微显示器的制备方法及微显示器与流程

1.本发明属于微显示技术领域，具体地说，本发明涉及一种微显示器的制备方法及微显示器。


背景技术：

2.微显技术已经广泛应用于近眼显示终端产品上，包括虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、混合现实(mr)等。微显技术包括micro oled，micro led，高分辨率lcd，硅基液晶(lcos)和数字光处理(dlp)等，目前量产品一般使用彩色光刻胶滤光片(cf，color filter)方案实现rgb彩色化。
3.cf为了实现rgb分离的目的，要过滤掉另外两个颜色，至少损失2/3的光，例如r像素，会过滤掉g和b光，所以cf方案光利于率低，导致屏幕功耗高，亮度低，不利于近眼显示应用。另外，彩色光刻胶半峰宽宽，cf方案无法得到高纯度rgb光，导致色域低。
4.目前的量子点彩色化技术，使用蓝光光源+量子点，由于量子点光致激发转换效率低，需要很厚的量子点层才能实现足够的光转换，厚的量子点层会导致透光性变差，亮度降低，同时由于量子点成本高，厚的量子点层也会增加成本。如果量子点厚度不足，光转换不够，会有大量蓝光泄露，导致色域变差，同时过量的蓝光泄露还会危害人体健康。目前量子点主要使用喷墨打印的方法，但是喷墨打印的分辨率低，无法做到小线宽，不适用于高分辨率。而量子点直接光刻图形化工艺，由于量子点对光刻胶性能的影响，也无法实现高分辨率。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种微显示器的制备方法，目的是实现高光利用效率、高亮度、高色域、低物料成本和高精度彩色化，提高良率，降低成本。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：微显示器的制备方法，包括步骤：
7.s1、制备单色显示器件；
8.s2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；
9.s3、制备第一涂布层；
10.s4、在第一涂布层上制备第一透明保护层；
11.s5、第一彩色像素光刻；
12.s6、第一彩色像素刻蚀，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层；
13.s7、第一次去除光刻胶；
14.s8、制备第二涂布层；
15.s9、在第二涂布层上制备第二透明保护层；
16.s10、第二彩色像素光刻；
17.s11、第二彩色像素刻蚀，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层；
18.s12、第二次去除光刻胶；
19.s13、制备第三透明保护层；
20.其中，所述步骤s3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第一颜料和量子点；
21.所述步骤s8中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，第二量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第二颜料和量子点。
22.所述第一彩色像素为红色像素，所述第二彩色像素为绿色像素。
23.所述第一颜料为红色颜料，所述第二颜料为绿色颜料，所述量子点为硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点。
24.所述第一透明保护层的材质为有机透明材料或无机透明材料，所述第二透明保护层的材质为有机透明材料或无机透明材料。
25.本发明还提供了另一种微显示器的制备方法，包括步骤：
26.h1、制备单色显示器件；
27.h2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；
28.h3、制备第一涂布层；
29.h4、对第一涂布层直接曝光和显影，进行图形化；
30.h5、制备第二涂布层；
31.h6、对第二涂布层直接曝光和显影，进行图形化；
32.h7、制备透明保护层；
33.其中，所述步骤h3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、光引发剂、第一颜料和量子点；
34.所述步骤h5中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，第二量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、光引发剂、第二颜料和量子点。
35.所述第一颜料为红色颜料，所述第二颜料为绿色颜料，所述量子点为硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点。
36.所述光引发剂为光敏剂或光固化剂。
37.所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲基醚丙酸酯、羟基丙酸乙酯、羟基丙酸酯、环丙酮、乙酸丁酯、醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯或二乙二醇二乙醚，所述粘结高分子聚合物为丙烯酸酯类或酰胺类聚合物，所述交联成分为pet、peta或dpha。
38.本发明还提供了一种采用所述的微显示器的制备方法获得的微显示器。
