TWI752957B - 奈米磷光體轉換量子光子成像器及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種包含數位可定址多色微像素之空間陣列之發射固態成像器(SSI)。各像素為包括藍紫色半導體發光二極體之多個光子層之微光學腔。該等光子層中之一者係用於產生在SSI之藍原色之光。該等光子層中之兩者係用於產生紫藍色激發光，用相關聯之奈米磷光體層將其轉換成SSI之綠原色及紅原色。所產生之光經由複數個提取且準直所產生之光之垂直光波導垂直於成像器裝置之平面發射。各像素二極體係個別可定址以使該像素能同時發射在每種顏色之任何所需開/關工作週期與其多色奈米磷光體轉換半導體發光二極體相關聯之顏色之任何組合。
Description
本發明係關於固態成像器之領域。
最近已引入一類新的發射微尺度像素陣列成像器裝置，如美國專利案第7,623,560號，El-Ghoroury等人，「Quantum Photonic Imager and Methods of Fabrication Thereof」；美國專利案第7,767,479號，El-Ghoroury等人，「Quantum Photonic Imager and Methods of Fabrication Thereof」；美國專利案第7,829,902號，El-Ghoroury等人，「Quantum Photonic Imager and Methods of Fabrication Thereof」；美國專利案第8,049,231號，El-Ghoroury等人，「Quantum Photonic Imager and Methods of Fabrication Thereof」；美國專利案第8,243,770號，El-Ghoroury等人，「Quantum Photonic Imager and Methods of Fabrication Thereof」；美國專利案第8,567,960號，El-Ghoroury等人，「Quantum Photonic Imager and Methods of Fabrication Thereof」及美國專利案第8,098,265號，El-Ghoroury等人，「Hierarchical Multicolor Primaries Temporal Multiplexing System」所揭示，該等專利之各者之全部內容以引用的方式完全地併入本文中。此等專利揭示關於光子層、波導結構等之
間可能互聯之量子光子成像器之結構的先前技術細節，其中一些本文不再重複。無論於側壁內或通過像素本身之光子層之間之任何電互聯可為相同之基本結構，此等側壁互聯亦延伸穿過在經像素化奈米磷光體層、帶通濾波器及各自光子層之間之側壁。就此而言，本文及申請專利範圍中諸如於光子層中所用之詞「層」係以功能意義使用，如熟習此項技術者可知曉該功能層係由在物理意義上之多個個別層組成。
以上揭示之發光結構及此類型之裝置在本文共同係稱為「固態成像器」或「SSI」。此等裝置理想地以高亮度、極快速多色光強度及空間調變能力為特徵，全部以包含所有必要的影像處理驅動電路之非常小的單一裝置尺寸。此裝置之固態光(SSL)發射像素可為發光二極體(LED)或雷射二極體(LD)任一種或二者，藉由包含於CMOS晶片(或裝置)內之驅動電路控制該二極體之開關狀態，於該CMOS晶片上接合該成像器之發射微尺度像素陣列。於以上發射微尺度像素陣列裝置內之該等像素通常經由其CMOS晶片之驅動電路在空間上、色彩上及時間上個別可定址。藉由此等成像器裝置產生之光之亮度在合理的低功耗下可達多重的100,000cd/m2。
1a:光子層
1b:光子層
1c:光子層
3:帶通濾波器
5a:奈米磷光體
5b:奈米磷光體
7:防護玻璃罩
9:反射性接點
11:波導
13:接點通孔
15:反射性側壁
17:懸浮於SiO中之ZnSe：Mn奈米磷光體
19:公用接點
21:側壁
23:像素
25:中心接點
27:像素陣列
29:公用-環像素
31:多色微像素陣列
33:影像視頻視訊及與控制資料
圖1(a)說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之一個較佳實施例。
圖1(b)說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之一個替代實施例。
圖2說明於用於本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)中之
紫藍色(425-465nm)波長範圍中之基於多量子阱之InGaN固態發光結構之能帶結構。
圖3說明用於本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之發光層之奈米磷光體之能帶結構。
圖4說明與本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之奈米磷光體層之各者相關聯之帶通濾波器(BPF)層之四分之一波堆疊結構。
圖5說明與本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之奈米磷光體層之各者相關聯之帶通濾波器(BPF)層之光譜回應。
圖6(a)至6(c)說明用於本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)中之微像素金屬接點層圖案之一組較佳實施例。
圖7說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之微像素之光譜發射。
圖8說明在本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之光子層與矽基CMOS之間之微通孔接點陣列介面之一個較佳實施例。
圖9說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之一個功能區塊圖。
圖10(a)說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之另一個替代實施例。
圖10(b)說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之又一個替代實施例。
本申請案主張2016年5月12日申請之美國臨時專利申請案第62/335,454號之權利，該案之全文以引用的方式完全地併入本文中。
雖然以上SSI裝置提供優於先前技術裝置之多個好處，但本文揭示一種具有增加的紅光及綠光輸出及控制之增強色彩輸出SSI裝置。
轉向圖，圖1(a)顯示作為實例且不以限制方式之本發明SSI之一個較佳實施例及說明該固態成像器(SSI)像素結構，其包括在用於獨立控制所說明之像素結構之多個固態發光層各者之開關狀態的矽基半導體互補金屬氧化物(Si-CMOS)結構之頂部上之多個固態發光層堆疊。於圖1(a)中所示之SSI像素之表面尺寸係通常於微尺度中，其中像素節距範圍為約5微米至約20微米或更大。該固態成像器(SSI)本身可由此等像素之二維陣列組成，使根據行數及列數之所需像素解析度形成SSI微像素之陣列。
