寸范围是0.1-10微米。

在一些实施例中，所述显示装置还包括驱动基板，所述像素点是由LED外延层制备获得的微型发光二极管，所述像素点包括第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层以及位于两者之间的有源层，每一所述像素点能够被所述驱动基板单独驱动。

在一些实施例中，所述驱动基板包括与驱动电路连接的第一触点和第二触点；

所述第一触点位于对应所述像素点的下方，所述像素点的所述第一掺杂型半导体层与对应的所述第一触点电连接，且相邻的像素点的第二掺杂型半导体层共同电连接到所述第二触点以使所述像素点能够被单独地驱动；

或者所述第一触点位于相邻所述像素点之间，相邻所述像素点的第一掺杂型半导体层相互连接且共同电连接到所述第二触点，每一像素点的第二掺杂型半导体层与对应的第一触点电连接以使所述像素点能够被单独地驱动。

在一些实施例中，所述像素点为微型发光二极管，所述微型发光二极管的宽度为100纳米-10微米；所述像素点阵列排布形成像素点阵列，相邻所述像素点的间距为1-10微米。相邻所述像素点的间距为相邻的两个像素点中心点之间的距离。

在一些实施例中，所述第一颜色光为蓝色光，所述第一量子点区域包括红色量子点，所述第二颜色光为红色光；所述第二量子点区域包括绿色量子点，所述第三颜色光为绿色光。

在一些实施例中，所述第一淬灭区域和所述第二淬灭区域通过离子注入使量子点材料淬灭形成，所述离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。

在一些实施例中，所述离子注入的注入能量6×10⁴~1.2×10⁵eV，注入浓度6×10¹⁴~6×10¹⁵cm^-2，注入深度1~2um。

相应的，本申请实施例所述的一种微显示器件的制备方法，包括：

提供显示装置，所述显示装置包括阵列排布的多个像素点，所述像素点用于发出第一颜色光；

在所述显示装置上形成第一膜层，所述第一膜层包括阵列排布的多个第一量子点区域和多个第一淬灭区域；

其中，部分的所述像素点与所述第一量子点区域相对设置，所述第一量子点区域能够将所述第一颜色光转换为第二颜色光；部分的所述像素点与所述第一淬灭区域相对设置，所述第一淬灭区域允许所述第一颜色光通过。

在一些实施例中，所述在所述显示装置上形成第一膜层的步骤包括：

在所述显示装置上形成第一量子点材料层；

在所述第一量子点材料层上形成第一介质层；

在所述第一介质层表面形成第一掩膜，所述第一掩膜相对部分的所述像素点设置；

利用所述第一掩膜对所述第一量子点材料层进行离子注入，使所述第一量子点材料层的部分量子点材料淬灭，形成阵列排布的多个所述第一淬灭区域和多个所述第一量子点区域，去除所述第一掩膜。

在一些实施例中，所述离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。

在一些实施例中，所述在所述显示装置上形成第一膜层的步骤还包括：

在形成所述第一膜层后，去除所述第一介质层。

在一些实施例中，还包括：

在所述第一膜层上形成第二膜层，所述第二膜层包括阵列排布的多个第二量子点区域和多个第二淬灭区域；

其中，所述第一量子点区域与部分所述第二淬灭区域相对设置，所述第二淬灭区域允许所述第二颜色光通过；

在与所述第一淬灭区域相对设置的所述像素点中，部分的所述像素点与所述第二量子点区域相对设置，所述第二量子点区域将所述第一颜色光转换为第三颜色光，部分的所述像素点与所述第二淬灭区域相对设置，所述第二淬灭区域允许所述第一颜色光通过。

在一些实施例中，所述在所述第一膜层上形成第二膜层的步骤包括：

在所述第一膜层远离所述显示装置的一侧形成第二量子点材料层；

在所述第二量子点材料层上形成第二介质层；

在所述第二介质层表面形成第二掩膜，在与所述第一淬灭区域相对设置的所述像素点中，部分的所述像素点与所述第二掩膜相对设置；

利用所述第二掩膜对所述第二量子点材料层进行离子注入，使所述第二量子点材料层的部分量子点材料淬灭，形成阵列排布的多个所述第二淬灭区域和多个所述第二量子点区域，去除所述第二掩膜。

在一些实施例中，所述离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。

在一些实施例中，所述离子注入的注入能量6×10⁴~1.2×10⁵eV，注入浓度6×10¹⁴~6×10¹⁵cm^-2，注入深度1~2um。

在一些实施例中，所述第一淬灭区域位于相邻的至少两个所述第一量子点区域之间。

在一些实施例中，所述第二淬灭区域位于相邻的至少两个所述第二量子点区域之间。

在一些实施例中，所述像素点为微型发光二极管，所述微型发光二极管的尺寸范围是0.1-10微米。

在一些实施例中，所述显示装置还包括驱动基板，所述像素点是由LED外延层制备获得的微型发光二极管，所述像素点包括第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层以及位于两者之间的有源层，每一所述像素点能够被所述驱动基板单独驱动。

