CN114725150A - Micro-LED器件及微显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Micro‑LED器件及微显示屏,所述器件包括:基板驱动背板,所述基板驱动背板中包括驱动电路和多个阳极电极;第一键合层,位于所述基板驱动背板靠近所述阳极电极的一侧上;发光组件,通过所述第一键合层与所述基板驱动背板键合,所述发光组件包括多个层叠设置的发光结构,相邻两层所述发光结构中下一层所述发光结构相对于上一层所述发光结构在第一方向上伸出而形成阶梯结构,各所述发光结构的N型半导体层至少部分外露且彼此电连接,多层所述发光结构的欧姆接触层分别与多个所述阳极电极一一对应电连接。采用本申请提供的器件可以实现垂直方向上的Micro‑LED器件的堆叠,减小器件尺寸。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种Micro-LED器件及微显示屏。
背景技术
微型发光二极管(Micro-Light Emitting Diode,Micro-LED)显示相比现有的液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光显示(Organic Light-EmittingDiode,OLED)等显示技术具备诸多优点,被普遍认为是下一代显示技术核心,在手表,电视,投影,虚拟现实,增强现实,混合现实等多领域具有很大的应用前景。
在Micro-LED领域,彩色化显示技术是一个较大的难题,目前主流的Micro-LED彩色化技术包括:三原色、色转换、棱镜合光等方案,其彩色化显示的实现大多数是基于平面结构构建三原色显示器件,其占用空间大、像素阵列的密度较低。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术中的问题提供一种垂直堆叠的Micro-LED器件及基于所述Micro-LED器件的微显示屏。
一方面,提供了一种Micro-LED器件,包括:
驱动背板,所述驱动背板中包括具有多个阳极电极的驱动电路;
第一键合层,位于所述驱动背板靠近所述阳极电极的一侧上;
发光组件,通过所述第一键合层与所述驱动背板键合,所述发光组件包括多个层叠设置的发光结构,相邻两层所述发光结构中下一层所述发光结构相对于上一层所述发光结构在第一方向上伸出而形成阶梯结构,位于顶层的所述发光结构的N型半导体层至少部分外露以及剩余所述发光结构的N型半导体层在所述阶梯结构处至少部分外露,其中,
多层外露的所述N型半导体层彼此电连接,多层所述发光结构的欧姆接触层分别与多个所述阳极电极一一对应电连接;其中,各所述发光结构的发光颜色不相同,所述第一方向与所述发光结构的堆叠方向垂直。
在其中一个实施例中,所述发光组件包括层叠设置的第一发光结构、第二键合层、第二发光结构、第三键合层和第三发光结构,其中,所述第一发光结构的欧姆接触层位于所述第一键合层上,所述第二发光结构的欧姆接触层位于所述第二键合层上;所述第三发光结构的欧姆接触层位于所述第三键合层上。
在其中一个实施例中,在所述第一方向上,所述第一发光结构的一端相对所述第二键合层伸出而形成第一阶梯结构,所述第二发光结构的一端相对所述第三键合层伸出而形成第二阶梯结构,其中,位于第一阶梯结构的所述第一发光结构、位于第二阶梯结构的第二发光结构以及所述第三发光结构的至少部分所述N型半导体层彼此互联。
在其中一个实施例中,多个所述阳极电极包括第一阳极电极、第二阳极电极、第三阳极电极,所述第一键合层采用金属搭桥方式与所述第一阳极电极连接,所述第二键合层采用金属搭桥方式与所述第二阳极电极连接;所述第三键合层采用金属搭桥方式与所述第三阳极电极连接,各所述键合层分别为金属层。
在其中一个实施例中,所述第一键合层的面积大于所述第一发光结构的面积,所述第二键合层的面积大于所述第二发光结构的面积,所述第三键合层的面积大于所述第三发光结构的面积,其中,所述面积为投影在平行于所述第一方向的几何平面上的投影面积。
在其中一个实施例中,所述器件还包括:
位于所述发光组件上的第一绝缘层,所述第一绝缘层设有多个开槽以露出各所述发光结构的至少部分N型半导体层;
位于所述第一绝缘层上的导电层以及位于所述开槽内的导电柱,其中,所述导电层和所述导电柱彼此互联,以使多层外露的所述N型半导体层彼此电连接。
在其中一个实施例中,所述第一绝缘层覆盖在所述发光器件对应区域的厚度均相等。
在其中一个实施例中,所述第一绝缘层在各所述阶梯结构对应区域的厚度各不相等,且所述第一绝缘层的顶面与所述驱动背板平行设置。
