CN210325804U - 彩色显示面板及微显彩色膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种彩色显示面板及微显彩色膜，该显示面板包括多个具有六边形形状的单元像素，且多个单元像素彼此邻接并被第一隔离柱分界，各单元像素内部又被第二隔离柱分隔形成具有菱形形状的三个子像素，单元像素具有六个顶点以及一个中心点，各子像素分别由中心点与三个顶点围成，其中与所述的中心点不相邻的顶点为第一顶点，与中心点相邻的顶点为第二顶点；第一隔离柱在各所述的第一顶点处断开，使得共用该第一顶点的三个来自于不同单元像素的子像素之间液体相通，且共用该第一顶点的三个所述的子像素被配置成发射相同的颜色光。本实用新型的优点是发光均匀，可降低量子打印的工艺要求，具有更好的工业化前景。

Description

彩色显示面板及微显彩色膜

技术领域

本实用新型属于半导体显示器件技术领域，特别涉及一种微显示面板以及微显示彩色膜。

背景技术

微发光二极管显示器（Micro Light Emitting Diode Display，缩写为 MicroLED）是最近几年发展起来的新一代显示技术，由于Micro-LED硅基微显示器件的像素比较小，RBG子像素的尺寸大概为10μm左右，甚至更小，这对Micro-LED硅基微显示的彩色化提出了比较高的要求。现有技术中，Micro-LED硅基微显示器的彩色话一般有三种方案：1、3D纳米棒技术实现彩色化，这种技术可以在同一衬底上同时制作RGB三色LED，这种技术尚处在研究阶段；

2、RGB三种颜色的芯片逐层分别通过Flip chip或者wafer bonding的方式bonding到硅基背板上，bonding之后再进行LED图形化，这种技术比较复杂，也尚在研究阶段；

3、通过量子点打印（QD，QuantumDots，QD是直径在纳米级别的球形半导体粒子，尺寸不同的QD粒子在蓝光的照射下会反射不同色彩的光线）的方式进行彩色化，但是因为Micro-LED硅基微显示器的像素很小，单个子像素尺寸一般在15μm以下甚至更小，但目前常用打印工艺极限在30μm左右，因此采用打印工艺制作量子点膜是一个巨大的挑战。

然而在采用第3种方案——量子点打印的方法进行彩色化时，主要有附图1和附图3两种方案：

图1所示的显示面板由多个六边形的单元像素组成，每个单元像素包含三颗发光LED，当量子点打印在单元像素的中央时，液滴的分布由中央向边缘逐渐变薄，对于单颗发光LED来说左右两侧的膜厚不同，在量子点膜薄的地方，蓝光直接透过形成蓝绿光或红蓝光，从而导致LED出光不均匀、显示色彩纯度不均。

图3所示的显示面板（参见CN104330913A），由多个六边形的单元像素组成，各单元像素又通过隔离材料被分隔形成3个菱形区域，每个菱形区域内分别有一颗发光LED，通过量子点打印，可以使各子像素发射红光或绿光或蓝光。然而该方案对于量子点打印的精度要求非常高，当量子点打印微小的偏离六边形的中央时，其在三个菱形区域的内的分配就会不均匀，如图2所示，两个发光LED上的膜厚不一致，这也会导致多个LED发光不均匀。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种各子像素发光均匀、制造工艺简单的彩色微显示器。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种彩色显示面板，包括多个具有六边形形状的单元像素，且多个单元像素彼此邻接并被第一隔离柱分界，各单元像素内部又被第二隔离柱分隔形成具有菱形形状的三个子像素，三个所述的子像素分别为被配置为发射第一颜色光的第一子像素、被配置为发射第二颜色光的第二子像素、被配置为发射第三颜色光的第三子像素，所述的单元像素具有六个顶点以及一个中心点，各子像素分别由中心点与三个顶点围成，其中与所述的中心点不相邻的顶点为第一顶点，与所述的中心点相邻的顶点为第二顶点；所述的第一隔离柱在各所述的第一顶点处断开，使得共用该第一顶点的三个来自于不同单元像素的子像素之间液体相通，且共用该第一顶点的三个所述的子像素被配置成发射相同的颜色光。