在一些实施例中，所述驱动基板包括与驱动电路电连接的第一触点和第二触点；

所述第一触点位于对应所述像素点的下方，所述像素点的所述第一掺杂型半导体层与对应的所述第一触点电连接，且相邻的像素点的第二掺杂型半导体层共同电连接到所述第二触点以使所述像素点能够被单独地驱动；

或者所述第一触点位于相邻所述像素点之间，相邻所述像素点的第一掺杂型半导体层相互连接且共同电连接到所述第二触点，每一像素点的第二掺杂型半导体层与对应的第一触点电连接以使所述像素点能够被单独地驱动。

在一些实施例中，提供显示装置包括：

提供驱动基板，所述驱动基板包括驱动电路以及与所述驱动电路连接的第一触点和第二触点；

在所述驱动基板上形成LED外延层，所述LED外延层包括第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层以及位于两者之间的有源层；

刻蚀所述LED外延层形成所述像素点，所述第一掺杂型半导体层与所述第一触点电连接，所述第二掺杂型半导体层与所述第二触点电连接，以使所述像素点能够被单独地驱动。

在一些实施例中，形成所述像素点的步骤包括：

当所述第一掺杂型半导体层包括连续的功能层结构：对所述第二掺杂型半导体层进行刻蚀形成台面结构，或者对所述第二掺杂型半导体层进行离子注入，形成阵列排布的像素点；

当所述第二掺杂型半导体层包括连续的功能层结构：对所述第一掺杂型半导体层进行刻蚀形成台面结构，或者对所述第一掺杂型半导体层进行离子注入，形成阵列排布的像素点；

或者，每个所述像素点中，所述第一掺杂型半导体层、所述第二掺杂型半导体层和所述有源层之间互相隔离。

在一些实施例中，对所述显示装置平坦化处理，平坦化处理的方式包括：

在所述像素点之间形成平坦层，所述平坦层的材质为光刻胶，通过光刻工艺使所述平坦层露出所述像素点的出光面；

或者，形成平坦层之后，在所述平坦层上形成图案化的掩膜，然后通过刻蚀使所述平坦层露出所述像素点的出光面并去除所述掩膜；

或者，形成平坦层之后，通过刻蚀使所述平坦层露出所述像素点的出光面。

在一些实施例中，所述平坦层的材质包括无机材料或者有机材料，所述无机材料包括Al、Ag、SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Si₃N₄、HfO₂中任意一种或几种的组合；所述有机材料包括黑矩阵光刻胶、彩色滤光光刻胶、聚酰亚胺、挡墙胶（BANK）、Overcoat胶、近紫外光负光刻胶、苯丙环丁烯中任意一种或几种的组合。

有益效果：与现有技术相比，本申请实施例的微显示器件包括：显示装置，显示装置包括阵列排布的多个像素点，像素点用于发出第一颜色光；第一膜层，第一膜层设置于显示装置上，第一膜层包括阵列排布的多个第一量子点区域和多个第一淬灭区域；其中，部分的像素点与第一量子点区域相对设置，第一量子点区域能够将第一颜色光转换为第二颜色光；部分的像素点与第一淬灭区域相对设置，第一淬灭区域允许第一颜色光通过。该微显示器件采用叠层的方式，在第一膜层中设置第一量子点区域和第一淬灭区域，通过第一量子点区域改变像素点发出光的颜色，实现单色像素点全彩化，可以解决量子点材料图形化分辨率较低的问题。

与现有技术相比，本申请实施例的微显示器件的制备方法包括：提供显示装置，显示装置包括阵列排布的多个像素点，像素点用于发出第一颜色光；在显示装置上形成第一膜层，第一膜层包括阵列排布的多个第一量子点区域和多个第一淬灭区域；其中，部分的像素点与第一量子点区域相对设置，第一量子点区域能够将第一颜色光转换为第二颜色光；部分的像素点与第一淬灭区域相对设置，第一淬灭区域允许第一颜色光通过。该制备方法通过更加简单的叠层方式，实现单色像素点全彩化，使得微显示器件的制备更加简单。

