一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件及其制造方法
专利汇可以提供一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种无电学 接触 的全彩化μLED微显示器件及其制造方法。包括设置于透明下 基板 表面的反射层、下驱动 电极 ，设置于透明上基板表面的扩散层、上驱动电极，设置于上、下驱动电极之间的蓝光μLED晶粒和 波长 下转换 发光层 ，以及控 制模 块 和彩色滤光膜；上、下驱动电极和所述蓝光μLED晶粒无电学接触， 控制模块 与上、下驱动电极电学连接，所述控制模块提供交变驱动 信号 控制μLED晶粒激发出第一 光源 ，经波长下转换发光层转化为第二光源，第一、第二光源经反射层和扩散层后，经彩色滤光膜实现全彩化μLED微显示。本发明可有效地避免全彩μLED器件中三基色μLED芯片复杂制作工艺，及发光芯片与驱动芯片复杂Bonding和巨量转移工艺，缩短μLED显示制作周期，降低制作成本。，下面是一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，包括：透明下基板、透明上基板、蓝光μLED晶粒、波长下转换发光层、控制模块、连接所述透明上基板和透明下基板的封框体、设置于透明上基板的排气口、设置于透明上基板的彩色滤光膜、设置于透明下基板表面的反射层、设置于透明上基板表面的扩散层、设置于透明上基板上方的下驱动电极、设置于透明上基板下方的上驱动电极，其特征在于，
所述上驱动电极与下驱动电极分别设置于所述蓝光μLED晶粒两侧，所述上驱动电极、下驱动电极与所述蓝光μLED晶粒之间设置所述波长下转换发光层；所述上驱动电极、下驱动电极与所述蓝光μLED晶粒之间无直接的电学接触，形成一个独立的空间；所述控制模块分别与所述上驱动电极、所述下驱动电极电学连接，所述控制模块为所述上、下驱动电极提供交变驱动信号，并在所述上驱动电极与所述下驱动电极之间形成的驱动电场，所述驱动电场控制所述μLED晶粒的电子和空穴复合并发出第一光源，所述第一光源经所述波长下转换发光层而转化为第二光源，所述第一光源经所述反射层后与所述第二光源由所述扩散层后混合成均匀的第三光源；所述第三光源经彩色滤光膜实现全彩化μLED微显示。
2.根据权利要求1所述的一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，其特征在于，所述彩色滤光膜设置于所述透明上基板上表面，并与所述上驱动电极对应；所述彩色滤光膜沿上驱动电极的方向依次构成用于红光显示的R单元，用于绿光显示的G单元以及用于蓝光显示的B单元；所述R 单元，G单元和B单元等间距排列，相邻直接填充黑色障壁。
3.根据权利要求1所述的一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，其特征在于，所述蓝光μLED晶粒由若干个蓝光μLED芯片沿垂直方向串联而成，或由若干个蓝光μLED芯片沿水平方向并联而成，或由若干个蓝光μLED芯片任意堆积而成。
4.根据权利要求3所述的一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，其特征在于，所述蓝光μLED芯片包括p型半导体材料、发光结构及n型半导体材料，所述p型半导体材料、发光结构及n型半导体材料沿垂直方向堆垛形成半导体结。
5.根据权利要求4所述的一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，其特征在于，所述半导体结包括单一半导体结、半导体对结、多半导体结中的一种或多种的组合；所述 P型半导体材料厚度为1nm-2.0μm，所述发光结构厚度为1nm -1.0μm，所述N型半导体材料厚度为
1nm-2.5μm。
6.根据权利要求1所述的一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，其特征在于，所述上驱动电极是由若干个相互平行的线电极构成，且沿所述μLED晶粒的水平方向设置于所述上透明基板表面；所述下驱动电极是由若干个相互平行线电极构成，且沿所述μLED晶粒的垂直方向设置于所述下透明基板表面，且所述上电极和所述下电极相互垂直，两者之间具有的间隔，可形成一个独立空间。