於該等SSI像素之多個固態發光層堆疊內之層各者可經設計以發射不同顏色，因此允許經由其Si-CMOS控制SSI像素以發射多種顏色之任何所需組合；例如，來自相同像素孔徑之紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)。
返回參考圖1(a)，於本發明中，SSI像素之固態發光層中之至少一者可利用奈米磷光體-轉換固態發光器創建。於圖1(a)中所說明之SSI像素之奈米磷光體-轉換固態發光層可經設計以發射所需顏色，例如，藉由在紫藍波長範圍(380-450nm)中經適宜選擇之波長激發後，發射G或R。於圖1(a)中，利用425nm波長源可激發該SSI像素之奈米磷光體-轉換固態發光層5a之一者以發射550nm之G光(G-550)及利用450nm波長源激發另一者5b以發射635nm之R光(R-635)。於二者情況中，利用III-V族半導體合金氮化銦鎵(InGaN)固態發光結構可產生425nm及450nm激發波長光源。
圖1(a)中所說明之奈米磷光體-轉換NPC-SSI像素之藍色發光層亦可為經設計以發射465nm光之InGaN固態發光結構。因此，利用圖1(a)中所說明之SSI像素，所有固態發光層可為發射在紫藍色(425-465nm)波長範
圍內之光之InGaN固態結構。由於在此波長範圍內操作之InGaN固態發光結構可經設計以達成達0.95之高內量子效率(IQE)，因此圖1(a)中所示之SSI像素結構之發光層展現改善之功耗效率。
圖2說明發射在紫藍色(425-465nm)波長範圍內之光之基於多量子阱(MQW)之InGaN固態結構之典型能帶結構。於此等III-V族固態發光結構之InGaN MQW內之銦(In)含量通常於0.12至0.2之範圍內。在此等水平之銦含量下，基於MQW之InGaN固態發光結構已達成約0.95範圍內之IQE。利用已知金屬有機化學氣相沉積(MOCAD)技術，該InGaN固態發光結構材料通常在直徑可為約2"至6"之藍寶石(Al2O3)晶圓上磊晶地生長。
於圖1(a)中，G及R光發射均由奈米磷光體層產生，其繼而由其等相關聯之InGaN固態紫藍色發光層激發。於圖3之實例中說明例示性奈米磷光體-轉換過程。於此實例中，利用錳摻雜硒化鋅(ZnSe：Mn)形成II-VI族半導體奈米晶磷光體奈米粒子。此等奈米粒子經形成以具有自硒化錳(MnSe)或重錳摻雜(富錳，例如，1018cm-3至1018cm-3)MnZnSe合金形成之直徑約2nm之內核(core/nucleus)。此等奈米尺度核接著生長成具有硒化鋅(ZnSe)外殼之奈米粒子以創建取決於ZnMnSe合金之性質及經取代併入之Mn離子摻雜劑之彼等性質的所需能帶結構。於典型的ZnSe：Mn奈米磷光體中，該MnSe核由ZnSe殼覆蓋以形成直徑約10nm之奈米晶粒度。
由於該ZnSe殼之帶隙，於圖3之實例中說明之奈米磷光體能帶結構吸收約460nm或更短波長之激發光。奈米磷光體ZnSe殼之Mn摻雜係用於調整短於460nm之所需波長之激發光；例如，用於圖1(a)中所說明之NPC-SSI結構之激發層設計實例之425nm及450nm。另外，該奈米磷光體粒子之ZnSe殼及MnSe核二者之Mn摻雜創建於該殼及該核二者內更窄的中間
能帶更寬的帶隙。藉由該ZnSe殼內之激發光之吸收而光激發之載流子通過該ZnSe殼及該MnSe核之間之介面鬆弛，接著跨Mn摻雜中間帶隙輻射重組，從而引起於圖1(a)中所說明之NPC-SSI像素結構之情況中550nm及635nm之目標波長之發射。紫藍激發之ZnSe：Mn奈米磷光體之量子產率(QY)已證實在高於0.8之水平。
用於於圖1(a)之NPC-SSI像素結構中產生R發射之於前段所述之II-VI族奈米粒子結構之替代為銪(Eu3+)摻雜氧化釔(Y2O3)奈米粒子。利用Y2O3：Eu奈米磷光體之優勢為其狹窄的(高度飽和的)R-621nm發射。用於於圖1(a)之NPC-SSI像素結構中產生R發射之另一替代為銪摻雜矽酸鍶((Sr,Ba,Ca)3SiO5：Eu)奈米磷光體，其提供與作為替代之高度飽和的R-621nm發射相同的優勢。
於圖1(a)中所說明之奈米磷光體-轉換層可藉由將前段所述奈米磷光體材料(例如ZnSe：Mn奈米磷光體)懸浮於沉積在其等對應激發光發射層之頂側上之氧化矽(SiO2)層17實現。於此過程中，首先以達成激發光吸收之所需水平所需要之使用者限定之比例將奈米磷光體粒子混合至液態旋塗式玻璃(SOG)中，接著在該激發光發射層之頂部上塗覆該液體混合物作為薄層。隨後，該SOG藉由使其退火至SiO2中固化，導致奈米磷光體粒子懸浮於該等G及R發射奈米磷光體層中。
返回參考圖1(a)，覆蓋該等G及R發射奈米磷光體層之各者為具有多用途之帶通濾波器(BPF)層3，其最重要的用途為濾除用於光泵相關聯之奈米磷光體層之激發光。圖4說明與圖1(a)之NPC-SSI結構之奈米磷光體層之各者相關聯之BPF層之結構。如圖4之較佳實施例中所說明，BPF層各者為具有交替高/低指數值之介電層之1/4波堆疊。可用於實現該BPF層
之介電材料之實例包括用於產生BPF高指數層之氧化鈦(TiO2)或氮化矽(Si3N4)，分別地前者具有2.49至2.6範圍內之指數及後者具有2.02之指數，及用於產生具有1.4至1.55範圍內之指數之BPF低指數層之氧化矽(SiO2)。
如圖1(a)中所說明，該SSI像素之內部為由該像素之反射性側壁15及反射性接點9限定之光學侷限腔。新增覆蓋該等G及R發射奈米磷光體層各者之BPF層進一步將該SSI像素之光學侷限腔分成光學侷限子腔，其各者與該NPC-SSI之G及R發射層相關聯。與該等R發射層相關聯之該光學侷限子腔係由該像素之反射性側壁15及下接點加上其相關聯之BPF層之反射行為限定，該BPF層反射該層之激發光以及來自相關聯之R發射奈米磷光體層之任何二級寬頻帶發射。類似地，與該等G發射層相關聯之光學侷限子腔係由該像素之反射性側壁15加上其相關聯之BPF濾波器層之反射行為限定，該BPF濾波器層反射該層之激發光以及來自相關聯之R發射奈米磷光體層之任何二級寬頻帶發射。另外，與G發射奈米磷光體層相關聯之該BPF亦傳輸來自其下方之R發射層之發射。
圖5說明與本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之奈米磷光體層各者相關聯之帶通濾波器(BPF)層之光譜回應。如圖5中所說明，與該等R發射層相關聯之BPF(本文稱為BPF-1)將傳輸集中圍繞目標R發射峰波長(635nm)加上R發射之目標半峰全寬(FWHM)容差之光譜波長。例如，若該目標R發射峰波長及FWHM分別為635nm及20nm，則覆蓋R發射奈米磷光體層之該BPF層將具有相稱的中心波長及FWHM頻寬。類似地，與該等G發射層相關聯之BPF(本文稱為BPF-2)將傳輸集中圍繞目標G發射峰波長(550nm)加上G發射之目標半峰全寬(FWHM)容差之光譜波
長。例如，若該目標G發射峰波長及FWHM分別為550nm及40nm，則覆蓋G發射奈米磷光體層之該BPF層將具有相稱的中心波長及FWHM頻寬。
亦如圖5中所說明，與G發射層相關聯之BPF之第二光譜帶通將傳輸集中圍繞目標R發射峰波長(550nm)加上R發射之其目標半峰全寬(FWHM)容差之光譜波長，因此允許覆蓋G發射奈米磷光體層之該BPF傳輸其相關聯之奈米磷光體層之G發射以及來自其以下之NPC層之R發射二者。