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是本申请实施例的微显示器件的主视结构示意图；

图2是图1中微显示器件沿A-A’线剖视结构及出光效果示意图；

图3是在显示装置上形成第一量子点材料层的剖视示意图；

图4是在第一量子点材料层上形成第一介质层的剖视示意图；

图5是在第一介质层上形成第一掩膜的剖视示意图；

图6是通过离子注入形成第一淬灭区域的剖视结构示意图；

图7是形成第一淬灭区域后去除第一介质层和第一掩膜的剖视示意图；

图8是在第一膜层上形成第二量子点材料层的剖视示意图；

图9是在第二量子点材料层上形成第二介质层的剖视示意图；

图10是在第二介质层上形成第二掩膜的剖视示意图；

图11是通过离子注入形成第二淬灭区域的剖视结构示意图；

图12是本申请实施例的微显示器件的剖视结构示意图；

附图标记：10-显示装置；100-像素点；110-第一触点；120-第二触点；130-第一电极层；140-第二电极层；150-钝化层；160-平坦层；170-驱动基板；20-第一膜层；200-第一量子点材料层；210-第一量子点区域；220-第一淬灭区域；30-第二膜层；300-第二量子点材料层；310-第二量子点区域；320-第二淬灭区域；400-第一介质层；450-第二介质层；500-第一掩膜；550-第二掩膜。

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。

在本申请的描述中，需要理解的是，需要特别说明，在本申请的描述中，术语“在…上”、“在…之上”、“在…上面”、“在…上方”的含义应该以最广义的方式解释，意味着包含这些术语的描述解释为“部件可以以直接接触的方式设置在另一部件上，也可以在部件与部件之间存在中间部件或层”。

此外，为了便于描述，本申请还可能使用诸如“在…下”、“在…下方”、“在…之下”、“在…上”、“在…之上”、“在…上方”、“下部”、“上部”等空间相对术语来描述一个元件或部件与附图中所示的另一元件或部件的关系。除了在图中描述的方位之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同方位。设备可以以其他方式定向（旋转90°或以其他定向），并且在本申请中使用的空间相对描述语可以被同样地相应地解释。

本申请中所使用的术语“层”是指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层或上层结构上延伸，或者可以在下层或上层结构的局部范围延伸。此外，层可以是均质或不均质连续结构的区域，其厚度小于连续结构的厚度。例如，层可以位于连续结构的顶表面和底表面之间或在其之间的任何一对水平平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。一层可以包括多层。例如，半导体层可以包括一个或多个掺杂或未掺杂的半导体层，并且可以具有相同或不同的材料。

请一并参阅图1和图2，本申请实施例公开的一种微显示器件，包括显示装置10和第一膜层20。

其中，显示装置10是像素点100的载体，像素点100在显示装置10中呈阵列排布，形成像素点阵列，可以理解的是，在像素点阵列中可包括多个像素点100，各像素点100呈现规律或者不规律的阵列式排布。

在本申请实施例中，像素点100为Micro-LED（Micro light-emitting diode，微型发光二极管）结构，Micro-LED的尺寸缩小到100纳米-100微米，Micro-LED阵列高度集成，阵列中的Micro-LED的像素点100的距离缩小至10微米量级。

具体的，在一些实施例中，像素点100的尺寸为100纳米-10微米，相邻像素点100的间距为1-10微米，相邻像素点100的间距为相邻的两个像素点100中心点之间的距离。

在一些实施例中，显示装置包括驱动基板170，驱动基板170是硅基CMOS（Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体）或薄膜场效应管。

在一些实施例中，为了制造显示装置10，将 LED外延层键合到驱动基板170。驱动基板170包括CMOS背板或TFT玻璃基板的显示基板，其具有驱动电路以及与驱动电路连接的第一触点110和第二触点120。然后，在LED外延层上形成像素点100。

在一些实施例中，显示装置10中，Micro-LED的连接结构可以是共阴极的或者共阳极的或者各自独立的。

在一些实施例中，可通过连续的阴极半导体层的连接实现共阴极结构。在一些实施例中，还可以采用共阳极结构或者各自独立的结构，只要能够实现像素点100能够被独立地点亮发光即可。

在一些实施例中，LED外延层包括第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层以及位于两者之间的有源层；具体包括：

当第一掺杂型半导体层为连续的功能层结构：对第二掺杂型半导体层进行刻蚀形成台面结构，或者对第二掺杂型半导体层进行离子注入，形成阵列排布微型发光二极管；

或者，当第二掺杂型半导体层为连续的功能层结构：对第一掺杂型半导体层进行刻蚀形成台面结构，或者对第二掺杂型半导体层进行离子注入，形成阵列排布微型发光二极管；

或者每个LED外延层中，第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层和有源层之间互相电隔离。

在一些实施例中，像素点100包括第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层以及位于两者之间的有源层，第一掺杂型半导体层与第一触点110电连接，第二掺杂型半导体层与第二触点120电连接，以使像素点100能够被单独地驱动。具体的，第一掺杂型半导体层通过第一电极层130与第一触点110电连接，第二掺杂型半导体层通过第二电极层140与第二触点120电连接。

