具有蓝色光致发光材料及红色/绿色量子点的LED装置的制作方法

本揭示案通常是关于藉由用于微型led的自对准原位固化安装的蓝色转化器的制造方法及包括所述蓝色转化器的系统及装置。

背景技术：

1、发光二极管(light emitting diode；led)面板使用led阵列，其中独立的led提供独立可控的像素元件。此类led平板可用于电脑、触控面板装置、个人数码助理(personaldigital assistant；pda)、手机、电视监视器、及类似者。

2、相比于oled，使用基于iii-v族半导体技术的微米级led的led面板(亦称为微型led)具有各种优点，例如，更高的能量效率、更大的亮度、及更长寿命，以及显示堆栈中的更少的材料层，这可简化制造。然而，微型led板的制造存在挑战性。具有不同色彩发射(例如红色、绿色及蓝色像素)的微型led需要经由单独的制程在不同的基板上制造。将多个色彩的微型led装置整合至单一面板上通常需要拾取及放置步骤，以将微型led装置自其原始供体基板转移至目的地基板。这常常涉及修改led结构或制造制程，例如引入牺牲层以简化脱模。另外，对放置准确度的严格要求可能限制处理量、最终产量或两者。

3、绕过拾取及放置步骤的替代方法是在用单色led制造的基板上的特定像素位置处选择性地沉积色彩转化剂(例如量子点、纳米结构、光致发光材料、或有机物质)。单色led可产生相对短波长的光，例如紫光或蓝光，且色彩转化剂可将此短波长的光转化为较长波长的光，例如用于红色或绿色像素的红光或绿光。可使用高解析度阴影遮罩或可控的喷墨或气溶胶喷印执行色彩转化剂的选择性沉积。

4、然而，阴影遮罩易出现对准准确度及可扩缩性的问题，而喷墨或气溶胶喷涂技术会出现解析度(喷墨)、准确度(喷墨)及处理量(气溶胶喷涂)问题。为制造微型led装置，需要新的技术来准确地且成本高效地将用于不同色彩的色彩转化剂提供至诸如大面积基板或可挠性基板的基板上的不同像素上。

技术实现思路

1、本揭示案通常是关于藉由用于微型led的自对准原位固化安装的蓝色转化器的制造方法及包括所述蓝色转化器的系统及装置。

2、在一般态样中，发光装置包括：多个发光二极管；第一固化成分，其与一表面接触，经由该表面，从多个发光二极管的第一子集的发光二极管发射在紫外光范围的第一波长带的辐射；及第二固化成分，其与一表面接触，经由该表面，从多个发光二极管的第二子集的发光二极管发射在紫外光或可见光范围的第二波长带的辐射。第一固化成分包括第一光聚合物及蓝色光致发光材料。选择蓝色光致发光材料，以回应于吸收来自多个发光二极管的第一子集的发光二极管的所述发光二极管中的每一者的第一波长带的辐射而发射蓝光。蓝色光致发光材料即有机材料、有机金属材料或聚合材料嵌入于第一光聚合物中。第二固化成分包括第二光聚合物及纳米材料。选择纳米材料，以回应于吸收来自多个发光二极管的第二子集的发光二极管的所述发光二极管中的每一者的第二波长带的辐射而发射红光或绿光。纳米材料嵌入于第二光聚合物中。

3、在另一态样中，一种制造多色显示器的方法包括将第一光可固化流体分配至显示器上，该显示器具有底板及与该底板的底板电路系统电整合的发光二极管的阵列。第一光可固化流体包括经选择为吸收紫外光的蓝色光致发光材料、一或多个第一单体及第一光引发剂，该第一光引发剂回应于吸收紫外光而引发一或多个第一单体的聚合。启动发光二极管的阵列中的第一多个发光二极管以照明且固化第一光可固化流体，以在第一多个发光二极管中的每一者的上方形成第一色彩转化层，以将来自第一多个发光二极管的光转化为蓝光，第一色彩转化层具有嵌入于第一聚合物基质中的蓝色光致发光材料。移除第一光可固化流体中的未固化的剩余部分。之后将第二光可固化流体分配至显示器的上方。第二光可固化流体包括经选择为回应于吸收紫外光而发射红光或绿光的纳米材料、一或多个第二单体及第二光引发剂，该第二光引发剂回应于吸收紫外光而引发一或多个第二单体的聚合。启动发光二极管的阵列中的第二多个发光二极管以照明且固化第二光可固化流体，以在第二多个发光二极管中的每一者的上方形成第二色彩转化层，以将来自第二多个发光二极管的光转化为不同的第二色彩的光，第二色彩转化层具有嵌入于第二聚合物基质中的纳米结构。移除第二光可固化流体中的未固化的剩余部分。

