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CN106356386A - 一种基于Micro‑LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置 - Google Patents

一种基于Micro‑LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于Micro‑LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，包括一Micro‑LED基底，Micro‑LED基底上设置有若干按阵列排列的RGB像素单元，每一RGB像素单元包括一红色量子点单元、一绿色量子点单元和一透明单元；红色量子点单元包括Micro‑LED芯片和红色量子点材料，红色量子点材料经Micro‑LED芯片发出的蓝光激发而发出红光；绿色量子点单元包括Micro‑LED芯片和绿色量子点材料，绿色量子点材料经Micro‑LED芯片发出的蓝光激发而发出绿光；透明单元包括Micro‑LED芯片和透明材料，透明材料用于直接透过Micro‑LED芯片发出的蓝光；RGB像素单元外设置有透明材料用于封装。本发明采用喷墨打印技术对量子点进行成膜，解决了Micro‑LED全彩产品制作RGB三色工艺复杂成品率低的问题，并且实现了大批量的作业。

Description

一种基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置
技术领域
本发明涉及一种基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置。
背景技术
量子点QDs是一种由II-VI或III-V族元素组成的半导体纳米颗粒,其尺寸一般为几纳米至数十纳米之间。量子点材料由于量子限域效应的存在,原本连续的能带变成分立的能级结构,受外界激发后可发射可见光。量子点材料由于其发光峰具有较小的半高宽且发光颜色可通过量子点材料的尺寸、结构或成分进行调节,应用在显示领域将会提升颜色的饱和度和色域。
Micro LED优点表现的很明显，它继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点，更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势。Micro LED还有一大特性就是解析度超高。因为超微小，表现的解析度特别高、并且有更长的发光寿命和更高的亮度以及具有较佳的材料稳定性、寿命长、无影像烙印等优点。但是Micro LED是要在一片显示器上要嵌入数百万颗微型彩色LED，当下良品率较差，尤其是RGB的3色LED较单色难度更高：单色Micro LED阵列通过倒装结构封装和驱动IC贴合就可以实现，但RGB阵列需要分次转贴红、蓝、绿三色的晶粒，需要嵌入几十万颗LED晶粒，对于LED晶粒光效、波长的一致性、良率要求更高，同时分bin的成本支出也是阻碍量产的技术瓶颈。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，采用喷墨打印技术对量子点进行成膜，解决了Micro-LED全彩产品制作RGB三色工艺复杂成品率低的问题，并且实现了大批量的作业。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：包括一Micro-LED基底，所述Micro-LED基底上设置有若干按阵列排列的RGB像素单元，每一RGB像素单元包括一红色量子点单元、一绿色量子点单元和一透明单元；所述红色量子点单元包括Micro-LED芯片和涂覆于Micro-LED芯片上方的红色量子点材料，所述红色量子点材料经Micro-LED芯片发出的蓝光激发而发出红光；所述绿色量子点单元包括Micro-LED芯片和涂覆于Micro-LED芯片上方的绿色量子点材料，所述绿色量子点材料经Micro-LED芯片发出的蓝光激发而发出绿光；所述透明单元包括Micro-LED芯片和涂覆于Micro-LED芯片上方的透明材料，所述透明材料用于直接透过Micro-LED芯片发出的蓝光；所述RGB像素单元外设置有透明材料用于封装。
进一步的，所述红色量子点材料、绿色量子点材料和透明材料经喷墨打印而成。
进一步的，所述喷墨打印的具体步骤如下：
步骤S1：建立Micro-LED基底、按阵列排列的RGB像素单元和用于封装的透明材料的三维数字模型；
步骤S2：将所述三维数字模型输入到喷墨打印机程序中，所述喷墨打印机程序根据所述三维数字模型得出二维平面上的量子点材料和形状，设计打印头和打印头上若干微喷头内的量子点材料、微喷打印的起始点、打印路径和微喷打印的截止点；
步骤S3：在微喷头内装填相应的量子点材料后，按照微喷打印的起始点、打印路径和微喷打印的截止点进行喷墨打印；
步骤S4：喷墨打印完成后，清理器件表面多余的材料。
进一步的，所述红色量子点材料由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点材料混合而成。
进一步的，所述绿色量子点材料由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点材料混合而成。
进一步的，所述Micro-LED芯片之间的间隔为5～30μm。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明避免了三色LED制作工艺生产上的难度，有效提高了良品率；本发明采用喷墨打印成膜的方式，可灵活设计像素结构，潜在提高了面板的显示性能。
附图说明
图1是本发明一实施例的装置结构主视图。
图2是本发明图1的A-A剖视图。
图3是本发明一实施例的打印头结构示意图。