在一些实施例中，对像素点100阵列进行平坦化处理，形成平坦层160。平坦化处理的方式包括：

进行平坦化处理，使像素点100之间具有平坦的表面；

通过光刻胶形成光刻胶矩阵，通过旋涂、烘干、曝光、显影，露出像素点100的出光面；例如采用黑矩阵材质的光刻胶；

或者，使用光刻胶做掩膜，然后去除掩膜，露出像素点100的出光面；

或者，通过刻蚀（干法刻蚀或者湿法刻蚀），露出像素点100的出光面。

在一些实施例中，平坦层160材质包括无机材料或者有机材料，无机材料包括Al、Ag、SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Si₃N₄、HfO₂中任意一种或几种的组合；有机材料包括黑矩阵光刻胶、彩色滤光光刻胶、聚酰亚胺、挡墙胶（BANK）、Overcoat胶、近紫外光负光刻胶、苯丙环丁烯中任意一种或几种的组合。

在一些实施例中，黑矩阵胶体为有机黑矩阵光刻胶。

在一些实施例中，在像素点100处淀积钝化层150。钝化层150的材质和平坦层160的材质可以相同，也可以不同。

在一些实施例中，钝化层150的材质包括无机材料或者有机材料，无机材料包括SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、Si₃N₄、HfO₂中任意一种或几种的组合；有机材料包括黑矩阵光刻胶、彩色滤光光刻胶、聚酰亚胺、挡墙胶（BANK）、Overcoat胶、近紫外光负光刻胶、苯丙环丁烯中任意一种或几种的组合。

在一些实施例中，像素点100发出第一颜色光，第一颜色光为红光、绿光、蓝光、黄光或紫外光中的任意一种。

在本申请实施例中，第一膜层20设置于显示装置10上，第一膜层20包括阵列排布的多个第一量子点区域210和多个第一淬灭区域220；其中，部分的像素点100与第一量子点区域210相对设置，第一量子点区域210能够将第一颜色光转换为第二颜色光；部分的像素点100与第一淬灭区域220相对设置，第一淬灭区域220允许第一颜色光通过。需要说明的是，在本申请的描述中，相对设置是指沿着显示装置10的厚度方向，相对的两者在显示装置10的顶表面的正投影完全重合或者一者的正投影落入另一者正投影范围内或者两者的正投影至少部分彼此交叠。

可以理解的是，该微显示器件采用叠层的方式，在第一膜层20中设置第一量子点区域210和第一淬灭区域220，通过第一量子点区域210改变像素点100发出光的颜色，实现单色像素点全彩化，可以解决量子点材料图形化分辨率较低的问题。

在一些实施例中，第一量子点区域210中的第一量子点可以为红色量子点、绿色量子点、蓝色量子点的任一种，具体可以根据像素点100的实际发光颜色进行确定，第一量子点区域210可以将像素点100发出的第一颜色光转换为第二颜色光，第二颜色光与第一颜色光具有不同的颜色。

在一些实施例中，第一颜色光为蓝色光，第一量子点区域210包括红色量子点，第二颜色光为红色光。

在一些实施例中，第一淬灭区域220可以为通过离子注入的方式使第一量子点淬灭，进而形成第一淬灭区域220。

需要说明的是，在第一淬灭区域220内，第一量子点淬灭的效率与第一颜色光的透射率是相关的：淬灭效率越高，即在该区域中第一量子点残存的越少，对第一颜色光的透射影响越少，第一颜色光的透射率就越大；淬灭效率越低，在该区域中第一量子点残存的就越多，对第一颜色光的透射影响就越大，因而第一颜色光的透射率就越小。本申请为了获得较佳的淬灭效率，一方面将离子注入的各项参数控制在特定的范围，另一方面在离子注入前引入介质层。

具体的，在本申请的一些实施例中，离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。通过将离子注入按照如上参数进行控制，并通过引入介质层能够使注入的离子在第一膜层20的整个厚度上均具有较高的浓度，从而能够在第一淬灭区域220内尽可能的淬灭量子点，提升淬灭的效率。

作为进一步的优选，在本申请一些实施例中，离子注入的注入能量6×10⁴~1.2×10⁵eV，注入浓度6×10¹⁴~6×10¹⁵cm^-2，注入深度1~2um。将离子注入的参数控制在该优选范围内，并通过引入合适的介质层能够使淬灭的效率达到最高，在第一淬灭区域220内量子点几乎没有残留，对第一颜色光的透射影响微乎其微。