在其中一个实施例中,所述阶梯结构平行于所述驱动背板的横截面为方形、圆形、椭圆形、三角形和多边形中的一种。
在其中一个实施例中,所述Micro-LED器件还包括:
第二绝缘层,位于所述驱动背板以及所述第一键合层之间。
在其中一个实施例中,所述驱动电路包括薄膜晶体管驱动电路、低温多晶硅驱动电路、CMOS集成电路驱动电路、高迁移率晶体管驱动电路中的至少一种。
在其中一个实施例中,各所述发光结构包括:依次层叠设置的P型欧姆接触层、P型半导体层、量子阱层、所述N型半导体层和缓冲层,其中,各所述发光结构中的所述量子阱层中的掺杂参数不同。
另一方面,还提供了一种微显示屏,所述微显示屏包括多个如前述任一实施例所述的Micro-LED器件;其中,所有所述Micro-LED器件中的多层外露的所述N型半导体层彼此电连接。
上述Micro-LED器件,通过在驱动背板的驱动电路中设置多个阳极电极,并在驱动背板上形成包括多个层叠设置的发光结构的发光组件,且多个具有不同发光颜色的发光结构垂直堆叠并形成多个阶梯结构,使得各所述发光结构的N形半导体层均部分外露以实现共阴极连接,多层发光结构的欧姆接触层分别与多个所述阳极电极一一对应电连接,可以实现对各发光结构发光的单独控制,提高了器件的空间利用率,有利于减小Micro-LED显示器件的尺寸以实现高密度的像素阵列的集成。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例中提供的Micro-LED器件的剖视图;
图2为一实施例中提供的发光结构的内部结构图;
图3为一实施例中提供的Micro-LED器件的结构图;
图4为一实施例中提供的Micro-LED器件的结构图;
图5为一实施例中提供的Micro-LED器件的俯视图;
图6为一实施例中提供的Micro-LED器件的剖视图;
图7为一实施例中提供的Micro-LED器件的俯视图;
图8为一实施例中提供的Micro-LED器件的剖视图;
图9为一实施例中提供的Micro-LED器件的俯视图;
图10为一实施例中提供的Micro-LED器件的剖视图;
图11为一实施例中提供的基板的结构图;
图12为一实施例中提供的驱动背板中的驱动电路图;
图13为一实施例中提供的多个Micro-LED器件的剖视图;
图14为一实施例中提供的微显示屏的俯视图。
附图标记说明:
10-基板,100-驱动背板,101-第一阳极电极,102-第二阳极电极,103-第三阳极电极,104-第二绝缘层,105-阴极电极,20-第一键合层,30-发光组件,301-第一发光结构,3011-P型欧姆接触层、3012-P型半导体层、3013-量子阱层、3014-所述N型半导体层、3015-缓冲层、3016-衬底层,302-第二发光结构,303-第三发光结构,304-第二键合层,305-第三键合层,40-第一绝缘层,50-导电层,60-导电柱,70-透明电极。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
应当明白,当电极或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”其它电极或层时,其可以直接地在其它电极或层上、与之相邻、连接到其它电极或层,或者可以存在居间的电极或层。相反,当电极被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”其它电极或层时,则不存在居间的电极或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种电极、结构、薄膜、区、层、掺杂类型,这些电极、结构、薄膜、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个电极、结构、区、层、掺杂类型或部分与另一个电极、结构、区、层、掺杂类型或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一阳极电极、第一发光结构、第一键合层可表示为第二阳极电极、第二发光结构、第二键合层。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个电极或特征与其它电极或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它电极下面”或“在其之下”或“在其下”电极或特征将取向为在其它电极或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
