凹槽中的色彩转换层的原位固化制造技术

一种制作多色彩显示器的方法，包括在显示器上方分配光可固化流体，显示器具有LED的阵列，LED的阵列设置于覆盖层下方。覆盖物具有带有复数个凹槽的外部表面，且光可固化流体填充凹槽。光可固化流体包括色彩转换剂。启动阵列中的复数个LED，以照射且固化光可固化流体，以在凹槽中于启动的LED上方形成色彩转换层。此层将来自这些LED的光转换成第一色彩的光。移除光可固化流体的未固化的剩余物。接着，以具有不同色彩转换剂的不同的光可固化流体和不同的复数个LED重复该工艺。此举在不同的复数个凹槽中形成第二色彩转换层，以将来自这些LED的光转换成第二色彩的光。LED的光转换成第二色彩的光。LED的光转换成第二色彩的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凹槽中的色彩转换层的原位固化


[0001]本公开内容总体涉及微LED显示器的制作。
[0002]背景
[0003]发光二极管(LED)面板使用LED的阵列，其中单独LED提供能够单独控制的像素元素。这样的LED面板可用于计算机、触摸面板装置、个人数字助理(PDA)、手机、电视监控器和类似者。
[0004]基于III
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V族半导体技术使用微米级LED的LED面板(也称为微LED)与OLED相比具有许多优点，例如较高能量效率、亮度和寿命，以及在显示器堆叠结构(stack)中较少的材料层，在显示器堆叠结构中较少的材料层可简化制造。然而，存在对于微LED面板制作的挑战。具有不同色彩发射的微LED(例如，红、绿和蓝像素)需要通过分开的工艺在不同基板上制作。将微LED装置的多种色彩整合到单个面板上需要捡起和放置步骤，以从微LED装置的原始供体(donor)基板将微LED装置传送至目标基板。此举通常牵涉LED结构或制作工艺的修改，例如引入牺牲层以易于裸片(die)释放。此外，对放置准确度的严格要求(例如，小于1um)限制产量、最终成品率(final yield)中的任一者或两者。
[0005]绕过捡起和放置步骤的替代方案是在以单色LED制作的基板上，于特定像素地点处选择性沉积色彩转换剂(例如，量子点、纳米结构、荧光材料或有机物质)。单色LED可产生相对短波长光，例如紫或蓝光，且色彩转换剂可将此短波长光转换成更长波长光，例如红或绿光，用于红或绿像素。色彩转换剂的选择性沉积可使用高分辨率阴影掩模或可控制的喷墨或气溶胶喷射(aerosol jet)印刷来实行。
[0006]概述
[0007]在一个方面中，一种制作多色彩显示器的方法包括在显示器上方分配第一光可固化流体，显示器具有设置于覆盖层下方的发光二极管的阵列，覆盖层具有带有复数个凹槽的外部表面，使得第一光可固化流体填充凹槽。每个发光二极管具有对应的凹槽，发光二极管与背平面的背平面电路电气整合，且第一光可固化流体包括第一色彩转换剂。启动发光二极管的阵列中的第一复数个发光二极管，以照射且固化第一光可固化流体，以在第一复数个发光二极管上方的第一复数个凹槽中形成第一色彩转换层，以将来自第一复数个发光二极管的光转换成第一色彩的光。移除第一光可固化流体的未固化的剩余物。此后，在显示器上方分配第二光可固化流体，使得第二光可固化流体填充复数个凹槽中未被第一色彩转换层填充的凹槽。第二光可固化流体包括第二色彩转换剂。启动发光二极管的阵列中的第二复数个发光二极管，以照射且固化第二光可固化流体，以在第二复数个发光二极管上方的第二复数个凹槽中形成第二色彩转换层，以将来自第二复数个发光二极管的光转换成不同的第二色彩的光。移除第二光可固化流体的未固化的剩余物。
[0008]实施方式可包括以下特征中的一个或多个。
[0009]可在显示器上方分配第三光可固化流体，使得流体填充复数个凹槽中未被第一色彩转换层和第二色彩转换层填充的凹槽。第三光可固化流体可包括第三色彩转换剂。可启动发光二极管的阵列中的第三复数个发光二极管，以照射且固化第三光可固化流体，以在
第三复数个发光二极管上方的第三复数个凹槽中形成第三色彩转换层，以将来自第三复数个发光二极管的光转换成不同的第三色彩的光。可移除第三光可固化流体的未固化的剩余物。
[0010]第一色彩、第二色彩和第三色彩可选自蓝、绿和红。发光二极管的阵列的发光二极管可配置成产生紫外光。发光二极管的阵列可包括第三复数个发光二极管，且在第三复数个发光二极管上方不需要形成色彩转换层。
[0011]启动第一复数个发光二极管的步骤可固化第一光可固化流体，以形成具有低于层的外部表面的顶部表面的第一色彩转换层。启动第一复数个发光二极管的步骤可固化第一光可固化流体，以形成第一色彩转换层，使得第一色彩转换层溢出(overflow)凹槽。
[0012]发光二极管中的每一者可包括二极管结构，二极管结构包括具有第一掺杂的第一半导体层、具有第二相反掺杂的第二半导体层、和介于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层(active layer)。发光二极管可为微LED。第一半导体层可为n
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GaN层，且第二半导体层可为p