39.本发明微显示器的制备方法，可以实现高光利用效率、高亮度、高色域、低物料成本、高精度彩色化，工艺简单，良率高，成本低。解决传统cf方案低光利用效率，低亮度，低色域的问题。同时解决单独量子点彩色化方案的量子点厚度厚，成本高，透光性低，亮度低，容易存在蓝光泄露，低色域，存在人体危害的问题。开发的量子点和滤光片一步间接图形化工艺，只需要2道mask就能实现rgb三像素彩色化，比cf工艺的3道mask简单；尤其是高精度光刻间接图形化工艺，引入曝光+刻蚀工艺，间接图形化，解决量子点和彩色光刻胶分辨率低
的问题。
附图说明
40.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
41.图1是micro oled的结构示意图；
42.图2是micro led的结构示意图；
43.图3是lcd的结构示意图；
44.图4a-图4l是采用间接图形化工艺的微显示器生产过程示意图；
45.图5a-图5i是采用直接图形化工艺的微显示器生产过程示意图；
46.图中标记为：
47.1、驱动电路衬底；2、阳极；3、像素定义层；4、蓝光oled层；5、封装层；6、黑色矩阵层；7、第一涂布层；8、第一透明保护层；9、第二涂布层；10、第二透明保护层；11、第三透明保护层；
48.12、电极；13、蓝光led层；
49.14、tft电路；15、玻璃；16、玻璃；17、蓝色背光层；18、液晶层。
具体实施方式
50.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
51.实施例一
52.如图1、图4a-图4l所示，本实施例提供了一种微显示器的制备方法，包括如下的步骤：
53.s1、制备单色显示器件；
54.s2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；
55.s3、制备第一涂布层；
56.s4、在第一涂布层上制备第一透明保护层；
57.s5、第一彩色像素光刻；
58.s6、第一彩色像素刻蚀，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层；
59.s7、第一次去除光刻胶；
60.s8、制备第二涂布层；
61.s9、在第二涂布层上制备第二透明保护层；
62.s10、第二彩色像素光刻；
63.s11、第二彩色像素刻蚀，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层；
64.s12、第二次去除光刻胶；
65.s13、制备第三透明保护层。
66.本实施例还提供了一种采用上述微显示器的制备方法获得的微显示器，微显示器为普通的micro oled或高分辨率的micro oled。
67.具体地说，上述步骤s1包括：
68.s101、在带有cmos电路的wafer上制备阳极；
69.s102、制备像素定义层；
70.s103、制备有机发光层和阴极；
71.s104、制备封装层。
72.在上述步骤s102中，在相邻两个阳极之间制备像素定义层。在上述步骤s103中，在像素定义层和阳极表面依次蒸镀有机发光层和阴极，对应图1中的蓝光oled层。在上述步骤s104中，在阴极表面沉积封装层，形成单色显示器件。
73.在上述步骤s2中，使用涂布、曝光、显影工艺，在封装层表面制备黑色矩阵层。
74.在上述步骤s3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，通过第一量子点染料分散液的涂布，形成第一涂布层，第一涂布层覆盖黑色矩阵层和封装层表面。
75.作为优选的，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第一颜料和量子点，第一颜料为红色颜料。
76.在第一量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
77.在第一量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季戊四醇六丙烯酸酯)等。
78.在第一量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
79.在第一量子点染料分散液中，分散改善剂(mill base)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
80.在第一量子点染料分散液中，第一颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第一颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
81.在第一量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
82.在上述步骤s4中，制备的第一透明保护层用于保护颜料和量子点层，避免被干法灰化损伤。第一透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第一透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
83.在上述步骤s5中，第一彩色像素为红色像素。在第一透明保护层上进行红色像素光刻，使用正常高分辨率光刻胶，例如i线光刻胶，duv光刻胶，不受量子点和颜料限制，分辨率高。
84.在上述步骤s6中，进行第一彩色像素刻蚀，自上而下，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层，干法刻蚀cd loss小，精度高。
85.在上述步骤s7中，第一彩色像素干法去胶，干法去除第一透明保护层上的光刻胶，保护层避免了下层的损伤。