以上技术方案中，优选地，以各第一顶点为中心，顺时针或逆时针相邻的六个所述的第二顶点共同围成一个量子点打印区。

以上技术方案中，优选地，所述的第一隔离柱在所述的第一顶点处形成有导流结构。

以上技术方案中，优选地，所述的导流结构包括自所述的第一隔离柱延伸的挡流壁，围绕同一个所述的第一顶点的多个第一隔离柱的挡流壁呈中心对称分布，所述的挡流壁与相邻的第一隔离柱之间形成缺口，多个所述的挡流壁之间形成分别与三个所述的子像素液体相通的空间。

以上技术方案中，优选地，所述的导流结构包括设置在所述的第一隔离柱上的分别向两个方向延伸的导流壁，围绕同一个所述的第一顶点的多个第一隔离柱的导流壁之间形成分别通往三个所述的子像素的通道。

本实用新型的另一目的是提供一种发光均匀、制造工艺简单的微显彩色膜。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种微显彩色膜，包括透明基板、通过第一隔离柱分界而形成的多个六边形的彼此邻接的单元区域，各单元区域的内部又被第二隔离柱分隔形成具有菱形形状的三个子区域，三个所述的子区域分别为第一区域、被配置有第二量子点膜的第二区域、被配置有第三量子点膜的第三区域，所述的单元区域具有六个顶点以及一个中心点，各子区域分别由中心点与三个顶点围成，其中与所述的中心点不相邻的顶点为第一顶点，与所述的中心点相邻的顶点为第二顶点；所述的第一隔离柱在各所述的第一顶点处断开，使得共用该第一顶点的三个来自于不同单元区域的子区域之间液体相通，且共用该第一顶点的三个所述的子区域为同一种子区域。

以上技术方案中，优选地，以各第一顶点为中心，顺时针或逆时针相邻的六个所述的第二顶点共同围成一个量子点打印区。

以上技术方案中，优选地，所述的第一隔离柱在所述的第一顶点处形成有导流结构。

以上技术方案中，优选地，所述的导流结构包括自所述的第一隔离柱延伸的挡流壁，围绕同一个所述的第一顶点的多个第一隔离柱的挡流壁呈中心对称分布，所述的挡流壁与相邻的第一隔离柱之间形成缺口，多个所述的挡流壁之间形成分别与三个所述的子区域液体相通的空间。

以上技术方案中，优选地，所述的导流结构包括设置在所述的第一隔离柱上的分别向两个方向延伸的导流壁，围绕同一个所述的第一顶点的多个第一隔离柱的导流壁之间形成分别通往三个所述的子区域的通道。

本实用新型与现有技术相比获得如下有益效果：本实用新型通过对单元像素结构的改进，使量子点打印区域内的三个子区域的QD溶液可以互相流通，从而保证多个子像素中的量子点膜厚度的均匀性，同时在量子点打印过程中，对打印位置的精度具有更高的容错率和较低的要求，因此本实用新型的显示面板和微显彩色膜具有更好的工业化前景。

附图说明

附图1为现有技术中采用量子点打印技术制造显示面板的示意图一；

附图2为量子点膜形成后沿附图1 中A-A的剖视图；

附图3为现有技术中采用量子点打印技术制造显示面板的示意图二；

附图4为量子点膜形成后沿附图3 中B-B的剖视图；

附图5为本实用新型的彩色显示面板单元像素的结构示意图；

附图6为本实用新型的量子点打印区的结构示意图一；

附图7为本实用新型的量子点打印区的结构示意图二；

附图8为本实用新型的量子点打印区的结构示意图三；

附图9为本实用新型在量子点打印过程的示意图；

附图10为本实用新型的微显示面板的结构示意图；

附图11为本实用新型实现量子点打印的流程示意图；

附图12为量子点膜形成后沿附图11中C-C的剖视图。

其中：10、单元像素；11、第一隔离柱；12、第一子像素；13、第二子像素；14、第三子像素； 15、导流结构；16、挡流壁；17、导流壁；

20、量子点打印区；21、第二隔离柱；22、子区域；

30、基板；31、LED；32、量子点膜。

具体实施方式

为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对实用新型的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离实用新型构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。

