量子点微LED显示器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及光电显示技术领域，具体而言，涉及一种量子点微LED显示器件及其制备方法。

背景技术

传统的Mini/Micro-LED目前为单色蓝光器件，在彩色显示中，一条非常有效的路径为以蓝光LED子像素激发光转换材料，通过光转换的方式形成绿光和红光，从而组成红绿蓝三子像素。量子点作为高效的光转换材料，由于较窄的半峰宽，较高的荧光量子效率，以及色域接近或者达到BT.2020标准，具有很大的应用前景，但是，量子点具有热不稳定性，温度升高时，其光转换效率和稳定性都会受到很大的影响，因此LED发光过程形成的热会对量子点的稳定性造成很大的影响，影响显示性能。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种量子点微LED显示器件及其制备方法，其能够有效减缓LED发光过程形成的热对量子点稳定性造成的影响，保证器件的显示性能。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种量子点微LED显示器件，包括：

单色LED阵列板，所述单色LED阵列板上排布有多个子像素点；

对应设置在所述单色LED阵列板之上的遮光层，所述遮光层上设置有多个贯穿于所述遮光层两侧的像素开口，多个所述像素开口与多个所述子像素点一一对应；

以及设置在部分所述像素开口内的光转换层；

其中，所述光转换层与所述单色LED阵列板之间设置有透明状的热缓冲层，以阻碍所述单色LED阵列板产生的热量传递至所述光转换层。

在可选的实施方式中，所述遮光层形成于所述单色LED阵列板的表面，所述热缓冲层沉积在位于所述像素开口内的所述单色LED阵列板的表面。

在可选的实施方式中，所述热缓冲层沉积在所述单色LED阵列板的表面，所述遮光层形成于所述热缓冲层的表面。

在可选的实施方式中，所述热缓冲层采用光刻胶、光透聚合物、氧化硅或氮化物制成。

在可选的实施方式中，所述热缓冲层的厚度小于或等于5μm。

在可选的实施方式中，所述光转换层由核壳结构的量子点、钙钛矿量子点以及碳量子点中的至少一种制成。

在可选的实施方式中，所述子像素点为蓝光子像素，所述光转换层包括红光转换层和绿光转换层。

在可选的实施方式中，所述热缓冲层的透光率大于或等于70％。

第二方面，本发明提供一种量子点微LED显示器件的制备方法，用于制备如前述实施方式所述的量子点微LED显示器件，包括：

制备具有多个子像素点的单色LED阵列板；

在所述单色LED阵列板的表面制备形成遮光层，所述遮光层两侧形成多个贯穿于所述遮光层两侧的像素开口，多个所述像素开口与多个所述子像素点一一对应；

在所述像素开口内的对应的所述单色LED阵列板的表面沉积形成热缓冲层；

在所述像素开口内的所述热缓冲层的表面沉积形成光转换层。

第三方面，本发明提供根据前述实施方式所述的量子点微LED显示器件的制备方法，用于制备如前述实施方式所述的量子点微LED显示器件，包括：

制备具有多个子像素点的单色LED阵列板；

在所述单色LED阵列板上沉积形成热缓冲层；

在所述热缓冲层的表面制备形成遮光层，所述遮光层两侧形成多个贯穿于所述遮光层两侧的像素开口，多个所述像素开口与多个所述子像素点一一对应；

在所述像素开口内的所述热缓冲层的表面沉积形成光转换层。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的量子点微LED显示器件及其制备方法，通过在光转换层和单色LED阵列板之间设置透明状的热缓冲层，从而阻碍了单色LED阵列板产生的热量传递至光转换层，避免了对光转换层内的量子点造成影响，其稳定性会得到显著提高，从而保证了器件的显示性能与显示效果。相较于现有技术，本发明实施例提供的量子点微LED显示器件及其制备方法，稳定性高，显示性能与显示效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的量子点微LED显示器件的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的量子点微LED显示器件的制备方法的步骤框图；