86.在上述步骤s8中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，通过第二量子点染料分散液的涂布，形成第二涂布层，第二涂布层覆盖露出的黑色矩阵层和封装层表面。
87.作为优选的，第二量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第二颜料和量子点，第二颜料为绿色颜料。
88.在第二量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
89.在第二量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季戊四醇六丙烯酸酯)等。
90.在第二量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
91.在第二量子点染料分散液中，分散改善剂(mill base)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
92.在第二量子点染料分散液中，第二颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第二颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
93.在第二量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
94.在上述步骤s9中，制备的第二透明保护层用于保护颜料和量子点层，避免被干法灰化损伤。第二透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第二透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
95.在上述步骤s10中，第二彩色像素为绿色像素。在第二透明保护层上进行绿色像素光刻，使用正常高分辨率光刻胶，例如i线光刻胶，duv光刻胶，不受量子点和颜料限制，分辨率高。
96.在上述步骤s11中，进行第二彩色像素刻蚀，自上而下，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层，干法刻蚀cd loss小，精度高。
97.在上述步骤s12中，第二彩色像素干法去胶，干法去除第二透明保护层上的光刻胶，保护层避免了下层的损伤。
98.在上述步骤s13中，最后制备第三透明保护层，用于保护屏幕，不在使用中划伤或磨损。第三透明保护层覆盖第一透明保护层、第二透明保护层、封装层和露出的黑色矩阵层表面，第二透明保护层与第一透明保护层对齐，两者位置相邻且相接触，两者厚度大小相同。第二涂布层与第一涂布层对齐，两者位置相邻且相接触，两者厚度大小相同。第一透明
保护层位于第一涂布层和第三透明保护层之间，第二透明保护层位于第二涂布层和第三透明保护层之间。第三透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第三透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
99.本实施例的制备方法，和传统彩色光刻胶cf方案相比，具有如下的优点：
100.1.采用间接图形化工艺，量子点染料分散液不含光引发剂，材料成本低，因为借助高精度光刻工艺，精度高，但是增加了刻蚀去胶工艺，工艺稍复杂；
101.2.光利用效率高，量子点采用蓝色光源激发，减轻了cf方案中滤色导致的光损失；
102.3.亮度高，本方案降低了cf滤色导致的光损失，同时蓝色像素无需色彩转换，直接输出，所以亮度会更高；
103.4.色域高，和彩色光刻胶相比，量子点半峰宽更窄，色纯度高，色域更高。
104.本实施例的制备方法，和单独的量子点彩色化方案相比，具有如下的优点：
105.1.采用间接图形化工艺，量子点染料分散液不含光引发剂，材料成本低，因为借助高精度光刻工艺，精度高，但是增加了刻蚀去胶工艺，工艺稍复杂；
106.2.颜料过滤一部分光，量子点厚度可以减薄，量子点用量少，成本低；
107.3.透光性高，可用于高亮度产品；
108.4.混合材料里的cf避免蓝光泄露，提高色域，同时避免蓝光对人体的危害。
109.实施例二
110.如图2所示，本实施例提供了一种微显示器的制备方法，包括如下的步骤：
111.s1、制备单色显示器件；
112.s2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；
113.s3、制备第一涂布层；
114.s4、在第一涂布层上制备第一透明保护层；
115.s5、第一彩色像素光刻；
116.s6、第一彩色像素刻蚀，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层；
117.s7、第一次去除光刻胶；
118.s8、制备第二涂布层；
119.s9、在第二涂布层上制备第二透明保护层；
120.s10、第二彩色像素光刻；
121.s11、第二彩色像素刻蚀，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层；
122.s12、第二次去除光刻胶；
123.s13、制备第三透明保护层。
124.本实施例还提供了一种采用上述微显示器的生产工艺获得的微显示器，微显示器为普通led或高分辨率的led。
125.具体地说，上述步骤s1包括：
126.s101、在带有cmos电路的wafer上制备电极；
127.s102、制备发光层；
128.s103、制备封装层。
