用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏与流程

文档序号:31121056发布日期:2022-08-13 00:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.用于半导体器件的像素单元,其特征在于,所述像素单元包括:背板;显示单元,所述显示单元设于所述背板上,所述显示单元包括沿远离所述背板的方向依次垂直堆叠的第一器件层及第二器件层;所述第一器件层包括相邻设置的第一化合物发光层及第二化合物发光层;所述第二器件层包括相邻设置的色转换层及第三化合物发光层,所述色转换层设于所述第一化合物发光层上方。2.如权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述背板设有驱动电路,所述驱动电路设有至少一个阳极;所述第一化合物发光层、所述第二化合物发光层及所述第三化合物发光层分别与不同的阳极连接。3.如权利要求2所述的像素单元,其特征在于,所述背板包括至少一个顶部金属,所述顶部金属覆盖至少一个阳极;或,所述背板包括设于其上表面的原位反射镜,所述原位反射镜覆盖或裸露至少一个所述阳极。4.如权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述像素单元还包括共阴极,所述共阴极围设于所述显示单元周向,所述共阴极分别与所述第一化合物发光层、所述第二化合物发光层及所述第三化合物发光层连接,所述共阴极与外部阴极连接。5.如权利要求4所述的像素单元,其特征在于,所述像素单元还包括增强型共阴极,所述增强型共阴极与所述共阴极连接围合形成相互隔断的第一区域及第二区域,所述第一化合物发光层及所述色转换层堆叠设于所述第一区域中,所述第二化合物发光层与所述第三化合物发光层堆叠设于所述第二区域中。6.如权利要求4所述的像素单元,其特征在于,所述第一器件层还包括第一键合层,所述第一键合层采用绝缘材料制成;所述第一键合层贴设于所述背板上,所述第一化合物发光层及所述第二化合物发光层分别贴设于所述第一键合层远离所述背板的一侧。7.如权利要求6所述的像素单元,其特征在于,所述第一器件层还包括第一阳极电气连接结构及第二阳极电气连接结构;所述第一阳极电气连接结构一端与相应的第一阳极连接,另一端与所述第一化合物发光层连接;所述第二阳极电气连接结构一端与相应的第二阳极连接,另一端与所述第二化合物发光层连接。8.如权利要求7所述的像素单元,其特征在于,所述第一化合物发光层包括依次贴设的第一p型欧姆接触层、第一化合物半导体层及第一n型欧姆接触层,所述第一p型欧姆接触层与所述第一键合层贴合设置,且所述第一p型欧姆接触层的面积大于所述第一化合物半导体层的面积;所述第一阳极电气连接结构设于所述第一化合物半导体层侧向,部分所述第一阳极电气连接结构依次穿过所述第一p型欧姆接触层及所述第一键合层并与相应的第一阳极连接。9.如权利要求8所述的像素单元,其特征在于,所述共阴极包括第一阴极电气连接结
构,所述第一阴极电气连接结构与所述第一n型欧姆接触层连接。10.如权利要求7所述的像素单元,其特征在于,所述第二化合物发光层包括依次贴设的第二p型欧姆接触层、第二化合物半导体层及第二n型欧姆接触层,所述第二p型欧姆接触层与所述第一键合层贴合设置,且所述第二p型欧姆接触层的面积大于所述第二化合物半导体层的面积;所述第二阳极电气连接结构设于所述第二化合物半导体层侧向,部分所述第二阳极电气连接结构依次穿过所述第二p型欧姆接触层及所述第一键合层并与相应的第二阳极连接。11.如权利要求10所述的像素单元,其特征在于,所述共阴极还包括第二阴极电气连接结构,所述第二阴极电气连接结构与所述第二n型欧姆接触层连接。12.如权利要求7所述的像素单元,其特征在于,所述第二器件层还包括第二键合层,所述第二键合层采用透明绝缘材料制成;所述第二键合层贴设于所述第一器件层上,所述色转换层及所述第三化合物发光层分别贴设于所述第二键合层远离所述第一器件层的一侧。13.如权利要求12所述的像素单元,其特征在于,所述色转换层贴设于所述第二键合层上,所述色转换层在所述背板上的投影面积大于所述第一化合物发光层在所述背板上的投影面积。14.如权利要求13所述的像素单元,其特征在于,所述色转换层采用光致变色材料,所述第一化合物半导体层的光源波长小于色转换层光线的波长。15.如权利要求14所述的像素单元,其特征在于,所述色转换层采用红光量子点材料或红色荧光粉材料中的至少一种。16.如权利要求12所述的像素单元,其特征在于,所述第三化合物发光层包括依次贴设的第三p型欧姆接触层、第三化合物半导体层及第三n型欧姆接触层,所述第三p型欧姆接触层与所述第二键合层贴合设置,且所述第三p型欧姆接触层的面积大于所述第三化合物半导体层的面积。17.如权利要求16所述的像素单元,其特征在于,所述第二器件层还包括第三阳极电气连接结构,所述第三阳极电气连接结构设于所述第三化合物半导体层侧向,部分所述第三阳极电气连接结构依次穿过所述第三p型欧姆接触层、所述第二键合层及所述第一键合层并与相应的第三阳极连接。18.如权利要求16所述的像素单元,其特征在于,所述共阴极包括第三阴极电气连接结构,所述第三阴极电气连接结构与所述第三n型欧姆接触层连接。19.如权利要求17所述的像素单元,其特征在于,所述显示单元还包括第一绝缘包裹层及第二绝缘包裹层,所述第一绝缘包裹层与所述第二绝缘包裹层均采用透明绝缘材料制成;所述第一绝缘包裹层包裹所述第一化合物发光层、所述第二化合物发光层、所述第一阳极电气连接结构、所述第二阳极电气连接结构及部分所述共阴极;所述第二绝缘包裹层包裹所述色转换层、所述第三化合物发光层、所述第三阳极电气连接结构及部分所述共阴极。20.如权利要求1~19任意一项所述的像素单元,其特征在于,所述显示单元还包括设于