除非另有说明，否则示出的示例性实施例将被理解为提供可以在实践中实现实用新型构思的一些方式的不同细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离实用新型构思的情况下，不同实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等可以另外组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中，为了清楚性和/或描述性的目的，可以夸大元件的尺寸和相对尺寸。当示例性实施例可以不同地实施时，可以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的元件。

当诸如层的元件被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。然而，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。为此，术语“连接”可以指具有或不具有中间元件的物理连接、电连接和/或流体连接。

虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被命名为第二元件。

为了描述性目的，可以在此使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等的空间相对术语，由此来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释在此使用的空间相对描述语。

在此使用的术语是出于描述特定实施例的目的，而不意图进行限制。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如在此使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似的术语而不是作为程度的术语，如此，它们被用来解释将由本领域普通技术人员认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。

在此参照作为理想化示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图和/或分解图示来描述各种示例性实施例。如此，将预期出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，在此公开的示例性实施例不应被解释为局限于具体示出的区域的形状，而是将包括由例如制造导致的形状上的偏差。以这种方式，附图中示出的区域可以在本质上是示意性的，并且这些区域的形状可以不反映装置的区域的实际形状，如此，不必意图进行限制。

除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想的或过于形式化的含义进行解释。

本实用新型公开的是一种通过打印量子点实现彩色化的显示面板，其结构可以适用于Micro-LED、Mini-LED、OLED、LCD等，在一些变化的显示面板结构中，本实用新型还可能以微显彩色膜的形式呈现，该微显彩色膜能够呈现图形化的色彩区块，配合其他发光结构从而呈现变化的彩色显示界面。本实施例中，该显示面板为硅基彩色微发光二极管显示面板。

本实施例中，以显示面板进行说明。参见附图5、10所示，该显示面板包括多个相邻且连续排布的六边形的单元像素10，多个单元像素10之间彼此邻接并通过第一隔离柱11彼此分界。各单元像素10的内部又被第二隔离柱21分隔形成具有菱形形状的三个子像素，每个子像素中均分布有一颗LED，本实施例当中采用的LED发射蓝光。三个子像素分别为被配置为发射第一颜色光（蓝光）的第一子像素12、被配置为发射第二颜色光（红光）的第二子像素13、被配置为发射第三颜色光（绿光）的第三子像素14，第一子像素12、第二子像素13以及第三子像素14具有同样大小的面积，当LED发光时，第一子像素12、第二子像素13和第三子像素14分别呈现蓝光、红光和绿光，以使得该单元像素10能够呈现丰富的色彩变幻。

参见附图5所示，单元像素10具有六个顶点以及一个中心点O₁，各子像素由中心点O₁与六边形的三个顶点顺时针或逆时针连线围成（Vb-O₁-Vb-Va），子像素呈菱形，在该菱形区域中，与中心点O₁不相邻的顶点为第一顶点Va，与所述的中心点O₁相邻的顶点为第二顶点Vb。单元像素10的边界由第一隔离柱11围成，单元像素10内的第二隔离柱21连续且在多个子像素之间形成隔断，这些第一隔离柱11在每个第一顶点Va处断开，以使得各子像素与相邻单元像素的子像素相连通，并与同一个单元像素内的其他子像素互不连通。在图10中，以虚线表示单元像素10的边界，我们可以看到，共用第一顶点Va的三个来自于不同单元像素的子像素之间通过断点Va实现液体相通，且共用该第一顶点Va的三个子像素被配置成发射相同的颜色光。

附图9是通过打印量子点技术实施本方案的示意图，图中较粗框线为第二隔离柱21，以各第一顶点Va为中心，顺时针或逆时针相邻的六个所述的第二顶点Vb共同围成一个量子点打印区域20。在制造显示面板前，首先需要在基板31上预先采用光刻工艺形成多个连续的量子点打印区域20（bank图形），用来定义显示像素区域，用来形成bank图形的第一隔离柱11和第二隔离柱21的材料与QD溶液相互不浸润，因此隔离柱能够很好的阻止QD溶液在像素之间的流动，从而定义像素区域。QD是直径只有几纳米的球形半导体粒子，依照尺寸不同，发光特性也会不同。3nm的QD粒子以蓝光照射会反射出绿光，7nm的QD粒子以蓝光照射会反射出红光。原本在白光LED背光LCD电视上所显示的蓝色，比红色跟绿色更突出。但是在发光模块上覆盖红色与绿色QD组成的薄膜后，蓝红绿3色就可以均衡显色，透过QD薄膜可以创造出接近自然光谱的色彩。

