CN111725251B - 高分辨率全彩化MicroLED显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，设置有MicroLED发光芯片和虚设芯片，所述MicroLED发光芯片和虚设芯片均设置有第一半导体层、绝缘层，绝缘层包覆MicroLED发光芯片、虚设芯片的侧壁，所述相邻的MicroLED发光芯片的第一半导体层台阶部之间设置有第一间隔槽，MicroLED发光芯片的第一半导体层台阶部与相邻的虚设芯片的第一半导体层台阶部之间设置有第二间隔槽，所述第一半导体层台阶部的部分下表面未被绝缘层覆盖，所述第一间隔槽内、第二间隔槽内以及第一半导体层台阶部未被绝缘层覆盖的下表面均设置有金属线路。

Description

高分辨率全彩化MicroLED显示器
技术领域
本发明涉及新型显示领域，尤其涉及一种高分辨率全彩化MicroLED显示器。
背景技术
MicroLED显示是继液晶显示与OLED显示之后新出现的下一代显示技术。MicroLED显示采用尺寸在几微米至几十微米之间的LED发光芯片(MicroLED芯片)作为像素单元，一颗一颗紧密地排列成阵列，每颗芯片都能独立地被驱动点亮发出光线。MicroLED显示也将是新型显示与LED两大产业跨界融合的重要发展方向，它将实现对显示、半导体、集成电路等多个产业的横向整合。MicroLED显示具有自发光、高效、长寿命、超高分辨率等诸多优点。MicroLED显示的应用产品有望覆盖所有尺寸的显示屏幕。从AR/VR等近眼显示，到对耗电量极为敏感的可穿戴设备、移动装置，以及到100吋以上的超大屏幕显示，都是MicroLED显示的潜在应用领域。
MicroLED全彩化显示器的技术方案，主要分为两类：(1)采用红绿蓝三种不同发光波长的MicroLED芯片间隔排布成像素点阵列，实现全彩化显示，需要进行至少三次巨量转移，才能将来自红、绿、蓝三种不同外延片上的MicroLED芯片排布完成，提升巨量转移的良率和生产效率是改技术方案需要解决的关键难题；(2)采用蓝光或者近紫外光MicroLED芯片排布成阵列，再根据红、绿、蓝像素点排布，在相应像素点对应的Micro-LED芯片上表面分别涂覆荧光材料，通过荧光材料的波长转换，实现红绿蓝三基色的像素点。
对于AR/VR等近眼显示的应用场景，分辨率要求极高，MicroLED芯片尺寸以及芯片之间的中心间距需要缩小至10微米以下，难以通过巨量转移的方式实现MicroLED芯片的阵列排布，第一种技术方案变得难以实施，第二种技术方案是目前较为可行的方案。近眼显示的高分辨率全彩化MicroLED显示器，通常采用互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，缩写为CMOS)驱动背板，从已经加工出MicroLED芯片阵列的外延片上切取一块特定尺寸的外延块，将该外延块与CMOS驱动背板进行键合，使得每一颗MicroLED芯片的电极分别与CMOS驱动背板上的一个驱动单元实现键合，从而每颗MicroLED芯片均能够被单独地驱动。蓝光或者近紫外光MicroLED芯片的外延生长，均先在透明的蓝宝石衬底上生长透明的化合物半导体缓冲层，然后再依次生长N型GaN层、量子阱、P型GaN层等多层结构。蓝光或者近紫外光MicroLED外延块与CMOS驱动背板键合后，从量子阱发出的光线，依次穿过N型GaN层、化合物半导体缓冲层、蓝宝石衬底从出光方面的上表面出射。根据红、绿、蓝像素点的排布，在相应像素点对应的Micro-LED芯片出光面的上表面分别涂覆荧光材料，实现红绿蓝三基色的像素点。
前述的高分辨率全彩化MicroLED显示器，仍有几方面的技术障碍需要克服。其一，像素点之间的光串扰。显示器件要求每个像素点亮发光时，不影响周围的其他像素点。从量子阱发出的光线，依次穿过N型GaN层、化合物半导体缓冲层、蓝宝石衬底才能出射，但是N型GaN层、化合物半导体缓冲层、蓝宝石衬底三者均为透明材质，光线会在它们中以光波导的形式横向传播。其中一个像素点亮时，该横向传播的光线会把MicroLED芯片阵列中与其紧邻的其他像素也照亮，造成不同像素之间的光串扰(Optical crosstalk)，导致MicroLED显示的分辨率降低、色域变小。此外，在相应像素点对应的Micro-LED芯片上表面分别涂覆荧光材料后，涂覆的荧光材料发出光线也会在相邻的像素点之间的横向传播，造成额外的光串扰。解决光串扰的对策包括多个方面：(1)MicroLED外延块与CMOS驱动背板键合后，将蓝宝石衬底进行剥离，消除蓝宝石的光波导效应，但是面临衬底剥离前后应力变化对器件性能的影响；(2)蚀刻形成单个的MicroLED芯片时，将N型GaN层、化合物半导体缓冲层均刻穿，使得相邻MicroLED芯片之间没有光波导介质，但是需要制作额外的导电层将所有MicroLED芯片的N电极连通至CMOS驱动背板的N电极焊盘，面临工艺复杂与可靠性问题；(3)相邻像素点的荧光材料之间设置遮光挡墙，阻断荧光材料发光在相邻像素点之间的横向传播，但是实现足够高宽比的遮光挡墙面临工艺难题。对于高分辨率全彩化MicroLED显示器的光串扰问题，依然没有较理想的对策。其二，MicroLED外延块内各个MicroLED芯片的供电不均匀。CMOS驱动背板的N电极焊盘只能设置于CMOS驱动背板的外围，MicroLED外延块内各个MicroLED芯片通过N型GaN层，或者化合物半导体缓冲层，或者额外的导电层实现与CMOS驱动背板的N电极焊盘实现导通，位于MicroLED外延块内不同区域的MicroLED芯片与驱动背板的N电极焊盘之间的串联电阻不同，输入相同的电信号时不同位置的MicroLED芯片之间电流不均匀，导致画面亮度不一致，整个显示屏画面呈现明显的mura。其三，Micro-LED芯片上表面的荧光材料层难以做到合适的吸光度。MicroLED芯片的尺寸很小，所以荧光材料层的宽度有限，现有的喷涂、光刻、打印等荧光材料层制备工艺都难以做到较大的高宽比，导致能够实现的荧光材料层厚度非常局限。荧光材料厚度太薄无法充分吸收蓝光或者近紫外光，会造成色纯度下降，色域变小。其四，MicroLED像素点发出的光线需要尽可能地向出光面的法线方向汇聚，MicroLED芯片的尺寸很小，像素点之间的间距也很小，进行光线汇聚的二次光学可利用的空间尺寸非常有限。如何解决上述几个问题，已经成为本领域的研发重点。
中国专利CN111108613A公开了一种在像素区域包括多个LED芯片的LED阵列，所述LED芯片之间设置有分隔槽，所述第一配线以贯穿所述第一半导体层及所述第二半导体层之间的方式配置在分隔槽的内部，且第一配线与所述第一半导体层电连接，所述第二配线包含与所述第二半导体层连接的P电极、以及与所述第一配线连接的所述N电极；所述N电极与所述P电极形成于同一表面。其主要缺点在于，仅当第一配线部分贯穿第一半导体层时，第一配线与第一半导体层之间能够形成平面电接触，但是此时剩余的未被贯穿的第一半导体层会形成光波导效应，存在显著的光串扰问题；当第一配线完全贯穿第一半导体层时，第一配线与第一半导体层之间为侧面电接触，此时该侧面电接触会导致电接触不良或者可靠性差，难以实现不同LED芯片之间的串联电阻的均匀以及供电的均匀。此外，该专利中，与所述第一配线连接的N电极设置于LED阵列外围区域的两个虚设(dummy)LED芯片之间，使得LED阵列有效使用区域大为缩减。
中国专利CN111108613A公开了一种显示装置，具备多个相互之间由分离槽彻底分隔的发光单元，借助分隔槽消除相邻像素单元的横向光波导效应从而克服光串扰问题，进一步将发光单元的第二半导体层或者第一半导体层与驱动基板焊接之后，在与焊接面相对的另一面的上表面设置透明且导电的共同导电层，将所有发光单元实现共阴极或者共阳极的电连通。美国专利US9831387B2通过在剥离去除LED芯片生长衬底之后露出的第一半导体层上表面设置导电围坝网格，一方面导电围坝网格提供导电途径使得不同LED芯片之间的串联电阻均匀化，另一方面导电围坝网格可以阻隔相邻像素点荧光材料层之间的横向光传播，克服光串扰。中国专利CN110211986A公开了一种显示元件以及显示装置，显示元件在驱动电路基板上具备多个构成像素的微发光元件，微发光元件通过向驱动电路基板的相反侧射出光来显示图像，将LED外延片整面焊接之驱动基板，再剥离去除LED芯片生长衬底，然后刻蚀形成分立的LED芯片，进一步在第一半导体层上表面设置透明且导电的N极导电层将所有LED芯片的第一半导体层连通，从LED阵列外围区域的虚设(dummy)LED芯片挖过孔，将N极导电层引出至LED阵列下表面形成N电极与驱动基板实现焊接。以上三个专利主要的共同缺点在于，工艺复杂且可靠性不佳，一方面需要剥离衬底，生产效率与良率均低，另一方面需要在LED芯片阵列与驱动基板之后整体经受透明导电层或者导电围坝网格制作工艺过程，或者进行刻蚀与导电层制作工艺过程，这些工艺过程造成的应力、化学侵蚀、温度冲击等，会使得焊接的可靠性或者驱动基板的可靠性难以保障。
美国专利US8642363B2公开了一种MicroLED显示装置，采用蚀刻至衬底的分隔槽彻底消除相邻MicroLED芯片的横向光波导效应从而克服光串扰问题，将同一行的MicroLED芯片的N电极并联导通，并在MicroLED芯片出光方向的衬底顶面设置盛放荧光转换材料的格栅，格栅的每一个格子与一个MicroLED芯片对应。其主要缺点在于，一方面无法实现不同LED芯片之间的串联电阻的均匀化，另一方面需要额外设置盛放荧光转换材料的格栅。美国专利US9684174B2公开了一种MicroLED显示装置，为每一个MicroLED芯片底部设置一个碗杯状的反射杯，从而使得更多的光线聚集在MicroLED芯片的出光面的法线方向。其主要缺点在于，MicroLED芯片发出的光线经过荧光材料层进行波长转换时，光线会被荧光材料层散射，使得该反射杯的二次光学调控作用无法发挥。
鉴于上述技术背景，需要实现综合解决光串扰、串联电阻的均匀化、荧光转换层厚度保障、二次光学调控等问题的技术方案。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够同时克服前述问题的高分辨率全彩化MicroLED显示器。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，设置有驱动基板、MicroLED阵列模块，驱动基板上的表面设置有第一焊盘和第二焊盘，MicroLED阵列模块内设置有MicroLED发光芯片和虚设芯片，MicroLED发光芯片的下表面设置有第一电极，所述虚设芯片的下表面设置有第二电极，MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极与第一焊盘焊接在一起，第二电极与第二焊盘焊接在一起，所述MicroLED发光芯片和虚设芯片均设置有第一半导体层、绝缘层，绝缘层包覆MicroLED发光芯片和虚设芯片的侧壁，所述第一半导体层设置有梯形部和台阶部，台阶部位于梯形部的上侧，所述台阶部之间设置有第一间隔槽，MicroLED发光芯片的第一半导体层台阶部与相邻的虚设芯片的第一半导体层台阶部之间设置有第二间隔槽，所述第一半导体层台阶部紧邻第一间隔槽、第二间隔槽的下表面未被绝缘层覆盖，所述第一半导体层台阶部的侧面均未被绝缘层覆盖，所述第一间隔槽内、第二间隔槽内以及第一半导体层台阶部未被绝缘层覆盖的下表面均设置有金属线路，所述虚设芯片的侧壁设置有侧边连接线路，将第二间隔槽内的金属线路与位于虚设芯片下表面的第二电极连接在一起，使得第二电极与所述金属线路之间电导通。
