一种新型微缩化LED结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型微缩化LED结构及其制备方法。该新型微缩化LED结构包括微缩化蓝光LED芯片和光转换膜；所述光转换膜覆盖于所述微缩化蓝光LED芯片表面；所述光转换膜含有红色和绿色发光材料。该新型微缩化LED结构的制备方法包括以下步骤：将红色和绿色发光材料涂覆于透明基板上，制得光转换膜；将磊晶完成的蓝光LED芯片转移至薄膜晶体管驱动面板上，制得微缩化蓝光LED芯片；再将所述光转换膜覆盖于所述微缩化蓝光LED芯片表面，并进行封装。本发明专利技术在实现微缩化LED全彩显示时，只需将磊晶层单色蓝光微缩化LED芯片从基板剥离并转移至TFT驱动面板上即可，而无需再对红色和绿色微缩化LED芯片进行大规模转移，大大降低了微缩化LED全彩显示的制程困难。

Novel miniature LED structure and preparation method thereof

The invention relates to a novel miniature LED structure and a preparation method thereof. The novel miniaturized LED structure comprises a miniature blue light LED chip and an optical conversion film, wherein the light conversion film is covered on the surface of the miniature blue LED chip, and the light conversion film contains red and green luminescent materials. The preparation method of novel miniature LED structure comprises the following steps: red and green light emitting material coated on a transparent substrate, prepared light conversion film; epitaxial will complete the blue LED chip to transfer thin-film transistor panel, made of miniature blue LED chip; then the light conversion film with the miniaturization of the surface of blue LED chips and package. The present invention in realizing the miniaturization of LED full-color display, only the epitaxial layer of miniature LED monochrome blue chip from the substrate stripping and transferred to the TFT driver panel can, without further large-scale transfer of red and green miniature LED chip, greatly reducing the miniaturization of LED full-color display process difficult.

【技术实现步骤摘要】
一种新型微缩化LED结构及其制备方法
本专利技术涉及LED领域，特别是涉及一种新型微缩化LED结构及其制备方法。
技术介绍
