MicroLED显示装置及其制造方法与流程

micro led显示装置及其制造方法
技术领域
1.本技术属于显示装置技术领域，特别涉及一种micro led显示装置及其制造方法。


背景技术：

2.micro led(微型发光二极管)是新一代显示技术，比现有的oled(有机发光二极管)技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。micro led技术，将led结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，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。
3.目前，基于micro led和量子点材料制备的显示器件，通常包括单色micro led和量子点色转换层。随着技术的发展，micro led芯片尺寸以及芯片之间的间距越来越小，导致不同子像素之间发生串色，影响显示效果。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种micro led显示装置及其制造方法，包括但不限于解决串色的问题。
5.本技术实施例提供了一种micro led显示装置，包括：
6.第一基板，所述第一基板上设有驱动电路；
7.多个micro led，相互间隔且阵列于所述第一基板上；
8.封装层，设于所述第一基板上形成多个容纳空间，多个所述micro led分别容置于多个所述容纳空间内；沿垂直于所述第一基板的方向，所述封装层的高度大于或等于所述micro led的高度；
9.第二基板，与所述第一基板相对设置；
10.多个色阻，阵列于所述第二基板上且分别正对所述micro led。
11.上述micro led显示装置的第一基板上设有多个micro led和封装层，封装层位于相邻的micro led之间，封装层用于封装micro led，同时，封装层还起到间隔和遮光的作用，能够避免micro led发射的光线照射至邻近子像素对应的色阻中而造成串色。因此，上述led显示装置能够解决串色的问题，显示效果较好，并且，通过封装层来避免串色，无需在第二基板上设置挡墙，节省了一道黄光制程，上述micro led显示装置的制程简单，成本较低。
12.在一实施例中，所述封装层为图案化的黑色光刻胶。
13.通过采用上述技术方案，黑色光刻胶具有遮光效果，且便于通过曝光、显影进行图案化制作。
14.在一实施例中，所述封装层还填充于micro led与第一基板之间。
15.通过采用上述技术方案，封装层可同时位于micro led的侧边和下方，加强对micro led的固定效果。
16.在一实施例中，所述封装层的表面设有反射层。
17.通过采用上述技术方案，反射层能够反射micro led侧向发出的光线，避免micro led侧向发出的光线直接被封装层所吸收，进一步提升了micro led的光效利用率。
18.在一实施例中，多个所述micro led均为蓝光led；所述第二基板上还设有多个色转换单元，各所述色转换单元分别设于相应的所述色阻背离所述第二基板的一侧，多个所述色转换单元分别为具有红色量子点的第一单元，具有绿色量子点的第二单元和无量子点的第三单元；所述封装层插设于相邻的所述色转换单元之间。
19.通过采用上述技术方案，通过蓝光led阵列和色转换层实现了彩色显示，无需制作rgb三色led，能够简化制作工艺，提升不同颜色像素发光强度的均一性，提升显示效果；封装层可插设于相邻的色转换单元之间，起到了挡墙的作用，防止串色。
20.本技术还提出了一种micro led显示装置的制造方法，包括：
21.提供第一基板，所述第一基板上设有驱动电路；
22.在所述第一基板上设置多个micro led，多个所述micro led相互间隔且阵列于所述第一基板上；
23.在所述第一基板上制作封装层，所述封装层位于相邻的所述micro led之间，所述封装层形成多个容纳空间，多个所述micro led分别容置于多个所述容纳空间内；沿垂直于所述第一基板的方向，所述封装层的高度大于或等于所述micro led的高度；
24.提供第二基板；
25.在所述第二基板上制作多个色阻；
26.将所述第一基板和所述第二基板组立并贴合，使多个所述micro led分别正对多个所述色阻。