这里参考作为本发明的理想实施例的示意图的横截面图来描述发明的实施例,这样可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的所示形状的变化。因此,本发明的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制造技术导致的形状偏差。图中显示的区实质上是示意性的,它们的形状并不表示器件的区的实际形状,且并不限定本发明的范围。
请参阅图1,本发明提供一种Micro-LED器件,包括驱动背板100、第一键合层20、发光组件30。
驱动背板100,所述驱动背板100中设有驱动电路,所述驱动电路中包括多个阳极电极。在本申请实施例中,以阳极电极包括第一阳极电极101、第二阳极电极102、第三阳极电极103为例进行说明。需要说明的是,第一阳极电极101、第二阳极电极102、第二阳极电极103成组设置,也即阳极电极组包括第一阳极电极101、第二阳极电极102、第二阳极电极103。一个Micro-LED器件对应设置一个阳极电极组。在本申请实施例中,当Micro-LED器件为多个时,驱动背板100中还可以设置多个阳极电极组,其中,阳极电极组的数量可以根据实际需求来设定,在此不做限定。
第一键合层20,位于所述驱动背板100靠近所述阳极电极的一侧上。所述第一键合层20可以为金属薄膜,例如采用金、镍、锡、铟、铝、铜、银中的一种或多种及其合金制备的薄膜。所述第一键合层20除了具有键合功能外,同时可以具备导电、反射、散热等能力,且所述第一键合层20是整面设置的。
发光组件30,通过所述第一键合层20与所述驱动背板100键合。所述发光组件30包括多个层叠设置的发光结构。各所述发光结构的发光颜色不相同,且为发光三原色中的其中一种。相邻两层所述发光结构中下一层所述发光结构相对于上一层所述发光结构在第一方向上伸出而形成阶梯结构,位于顶层的所述发光结构的N型半导体层至少部分外露以及剩余所述发光结构的N型半导体层在所述阶梯结构处至少部分外露。其中,各所述发光结构的最上一层为N型半导体,各所述发光结构的最下一层为欧姆接触层,各所述发光结构垂直堆叠设置并形成如图1所示的阶梯结构。其中,多层外露的所述N型半导体层彼此电连接。示例性的,多层外露的所述N型半导体层彼此通过金属搭桥的方式互相电连接,以实现共阴极连接。多层所述发光结构的欧姆接触层分别与多个所述阳极电极一一对应电连接,实现器件的阳极连接。其中,所述第一方向与所述发光结构的堆叠方向垂直。
本实施例中,通过在驱动背板中设置多个阳极电极,并在驱动背板上形成包括多个层叠设置的发光结构的发光组件,且多个具有不同发光颜色的发光结构垂直堆叠并形成多个阶梯结构,使得各所述发光结构的N形半导体层均部分外露以实现共阴极连接,多层发光结构的欧姆接触层分别与多个所述阳极电极一一对应电连接,可以实现对各发光结构的单独控制,提高了器件制备过程中的空间利用率,有利于减小Micro-LED显示器件的尺寸以实现高密度的像素阵列的集成。
在其中一个实施例中,所述发光结构可以为多个不同的晶圆,所述晶圆可以是第一、第二、第三代化合物半导体材料或半成品及成品器件,包括光电材料器件、激光类型器件、微机械、电力电子及功率射频等器件,也可以是低微材料器件,如量子点等。具体的,以所述第一发光结构301为例,其结构如图2所示,所述晶圆包括依次层叠设置的P型欧姆接触层3011、P型半导体层3012、量子阱层3013、所述N型半导体层3014、缓冲层3015以及衬底层3016。其中,各所述发光结构中的所述量子阱层中的掺杂参数不同。通过改变所述量子阱层的掺杂参数使所述发光结构发出不同波长的光,对应发出不同颜色的光。当所述晶圆键合至所述驱动背板100上时,所述晶圆的P型欧姆接触层3011通过所述第一键合层20与所述驱动背板100连接。
本实施例中,通过选择晶圆作为所述发光结构,可以在所述发光结构中的量子阱层进行不同参数的掺杂,进而发出不同颜色的光。
在其中一个实施例中,请继续参考图1,所述发光组件30包括层叠设置的第一发光结构301、第二键合层304、第二发光结构302、第三键合层305和第三发光结构303。
所述第一发光结构301通过所述第一键合层20与所述驱动背板100连接,所述第二发光结构302通过所述第二键合层304与所述第一发光结构301连接,所述第三发光结构303通过所述第三键合层305与所述第二发光结构302连接,且所述第一发光结构301、所述第二发光结构302、所述第三发光结构303依次层叠设置。