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GaN层。第二半导体层可提供顶部层。复数个凹槽可形成于第二半导体层距有源层较远的表面中。
[0013]复数个光学隔绝结构可形成于背平面上，介于发光二极管的阵列的邻近发光二极管之间，且在覆盖层下方。在启动第一复数个发光二极管期间，光学隔绝结构可阻挡来自第一复数个发光二极管的照射到达第二复数个发光二极管。光学隔绝结构可为导电的。光学隔绝结构可为导电垫，以将发光二极管连接至背平面电路。
[0014]第一光可固化流体和第二光可固化流体中的至少一者可包括溶剂。溶剂可蒸发。
[0015]紫外阻挡层可形成于发光二极管的阵列上方。
[0016]在另一方面中，一种多色彩显示器包括：背平面，具有背平面电路；微LED的阵列，与背平面的背平面电路电气整合；覆盖层，覆盖且跨越微LED的阵列；复数个凹槽，在覆盖层的外部表面中于距二极管结构较远的覆盖层的一侧上，复数个凹槽的每个凹槽定位于来自复数个微LED的对应微LED上方；第一色彩转换层，在第一复数个发光二极管上方的每个凹槽中，以将来自第一复数个发光二极管的照射转换成第一色彩的光；和第二色彩转换层，在第二复数个发光二极管上方的每个凹槽中，以将来自第二复数个发光二极管的照射转换成不同的第二色彩的光。阵列的微LED包括二极管结构，二极管结构配置成产生相同波长范围的照射。
[0017]实施方式可包括以下特征中的一个或多个。
[0018]二极管结构中的每一者可包括具有第一掺杂的第一半导体层、具有第二相反掺杂的第二半导体层、和介于第一半导体层与第二半导体层之间的有源层。第二半导体层可提供覆盖层。
[0019]复数个光学隔绝结构可形成于背平面上，介于发光二极管的阵列的邻近发光二极管之间，且在覆盖层下方。第一色彩转换层可具有低于覆盖层的外部表面的顶部表面。第一色彩转换层可溢出凹槽。紫外阻挡层可设置于覆盖层上方。
[0020]实施方式可以可选地提供(且不限于)以下优点中的一个或多个。
[0021]处理步骤(涂布、原位固化和清洗)支持大规格(format)和高产量操作。因此，色彩转换剂可选择性地形成于微LED的阵列上方，而具有更高的成品率和产量。此举可允许多色彩微LED显示器以商业上可行的方式制作。可更容易地制作柔性和/或可拉伸显示器。原位
固化可自动地确保对准准确度。在凹槽中提供色彩转换层可将这些层与二极管结构自动对准。
[0022]主体聚合物(host polymer)可用作用于裸片保护的钝化层。主体聚合物也可能提供其他功能，例如，当与功能性成分适当地混合时的光学功能。
[0023]其他方面、特征和优点将从说明书和附图且从权利要求书而清楚易懂。
[0024]以下描述各种实施方式。应考量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制作多色彩显示器的方法，包含以下步骤：在显示器上方分配第一光可固化流体，所述显示器具有设置于覆盖层下方的发光二极管的阵列，所述覆盖层具有带有复数个凹槽的外部表面，使得所述第一光可固化流体填充所述凹槽，其中每个发光二极管具有对应的凹槽，所述发光二极管与背平面的背平面电路电气整合，且所述第一光可固化流体包括第一色彩转换剂；启动在所述发光二极管的阵列中的第一复数个发光二极管，以照射且固化所述第一光可固化流体，以在所述第一复数个发光二极管上方的第一复数个凹槽中形成第一色彩转换层，以将来自所述第一复数个发光二极管的光转换成第一色彩的光；移除所述第一光可固化流体的未固化的剩余物；此后，在所述显示器上方分配第二光可固化流体，使得所述第二光可固化流体填充所述复数个凹槽中未被所述第一色彩转换层填充的凹槽，所述第二光可固化流体包括第二色彩转换剂；启动在所述发光二极管的阵列中的第二复数个发光二极管，以照射且固化所述第二光可固化流体，以在所述第二复数个发光二极管上方的第二复数个凹槽中形成第二色彩转换层，以将来自所述第二复数个发光二极管的光转换成不同的第二色彩的光；和移除所述第二光可固化流体的未固化的剩余物。2.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：在所述显示器上方分配第三光可固化流体，使得所述流体填充所述复数个凹槽中未被所述第一色彩转换层和所述第二色彩转换层填充的凹槽，其中所述第三光可固化流体包括第三色彩转换剂；启动在所述发光二极管的阵列中的第三复数个发光二极管，以照射且固化所述第三光可固化流体，以在所述第三复数个发光二极管上方的第三复数个凹槽中形成第三色彩转换层，以将来自所述第三复数个发光二极管的光转换成不同的第三色彩的光；和移除所述第三光可固化流体的未固化的剩余物。3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一色彩、第二色彩和第三色彩选自蓝、绿和红。4.如权利要求2所述的方法，其中所述发光二极管的阵列的发光二极管配置成产生紫外光。5.如权利要求1所述的方法，其中所述发光二极管的阵列包括第三复数个发光二极管，且在所述第三复数个发光二极管上方不形成色彩转换层。6.如权利要求1所述的方法，其中所述发光二极管中的每一者包含二极管结构，所述二极管结构包括具有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张代化，骆英东，朱明伟，胡，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：