图3为本发明第二实施例提供的量子点微LED显示器件的结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的量子点微LED显示器件的制备方法的步骤框图。

图标：100-量子点微LED显示器件；110-单色LED阵列板；111-子像素点；130-遮光层；131-像素开口；150-光转换层；170-热缓冲层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

LED技术已经发展了多年，自从90年代TFT-LCD(薄膜晶体管显示器)蓬勃发展时将LED作为TFT-LCD的背光模组开始，LED开始逐步接入到光电显示技术中，在进入21世纪后，LED作为背光模组开始蓬勃发展，开始成为TFT-LCD的主流背光模组。然而随着光电显示技术的进一步发展，TFT-LCD的自身劣性开始无法避免，由于TFT-LCD的非自发光性，使得其光电效率、色彩饱和度、色域和亮度越来越无法满足日益增长的显示需求，故出现了新一代自发光式显示技术，例如OLED Display和LED Display。而由于常规LED面板尺寸巨大，难以在电视、手机、平板、PC上直接应用，同时OLED由于其采用有机发光材料，自身同样具有一定劣性，故光电显示领域的技术人员开始把目光投向了Mini/Micro-LED(微LED显示器件)。

在Mini/Micro-LED显示领域，由于蓝光LED的效率、亮度和稳定性等具有显著的优势，因此传统的Mini/Micro-LED目前为单色蓝光器件，在Mini/Micro-LED的全彩显示技术中，通过显示原理区分，主要有RGB三色LED法、UV/蓝光LED+发光介质法以及光学透镜合成法，其中UV/蓝光LED+发光介质法采用了LED作为发光器件，同时在LED表面涂覆发光介质，该层发光介质具有光致发光的效果，可在蓝光或紫外光LED的激发下发出特定波长的光，通过对发光介质的选择即可实现RGB三色配比。因此，在彩色显示中，通过采用以蓝光LED子像素激发光转换材料，通过光转换的方式形成绿光和红光，从而组成红绿蓝三子像素完成彩色显示是一种非常有效的途径。一般的发光介质采用荧光粉或者量子点材料，即将荧光粉或者量子点涂覆在LED上，使其受激发光。量子点作为高效的高转换材料，由于较窄的半峰宽，较高的荧光量子效率，和极宽广的色域，具有很大的应用前景，但是其受热稳定性较差，在载体LED发光过程形成的热会直接传导至发光介质层，从而对量子点的稳定性造成影响，影响显示性能。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种量子点微LED显示器件及其制备方法，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

参见图1，本实施例提供了一种量子点微LED显示器件100，其能够有效减缓LED发光过程形成的热会对量子点的稳定性造成的影响，保证器件的显示性能。

本实施例提供的量子点微LED显示器件100，包括单色LED阵列板110、遮光层130、光转换层150以及热缓冲层170，单色LED阵列板110上排布有多个子像素点111；遮光层130对应设置在单色LED阵列板110之上，且遮光层130上设置有多个贯穿于遮光层130两侧的像素开口131，多个像素开口131与多个子像素点111一一对应，光转换层150设置在部分像素开口131内，热缓冲层170呈透明状并设置在单色LED阵列板110和光转换层150之间，以阻碍单色LED阵列板110产生的热量传递至光转换层150。

在本实施例中，单色LED阵列板110为蓝光LED阵列板，子像素点111为蓝光子像素，同时光转换层150包括红光转换层150和绿光转换层150，红光转换层150和绿光转换层150分布在部分蓝光子像素之上，从而形成红绿蓝三色子像素，其排布方式在此不过多介绍，具体可参考现有的微LED显示器件。

需要说明的是，此处单色LED阵列板110也可以采用紫外光LED阵列板，同时在每个像素开口131内均设置光转换层150，光转换层150包括红光转换层150、绿光转换层150和蓝光转换层150，其同样能够实现常规的红绿蓝像素排布。

