柔性彩色滤光膜及其制作方法、全彩微发光二极管器件与流程

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及移动设备技术领域，具体涉及一种柔性彩色滤光膜及其制作方法、全彩微发光二极管器件。

背景技术：

量子点显示技术在色域覆盖率、色彩控制精确性、红绿蓝色彩纯净度等各个维度都对现有的显示技术进行了全面升级，被视为全球显示技术的制高点，也被视为影响全球的显示技术革命。

但是其仍存在很多技术难点，比如全彩化技术。全彩化解决方案分为两大类，一种是红绿蓝(rgb)三基色芯片直接发光，一种是单色芯片配合色彩转换层。虽然前者技术目前相对成熟，但工艺上还比较困难，此方案还需涉及到更难的芯片巨量转移问题，因此现在比较被看好的全彩化技术当属后者。

但是目前的单色芯片配合色彩转换层技术的量子点出光率很低。

技术实现要素：

本发明提供一种柔性彩色滤光膜及其制作方法、全彩微发光二极管器件，可以解决单色芯片配合色彩转换层技术的量子点出光率很低的技术问题。

本发明提供一种柔性彩色滤光膜，包括聚合物树脂基底、反射层、光扩散层以及量子点层；所述聚合物树脂基底设有多个间隔设置的容置凹槽；相邻的三个所述容置凹槽分别为红光凹槽、绿光凹槽以及蓝光凹槽；所述反射层设于所述红光凹槽以及所述绿光凹槽的槽底；所述光扩散层设于每一所述容置凹槽的内侧壁上；所述量子点层包括绿光量子点层以及红光量子点层，所述绿光量子点层设于所述绿光凹槽内的所述反射层上，所述红光量子点层设于所述红光凹槽内的所述反射层上。

在使用时，一蓝色光源发出的蓝光从所述容置凹槽的槽口入射，蓝光在所述蓝光凹槽位置直接穿过，蓝光在所述绿光凹槽穿过所述绿光量子点层至所述反射层，蓝光在所述反射层经过折射、反射再次回到所述量子点层，所述量子点层吸收蓝光发出荧光，部分发向四周的荧光被所述光扩散层散射，用于增强对蓝光的吸收从而提高蓝光利用率和所述量子点层的出光率。

进一步地，所述聚合物树脂基底通过聚二甲基硅氧烷、硅胶或树脂类中的一种材料固化形成。

进一步地，所述容置凹槽通过对所述聚合物树脂基底进行纳米压印或刻蚀形成。

进一步地，所述反射层包括分布式布拉格反射镜。

进一步地，设于所述绿光凹槽的所述反射层的厚度及材质与设于所述红光凹槽的述反射层的厚度及材质不同。

进一步地，所述光扩散层由光扩散粉与基质胶混合固化形成。

进一步地，所述光扩散粉在所述光扩散层中的重量比重为5％-20％。

进一步地，所述光扩散粉材料包括有机材料及无机材料，所述有机材料包括亚克力(pmma)、聚苯乙烯(ps)、有机硅微球、硅微球中的一种或多种，所述无机材料包括纳米氧化铝、纳米银、纳米金中的一种或多种；所述基质胶由丙烯酸酯胶、聚氨酯胶、环氧胶中的一种或多种材料混合形成。

进一步地，所述绿光量子点层包括绿光量子点，所述红光量子点层包括红光量子点；所述红光量子点材料和所述绿光量子点材料由量子点溶液、量子点粉末或量子点-聚合物粉末中的一种混合形成。

本发明还提供一种上述柔性彩色滤光膜的制作方法，其包括以下步骤：

在一基板上沉积液态聚合物树脂，经热固化或紫外固化后形成聚合物树脂基底，通过纳米压印或刻蚀所述聚合物树脂基底的方式形成多个间隔设置的容置凹槽，相邻的三个所述容置凹槽分别为红光凹槽、绿光凹槽以及蓝光凹槽；

在所述红光凹槽以及所述绿光凹槽的槽底制作反射层；

在每一所述容置凹槽的内侧壁上涂覆光扩散粉与基质胶混合物并热固化的方式制作光扩散层；以及

在所述光扩散层上方通过喷墨打印或雾化喷涂方式分别在所述绿光凹槽、所述红光凹槽填充绿光量子点材料、红光量子点材料，通过固化得到量子点层。

本发明还提供一种全彩微发光二极管器件，其包括上述柔性彩色滤光膜。

进一步地，所述全彩微发光二极管器件还包括与所述柔性彩色滤光膜设有所述容置凹槽一侧相贴合的蓝光背板，所述蓝光背板上设有多个间隔设置的蓝色光源，所述蓝色光源分别与所述容置凹槽对应设置，所述蓝色光源分别卡设于所述容置凹槽的槽口位置。所述蓝色光源优选为蓝光微发光二极管芯片。