如圖5中所說明，與該等R及G發射NPC層相關聯之BPF之各者經由反射來阻斷未經其等相關聯之奈米磷光體層吸收因此未轉換成目標波長光發射之與該等NPC層各者相關聯之紫藍色(V-B)激發光。由其等相關聯之BPF反射之與該等R及G發射NPC層各者相關聯之V-B激發光接著藉由該等R及G發射NPC層之各對應光學侷限子腔之光學侷限行為回收。該所得物不僅阻斷來自該像素光譜發射之V-B激發光，而且增加由其等對應奈米磷光體層吸收之V-B激發光，從而導致來自NPC-SSI像素之R及G發射之奈米磷光體轉換效率增加。
前面討論確定與R及G發射NPC層相關聯之BPF之以下多種用途：(1)阻斷與NPC層各者相關聯之V-B激發光；(2)回收與NPC層各者相關聯之V-B激發光；及(3)整形R及G像素光譜發射以匹配所需中心波長及FWHM。由於後者用途使能整形該NPC-SSI之發射色域以匹配所需多色發射色域(例如用於顯示應用之NTSC或HD色域)，故其尤其重要。就此而言亦尤其重要的為使用與R及G發射NPC層相關聯之BPF以匹配人類視覺系統(HVS)之光回應，使藉由G發射層之BPF達成之FWHM足夠寬(例如40至50nm FWHM)以利用在光譜區更高的光譜效率，以增加來自本發明之NPC-SSI光發射之HVS感知亮度。
圖1(a)中說明之該NPC-SSI結構之一個較佳製造方法包括以下段落所述步驟。該方法始於在B發射及V-B激發發射光子晶圓之半導體發光光子晶圓上形成SSI像素陣列。該方法(本文稱作「像素化」)之一個較佳方法涉及利用已知之半導體微影及蝕刻方法，蝕刻具有約1微米寬及延伸穿過該半導體發光材料之異質結二極體結構之深度的像素側壁。利用半導體沉積方法，以氧化矽或氮化矽之薄層鈍化該蝕刻之像素陣列側壁，接著係以反射性金屬(例如，諸如鋁(Al))之薄層塗覆。接著利用半導體金屬沉積方法以金屬填充該等像素側壁。接著在B發射及V-B光子晶圓上處理相同的像素化圖案。在後續處理期間，在該等晶圓上添加對準標記以輔助該等蝕刻之像素圖案之對準。
該等B發射與V-B光子晶圓之半導體發光光子晶圓經像素化後，利用半導體金屬沉積技術(諸如電子束沉積)將圖6(a)及(b)中所說明之頂部接點圖案沉積在所形成之像素陣列上。圖6(a)中所說明之接點圖案係用於B發射光子晶圓及圖6(b)中所說明之接點圖案係用於V-B激發光光子晶圓。所沉積之接點金屬較佳為薄金屬堆疊(例如Ti/Al)，其與該等B發射及V-B光子晶圓之氮化銦鎵(InGaN)異質結二極體半導體發光結構形成歐姆接點。
於製造圖1(a)中所說明之NPC-SSI結構之一個較佳方法中，例如玻璃晶圓(例如防護玻璃罩7)係用作基板，在該基板上堆疊多層像素結構及接著接合至Si-CMOS晶圓(驅動電路晶圓)之頂面，該驅動電路晶圓經處理以包含與該玻璃晶圓7上堆疊之多層像素結構相同的像素圖案。
於製造圖1(b)中所說明之NPC-SSI結構之另一個方法中，該Si-CMOS用作基板，在該上堆疊多層像素結構及奈米磷光體奈米粒子結構，接著將經像素化之多層晶圓接合至玻璃蓋片晶圓7。於任一方法中，處理
步驟係類似的及前者將用於描述該較佳NPC-SSI製造方法之其餘部分。
圖6(a)及(b)說明利用習知半導體及微影術及金屬沉積製造方法沉積在上述像素化之B及V-B光子晶圓之各自頂面上的一個例示性圖案。圖6(a)所示之像素接點圖案可在像素化之B光子晶圓上用作波導11以當接點開口之直徑、高度及間距形成用於提取來自NPC-SSI像素發射之光之適當光波導結構時產生準直(例如，±17°)至準朗伯(quasi-Lambertian)(例如，±45°)像素發射。圖6(b)所示之像素接點圖案在像素化之B光子晶圓上使用以產生來自NPC-SSI像素之朗伯發射。圖6(b)所示之像素接點圖案亦在像素化之V-B光子晶圓上使用以允許NPC-SSI像素結構之自下層至上層之最大光透射。
於圖1(b)中所說明之NPC-SSI像素結構之一個替代較佳實施例中，玻璃蓋片晶圓7首先經處理以圖案化限定匹配NPC-SSI像素陣列之微透鏡陣列的像素尺寸微光學元件陣列，從而提供每個像素單個微光學元件。當具有像素尺寸微光學元件之玻璃蓋片晶圓7用作在其上形成NPC-SSI多層堆疊之基板時，所得像素陣列具有除了調整該陣列中個別像素之顏色及亮度外之調整像素之光發射方向之能力。
B光子晶圓經像素化及頂部接點層經沉積後，接著利用半導體接合技術(例如，諸如熔融接合)，在併入或不併入像素尺寸微光學元件下，將該晶圓接合至該玻璃蓋片晶圓7。接著通常利用半導體雷射剝離(LLO)技術剝離磊晶生長之藍寶石晶圓，及減薄該結構以移除磊晶生長之GaN緩衝物，僅留下封閉於形成之像素側壁內之包括B-465半導體發光異質結二極體結構之薄層(<2微米)。在暴露經像素化之B-465光子晶圓之背面下，利用半導體金屬沉積技術，沉積圖6(b)之像素陣列背面接點圖案作為薄金屬
堆疊(例如Ti/Al)。
接著依照前述方法處理經像素化之B-465光子晶圓之背面以沉積BPF-2層以實現圖5所說明之光譜回應。BPF-2層經沉積後，該晶圓表面經包括如前述蝕刻、鈍化及金屬沉積之進一步處理以延伸該等像素側壁穿過該等BPF-2層。此步驟延伸像素反射性側壁以封閉BPF-2層之經像素化之元件於各像素結構內。
接著依照前述方法處理經像素化之晶圓之BPF-2側面以沉積G-550奈米磷光體層5a以實現圖7中所說明之G-550奈米磷光體-轉換光譜發射。該G-550奈米磷光體層5a經沉積後，該晶圓表面經包括如前述蝕刻、鈍化及金屬沉積之進一步處理以延伸該等像素側壁穿過該G-550奈米磷光體層5a。此步驟延伸像素反射性側壁以封閉該G-550奈米磷光體層5a之經像素化之元件於各像素結構內。
該NPC-SSI處理中晶圓之頂部側面接著經進一步處理以與該B-425激發光子層1b接合。此係利用半導體接合方法(例如，諸如熔融接合)藉由將經像素化之B-425光子晶圓接合至該NPC-SSI處理中晶圓之頂部側面完成。於此過程中，以相同的接合步驟亦將經像素化之B-425光子之延伸之像素側壁與經像素化之B-425激發光子晶圓之側壁接合。
在經像素化之B-425激發光子晶圓接合至該NPC-SSI處理中晶圓下，接著通常利用半導體雷射剝離(LLO)技術剝離該B-425激發光子晶圓之磊晶生長之藍寶石晶圓及減薄該結構以移除磊晶生長之GaN緩衝物，僅留下封閉於形成之像素側壁內之包括B-425半導體發光異質結二極體結構之薄層(<2微米)。在暴露經像素化之B-425光子晶圓之背面下，利用半導體金屬沉積技術，沉積圖6(b)之像素陣列背面接點圖案作為薄金屬堆疊(例如
Ti/Al)。
接著依照前述方法處理該NPC-SSI處理中晶圓之頂側以沉積BPF-1層以實現圖5所說明之光譜回應。該等BPF-1層經沉積後，該NPC-SSI處理中晶圓表面經包括如前述蝕刻、鈍化及金屬沉積之進一步處理以延伸該等像素側壁穿過該等BPF-1層。此步驟延伸該像素反射性側壁以封閉BPF-1之經像素化之元件於各像素結構內。
接著依照前述方法處理該NPC-SSI處理中晶圓之BPF-1側面以沉積G-550奈米磷光體層5a以實現圖7中所說明之R-635奈米磷光體-轉換光譜發射。該G-R-635奈米磷光體層經沉積後，該晶圓表面經包括如前述蝕刻、鈍化及金屬沉積之進一步處理以延伸該等像素側壁穿過該R-635奈米磷光體層5b。此步驟延伸該像素反射性側壁以封閉該R-635奈米磷光體層5b之經像素化之元件於各像素結構內。