在本实施例中，遮光层130形成于单色LED阵列板110的表面，并形成黑矩阵(BM，Black Matrix)，热缓冲层170沉积在位于像素开口131内的单色LED阵列板110的表面。具体地，在制备时先制备形成遮光层130，然后再在像素开口131内沉积形成热缓冲层170，最后再在热缓冲层170的表面沉积形成光转换层150，热缓冲层170将光转换层150和单色LED阵列板110分隔开来，从而能够有效阻隔单色LED阵列板110上产生的热量传导至光转换层150。

在本实施例中，光转换层150由核壳结构的量子点、钙钛矿量子点以及碳量子点中的至少一种制成。优选地，光转换层150由钙钛矿量子点制成，其沉积或涂覆在热缓冲层170的表面。当然，此处光转换层150还可以由量子点和树脂的混合物形成，从而形成稳定的发光介质层。

在本实施例中，热缓冲层170采用光刻胶、光透聚合物、氧化硅或氮化物制成。具体地，热缓冲层170采用光刻胶沉积形成，热缓冲层170呈透明状，其透光率大于或等于70％，优选大于90％，从而保证其透光性。

在本实施例中，热缓冲层170的厚度小于或等于5μm，从而能够降低显示面板整体的厚度，避免厚度过大。

本实施例提供的量子点微LED显示器件100，通过热缓冲层170阻碍单色LED阵列板110产生的热量直接传导至光转换层150，从而有效减缓LED发光过程形成的热会对量子点的稳定性造成的影响，保证器件的显示性能。

参见图2，本实施例还提供了一种量子点微LED显示器件100的制备方法，用于制备如前述的量子点微LED显示器件100，该方法包括以下步骤：

S1：制备具有多个子像素点111的单色LED阵列板110。

具体地，首先制备单色蓝光Mini/Micro-LED阵列板，然后按照设计好的像素排布要求设计多个子像素点111，通常按照红绿蓝三色子像素排布形式进行设计。

S2：在单色LED阵列板110的表面制备形成遮光层130，遮光层130上形成多个贯穿于遮光层130两侧的像素开口131，多个像素开口131与多个子像素点111一一对应。

具体地，在单色LED阵列板110的表面依据遮光层130材料沉积或溅射形成遮光层130，然后利用刻蚀或者激光开槽的方式在遮光层130上形成多个贯穿于遮光层130两侧的像素开口131，其中像素开口131的开设位置依据下方单色LED阵列板110上的子像素点111排布来设定，从而使得多个像素开口131与多个子像素点111一一对应。通过设置遮光层130，能够避免出现子像素之间的出光串扰。

S3：在像素开口131内的单色LED阵列板110的表面沉积形成热缓冲层170。

具体地，在像素开口131内的单色LED阵列板110的表面沉积一层高透光性的材料，从而形成热缓冲层170，其中热缓冲层170厚度在5μm以下，尽量隔绝热量。

S4：在像素开口131内的热缓冲层170的表面沉积形成光转换层150。

具体地，在沉积了热缓冲层170的部分蓝光子像素上面沉积光转换材料，即在部分像素开口131内的热缓冲层170的表面沉积量子点或量子点与树脂的混合物，从而形成光转换层150。通常光转换材料为红绿核壳结构的量子点、钙钛矿量子点以及碳量子点等有机无机量子点或以上量子点与树脂的混合物，完成彩色化。

本实施例提供的量子点微LED显示器件100的制备方法，利用沉积形成的热缓冲层170，能够将下方的蓝光LED阵列板发光产生的热量大部分阻隔在下，从而有效减缓LED发光过程形成热对量子点稳定性造成的影响，保证器件的显示性能。

