本发明涉及一种红色无机发光二极管显示器件及其制作方法，特别是主动驱动红色显示的一种无机发光二极管显示器件及其制作方法。
背景技术：
微型显示器是投影仪和近眼显示器件的核心部件。最近出现的一种无机发光二极管显示技术属于主动发光技术，很有可能取代现有的硅上液晶显示装置(LCOS)和数字光处理技术(DLP)技术，并可能真正地实现投影仪的小型化和便携集成化。无机发光二极管显示技术实现全彩色显示的一个主要困难是实现红色显示，这是因为红色无机发光二极管器件是制作在砷化镓(GaAs)等不透明衬底上的，而采用互连电极的连接方法，像素发光器件所发出的红光不能透过不透明衬底。
技术实现要素：
本发明的主要目的是实现主动驱动的红色显示的无机发光二极管显示器件及其制作方法。
本发明的基本原理是：采用机械和化学方法或者激光的方法剥离红色显示器件的像素发光器件所在的不透明衬底，使红色光能发射出来，形成红色显示视频图像。
根据本发明的一个方面，一种红色无机发光二极管显示器件，发出红色可见光，发光波长在570nm到670nm之间，其包括多个像素驱动电路器件和多个像素发光器件，每个像素驱动电路器件和每个像素发光器件通过互连电极连接在一起，可以实现每个像素驱动电路器件对每个像素发光器件的独立控制。从互连电极开始，每个像素发光器件各层的顺序依次为：P型电极、P型无机半导体层、发光无机半导体层、N型无机半导体层、刻蚀阻挡层，而且像素发光器件材料生长所需的不透明衬底在器件制作过程中被刻蚀或剥离，即像素发光器件结构不包括不透明衬底。
根据本发明的一个方面，像素发光器件无机层由磷(P)、铟(In)、镓(Ga)、铝(Al)、砷(As)中的两种以上组分构成，如：重掺杂P型砷化镓(P+-GaAs)、P型磷化铟镓铝(P-AlGaInP)、磷化铟镓铝/磷化铟镓(AlGaInP/GaInP)量子阱发光层或者本征型磷化铟镓铝(I-AlGaInP)发光层、N型磷化铟镓铝(N-AlGaInP)、磷化铟镓(GaInP)刻蚀阻挡层、磷化镓(GaP)刻蚀阻挡层。
根据本发明的一个方面，倒装电极材料可以是金锡(AuSn)合金、银锡(AgSn)合金、金(Au)或者铟(In)，还可以采用各向异性导电胶(ACF)。
根据本发明的一个方面，在器件制作过程中被刻蚀或剥离的不透明衬底为砷化镓(GaAs)材料。
根据本发明的一个方面，像素驱动电路器件包括场效应管和静态存储器。
根据本发明的一个方面，像素发光器件的N型电极形成网状结构。
根据本专利的一个方面，在器件制作过程中在充入互连电极之间以及像素驱动电路器件和像素发光器件之间填充材料。
根据本发明的一个方面，利用机械和化学结合的方法剥离像素发光器件材料生长所在的不透明衬底。
根据本发明的一个方面，利用激光的方法剥离像素发光器件材料生长所在的不透明衬底。
本发明的积极效果在于：
由于材料晶格匹配方面的原因，高效率的红光无机二极管显示装置中的像素发光器件材料制作在不透明的GaAs衬底上。本发明通过剥离不透明衬底，实现了红光显示，进而实现全彩色投影显示。
附图说明
图1表示采用主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的器件结构示意图。
图2(1)-图2(5)表示图1所示的主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的具体制作方法。
图3表示主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的结构示意图，其中，与图1所示的结构相比，增加了互连电极之间及像素驱动电路器件和像素发光器件之间存在起支撑作用的聚合物。
图4(1)-图4(6)表示图3所示的主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的具体制作方法。
图5表示一种主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的结构示意图，其中，像素发光器件转移到先透明衬底上，再透过互连电极与像素驱动电路器件相连。
具体实施方式
下面结合附图描述本发明的具体实施方式。
实施例一
图1表示一个采用有源矩阵驱动的无机发光二极管矩阵显示装置的结构示意图。其中，像素发光器件包括：刻蚀阻挡层1、N型无机半导体层2、发光无机半导体层3、P型无机半导体层4、P型电极5、N型电极6。像素驱动电路器件包括：所在衬底21、像素驱动器件接触电极22。还包括：互连电极23。
实施例二
图2(1)-图2(5)表示图1所示的主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的具体制作方法，制作步骤如下：
1、在像素发光器件所在衬底10上依次制作刻蚀阻挡层1、N型无机半导体层2、发光无机半导体层3、P型无机半导体层4，再通过沉积和刻蚀(etch)或者剥离光刻胶(lift off)等方法，形成无机发光二极管的P型电极5，见图2(1)；
2、利用涂胶、曝光、刻蚀方法形成不同像素发光器件的发光无机层之间的物理隔离，见图2(2)；
3、通过光刻、沉积、剥离工艺形成N型电极6，见图2(3)；