該NPC-SSI處理中晶圓之頂側接著經進一步處理以與該B-450激發光子層1c接合。此係利用半導體接合方法(例如，諸如熔融接合)，藉由將經像素化之B-450光子晶圓接合至該NPC-SSI處理中晶圓之頂側完成。於此過程中，以相同的接合步驟亦將經像素化之B-450光子之延伸之像素側壁與經像素化之B-450激發光子晶圓之側壁接合。
在經像素化之B-450激發光子晶圓接合至該NPC-SSI處理中晶圓下，接著通常利用半導體雷射剝離(LLO)技術剝離該B-450激發光子晶圓之磊晶生長之藍寶石晶圓及減薄該結構以移除磊晶生長之GaN緩衝物，僅留下封閉於形成之像素側壁21內之包括B-450半導體發光異質結二極體結構之薄層(<2微米)。在暴露經像素化之B-450光子晶圓之背面下，利用半導體金屬沉積技術，沉積圖6(c)之像素陣列背面接點圖案作為薄金屬堆疊(例
如Ti/Al)。
如圖6(c)之較佳實施例中所說明，該NPC-SSI處理中晶圓之頂側具有每像素三個接點通孔13；中心接點通孔25為該像素之B-450激發光子層1c之獨特接點，x-側壁接點通孔為該像素之B-425激發光子層1b之獨特接點及該y-側壁接點通孔為該像素之B-465激發光子層1a之獨特接點。整個像素陣列之公用接點19(即B-465、B-425及B-450光子層1a,1b,1c之頂側上之三個中間接點層)形成為延伸至該NPC-SSI晶粒之周邊邊緣之公用接點軌19，於該等周邊邊緣處該等接點軌經連接至一組公用接點通孔，其在該NPC-SSI晶粒之周邊邊界處形成環。該NPC-SSI處理中晶圓頂側接著包括微尺度接點通孔陣列，藉此像素中心通孔為該像素陣列之B-450激發光子層1c之獨特接點，x-側壁接點通孔為該像素陣列之B-425激發光子層1b之獨特接點，y-側壁接點通孔為該像素陣列之B-465發射光子層1a之獨特接點及在該NPC-SSI晶粒之周邊邊界處之微通孔環，其提供該像素陣列之全部三個光子層之公用接點19。
該等NPC-SSI晶粒之各者之頂側包括Si-CMOS晶圓，其包括具有與前段所述NPC-SSI處理中晶圓之微通孔陣列圖案匹配之圖案之微通孔陣列。當該Si-CMOS晶圓與該NPC-SSI處理中晶圓對準及利用半導體接合技術(例如，諸如熔融接合)與之接合時，如圖8所說明，接合介面微通孔陣列提供在該NPC-SSI之多個光子層之像素陣列27的獨特接點之間的電接點以及在包括該NPC-SSI晶圓之NPC-SSI晶粒之各者的周邊邊界處之公用接點環。該圖8說明在該NPC-SSI晶粒之周邊邊界處形成環(例如公用-環像素)29之公用接點通孔之一部分以及每個像素23獨特接點，該X及Y接點係彼此成90度。圖8之其餘部分係高度示意性的，於圖1(a)及1(b)中更準
確許多地說明該等不同層。當然最後接合步驟之後，無論使用哪種製造方法，將該晶圓級最終產品切粒以提供本發明之單個奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)。
圖9說明該NPC-SSI之一個功能區塊圖。圖9顯示該NPC-SSI之多色微像素陣列31係藉由其Si-CMOS之控制邏輯驅動。圖9亦顯示具有兩個相關替代介面之該NPC-SSI Si-CMOS控制邏輯之兩種較佳組態。於第一較佳組態中，該NPC-SSI Si-CMOS控制邏輯之功能僅包括多色微像素陣列驅動器及NPC-SSI，其將接收包含來自外部源之各像素之每種顏色的脈衝寬度調製(PWM)位元之像素陣列位元域。
於第二較佳組態中，該NPC-SSI Si-CMOS控制邏輯之功能可包括產生多色微像素陣列之PWM位元域所需之邏輯功能。於後者組態中，該NPC-SSI Si-CMOS控制邏輯接收包含通過其介面區塊之視訊及相關控制資料33之串列位元流。於NPC-SSI Si-CMOS控制邏輯之該組態中，藉由用於達-伽馬線性化、色域轉換、白點調整及跨像素陣列之顏色及亮度均勻性校正之顏色及亮度控制區塊處理所接收之視訊位元流。該位元流顏色及亮度控制區塊接著經轉換成PWM位元域，接著時標至像素驅動陣列中。於NPC-SSI Si-CMOS控制邏輯之後者組態之效應中，該NPC-SSI無需外部視訊流處理支援及係以標準高速介面(諸如低電壓差動信號(LVDS)介面)操作。NPC-SSI Si-CMOS之該後者組態呈現期望之更低的功耗及更小的容量態樣。
所述NPC-SSI之主要優勢之一為其低功耗，該低功耗藉由以下多種因素達成：(1)其B發射及V-B激發光子層之高內量子效率(IQE)；(2)與其G及R發射相關聯之奈米磷光體層之高量子產率(QY)轉換效率；(3)藉由
NPC-SSI像素光學腔之光學侷限行為而增加的其V-B激發光之轉換效率；(4)藉由由像素之BPF層及反射性側壁及接點形成之光學子腔之光學侷限行為而增加的其V-B激發光之轉換效率；及(5)像素之BPF層之光譜整形行為以與HVS感光回應匹配。
所述NPC-SSI之低功耗使其於在低功耗下需要小容量態樣及更高亮度之顯示應用(諸如用於虛擬及增強現實(AR/VR)應用之近眼顯示器)中非常有效。對於近眼顯示器之應用而言，所選擇之波長係出於實例目的且按照本發明之相同方法之其他波長選擇係可能的且涵蓋於本發明之範圍內。
此外，與該所述NPC-SSI之低功耗組合的所述發射微尺度像素使其於通常在低功耗下需要小容量態樣及更高亮度之光場顯示應用中非常有效及期望使能定向調製微像素發射。當然此等兩種顯示應用之組合(即光場近眼AR/VR)將藉由本發明之NPC-SSI之小容量、高亮度及低功耗優勢而實質受益。
應提及，於本發明NPC-SSI結構及製造方法之前述中所使用之發射及激發波長值為本發明之方法之示例性說明。熟習此項技術者知道如何利用本發明揭示之方法以創建利用使用者限定或不同組激發光波長以產生不同組發射波長之奈米磷光體-轉換發射微像素空間光調變器。熟習此項技術者知道如何利用藉由像素之反射性側壁、反射性接點及具有不同設計參數之帶通濾波器(BPF)創建之NPC-SSI結構像素光學侷限之揭示方法以創建高效率微像素陣列。
最後，圖10(a)說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之另一個替代實施例，及圖10(b)說明本發明之奈米磷光體-轉換固態成像器(NPC-SSI)之又一個替代實施例。特定言之，圖10(a)及圖1(a)類似及圖
10(b)及1(b)類似，但無圖1(a)及1(b)之第三或藍色或B465光子層1a。當然此種顯示器限於兩種顏色，儘管於該限制內，色度仍可控。然而亦可使用其他顏色，作為實例，紅色及綠色係非常適宜之例示性顏色，因為該等顏色用於資訊/警報顯示器係理想的，如紅色傳達停止、當心或注意，而綠色傳達一切很好。
因此，本發明具有許多態樣，若所需，可單獨或以各種組合或子組合實施該等態樣。此外，雖然本文已出於例示性說明之目的而非限制性之目的揭示並描述本發明之某些較佳實施例，但是熟習此項技術者應瞭解，可在不脫離本發明之精神及範圍下作出形式及細節之各種改變。
1a:光子層
1b:光子層
1c:光子層
3:帶通濾波器
5a:奈米磷光體
5b:奈米磷光體
7:防護玻璃罩
9:反射性接點
11:波導
13:接點通孔
15:反射性側壁
17:懸浮於SiO中之ZnSe：Mn奈米磷光體
Claims (41)