27.上述micro led显示装置的制造方法中，在第一基板上制作封装层，利用封装层来封装micro led，同时，封装层具有遮光性能，能够防止micro led发出的光线射向相邻的micro led所对应的色阻中，从而防止相邻的子像素之间发生串色，提升了显示效果。上述制造方法无需通过黄光制程在第二基板上制作挡墙，流程简单，成本较低。
28.在一实施例中，所述在所述第一基板上制作封装层，包括：
29.在所述第一基板上涂布黑色光刻胶；
30.对所述黑色光刻胶进行曝光、显影，使所述黑色光刻胶图案化，以形成所述封装层。
31.通过采用上述技术方案，黑色光刻胶具有遮光性能，且便于制作。
32.在一实施例中，所述黑色光刻胶为正型光刻胶，在对所述黑色光刻胶进行曝光、显影之后，部分黑色光刻胶填充于所述micro led与所述第一基板之间。
33.通过采用上述技术方案，加强了对micro led的固定效果。
34.在一实施例中，在所述第一基板上制作封装层之后，所述制造方法还包括：
35.通过溅射镀膜的方式，在所述封装层的表面沉积一层反射层。
36.通过采用上述技术方案，反射层能够反射micro led侧向发出的光线，避免micro led侧向发出的光线直接被封装层所吸收，进一步提升了micro led的光效利用率。
37.在一实施例中，在所述第一基板上设置多个micro led，包括：通过巨量转移的方式，在所述第一基板上设置多个蓝光led；
38.在所述第二基板上制作多个色阻之后，所述制造方法还包括：在所述第二基板上制作多个色转换单元，各所述色转换单元分别设于相应的所述色阻背离所述第二基板的一侧，多个所述色转换单元分别为具有红色量子点的第一单元，具有绿色量子点的第二单元和无量子点的第三单元；
39.所述封装层插设于相邻的所述色转换单元之间。
40.通过采用上述技术方案，该制造方法无需在色转换单元之间设置挡墙，节省了一道黄光制程，降低了成本。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本技术实施例一提供的micro led显示装置的结构示意图；
43.图2是本技术实施例二提供的micro led显示装置的制造方法的流程图；
44.图3是本技术实施例二提供的第一基板在设置micro led之后的结构示意图；
45.图4是本技术实施例二提供的第一基板在制作封装层之后的结构示意图；
46.图5是本技术实施例二提供的第一基板在制作反射层之后的结构示意图；
47.图6是本技术实施例二提供的第二基板在制作色阻之后的结构示意图。
48.图中标记的含义为：
49.100、micro led显示装置；10、第一基板；11、micro led；12、封装层；13、反射层；20、第二基板；21、色阻；22、色转换单元；22a、第一单元；22b、第二单元；22c、第三单元；23、黑矩阵。
具体实施方式
50.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
51.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
52.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
53.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
54.为了说明本技术所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。
55.实施例一
56.本技术第一方面的实施例一提出了一种micro led显示装置。请参照图1，micro led显示装置100包括第一基板10、设于第一基板10上的多个micro led 11和封装层12，以及第二基板20和设于第二基板20上的多个色阻21。其中，第一基板10为micro led显示装置100的驱动基板，第二基板20为micro led显示装置100的封装基板。
57.第一基板10上设有驱动电路(图未示)，驱动电路可包括阵列的多个薄膜晶体管(thin film transistor，tft)和与各薄膜晶体管电连接的像素电极，薄膜晶体管包括有源层、栅级绝缘层、栅极、源漏极等部件，可选的，薄膜晶体管为低温多晶硅(low temperature poly-silicon,ltps)薄膜晶体管或铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide,igzo)薄膜晶体管，具有较高的载流子迁移率。驱动电路可分为多个子像素，各子像素中设有至少一个薄膜晶体管及与所述薄膜晶体管连接的像素电极。