4、这些一般态样的实施方式可包括一或多个以下特征。

5、纳米材料为第一纳米材料，且第一纳米材料经选择为回应于吸收来自多个发光二极管的第二子集的所述发光二极管的每一者的第二波长带的辐射而发射红光。第三固化成分与一表面接触，经由该表面，从多个发光二极管的第三子集发射在紫外光或可见光范围的第三波长带的辐射。第三固化成分包括第三聚合物及第二纳米材料。选择第二纳米材料，以回应于吸收来自多个发光二极管的第三子集的所述发光二极管中的每一者的第三波长带的辐射而发射绿光。第二纳米材料嵌入于第三光聚合物中。

6、在一些情况下，光致发光材料为有机材料，并且该有机材料为自由基。蓝色光致发光材料可为磷光或荧光的。蓝色光致发光材料通常吸收最大波长在约300nm至约430nm的范围中的紫外光。在一些情况下，蓝色光致发光材料发射发射峰在约420nm至约480nm的范围中的蓝光。蓝色光致发光材料的发射峰的半峰全幅值小于100nm。蓝色光致发光材料的光致发光量子产量通常在5％至100％的范围中。

7、蓝色转化器及包括蓝色转化器的系统及装置的优点包括光致发光量子产量高、寿命长、及保质寿命长。

8、本揭示案的标的的一或多个实施例的细节在附图及描述中阐述。标的的其他特征、态样及优点将从描述、附图及申请专利范围中变得显而易见。

技术特征：

1.一种发光装置，其包含：

2.如权利要求1所述的发光装置，其中该纳米材料包含第一量子点。

3.如权利要求1所述的发光装置，其中该纳米材料为第一纳米材料，且该第一纳米材料经选择为回应于吸收来自该多个发光二极管的该第二子集的所述发光二极管的每一者的该第二波长带的该辐射而发射红光，且进一步包含：

4.如权利要求3所述的发光装置，其中该第一纳米材料包含第一量子点，且该第二纳米材料包含与所述第一量子点的成分不同的第二量子点。

5.如权利要求1所述的发光装置，其中该蓝色光致发光材料是有机材料、有机金属材料或聚合材料。

6.如权利要求1所述的发光装置，其中该蓝色光致发光材料是磷光的。

7.如权利要求1所述的发光装置，其中该蓝色光致发光材料是荧光的。

8.如权利要求1所述的发光装置，其中该蓝色光致发光材料吸收最大波长在约300nm至约430nm的范围中的紫外光。

9.如权利要求1所述的发光装置，其中该蓝色光致发光材料发射发射峰在约420nm至约480nm的范围中的蓝光。

10.如权利要求9所述的发光装置，其中该蓝色光致发光材料的发射峰的半峰全幅值小于100nm。

11.如权利要求1所述的发光装置，其中该蓝色光致发光材料的光致发光量子产量在5％至100％的范围中。

12.一种发光装置，其包含：

13.如权利要求12所述的发光装置，其中所述第一量子点经选择为回应于吸收来自该多个发光二极管的该第二子集的所述发光二极管中的每一者的该第二波长带的该辐射而发射红光，且进一步包含：

14.一种制造多色显示器的方法，包含以下步骤：

15.如权利要求14所述的方法，其中该纳米材料包含第一量子点。

16.如权利要求14所述的方法，其中该一或多个第一单体及该一或多个第二单体均为(甲基)丙烯酸酯单体。

17.如权利要求14所述的方法，其中该一或多个第一单体及该一或多个第二单体具有相同的化学结构。

18.如权利要求14所述的方法，其中该一或多个第一光引发剂及该一或多个第二光引发剂具有相同的化学结构。

19.如权利要求14所述的方法，其中该纳米材料为第一纳米材料，该第一纳米材料经选择为回应于吸收来自该多个发光二极管的该第二子集的所述发光二极管中的每一者的该第二波长带的辐射而发射红光，且进一步包含以下步骤：

20.如权利要求14所述的方法，其中该蓝色光致发光材料是有机材料、有机金属材料或聚合材料。

技术总结
一种发光装置包括多个发光二极管、第一子集的发光二极管的上方的第一固化成分、及第二子集的发光二极管的上方的第二固化成分。第一固化成分包括第一光聚合物及嵌入于第一光聚合物中的蓝色光致发光材料，该蓝色光致发光材料是有机材料、有机金属材料、或聚合材料。第二固化成分包括第二光聚合物及嵌入于第二光聚合物中的纳米材料。纳米材料经选择为回应地发射红光或绿光。

技术研发人员：骆英东,徐立松,斯瓦帕基亚•甘纳塔皮亚潘,胡•T•额,郭炳成,朱明伟,奈格•B•帕蒂班德拉
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12