综上所述，本实施例提供的量子点微LED显示器件100及其制备方法，在单色Mini/Micro-LED阵列板上面，按照像素排布的要求，先制备遮光层130，避免出光串扰，然后沉积一层厚度为小于5微米的高透光的热缓冲层170，之后沉积红色/绿色量子点或量子点与树脂的混合物，形成光转换层150，形成红绿蓝三色子像素。在LED阵列板与光转换层150之间形成一个高可见光透过性的热缓冲层170，尽量减缓LED阵列板发出的热直接传到光转换层150，提高光转换层150的稳定性。

第二实施例

参见图3，本实施例提供了一种量子点微LED显示器件100，其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

量子点微LED显示器件100包括单色LED阵列板110、遮光层130、光转换层150以及热缓冲层170，单色LED阵列板110上排布有多个子像素点111；遮光层130对应设置在单色LED阵列板110之上，且遮光层130上设置有多个贯穿于遮光层130两侧的像素开口131，多个像素开口131与多个子像素点111一一对应，光转换层150设置在部分像素开口131内，热缓冲层170呈透明状并设置在单色LED阵列板110和光转换层150之间，以阻碍单色LED阵列板110产生的热量传递至光转换层150。

在本实施例中，热缓冲层170沉积在单色LED阵列板110的表面，遮光层130形成于热缓冲层170的表面。具体地，在制备时先沉积形成热缓冲层170，然后再在热缓冲层170的表面形成遮光层130，最后再在遮光层130的像素开口131内沉积形成光转换层150，热缓冲层170将光转换层150和单色LED阵列板110分隔开来，从而能够有效阻隔单色LED阵列板110上产生的热量传导至光转换层150。

参见图4，本实施例还提供了一种量子点微LED显示器件100的制备方法，用于制备如前述的量子点微LED显示器件100，该方法包括以下步骤：

S1：制备具有多个子像素点111的单色LED阵列板110。

具体地，首先制备形成单色Mini/Micro-LED阵列板，通常为蓝光LED阵列板，然后按照设计好的像素排布要求设计多个子像素点111，通常按照红绿蓝三色子像素排布形式进行设计。

S2：在单色LED阵列板110上沉积形成热缓冲层170。

具体地，在单色LED阵列板110的表面沉积形成热缓冲层170，其中热缓冲层170覆盖在单色LED阵列板110的表面，从而能够阻碍整个单色LED阵列板110上产生的热量向上传导。

S3：在热缓冲层170的表面制备形成遮光层130，遮光层130上形成多个贯穿于遮光层130两侧的像素开口131，多个像素开口131与多个子像素点111一一对应。

具体地，在热缓冲层170的表面依据遮光层130材料沉积或溅射形成遮光层130，然后利用刻蚀或者激光开槽的方式在遮光层130上形成多个贯穿于遮光层130两侧的像素开口131，其中像素开口131的开设位置依据下方单色LED阵列板110上的子像素点111排布来设定，从而使得多个像素开口131与多个子像素点111一一对应。通过设置遮光层130，能够避免出现子像素之间的出光串扰。

S4：在像素开口131内的热缓冲层170的表面沉积形成光转换层150。

具体地，在部分像素开口131内的热缓冲层170的表面沉积一层光转换材料，即在部分像素开口131内的热缓冲层170的表面沉积量子点或量子点与树脂的混合物，从而形成光转换层150。通常光转换材料为红绿核壳结构的量子点、钙钛矿量子点以及碳量子点等有机无机量子点或以上量子点与树脂的混合物，完成彩色化。

综上所述，本实施例提供的量子点微LED显示器件100及其制备方法，在单色Mini/Micro-LED阵列板上面，按照像素排布的要求，先制备热缓冲层170，阻碍热量传递，再制备遮光层130，避免出光串扰，最后沉积红色/绿色量子点或量子点与树脂的混合物，形成光转换层150，形成红绿蓝三色子像素。在LED阵列板与光转换层150之间形成一个高可见光透过性的热缓冲层170，尽量减缓LED阵列板发出的热直接传到光转换层150，提高光转换层150的稳定性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。