LED的微缩化技术，是指在一个驱动芯片上集成高密度的微米级别的小尺寸LED阵列，其像素点从现在的毫米级别降至微米级别。相比现在传统的LED，微缩化LED解析度大大提高，具有高效率、高亮度、响应速度快以及节能等特点，同时还属于自发光无需背光源，在柔软性、轻薄等方面具有广阔的应用前景。但现在的LED制程工艺是在蓝宝石基板上，通过金属化学气相沉积的方法生长出一层磊晶层，而显示模组及驱动电路是以大面积玻璃基板为基础的，因此若要实现LED的显示应用，必须先要把LED磊晶层发光材料顺利地从蓝宝石基板上剥离出来，再转移到玻璃基板上。相对于传统的LED制程而言，由于单颗LED芯片较大，这样的制程工艺是可行的，但对于微缩化LED芯片，由于单颗芯片只有微米级大小，因此如何大范围、高精确度地实现微米级LED芯片的成功转移是微缩化LED技术实现的关键，在追求高精度显示产品的领域难度更大。特别地，对于单色微缩化LED阵列来说，可以通过一次性转移或是倒装结构封装贴合即可实现，而若需实现全彩显示，则需分次进行红、绿、蓝三色LED微米级芯片的转移以实现图案化。这对微米级芯片的光效、波长一致性以及大规模转移成功率都提出更高的要求，难度更大，而这已经成为制约微缩化LED产业发展的瓶颈。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于，提供一种新型微缩化LED结构及其制备方法，降低了现有微缩化LED实现全彩显示的制程困难。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种新型微缩化LED结构，包括微缩化蓝光LED芯片和光转换膜；所述光转换膜覆盖于所述微缩化蓝光LED芯片表面；所述光转换膜含有红色和绿色发光材料。相对于现有技术，本专利技术以微缩化蓝光LED芯片为自发光光源，并作为激发光光源，采用含有红色和绿色发光材料的光转换膜替代需要依次转移的红色和绿色微缩化LED芯片；该光转换膜通过吸收微缩化蓝光LED芯片发出的蓝光，发射红光和绿光；最后，未被吸收的部分蓝光与经光转换膜转换发出的红光和绿光混合，形成全彩的有源发光显示像素点阵，即可实现微缩化LED的全彩显示。进一步，所述红色和绿色发光材料为Ⅱ-Ⅵ或Ⅲ-Ⅴ族量子点，或钙钛矿量子点。量子点的能级是分立的，受到外界激发时，电子在这些能级之间跃迁将会发出特定波长的光。进一步，所述红色和绿色发光材料的红光发光波长为610～650nm、绿光发光波长为510～550nm。现有蓝光LED发光波长一般为450～470nm，因此设置红光发光波长为610～650nm，绿光发光波长为510～550nm，以使得在这些波长范围内，红、绿、蓝三色混合能获得显示效果好的白光。进一步，所述微缩化蓝光LED芯片的尺寸范围为2～20μm。若微缩化蓝光LED芯片的尺寸过大，解析度会有所降低；若微缩化蓝光LED芯片的尺寸过小，将会加大芯片转移的难度和成本，从而影响大面积应用。一种新型微缩化LED结构的制备方法，包括以下步骤：S1：将红色和绿色发光材料涂覆于透明基板上，制得光转换膜；S2：将磊晶完成的蓝光LED芯片转移至薄膜晶体管(TFT)驱动面板上，制得微缩化蓝光LED芯片；S3：将所述光转换膜覆盖于所述微缩化蓝光LED芯片表面，并进行封装，制得所述新型微缩化LED结构。相对于现有技术，本专利技术将红色和绿色发光材料精确涂覆在透明基板上，形成含有红色和绿色像素点的光转换膜，通过精确对应的单色蓝光微缩化LED激发对应的红色和绿色发光材料显示像素点阵，从而发出红光和绿光。在实现微缩化LED全彩图案化显示时，只需将磊晶层单色蓝光微缩化LED芯片从基板剥离并转移至TFT驱动面板上即可，而无需再对红色和绿色微缩化LED芯片进行大规模转移，大大降低了微缩化LED全彩显示的制程困难。此外，透明基板将含有红色和绿色像素点的光转换膜与蓝光微缩化LED隔开，避免了发光材料与蓝光微缩化LED的直接接触，大大降低了高能蓝光对发光材料的侵蚀作用，利于产品使用寿命的提升。进一步，所述步骤S1中，通过光刻、套版、丝网印刷或喷墨打印的方式将红色和绿色发光材料涂覆于透明基板上，形成显示红色和绿色像素点的光转换膜。进一步，所述步骤S2中，首先将磊晶完成的蓝光LED芯片切割成微米级蓝光LED芯片，再将该微米级蓝光LED芯片单颗或规模化转移至TFT驱动面板上，形成显示蓝色像素点的微缩化蓝光LED芯片。进一步，所述步骤S2中，首先将磊晶完成的蓝光LED芯片通过物理或化学方法从基板剥离，再利用感应耦合等离子体蚀刻的方法将该蓝光LED芯片切割成微米级蓝光LED芯片，最后再将该微米级蓝光LED芯片键接于TFT驱动面板上，形成显示蓝色像素点的微缩化蓝光LED芯片。进一步，所述步骤S3中，将光转换膜上的红色和绿色像素点精确对应于微缩化蓝光LED芯片显示的蓝色像素点。