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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种micro led显示装置及其制作方法,属于显示器件。
技术介绍
1、micro led微显示器具有高亮度、低功耗、长寿命、高刷新率等特点,是目前ar行业形成共识的最终光机方案。但是由于红光芯片材料微缩到微米尺寸后发光性能下降严重以及三基色芯片全彩化工艺困难等问题,导致全彩micro led微显示器一直无法达到商用需求。使用单片蓝光micro led微显示器与红、绿量子点集成实现全彩化(全彩qd-micro led)可以避免使用红、绿光芯片和巨量转移等卡脖子技术,是另一项具有商用前景的全彩microled微显示器技术路线。
2、由于量子点的发光特性,激发光波长能量比其带隙小的激发光都可以将其激发,因此在全彩qd-micro led技术路线中存在量子点转光层串光的问题,该问题会严重影响到显示器的色域。此外,由于量子点转光层有一定的厚度,会存在侧面发光影响器件的正面出光亮度,增加器件功耗。因此全彩qd-micro led技术路线需要解决qd转光层串光和侧面发光提取的问题。
技术实现思路
1、根据本申请的一个方面,提供了一种micro led显示装置,该装可使用蓝光microled微显示器作为光源激发图案化的红、绿量子点转光层实现全彩化。在量子点转光层之间具有反光挡墙,解决串光和侧壁出光的问题。在量子点转光层顶部有透明阻挡层,保护加工过程中量子点材料不被破坏。
2、本申请采用如下技术方案:
3、一种micro led显示装置,包括micr
4、所述led单元包括像素发光单元、量子点转光层、保护层、反光挡墙;
5、所述像素发光单元、量子点转光层设置在micro led微显示器晶圆上;
6、所述像素发光单元被封装于所述量子点转光层内;
7、所述保护层包覆设置在量子点转光层的外部;
8、所述反光挡墙周向设置在保护层的外部。
9、可选地,所述像素发光单元的发光颜色选自蓝色、绿色、红色中的至少一种。
10、可选地,所述量子点转光层的材质选自红光量子点转光材料、绿光量子点转光材料、可见光透光材料中的至少两种;
11、可选地,所述可见光透光材料为扩散层粒子分散在光刻胶中得到。
12、可选地,所述红光量子点转光材料、绿光量子点转光材料为红色、绿色量子点分别分散在光刻胶中得到。
13、可选地,所述量子点转光层的的厚度为1~10μm,所述量子点转光层的结构为圆柱或棱柱,所述圆柱或所述棱柱的外接圆直径为0.5~15μm。
14、可选地,所述量子点转光层的的厚度为1.5~5μm。
15、可选地,所述圆柱或所述棱柱的外接圆直径为1~8μm。
16、所述量子点转光层直径/边长不小于像素发光单元的直径/边长。
17、量子点转光层的面积不小于像素发光单元的面积,并且像素发光单元放置的量子点转光层之间具有间隙。
18、可选地,所述led单元间的间隙大于等于100nm。
19、可选地,所述led单元间的间隙为200~2000nm。
20、可选地,所述反光挡墙的光透过率小于1%。
21、可选地,所述保护层的材质选自al2o3、zno、hfo2、zro2、ta2o5、tio2、sio2、aln、tin、tan中的至少一种。
22、可选地,所述保护层的材质选自al2o3、tio2、sio2中的至少一种,其特性主要根据量子点转光层材料调节,优选折射率比量子点转光层小的保护层材料进行沉积。
23、可选地,所述反光挡墙的材质选自ag、al、pt中的至少一种。
24、可选地,所述led单元的量子点转光层上还设置有微透镜。
25、可选地,所述微透镜的材质与可见光透光材料相同。
26、根据本申请的另一方面,还提供了一种上述micro led显示装置的制备方法,包括如下步骤:
27、s1、在micro led微显示器晶圆上涂覆量子点转光材料后,进行曝光、显影得到量子点转光层,使像素发光单元被封装于所述量子点转光层内;
28、s2、在步骤s1的基础上,进一步在量子点转光层的外部沉积保护层;
29、s3、在步骤s2的基础上,进一步在保护层的外部沉积反光金属层;
30、s4、在步骤s3的基础上,对量子点转光层上侧保护层和反光金属层进行刻蚀使保护层完全暴露,使保护层外部未被刻蚀的反光金属层形成反光挡墙。
31、可选地,所述步骤s1中,量子点转光层之间的间隙大于等于100nm;
32、可选地,所述步骤s2中,所述沉积保护层的条件包括:加工温度为50~250℃,沉积厚度20~150nm。
33、可选地,所述步骤s2中,所述沉积保护层的加工温度为80~150℃。
34、可选地,所述步骤s2中,所述沉积保护层的沉积厚度50~100nm。
35、可选地,所述步骤s3中,所述沉积反光金属层的条件包括:加工温度为50~250℃,沉积厚度50~200nm。