7.根据权利要求1所述的一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，其特征在于，所述波长下转换发光层可设置于所述上驱动电极和所述下驱动电极表面，或可设置于所述μLED晶粒的外表面，或可与所述μLED晶粒混合包覆一起，并设置于所述上驱动电极和所述下驱动电极形成的独立空间内；所述波长下转换发光层是黄色量子点材料，或可为黄色荧光粉材料，或可为黄色量子点与黄色荧光粉混合材料；所述波长下转换发光层在所述蓝光μLED晶粒发出第一光源光线照射之下激发波长更长的第二光源，所述第二光源为黄光。
8.根据权利要求1所述的一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件，其特征在于，所述控制模块可提供一种幅值和极性随时间变化的交变电压；所述交变电压的波形为正弦波、三角波、方波、脉冲中的一种或多种的复合波形；所述交变电压的频率为1Hz-1000MHz。
9.一种基于权利要求1-8任一所述的电学接触的全彩化μLED微显示器件的制造方法，其特征在于，按照以下步骤实现：
步骤S1、提供一带排气口的透明上基板，在所述透明上基板的一个表面利用物理气相或化学气相沉积或印刷或喷墨打印的方法依次沉积扩散层和上驱动电极；所述扩散层将所述第一光源和所述第二光源混合后变成均匀发光的第三光源；所述上驱动电极是透明电极，透明电极的材料包括石墨烯、氧化铟锡、碳纳米管、银纳米线、铜纳米线及其组合；
步骤S2、利用光刻或丝网印刷的方法在所述透明上基板表面制备彩色滤光膜，所述彩色滤光膜R单元、G单元和B单元与所述上驱动电极一一对应；所述R 单元，G单元和B单元等间距排列，相邻直接填充黑色障壁；
步骤S3、提供一透明下基板，在所述透明下基板表面利用物理气相或化学气相沉积或印刷或喷墨打印的方法沉积反射层和下驱动电极；所述反射层将所述第一光源、所述第二光源及第一光源和所述第二光源混合后的所述第三光源反射回，提高器件效率；所述下驱动电极的材料包括金、银、铝、铜及其合金或叠层结构；
步骤S4、利用丝网印刷或喷墨打印或刮涂的方法在所述透明下基板四周涂覆所述封框体；
步骤S5、提供一波长下转换发光层：利用丝网印刷或喷墨打印或喷涂或旋涂的方法在所述上驱动电极和所述下驱动电极表面涂覆一层波长下转换发光层；
步骤S6、提供一蓝色μLED晶粒：利用喷墨打印或刮涂或喷洒的方法在所述波长下转换发光层表面涂覆一层蓝光μLED芯片；
步骤S7、上下透明基板对准封装，经排气口除气封离；
步骤S8、提供一控制模块；所述控制模块分别与所述上驱动电极所述下驱动电极电学连接，所述控制模块为所述上驱动电极、下驱动电极提供交变驱动信号，并在所述上驱动电极与所述下驱动电极之间形成的驱动电场，所述驱动电场控制所述μLED晶粒的电子和空穴复合并发出第一光源，所述第一光源经所述波长下转换发光层而转化为第二光源，经所述反射层和所述扩散层后混合成均匀的第三光源，经过彩色滤光膜变成红光、绿光、蓝光而实现全彩化μLED微显示。
10.一种基于权利要求1-8任一所述的电学接触的全彩化μLED微显示器件的制造方法，其特征在于，按照以下步骤实现：
步骤S1、提供一带排气口的透明上基板，在所述透明上基板的一个表面利用物理气相或化学气相沉积或印刷或喷墨打印的方法依次沉积扩散层和上驱动电极；所述扩散层将所述第一光源和所述第二光源混合后变成均匀发光的第三光源；所述上驱动电极是透明电极，透明电极的材料包括石墨烯、氧化铟锡、碳纳米管、银纳米线、铜纳米线及其组合；
步骤S2、利用光刻或丝网印刷的方法在所述透明上基板表面制备彩色滤光膜，所述彩色滤光膜R单元、G单元和B单元与所述上驱动电极一一对应；所述R 单元，G单元和B单元等间距排列，相邻直接填充黑色障壁；
步骤S3、利用丝网印刷或喷墨打印或刮涂的方法在所述透明下基板四周涂覆所述封框体；
步骤S4、提供一透明下基板，在所述透明下基板表面利用物理气相或化学气相沉积或印刷或喷墨打印的方法沉积反射层和下驱动电极；所述反射层将所述第一光源、所述第二光源及第一光源和所述第二光源混合后的所述第三光源反射回，提高器件效率；所述下驱动电极的材料包括金、银、铝、铜及其合金或叠层结构；