129.在上述步骤s102中，在电极上制备发光层，对应图2中的蓝光led层。在上述步骤
s103中，在发光层表面沉积封装层，封装层覆盖发光层、电极和wafer表面，形成单色显示器件。
130.在上述步骤s2中，使用涂布、曝光、显影工艺，在封装层表面制备黑色矩阵层。
131.在上述步骤s3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，通过第一量子点染料分散液的涂布，形成第一涂布层，第一涂布层覆盖黑色矩阵层和封装层表面。
132.作为优选的，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第一颜料和量子点，第一颜料为红色颜料。
133.在第一量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
134.在第一量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季戊四醇六丙烯酸酯)等。
135.在第一量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
136.在第一量子点染料分散液中，分散改善剂(mill base)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
137.在第一量子点染料分散液中，第一颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第一颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
138.在第一量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
139.在上述步骤s4中，制备的第一透明保护层用于保护颜料和量子点层，避免被干法灰化损伤。第一透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第一透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
140.在上述步骤s5中，第一彩色像素为红色像素。在第一透明保护层上进行红色像素光刻，使用正常高分辨率光刻胶，例如i线光刻胶，duv光刻胶，不受量子点和颜料限制，分辨率高。
141.在上述步骤s6中，进行第一彩色像素刻蚀，自上而下，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层，干法刻蚀cd loss小，精度高。
142.在上述步骤s7中，第一彩色像素干法去胶，干法去除第一透明保护层上的光刻胶，保护层避免了下层的损伤。
143.在上述步骤s8中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，通过第二量子点染料分散液的涂布，形成第二涂布层，第二涂布层覆盖露出的黑色矩阵层和封装层表面。
144.作为优选的，第二量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分
散改善剂、第二颜料和量子点，第二颜料为绿色颜料。
145.在第二量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
146.在第二量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季戊四醇六丙烯酸酯)等。
147.在第二量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
148.在第二量子点染料分散液中，分散改善剂(mill base)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
149.在第二量子点染料分散液中，第二颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第二颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
150.在第二量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
151.在上述步骤s9中，制备的第二透明保护层用于保护颜料和量子点层，避免被干法灰化损伤。第二透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第二透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
152.在上述步骤s10中，第二彩色像素为绿色像素。在第二透明保护层上进行绿色像素光刻，使用正常高分辨率光刻胶，例如i线光刻胶，duv光刻胶，不受量子点和颜料限制，分辨率高。
153.在上述步骤s11中，进行第二彩色像素刻蚀，自上而下，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层，干法刻蚀cd loss小，精度高。
154.在上述步骤s12中，第二彩色像素干法去胶，干法去除第二透明保护层上的光刻胶，保护层避免了下层的损伤。