36、可选地,所述步骤s3中,所述沉积反光金属层的加工温度为80~150℃。
37、可选地,所述步骤s3中,所述沉积反光金属层的沉积厚度80~120nm,,具体厚度根据材料和工艺调节,以透过率<1%为佳。
38、可选地,所述步骤s4中,所述刻蚀的条件包括:刻蚀膜面温度<200℃,刻蚀深度大于反光金属层厚度。
39、可以使用冷却装置。刻蚀深度不小于所沉积反光挡墙厚度。
40、可选地,所述步骤s1中,像素发光单元为蓝光发光芯片,在micro led微显示器晶圆上先后独立地涂覆红光量子点转光层、绿光量子点转光层、可见光透光聚光层原料并进行曝光、显影得到对应的量子点转光层,使像素发光单元被封装于所述量子点转光层内;
41、所述量子点转光层为循环排列的红光量子点转光层、绿光量子点转光层、可见光透光聚光层。
42、可选地,所述步骤s1中,像素发光单元为绿光发光芯片,在micro led微显示器晶圆上先后独立地涂覆红光量子点转光层、可见光透光聚光层原料并进行曝光、显影得到对应的量子点转光层,使像素发光单元被封装于所述量子点转光层内;
43、所述量子点转光层为循环排列的红光量子点转光层、可见光透光聚合物层。
44、所述蓝光像素上放置的材料顺序可以调整,包括先放置不吸收可见光的聚合物材料,再放置绿光量子点转光层材料,最后放置红光量子点转光层材料。或,先放置不吸收可见光的聚合物材料,再放置红光量子点转光层材料,最后放置绿光量子点转光层材料。
45、可选地,所述步骤s4中,所述刻蚀选自离子束刻蚀或感应耦合等离子体刻蚀。
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1.一种Micro LED显示装置,其特征在于,包括Micro LED微显示器晶圆,所述MicroLED微显示器晶圆上阵列设置有LED单元;
2.根据权利要求1所述的Micro LED显示装置,其特征在于,所述像素发光单元的发光颜色选自蓝色、绿色、红色中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的Micro LED显示装置,其特征在于,所述量子点转光层的材质选自红光量子点转光材料、绿光量子点转光材料、可见光透光材料中的至少两种;
4.根据权利要求1所述的Micro LED显示装置,其特征在于,所述LED单元的量子点转光层上还设置有微透镜。
5.权利要求1至4任一项所述Micro LED显示装置的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,量子点转光层之间的间隙大于等于100nm;
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,像素发光单元为蓝光发光芯片,在Micro LED微显示器晶圆上先后独立地涂覆红光量子点转光层、绿光量子点转光层、可见光透
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,像素发光单元为绿光发光芯片,在Micro LED微显示器晶圆上先后独立地涂覆红光量子点转光层、可见光透光聚光层原料并进行曝光、显影得到对应的量子点转光层,使像素发光单元被封装于所述量子点转光层内;
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述刻蚀选自离子束刻蚀或感应耦合等离子体刻蚀。
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,还包括保护层完全暴露后,在其上端打印或覆盖安装微透镜阵列。
...【技术特征摘要】
1.一种micro led显示装置,其特征在于,包括micro led微显示器晶圆,所述microled微显示器晶圆上阵列设置有led单元;
2.根据权利要求1所述的micro led显示装置,其特征在于,所述像素发光单元的发光颜色选自蓝色、绿色、红色中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的micro led显示装置,其特征在于,所述量子点转光层的材质选自红光量子点转光材料、绿光量子点转光材料、可见光透光材料中的至少两种;
4.根据权利要求1所述的micro led显示装置,其特征在于,所述led单元的量子点转光层上还设置有微透镜。
5.权利要求1至4任一项所述micro led显示装置的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,量子点转光层之间的间隙大于等于100nm;
【专利技术属性】
技术研发人员:孙瑞桃,鲍旭源,
申请(专利权)人:璟彩光电科技东莞有限公司,
类型:发明
国别省市:
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