基于发光原理考虑,从下到上各所述发光结构的发光波长逐渐变短,优选的,所述第一发光结构301的发光颜色可以为红色(波长为620nm),所述第二发光结构302的发光颜色可以为绿色(波长为525nm),所述第三发光结构303的发光颜色可以为蓝色(波长为460nm)。另外,当此结构应用于非Micro-LED显示技术上也可以用同种波长的晶圆排列键合集成。
所述第一发光结构301通过所述第一键合层20键合到所述驱动背板100上的结构如图3所示,键合完毕后,所述发光结构中的晶圆衬底层3016需要去除。例如,若衬底层3016为蓝宝石衬底,可以采用激光剥离的方法去除,若衬底层3016为硅衬底、碳化硅、氮化镓、砷化镓衬底等衬底时可采用化学药液去除或研磨去除,并且在需要的情况下也可以对其中的缓冲层3015进行减薄处理。
所述第一发光结构301、第二键合层304、所述第二发光结构302、第三键合层305以及所述第三发光结构303依次键合形成如图4所示的堆叠结构。由于不采用对准键合,利用半导体工艺可以实现纳米级的对准精度,对于超小尺寸的像素制备具备优势。
其中,各所述发光结构的P型欧姆接触层位于所述发光结构的最下一层,与所述发光结构下方对应的键合层接触。具体的,所述第一发光结构301的P型欧姆接触层位于所述第一键合层20上,与所述第一键合层20形成接触;所述第二发光结构302的P型欧姆接触层位于所述第二键合层304上,与所述第二键合层304形成接触;所述第三发光结构303的P型欧姆接触层位于所述第三键合层305上,与所述第三键合层305形成接触,以利于后续的阳极连接。
在其中一个实施例中,所述第二键合层304与所述第一发光结构301之间、所述第三键合层305与所述第二发光结构302之间可分别设置一个介质绝缘层,所述绝缘层可以为如氧化硅之类的介电质层。
本实施例中,通过设置多个发光结构和多个键合层,可以通过所述键合层使多个所述发光结构连接,且多个键合层分别与各所述发光结构的欧姆接触层连接,有利于进行各发光结构阳极的连接。
在其中一个实施例中,请参考图1和图6,所述第一方向为平行于X轴或Y轴的方向。在所述第一方向上,所述第一发光结构301的一端相对所述第二键合层304伸出而形成第一阶梯结构A,所述第二发光结构302的一端相对所述第三键合层305伸出而形成第二阶梯结构B,其中,位于第一阶梯结构A的所述第一发光结构301、位于第二阶梯结构B的第二发光结构302以及所述第三发光结构303的至少部分所述N型半导体层彼此互联。
堆叠结构形成后,可通过刻蚀形成如图1所示的阶梯结构。经刻蚀以后,所述Micro-LED器件的结构请参考图1、图5、图6以及图7,其中,图1为所述Micro-LED器件在平行于X-O-Z平面的第一平面上的剖视图,图5为与图1对应的俯视图,图7为Micro-LED器件在平行于Y-O-Z平面的第二平面上的剖视图,图7为与图6对应的俯视图。
其中,位于第一阶梯结构A处的所述第一发光结构301的N型半导体层裸露、位于第二阶梯结构B处的第二发光结构302的N型半导体层裸露、以及所述第三发光结构303的最上层N型半导体层裸露。其中,各所述阶梯结构平行于所述驱动背板100的横截面为方形、圆形、椭圆形、三角形和多边形中的一种。本申请以所述阶梯结构平行于所述驱动背板100的横截面为方形进行说明。
本实施例中,通过对堆叠的器件进行刻蚀形成阶梯结构,使得各所述发光结构的N型半导体裸露,有利于实现各发光结构的共阴极连接。
在其中一个实施例中,多个所述阳极电极包括第一阳极电极101、第二阳极电极102、第三阳极电极103,所述第一键合层20采用金属搭桥方式与所述第一阳极电极101连接,所述第二键合层304采用金属搭桥方式与所述第二阳极电极102连接;所述第三键合层305采用金属搭桥方式与所述第三阳极电极103连接,其中,各所述键合层分别为金属层。
具体的,以所述第一发光结构301为例,请参考图8,所述第一发光结构301的P型欧姆接触层与所述第一键合层20电连接,再形成导电层50以金属搭桥的方式连接所述第一键合层20和所述第一阳极电极101。同样的,可以通过金属搭桥的方式连接所述第二发光结构302的P型欧姆接触层和所述第二阳极电极102,通过金属搭桥的方式连接所述第三发光结构303的P型欧姆接触层和所述第三阳极电极103。其中,各所述键合层均为金属层,如金、镍、锡、铟、铝、铜、银的一种或多种及其合金,其除了具有键合功能外,可以具备导电、反射、散热等能力,且不具有透光性。
图9为与图8对应的俯视图,由图9可以看到,各所述发光结构的P型欧姆接触层和所述驱动背板100中的各所述阳极电极的一一对应连接,且各所述发光结构的阴极实现了互连。