本发明的有益效果在于，提供一种柔性彩色滤光膜及其制作方法、全彩微发光二极管器件，通过设置反射层以及光扩散层用于增强量子点层对蓝光的吸收，从而提高蓝光利用率和所述量子点层的出光率。并将量子点层置于单一短波长的微发光二极管(micro-led)阵列上，从而将芯片发出的光转换为红绿蓝(rgb)三色，实现全彩化显示。实现了量子点层对蓝光的吸光度不低于2，从而保证蓝光充分被量子点吸收不低于99％。这样既能保证蓝光的充分利用，提高能量利用率，也能保证显示器的色域、色纯度足够高，从而实现高品质画面。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的柔性彩色滤光膜的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的柔性彩色滤光膜的制作方法的流程图。

图3为本申请实施例中形成的聚合物树脂基底的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的全彩微发光二极管器件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

具体的，请参阅图1、图3所示，本申请实施例提供一种柔性彩色滤光膜10，包括聚合物树脂基底1、反射层2、光扩散层3以及量子点层4；所述聚合物树脂基底1设有多个间隔设置的容置凹槽；相邻的三个所述容置凹槽分别为红光凹槽11、绿光凹槽12以及蓝光凹槽13；所述反射层2设于所述绿光凹槽12以及红光凹槽11的槽底；所述光扩散层3设于每一所述容置凹槽11、12、13的内侧壁上；所述量子点层4包括红光量子点层41以及绿光量子点层42，所述红光量子点层41设于所述红光凹槽11内的所述反射层2上，所述绿光量子点层42设于所述绿光凹槽12内的所述反射层2上。

在使用时，如图4所示，一蓝色光源22发出的蓝光从所述容置凹槽11、12、13的槽口入射，蓝光在所述蓝光凹槽13位置直接穿过，蓝光在所述红光凹槽11、所述绿光凹槽12穿过所述红光量子点层41、所述绿光量子点层42至所述反射层2，蓝光在所述反射层2经过折射、反射再次回到所述量子点层4，所述量子点层4吸收蓝光发出荧光，部分发向四周的荧光被所述光扩散层散射，用于增强对蓝光的吸收从而提高蓝光利用率和所述量子点层4的出光率。

本申请实施例将所述量子点层4置于发出单一短波长的蓝色光源22上，所述蓝色光源22为蓝光微发光二极管阵列，所述蓝色光源22优选为蓝光微发光二极管芯片，从而将所述蓝色光源22发出的蓝光转换为红绿蓝(rgb)三色，实现全彩化显示。优选所述量子点层4的厚度为450nm，实现了量子点层4对蓝光的吸光度不低于2，从而保证蓝光充分被量子点吸收不低于99％。这样既能保证蓝光的充分利用，提高能量利用率，也能保证显示器的色域、色纯度足够高，从而实现高品质画面。

在本申请实施例中，所述聚合物树脂基底1通过聚二甲基硅氧烷、硅胶或树脂类中的一种材料固化形成。所述聚合物树脂基底1能透光且具有柔性，便于弯折。

在本申请实施例中，所述容置凹槽11、12、13通过对所述聚合物树脂基底1进行纳米压印或刻蚀形成。

在本申请实施例中，所述反射层2包括分布式布拉格反射镜(dbr)。通过镀膜沉积形成所述反射层2，可抑制单色蓝光微发光二极管蓝光的出射。所述反射层2对蓝光反射率高，透过率低；所述反射层2对红光、绿光反射率低，透射率高。

在本申请实施例中，设于所述绿光凹槽12的所述反射层2的厚度及材质与设于所述红光凹槽11的述反射层2的厚度及材质不同。

在本申请实施例中，所述光扩散层3由光扩散粉与基质胶混合固化形成。

在本申请实施例中，所述光扩散粉在所述光扩散层3中的重量比重为5％-20％。

在本申请实施例中，所述光扩散粉材料包括有机材料及无机材料，所述有机材料包括亚克力(pmma)、聚苯乙烯(ps)、有机硅微球、硅微球中的一种或多种，所述无机材料包括纳米氧化铝、纳米银、纳米金中的一种或多种；所述基质胶由丙烯酸酯胶、聚氨酯胶、环氧胶中的一种或多种材料混合形成。

在本申请实施例中，所述绿光量子点层42包括绿光量子点，所述红光量子点层41包括红光量子点；所述红光量子点材料和所述绿光量子点材料由量子点溶液、量子点粉末或量子点-聚合物粉末中的一种混合形成。

请参阅图2所示，本发明还提供一种上述柔性彩色滤光膜10的制作方法，其包括以下步骤s1-s4。

s1、制作聚合物树脂基底1步骤，在一基板上沉积液态聚合物树脂，经热固化或紫外固化后形成聚合物树脂基底1，通过纳米压印或刻蚀所述聚合物树脂基底1的方式形成多个间隔设置的容置凹槽，相邻的三个所述容置凹槽分别为红光凹槽11、绿光凹槽12以及蓝光凹槽13。形成的聚合物树脂基底1如图3所示，其中的基板优选为玻璃基板。

s2、制作反射层2步骤，在所述红光凹槽11以及所述绿光凹槽12的槽底制作反射层2。

s3、制作光扩散层3步骤，在每一所述容置凹槽11、12、13的内侧壁上涂覆光扩散粉与基质胶混合物并热固化的方式制作光扩散层3。

s4、制作量子点层4步骤，在所述光扩散层3上方通过喷墨打印或雾化喷涂方式分别在所述绿光凹槽12、所述红光凹槽11填充绿光量子点材料、红光量子点材料，通过固化得到量子点层4。形成的柔性彩色滤光膜10如图1所示。