58.多个micro led 11相互间隔且阵列于第一基板10上，各micro led 11分别与其对应的像素电极电性连接，即各micro led 11分别对应一个子像素。多个micro led 11可均为蓝光led，用于发射蓝光；或者，多个micro led 11也可分别为发射不同颜色光线的led，例如分别为红光led、绿光led和蓝光led。
59.封装层12设于第一基板10上且位于相邻的micro led 11之间，封装层12在第一基板上形成多个容纳空间，多个micro led 11分别容置于多个容纳空间内；沿垂直于第一基板10的方向，封装层12的高度大于或等于micro led 11的高度。所述“垂直于第一基板10的方向”，即第一基板10和第二基板20叠设的方向。封装层12具有遮光性能，可为不透光材质、吸光材质或反光材质。封装层12既能够封装micro led 11，还起到了间隔micro led 11的作用，避免micro led 11发出的光线照射至相邻的micro led 11处，从而避免不同子像素间发生串色。
60.第二基板20与第一基板10相对设置，多个色阻21阵列于第二基板20上且分别正对micro led 11，色阻即彩色滤光膜，色阻21能够使与其颜色相同的光线通过并滤除与其颜色不同的光线。可选的，多个色阻21分别为红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。
61.上述micro led显示装置100的工作原理为：第一基板10上的驱动电路控制相应的micro led发光，micro led所发出的光线照射至色阻21上，光线经过色阻21后穿出第二基板20，以使micro led显示装置100呈现出图像；其中，由micro led侧向发出的光线能够被封装层12所阻挡，避免引起相邻的子像素发亮，从而防止串色。
62.上述micro led显示装置100的第一基板10上设有多个micro led 11和封装层12，封装层12位于相邻的micro led 11之间，封装层12用于封装micro led 11，同时，封装层12还起到间隔和遮光的作用，能够避免micro led 11发射的光线照射至邻近子像素对应的色阻21中而造成串色。因此，上述micro led显示装置100能够解决串色的问题，显示效果较好，并且，通过封装层12来避免串色，无需在第二基板20上设置挡墙，节省了一道黄光制程，上述micro led显示装置100的制程简单，成本较低。
63.在一实施例中，封装层12为图案化的黑色光刻胶。黑色光刻胶具有遮光效果，且便
于通过曝光、显影进行图案化制作。可以理解，封装层12也可采用其他遮光材质，例如采用黑矩阵等。封装层12填充于相邻的micro led 11之间，且可沿着micro led 11之间的间隙延伸，从而限定出micro led 11的收容空间。
64.在一实施例中，封装层12还填充于micro led 11与第一基板10之间。具体地，micro led 11可包括芯片部和电极部，电极部用于连接像素电极，部分封装层12填充于芯片部与第一基板10之间，从而封装层12可同时位于micro led 11的侧边和下方，加强对micro led 11的固定效果。在制作时，采用正型的黑色光刻胶，并进行曝光，micro led 11下方的黑色光刻胶被micro led 11遮挡而未被曝光，经显影后保留于第一基板10上。因此，封装层的制作流程简单，制作效率较高。可以理解，封装层12也可采用负型光刻胶，此时封装层12可仅位于micro led 11的侧边。
65.在一实施例中，封装层12的表面设有反射层13。反射层13可为铝、银、铜等材质，且可通过pvd溅射镀膜的方式沉积于封装层12的表面。反射层13能够反射micro led 11侧向发出的光线，避免micro led 11侧向发出的光线直接被封装层12所吸收，进一步提升了micro led 11的光效利用率，有效提升micro led显示装置的亮度。可选的，反射层13仅位于封装层12的侧面，或者反射层13同时设于封装层12的侧面和朝向第二基板20的顶面。