进一步优选的，若干个MicroLED发光芯片按照固定的行列间距分布成阵列，所述虚设芯片位于MicroLED发光芯片阵列的外围，所述驱动基板设置有若干个驱动单元，每个驱动单元均能单独地控制一颗MicroLED发光芯片的供电，从而控制该MicroLED发光芯片的发光，所述每个驱动单元设置有一个第一焊盘，所述第一焊盘设置于所述驱动基板上表面中间的区域，且若干个第一焊盘按照固定的行列间距排布成阵列，所述第二焊盘设置于所述第一焊盘的外围区域，所述第一焊盘阵列的行间距、列间距与所述MicroLED发光芯片阵列的行间距、列间距分别相等，从而使得所述第一电极与第一焊盘一一对应。
进一步优选的，所述MicroLED发光芯片均设置有第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层、绝缘层，且第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层从上向下依次叠层设置，单颗MicroLED发光芯片的绝缘层连为一体，所述MicroLED发光芯片的绝缘层包含第一侧壁绝缘层和第一底部绝缘层，所述MicroLED发光芯片的多量子阱发光层侧壁、第二半导体层侧壁、第一半导体层梯形部侧壁、电流扩散层侧壁均被第一侧壁绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片电流扩散层下表面被第一底部绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片的第一底部绝缘层还设置有第一过孔，所述第一电极设置于所述第一过孔内，且所述第一电极的厚度大于所述第一底部绝缘层的厚度，使得所述第一电极凸出于所述第一底部绝缘层的下表面，所述第一电极的上表面与所述电流扩散层下表面之间为欧姆接触，从而所述第一电极与所述MicroLED发光芯片电流扩散层之间电导通，所述第一电极的宽度小于所述MicroLED发光芯片电流扩散层的宽度。
进一步优选的，所述虚设芯片均设置有第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层、绝缘层，且第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层从上向下依次叠层设置，单个虚设芯片的绝缘层连为一体，所述虚设芯片的绝缘层包含第二侧壁绝缘层和第二底部绝缘层，所述虚设芯片的多量子阱发光层侧壁、第二半导体层侧壁、第一半导体层梯形部侧壁、电流扩散层侧壁均被第二侧壁绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片电流扩散层下表面被第二底部绝缘层覆盖，所述虚设芯片的第二底部绝缘层没有设置过孔，第二电极设置于所述虚设芯片的第二底部绝缘层的下表面，第二电极与所述虚设芯片电流扩散层之间被第二底部绝缘层隔绝。
进一步优选的，所述MicroLED阵列模块设置有硅衬底，MicroLED发光芯片和虚设芯片均依靠所述硅衬底承载，并借助所述硅衬底相接在一起成为一体，所述MicroLED发光芯片还设置有出光通孔，每一个MicroLED发光芯片设置有一个出光通孔，所述虚设芯片未设置出光通孔，所述出光通孔设置于硅衬底内并贯穿硅衬底的上下表面，所述出光通孔的对称中心线与所述第一电极的对称中心线重合，所述出光通孔的侧壁为斜面，所述出光通孔的底部为第一半导体层台阶部的上表面，所述出光通孔的底部宽度小于所述第一半导体层台阶部的宽度，使得紧邻出光通孔的硅衬底与第一半导体层台阶部之间连接，所述硅衬底呈平板状，所述出光通孔的顶部开口位于所述硅衬底的上表面，所述第一间隔槽、第二间隔槽内的金属线路的上顶面与硅衬底的下表面接触实现电导通。
进一步优选的，所述MicroLED发光芯片均设置有第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层、绝缘层，部分MicroLED发光芯片的出光路径上设置有荧光转换材料，部分MicroLED发光芯片的出光路径上设置有透明光学胶，
部分MicroLED发光芯片的出光路径上设置有荧光转换材料和第一吸光材料，所述第一吸光材料对多量子阱发光层发出的第一光线所在波段有强烈的吸收，对于波长大于该第一光线的其他波段可见光完全透过不吸收，
部分MicroLED发光芯片的出光路径上还设置有滤光层，所述滤光层只透过特定波长范围内的光线。
进一步优选的，所述第一间隔槽与第二间隔槽顶部的硅衬底上设置有内凹槽，所述内凹槽内也设置有金属线路，该内凹槽内的金属线路分别与内凹槽所在的第一间隔槽内或第二间隔槽内的金属线路相连通，所述内凹槽的设置，使得金属线路嵌入硅衬底内部，从而金属线路与硅衬底的有效接触面积增大。
进一步优选的，所述驱动基板还设置有第三电极，所述驱动基板的宽度大于所述MicroLED阵列模块的宽度，所述第三电极设置于驱动基板焊接MicroLED阵列模块区域的外侧，使得第三电极不会被MicroLED阵列模块遮挡，所述第三电极用于与外部电路板进行连接。
进一步优选的，所述MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面之间的非焊接区域的空隙内填充入高反射率的底填充(Under-fill)胶，或者所述MicroLED阵列模块的下表面非芯片区域填充入高反射率的底填充胶。
进一步优选的，所述MicroLED阵列模块还设置有一个盖板，所述盖板设置有透明基板、遮光层，所述透明基板的下表面朝向第一半导体层，所述遮光层设置于所述透明基板的下表面，所述遮光层不透过可见光、不透过紫外光、不透过红外光，所述遮光层设置有若干个镂空区，所述镂空区对准MicroLED发光芯片的第一电极，并且镂空区与MicroLED发光芯片一一对应。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)相邻的MicroLED发光芯片的第一半导体层被第一间隔槽隔断，使得第一半导体层光波导效应被克服；MicroLED阵列模块非MicroLED发光芯片区域填充入高反射率的底填充胶，使得从MicroLED发光芯片侧面漏出的光线都被反射回MicroLED发光芯片内部；荧光转换材料均被约束在硅衬底的出光通孔或者盖板的遮光层镂空区内，从而荧光材料发光的横向传播被消除，出光路径的各个环节均杜绝了不同MicroLED发光芯片之间的横线光传播，从而克服了光串扰问题。
(2)一方面，金属线路呈网格状与所有MicroLED发光芯片的第一半导体层台阶部的下表面均导通；另一方面，金属线路与硅衬底下表面导通，而硅衬底与第一半导体层的上表面有导通。第二电极与第二焊盘焊接在一起后，MicroLED发光芯片阵列外围的第二电极通过网格状的金属线路以及硅衬底作为两个并联的导电通路，将第二焊盘的电信号导通至所有的MicroLED发光芯片的第一半导体层，为MicroLED发光芯片提供低串联电阻的电导通，实现串联电阻的均匀化。
(3)荧光转换材料均被约束在硅衬底的出光通孔或者盖板的遮光层镂空区内，借助出光通孔或者镂空区具有的足够深度，实现荧光转换材料足够的填充厚度。
(4)可以通过改变硅衬底的出光通孔侧壁的角度，改变荧光转换材料发光的出射光线分布，实现二次光学的调控。
本发明专利的技术方案，同时实现了上述四个技术效果，从而实现综合解决光串扰、串联电阻的均匀化、荧光转换层厚度保障、二次光学调控等问题的高分辨率全彩化MicroLED显示器。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例一的高分辨率全彩化MicroLED显示器的驱动背板示意图。
图2为本发明实施例一的高分辨率全彩化MicroLED显示器的MicroLED阵列模块未设置电极与金属线路时的示意图。
图3为本发明实施例一的高分辨率全彩化MicroLED显示器的MicroLED阵列模块示意图。
图4为本发明实施例一的高分辨率全彩化MicroLED显示器未设置荧光转换材料时的示意图。
图5为本发明实施例一的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图6为本发明实施例一的高分辨率全彩化MicroLED显示器MicroLED阵列模块的底面仰视示意图。
图7为本发明实施例二的高分辨率全彩化MicroLED显示器MicroLED阵列模块的底面仰视示意图。
图8为本发明实施例三的高分辨率全彩化MicroLED显示器MicroLED阵列模块的底面仰视示意图。
图9为本发明实施例四的高分辨率全彩化MicroLED显示器未设置荧光转换材料时的示意图。
图10为本发明实施例四的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图11为本发明实施例五的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图12为本发明实施例六的高分辨率全彩化MicroLED显示器未设置荧光转换材料时的示意图。
图13为本发明实施例七的高分辨率全彩化MicroLED显示器未设置荧光转换材料时的示意图。
图14为本发明实施例七的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图15为本发明实施例八的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图16为本发明实施例九的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图17为本发明实施例十的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图18为本发明实施例十二的高分辨率全彩化MicroLED显示器制备过程示意图一。
图19为本发明实施例十二的高分辨率全彩化MicroLED显示器制备过程示意图二。
图20为本发明实施例十二的高分辨率全彩化MicroLED显示器制备过程示意图三。
图21为本发明实施例十二的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图22为本发明实施例十三的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图23为本发明实施例十四的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图24为本发明实施例十五的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图25为本发明实施例十六的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图26为本发明实施例十七的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
