发光准直的MicroLED显示器件及其制备方法与流程

文档序号:30836407发布日期:2022-07-22 23:12阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种发光准直的microled显示器件,包括若干按行列排列的发光像素单元,每一个所述发光像素单元包括驱动背板和发光二极管,所述发光二极管与驱动背板键合在一起,其特征在于,还包括设于所述驱动背板上的类抛物镜,所述类抛物镜用于反射所述发光二极管所发出的光,使其准直发出。2.根据权利要求1所述的发光准直的microled显示器件,其特征在于,所述驱动背板包括驱动芯片、绝缘层、像素公共电极和像素驱动电极,所述像素公共电极布置在驱动芯片的周边,并与驱动芯片的接地端相连;所述像素驱动电极与驱动芯片内的驱动晶体管的输出电极相连,所述绝缘层覆盖在驱动芯片上,用于分隔相邻的像素驱动电极。3.根据权利要求2所述的发光准直的microled显示器件,其特征在于,所述类抛物镜为制作在绝缘层和驱动电极上的类抛物面的台面,类抛物镜在所述绝缘层的一侧为非金属绝缘材料层,非金属绝缘材料层在抛物面底部与驱动电极接触处设有开口,使驱动电极外露,所述非金属绝缘材料层上设有高反光金属层,所述高反光金属层在抛物面底部与所述驱动电极电连接。4.根据权利要求3所述的发光准直的microled显示器件,其特征在于,所述发光二极管包括n型电极和沿发光方向依次设置的p型电极、p型半导体层、发光层、n型半导体层、缓冲层以及衬底,所述n型电极设于发光二极管的周边,n型电极的一侧与所述n型半导体层电连接,n型电极的另一侧与所述驱动背板的像素公共电极电连接,所述p型电极的一侧与p型半导体层电连接,p型电极的另一侧与所述类抛物镜的高反光金属层在驱动电极处电连接。5.根据权利要求4所述的发光准直的microled显示器件,其特征在于,所述n型半导体层朝向所述发光层一侧的中部设有台阶,使发光层位于所述类抛物镜的焦平面位置。6.根据权利要求1-5任一项所述的发光准直的microled显示器件,所述驱动背板为硅基cmos驱动背板。7.一种发光准直的microled显示器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、制备驱动芯片,然后在驱动芯片的周边制作像素公共电极,在所述像素公共电极之间制作至少一个像素驱动电极,再在像素驱动电极的周边制作绝缘层;步骤2、先后沉积绝缘材料层和涂覆光刻胶;步骤3、用图案开口与像素电极一一对应的掩模板覆盖在光刻胶之上,并对光刻胶曝光、显影;步骤4、显影后对绝缘材料层进行各向同性刻蚀,掩模板遮挡部分被保留下来形成像素隔离柱,曝光部分被刻蚀后形成类抛物面,控制刻蚀深度,使类抛物面底部露出像素公共电极和像素驱动电极;步骤5、沉积高反光金属膜,高反光金属膜覆盖在像素隔离柱及像素公共电极和像素驱动电极上,并与像素公共电极和像素驱动电极电连接;步骤6、涂覆光刻胶并用图案开口与像素隔离柱一一对应的掩模板进行曝光;步骤7、经显影、刻蚀,去除覆盖在像素隔离柱顶部的金属膜,再剥离掉类抛物面上残留的光刻胶;高反光金属膜的类抛物面为各像素的发光限定区,类抛物面底部分别与像素公共电极和像素驱动电极电连接,隔离柱用于分隔各像素并遮光防串扰;步骤8、在衬底上外延制备发光二极管的各叠层,包括缓冲层、n型半导体层、发光层和p型半导体层;
步骤9、光刻形成发光二极管像素阵列并经过镀膜、光刻、刻蚀制作n型电极和至少一个p型电极,其中n型电极为所有像素的公共电极且布置在像素阵列的周边;步骤10、将发光二极管倒置后与驱动背板键合在一起,使所述发光二极管的n型电极与驱动背板的像素公共电极电连接,至少一个p型电极经类抛物面底部的反光金属膜与至少一个像素驱动电极电连接。8.根据权利要求7所述的发光准直的microled显示器件的制备方法,其特征在于,在步骤1中,所述像素公共电极和像素驱动电极通过镀膜、光刻、刻蚀的方式制作于所述驱动芯片上,所述绝缘层通过涂布、光刻的方式制作于所述驱动芯片上。9.根据权利要求7所述的发光准直的microled显示器件的制备方法,其特征在于,步骤2中的绝缘材料层的厚度小于等于发光二极管的叠层厚度;步骤4中隔离柱的高度小于等于发光二极管的叠层厚度。10.根据权利要求7或8或9所述的发光准直的microled显示器件的制备方法,其特征在于,在步骤9中,对所述n型半导体层进行台阶化刻蚀,以使发光二极管的叠层厚度大于等于所述隔离柱的高度,且发光层的中心高度满足发光层在类抛物面的焦平面位置。

技术总结
本发明公开了一种发光准直的MicroLED显示器件,包括若干按行列排列的发光像素单元,每一个所述发光像素单元包括驱动背板和发光二极管,所述发光二极管与驱动背板键合在一起,还包括设于所述驱动背板上的类抛物镜,所述类抛物镜用于反射所述发光二极管所发出的光,使其准直发出;本发明还公开了一种发光准直的MicroLED显示器件的制备方法,本发明可以使MicroLED像素的发光角度显著减小,沿像素发光面的垂直方向以近乎0度准直发光,从而极大地提高MicroLED显示器件与光学成像系统之间的光耦合效率,且可以提高MicroLED出光效率,进而提高投影或近眼显示等整机产品的亮度,降低功耗。低功耗。低功耗。


技术研发人员:田朝勇
受保护的技术使用者:四川启睿克科技有限公司
技术研发日:2022.04.25
技术公布日:2022/7/21
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