步骤S5、提供一蓝色μLED晶粒；
步骤S6、提供一波长下转换发光层：将所述波长下转换发光层和所述蓝光μLED芯片均匀混合，所述μLED晶粒与所述波长下转换发光层混合包覆一起，利用丝网印刷或喷墨打印或喷涂或旋涂的方法设置于所述下驱动电极表面；
步骤S7、上下透明基板对准封装，经排气口除气封离；
步骤S8、提供一控制模块；所述控制模块分别与所述上驱动电极、所述下驱动电极电学连接，所述控制模块为所述上驱动电极、下驱动电极提供交变驱动信号，并在所述上驱动电极与所述下驱动电极之间形成的驱动电场，所述驱动电场控制所述μLED晶粒的电子和空穴复合并发出第一光源，所述第一光源经所述波长下转换发光层而转化为第二光源，经所述反射层和所述扩散层后，经过彩色滤光膜变成红光、绿光、蓝光而实现全彩化μLED微显示。
一种无电学接触的全彩化μLED微显示器件及其制造方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤S2、利用光刻或丝网印刷的方法在所述透明上基板表面制备彩色滤光膜，所述彩色滤光膜R单元、G单元和B单元与所述上驱动电极一一对应；所述R 单元，G单元和B单元等间距排列，相邻直接填充黑色障壁；
步骤S3、提供一透明下基板，在所述透明下基板表面利用物理气相或化学气相沉积或印刷或喷墨打印的方法沉积反射层和下驱动电极；所述反射层将所述第一光源、所述第二光源及第一光源和所述第二光源混合后的所述第三光源反射回，提高器件效率；所述下驱动电极的材料包括金、银、铝、铜及其合金或叠层结构；
步骤S4、利用丝网印刷或喷墨打印或刮涂的方法在所述透明下基板四周涂覆所述封框体；
步骤S5、提供一波长下转换发光层：利用丝网印刷或喷墨打印或喷涂或旋涂的方法在所述上驱动电极和所述下驱动电极表面涂覆一层波长下转换发光层；
步骤S6、提供一蓝色μLED晶粒：利用喷墨打印或刮涂或喷洒的方法在所述波长下转换发光层表面涂覆一层蓝光μLED芯片；
步骤S7、上下透明基板对准封装，经排气口除气封离；
步骤S8、提供一控制模块；所述控制模块分别与所述上驱动电极所述下驱动电极电学连接，所述控制模块为所述上驱动电极、下驱动电极提供交变驱动信号，并在所述上驱动电极与所述下驱动电极之间形成的驱动电场，所述驱动电场控制所述μLED晶粒的电子和空穴复合并发出第一光源，所述第一光源经所述波长下转换发光层而转化为第二光源，经所述反射层和所述扩散层后混合成均匀的第三光源，经过彩色滤光膜变成红光、绿光、蓝光而实现全彩化μLED微显示。
步骤S2、利用光刻或丝网印刷的方法在所述透明上基板表面制备彩色滤光膜，所述彩色滤光膜R单元、G单元和B单元与所述上驱动电极一一对应；所述R 单元，G单元和B单元等间距排列，相邻直接填充黑色障壁；
步骤S3、利用丝网印刷或喷墨打印或刮涂的方法在所述透明下基板四周涂覆所述封框体；
步骤S4、提供一透明下基板，在所述透明下基板表面利用物理气相或化学气相沉积或印刷或喷墨打印的方法沉积反射层和下驱动电极；所述反射层将所述第一光源、所述第二光源及第一光源和所述第二光源混合后的所述第三光源反射回，提高器件效率；所述下驱动电极的材料包括金、银、铝、铜及其合金或叠层结构；
步骤S5、提供一蓝色μLED晶粒；
步骤S6、提供一波长下转换发光层：将所述波长下转换发光层和所述蓝光μLED芯片均匀混合，所述μLED晶粒与所述波长下转换发光层混合包覆一起，利用丝网印刷或喷墨打印或喷涂或旋涂的方法设置于所述下驱动电极表面；
步骤S7、上下透明基板对准封装，经排气口除气封离；
步骤S8、提供一控制模块；所述控制模块分别与所述上驱动电极、所述下驱动电极电学连接，所述控制模块为所述上驱动电极、下驱动电极提供交变驱动信号，并在所述上驱动电极与所述下驱动电极之间形成的驱动电场，所述驱动电场控制所述μLED晶粒的电子和空穴复合并发出第一光源，所述第一光源经所述波长下转换发光层而转化为第二光源，经所述反射层和所述扩散层后，经过彩色滤光膜变成红光、绿光、蓝光而实现全彩化μLED微显示。
（二）本发明提供的控制模块分别与上驱动电极、下驱动电极电学连接，为上驱动电极、下驱动电极提供交变驱动信号，并在上驱动电极与所述下驱动电极之间形成的驱动电场，在该驱动方式下，可通过调制驱动电压和工作频率能有效地调控无电学接触μLED器件的发光亮度；
