一种厚度可控的量子点色转换层制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种厚度可控的量子点色转换层及Micro

【技术实现步骤摘要】
一种厚度可控的量子点色转换层制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于半导体显示的
，特别涉及一种厚度可控的量子点色转换层制备方法及在量子点色转换Micro
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LED全彩显示器件的应用。

技术介绍

[0002]与LCD和OLED相比，Micro
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LED具有高亮度、宽色域、高对比度以及响应速度快、分辨率高、使用寿命长等显著优势，在AR/VR、可穿戴设备、手机、汽车、笔记本电脑和电视等几乎所有的显示应用市场领域展现出巨大潜力，被认为是消费电子领域下一个时代的显示技术。
[0003]Micro
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LED的全彩化技术中，将紫外或蓝光Micro
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LED作为激发光源与量子点色转换层结合是一种工艺简单且高效的方法。因此对于量子点色转换层的制备方法的研究具有重大意义，目前主流的量子点色转换层的制备方法主要是喷墨打印和光刻，但是喷墨打印对设备要求高、均匀性较差、制备速度慢，难以实现大面积均匀的量子点色转换层的制备；而光刻技术虽然可以实现高精度分辨率的量子点图案，但掺杂的光刻胶易对量子点造成损伤，高温显影等过程进一步降低量子产率，且原料利用率极低，成本较高。
[0004]此外基于微流控技术的量子点色转换层的制备技术也被关注。通过微流控器件实现量子点的定向沉积，可以简单快速的制备大面积、高分辨率的量子点色转换层。由于其具有制备工艺简单、原材料利用率高、图案精度高等优点，且原料利用高，极大的降低了成本，在商业化和产业化方面应用前景广阔。/>[0005]但目前已有的微流控技术仍存在一些技术难题，比如微流控器件在通入量子点溶液后一般采用气相或油相流体吹出多余量子点溶液，此时对于条件要求严格，且沉积的量子点厚度薄，引起蓝光或者紫外光的泄露，影响激发光的纯度，影响Micro
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LED显示器件的性能。同时，色转换层厚度不足引起色转换层无法更多地吸收紫外光或者蓝光，导致器件的颜色转换效率不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术所存在的问题，提供一种厚度可控的量子点色转换层及Micro
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LED全彩化显示器件与制备方法。该方法制备操作简单、成本低廉、厚度可控等特点，可以提高对蓝光或紫外光源的吸收，增加了色纯度，增强了颜色转换效率的转化效率，提升了Micro
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LED全彩显示器件的性能。
[0007]为了实现以上目的，本专利技术的技术方案为：
[0008]一种厚度可控的量子点色转换层制备方法，其包括以下步骤：
[0009]1)采用蚀刻工艺对透明衬底表面进行图案化，得到凹槽阵列；
[0010]2)将微通道盖板键合于透明衬底的图案化表面上形成与凹槽阵列对应的若干微通道；
[0011]3)向微通道中分别通入红色量子点溶液、绿色量子点溶液和蓝色量子点溶液，使
量子点溶液充满微通道和对应的凹槽；
[0012]4)溶剂挥发形成单次量子点层；
[0013]5)重复步骤3)～4)，增加量子点层厚度至预设厚度；
[0014]6)剥离微通道盖板，去除透明衬底表面的凹槽阵列之外的量子点，得到位于凹槽阵列中的量子点色转换层。
[0015]可选的，所述微通道盖板具有若干条型槽，步骤2)中，所述各条型槽分别与一列凹槽对应形成微通道；所述微通道具有入口和出口。
[0016]可选的，所述凹槽的深度为3～10μm，所述微通道的高度为20～60μm。
[0017]可选的，所述量子点层的厚度不超过所述凹槽的深度。
[0018]可选的，通过控制量子点的沉积次数控制所述量子点层的厚度。
[0019]可选的，步骤6)中，通过多次将胶带贴附于透明衬底表面后剥离的方法来去除透明衬底表面的凹槽阵列之外的量子点。
[0020]可选的，步骤1)和2)之间，还包括对透明衬底表面的凹槽之外的区域进行与量子点溶液所用溶剂性质相对应的亲疏液修饰的步骤。
[0021]可选的，所述亲疏液修饰的步骤包括：于凹槽阵列中填充光刻胶，使仅凹槽之外的表面区域裸露，采用亲疏液在55～65℃气相沉积2～4h对裸露表面进行化学改性修饰，然后剥离光刻胶。
[0022]可选的，步骤4)中，通过低温30～40℃加热加速溶剂挥发。