155.在上述步骤s13中，最后制备第三透明保护层，用于保护屏幕，不在使用中划伤或磨损。第三透明保护层覆盖第一透明保护层、第二透明保护层、封装层和露出的黑色矩阵层表面，第二透明保护层与第一透明保护层对齐，两者位置相邻且相接触，两者厚度大小相同。第二涂布层与第一涂布层对齐，两者位置相邻且相接触，两者厚度大小相同。第一透明保护层位于第一涂布层和第三透明保护层之间，第二透明保护层位于第二涂布层和第三透明保护层之间。第三透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第三透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
156.本实施例的制备方法，和传统彩色光刻胶cf方案相比，具有如下的优点：
157.1.采用间接图形化工艺，量子点染料分散液不含光引发剂，材料成本低，因为借助高精度光刻工艺，精度高，但是增加了刻蚀去胶工艺，工艺稍复杂；
158.2.光利用效率高，量子点采用蓝色光源激发，减轻了cf方案中滤色导致的光损失；
159.3.亮度高，本方案降低了cf滤色导致的光损失，同时蓝色像素无需色彩转换，直接输出，所以亮度会更高；
160.4.色域高，和彩色光刻胶相比，量子点半峰宽更窄，色纯度高，色域更高。
161.本实施例的制备方法，和单独的量子点彩色化方案相比，具有如下的优点：
162.1.采用间接图形化工艺，量子点染料分散液不含光引发剂，材料成本低，因为借助高精度光刻工艺，精度高，但是增加了刻蚀去胶工艺，工艺稍复杂；
163.2.颜料过滤一部分光，量子点厚度可以减薄，量子点用量少，成本低；
164.3.透光性高，可用于高亮度产品；
165.4.混合材料里的cf避免蓝光泄露，提高色域，同时避免蓝光对人体的危害。
166.实施例三
167.如图3所示，本实施例提供了一种微显示器的制备方法，包括如下的步骤：
168.s1、制备单色显示器件；
169.s2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；
170.s3、制备第一涂布层；
171.s4、在第一涂布层上制备第一透明保护层；
172.s5、第一彩色像素光刻；
173.s6、第一彩色像素刻蚀，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层；
174.s7、第一次去除光刻胶；
175.s8、制备第二涂布层；
176.s9、在第二涂布层上制备第二透明保护层；
177.s10、第二彩色像素光刻；
178.s11、第二彩色像素刻蚀，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层；
179.s12、第二次去除光刻胶；
180.s13、制备第三透明保护层。
181.本实施例还提供了一种采用上述微显示器的生产工艺获得的微显示器，微显示器为普通lcd或高分辨率的lcd。
182.具体地说，上述步骤s1包括：
183.s101、制备驱动电路和电极；
184.s102、采用lcd cell工艺，衬底和盖板玻璃上pi膜印刷，定向处理，框胶印刷，spacer散布，贴合，液晶注入；
185.s103、封装，玻璃盖板保护下层电路和lcd，形成单色显示器件。
186.在上述步骤s2中，使用涂布、曝光、显影工艺，在封装层表面制备黑色矩阵层。
187.在上述步骤s3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，通过第一量子点染料分散液的涂布，形成第一涂布层，第一涂布层覆盖黑色矩阵层和封装层表面。
188.作为优选的，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第一颜料和量子点，第一颜料为红色颜料。
189.在第一量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
190.在第一量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季戊四醇六丙烯酸酯)等。
191.在第一量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
192.在第一量子点染料分散液中，分散改善剂(mill base)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
193.在第一量子点染料分散液中，第一颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第一颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
194.在第一量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
195.在上述步骤s4中，制备的第一透明保护层用于保护颜料和量子点层，避免被干法灰化损伤。第一透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第一透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
196.在上述步骤s5中，第一彩色像素为红色像素。在第一透明保护层上进行红色像素光刻，使用正常高分辨率光刻胶，例如i线光刻胶，duv光刻胶，不受量子点和颜料限制，分辨率高。
197.在上述步骤s6中，进行第一彩色像素刻蚀，自上而下，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层，干法刻蚀cd loss小，精度高。
198.在上述步骤s7中，第一彩色像素干法去胶，干法去除第一透明保护层上的光刻胶，保护层避免了下层的损伤。