在其中一个实施例中,所述第一键合层20的面积大于所述第一发光结构301的面积,所述第二键合层304的面积大于所述第二发光结构302的面积,所述第三键合层305的面积大于所述第三发光结构303的面积,其中,所述面积为投影在平行于所述第一方向的几何平面上的投影面积。
在通过所述第一方向且平行于所述驱动背板100的平面上,所述第一键合层20的投影面积大于所述第一发光结构301的投影面积,所述第二键合层304的投影面积大于所述第二发光结构302的投影面积,所述第三键合层305的投影面积大于所述第三发光结构303的投影面积。各所述键合层的金属不透光,使各所述键合层的面积大于对应的各所述发光结构的投影面积,可以避免位于上方的短波发光结构的光激发下方发光结构引起串扰。
在其中一个实施例中,请参考图8和图10,所述器件还包括位于所述发光组件30上的第一绝缘层40、位于所述第一绝缘层40上的导电层50、以及开设于所述第一绝缘层40和所述导电层50中的开槽和位于所述开槽内的导电柱60。
其中,所述第一绝缘层40用于对所述器件进行绝缘处理,防止各电极之间漏电或串扰,所述第一绝缘层40的绝缘材料可以是氧化硅、氮化硅等无机介电质材料,也可以是聚酰亚胺等有机物介电质材料,所述第一绝缘层40可以采用化学气相沉积、原子层沉积、溅射等方法进行沉积。所述开槽用于露出各所述发光结构的至少部分N型半导体层,以使各所述N型半导体层与位于开槽中的导电柱60连接,进一步与所述导电层50连接,从而实现共阴极连接。
本实施例中,通过在发光结构的表面覆盖绝缘层,并在绝缘层上开设开槽以用于形成导电柱,可以使各所述发光结构的N型半导体通过导电柱与所述导电层连接,达到阴极互连的效果。
在其中一个实施例中,所述第一绝缘层40覆盖在所述发光结构对应区域的厚度均相等。
具体的,请继续参考图8,在各所述发光结构表面,所述第一绝缘层40覆盖的厚度相等,且每一阶梯结构处的第一绝缘层40开设有开槽以形成导电柱60,导电柱60与第一绝缘层40表面的导电层50连接实现阴极互连。
在其中一个实施例中,请继续参考图10,所述第一绝缘层40在各所述阶梯结构对应区域的厚度各不相等,且所述第一绝缘层40的顶面与所述驱动背板100平行设置。
具体的,所述第一绝缘层40在各所述阶梯结构对应区域的厚度各不相等,所述第一绝缘层40的顶面为平滑的表面,且与所述驱动背板100平行。其中,各所述第一绝缘层40间隔设置,以预留空间而形成所述导电柱60。在所述导电柱60中填充导电电极后,在最顶端处采用刻蚀、研磨、抛光等方法进行平坦化处理形成平坦的顶面,并在平坦的顶面上形成透明电极70,所述透明电极70可以是铟锡氧化物、氧化锌、铟镓锌氧化物、银等物质中的一层或者多层,且所述透明电极可以采用溅射、蒸镀、电镀、化镀等方法来进行沉积。
本实施例中,通过使第一绝缘层间隔设置,在第一绝缘层之间预留空间以形成导电柱,并在第一绝缘层的顶端形成透明电极,可以使各所述发光结构的N型半导体通过导电柱与所述透明电极连接,在达到发光目的的同时又形成了像素隔离,防止了像素间的互相串扰。
在其中一个实施例中,如图11所示,所述Micro-LED器件还包括第二绝缘层104。所述驱动背板100中设有包括具有多个阳极电极的驱动电路;所述第二绝缘层104位于所述驱动背板100的上层,所述驱动背板100上堆叠有所述第二绝缘层104以形成所述Micro-LED器件的基板10。
其中,所述驱动背板100中的驱动电路可以为薄膜晶体管驱动电路、低温多晶硅驱动电路、CMOS集成电路驱动电路、高迁移率晶体管驱动电路中的至少一种,其电路图如图12所示。
在其中一个实施例中,请参考图13和图14,还提供了一种微显示屏,所述微显示屏包括多个前述任一实施例中所述的Micro-LED器件C,其中,多个所述Micro-LED器件C以阵列形式排布,所有所述Micro-LED器件中的多层外露的所述N型半导体层彼此电连接。
其中,各所述Micro-LED器件C的N型半导体层互连至像素区域内部的阴极接触层D,再连接至像素区域外部的阴极接触层E,并最终连接到所述驱动电路的阴极上,实现共阴极连接。所述驱动背板100中的驱动电路分别与各所述Micro-LED器件C连接,并对各所述Micro-LED器件C发光的进行控制,进而实现高密度的彩色化显示。
本实施例中,通过基于Micro-LED器件制备微显示屏,进行高密度的像素集成,可以应用于例如虚拟现实(Virtual Reality,VR)和增强现实(Augmented Reality,AR)等显示领域。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种Micro-LED器件,其特征在于,包括:
驱动背板,所述驱动背板包括具有多个阳极电极的驱动电路;