[0023]一种Micro
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LED全彩化显示器件的制作方法，包括以下步骤：
[0024]1)采用上述的制备方法制备量子点色转换层；
[0025]2)将具有量子点色转换层的透明衬底键合于紫外光Micro
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LED芯片阵列上，使Micro
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LED芯片阵列与凹槽阵列一一对应；
[0026]3)于量子点色转换层顶部制作DBR反射层。
[0027]可选的，所述Micro
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LED芯片还包含位于其下方的Micro
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LED驱动基板，包括驱动电路、P型衬底、N型电极、缓冲绝缘层、多量子阱及金属电极等，与所述Micro
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LED芯片阵列的复数个Micro
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LED单元电极分别对应连接。
[0028]可选的，所述DBR反射层是具有高反射率的布拉格反射镜。
[0029]本专利技术的有益效果为：
[0030]1)通过该方法制备量子点色转换层阵列沉积的量子点厚度高，提高了对于蓝光或者紫外光的吸收，提高光纯度，优化了Micro
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LED显示器件的性能；
[0031]2)与其他基于微流控的技术方案相比免去了气相或油相吹出过程，可以通过简单的方法得到可控厚度的量子点色转换层，得到高亮度优良性能的Micro
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LED器件。
附图说明
[0032]图1为实施例1的步骤1的玻璃衬底表面图案化的俯视示意图；
[0033]图2为实施例1的步骤2的图案化玻璃衬底与微通道盖板键合的示意图；
[0034]图3为实施例1的步骤3通入量子点溶液的微通道的俯视示意图；
[0035]图4为实施例1的步骤4通入红色量子点溶液的微通道侧视示意图；
[0036]图5为实施例1的步骤4的红色量子点一次溶剂挥发沉积后微通道侧视示意图；
[0037]图6为实施例1的步骤5再次通入红色量子点溶液的微通道侧视示意图；
[0038]图7为实施例1的步骤6的红色量子点二次溶剂挥发沉积后微通道侧视示意图；
[0039]图8为实施例1的步骤7的红色量子点多次沉积后微通道侧视示意图；
[0040]图9为实施例1的步骤8的胶带处理的示意图；
[0041]图10为实施例1的步骤8的多次胶带处理的示意图；
[0042]图11为实施例1的步骤8得到的红色量子点阵列的侧式示意图；
[0043]图12为实施例1的量子点色转换层的俯视示意图；
[0044]图13为实施例2的Micro
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚度可控的量子点色转换层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用蚀刻工艺对透明衬底表面进行图案化，得到凹槽阵列；2)将微通道盖板键合于透明衬底的图案化表面上形成与凹槽阵列对应的若干微通道；3)向微通道中分别通入红色量子点溶液、绿色量子点溶液和蓝色量子点溶液，使量子点溶液充满微通道和对应的凹槽；4)溶剂挥发形成单次量子点层；5)重复步骤3)～4)，增加量子点层厚度至预设厚度；6)剥离微通道盖板，去除透明衬底表面的凹槽阵列之外的量子点，得到位于凹槽阵列中的量子点色转换层。2.根据权利要求1所述的厚度可控的量子点色转换层制备方法，其特征在于：所述微通道盖板具有若干条型槽，步骤2)中，所述各条型槽分别与一列凹槽对应形成微通道；所述微通道具有入口和出口。3.根据权利要求1所述的厚度可控的量子点色转换层制备方法，其特征在于：所述凹槽的深度为3～10μm，所述微通道的高度为20～60μm。4.根据权利要求1所述的厚度可控的量子点色转换层制备方法，其特征在于：所述量子点层的厚度不超过所述凹槽的深度。5.根据权利要求1所述的厚度可控的量子点色转换层制备方法，其特征在于：通过控制量子点的沉积次数控制所述量子点层的厚度。6.根据权利要求1所述的厚度可控的量子点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树立，孔学敏，罗云姝，范小通，刘俊儒，黎赛军，王煜辉，林岳，吴挺竹，陈忠，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：