进一步的，在一些实施例中，该微显示器件还包括第二膜层30，第二膜层30设置于第一膜层20远离显示装置10的一侧，也即设置于第一膜层20的上表面，第二膜层30包括阵列排布的多个第二量子点区域310和多个第二淬灭区域320；其中，第一量子点区域210与第二淬灭区域320相对设置，第二淬灭区域320允许第二颜色光通过；并且，在与第一淬灭区域220相对设置的像素点100中，部分的像素点100与第二量子点区域310相对设置，第二量子点区域310将第一颜色光转换为第三颜色光，部分的像素点100与第二淬灭区域320相对设置，第二淬灭区域320允许第一颜色光通过。

通过设置第二膜层30，可以将部分像素点100发出的第一颜色光转换为第三颜色光，从而进一步扩展微显示器件的色彩显示范围，提高微显示器件的显示效果和应用范围，以及分辨率。

在一些实施例中，第一颜色光为蓝色光，第一量子点区域210包括红色量子点，第二颜色光为红色光，第二量子点区域310包括绿色量子点，第三颜色光为绿色光。采用蓝光、红光、绿光依次层叠设置，这其中红光的波长更长，而量子点材料仅能将波长更短的光转换成波长更长的光，因而能够保证红光不会被第二淬灭区域320内残留的绿色量子点吸收，保障透射的效率，提升显示效果。

请再次参阅图1和图2，在一些实施例中，第一淬灭区域220位于相邻的至少两个第一量子点区域210之间，和/或，第一量子点区域210位于相邻的至少两个第一淬灭区域220之间；第二淬灭区域320位于相邻的至少两个第二量子点区域310之间，和/或，第二量子点区域310位于相邻的至少两个第二淬灭区域320之间。可以根据具体需要进行排布，实现RGB或者RGGB全彩显示。

相应的，本申请实施例还提供一种微显示器件的制备方法，包括：

提供显示装置10，显示装置10包括阵列排布的多个像素点100，像素点100用于发出第一颜色光；

在显示装置10上形成第一膜层20，第一膜层20包括阵列排布的多个第一量子点区域210和多个第一淬灭区域220；

其中，部分的像素点100与第一量子点区域210相对设置，第一量子点区域210能够将第一颜色光转换为第二颜色光；部分的像素点100与第一淬灭区域220相对设置，第一淬灭区域220允许第一颜色光通过。

可以理解的是，该制备方法通过更加简单的叠层方式，实现单色像素点全彩化，使得微显示器件的制备更加简单，提升产品良率。

具体的，在显示装置10上形成第一膜层20的步骤包括：

请参阅图3所示，在显示装置10上形成第一量子点材料层200，第一量子点材料层200可以为红色量子点材料、绿色量子点材料、蓝色量子点材料中的任一种，可以通过旋涂或者喷涂的方法制备整面的第一量子点材料层200。

其中，第一量子点材料层200为胶体和量子点材料的混合物，量子点材料可以采用CdSe/ZnS、InP/ZnS、ZnSe/ZnS、PbS、碳量子点、Perovskite（钙钛矿）中的一种或多种，胶体为量子点材料的载体，可以采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET）、聚砜（PSF）、透明尼龙、环氧树脂中的一种或多种。其中，量子点材料和胶体的质量比为1/5~5，优选为3/2。

请参阅图4所示，在第一量子点材料层200上形成第一介质层400，可以通过沉积、蒸镀等方法，在第一量子点材料层200的表面形成第一介质层400，第一介质层400可以采用SiO₂、SiN_x、Al₂O₃、HFO₂、TiO₂、MgF₂中的一种或多种材料形成，其厚度与第一量子点材料层200的厚度之比为1/5~1，优选为1/3，通过设置第一介质层400能够起到如下效果：1、由于离子注入的深度和浓度是呈现正态分布的，在初始深度离子浓度较小，通过设置第一介质层400，并控制第一介质层400与第一量子点材料层200的厚度比例，能够保证离子注入正态分布的浓度峰值区域正好在第一量子点材料层200中，从而使得第一量子点材料层200的整个厚度上离子浓度均较高，提升淬灭的效率，从而提升第一颜色光的透射率；2、能够对第一量子点材料层200进行保护，在离子注入时，如果不设置第一介质层400，第一量子点材料层200的表面受到离子冲击受热会碳化，通过设置第一介质层400，能够有效保护第一量子点材料层200，避免膜层受损。

请参阅图5所示，在第一介质层400表面形成第一掩膜500，第一掩膜500相对部分的像素点100设置，且暴露其余的像素点100的出光面；在一些实施例中，可以通过在第一介质层400的表面进行光刻处理，制备有机树脂掩膜。