图中：210-打印头；220-微喷头；310-红色量子点单元；320-绿色量子点单元；330-透明单元；410、420、430-Micro-LED芯片；411-红色量子点材料；421-绿色量子点材料；431、460-透明材料；470-Micro-LED基底。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1和图2，本发明提供一种基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：包括一Micro-LED基底470，所述Micro-LED基底470上设置有若干按阵列排列的RGB像素单元，本实施例中为5行2列的阵列，每一RGB像素单元包括一红色量子点单元310、一绿色量子点单元320和一透明单元330；所述红色量子点单元310包括Micro-LED芯片410和涂覆于Micro-LED芯片410上方的红色量子点材料411，所述红色量子点材料411经Micro-LED芯片410发出的蓝光激发而发出红光；所述绿色量子点单元320包括Micro-LED芯片420和涂覆于Micro-LED芯片420上方的绿色量子点材料421，所述绿色量子点材料421经Micro-LED芯片420发出的蓝光激发而发出绿光；所述透明单元330包括Micro-LED芯片430和涂覆于Micro-LED芯片430上方的透明材料431，所述透明材料431用于直接透过Micro-LED芯片430发出的蓝光；所述RGB像素单元外设置有透明材料460用于封装。在实际制作过程中，可不设置透明材料431，直接将用于封装的透明材料460设置于Micro-LED芯片430的上表面。
于本实施例中，所述红色量子点材料由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点材料混合而成；所述绿色量子点材料亦由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点材料混合而成；所述红色量子点材料、绿色量子点材料和透明材料经喷墨打印而成，具体步骤如下：
步骤S1：建立Micro-LED基底、按阵列排列的RGB像素单元和用于封装的透明材料的三维数字模型；
步骤S2：将所述三维数字模型输入到喷墨打印机程序中，所述喷墨打印机程序根据所述三维数字模型得出二维平面上的量子点材料和形状，设计打印头和打印头上若干微喷头内的量子点材料、微喷打印的起始点、打印路径和微喷打印的截止点；请参照图3，本实施例中设计一个打印头210内包括6个平行设置的微喷头220，从左至右依次装填有红色量子点材料、绿色量子点材料、透明材料、红色量子点材料、绿色量子点材料、透明材料，经此打印头进行喷墨打印形成图1、2所示的阵列排布。
步骤S3：在微喷头内装填相应的量子点材料后，按照微喷打印的起始点、打印路径和微喷打印的截止点进行喷墨打印，打印厚度为1～200nm之间；
步骤S4：喷墨打印完成后，清理器件表面多余的材料。
进一步的，所述Micro-LED芯片之间的间隔为5～30μm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：包括一Micro-LED基底，所述Micro-LED基底上设置有若干按阵列排列的RGB像素单元，每一RGB像素单元包括一红色量子点单元、一绿色量子点单元和一透明单元；所述红色量子点单元包括Micro-LED芯片和涂覆于Micro-LED芯片上方的红色量子点材料，所述红色量子点材料经Micro-LED芯片发出的蓝光激发而发出红光；所述绿色量子点单元包括Micro-LED芯片和涂覆于Micro-LED芯片上方的绿色量子点材料，所述绿色量子点材料经Micro-LED芯片发出的蓝光激发而发出绿光；所述透明单元包括Micro-LED芯片和涂覆于Micro-LED芯片上方的透明材料，所述透明材料用于直接透过Micro-LED芯片发出的蓝光；所述RGB像素单元外设置有透明材料用于封装。
2.根据权利要求1所述的基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：所述红色量子点材料、绿色量子点材料和透明材料经喷墨打印而成。
3.根据权利要求2所述的基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：所述喷墨打印的具体步骤如下：
步骤S1：建立Micro-LED基底、按阵列排列的RGB像素单元和用于封装的透明材料的三维数字模型；
步骤S2：将所述三维数字模型输入到喷墨打印机程序中，所述喷墨打印机程序根据所述三维数字模型得出二维平面上的量子点材料和形状，设计打印头和打印头上若干微喷头内的量子点材料、微喷打印的起始点、打印路径和微喷打印的截止点；
步骤S3：在微喷头内装填相应的量子点材料后，按照微喷打印的起始点、打印路径和微喷打印的截止点进行喷墨打印；
步骤S4：喷墨打印完成后，清理器件表面多余的材料。
4.根据权利要求1所述的基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：所述红色量子点材料由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点材料混合而成。
5.根据权利要求1所述的基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：所述绿色量子点材料由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族量子点材料混合而成。
6.根据权利要求1所述的基于Micro-LED阵列背光源的喷墨打印量子点显示装置，其特征在于：所述Micro-LED芯片之间的间隔为5～30μm。
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