- 一種固態成像器，其包括：驅動電路晶片；在該驅動電路晶片上之第一光子層，其用於發射波長短於紅光之光；在該第一光子層上之第一奈米磷光體奈米粒子結構，其用於當由該第一光子層之發射激發時發射紅光；在該第一奈米磷光體奈米粒子結構上之第一帶通濾波器，其用以通過紅光並阻斷來自該第一光子層之光；在該第一帶通濾波器上之第二光子層，其用於發射波長短於綠光之光；在該第二光子層上之第二奈米磷光體奈米粒子結構，其用於當由該第二光子層之發射激發時發射綠光；在該第二奈米磷光體奈米粒子結構上之第二帶通濾波器，其用以通過紅光及綠光並阻斷來自該第二光子層之光；在該第二帶通濾波器上之第三光子層，其用於發射藍光；及在該第三光子層上之接點及波導層；該第一、該第二及該第三光子層形成LED或雷射二極體堆疊且與該第一奈米磷光體奈米粒子結構、該第一帶通濾波器、該第二奈米磷光體奈米粒子結構及該第二帶通濾波器一同共同地限定微尺度像素陣列，其中各像素係空間上、色彩上及時間上可個別定址。
- 如請求項1之固態成像器，其中在該第三光子層上之該接點及波導層限定光通過之波導及在該接點及波導層上之防護玻璃罩。
- 如請求項2之固態成像器，其中微光學元件係定位於該接點及波導層與該防護玻璃罩之間以調整各像素之光發射方向。
- 如請求項3之固態成像器，其中該微尺度像素陣列之各像素存在單個微光學元件。
- 如請求項1之固態成像器，其中該接點及波導層中之開口限定具有經選擇以獲得一準直度之直徑、高度及間距之波導。
- 如請求項1之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括具有硒化鋅(ZnSe)外殼之錳摻雜硒化鋅奈米粒子。
- 如請求項1之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括銪(Eu3+)摻雜氧化釔(Y2O3)奈米粒子。
- 如請求項1之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括Eu摻雜矽酸鍶((Sr,Ba,Ca)3SiO5：Eu)奈米粒子。
- 如請求項1之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括懸浮於各自奈米磷光體奈米粒子結構中之第一及第二奈米磷光體 奈米粒子。
- 如請求項1之固態成像器，其中該第一及該第二帶通濾波器各為具有交替高指數值及低指數值介電層之1/4波堆疊。
- 如請求項10之固態成像器，其中該高指數值介電層為氧化鈦(TiO2)或氮化矽(Si3N4)及該低指數值介電層為氧化矽。
- 如請求項10之固態成像器，其中該第一帶通濾波器傳輸以紅光發射波長之峰值為中心加上紅光發射之半峰全寬容差之光譜波長。
- 如請求項10之固態成像器，其中該第二帶通濾波器傳輸以綠光發射波長之峰值為中心加上綠光發射之半峰全寬容差之光譜波長，加上以紅光發射波長之峰值為中心加上紅光發射之半峰容差之第二光譜帶通波長，因此允許該第二帶通濾波器傳輸綠光發射以及來自下方之紅光發射二者。
- 如請求項10之固態成像器，其中該第一及該第二光子層發射紫藍(V-B)激發光。
- 如請求項14之固態成像器，其中在該驅動電路晶片與該第一光子層之間存在反射性接點層，像素之間之側壁係反射性，在該第三光子層與該接點及波導層之間之接點層係反射性，LED或雷射二極體堆疊之各LED或雷射二極體具有光學侷限腔，及該第一及該第二帶通濾波器經由反射來阻 斷未經該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構吸收或傳輸及因此未轉換成紅光及綠光發射之該第一及該第二光子層之光，其中該反射光於該第一及該第二光子層之光學侷限腔中再循環，從而導致該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構之奈米磷光體轉換效率增加。
- 如請求項1之固態成像器，其中：該第一光子層發射450nm之波長之光；當藉由該第一光子層之發射激發時，該第一奈米磷光體奈米粒子結構將發射635nm之波長之光；該第一帶通濾波器通過635nm之波長之光並阻斷來自該第一光子層之光；該第二光子層發射425nm之波長之光；當藉由該第二光子層之發射激發時，該第二奈米磷光體奈米粒子結構發射550nm之波長之光；該第二帶通濾波器通過550nm至635nm之波長範圍之光並阻斷來自該第二光子層之光；該第三光子層發射465nm之波長之光。
- 如請求項16之固態成像器，其中該驅動電路晶片為CMOS晶片。
- 如請求項1之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構各包括懸浮於沉積在各自光子層之頂側上的氧化矽層中之各自奈米磷光體粒子，藉由以達成激發光吸收之所需水平之比例將該等奈米磷光體粒 子混合至液態旋塗式玻璃中，接著在各自層之頂部塗覆該液體混合物作為薄層並藉由使其退火至該氧化矽層中來固化，導致該等奈米磷光體粒子懸浮於各自的第一及第二奈米磷光體奈米粒子結構中。
- 如請求項1之固態成像器，其中各像素具有反射性側壁，及該等光子層之各者具有在其底部之公用接點及在其頂部之獨特接點，用於該第一光子層之獨特接點延伸穿過該第一光子層，用於該等第二及第三光子層之獨特接點延伸穿過該微尺度像素陣列之像素之間的該等反射性側壁，該等公用接點係形成為延伸至該微尺度像素陣列之周邊邊緣之公用接點軌，於該等邊緣處該等接點軌連接至一組公用接點通孔，其在該微尺度像素陣列之該等周邊邊界處形成環。
- 一種固態成像器，其包括：第一光子層，其用於發射第一波長之光；在該第一光子層上之第一奈米磷光體奈米粒子結構，當藉由該第一光子層之發射激發時，其用於發射長於該第一波長之第二波長之光；在該第一奈米磷光體奈米粒子結構上之第一帶通濾波器，其用以通過該第二波長之光並阻斷該第一波長之光；在該第一帶通濾波器上之第二光子層，其用於發射第三波長之光；在該第二光子層上之第二奈米磷光體奈米粒子結構，當藉由該第二光子層之發射激發時，其用於發射長於該第三波長之第四波長之 光；在該第二奈米磷光體奈米粒子結構上之第二帶通濾波器，其用以通過該第二及第四波長之光並阻斷來自該第二光子層之光；及在該第二帶通濾波器上之接點及波導層；該第一及該第二光子層形成LED或雷射二極體堆疊並與該第一奈米磷光體奈米粒子結構、該第一帶通濾波器、該第二奈米磷光體奈米粒子結構及該第二帶通濾波器一起共同地限定微尺度像素陣列，其中各像素係空間上、色彩上及時間上個別地可定址。
- 如請求項20之固態成像器，其中在該第二帶通濾波器上之該接點及波導層限定光通過之波導及在該接點及波導層上之防護玻璃罩。
- 如請求項21之固態成像器，其中微光學元件係定位於該接點及波導層與該防護玻璃罩之間以調整各像素之光發射方向。
- 如請求項22之固態成像器，其中該微尺度像素陣列之各像素存在單個微光學元件。
- 如請求項20之固態成像器，其中該接點及波導層中之開口限定具有經選擇以獲得一準直度之直徑、高度及間距之波導。
- 如請求項20之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括具有硒化鋅(ZnSe)外殼之錳摻雜硒化鋅奈米粒子。
- 如請求項20之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括銪(Eu3+)摻雜氧化釔(Y2O3)奈米粒子。