在本申请实施例中，所述聚合物树脂基底1通过聚二甲基硅氧烷、硅胶或树脂类中的一种材料固化形成。所述聚合物树脂基底1能透光且具有柔性，便于弯折。

在本申请实施例中，所述容置凹槽11、12、13通过对所述聚合物树脂基底1进行纳米压印或刻蚀形成。

在本申请实施例中，所述反射层2包括分布式布拉格反射镜(dbr)。通过镀膜沉积形成所述反射层2，可抑制单色蓝光微发光二极管蓝光的出射。所述反射层2对蓝光反射率高，透过率低；所述反射层2对红光、绿光反射率低，透射率高。

在本申请实施例中，设于所述绿光凹槽12的所述反射层2的厚度及材质与设于所述红光凹槽11的述反射层2的厚度及材质不同。

在本申请实施例中，所述光扩散层3由光扩散粉与基质胶混合固化形成。

在本申请实施例中，所述光扩散粉在所述光扩散层3中的重量比重为5％-20％。

在本申请实施例中，所述光扩散粉材料包括有机材料及无机材料，所述有机材料包括亚克力(pmma)、聚苯乙烯(ps)、有机硅微球、硅微球中的一种或多种，所述无机材料包括纳米氧化铝、纳米银、纳米金中的一种或多种；所述基质胶由丙烯酸酯胶、聚氨酯胶、环氧胶中的一种或多种材料混合形成。

在本申请实施例中，所述绿光量子点层42包括绿光量子点，所述红光量子点层41包括红光量子点；所述红光量子点材料和所述绿光量子点材料由量子点溶液、量子点粉末或量子点-聚合物粉末中的一种混合形成。

在本申请实施例方法制作形成的柔性彩色滤光膜10在使用时，一蓝色光源22发出的蓝光从所述容置凹槽11、12、13的槽口入射，蓝光在所述蓝光凹槽13位置直接穿过，蓝光在所述红光凹槽11、所述绿光凹槽12穿过所述红光量子点层41、所述绿光量子点层42至所述反射层2，蓝光在所述反射层2经过折射、反射再次回到所述量子点层4，所述量子点层4吸收蓝光发出荧光，部分发向四周的荧光被所述光扩散层3散射，用于增强对蓝光的吸收从而提高蓝光利用率和所述量子点层4的出光率。

如图4所示，本发明还提供一种全彩微发光二极管器件100，其包括上述柔性彩色滤光膜10。

在本申请实施例中，所述全彩微发光二极管器件100还包括与所述柔性彩色滤光膜10设有所述容置凹槽11、12、13一侧相贴合的蓝光背板20，所述蓝光背板20为在灯板21上设有多个间隔设置的蓝色光源22，所述蓝色光源22分别与所述容置凹槽11、12、13对应设置，所述蓝色光源22分别卡设于所述容置凹槽11、12、13的槽口位置。

在使用时，如图4所示，一蓝色光源22发出的蓝光从所述容置凹槽11、12、13的槽口入射，蓝光在所述蓝光凹槽13位置直接穿过，蓝光在所述绿光凹槽12穿过所述绿光量子点层42至所述反射层2，蓝光在所述反射层2经过折射、反射再次回到所述量子点层4，所述量子点层4吸收蓝光发出荧光，部分发向四周的荧光被所述光扩散层散射，用于增强对蓝光的吸收从而提高蓝光利用率和所述量子点层4的出光率。

本申请实施例将所述量子点层4置于发出单一短波长的蓝色光源22上，所述蓝色光源22为蓝光微发光二极管阵列，所述蓝色光源22优选为蓝光微发光二极管芯片，从而将所述蓝色光源22发出的蓝光转换为红绿蓝(rgb)三色，实现全彩化显示。优选所述量子点层4的厚度为450nm，实现了量子点层4对蓝光的吸光度不低于2，从而保证蓝光充分被量子点吸收不低于99％。这样既能保证蓝光的充分利用，提高能量利用率，也能保证显示器的色域、色纯度足够高，从而实现高品质画面。

本发明的有益效果在于，提供一种柔性彩色滤光膜及其制作方法、全彩微发光二极管器件，通过设置反射层以及光扩散层用于增强量子点层对蓝光的吸收，从而提高蓝光利用率和所述量子点层的出光率。并将量子点层置于单一短波长的微发光二极管(micro-led)阵列上，从而将芯片发出的光转换为红绿蓝(rgb)三色，实现全彩化显示。实现了量子点层对蓝光的吸光度不低于2，从而保证蓝光充分被量子点吸收不低于99％。这样既能保证蓝光的充分利用，提高能量利用率，也能保证显示器的色域、色纯度足够高，从而实现高品质画面。

以上对本申请实施例所提供的一种柔性彩色滤光膜及其制作方法、全彩微发光二极管器件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。