66.在一实施例中，多个micro led 11均为蓝光micro led。相应的，第二基板20上还设有色转换层，色转换层包括多个色转换单元22，各色转换单元22分别设于相应的色阻21背离第二基板20的一侧；封装层12插设于相邻的色转换单元22之间。
67.封装层12与micro led 11的高度差可等于色转换单元22与色阻21的高度之和，此时封装层12可延伸并插设于相邻的色阻21之间，隔离效果较好；可以理解，封装层12与micro led 11的高度差也可小于色转换单元22与色阻21的高度之和，例如，封装层12仅延伸至色转换单元22之间。
68.在本实施例中，多个色阻21包括红色(r)色阻、绿色(g)色阻和蓝色(b)色阻，第二基板20上还设有黑矩阵23，黑矩阵23设于相邻的色阻21之间，具有遮光的效果。
69.多个色转换单元22分别设于红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻背离第二基板20的一侧，其中，多个色转换单元22分别为具有红色量子点的第一单元22a，具有绿色量子点的第二单元22b，和不具有量子点的第三单元22c。具有红色量子点的第一单元22a能够将光线转换为红光，实现红颜色的光转换输出；具有绿色量子点的第二单元22b能够将光线转换为绿光，实现绿颜色的光转换输出；不具有量子点的第三单元22c用于直接透过蓝光。
70.可选的，对应蓝色色阻的色转换单元22c为透光膜，用于直接透射蓝光，或者，对应蓝色色阻的色转换单元22c为散射膜，以对蓝光进行散射，提升光线的均匀性。
71.可选的，封装层12的高度大于micro led 11的高度，因此在第一基板10和第二基板20贴合后，封装层12可插入相邻的色转换单元22之间；进一步的，封装层12还可插入相邻的色阻21之间。由于封装层12可延伸至相邻的色转换单元22之间以及相邻的色阻21之间，起到了挡墙的作用，进一步提升防串色的效果。
72.通过采用上述技术方案，当驱动电路驱动一个子像素时，与该子像素对应的蓝光led发出蓝光，部分光线直接照射至色转换单元22，将蓝光转换为红光、绿光或直接输出蓝光，使micro led显示装置100发光；另一部分光线照射至封装层12上，封装层12能够阻挡光线进入其他子像素区域中，避免相邻的子像素之间发生串色；当封装层12上设有反射层13
时，反射层13能够将光线反射至发光的蓝光led所对应的色转换单元22，以提升光效。上述实施例通过蓝光led阵列和色转换层实现了彩色显示，无需制作rgb三色led，能够简化制作工艺，提升不同颜色像素发光强度的均一性，提升显示效果。
73.在另一实施例中，多个micro led 11也可分别为红光led、绿光led、和蓝光led，此时无需设置色转换层。封装层12的高度可大于或等于micro led 11的高度，同样可起到防串色的作用。
74.实施例二
75.请参照图2，本技术的第二方面提出一种micro led显示装置的制造方法，包括以下步骤。
76.步骤s101，提供第一基板10。
77.第一基板10上设有驱动电路，驱动电路可包括阵列的多个薄膜晶体管和与各薄膜晶体管电连接的像素电极。
78.步骤s102，在第一基板10上设置多个micro led 11，多个micro led 11相互间隔且阵列于第一基板10上。
79.请同时参照图3，多个micro led 11相互间隔且阵列于第一基板10上。可选的，通过巨量转移的方式将多个micro led 11设置于第一基板10上。多个micro led 11可均为蓝光led，或者分别为发射不同颜色光线的micro led 11，例如分别为红光led、绿光led和蓝光led。
80.步骤s103，在第一基板10上制作封装层12。
81.请同时参照图4，封装层12位于相邻的micro led 11之间，封装层12在第一基板10上形成多个容纳空间，多个micro led 11分别容置于多个容纳空间内；沿垂直于第一基板10的方向，封装层12的高度大于或等于micro led 11的高度。
82.步骤s104，提供第二基板20。
83.步骤s105，在第二基板20上制作多个色阻21。
84.请同时参照图6，多个色阻21阵列于第二基板上20上。多个色阻21可包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。相邻的色阻21之间可设有黑矩阵23。
85.步骤s106，将第一基板10和第二基板20组立并贴合，使多个micro led 11分别正对多个色阻21。