- 如請求項20之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括Eu摻雜矽酸鍶((Sr,Ba,Ca)3SiO5：Eu)奈米粒子。
- 如請求項20之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構包括懸浮於該等各自奈米磷光體奈米粒子結構中之第一及第二奈米磷光體奈米粒子。
- 如請求項20之固態成像器，其中該第一及該第二帶通濾波器各係具有交替高/低指數值之介電層之1/4波堆疊。
- 如請求項20之固態成像器，其中在該第一光子層下方存在反射性接點層，像素之間之側壁係反射性，在該第二帶通濾波器與該接點及波導層之間之接點層係反射性，及該等LED或雷射二極體堆疊之各個LED或雷射二極體具有光學侷限腔，該第一及該第二帶通濾波器經由反射來阻斷未經該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構吸收或傳輸及因此未轉換成光發射之該第一及該第二光子層之光，其中該反射光係於該第一及該第二光子層之光學侷限腔中再循環，從而導致該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構之奈米磷光體轉換效率增加。
- 如請求項20之固態成像器，其進一步包括在該第一光子層下方之驅動電路晶片。
- 如請求項20之固態成像器，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構各包括懸浮於沉積在各自光子層之頂側上的氧化矽層中之各自奈米磷光體粒子，藉由以達成激發光吸收之所需水平之比例將該等奈米磷光體粒子混合至液態旋塗式玻璃中，接著在該各自層之頂部塗覆該液體混合物作為薄層並藉由使其退火至該氧化矽層中來固化，從而導致該等奈米磷光體粒子懸浮於該等各自之第一及第二奈米磷光體奈米粒子結構中。
- 如請求項20之固態成像器，其中各像素具有反射性側壁，及該等光子層之各者具有在其底部之公用接點及在其頂部之獨特接點，用於該第一光子層之獨特接點延伸穿過該第一光子層，用於該等第一及第二光子層之獨特接點延伸穿過該微尺度像素陣列之像素之間之該等反射性側壁，該等公用接點形成為延伸至該微尺度像素陣列之周邊邊緣之公用接點軌，於該等邊緣處該等接點軌經連接至一組公用接點通孔，其在該微尺度像素陣列之周邊邊界處形成環。
- 一種製造固態成像器之方法，該固態成像器各具有驅動電路晶片、用於發射波長短於紅光之光之在該驅動電路晶片上之第一光子層、用於當藉由該第一光子層之發射激發時發射紅光之在該第一光子層上之第一奈米磷光體奈米粒子結構、用以通過紅光並阻斷來自該第一光子層之光之在該第一奈米磷光體奈米粒子結構上之第一帶通濾波器、用於發射波長短於綠 光之光之在該第一帶通濾波器上之第二光子層、用於當藉由該第二光子層之發射激發時發射綠光之在該第二光子層上之第二奈米磷光體奈米粒子結構、用以通過紅光及綠光並阻斷來自該第二光子層之光之在該第二奈米磷光體奈米粒子結構上之第二帶通濾波器、用於發射藍光之在該第二帶通濾波器上之第三光子層、及在該第三光子層上之接點及波導層，該方法包括：a)在各自之第一基板上的磊晶生長緩衝物上形成該第一、該第二及該第三光子層之半導體發光光子晶圓；b)藉由蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁，來使該第一、該第二及該第三光子層之該半導體發光光子晶圓像素化；c)將頂部接點圖案沉積在於b)中形成之經像素化之半導體發光光子晶圓上，該第三光子層之頂部接點圖案形成該接點及波導層；d)將該第三光子層接合至玻璃蓋片晶圓，剝離各自之第一基板及薄化此步驟d)之所得物以移除磊晶生長緩衝物；e)將底部接點圖案沉積在該第三光子層之現經暴露之表面上及沉積形成該第二帶通濾波器之層；f)利用e)之所得物，蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第二帶通濾波器；g)沉積該第二奈米磷光體奈米粒子結構，蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第二奈米磷光體奈米粒子 結構；h)將該第二光子層接合至g)之所得物，剝離各自之第一基板及薄化此步驟h)之所得物以移除磊晶生長緩衝物；i)將底部接點圖案沉積在該第二光子層之現經暴露之表面上及沉積形成該第一帶通濾波器之層；j)利用i)之所得物，蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第一帶通濾波器；k)沉積該第一奈米磷光體奈米粒子結構，蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第一奈米磷光體奈米粒子結構；l)將該第一光子層接合至k)之所得物，剝離各自之第一基板及薄化此步驟l)之所得物以移除磊晶生長緩衝物；m)將l)之所得物接合至驅動電路晶圓；及n)將a)至m)之所得物切粒以提供該等固態成像器。
- 如請求項34之方法，其進一步包括在該玻璃蓋片晶圓上形成微光學元件陣列，然後於c)中沉積該第三光子層之該頂部接點圖案，使得該微光學元件陣列位在該玻璃蓋片晶圓與該第三光子層之間以調整各像素之光發射方向。
- 如請求項35之方法，其中該微光學元件陣列係經尺寸化及後續像素 化係與該微光學元件陣列對準，以為該經像素化之半導體發光光子晶圓之各像素提供單個微光學元件。
- 如請求項34之方法，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構各包括懸浮於沉積在各自帶通濾波器之底側上的氧化矽層中之各自的奈米磷光體粒子，藉由以達成激發光吸收之所需水平之比例將該等奈米磷光體粒子混合至液態旋塗式玻璃中，接著在各自帶通濾波器之頂部上塗覆該液體混合物作為薄層並藉由使其退火至該氧化矽層中來固化，從而導致該等奈米磷光體粒子懸浮於該等各自之第一及第二奈米磷光體奈米粒子結構中。
- 一種製造固態成像器之方法，該固態成像器各具有驅動電路晶片、用於發射波長短於紅光之光的在該驅動電路晶片上之第一光子層、用於當藉由該第一光子層之發射激發時發射紅光之在該第一光子層上之第一奈米磷光體奈米粒子結構、用以通過紅光並阻斷來自該第一光子層之光之在該第一奈米磷光體奈米粒子結構上之第一帶通濾波器、用於發射波長短於綠光之光之在該第一帶通濾波器上之第二光子層、用於當藉由該第二光子層之發射激發時發射綠光之在該第二光子層上之第二奈米磷光體奈米粒子結構、用以通過紅光及綠光並阻斷來自該第二光子層之光之在該第二奈米磷光體奈米粒子結構上之第二帶通濾波器、用於發射藍光之在該第二帶通濾波器上之第三光子層、及在該第三光子層上之接點及波導層，該方法包括：a)形成驅動電路晶圓； b)在各自之第一基板上的磊晶生長緩衝物上形成該第一、該第二及該第三光子層之半導體發光光子晶圓；c)藉由蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁使該第一、該第二及該第三光子層之該半導體發光光子晶圓像素化；d)將底部接點圖案沉積在該第一、該第二及該第三光子層上；e)將該第一光子層及其底部接點圖案接合至該驅動電路晶圓，剝離各自之第一基板及薄化此步驟e)之所得物以移除磊晶生長緩衝物；f)沉積該第一奈米磷光體奈米粒子結構，蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第一奈米磷光體奈米粒子結構；g)沉積形成該第一帶通濾波器之層及蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第一帶通濾波器；h)將該第二光子層接合至g)之所得物，剝離各自之第一基板及薄化此步驟h)之所得物以移除磊晶生長緩衝物；i)將頂部接點圖案沉積在h)之所得物上，沉積該第二奈米磷光體奈米粒子結構，蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第二奈米磷光體奈米粒子結構；j)將形成該第二帶通濾波器之層沉積在i)之所得物上，蝕刻像素側壁，使該等像素側壁鈍化，接著以反射性金屬塗覆該等像素側壁並 