请参阅图6所示，利用第一掩膜500对第一量子点材料层200进行离子注入，使第一量子点材料层200的部分量子点材料淬灭，形成阵列排布的多个第一淬灭区域220和多个第一量子点区域210，从而形成第一膜层20；具体可以通过离子注入机进行离子注入，注入时可以调控阴阳离子注入能量与注入浓度使第一量子点材料层200内的第一量子点实现淬灭。

具体的，在一些实施例中，离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。

作为优选，在一些实施例中，离子注入的注入能量6×10⁴~1.2×10⁵eV，注入浓度6×10¹⁴~6×10¹⁵cm^-2，注入深度1~2um。

通过将离子注入的参数控制在上述范围内，能够在第一淬灭区域220内尽可能的淬灭量子点，提升淬灭的效率，使得在第一淬灭区域220内量子点几乎没有残留，对第一颜色光的透射影响微乎其微。

请参阅图7所示，在显示装置10上形成第一膜层20的步骤还包括：在形成第一膜层20后，去除第一介质层400和第一掩膜500。

在一些实施例中，可以通过无机或者有机溶液湿法腐蚀去除无机介质层光刻胶（即去除第一掩膜500）。

在一些实施例中，可以通过干法刻蚀或者无机腐蚀去除第一介质层400。

此外，在一些实施例中，也可以仅去除第一掩膜500保留第一介质层400。

进一步的，在一些实施例中，微显示器件的制备方法还包括：

在第一膜层20远离显示装置10的一侧形成第二膜层30，第二膜层30包括阵列排布的多个第二量子点区域310和多个第二淬灭区域320；

其中，第一量子点区域210与第二淬灭区域320相对设置，第二淬灭区域320允许第二颜色光通过；

在与第一淬灭区域220相对设置的像素点100中，部分的像素点100与第二量子点区域310相对设置，第二量子点区域310将第一颜色光转换为第三颜色光，部分的像素点100与第二淬灭区域320相对设置，第二淬灭区域320允许第一颜色光通过。

通过进一步叠层，增加微显示器件的色彩显示范围，提高微显示器件的显示效果和应用范围，以及分辨率。

具体的，在第一膜层20远离显示装置10的一侧形成第二膜层30的步骤包括：

请参阅图8所示，在第一膜层20远离显示装置10的一侧形成第二量子点材料层300，第二量子点材料层300可以包含红色量子点材料、绿色量子点材料、蓝色量子点材料中的任一种，第二量子点材料层300可以根据第一量子点材料层200和像素点100的具体发光颜色进行选择，可以通过旋涂或者喷涂的方法在第一膜层20的上表面制备整面的第二量子点材料层300。

其中，第二量子点材料层300为胶体和量子点材料的混合物，量子点材料可以采用CdSe/ZnS、InP/ZnS、ZnSe/ZnS、PbS、碳量子点、Perovskite（钙钛矿）中的一种或多种，胶体为量子点材料的载体，可以采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET）、聚砜（PSF）、透明尼龙、环氧树脂中的一种或多种。其中，量子点材料和胶体的质量比为1/5~5，优选为3/2。

请参阅图9所示，在第二量子点材料层300上形成第二介质层450；具体可以通过沉积、蒸镀等方法，在第二量子点材料层300的表面形成第二介质层450。第二介质层450可以采用SiO₂、SiN_x、Al₂O₃、HFO₂、TiO₂、MgF₂中的一种或多种材料形成，其厚度与第二量子点材料层300的厚度之比为1/5~1，优选为1/3，通过设置第二介质层450能够起到如下效果：1、由于离子注入的深度和浓度是呈现正态分布的，在初始深度离子浓度较小，通过设置第二介质层450，并控制第二介质层450与第二量子点材料层300的厚度比例，能够保证离子注入正态分布的浓度峰值区域正好在第二量子点材料层300中，从而使得第二量子点材料层300的整个厚度上离子浓度均较高，提升淬灭的效率，从而提升第一颜色光和第二颜色光的透射率；2、能够对第二量子点材料层300进行保护，在离子注入时，如果不设置第二介质层450，第二量子点材料层300的表面受到离子冲击受热会碳化，通过设置第二介质层450，能够有效保护第二量子点材料层300，避免膜层受损；3、可以在后道工序中保留第二介质层450，通过第二介质层450对第二膜层30进行封装保护，隔绝水汽、氧气等侵入。

请参阅图10所示，在第二介质层450表面形成第二掩膜550，在与第一淬灭区域220相对设置的像素点100中，部分的像素点100与第二掩膜550相对设置，部分的像素点100的出光面被暴露；在一些实施例中，可以通过在第二介质层450的表面进行光刻处理，制备有机树脂掩膜（即第二掩膜550）。