199.在上述步骤s8中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，通过第二量子点染料分散液的涂布，形成第二涂布层，第二涂布层覆盖露出的黑色矩阵层和封装层表面。
200.作为优选的，第二量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第二颜料和量子点，第二颜料为绿色颜料。
201.在第二量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
202.在第二量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季
戊四醇六丙烯酸酯)等。
203.在第二量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
204.在第二量子点染料分散液中，分散改善剂(mill base)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
205.在第二量子点染料分散液中，第二颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第二颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
206.在第二量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
207.在上述步骤s9中，制备的第二透明保护层用于保护颜料和量子点层，避免被干法灰化损伤。第二透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第二透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
208.在上述步骤s10中，第二彩色像素为绿色像素。在第二透明保护层上进行绿色像素光刻，使用正常高分辨率光刻胶，例如i线光刻胶，duv光刻胶，不受量子点和颜料限制，分辨率高。
209.在上述步骤s11中，进行第二彩色像素刻蚀，自上而下，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层，干法刻蚀cd loss小，精度高。
210.在上述步骤s12中，第二彩色像素干法去胶，干法去除第二透明保护层上的光刻胶，保护层避免了下层的损伤。
211.在上述步骤s13中，最后制备第三透明保护层，用于保护屏幕，不在使用中划伤或磨损。第三透明保护层覆盖第一透明保护层、第二透明保护层、封装层和露出的黑色矩阵层表面，第二透明保护层与第一透明保护层对齐，两者位置相邻且相接触，两者厚度大小相同。第二涂布层与第一涂布层对齐，两者位置相邻且相接触，两者厚度大小相同。第一透明保护层位于第一涂布层和第三透明保护层之间，第二透明保护层位于第二涂布层和第三透明保护层之间。第三透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；第三透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
212.本实施例的制备方法，和传统彩色光刻胶cf方案相比，具有如下的优点：
213.1.采用间接图形化工艺，量子点染料分散液不含光引发剂，材料成本低，因为借助高精度光刻工艺，精度高，但是增加了刻蚀去胶工艺，工艺稍复杂；
214.2.光利用效率高，量子点采用蓝色光源激发，减轻了cf方案中滤色导致的光损失；
215.3.亮度高，本方案降低了cf滤色导致的光损失，同时蓝色像素无需色彩转换，直接输出，所以亮度会更高；
216.4.色域高，和彩色光刻胶相比，量子点半峰宽更窄，色纯度高，色域更高。
217.本实施例的制备方法，和单独的量子点彩色化方案相比，具有如下的优点：
218.1.采用间接图形化工艺，量子点染料分散液不含光引发剂，材料成本低，因为借助高精度光刻工艺，精度高，但是增加了刻蚀去胶工艺，工艺稍复杂；
219.2.颜料过滤一部分光，量子点厚度可以减薄，量子点用量少，成本低；
220.3.透光性高，可用于高亮度产品；
221.4.混合材料里的cf避免蓝光泄露，提高色域，同时避免蓝光对人体的危害。
222.实施例四
223.如图5a-图5i所示，本实施例提供了一种微显示器的制备方法，包括如下的步骤：
224.h1、制备单色显示器件；
225.h2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；
226.h3、制备第一涂布层；
227.h4、对第一涂布层直接曝光和显影，进行图形化；
228.h5、制备第二涂布层；
229.h6、对第二涂布层直接曝光和显影，进行图形化；
230.h7、制备透明保护层。
231.本实施例还提供了一种采用上述微显示器的制备方法获得的微显示器，微显示器为高分辨率micro oled、micro led、lcos、dlp或高分辨率lcd等，也可以为普通的micro oled、led、lcd、lcos或dlp。
232.具体地说，上述步骤h1包括：
233.h101、在带有cmoh电路的wafer上制备阳极；
234.h102、制备像素定义层；
235.h103、制备有机发光层和阴极；
236.h104、制备封装层。
237.在上述步骤h102中，在相邻两个阳极之间制备像素定义层。在上述步骤h103中，在像素定义层和阳极表面依次蒸镀有机发光层和阴极。在上述步骤h104中，在阴极表面沉积封装层，形成单色显示器件。
238.在上述步骤h2中，使用涂布、曝光、显影工艺，在封装层表面制备黑色矩阵层。