图27为本发明实施例十八的高分辨率全彩化MicroLED显示器示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例一
请参考图1至图6，一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，设置有驱动基板200、MicroLED阵列模块100，驱动基板200上的表面设置有第一焊盘21和第二焊盘22，MicroLED阵列模块100的下表面设置有第一电极11和第二电极12，MicroLED阵列模块100的下表面与驱动基板200的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极11与第一焊盘21焊接在一起，第二电极12与第二焊盘22焊接在一起。
MicroLED阵列模块100内设置有MicroLED发光芯片110和虚设芯片120，MicroLED发光芯片110设置有若干颗，每个MicroLED发光芯片110的下表面均设置有一个第一电极11，所述第二电极12设置于所述虚设芯片120的下表面。若干个MicroLED发光芯片110按照固定的行列间距分布成阵列。所述虚设芯片120呈一个回字形结构，位于MicroLED阵列模块100的外周边，环绕于MicroLED发光芯片110阵列的外围。
所述驱动基板为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，缩写为CMOS)驱动基板200，所述驱动基板200设置有若干个驱动单元，每个驱动单元均能单独地控制一颗MicroLED发光芯片110的供电，从而控制该MicroLED发光芯片110的发光。所述每个驱动单元设置有一个第一焊盘21，所述第一焊盘21设置于所述驱动基板200上表面中间的区域，且若干个第一焊盘21按照固定的行列间距排布成阵列，所述第二焊盘22设置于所述第一焊盘21的外围区域。所述第一焊盘21阵列的行间距、列间距与所述MicroLED发光芯片110阵列的行间距、列间距分别相等，从而使得所述第一电极11与第一焊盘21一一对应。所述驱动基板200还设置有第三电极23，所述驱动基板200的宽度大于所述MicroLED阵列模块100的宽度，所述第三电极23设置于驱动基板200焊接MicroLED阵列模块100区域的外侧，使得第三电极23不会被MicroLED阵列模块100遮挡。所述第三电极23用于与外部电路板进行连接。所述外部电路板向所述驱动基板200供电、输入图像信号。
所述MicroLED阵列模块100设置有硅衬底101，MicroLED发光芯片110和虚设芯片120均依靠所述硅衬底101承载，并借助所述硅衬底101相接在一起成为一体。所述硅衬底101为MicroLED发光芯片110的外延生长衬底，从硅衬底101下表面开始向下依次设置第一半导体层130、多量子阱发光层133、第二半导体层134、电流扩散层135。多量子阱发光层133设置于第一半导体层130与第二半导体层134之间。所述MicroLED发光芯片110和虚设芯片120均设置有第一半导体层130、多量子阱发光层133、第二半导体层134、电流扩散层135、绝缘层。
所述第一半导体层130设置有梯形部和台阶部，台阶部位于梯形部的上侧，所述第一半导体层台阶部131的上表面与硅衬底101的下表面相结合。所述第一半导体层台阶部131的宽度大于所述梯形部的宽度。
所述台阶部131之间设置有第一间隔槽150，所述第一间隔槽150的上顶面即为硅衬底101的下表面，使得相邻的MicroLED发光芯片110之间分隔开来。MicroLED发光芯片110的第一半导体层台阶部131与相邻的虚设芯片120的第一半导体层台阶部131之间设置有第二间隔槽160，所述第二间隔槽160的上顶面即为硅衬底101的下表面，使得MicroLED发光芯片110与相邻的虚设芯片120分隔开来。第一间隔槽150之间相互贯通，第一间隔槽150与第二间隔槽160也相互贯通，使得MicroLED发光芯片110、虚设芯片120成为相互独立的岛状结构。
单颗MicroLED发光芯片110的绝缘层连为一体，所述MicroLED发光芯片110的绝缘层包含第一侧壁绝缘层139和第一底部绝缘层138。单个虚设芯片120的绝缘层连为一体，所述虚设芯片120的绝缘层包含第二侧壁绝缘层137和第二底部绝缘层136。
所述MicroLED发光芯片110的多量子阱发光层133侧壁、第二半导体层134侧壁、第一半导体层梯形部132侧壁、电流扩散层135侧壁均被第一侧壁绝缘层139覆盖，所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135下表面被第一底部绝缘层138覆盖。
所述虚设芯片120的多量子阱发光层133侧壁、第二半导体层134侧壁、第一半导体层梯形部132侧壁、电流扩散层135侧壁均被第二侧壁绝缘层137覆盖，所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135下表面被第二底部绝缘层136覆盖。
所述第一半导体层台阶部131紧邻第一间隔槽150、第二间隔槽160的下表面未被绝缘层覆盖，所述第一半导体层台阶部131的侧面均未被绝缘层覆盖。
所述MicroLED发光芯片110的第一底部绝缘层138还设置有第一过孔140，所述第一电极11设置于所述第一过孔140内，且所述第一电极11的厚度大于所述第一底部绝缘层138的厚度，使得所述第一电极11凸出于所述第一底部绝缘层138的下表面。所述第一电极11的上表面与所述电流扩散层135下表面之间为欧姆接触，从而所述第一电极11与所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135之间电导通。所述第一电极11的宽度小于所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135的宽度。
所述虚设芯片120的第二底部绝缘层136没有设置过孔。第二电极12设置于所述虚设芯片120的第二底部绝缘层136的下表面，且所述第二电极12宽度小于所述虚设芯片120电流扩散层135的宽度。第二电极12与所述虚设芯片120电流扩散层135之间被第二底部绝缘层136隔绝。
所述第一间隔槽150内、第二间隔槽160内以及第一半导体层台阶部131未被绝缘层覆盖的下表面170均设置有金属线路180，所述金属线路180呈网格状，所述金属线路180分布于所述MicroLED发光芯片110及虚设芯片120之间。所述第一间隔槽150、第二间隔槽160内的金属线路180的上顶面与硅衬底101的下表面接触实现电导通。
所述虚设芯片120的侧壁设置有侧边连接线路181，将第二间隔槽160内的金属线路180与位于虚设芯片120下表面的第二电极12连接在一起，使得第二电极12与所述金属线路180之间电导通。
所述MicroLED发光芯片110还设置有出光通孔190，所述出光通孔190设置于硅衬底101内并贯穿硅衬底101的上下表面。所述出光通孔190的对称中心线与所述第一电极11的对称中心线重合。
所述出光通孔190的侧壁191为斜面，所述出光通孔190的底部192为第一半导体层台阶部131的上表面。所述出光通孔190的底部192宽度小于所述第一半导体层台阶部131的宽度，使得紧邻出光通孔190的硅衬底101与第一半导体层台阶部131之间连接。第一半导体层台阶部131未被绝缘层覆盖的下表面170的金属线路180，为MicroLED发光芯片110第一半导体层提供第一导电通路。MicroLED发光芯片110的第一半导体层130经由硅衬底101与第二间隔槽160内的金属线路180实现电导通，形成另外一路为第一半导体层130提供电导通的路径。
所述硅衬底101呈平板状，所述出光通孔190的顶部开口位于所述硅衬底101的上表面。
每一个MicroLED发光芯片110设置有一个出光通孔190。所述虚设芯片120未设置出光通孔190。部分MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充有荧光转换材料，部分MicroLED发光芯片110的出光通孔190内无填充。
所述多量子阱发光层133通电后发出蓝光。根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述MicroLED发光芯片110分为三种不同的MicroLED发光芯片110。其一，MicroLED发光芯片110的出光通孔190不填充荧光转换材料，多量子阱发光层133发出的蓝光经过透明的第一半导体层130后，直接从出光通孔190出射。其二，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充红色荧光转换材料310，多量子阱发光层133发出的蓝光经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收蓝光后发出红光，从出光通孔190的顶面出口出射的光线变为红光。其三，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充绿色荧光转换材料320，多量子阱发光层133发出的蓝光经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收蓝光后发出绿光，从出光通孔190的顶面出口出射的光线变为绿光。
MicroLED阵列模块100采用硅衬底101上外延生长的GaN材质LED外延片制备而得。所述LED外延片的外延结构，从硅衬底101下表面开始依次设置有第一半导体层130、多量子阱发光层133、第二半导体层134、电流扩散层135。多量子阱发光层133设置于第一半导体层130与第二半导体层134之间。第一半导体层130中紧邻多量子阱发光层133设置有n型掺杂的GaN层，第一半导体层130中紧邻硅衬底101还设置有缓冲层。多量子阱发光层133由两种不同组分、厚度在纳米级的半导体层交替堆叠而成，所述两种半导体层的化学通式为AlxInyGazN(其中，x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1)。第二半导体层134中紧邻电流扩散层135为p型掺杂的GaN层，第二半导体层134中紧邻多量子阱发光层133还设置有电子阻挡层。通电时，分别从第一半导体层130、第二半导体层134向多量子阱发光层133注入载流子，使得多量子阱发光层133发出蓝光。所述电流扩散层135材质为金属银、金、镍，或者透明导电氧化物ITO。