以金屬填充該等像素側壁以延伸該等像素側壁穿過該第二帶通濾波器；k)將底部接點圖案沉積在該第二帶通濾波器上，將該第三光子層接合至該第二帶通濾波器及該底部接點層，剝離各自之第一基板及薄化此步驟k)之所得物以移除磊晶生長緩衝物；l)將該頂部接點圖案沉積至k)之所得物，該頂部接點圖案用於形成該接點及波導層；m)將玻璃蓋片晶圓接合至前一步驟l)之所得物，及n)將l)之所得物切粒以提供個別固態成像器。
- 如請求項38之方法，其進一步包括在該玻璃蓋片晶圓上形成微光學元件陣列，然後將該玻璃蓋片晶圓與該微光學元件陣列接合至l)之所得物，使得該微光學元件陣列位在該玻璃蓋片晶圓與該第三光子層之間以調整各像素之光發射方向。
- 如請求項39之方法，其中該微光學元件陣列係經尺寸化並與該微光學元件陣列對準，以為該經像素化之半導體發光光子晶圓之各像素提供單個微光學元件。
- 如請求項38之方法，其中該第一及該第二奈米磷光體奈米粒子結構各包括懸浮於沉積在各自之帶通濾波器之底側上之氧化矽層中之各自的奈米磷光體粒子，藉由以達成激發光吸收之所需水平之比例將該等奈米磷光體粒子混合至液態旋塗式玻璃中，接著在該各自之帶通濾波器之頂部上塗 覆該液體混合物作為薄層並藉由使其退火至該氧化矽層中來固化，從而導致該等奈米磷光體粒子懸浮於該等各自之第一及第二奈米磷光體奈米粒子結構中。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020088985A1 (en) * | 1997-09-01 | 2002-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device including a fluorescent material |
| EP2208267A2 (en) * | 2007-09-27 | 2010-07-21 | Ostendo Technologies, Inc. | Quantum photonic imagers and mehods of fabrication thereof |
| TW201034215A (en) * | 2008-12-12 | 2010-09-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | A luminescent photovoltaic generator and a waveguide for use in a photovoltaic generator |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4243909A (en) * | 1979-01-05 | 1981-01-06 | Gte Laboratories Incorporated | Fluorescent lamp alkaline earth halophosphate phosphor with protective NaCs2 PrCl6 coating |
| US6600175B1 (en) | 1996-03-26 | 2003-07-29 | Advanced Technology Materials, Inc. | Solid state white light emitter and display using same |
| US6280054B1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-08-28 | Zight Corporation | Image generator having an improved illumination system |
| US6797412B1 (en) | 2000-04-11 | 2004-09-28 | University Of Connecticut | Full color display structures using pseudomorphic cladded quantum dot nanophosphor thin films |
| US6734465B1 (en) | 2001-11-19 | 2004-05-11 | Nanocrystals Technology Lp | Nanocrystalline based phosphors and photonic structures for solid state lighting |
| US6982045B2 (en) | 2003-05-17 | 2006-01-03 | Phosphortech Corporation | Light emitting device having silicate fluorescent phosphor |
| US6987353B2 (en) | 2003-08-02 | 2006-01-17 | Phosphortech Corporation | Light emitting device having sulfoselenide fluorescent phosphor |
| US7112921B2 (en) | 2003-08-02 | 2006-09-26 | Phosphortech Inc. | Light emitting device having selenium-based fluorescent phosphor |
| US7109648B2 (en) | 2003-08-02 | 2006-09-19 | Phosphortech Inc. | Light emitting device having thio-selenide fluorescent phosphor |
| US7323721B2 (en) * | 2004-09-09 | 2008-01-29 | Blue Photonics Inc. | Monolithic multi-color, multi-quantum well semiconductor LED |
| GB2442505A (en) | 2006-10-04 | 2008-04-09 | Sharp Kk | A display with a primary light source for illuminating a nanophosphor re-emission material |