从图中9、10可以看出，每一个量子点打印区域20的中心与单元像素10的其中一个第一顶点Va重合，并且第一隔离柱11在第一顶点处断开，从而使得被第一隔离柱11分隔开的三个子区域彼此连通。然后，将QD溶液打印在量子点打印区域20内，由于各个子区域之间彼此相连，经过静置流平后，QD溶液得以均匀地充满各子区域，在每一个量子点打印区域20的各子区域呈现相同颜色。在量子点打印区域20打印第一QD溶液后通过UV固化或热固化，再打印第二QD溶液并固化，也可以在打印完第一QD溶液和第二QD溶液后一次固化形成量子点膜，最后采用SiO₂、SiN或两者的组合膜对量子点膜进行薄膜封装。参见附图11、12，即使在打印过程中，QD溶液没有精准的打印在六边形的中心点，由于各个子区域之间液体连通，通过静置流平，QD溶液最终能够均匀分散在各个子区域内。我们可以看到在C-C剖面中，各个子区域内形成的量子点膜32厚度均匀。因此使得各子像素内的多个LED31的发光更均匀。

附图6所示的结构为本实用新型的量子点打印区域20的一种具体形式，量子点打印区域20还可以采用如图7、8所示的结构。参见图7、8，可以看到该量子点打印区域内还设有导流结构15，该导流结构15设置于第一顶点Va处。图8所示的实施例中，导流结构15包括自第一隔离柱11的末端倾斜延伸的挡流壁16，围绕同一个第一顶点Va的多个第一隔离柱11的挡流壁16呈中心对称分布，且挡流壁16与相邻的第一隔离柱之间形成缺口，多个挡流壁16之间形成分别与三个子像素液体相通的空间。图7所示的实施例中，导流结构15包括设置在所述的第一隔离柱11上的分别向两个方向延伸的导流壁17，围绕同一个所述的第一顶点Va的多个第一隔离柱11的导流壁17之间形成分别通往三个子像素的通道。导流结构还可以通过多种形式实现，并不限定于以上结构，只要能够达成连通量子点打印区域20的多个子区域的功能即可。

本实用新型还可以以微显彩色膜的形式实施，即，采用光刻工艺在透明基板上形成bank图形，然后通过打印量子点将红色和绿色QD溶液打印在bank图形内，最后完成QD膜固化封装，形成带有图形化量子点膜的透光膜，该膜与发光结构组合后能够呈现彩色显示效果。具体来说，本实用新型的微显彩色膜包括由透明基板30（如PI、PET、PMMA等材料制作）、通过第一隔离柱11分界而形成的多个六边形的彼此邻接的单元区域（与单元像素所在区域对应），各单元区域的内部又被第二隔离柱分隔形成具有菱形形状的三个子区域（对应子像素），三个所述的子区域分别为第一区域（对应第一子像素）、被配置有第二量子点膜的第二区域（对应第二子像素）、被配置有第三量子点膜的第三区域（对应第三子像素）。其中第一子区域对应的是蓝光不需要覆盖量子点膜，第二子区域和第三子区域分别对应红光和绿光，因此需要覆盖不同的量子点膜。

相应的，各单元区域具有六个顶点以及一个中心点O₁，各子区域分别由中心点O₁与三个顶点围成，其中与所述的中心点不相邻的顶点为第一顶点Va，与所述的中心点相邻的顶点为第二顶点Vb。第一隔离柱11在各第一顶点Va处断开，使得共用该第一顶点Va的三个来自于不同单元区域的子区域之间液体相通，且共用该第一顶点的三个所述的子区域为同一种色彩的子区域。