MicroLED阵列模块100的制备加工过程简述如下。首先，将所述LED外延片进行刻蚀，形成MicroLED发光芯片110的岛状结构和虚设芯片120的岛状结构，所述第一间隔槽150、第二间隔槽160所在位置的第一半导体层130、多量子阱发光层133、第二半导体层134、电流扩散层135均被刻蚀去除。除了MicroLED发光芯片110的岛状结构和虚设芯片120的岛状结构之外的其他区域，均通过刻蚀露出了硅衬底101的下表面。所述MicroLED发光芯片110和虚设芯片120的第一半导体层130均设置有梯形部和台阶部，所述台阶部的顶面连接所述硅衬底101，所述台阶部的宽度大于所述梯形部的宽度。进一步，在MicroLED发光芯片110的岛状结构和虚设芯片120的岛状结构的外表面覆盖绝缘层。进一步，将MicroLED发光芯片110的第一底部绝缘层138蚀刻出第一过孔140，露出电流扩散层135，在所述通孔中设置第一电极11与电流扩散层135形成欧姆接触。进一步地或者与上一步同步地，将第一间隔槽150所在位置的绝缘层、第二间隔槽160所在位置的绝缘层、第一半导体层台阶部131下表面的绝缘层蚀刻去除，露出第一间隔槽150、第二间隔槽160顶部的硅衬底101表面以及第一半导体层台阶部131未被绝缘层覆盖的下表面170，在所述第一间隔槽150内、第二间隔槽160内以及第一半导体层台阶部131未被绝缘层覆盖的下表面170均沉积金属线路180，在所述虚设芯片120的侧壁沉积侧边连接线路181，在虚设芯片120下表面沉积第二电极12，侧边连接线路181将第二间隔槽160内的金属线路180与位于虚设芯片120下表面的第二电极12连接在一起，使得第二电极12与所述金属线路180之间电导通。从而，一方面，金属线路180呈网格状与所有MicroLED发光芯片110的第一半导体层台阶部131的下表面均导通；另一方面，金属线路180与硅衬底101下表面导通，而硅衬底101与第一半导体层130的上表面有导通。进一步，MicroLED阵列模块100的下表面与驱动基板200的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极11与第一焊盘21焊接在一起，第二电极12与第二焊盘22焊接在一起。第二电极12与第二焊盘22焊接在一起后，第二电极12通过网格状的金属线路180以及硅衬底101作为两个并联的导电通路，将第二焊盘22的电信号导通至所有的MicroLED发光芯片110的第一半导体层130，实现低串联电阻的电导通。进一步，在硅衬底101上对应每一颗MicroLED发光芯片110所在位置蚀刻出光通孔190，每一颗MicroLED发光芯片110第一半导体层台阶部131上表面的中心区域均暴露在所述出光通孔190内，从而MicroLED发光芯片110多量子阱发光层133发出的光线能够经过第一半导体层130射入所述出光通孔190内。
进一步，按照全彩化显示的像素点排布规则，在MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充荧光转换材料，当某个MicroLED发光芯片110对应的位置应该为蓝色像素点时，该MicroLED发光芯片110的出光通孔190不填充荧光转换材料，直接发出蓝光；当某个MicroLED发光芯片110对应的位置应该为红色像素点时，该MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充红色荧光转换材料310，红色荧光转换材料310吸收MicroLED发光芯片110射入出光通孔190的蓝光并发出红光，实现从出光通孔190的顶面出口出射的光线变为红光；当某个MicroLED发光芯片110对应的位置应该为绿色像素点时，该MicroLED发光芯片的出光通孔190内填充绿色荧光转换材料320，绿色荧光转换材料320吸收MicroLED发光芯片射入出光通孔190的蓝光并发出绿光，实现从出光通孔190的顶面出口出射的光线变为绿光。
所述红色荧光转换材料310为稀土离子Eu2+掺杂CaAlSiN3、Eu2+掺杂Ca0.8Li0.2Al0.8Si1.2N3、Eu2+掺杂(Ca，Sr，Ba)2Si5N8:Eu2+中的任意一种；InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Mn4+掺杂K2SiF6荧光粉、Mn4+掺杂K2GeF6荧光粉、Mn4+掺杂K2TiF6荧光粉中的任意一种；Pr3+掺杂YAG荧光粉；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。所述红色荧光转换材料310还可以为上述各种发光材料均匀地混入硅胶中而得。
所述绿色荧光转换材料320为InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Eu2+掺杂β-Sialon、Eu2+掺杂Li2CaSiO4中的任意一种；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。所述绿色荧光转换材料320还可以为上述各种发光材料均匀地混入硅胶中而得。
实施例二
请参考图7，MicroLED阵列模块100内设置有MicroLED发光芯片110和虚设芯片120，MicroLED发光芯片110设置有若干颗，每个MicroLED发光芯片110的下表面均设置有一个第一电极11，所述第二电极12设置于所述虚设芯片120的下表面。若干个MicroLED发光芯片110按照固定的行列间距分布成阵列。
所述虚设芯片120也设置有若干颗，每颗虚设芯片120的下表面设置有一个第二电极12，所述虚设芯片120的尺寸与所述MicroLED发光芯片110的尺寸相等。所述虚设芯片120与虚设芯片120之间相互独立。所述虚设芯片120的行间距与所述MicroLED发光芯片110阵列的行间距相等。
所述虚设芯片120环绕于MicroLED发光芯片110阵列的外围。所述MicroLED阵列模块100呈方形，所述虚设芯片120分布于所述MicroLED阵列模块100的四个外侧边上。
其余与实施例一相同。
实施例三
请参考图8，所述虚设芯片120也设置有若干颗，每颗虚设芯片120的下表面设置有二个第一电极11，所述虚设芯片120的尺寸与所述MicroLED发光芯片110的尺寸相等。所述虚设芯片120与虚设芯片120之间相互独立。所述虚设芯片120的行间距、列间距与所述MicroLED发光芯片110阵列的行间距、列间距分别相等。
所述虚设芯片120设置于MicroLED发光芯片110阵列的外围。所述MicroLED阵列模块100呈方形，所述虚设芯片120分布于所述MicroLED阵列模块100四个外侧边的其中三个外侧边上。
其余与实施例二相同。
实施例四
请参考图9至图10，所述MicroLED阵列模块100的上表面覆盖透明绝缘层410，包括所述硅衬底101的上表面、所述MicroLED发光芯片110出光通孔190的侧壁191、所述MicroLED发光芯片110出光通孔190底面露出的第一半导体层130上表面，均被覆盖透明绝缘层410，使得MicroLED阵列模块100的上表面与外界环境实现绝缘，避免外界接触造成的短路。
所述覆盖透明绝缘层410材质为二氧化硅，或者氮化硅，或者硅胶、环氧树脂等透明高分子聚合物。
所述驱动基板200还设置有第三电极23，所述驱动基板200的宽度大于所述MicroLED阵列模块100的宽度，所述第三电极23设置于驱动基板200焊接MicroLED阵列模块100区域的外侧，使得第三电极23不会被MicroLED阵列模块100遮挡。所述第三电极23用于与外部电路板420进行连接。所述外部电路板向所述驱动基板200供电、输入图像信号。所述外部电路板420为柔性线路板，所述柔性线路板的金手指通过异方性导电胶(ACF)与连接至第三电极23，实现电导通。
MicroLED阵列模块100的下表面与驱动基板200的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极11与第一焊盘21焊接在一起，第二电极12与第二焊盘22焊接在一起。所述MicroLED阵列模块100的下表面与驱动基板200的上表面之间的非焊接区域的空隙内填充入高反射率的底填充(Under-fill)胶430，所述底填充胶430对MicroLED阵列模块100外表面有良好的润湿性，不仅填充满所述MicroLED阵列模块100的下表面与驱动基板200的上表面之间，还将MicroLED阵列模块100的外侧壁也进行包覆。
其余与实施例一相同。
实施例五
请参考图11，每一个MicroLED发光芯片110设置有一个出光通孔190。所述虚设芯片120未设置出光通孔190。部分MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充有荧光转换材料和第一吸光材料510，部分MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充透明光学胶520。
所述多量子阱发光层133通电后发出蓝光。所述第一吸光材料510对多量子阱发光层133发出的蓝光所在波段有强烈的吸收，对于波长大于该蓝光的其他波段可见光完全透过不吸收。
根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述MicroLED发光芯片110分为三种不同的MicroLED发光芯片110。
其一，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充透明光学胶520，多量子阱发光层133发出的蓝光依次经过透明的第一半导体层130、透明光学胶520后，从出光通孔190的顶面出口出射。所述透明光学胶520为硅胶、环氧树脂、丙烯酸等高分子聚合物。
其二，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内下半部填充红色荧光转换材料310，红色荧光转换材料310之上的出光通孔190上半部填充第一吸光材料510，多量子阱发光层133发出的蓝光经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收蓝光后发出红光，未被红色荧光转换材料310而剩余的蓝光被所述第一吸光材料510吸收，红色荧光转换材料310发出的红光穿过第一吸光材料510不会被吸收，使得从出光通孔190的顶面出口出射的光线仅为红光。
其三，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内下半部填充绿色荧光转换材料320，绿色荧光转换材料320之上的出光通孔190上半部填充第一吸光材料510，多量子阱发光层133发出的蓝光经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收蓝光后发出绿光，未被绿色荧光转换材料320而剩余的蓝光被所述第一吸光材料510吸收，绿色荧光转换材料320发出的绿光穿过第一吸光材料510不会被吸收，使得从出光通孔190的顶面出口出射的光线仅为绿光。