请参阅图11所示，利用第二掩膜550对第二量子点材料层300进行离子注入，使第二量子点材料层300的部分量子点材料淬灭，形成阵列排布的多个第二淬灭区域320和多个第二量子点区域310，从而形成第二膜层30；具体可以通过离子注入机进行离子注入，注入时可以调控阴阳离子注入能量与注入浓度使第二量子点材料层300内的第二量子点实现淬灭。

具体的，在一些实施例中，离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。

作为优选，在一些实施例中，离子注入的注入能量6×10⁴~1.2×10⁵eV，注入浓度6×10¹⁴~6×10¹⁵cm^-2，注入深度1~2um。

通过将离子注入的参数控制在上述范围内，能够使注入的离子在第二膜层30的整个厚度上均具有较高的浓度，从而能够在第二淬灭区域320内尽可能的淬灭量子点，提升淬灭的效率，使得在第二淬灭区域320内量子点几乎没有残留，对第一颜色光和第二颜色光的透射影响微乎其微。

请参阅图12所示，在形成第二膜层30后，可以去除第二介质层450和第二掩膜550，也可以仅去除第二掩膜550，保留第二介质层450，以通过第二介质层450对第二膜层30进行封装保护，隔绝水汽、氧气等侵入。

该制备方法可解决量子点材料图形化分辨率较低的问题，通过更简单的层层叠加方式实现单色LED全彩化。

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微显示器件及其制备方法进行了详细介绍，并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 (16)

1.一种微显示器件，其特征在于，包括：

显示装置（10），所述显示装置（10）包括阵列排布的多个像素点（100），所述像素点（100）用于发出第一颜色光；

第一膜层（20），所述第一膜层（20）设置于所述显示装置（10）上，所述第一膜层（20）包括阵列排布的多个第一量子点区域（210）和多个第一淬灭区域（220）；

其中，部分的所述像素点（100）与所述第一量子点区域（210）相对设置，所述第一量子点区域（210）能够将所述第一颜色光转换为第二颜色光；部分的所述像素点（100）与所述第一淬灭区域（220）相对设置，所述第一淬灭区域（220）允许所述第一颜色光通过。

2.根据权利要求1所述的微显示器件，其特征在于，还包括：

第二膜层（30），所述第二膜层（30）设置于所述第一膜层（20）上，所述第二膜层（30）包括阵列排布的多个第二量子点区域（310）和多个第二淬灭区域（320）；

其中，所述第一量子点区域（210）与部分所述第二淬灭区域（320）相对设置，所述第二淬灭区域（320）允许所述第二颜色光通过；

在与所述第一淬灭区域（220）相对设置的所述像素点（100）中，部分的所述像素点（100）与所述第二量子点区域（310）相对设置，所述第二量子点区域（310）将所述第一颜色光转换为第三颜色光，部分的所述像素点（100）与所述第二淬灭区域（320）相对设置，所述第二淬灭区域（320）允许所述第一颜色光通过。

3.根据权利要求1所述的微显示器件，其特征在于，所述像素点（100）为微型发光二极管，所述微型发光二极管的尺寸范围是0.1-10微米。

4.根据权利要求3所述的微显示器件，其特征在于，所述显示装置（10）还包括驱动基板（170），所述像素点（100）是由LED外延层制备获得的微型发光二极管，所述像素点（100）包括第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层以及位于两者之间的有源层，每一所述像素点（100）能够被所述驱动基板（170）单独驱动。

5.根据权利要求4所述的微显示器件，其特征在于，所述驱动基板（170）包括与驱动电路电连接的第一触点（110）和第二触点（120）；

所述第一触点（110）位于对应所述像素点（100）的下方，所述像素点（100）的所述第一掺杂型半导体层与对应的所述第一触点（110）电连接，且相邻的像素点的第二掺杂型半导体层共同电连接到所述第二触点（120）以使所述像素点（100）能够被单独地驱动；

或者所述第一触点（110）位于相邻所述像素点（100）之间，相邻所述像素点（100）的第一掺杂型半导体层相互连接且共同电连接到所述第二触点（120），每一像素点的第二掺杂型半导体层与对应的第一触点（110）电连接以使所述像素点（100）能够被单独地驱动。

6.根据权利要求2所述的微显示器件，其特征在于，所述第一颜色光为蓝色光，所述第一量子点区域（210）包括红色量子点，所述第二颜色光为红色光；所述第二量子点区域（310）包括绿色量子点，所述第三颜色光为绿色光。

7.根据权利要求2所述的微显示器件，其特征在于，所述第一淬灭区域（220）和所述第二淬灭区域（320）通过离子注入使量子点材料淬灭形成，所述离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。