| JP2008263127A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | Ｌｅｄ装置 |
| US8714776B2 (en) | 2008-05-13 | 2014-05-06 | Research Triangle Institute | Porous and non-porous nanostructures and application thereof |
| KR100933529B1 (ko) | 2008-05-28 | 2009-12-23 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 광자결정 구조체를 구비한 발광소자 |
| TW201017863A (en) | 2008-10-03 | 2010-05-01 | Versitech Ltd | Semiconductor color-tunable broadband light sources and full-color microdisplays |
| US8098265B2 (en) | 2008-10-10 | 2012-01-17 | Ostendo Technologies, Inc. | Hierarchical multicolor primaries temporal multiplexing system |
| JP2013501357A (ja) * | 2009-07-30 | 2013-01-10 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ピクセル化されたｌｅｄ |
| US8217406B2 (en) | 2009-12-02 | 2012-07-10 | Abl Ip Holding Llc | Solid state light emitter with pumped nanophosphors for producing high CRI white light |
| TW201123548A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-01 | Ind Tech Res Inst | A multi-layer stacked LED package |
| US8517550B2 (en) | 2010-02-15 | 2013-08-27 | Abl Ip Holding Llc | Phosphor-centric control of color of light |
| US8283215B2 (en) * | 2010-10-13 | 2012-10-09 | Monolithic 3D Inc. | Semiconductor and optoelectronic devices |
| JP2012114116A (ja) | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Olympus Corp | 発光装置 |
| US9548332B2 (en) * | 2012-04-27 | 2017-01-17 | Apple Inc. | Method of forming a micro LED device with self-aligned metallization stack |
| KR102015907B1 (ko) * | 2013-01-24 | 2019-08-29 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 |
| US9111464B2 (en) * | 2013-06-18 | 2015-08-18 | LuxVue Technology Corporation | LED display with wavelength conversion layer |
| KR102131599B1 (ko) | 2013-12-16 | 2020-07-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 다이오드 및 그 제조 방법 |
| KR102020760B1 (ko) | 2014-01-29 | 2019-09-11 | 루미리즈 홀딩 비.브이. | 캡슐화제로 채워지는 형광체-변환형 led 용의 얕은 반사기 컵 |
| GB201420452D0 (en) * | 2014-11-18 | 2014-12-31 | Mled Ltd | Integrated colour led micro-display |
| KR102346798B1 (ko) | 2015-02-13 | 2022-01-05 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광장치 |
| CN107735480A (zh) | 2015-07-07 | 2018-02-23 | 大电株式会社 | 蓝绿色发光荧光体、发光元件、发光装置以及白色光发光装置 |
| US10578882B2 (en) | 2015-12-28 | 2020-03-03 | Ostendo Technologies, Inc. | Non-telecentric emissive micro-pixel array light modulators and methods of fabrication thereof |
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-
2018
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020088985A1 (en) * | 1997-09-01 | 2002-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device including a fluorescent material |
| EP2208267A2 (en) * | 2007-09-27 | 2010-07-21 | Ostendo Technologies, Inc. | Quantum photonic imagers and mehods of fabrication thereof |
| TW201034215A (en) * | 2008-12-12 | 2010-09-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | A luminescent photovoltaic generator and a waveguide for use in a photovoltaic generator |
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