其余与实施例四相同。
实施例六
请参考图12，所述MicroLED阵列模块100的上表面覆盖透明绝缘层410，包括所述硅衬底101的上表面、所述MicroLED发光芯片110出光通孔190的侧壁191均被覆盖透明绝缘层410，使得MicroLED阵列模块100的上表面与外界环境实现绝缘，避免外界接触造成的短路。
所述覆盖透明绝缘层410材质为二氧化硅，或者氮化硅，或者硅胶、环氧树脂等透明高分子聚合物。
所述MicroLED发光芯片110出光通孔190底面露出的第一半导体层130上表面中心区域未覆盖透明绝缘层410，形成一个出光通道610。该出光通道610减少了多量子阱发光层133发出的蓝光传播路径上的界面，降低散射损耗、全反射，有利于提高取光效率。
其余与实施例五相同。
实施例七
请参考图13至图14，所述MicroLED发光芯片110出光通孔190底面露出的第一半导体层130上表面经过表面腐蚀处理形成粗糙的表面纹理710。所述出光通孔190内第一半导体层130上表面形成粗糙的表面，有利于减小多量子阱发光层133发出的蓝光在该表面处的全反射，提高MicroLED发光芯片110取光效率。
所述表面腐蚀处理采用氢氧化钾溶液作为腐蚀液。
其余与实施例六相同。
实施例八
请参考图15，每一个MicroLED发光芯片110设置有一个出光通孔190。所述虚设芯片120未设置出光通孔190。部分MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充有荧光转换材料，部分MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充透明光学胶520。
根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述MicroLED发光芯片110分为三种不同的MicroLED发光芯片110。其一，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充透明光学胶520，多量子阱发光层133发出的蓝光依次经过透明的第一半导体层130、透明光学胶520后，从出光通孔190的顶面出口出射。所述透明光学胶520为硅胶、环氧树脂、丙烯酸等高分子聚合物。其二，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充红色荧光转换材料310，多量子阱发光层133发出的蓝光经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收蓝光后发出红光，从出光通孔190的顶面出口出射的光线变为红光。其三，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充绿色荧光转换材料320，多量子阱发光层133发出的蓝光经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收蓝光后发出绿光，从出光通孔190的顶面出口出射的光线变为绿光。
其余与实施例七相同。
实施例九
请参考图16，所述MicroLED阵列模块100还设置有一个盖板900，所述盖板900设置于所述透明绝缘层410的上表面。所述盖板900设置有透明基板910、遮光层920，所述透明基板910的下表面朝向硅衬底101，所述遮光层920设置于所述透明基板910的下表面，所述遮光层920不透过可见光、不透过紫外光、不透过红外光，所述遮光层920设置有若干个镂空区，所述镂空区对准MicroLED发光芯片110的出光通孔190，并且镂空区与MicroLED发光芯片110的出光通孔190一一对应。所述镂空区的下表面设置有滤光层，所述滤光层只透过特定波长范围内的光线。所述镂空区的宽度小于所述MicroLED发光芯片110出光通孔190的宽度。
根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述MicroLED发光芯片110分为三种不同的MicroLED发光芯片110，相对应地滤光层也分为三种。
其一，MicroLED发光芯片的出光通孔190内填充透明光学胶520，所述滤光层为第一滤光层941。所述由多量子阱发光层133发出的光线，由多量子阱发光层133本征的发光、侧壁缺陷发光、载流子局域化发光等多种不同机理发光构成，光谱带宽较宽。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长位于467nm的第一光线，依次经过透明的第一半导体层130、透明光学胶520后到达滤光层，所述第一滤光层941仅对467nm附近的蓝光波段有着高透光率，从而将量子阱发光层侧壁缺陷发出的光滤除，使得所述从透明基板910上表面出射光线的光谱带宽更窄。实现窄光谱带宽的蓝光MicroLED发光芯片110。
其二，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充红色荧光转换材料310，所述滤光层为第二滤光层942。所述第二滤光层942仅对波长大于625nm的红光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长位于467nm的第一光线，经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为红光。来自出光通孔190内的光线经过第二滤光层942时，第二滤光层942不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的红光。实现窄光谱带宽的红光MicroLED发光芯片110。
其三，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充绿色荧光转换材料320，所述滤光层为第三滤光层943。所述第三滤光层943仅对532nm附近绿光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长位于467nm的第一光线，经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为绿光。来自出光通孔190内的光线经过第三滤光层943时，第三滤光层943不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的绿光。实现窄光谱带宽的绿光MicroLED发光芯片110。
其余与实施例八相同。
实施例十
请参考图17，所述第一间隔槽150与第二间隔槽160顶部的硅衬底101上设置有内凹槽102，所述内凹槽102内也设置有金属线路180。该内凹槽102内的金属线路180分别与内凹槽102所在的第一间隔槽150内或第二间隔槽160内的金属线路180相连通。所述内凹槽102的设置，使得金属线路180嵌入硅衬底101内部，从而金属线路180与硅衬底101的有效接触面积增大，一方面增大了金属线路180的粘结强度提高了MicroLED阵列模块100的机械可靠性，另一方面使得金属线路180与硅衬底101的接触电阻变小，利于降低串联电阻。
其余与实施例九相同。
实施例十一
根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述MicroLED发光芯片110分为三种不同的MicroLED发光芯片110，相对应地滤光层也分为三种。
其一，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充蓝色荧光转换材料，所述滤光层为第一滤光层941。所述第一滤光层941仅对467nm附近的蓝光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段第一光线，经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被蓝色荧光转换材料吸收，蓝色荧光转换材料吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为蓝光。来自出光通孔190内的光线经过第一滤光层941时，第一滤光层941不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的蓝光。实现窄光谱带宽的蓝光MicroLED发光芯片110。所述蓝色荧光转换材料为InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Tm3+掺杂YAG荧光粉；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。
其二，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充红色荧光转换材料310，所述滤光层为第二滤光层942。所述第二滤光层942仅对波长大于625nm的红光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的第一光线，经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为红光。来自出光通孔190内的光线经过第二滤光层942时，第二滤光层942不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的红光。实现窄光谱带宽的红光MicroLED发光芯片110。
其三，MicroLED发光芯片110的出光通孔190内填充绿色荧光转换材料320，所述滤光层为第三滤光层943。所述第三滤光层943仅对532nm附近绿光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的第一光线，经过第一半导体层130后，在出光通孔190内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为绿光。来自出光通孔190内的光线经过第三滤光层943时，第三滤光层943不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的绿光。实现窄光谱带宽的绿光MicroLED发光芯片110。
其余与实施例十相同。
实施例十二
请参考图18至图21，一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，设置有驱动基板200、MicroLED阵列模块100，驱动基板200上的表面设置有第一焊盘21和第二焊盘22，MicroLED阵列模块100的下表面设置有第一电极11和第二电极12，MicroLED阵列模块100的下表面与驱动基板200的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极11与第一焊盘21焊接在一起，第二电极12与第二焊盘22焊接在一起。