上述的bank图形是由多个量子点打印区组成的，量子点打印区是以各第一顶点为中心，顺时针或逆时针相邻的六个第二顶点共同围成的。

同样的，优选实施例当中微显彩色膜的第一隔离柱在第一顶点处形成有导流结构，且该导流结构具有如图7或图8中的结构，使三个子区域内的液体相通，当QD溶液打印在导流结构上，能够自动分散在三个子区域内。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种彩色显示面板，包括多个具有六边形形状的单元像素（10），且多个单元像素（10）彼此邻接并被第一隔离柱（11）分界，各单元像素（10）内部又被第二隔离柱（21）分隔形成具有菱形形状的三个子像素（12、13、14），三个所述的子像素分别为被配置为发射第一颜色光的第一子像素（12）、被配置为发射第二颜色光的第二子像素（13）、被配置为发射第三颜色光的第三子像素（14），其特征在于：

所述的单元像素（10）具有六个顶点以及一个中心点（O₁），各子像素分别由中心点与三个顶点围成，其中与所述的中心点（O₁）不相邻的顶点为第一顶点（Va），与所述的中心点相邻的顶点为第二顶点（Vb）；所述的第一隔离柱（11）在各所述的第一顶点（Va）处断开，使得共用该第一顶点（Va）的三个来自于不同单元像素的子像素之间液体相通，且共用该第一顶点（Va）的三个所述的子像素被配置成发射相同的颜色光。

2.根据权利要求1所述的彩色显示面板，其特征在于：以各第一顶点（Va）为中心，顺时针或逆时针相邻的六个所述的第二顶点共同围成一个量子点打印区（20）。

3.根据权利要求1所述的彩色显示面板，其特征在于：所述的第一隔离柱（11）在所述的第一顶点（Va）处形成有导流结构(15)。

4.根据权利要求3所述的彩色显示面板，其特征在于：所述的导流结构(15)包括自所述的第一隔离柱(11)延伸的挡流壁(16)，围绕同一个所述的第一顶点（Va）的多个第一隔离柱（11）的挡流壁（16）呈中心对称分布，所述的挡流壁（16）与相邻的第一隔离柱（11）之间形成缺口，多个所述的挡流壁（16）之间形成分别与三个所述的子像素液体相通的空间。

5.根据权利要求3所述的彩色显示面板，其特征在于：所述的导流结构（15）包括设置在所述的第一隔离柱（11）上的分别向两个方向延伸的导流壁（17），围绕同一个所述的第一顶点（Va）的多个第一隔离柱（11）的导流壁（17）之间形成分别通往三个所述的子像素的通道。

6.一种微显彩色膜，包括透明基板、通过第一隔离柱分界而形成的多个六边形的彼此邻接的单元区域，各单元区域的内部又被第二隔离柱分隔形成具有菱形形状的三个子区域，三个所述的子区域分别为第一区域、被配置有第二量子点膜的第二区域、被配置有第三量子点膜的第三区域，其特征在于：

所述的单元区域具有六个顶点以及一个中心点，各子区域分别由中心点与三个顶点围成，其中与所述的中心点不相邻的顶点为第一顶点，与所述的中心点相邻的顶点为第二顶点；所述的第一隔离柱在各所述的第一顶点处断开，使得共用该第一顶点的三个来自于不同单元区域的子区域之间液体相通，且共用该第一顶点的三个所述的子区域为同一种子区域。

7.根据权利要求6所述的微显彩色膜，其特征在于：以各第一顶点为中心，顺时针或逆时针相邻的六个所述的第二顶点共同围成一个量子点打印区。

8.根据权利要求6所述的微显彩色膜，其特征在于：所述的第一隔离柱在所述的第一顶点处形成有导流结构。

9.根据权利要求8所述的微显彩色膜，其特征在于：所述的导流结构包括自所述的第一隔离柱延伸的挡流壁，围绕同一个所述的第一顶点的多个第一隔离柱的挡流壁呈中心对称分布，所述的挡流壁与相邻的第一隔离柱之间形成缺口，多个所述的挡流壁之间形成分别与三个所述的子区域液体相通的空间。

10.根据权利要求8所述的微显彩色膜，其特征在于：所述的导流结构包括设置在所述的第一隔离柱上的分别向两个方向延伸的导流壁，围绕同一个所述的第一顶点的多个第一隔离柱的导流壁之间形成分别通往三个所述的子区域的通道。

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