微缩化蓝光LED芯片与红色和绿色像素点一一对应，通过微缩化蓝光LED芯片发出的蓝光激发精确对应的红色和绿色像素点，发出红光和绿光，提高显示精度。进一步，所述步骤S3中，采用硅胶、聚氨酯树脂、聚丙烯酸树脂、聚酯树脂中的一种或几种进行封装。封装后，可降低环境中水、氧气对红色和绿光发光材料的侵蚀，提升材料的稳定性和器件的使用寿命。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。附图说明图1为本专利技术的新型微缩化LED结构的示意图。图2为本专利技术的基于喷墨打印技术实现光转换膜的工艺示意图。具体实施方式针对现有微缩化LED技术全彩显示面临的如何大范围、高精确度的实现红、绿、蓝三色微米级LED芯片的成功转移的问题，专利技术人通过研究发现，利用含有红色和绿色发光材料的光转换膜替代红色和绿色微米级LED芯片，可以避免红色和绿色微缩化LED芯片的大规模转移，而只需进行单色蓝光微缩化LED芯片的转移，并使其激发含有红色和绿色发光材料的光转换膜以产生红光和绿光，即可实现微缩化LED的全彩显示。基于上述研究，进一步获得了一种新型缩微化LED结构及其制备方法。以下分别通过实施例进行详细说明。实施例1请参阅图1，其为本专利技术的新型微缩化LED结构的示意图。该新型微缩化LED结构包括光转换膜102和微缩化蓝光LED芯片103；所述光转换膜102上表面承载有红色和绿色像素点101；所述红色和绿色像素点101精确对应覆盖在微缩化蓝光LED芯片103表面；所述微缩化蓝光LED芯片103设于TFT驱动面板104上。通电后，由TFT驱动面板104控制微缩化蓝光LED芯片103发光，微缩化蓝光LED芯片103发出蓝光，并激发红色和绿色像素点101，得到红光和绿光，然后该红光和绿光与微缩化蓝光LED芯片103发出的剩余蓝光混合，实现红、绿、蓝三色全彩显示。所述光转换膜102可以通过光刻、套版、丝网印刷、喷墨打印等技术工艺制得。以喷墨打印技术为例，请参阅图2，其为本专利技术的基于喷墨打印技术实现光转换膜的工艺示意图。具体的，通过喷涂或喷墨设备201将红色和绿色发光材料像素点202精确打印在透明基材203表面，形成一种可用于微缩化LED的图案化红色和绿色光转换膜。在透明基板上形成高精度的红色和绿色发光材料显示像素点后，将此透明基板高精度的覆盖在微缩化蓝光LED芯片上，得到红色本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型微缩化LED结构，其特征在于：包括微缩化蓝光LED芯片和光转换膜；所述光转换膜覆盖于所述微缩化蓝光LED芯片表面；所述光转换膜含有红色和绿色发光材料。

【技术特征摘要】
1.一种新型微缩化LED结构，其特征在于：包括微缩化蓝光LED芯片和光转换膜；所述光转换膜覆盖于所述微缩化蓝光LED芯片表面；所述光转换膜含有红色和绿色发光材料。2.根据权利要求1所述的新型微缩化LED结构，其特征在于：所述红色和绿色发光材料为Ⅱ-Ⅵ或Ⅲ-Ⅴ族量子点，或钙钛矿量子点。3.根据权利要求2所述的新型微缩化LED结构，其特征在于：所述红色和绿色发光材料的红光发光波长为610～650nm、绿光发光波长为510～550nm。4.根据权利要求3所述的新型微缩化LED结构，其特征在于：所述微缩化蓝光LED芯片的尺寸范围为2～20μm。5.一种新型微缩化LED结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将红色和绿色发光材料涂覆于透明基板上，制得光转换膜；S2：将磊晶完成的蓝光LED芯片转移至薄膜晶体管驱动面板上，制得微缩化蓝光LED芯片；S3：将所述光转换膜覆盖于所述微缩化蓝光LED芯片表面，并进行封装，制得所述新型微缩化LED结构。6.根据权利要求5所述的新型微缩化LED结构的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过光刻、套版、丝网印刷或喷墨打印的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵根荣，李阳，
申请(专利权)人：广东普加福光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44