4、在像素驱动电路衬底21上采用曝光、刻蚀等工艺制作驱动电路，通过沉积、光刻工艺形成像素驱动电路接触电极22；采用对位、加热、加压的方法，通过互连电极23，将像素发光器件的P型电极5以及N型电极6与像素驱动电路接触电极22对应的连接在一起，见图2(4)；
5、利用机械研磨和化学刻蚀的方法将像素发光器件所在衬底10从像素发光器件剥离，见图2(5)。
实施例三
图3表示主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的结构示意图。其中，像素发光器件包括：刻蚀阻挡层1、N型无机半导体层2、发光无机半导体层3、P型无机半导体层4、P型电极5、N型电极6。像素驱动电路器件包括：所在衬底21、像素驱动器件接触电极22。还包括：互连电极23、互连电极之间及像素驱动电路器件和像素发光器件之间存在起支撑作用的聚合物24。
实施例四
图4(1)-图4(6)表示图3所示的主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的具体制作方法，制作步骤如下：
1、在像素发光器件所在衬底10上依次制作刻蚀阻挡层1、N型无机半导体层2、发光无机半导体层3、P型无机半导体层4，再通过沉积和刻蚀(etch)或者剥离光刻胶(lift off)等方法，形成无机发光二极管的P型电极5，见图4(1)；
2、利用涂胶、曝光、刻蚀方法形成不同像素发光器件的发光无机层之间的物理隔离，见图4(2)；
3、通过光刻、沉积、剥离工艺形成N型电极6，见图4(3)；
4、在像素驱动电路衬底21上采用曝光、刻蚀等工艺制作驱动电路，通过沉积、光刻工艺形成像素驱动电路接触电极22；采用对位、加热、加压的方法，通过互连电极23，将像素发光器件的P型电极5以及N型电极6与像素驱动电路接触电极22对应的连接在一起，见图4(4)；
5、注入起支撑作用的聚合物24，利用加热或者紫外照射的方法固化聚合物24，见图4(4)；
6、利用机械研磨和化学刻蚀的方法将像素发光器件所在衬底10从像素发光器件剥离，见图4(5)。
实施例五
图5表示一种主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的结构示意图，其中，像素发光器件转移到透明衬底上，再透过互连电极与像素驱动电路器件相连。
图5表示主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的结构示意图。其中，像素发光器件包括：透明衬底30、结合层7、P型无机半导体层4、发光无机半导体层3、N型半导体层2、N型电极6、P型电极5。像素驱动电路器件包括：所在衬底21、像素驱动器件接触电极22。还包括：互连电极23。
其中，像素发光器件转移到透明衬底30上，再透过互连电极23与像素驱动电路器件接触电极22相连，实现每个像素驱动电路对每个像素发光器件的独立控制，像素发光器件发出光可以通过透明衬底30形成文字或者图像视频。
实施例六
图1表示一个采用有源矩阵驱动的无机发光二极管矩阵显示装置的结构示意图。其中，像素发光器件包括：磷化镓(GaP)刻蚀阻挡层1、N型磷化铟镓铝(N-AlGaInP)层2、磷化铟镓铝/磷化铟镓(AlGaInP/GaInP)量子阱发光层3、P型磷化铟镓铝(P-AlGaInP)层4、P型金属钛和铝(Ti/Al)电极5、N型金属镍和金(Ni/Au)电极6。像素驱动电路器件包括：所在硅衬底21、像素驱动器件接触电极22。还包括：互连作用的金属铟电极(In)23。
实施例七
一种主动驱动的红色无机发光二极管矩阵显示装置的具体制作步骤如下：
1、在砷化镓(GaAs)衬底10上依次制作磷化镓(GaP)刻蚀阻挡层刻1、N型磷化铟镓铝(N-AlGaInP)2、磷化铟镓铝/磷化铟镓(AlGaInP/GaInP)量子阱发光层3、P型磷化铟镓铝(P-AlGaInP)层4，再通过沉积和刻蚀(etch)或者剥离光刻胶(lift off)等方法，形成无机发光二极管的P型金属钛和铝(Ti/Al)电极5，见图2(1)；
2、利用涂胶、曝光、刻蚀方法形成不同像素发光器件的磷化铟镓铝/磷化铟镓(AlGaInP/GaInP)量子阱发光层3之间的物理隔离，见图2(2)；
3、通过光刻、沉积、剥离工艺形成N型金属镍和金(Ni/Au)电极6，见图2(3)；
4、在像素驱动电路硅衬底21上采用曝光、刻蚀等工艺制作驱动电路，通过沉积、光刻工艺形成像素驱动电路接触电极22；采用对位、加热、加压的方法，通过互连作用的金属铟电极23，将像素发光器件的P型金属钛和铝(Ti/Al)电极5以及N型金属镍和金(Ni/Au)电极与像素驱动电路接触电极22对应的连接在一起，见图2(4)；
5、利用机械研磨和化学刻蚀的方法将像素发光器件所在砷化镓(GaAs)衬底10从像素发光器件剥离，见图2(5)。
实施例八
图6表示采用上述实施例的无机二极管红光显示装置51，结合无机二极管绿光显示装置52和无机二极管蓝光显示装置53，再利用准直透镜61和二向色滤光片62，组成全彩色的显示装置。
以上针对本发明的优选实施方式进行了描述，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和权利要求书的范围基础上可以进行各种变化和修改。