[发明专利]基于量子点光转换层的全彩Micro-LED显示器件的制作方法

说明书

基于量子点光转换层的全彩Micro‑LED显示器件的制作方法，涉及显示器制备技术领域，解决现有量子点材料直接涂到Micro‑LED表面，涂覆工艺完成后，相邻像素单元上方的量子点材料在低温热退火过程中会横向扩散，不同量子点材料的混合会造成严重的光串扰问题。光源阵列和量子点膜层紧密粘附在一起，存在难以分离的问题，通过将不同颜色的量子点材料分区涂覆到玻璃或聚合物基板不同位置处制备光转换层基板。将单色Micro‑LED显示阵列与光转换基板粘合，实现Micro‑LED的全彩显示。凹槽底部制备DBR反射镜抑制单色Micro‑LED阵列光源出射，提高光源利用率。该法制备的全彩Micro‑LED显示器件具备相邻像素光串扰少，激发光源利用率高，显示质量高的优点。

技术领域

本发明涉及显示器制备技术领域，具体涉及一种基于量子点光转换层的全彩Micro-LED显示器件及其制作方法。

背景技术

Micro-LED是近年来随着微纳加工技术不断发展，传统LED进一步小型化的最新成果，传统LED的发光单元尺寸通常大于100μm，而单颗Micro-LED的尺寸小于100μm。Micro-LED显示器件就是在单片上集成高密度的像素发光单元所组成的二维阵列显示器件。Micro-LED显示器件对比LCD和OLED显示器件，其在功耗、使用寿命、响应度、可视角度上都具有优势，同时也具有优于LCD，接近OLED的显示质量。

当前，单色Micro-LED显示器件的制作工艺研究有很多，制作工艺也较为成熟。全彩Micro-LED显示器件的制备当前主要有三种方式：三基色LED芯片拼装、荧光粉光转换层、三色投影。投影显示技术原理本身不适于平板显示，三基色拼装在巨量转移方面也面临巨大的难题。而借助量子点色转换层方案，是实现全彩显示的一种更便捷、可行的方法。

量子点材料作为一种新型无机半导体纳米晶，具有发射光谱可调、宽激发光谱、窄半峰宽、光稳定性好、荧光产率高等优点。基于量子点材料优越的光致发光特性，将其作为光转换层材料，替代传统荧光粉，具有诸多优势。

目前，基于Micro-LED和量子点材料制备显示器件的方法主要是直接采用喷墨打印和雾化喷涂的方式在Micro-LED芯片表面涂覆量子点材料，而相邻像素单元上方的量子点材料在低温热退火过程中会横向扩散，不同量子点材料的混合会造成严重的光串扰问题。涂覆工艺完成后，光源阵列就和量子点膜层紧密粘附在一起，难以分离。同时，量子点材料特性受温度和水汽影响很大，暴露在自然环境中时，量子点材料特性快速衰减。通用的量子点光转换材料平面打印后在实现后续封装处理时面临诸多工艺难题。

发明内容

本发明为解决现有量子点材料直接涂到Micro-LED表面，涂覆工艺完成后，相邻像素单元上方的量子点材料在低温热退火过程中会横向扩散，不同量子点材料的混合造成严重的光串扰问题，光源阵列和量子点膜层紧密粘附难以分离的问题，提供一种基于量子点光转换层的全彩Micro-LED显示器件的制作方法。

基于量子点光转换层的全彩Micro-LED显示器件的制作方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、选择单色Micro-LED阵列；提供基板，并在所述基板上制备凹槽阵列；所述凹槽阵列中凹槽总数与单色Micro-LED阵列中Micro-LED芯片总数相同；

步骤二、在所述凹槽阵列的每个凹槽侧壁蒸镀金属层，在每个凹槽底部镀膜制备DBR反射层；

步骤三、将红光量子点材料按照每隔两列填充一列的方式填充到所述凹槽阵列中的DBR反射层上；

将绿光量子点材料按照每隔两列填充一列的方式填充到所述凹槽阵列中的DBR反射层上；

步骤四、将量子点材料保护层填充到所述凹槽阵列中的每个凹槽内，获得量子点光转换层基板；

步骤五、将步骤四获得的量子点光转换层基板倒扣于单色Micro-LED阵列上方，制作完成全彩Micro-LED显示器件。