239.在上述步骤h3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，通过第一量子点染料分散液的涂布，形成第一涂布层，第一涂布层覆盖黑色矩阵层和封装层表面。
240.作为优选的，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、光引发剂、第一颜料和量子点，第一颜料为红色颜料。
241.在第一量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
242.在第一量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季戊四醇六丙烯酸酯)等。
243.在第一量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基
丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
244.在第一量子点染料分散液中，分散改善剂(mill bahe)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
245.在第一量子点染料分散液中，第一颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第一颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
246.在第一量子点染料分散液中，光引发剂为光敏剂或光固化剂，能在紫外光区(250～420nm)或可见光区(400～800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。光引发剂可选乙酞苯、双咪哇、肪酷或三氮杂苯等。
247.在第一量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
248.在上述步骤h4中，因为第一量子点染料分散液含有光引发剂，所以第一涂布层可以直接曝光，并显影进行图形化。
249.在上述步骤h5中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，通过第二量子点染料分散液的涂布，形成第二涂布层，第二涂布层覆盖露出的黑色矩阵层和封装层表面。
250.作为优选的，第二量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、光引发剂、第二颜料和量子点，第二颜料为绿色颜料。
251.在第二量子点染料分散液中，粘结高分子聚合物(binder polymer)主要作用是作为其它成分的载体，具有支持性，可以形成膜层和支持交联反应，粘结高分子聚合物可以是丙烯酸酯类或酰胺类等。
252.在第二量子点染料分散液中，交联成分主要是通过交联形成网状结构，从而改变光刻胶在显影时的溶解性。它参与紫外光照射时的聚合反应，能够影响光刻胶对光的敏感度。交联成分为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，peta(季戊四醇三丙烯酸酯)或dpha(聚二季戊四醇六丙烯酸酯)等。
253.在第二量子点染料分散液中，溶剂的作用是将固态材料溶解，从而使材料可以满足设备的工程性。溶剂可选丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲基醚丙酸酯，羟基丙酸乙酯，羟基丙酸酯，环丙酮，乙酸丁酯，醋酸(3-甲氧基丁基)酯，3-乙氧基丙酸乙酯，3-甲氧基丙酸甲酯，或二乙二醇二乙醚等。
254.在第二量子点染料分散液中，分散改善剂(mill bahe)主要用来将分散剂和量子点、颜料分子连接在一起从而保证量子点和颜料分子的分散性。
255.在第二量子点染料分散液中，第二颜料主要用于rgb材料调整色度，过滤颜色，第二颜料可选pigment red 177，pigment red 254，pigment green 7，或pigment green 36等。
256.在第二量子点染料分散液中，光引发剂为光敏剂或光固化剂，能在紫外光区(250～420nm)或可见光区(400～800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。光引发剂可选乙酞苯、双咪哇、肪酷或三氮杂苯等。
257.在第二量子点染料分散液中，量子点用于光致色彩转换，量子点可选硅量子点、锗
量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点等。
258.在上述步骤h6中，因为第二量子点染料分散液含有光引发剂，所以第二涂布层可以直接曝光，并显影进行图形化。
259.在上述步骤h7中，最后制备透明保护层，用于保护屏幕，不在使用中划伤或磨损。透明保护层覆盖第一涂布、第二涂布、封装层和露出的黑色矩阵层表面。第二涂布层与第一涂布层对齐，两者位置相邻且相接触，两者厚度大小相同。第一涂布层位于透明保护层和封装层之间，第二涂布层位于透明保护层和封装层之间。透明保护层可选有机透明材料，例如透明光刻胶，使用涂布工艺制备；透明保护层也可选择无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化铟锡等，使用薄膜沉积工艺制备。
260.本实施例的制备方法，和传统彩色光刻胶cf方案相比，具有如下的优点：
261.1.直接图形化工艺，量子点+颜料混合材料含有光引发剂，材料成本稍高，因为量子点和颜料会干扰曝光，所以精度稍差，直接图形化，不需要刻蚀去胶工艺，工艺简单；
