[發(fā)明專(zhuān)利]一種顏色轉(zhuǎn)換層及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110432255.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113140556B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉召軍;林永紅;劉亞瑩;蔣府龍;劉時(shí)彪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L25/16
• 分類(lèi)號(hào): H01L25/16;H01L33/50;H01L33/48
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明提供一種顏色轉(zhuǎn)換層及其制備方法和應(yīng)用。所述制備方法包括如下步驟：(1)在基底的任意一面，經(jīng)噴墨打印后固化，得到黑色矩陣；(2)在步驟(1)得到的黑色矩陣的空隙，經(jīng)噴墨打印后固化制備量子點(diǎn)發(fā)光矩陣，得到所述顏色轉(zhuǎn)換層；所述黑色矩陣由黑色單元組成；所述量子點(diǎn)發(fā)光矩陣由量子點(diǎn)發(fā)光單元組成；所述量子點(diǎn)發(fā)光單元鑲嵌于相鄰2個(gè)黑色單元之間。本發(fā)明采用噴墨打印的方法制備得到的顏色轉(zhuǎn)換層對(duì)藍(lán)光具有較低的透過(guò)率，從而可以較高的顏色轉(zhuǎn)換效率，且本發(fā)明提供的顏色轉(zhuǎn)換層的制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，適于顏色轉(zhuǎn)換層的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種顏色轉(zhuǎn)換層及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

Micro-LED顯示是一種新型的、集成在有源尋址驅(qū)動(dòng)基板上，由微米級(jí)LED發(fā)光像元組成的陣列顯示技術(shù)。Micro-LED具有分辨率高、對(duì)比度高、效率高、功耗低、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的下一代顯示技術(shù)。目前，實(shí)現(xiàn)Micro-LED彩色化的方法主要有RGB三色LED法和顏色轉(zhuǎn)換的方法。RGB三色LED法是基于三基色(紅、綠、藍(lán))調(diào)色的基本原理，分別對(duì)紅色LED、藍(lán)色LED、綠色LED施加不同程度的電壓對(duì)其亮度值進(jìn)行控制，以此實(shí)現(xiàn)全彩色顯示效果。顏色轉(zhuǎn)換方法采用藍(lán)光Micro-LED加顏色轉(zhuǎn)換層的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色化。RGB三色法需要紅綠藍(lán)三種芯片，增加了工藝工序和技術(shù)上的難度，同時(shí)面臨巨量轉(zhuǎn)移的問(wèn)題。而顏色轉(zhuǎn)換的方法采用藍(lán)光Micro-LED器件結(jié)合顏色轉(zhuǎn)換媒介(如量子點(diǎn)或有機(jī)發(fā)光材料)來(lái)實(shí)現(xiàn)全彩顯示，既發(fā)揮藍(lán)光Micro-LED的高效率優(yōu)勢(shì)，又能發(fā)揮量子點(diǎn)或有機(jī)發(fā)光材料的面積大、制備均勻性高等優(yōu)點(diǎn)，因此顏色轉(zhuǎn)換法是實(shí)現(xiàn)全彩化的一種行之有效的方法。

其中，量子點(diǎn)是一種半導(dǎo)體納米晶，受量子限域效應(yīng)影響，能級(jí)結(jié)構(gòu)由準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)逐漸演變成分立能級(jí)，從而展現(xiàn)出優(yōu)異的發(fā)光性能，如發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)、波長(zhǎng)覆蓋范圍廣、熒光光譜窄而對(duì)稱(chēng)以及發(fā)光效率高等，因此以量子點(diǎn)作為顏色轉(zhuǎn)換媒介具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。然而，由于量子點(diǎn)優(yōu)異的發(fā)光性能以及Micro-LED單個(gè)像素的微小尺寸，量子點(diǎn)間容易產(chǎn)生光串?dāng)_，從而影響顯示器件的對(duì)比度和色純度，而引入黑色矩陣可以有效地解決這些問(wèn)題。目前制作黑色矩陣的方法主要是采用蒸鍍金屬鉻層和光刻黑色聚合物的方法。

例如，CN107991803A公開(kāi)了一種黑色矩陣的制作方法。所述制作方法包括如下步驟：(1)提供一基板，所述基板上設(shè)置有對(duì)位標(biāo)記；(2)在所述基板上涂覆一黑色矩陣薄膜，所述黑色矩陣薄膜由黑色光阻制備；(3)將涂覆有所述黑色矩陣薄膜的所述基板放入曝光機(jī)中，并對(duì)所述基板進(jìn)行預(yù)對(duì)位，然后將所述曝光機(jī)的標(biāo)記裝置移動(dòng)到所述對(duì)位標(biāo)記的上方，對(duì)所述對(duì)位標(biāo)記上方所對(duì)應(yīng)的黑色光阻進(jìn)行標(biāo)記處理，得到光阻標(biāo)記；(4)根據(jù)所述光阻標(biāo)記識(shí)別所述對(duì)位標(biāo)記的位置，進(jìn)行精確對(duì)位后，圖案化所述黑色矩陣薄膜，形成黑色矩陣。CN107516664A公開(kāi)了一種陣列基板的制備方法、陣列基板及顯示裝置。所述制備方法包括如下步驟：(1)提供基板，所述基板上形成有陣列排布的多個(gè)發(fā)光區(qū)域；(2)在所述基板上覆蓋黑色矩陣材料；(3)點(diǎn)亮所述發(fā)光區(qū)域，對(duì)所述黑色矩陣材料進(jìn)行曝光；(4)對(duì)曝光后的所述黑色矩陣材料進(jìn)行顯影，形成黑色矩陣。上述技術(shù)方案中采用光刻黑色聚合物的方法制備得到的黑色矩陣雖然可以實(shí)現(xiàn)較低的反射率，但膜厚只能達(dá)到1～2μm，且光刻的旋涂過(guò)程會(huì)浪費(fèi)大量的黑色聚合物，從而導(dǎo)致顏色轉(zhuǎn)換層的成本較高。

CN109887966A公開(kāi)了一種彩色濾光片黑色矩陣制作方法。所述制作方法如下：在玻璃基板清洗后，在玻璃基板上沉積鉻金屬薄膜；經(jīng)過(guò)涂膠曝光顯影光刻工藝，再經(jīng)過(guò)蝕刻，形成金屬鉻矩陣；將玻璃基板通過(guò)等離子體氧化處理，形成表面的黑色氧化鉻層。該技術(shù)方案中，采用金屬鉻層制備黑色矩陣雖然可以實(shí)現(xiàn)高的光密度值，但存在膜厚低和反射率高的問(wèn)題。

因此，如何提供一種具有膜厚較高、反射率、制備成本較低的黑色矩陣，從而制備得到對(duì)比度和色純度較高，且制備方法簡(jiǎn)單的顏色轉(zhuǎn)換層，已成為目前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容