86.请再次参照图1，在步骤s105之后，将第二基板20倒置，使第二基板20与第一基板10组立并在真空下相贴合，此时多个micro led 11分别正对多个色阻21，用于向相应的色阻21发射光线，以使光线透过色阻21和第二基板20而呈现出图像。封装层12位于相邻的micro led 11之间，封装层12可正对黑矩阵23；若封装层12的高度等于micro led 11的高度，则封装层12与黑矩阵23之间具有一定的间隙；若封装层12的高度大于micro led 11的高度，封装层12可插设于相邻的色阻21之间。
87.可以理解，步骤s101-s103依次进行，步骤s104-s105依次进行，但两组步骤的顺序不作限制。
88.上述micro led显示装置100的制造方法中，在第一基板10上制作封装层12，利用封装层12来封装micro led 11，同时，封装层12具有遮光性能，能够防止micro led 11发出的光线射向相邻的micro led 11所对应的色阻21中，从而防止相邻的子像素之间发生串
色，提升了显示效果。上述制造方法无需通过黄光制程在第二基板20上制作挡墙，流程简单，成本较低。
89.在一实施例中，步骤s103在第一基板10上制作封装层12，包括：在第一基板10上涂布黑色光刻胶；对黑色光刻胶进行曝光、显影，使黑色光刻胶图案化，以形成封装层12。黑色光刻胶具有遮光性能，且便于制作。
90.可选的，黑色光刻胶为正型光刻胶，在对黑色光刻胶进行曝光、显影之后，部分黑色光刻胶填充于相邻的micro led 11之间，部分黑色光刻胶填充于micro led 11与第一基板10之间，形成了封装层12。封装层12对micro led的固定效果较好，避免micro led发生倾斜或脱落。可以理解，黑色光刻胶也可为负型光刻胶，封装层12也可仅位于相邻的micro led11之间。
91.在一实施例中，请参照图5，在步骤s103“第一基板10上制作封装层12”之后，制造方法还包括：通过溅射镀膜的方式，在封装层12的表面沉积一层反射层13。
92.反射层13可为铝、银、铜等材质。反射层13能够反射micro led 11侧向发出的光线，避免micro led 11侧向发出的光线直接被封装层12所吸收，进一步提升了micro led 11的光效利用率。可选的，反射层13仅位于封装层12的侧面，或者反射层13同时设于封装层12的侧面和朝向第二基板20的顶面。
93.在一实施例中，在第一基板10上设置多个micro led 11，包括：通过巨量转移的方式，在第一基板10上设置多个蓝光led。
94.多个色阻21包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻，在步骤s105“在第二基板20上制作多个色阻21”之后，制造方法还包括：在第二基板20上制作多个色转换单元22，各所述色转换单元22分别设于相应的所述色阻21背离第二基板20的一侧，多个所述色转换单元22分别为具有红色量子点的第一单元22a，具有绿色量子点的第二单元22b，和不具有量子点的第三单元22c。
95.可选的，封装层12的高度大于micro led 11的高度，因此在第一基板10和第二基板20贴合后，封装层12可插入相邻的色转换单元22之间；进一步的，封装层12与micro led 11的高度差可等于色转换单元22与色阻21的高度之和，此时封装层12可延伸并插设于相邻的色阻21之间，起到了挡墙的作用，进一步提升防串色的效果。可以理解，封装层12与micro led 11的高度差也可小于色转换单元22与色阻21的高度之和，例如，封装层12仅延伸至色转换单元22之间，同样可避免光线照射至相邻的色阻21内。
96.通过采用上述技术方案，该制造方法无需在色转换单元之间设置挡墙，节省了一道黄光制程，降低了成本。
97.上述micro led显示装置100及其制造方法，通过在第一基板10上设置封装层12，封装层12位于相邻的micro led 11之间，同时起到了封装和遮光效果，能够避免相邻的子像素之间发生串色，提升了显示效果；并且，上述micro led显示装置100及其制造方法无需在第二基板20上制作挡墙，减少了一道黄光制程，制程简单且成本较低。
98.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含
在本技术的保护范围之内。