262.2.光利用效率高，量子点采用蓝色光源激发，减轻了cf方案中滤色导致的光损失；
263.3.亮度高，本方案降低了cf滤色导致的光损失，同时蓝色像素无需色彩转换，直接输出，所以亮度会更高；
264.4.色域高，和彩色光刻胶相比，量子点半峰宽更窄，色纯度高，色域更高。本实施例的制备方法，和单独的量子点彩色化方案相比，具有如下的优点：
265.1.直接图形化工艺，量子点+颜料混合材料含有光引发剂，材料成本稍高，因为量子点和颜料会干扰曝光，所以精度稍差，直接图形化，不需要刻蚀去胶工艺，工艺简单；
266.2.颜料过滤一部分光，量子点厚度可以减薄，量子点用量少，成本低；
267.3.透光性高，可用于高亮度产品；
268.4.混合材料里的cf避免蓝光泄露，提高色域，同时避免蓝光对人体的危害。
269.以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.微显示器的制备方法，其特征在于，包括步骤：s1、制备单色显示器件；s2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；s3、制备第一涂布层；s4、在第一涂布层上制备第一透明保护层；s5、第一彩色像素光刻；s6、第一彩色像素刻蚀，干法刻蚀第一透明保护层和第一涂布层；s7、第一次去除光刻胶；s8、制备第二涂布层；s9、在第二涂布层上制备第二透明保护层；s10、第二彩色像素光刻；s11、第二彩色像素刻蚀，干法刻蚀第二透明保护层和第二涂布层；s12、第二次去除光刻胶；s13、制备第三透明保护层；其中，所述步骤s3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第一颜料和量子点；所述步骤s8中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，第二量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、第二颜料和量子点。2.根据权利要求1所述的微显示器的制备方法，其特征在于，所述第一彩色像素为红色像素，所述第二彩色像素为绿色像素。3.根据权利要求1所述的微显示器的制备方法，其特征在于，所述第一颜料为红色颜料，所述第二颜料为绿色颜料，所述量子点为硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点。4.根据权利要求1至3任一所述的微显示器的制备方法，其特征在于，所述第一透明保护层的材质为有机透明材料或无机透明材料，所述第二透明保护层的材质为有机透明材料或无机透明材料。5.一种采用权利要求1至4任一所述的微显示器的制备方法获得的微显示器。6.微显示器的制备方法，其特征在于，包括步骤：h1、制备单色显示器件；h2、在单色显示器件表面制备黑色矩阵层；h3、制备第一涂布层；h4、对第一涂布层直接曝光和显影，进行图形化；h5、制备第二涂布层；h6、对第二涂布层直接曝光和显影，进行图形化；h7、制备透明保护层；其中，所述步骤h3中，第一涂布层采用第一量子点染料分散液制备，第一量子点染料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、光引发剂、第一颜料和量子点；所述步骤h5中，第二涂布层采用第二量子点染料分散液制备，第二量子点染料分散液
包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、光引发剂、第二颜料和量子点。7.根据权利要求6所述的微显示器的制备方法，其特征在于，所述第一颜料为红色颜料，所述第二颜料为绿色颜料，所述量子点为硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点或砷化铟量子点。8.根据权利要求6所述的微显示器的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为光敏剂或光固化剂。9.根据权利要求6至8任一所述的微显示器的制备方法，其特征在于，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲基醚丙酸酯、羟基丙酸乙酯、羟基丙酸酯、环丙酮、乙酸丁酯、醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯或二乙二醇二乙醚，所述粘结高分子聚合物为丙烯酸酯类或酰胺类聚合物，所述交联成分为pet、peta或dpha。10.一种采用权利要求6至9任一所述的微显示器的制备方法获得的微显示器。

技术总结
本发明公开了一种微显示器的制备方法，包括步骤：S1、制备单色显示器件；S2、制备黑色矩阵层；S3、制备第一涂布层；S4、制备第一透明保护层；S5、第一彩色像素光刻；S6、第一彩色像素刻蚀；S7、第一次去除光刻胶；S8、制备第二涂布层；S9、制备第二透明保护层；S10、第二彩色像素光刻；S11、第二彩色像素刻蚀；S12、第二次去除光刻胶；S13、制备第三透明保护层；涂布层采用颜料分散液制备，颜料分散液包括粘结高分子聚合物、交联成分、溶剂、分散改善剂、颜料和量子点。本发明的制备方法，可以实现高光利用效率、高亮度、高色域、低物料成本、高精度彩色化，良率高，成本低。本发明还公开了一种微显示器。本发明还公开了一种微显示器。本发明还公开了一种微显示器。


技术研发人员：吕迅 祖伟 尹立平 徐瑞
受保护的技术使用者：安徽熙泰智能科技有限公司
技术研发日：2022.05.23
技术公布日：2023/9/23