第一键合层,位于所述驱动背板靠近所述阳极电极的一侧上;
发光组件,通过所述第一键合层与所述驱动背板键合,所述发光组件包括多个层叠设置的发光结构,相邻两层所述发光结构中下一层所述发光结构相对于上一层所述发光结构在第一方向上伸出而形成阶梯结构,位于顶层的所述发光结构的N型半导体层至少部分外露以及剩余所述发光结构的N型半导体层在所述阶梯结构处至少部分外露,其中,
多层外露的所述N型半导体层彼此电连接,多层所述发光结构的欧姆接触层分别与多个所述阳极电极一一对应电连接;其中,各所述发光结构的发光颜色不相同,所述第一方向与所述发光结构的堆叠方向垂直。
2.根据权利要求1所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述发光组件包括层叠设置的第一发光结构、第二键合层、第二发光结构、第三键合层和第三发光结构,其中,所述第一发光结构的欧姆接触层位于所述第一键合层上,所述第二发光结构的欧姆接触层位于所述第二键合层上;所述第三发光结构的欧姆接触层位于所述第三键合层上。
3.根据权利要求2所述的Micro-LED器件,其特征在于,在所述第一方向上,所述第一发光结构的一端相对所述第二键合层伸出而形成第一阶梯结构,所述第二发光结构的一端相对所述第三键合层伸出而形成第二阶梯结构,其中,位于第一阶梯结构的所述第一发光结构、位于第二阶梯结构的第二发光结构以及所述第三发光结构的至少部分所述N型半导体层彼此互联。
4.根据权利要求3所述的Micro-LED器件,其特征在于,多个所述阳极电极包括第一阳极电极、第二阳极电极、第三阳极电极,所述第一键合层采用金属搭桥方式与所述第一阳极电极连接,所述第二键合层采用金属搭桥方式与所述第二阳极电极连接;所述第三键合层采用金属搭桥方式与所述第三阳极电极连接,各所述键合层分别为金属层。
5.根据权利要求4所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述第一键合层的面积大于所述第一发光结构的面积,所述第二键合层的面积大于所述第二发光结构的面积,所述第三键合层的面积大于所述第三发光结构的面积,其中,所述面积为投影在平行于所述第一方向的几何平面上的投影面积。
6.根据权利要求1所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述器件还包括:
位于所述发光组件上的第一绝缘层,所述第一绝缘层设有多个开槽以露出各所述发光结构的至少部分N型半导体层;
位于所述第一绝缘层上的导电层以及位于所述开槽内的导电柱,其中,所述导电层和所述导电柱彼此互联,以使多层外露的所述N型半导体层彼此电连接。
7.根据权利要求6所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述第一绝缘层覆盖在各所述发光结构对应区域的厚度均相等。
8.根据权利要求6所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述第一绝缘层在各所述阶梯结构对应区域的厚度各不相等,且所述第一绝缘层的顶面与所述驱动背板平行设置。
9.根据权利要求1所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述阶梯结构平行于所述驱动背板的横截面为方形、圆形、椭圆形、三角形和多边形中的一种。
10.根据权利要求1所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述Micro-LED器件还包括:
第二绝缘层,位于所述驱动背板以及所述第一键合层之间。
11.根据权利要求10所述的Micro-LED器件,其特征在于,所述驱动电路包括薄膜晶体管驱动电路、低温多晶硅驱动电路、CMOS集成电路驱动电路、高迁移率晶体管驱动电路中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的Micro-LED器件,其特征在于,各所述发光结构包括:依次层叠设置的P型欧姆接触层、P型半导体层、量子阱层、所述N型半导体层和缓冲层,其中,各所述发光结构中的所述量子阱层中的掺杂参数不同。
13.一种微显示屏,其特征在于,包括:
多个如权利要求1-12任一项所述的Micro-LED器件;其中,所有所述Micro-LED器件中的多层外露的所述N型半导体层彼此电连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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