（三）本发明提出的交变驱动电场控制μLED晶粒的电子和空穴复合并发出第一光源，第一光源激发波长下转换发光层第二光源，第一光源和第二光源经所述反射层和所述扩散层后转换成均匀的第三光源，第三光源经彩色滤光膜变成红光、绿光、蓝光而实现全彩化μLED微显示，有效地提高无电学接触的全彩化μLED微显示的制造工艺和制作成本，对全彩化μLED显示开发和应用上具有重要的意义。
附图说明
112为第二光源，113为第三光源，11为红光，12为绿光，13为蓝光。
具体实施方式
700；设置于下基板表面的反射层110、下驱动电极120，设置于透明上基板表面的扩散层
210、上驱动电极220；其特征还在于，
所述上驱动电极210与所述下驱动电极110设置于所述蓝光μLED晶粒400两侧，所述上驱动电极210与所述蓝光μLED晶粒400之间设置有所述波长下转换发光层300，所述下驱动电极110与所述蓝光μLED晶粒400之间设置有所述波长下转换发光层300；所述上驱动电极
210、下驱动电极110和所述蓝光μLED晶粒400之间无直接的电学接触，形成一个独立的空间；所述控制模块800分别与所述上驱动电极210、所述下驱动电极110电学连接，所述控制模块600为所述上驱动电极210、下驱动电极110提供交变驱动信号，并在所述上驱动电极
210与所述下驱动电极110之间形成的驱动电场，所述驱动电场控制所述μLED晶粒400的电子和空穴复合并发出第一光源111，所述第一光源111经所述波长下转换发光层激发为第二光源112，所述第一光源111与所述第二光源112混合成第三光源113，所述第三光源113经所述反射层和所述扩散层后，经过彩色滤光膜700变成红光11、绿光12、蓝光13而实现全彩化μLED微显示。
所述扩散层210将所述第一光源111和所述第二光源112混合后变成均匀发光的第三光源
113；所述上驱动电极220是透明电极，透明电极的材料可以但不限于石墨烯、氧化铟锡、碳纳米管、银纳米线、铜纳米线及其组合；
步骤S2：利用光刻或丝网印刷的方法在所述透明上基板200表面制备彩色滤光膜700，所述彩色滤光膜R单元701、G单元702和B单元703与所述上驱动电极220一一对应；所述R 单元，G单元和B单元等间距排列，相邻直接填充黑色障壁704。
400涂覆在所述下驱动电极120和所述上驱动电极220表面。
700；设置于下基板表面的反射层110、下驱动电极120，设置于透明上基板表面的扩散层
210、上驱动电极220；
所述上驱动电极210与所述下驱动电极110设置于所述蓝光μLED晶粒400两侧，所述上驱动电极210与所述蓝光μLED晶粒400之间设置有所述波长下转换发光层300，所述下驱动电极110与所述蓝光μLED晶粒400之间设置有所述波长下转换发光层300；所述上驱动电极
210、下驱动电极110和所述蓝光μLED晶粒400之间无直接的电学接触，形成一个独立的空间；所述控制模块800分别与所述上驱动电极210、所述下驱动电极110电学连接，所述控制模块600为所述上驱动电极210、下驱动电极110提供交变驱动信号，并在所述上驱动电极
210与所述下驱动电极110之间形成的驱动电场，所述驱动电场控制所述μLED晶粒400的电子和空穴复合并发出第一光源111，所述第一光源经所述波长下转换发光层而转化为第二光源112，经所述反射层和所述扩散层后，经过彩色滤光膜700变成红光11、绿光12、蓝光13而实现全彩化μLED微显示。
所述扩散层210将所述第一光源111和所述第二光源112混合后变成均匀发光的第三光源
113；所述上驱动电极220是透明电极，透明电极的材料可以但不限于石墨烯、氧化铟锡、碳纳米管、银纳米线、铜纳米线及其组合；
步骤S2：利用光刻或丝网印刷的方法在所述透明上基板200表面制备彩色滤光膜700，所述彩色滤光膜R单元701、G单元702和B单元703与所述上驱动电极220一一对应；所述R 单元，G单元和B单元等间距排列，相邻直接填充黑色障壁704。
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