MicroLED阵列模块100内设置有MicroLED发光芯片110和虚设芯片120，MicroLED发光芯片110设置有若干颗，每个MicroLED发光芯片110的下表面均设置有一个第一电极11，所述第二电极12设置于所述虚设芯片120的下表面。若干个MicroLED发光芯片110按照固定的行列间距分布成阵列。所述虚设芯片120呈一个回字形结构，位于MicroLED阵列模块100的外周边，环绕于MicroLED发光芯片110阵列的外围。
所述驱动基板200为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，缩写为CMOS)驱动基板200，所述驱动基板200设置有若干个驱动单元，每个驱动单元均能单独地控制一颗MicroLED发光芯片110的供电，从而控制该MicroLED发光芯片110的发光。所述每个驱动单元设置有一个第一焊盘21，所述第一焊盘21设置于所述驱动基板200上表面中间的区域，且若干个第一焊盘21按照固定的行列间距排布成阵列，所述第二焊盘22设置于所述第一焊盘21的外围区域。所述第一焊盘21阵列的行间距、列间距与所述MicroLED发光芯片110阵列的行间距、列间距分别相等，从而使得所述第一电极11与第一焊盘21一一对应。所述驱动基板200还设置有第三电极23，所述驱动基板200的宽度大于所述MicroLED阵列模块100的宽度，所述第三电极23设置于驱动基板200焊接MicroLED阵列模块100区域的外侧，使得第三电极23不会被MicroLED阵列模块100遮挡。所述第三电极23用于与外部电路板进行连接。所述外部电路板向所述驱动基板200供电、输入图像信号。
所述MicroLED发光芯片110和虚设芯片120的外延层从顶面开始向下依次设置第一半导体层130、多量子阱发光层133、第二半导体层134、电流扩散层135。多量子阱发光层133设置于第一半导体层130与第二半导体层134之间。所述MicroLED发光芯片110和虚设芯片120还均设置有绝缘层。所述第一半导体层130设置有梯形部和台阶部，台阶部位于梯形部的上侧。所述第一半导体层130台阶部的宽度大于所述梯形部的宽度。
所述MicroLED阵列模块100还设置有一个盖板900，所述盖板900设置于所述第一半导体层130上方。所述盖板900设置有透明基板910、遮光层920，所述透明基板910的下表面朝向第一半导体层130，所述遮光层920设置于所述透明基板910的下表面，所述遮光层920不透过可见光、不透过紫外光、不透过红外光，所述遮光层920设置有若干个镂空区950，所述镂空区950对准MicroLED发光芯片110的第一电极11，并且镂空区950与MicroLED发光芯片110一一对应。所述镂空区950贴近盖板900的顶面设置有滤光层，所述滤光层只透过特定波长范围内的光线。所述镂空区950的宽度小于所述第一半导体层台阶部131的宽度。每一个MicroLED发光芯片110均有一个镂空区950、一个滤光层与其对应。
所述台阶部131之间设置有第一间隔槽150，使得相邻的MicroLED发光芯片110之间分隔开来。MicroLED发光芯片110的第一半导体层台阶部131与相邻的虚设芯片120的第一半导体层台阶部131之间设置有第二间隔槽160，使得MicroLED发光芯片110与相邻的虚设芯片120分隔开来。第一间隔槽150之间相互贯通，第一间隔槽150与第二间隔槽160也相互贯通，使得MicroLED发光芯片110、虚设芯片120成为相互独立的岛状结构。
单颗MicroLED发光芯片110的绝缘层连为一体，所述MicroLED发光芯片110的绝缘层包含第一侧壁绝缘层139和第一底部绝缘层138。单个虚设芯片120的绝缘层连为一体，所述虚设芯片120的绝缘层包含第二侧壁绝缘层137和第二底部绝缘层136。
所述MicroLED发光芯片110的多量子阱发光层133侧壁、第二半导体层134侧壁、第一半导体层梯形部132侧壁、电流扩散层135侧壁均被第一侧壁绝缘层139覆盖，所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135下表面被第一底部绝缘层138覆盖。
所述虚设芯片120的多量子阱发光层133侧壁、第二半导体层134侧壁、第一半导体层梯形部132侧壁、电流扩散层135侧壁均被第二侧壁绝缘层137覆盖，所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135下表面被第二底部绝缘层136覆盖。
所述第一半导体层台阶部131紧邻第一间隔槽150、第二间隔槽160的下表面未被绝缘层覆盖，所述第一半导体层台阶部131的侧面均未被绝缘层覆盖。
所述MicroLED发光芯片110的第一底部绝缘层138还设置有第一过孔140，所述第一电极11设置于所述第一过孔140内，且所述第一电极11的厚度大于所述第一底部绝缘层138的厚度，使得所述第一电极11凸出于所述第一底部绝缘层138的下表面。所述第一电极11的上表面与所述电流扩散层135下表面之间为欧姆接触，从而所述第一电极11与所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135之间电导通。所述第一电极11的宽度小于所述MicroLED发光芯片110电流扩散层135的宽度。
所述虚设芯片120的下表面的第二底部绝缘层136没有设置过孔。第二电极12设置于所述虚设芯片120的第二底部绝缘层136的下表面，且所述第二电极12宽度小于所述虚设芯片120电流扩散层135的宽度。第二电极12与所述虚设芯片120电流扩散层135之间被第二底部绝缘层136隔绝。
所述第一间隔槽150内、第二间隔槽160内以及第一半导体层台阶部131未被绝缘层覆盖的下表面170均设置有金属线路180，所述金属线路180呈网格状，所述金属线路180分布于所述MicroLED发光芯片110及虚设芯片120之间。
所述虚设芯片120的侧壁设置有侧边连接线路181，将第二间隔槽160内的金属线路180与位于虚设芯片120下表面的第二电极12连接在一起，使得第二电极12与所述金属线路180之间电导通。
所述遮光层920设置有若干凸起结构921，所述凸起结构921位于所述遮光层920的下表面且与遮光层920材质相同。所述凸起结构921的宽度、分布位置分别与所述第一间隔槽150、第二间隔槽160相对应。所述凸起结构921分别与第一间隔槽150内、第二间隔槽160内的金属线路180相键合。所述遮光层920为金属，所述遮光层920、金属线路180均至少包含一层金属Cr。
所述盖板900遮光层920的厚度大于所述滤光层的厚度，滤光层不会填满镂空区950，使得镂空区950所在位置形成一个向上的凹槽，所述滤光层位于该向上的凹槽的顶部并紧贴盖板900的下表面。每一个MicroLED发光芯片110均有一个镂空区950、一个滤光层、一个向上的凹槽与其对应。所述部分向上的凹槽内填充有荧光转换材料，部分向上的凹槽内无填充。
根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述滤光层、向上的凹槽分为三种，使得MicroLED发光芯片110也相应分为三种。
其一，向上的凹槽内无填充，所述滤光层为第一滤光层941。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长位于467nm的第一光线，经过透明的第一半导体层130后到达第一滤光层941，所述第一滤光层941仅对467nm附近的蓝光波段有着高透光率，从而将量子阱发光层侧壁缺陷发出的光滤除，使得所述从透明基板910上表面出射光线的光谱带宽更窄。实现窄光谱带宽的蓝光MicroLED发光芯片110。
其二，向上的凹槽内填充红色荧光转换材料310，所述滤光层为第二滤光层942。所述第二滤光层942仅对波长大于625nm的红光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长位于467nm的第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为红光。来自向上的凹槽内的光线经过第二滤光层942时，第二滤光层942不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的红光。实现窄光谱带宽的红光MicroLED发光芯片110。
其三，向上的凹槽内填充绿色荧光转换材料320，所述滤光层为第三滤光层943。所述第三滤光层943仅对532nm附近绿光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长位于467nm的第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为绿光。来自向上的凹槽内的光线经过第三滤光层943时，第三滤光层943不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的绿光。实现窄光谱带宽的绿光MicroLED发光芯片110。
所述驱动基板200还设置有第三电极23，所述驱动基板200的宽度大于所述MicroLED阵列模块100的宽度，所述第三电极23设置于驱动基板200焊接MicroLED阵列模块100区域的外侧，使得第三电极23不会被MicroLED阵列模块100遮挡。所述第三电极23用于与外部电路板进行连接。所述外部电路板向所述驱动基板200供电、输入图像信号。
所述MicroLED阵列模块100的下表面非芯片区域之间填充入高反射率的底填充(Under-fill)胶。所述高反射率的底填充胶430填充在MicroLED发光芯片110之间，以及MicroLED发光芯片110与虚设芯片120之间。高反射率的底填充胶430填充深度与第一电极11平齐，未覆盖第一电极11表面。
MicroLED阵列模块100的MicroLED发光芯片110和虚设芯片120，采用蓝宝石衬底103上外延生长的GaN材质LED外延片制备而得。所述LED外延片的外延结构，从蓝宝石衬底103下表面开始依次设置有第一半导体层130、多量子阱发光层133、第二半导体层134、电流扩散层135。多量子阱发光层133设置于第一半导体层130与第二半导体层134之间。第一半导体层130中紧邻多量子阱发光层133设置有n型掺杂的GaN层，第一半导体层130中紧邻硅衬底101还设置有缓冲层。多量子阱发光层133由两种不同组分、厚度在纳米级的半导体层交替堆叠而成，所述两种半导体层的化学通式为AlxInyGazN(其中，x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1)。第二半导体层134中紧邻电流扩散层135为p型掺杂的GaN层，第二半导体层134中紧邻多量子阱发光层133还设置有电子阻挡层。通电时，分别从第一半导体层130、第二半导体层134向多量子阱发光层133注入载流子，使得多量子阱发光层133发出蓝光。所述电流扩散层135材质为金属银、金、镍，或者透明导电氧化物ITO。