8.根据权利要求7所述的微显示器件，其特征在于，所述离子注入的注入能量6×10⁴~1.2×10⁵eV，注入浓度6×10¹⁴~6×10¹⁵cm^-2，注入深度1~2um。

9.一种微显示器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供显示装置（10），所述显示装置（10）包括阵列排布的多个像素点（100），所述像素点（100）用于发出第一颜色光；

在所述显示装置（10）上形成第一膜层（20），所述第一膜层（20）包括阵列排布的多个第一量子点区域（210）和多个第一淬灭区域（220）；

其中，部分的所述像素点（100）与所述第一量子点区域（210）相对设置，所述第一量子点区域（210）能够将所述第一颜色光转换为第二颜色光；部分的所述像素点（100）与所述第一淬灭区域（220）相对设置，所述第一淬灭区域（220）允许所述第一颜色光通过。

10.根据权利要求9所述的微显示器件的制备方法，其特征在于，所述在所述显示装置（10）上形成第一膜层（20）的步骤包括：

在所述显示装置（10）上形成第一量子点材料层（200）；

在所述第一量子点材料层（200）上形成第一介质层（400）；

在所述第一介质层（400）表面形成第一掩膜（500）；

利用所述第一掩膜（500）对所述第一量子点材料层（200）进行离子注入，使所述第一量子点材料层（200）的部分量子点材料淬灭，形成阵列排布的多个所述第一淬灭区域（220）和多个所述第一量子点区域（210）；

去除所述第一掩膜（500）。

11.根据权利要求9所述的微显示器件的制备方法，其特征在于，还包括：

在所述第一膜层（20）上形成第二膜层（30），所述第二膜层（30）包括阵列排布的多个第二量子点区域（310）和多个第二淬灭区域（320）；

其中，所述第一量子点区域（210）与部分所述第二淬灭区域（320）相对设置，所述第二淬灭区域（320）允许所述第二颜色光通过；

在与所述第一淬灭区域（220）相对设置的所述像素点（100）中，部分的所述像素点（100）与所述第二量子点区域（310）相对设置，所述第二量子点区域（310）将所述第一颜色光转换为第三颜色光，部分的所述像素点（100）与所述第二淬灭区域（320）相对设置，所述第二淬灭区域（320）允许所述第一颜色光通过。

12.根据权利要求11所述的微显示器件的制备方法，其特征在于，所述在所述第一膜层（20）上形成第二膜层（30）的步骤包括：

在所述第一膜层（20）上方形成第二量子点材料层（300）；

在所述第二量子点材料层（300）上形成第二介质层（450）；

在所述第二介质层（450）表面形成第二掩膜（550），在与所述第一淬灭区域（220）相对设置的所述像素点（100）中，部分的所述像素点（100）与所述第二掩膜（550）相对设置；

利用所述第二掩膜（550）对所述第二量子点材料层（300）进行离子注入，使所述第二量子点材料层（300）的部分量子点材料淬灭，形成阵列排布的多个所述第二淬灭区域（320）和多个所述第二量子点区域（310）；

去除所述第二掩膜（550）。

13.根据权利要求10或12所述的微显示器件的制备方法，其特征在于，所述离子注入的注入能量1×10³~1×10⁶eV，注入浓度1×10¹³~1×10¹⁸cm^-2，注入深度100nm~10um。

14.根据权利要求9所述的微显示器件的制备方法，其特征在于，所述像素点（100）为微型发光二极管，所述微型发光二极管的尺寸范围是0.1-10微米。

15.根据权利要求14所述的微显示器件的制备方法，其特征在于，所述显示装置（10）还包括驱动基板（170），所述像素点（100）是由LED外延层制备获得的微型发光二极管，所述像素点（100）包括第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层以及位于两者之间的有源层，每一所述像素点（100）能够被所述驱动基板（170）单独驱动。

16.根据权利要求15所述的微显示器件的制备方法，其特征在于，所述驱动基板（170）包括与驱动电路电连接的第一触点（110）和第二触点（120）；

所述第一触点（110）位于对应所述像素点（100）的下方，所述像素点（100）的所述第一掺杂型半导体层与对应的所述第一触点（110）电连接，且相邻的像素点的第二掺杂型半导体层共同电连接到所述第二触点（120）以使所述像素点（100）能够被单独地驱动；

或者所述第一触点（110）位于相邻所述像素点（100）之间，相邻所述像素点（100）的第一掺杂型半导体层相互连接且共同电连接到所述第二触点（120），每一像素点的第二掺杂型半导体层与对应的第一触点（110）电连接以使所述像素点（100）能够被单独地驱动。

Images