所述第二器件层的表面的水汽隔绝层。21.用于半导体器件的像素单元的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:准备背板;制作显示单元,将预先准备的第一目标化合物半导体与所述背板键合以形成第一键合层,并构造相邻设置的第一化合物发光层及第二化合物发光层以形成第一器件层,再将预先准备的第二目标化合物半导体与所述第一器件层远离所述背板的一侧键合以形成第二键合层,并构造第三化合物发光层及与所述第三化合物发光层相邻设置的色转换层以形成第二器件层,所述色转换层设于所述第一化合物发光层上方。22.如权利要求21所述的制作方法,其特征在于,所述将预先准备的第一目标化合物半导体与所述背板键合,包括:在所述背板设有至少一个阳极的表面整面镀绝缘材料,并开设与所述至少一个阳极对应的至少一个通孔;在所述第一目标化合物半导体表面制作第一p型欧姆接触层,并在所述第一p型欧姆接触层表面镀整面绝缘材料;将所述背板与所述第一目标化合物半导体键合;将所述第一目标化合物半导体的衬底去除以露出所述第一目标化合物半导体的n型欧姆接触层。23.如权利要求22所述的制作方法,其特征在于,所述构造相邻设置的第一化合物发光层及第二化合物发光层形成第一器件层,包括:对露出n型欧姆接触层的第一目标化合物半导体通过图形化刻蚀分成相邻设置的第一化合物发光层及第二化合物发光层,且部分所述第一化合物发光层刻蚀至第一p型欧姆接触层,部分所述第二化合物发光层刻蚀至第二p型欧姆接触层;对所述第一化合物发光层及所述第二化合物发光层进行整面包裹形成第一绝缘包裹层;对所述第一绝缘包裹层进行图形化刻蚀以分别形成第一阳极电气连接通道、第二阳极电气连接通道、第一阴极电气连接通道、第二阴极电气连接通道;在所述第一绝缘包裹层表面进行金属镀膜分别形成与第一阳极连接的第一阳极电气连接结构、与第二阳极连接的第二阳极电气连接结构、与阴极第一阴极电气连接结构及第二阴极电气连接结构。24.如权利要求23所述的制作方法,其特征在于,所述构造第三化合物发光层并填充形成与所述第三化合物发光层相邻设置的色转换层,包括:对露出n型欧姆接触层的第二目标化合物半导体通过图形化刻蚀形成第三化合物发光层,且部分所述第三化合物发光层刻蚀至第三p型欧姆接触层;对所述第三化合物发光层所在面进行整面包裹形成第二绝缘包裹层;对所述第二绝缘包裹层、所述第二键合层、所述第一绝缘包裹层、所述第一键合层进行图形化刻蚀分别形成第三阳极电气连接通道、第三阴极电气连接通道及第一开槽;在所述第一开槽中填充色转换材料形成色转换层,所述色转换层贴设于所述第二键合层上;在所述第二绝缘包裹层所在表面进行金属镀膜分别形成与第三阳极连接的第三阳极
电气连接结构、与阴极连接的第三阴极电气连接结构以形成所述第二器件层。25.如权利要求21至24任意一项所述的制作方法,其特征在于,在完成第二器件层的构造后,所述制作方法还包括:对所述第二器件层及所述第一器件层进行图形化刻蚀以形成增强型共阴极通道,部分所述增强型共阴极通道穿设于所述第三化合物发光层与所述色转换层之间,部分所述增强型共阴极通道穿设于所述第一化合物发光层与所述第二化合物发光层之间;对所述第二器件层表面进行金属镀膜以形成所述增强型共阴极,所述增强型共阴极与所述共阴极连接围合形成相互隔断的第一区域及第二区域。26.如权利要求25所述的制作方法,其特征在于,在完成第二器件层的构造后,所述制作方法还包括:在所述第二器件层表面镀水汽隔绝材料以形成水汽隔绝层。27.微显示屏,其特征在于,所述微显示屏包括:驱动背板,所述驱动背板包括驱动电路、输入接口及输出接口;显示区域,所述显示区域设于所述驱动背板上,且所述显示区域包括至少两个如权利要求1~20任意一项所述的显示单元及相应的共阴极,至少两个所述显示单元呈阵列式排布;外围共阴极,所述外围共阴极与每一所述显示单元的共阴极分别电连接。

技术总结
本申请公开用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏,像素单元包括背板及显示单元,显示单元设于背板上,包括沿远离背板的方向依次垂直堆叠的第一器件层及第二器件层;第一器件层包括相邻设置的第一化合物发光层及第二化合物发光层;第二器件层包括相邻设置的色转换层及第三化合物发光层,色转换层设于第一化合物发光层上方;本申请中像素单元所占的水平方向上的空间较小,相较于水平方向排布的像素单元,像素密度受限较小,有效减小尺寸效应带来的外量子效率的减小,降低功耗并提高亮度等性能,能有效提高良率;通过设置色转换层可将外量子效率下降较大的化合物通过色转换的方式实现显色,以降低其功率及提高性能。能。能。


技术研发人员:王亚洲
受保护的技术使用者:诺视科技(苏州)有限公司
技术研发日:2022.07.12
技术公布日:2022/8/12
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