MicroLED阵列模块100的制备加工过程简述如下。首先，将所述LED外延片进行刻蚀，形成MicroLED发光芯片110的岛状结构和虚设芯片120的岛状结构，所述第一间隔槽150、第二间隔槽160所在位置的第一半导体层130、多量子阱发光层133、第二半导体层134、电流扩散层135均被刻蚀去除。除了MicroLED发光芯片110的岛状结构和虚设芯片120的岛状结构之外的其他区域，均通过刻蚀露出了蓝宝石衬底103的下表面。所述MicroLED发光芯片110和虚设芯片120的第一半导体层130均设置有梯形部和台阶部，所述台阶部的顶面连接所述硅衬底101，所述台阶部的宽度大于所述梯形部的宽度。进一步，在MicroLED发光芯片110的岛状结构和虚设芯片120的岛状结构的外表面覆盖绝缘层。进一步，将MicroLED发光芯片110的第一底部绝缘层138蚀刻出第一过孔140，露出电流扩散层135，在所述通孔中设置第一电极11与电流扩散层135形成欧姆接触。进一步地或者与上一步同步地，将第一间隔槽150所在位置的绝缘层、第二间隔槽160所在位置的绝缘层、第一半导体层台阶部131下表面的绝缘层蚀刻去除，露出第一间隔槽150、第二间隔槽160顶部的蓝宝石衬底103表面以及第一半导体层台阶部131的下表面，在所述第一间隔槽150内、第二间隔槽160内以及第一半导体层台阶部131未被绝缘层覆盖的下表面170均沉积金属线路180，在所述虚设芯片120的侧壁沉积侧边连接线路181，在虚设芯片120下表面沉积第二电极12将，侧边连接线路181将第二间隔槽160内的金属线路180与位于虚设芯片120下表面的第二电极12连接在一起使得第二电极12与所述金属线路180之间电导通。从而，金属线路180呈网格状与所有MicroLED发光芯片110的第一半导体层台阶部131的下表面均导通。进一步，通过旋涂在所述MicroLED阵列模块100的下表面非芯片区域之间填充入高反射率的底填充(Under-fill)胶，固化后对MicroLED阵列模块100的下表面进行研磨，直至露出第一电极11表面，使得高反射率的底填充胶430填充深度与第一电极11平齐，未覆盖第一电极11表面。进一步，将MicroLED阵列模块100的下表面与驱动基板200的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极11与第一焊盘21焊接在一起，第二电极12与第二焊盘22焊接在一起。第二电极12与第二焊盘22焊接在一起后，第二电极12通过网格状的金属线路180作为导电通路，将第二焊盘22的电信号导通至所有的MicroLED发光芯片110的第一半导体层130，实现低串联电阻的电导通。进一步，通过激光剥离整体去除蓝宝石衬底103，每一颗MicroLED发光芯片110第一半导体层台阶部131上表面均露出。进一步，切除高反射率的底填充胶430位于第三电极23上方的部分。进一步，将盖板900遮光层920的凸起结构921分别与第一间隔槽150内、第二间隔槽160内的金属线路180相键合。从而MicroLED发光芯片110多量子阱发光层133发出的光线能够经过第一半导体层130射入所述盖板900镂空区950向上的凹槽内。根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述滤光层、向上的凹槽分为三种，使得MicroLED发光芯片110也相应分为三种。所述向上的凹槽内的红色荧光转换材料310为稀土离子Eu2+掺杂CaAlSiN3、Eu2+掺杂Ca0.8Li0.2Al0.8Si1.2N3、Eu2+掺杂(Ca，Sr，Ba)2Si5N8:Eu2+中的任意一种；InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Mn4+掺杂K2SiF6荧光粉、Mn4+掺杂K2GeF6荧光粉、Mn4+掺杂K2TiF6荧光粉中的任意一种；Pr3+掺杂YAG荧光粉；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。所述向上的凹槽内的绿色荧光转换材料320为InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Eu2+掺杂β-Sialon、Eu2+掺杂Li2CaSiO4中的任意一种；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。
其余与实施例一相同。
实施例十三
请参考图22，所述遮光层920的下表面设置有若干凸起粘结结构922，所述凸起粘结结构922的分布位置分别与所述第一间隔槽150、第二间隔槽160相对应。所述凸起粘结结构922分别与第一间隔槽150内、第二间隔槽160内的金属线路180相粘合。所述凸起粘结结构922为掺入炭黑的高粘性高分子聚合物，所述高分子聚合物为环氧树脂或者硅胶。
其余与实施例十二相同。
实施例十四
请参考图23，所述遮光层920的下表面设置有若干凸起键合结构923，所述凸起键合结构923的分布位置分别与所述第一间隔槽150、第二间隔槽160相对应。所述凸起键合结构923分别与第一间隔槽150内、第二间隔槽160内的金属线路180相键合。所述凸起键合结构923为锡膏、金锡合金或者纳米银等低温键合材料。
其余与实施例十二相同。
实施例十五
请参考图24，根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述滤光层、向上的凹槽分为三种，使得MicroLED发光芯片110也相应分为三种。
其一，向上的凹槽内填充蓝色荧光转换材料330，所述滤光层为第一滤光层941。所述第一滤光层941仅对467nm附近的蓝光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被蓝色荧光转换材料330吸收，蓝色荧光转换材料330吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为峰值位于467nm的蓝光。来自向上的凹槽内的光线经过第一滤光层941时，第一滤光层941不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的蓝光。实现窄光谱带宽的蓝光MicroLED发光芯片110。所述蓝色荧光转换材料330为InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Tm3+掺杂YAG荧光粉；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。
其二，向上的凹槽内填充红色荧光转换材料310，所述滤光层为第二滤光层942。所述第二滤光层942仅对波长大于625nm的红光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段的第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为红光。来自向上的凹槽内的光线经过第二滤光层942时，第二滤光层942不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的红光。实现窄光谱带宽的红光MicroLED发光芯片110。
其三，向上的凹槽内填充绿色荧光转换材料320，所述滤光层为第三滤光层943。所述第三滤光层943仅对532nm附近绿光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为绿光。来自向上的凹槽内的光线经过第三滤光层943时，第三滤光层943不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的绿光。实现窄光谱带宽的绿光MicroLED发光芯片110。
其余与实施例十二相同。
实施例十六
请参考图25，根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述滤光层、向上的凹槽分为三种，使得MicroLED发光芯片110也相应分为三种。
其一，向上的凹槽内填充蓝色荧光转换材料330，所述滤光层为第一滤光层941。所述第一滤光层941仅对467nm附近的蓝光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被蓝色荧光转换材料330吸收，蓝色荧光转换材料330吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为蓝光。来自向上的凹槽内的光线经过第一滤光层941时，第一滤光层941不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的蓝光。实现窄光谱带宽的蓝光MicroLED发光芯片110。所述蓝色荧光转换材料330为InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Tm3+掺杂YAG荧光粉；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。
其二，向上的凹槽内填充红色荧光转换材料310，所述滤光层为第二滤光层942。所述第二滤光层942仅对波长大于625nm的红光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段的第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为红光。来自向上的凹槽内的光线经过第二滤光层942时，第二滤光层942不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的红光。实现窄光谱带宽的红光MicroLED发光芯片110。
其三，向上的凹槽内填充绿色荧光转换材料320，所述滤光层为第三滤光层943。所述第三滤光层943仅对532nm附近绿光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为绿光。来自向上的凹槽内的光线经过第三滤光层943时，第三滤光层943不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的绿光。实现窄光谱带宽的绿光MicroLED发光芯片110。
其余与实施例十三相同。
实施例十七
请参考图26，根据MicroLED阵列模块100实现全彩化显示的像素点排布规则，所述滤光层、向上的凹槽分为三种，使得MicroLED发光芯片110也相应分为三种。
其一，向上的凹槽内填充蓝色荧光转换材料330，所述滤光层为第一滤光层941。所述第一滤光层941仅对467nm附近的蓝光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被蓝色荧光转换材料330吸收，蓝色荧光转换材料330吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为蓝光。来自向上的凹槽内的光线经过第一滤光层941时，第一滤光层941不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的蓝光。实现窄光谱带宽的蓝光MicroLED发光芯片110。所述蓝色荧光转换材料330为InP量子点、CdSe量子点、CdSe/ZnS核壳结构量子点、钙钛矿结构CsPbX3(X＝Cl，Br，I)量子点中的任意一种；Tm3+掺杂YAG荧光粉；或者上述各种中任意两种的组合，或者任意三种的组合。
其二，向上的凹槽内填充红色荧光转换材料310，所述滤光层为第二滤光层942。所述第二滤光层942仅对波长大于625nm的红光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段的第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被红色荧光转换材料310吸收，红色荧光转换材料310吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为红光。来自向上的凹槽内的光线经过第二滤光层942时，第二滤光层942不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的红光。实现窄光谱带宽的红光MicroLED发光芯片110。
其三，向上的凹槽内填充绿色荧光转换材料320，所述滤光层为第三滤光层943。所述第三滤光层943仅对532nm附近绿光波段有着高透光率。所述由多量子阱发光层133发出的光线为峰值波长小于400nm的近紫外波段第一光线，经过第一半导体层130后，在向上的凹槽内被绿色荧光转换材料320吸收，绿色荧光转换材料320吸收第一光线后发出第二光线，所述第二光线为绿光。来自向上的凹槽内的光线经过第三滤光层943时，第三滤光层943不透过第一光线，而且通过吸收将第二光线的光谱带宽变窄，使得所述从透明基板910上表面出射光线为窄光谱带宽的绿光。实现窄光谱带宽的绿光MicroLED发光芯片110。
其余与实施例十四相同。
实施例十八
请参考图27，所述MicroLED发光芯片110的出光通孔190内侧壁上，设置有反射层411，所述发射层411对可见光波段均有高的反射率。所述反射层411为金属Al，或者金属银，或者镍金合金，或者氧化物的分布式布拉格反射器。
其余与实施例十相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，设置有驱动基板、MicroLED阵列模块，驱动基板上的表面设置有第一焊盘与第二焊盘，MicroLED阵列模块设置有MicroLED发光芯片与虚设芯片，MicroLED发光芯片的下表面设置有第一电极，所述虚设芯片的下表面设置有第二电极，MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极与第一焊盘焊接在一起，第二电极与第二焊盘焊接在一起，其特征在于，所述MicroLED发光芯片与虚设芯片均设置有第一半导体层、绝缘层，绝缘层包覆MicroLED发光芯片的侧壁、虚设芯片的侧壁，所述第一半导体层设置有梯形部和台阶部，台阶部位于梯形部的上侧，所述台阶部之间设置有第一间隔槽，MicroLED发光芯片的第一半导体层台阶部与相邻的虚设芯片的第一半导体层台阶部之间设置有第二间隔槽，所述第一半导体层台阶部紧邻第一间隔槽的下表面未被绝缘层覆盖，所述第一半导体层台阶部紧邻第二间隔槽的下表面未被绝缘层覆盖，所述第一半导体层台阶部的侧面均未被绝缘层覆盖，所述第一间隔槽内、第二间隔槽内以及第一半导体层台阶部未被绝缘层覆盖的下表面均设置有金属线路，所述虚设芯片的侧壁设置有侧边连接线路，将第二间隔槽内的金属线路与位于虚设芯片下表面的第二电极连接在一起，使得第二电极与所述金属线路之间电导通。
2.根据权利要求1所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，若干个所述MicroLED发光芯片按照固定的行列间距排布成阵列，所述虚设芯片位于MicroLED发光芯片阵列的外围，所述驱动基板设置有若干个驱动单元，每个驱动单元均能单独地控制一颗MicroLED发光芯片的供电，从而控制该MicroLED发光芯片的发光，所述每个驱动单元设置有一个第一焊盘，所述第一焊盘设置于所述驱动基板上表面，且若干个第一焊盘按照固定的行列间距排布成阵列，所述第二焊盘设置于所述第一焊盘的外围区域，所述第一焊盘阵列的行间距、列间距与所述MicroLED发光芯片阵列的行间距、列间距分别相等，从而使得所述第一电极与第一焊盘一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述MicroLED发光芯片均设置有第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层、绝缘层，且第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层从上向下依次叠层设置，单颗MicroLED发光芯片的绝缘层连为一体，所述MicroLED发光芯片的绝缘层包含第一侧壁绝缘层和第一底部绝缘层，所述MicroLED发光芯片的多量子阱发光层侧壁、第二半导体层侧壁、第一半导体层梯形部侧壁、电流扩散层侧壁均被第一侧壁绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片电流扩散层下表面被第一底部绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片的第一底部绝缘层还设置有第一过孔，所述第一电极设置于所述第一过孔内，且所述第一电极的厚度大于所述第一底部绝缘层的厚度，使得所述第一电极凸出于所述第一底部绝缘层的下表面，所述第一电极的上表面与所述电流扩散层下表面之间为欧姆接触，从而所述第一电极与所述MicroLED发光芯片电流扩散层之间电导通，所述第一电极的宽度小于所述MicroLED发光芯片电流扩散层的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述虚设芯片均设置有第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层、绝缘层，且第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层从上向下依次叠层设置，单个虚设芯片的绝缘层连为一体，所述虚设芯片的绝缘层包含第二侧壁绝缘层和第二底部绝缘层，所述虚设芯片的多量子阱发光层侧壁、第二半导体层侧壁、第一半导体层梯形部侧壁、电流扩散层侧壁均被第二侧壁绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片电流扩散层下表面被第二底部绝缘层覆盖，所述虚设芯片的第二底部绝缘层没有设置过孔，第二电极设置于所述虚设芯片的第二底部绝缘层的下表面，第二电极与所述虚设芯片电流扩散层之间被第二底部绝缘层隔绝。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述MicroLED阵列模块设置有硅衬底，MicroLED发光芯片与虚设芯片均依靠所述硅衬底承载，并借助所述硅衬底相接在一起成为一体，所述MicroLED发光芯片还设置有出光通孔，每一个MicroLED发光芯片设置有一个出光通孔，所述虚设芯片未设置出光通孔，所述出光通孔设置于硅衬底内并贯穿硅衬底的上下表面，所述出光通孔的对称中心线与所述第一电极的对称中心线重合，所述出光通孔的侧壁为斜面，所述出光通孔的底部为第一半导体层台阶部的上表面，所述出光通孔的底部宽度小于所述第一半导体层台阶部的宽度，使得紧邻出光通孔的硅衬底与第一半导体层台阶部之间存在结合界面，所述硅衬底呈平板状，所述出光通孔的顶部开口位于所述硅衬底的上表面，所述第一间隔槽、第二间隔槽内的金属线路的上顶面与硅衬底的下表面接触实现电导通。
6.根据权利要求1所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述MicroLED发光芯片均设置有第一半导体层、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层、绝缘层，所述多量子阱发光层发出的光线沿着从多量子阱发光层指向第一半导体层的方向出射，部分MicroLED发光芯片的出光路径上设置有荧光转换材料，部分MicroLED发光芯片的出光路径上设置有透明光学胶，
部分MicroLED发光芯片的出光路径上设置有荧光转换材料和第一吸光材料，所述第一吸光材料对多量子阱发光层发出的第一光线所在波段有强烈的吸收，对于波长大于该第一光线的其他波段的可见光完全透过不吸收，
部分MicroLED发光芯片的出光路径上还设置有滤光层，所述滤光层只透过特定波长范围内的光线。
7.根据权利要求5所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述第一间隔槽与第二间隔槽顶部的硅衬底上设置有内凹槽，所述内凹槽内也设置有金属线路，该内凹槽内的金属线路分别与内凹槽所在的第一间隔槽内或第二间隔槽内的金属线路相连通，所述内凹槽的设置，使得金属线路嵌入硅衬底内部，从而金属线路与硅衬底的有效接触面积增大。
8.根据权利要求1所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述驱动基板还设置有第三电极，所述驱动基板的宽度大于所述MicroLED阵列模块的宽度，所述第三电极设置于驱动基板焊接MicroLED阵列模块区域的外侧，使得第三电极不会被MicroLED阵列模块遮挡，所述第三电极用于与外部电路板进行连接。
9.根据权利要求1所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面之间的非焊接区域的空隙内填充入高反射率的底填充(Under-fill)胶，或者所述MicroLED阵列模块的下表面非芯片区域填充入高反射率的底填充胶。
10.根据权利要求1或6所述的一种高分辨率全彩化MicroLED显示器，其特征在于，所述MicroLED阵列模块还设置有一个盖板，所述盖板设置有透明基板、遮光层，所述透明基板的下表面朝向第一半导体层，所述遮光层设置于所述透明基板的下表面，所述遮光层不透过可见光、不透过紫外光、不透过红外光，所述遮光层设置有若干个镂空区，所述镂空区对准MicroLED发光芯片的第一电极，并且镂空区与MicroLED发光芯片一一对应。
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