本發(fā)明涉及發(fā)光二極管技術(shù),尤其涉及的是,一種發(fā)光二極管集成顯示器件及其制造方法。
背景技術(shù):
隨著技術(shù)的發(fā)展,發(fā)光二極管在各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,包括大規(guī)模的點(diǎn)陣顯示,照明,以及液晶背光等。
目前手機(jī)的顯示屏主要是液晶顯示屏,60%的電用在顯示屏上,每天充電,很不方便。最耗電的部件就是顯示屏,例如,采用側(cè)光式的手機(jī)的顯示屏,在四邊上設(shè)置LED照到背光板上,使得手機(jī)顯示屏的顯示效率不到1%。
一種解決方案是采用OLED液晶技術(shù),其采用上萬(wàn)個(gè)LED在一個(gè)面上,每個(gè)LED都是像素點(diǎn),LED可以直接照到眼睛,顯示效率很好,但是,OLED是有機(jī)的,作為室外顯示,在太陽(yáng)照射下變質(zhì)很快,很容易衰減;此外,OLED的光效較低,OLED中1W只有26流明的效率,而LED的顯示效率可高過(guò)300流明的效率。
因此,現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷,需要改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新的發(fā)光二極管集成顯示器件及其制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種發(fā)光二極管集成顯示器件,其包括具有兩個(gè)面的硅襯底;所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊;每一發(fā)光模塊包括至少一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)非易失存貯器;所述每一個(gè)發(fā)光模塊通過(guò)至少一條列金屬連線(xiàn)接受列掃描驅(qū)動(dòng)器控制和至少一條行金屬連線(xiàn)接受行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器控制;所述硅襯底的第二面設(shè)置數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器;所述硅襯底在其兩個(gè)面之間陣列設(shè)置多個(gè)穿透電極,分別連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與第二面的數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器形成所述發(fā)光二極管集成顯示器件。
優(yōu)選的,所述發(fā)光二極管集成顯示器件用于顯示靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的彩色圖像和視頻。
優(yōu)選的,每一所述發(fā)光模塊包括至少一個(gè)發(fā)出藍(lán)光基色的III-V族化合物發(fā)光二極管。
優(yōu)選的,每一所述發(fā)光模塊包括若干通過(guò)改變發(fā)光二極管的基色發(fā)出異色的二次發(fā)光材料。
優(yōu)選的,每一所述發(fā)光模塊包括至少三種基本顏色的彩色像素點(diǎn);其中,所述基本顏色包括紅基色、藍(lán)基色與綠基色。
優(yōu)選的,每一個(gè)所述非易失存貯器包括至少兩個(gè)三極管。
優(yōu)選的,所述發(fā)光二極管的發(fā)光面與所述硅襯底非平行。
優(yōu)選的,所述數(shù)字信號(hào)處理器為數(shù)字電子器件,所述數(shù)字電子器件包括:數(shù)字分析器,數(shù)字處理器,圖像處理器,觸摸屏處理器,易失存貯器,以及非易失存貯器;和/或,所述模擬信號(hào)處理器為電子器件,所述電子器件包括:光信號(hào)感應(yīng)器,電信號(hào)感應(yīng)器,音頻信號(hào)感應(yīng)器,模擬信號(hào)放大器,模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器,數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器,音頻信號(hào)處理器,以及觸摸屏信號(hào)處理器。
優(yōu)選的,所述硅襯底的第一面還設(shè)置所述列掃描驅(qū)動(dòng)器及所述行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器;和/或,所述硅襯底的第一面還設(shè)置覆蓋各所述發(fā)光模塊的透明保護(hù)層,該透明保護(hù)層與其下面的易失存貯器形成觸摸屏電子位置感應(yīng)器。
本發(fā)明的又一技術(shù)方案如下:一種發(fā)光二極管集成顯示器件的制造方法,包括以下步驟:在硅襯底的第一面刻蝕形成硅面陣列;在硅面陣列表面外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管陣列;在每一個(gè)發(fā)光二極管附近的硅襯底表面制作至少一個(gè)非易失存貯器;在硅襯底的第一面制作列掃描驅(qū)動(dòng)器以及行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器;在硅襯底的第一面制作列和行金屬連線(xiàn),把列掃描驅(qū)動(dòng)器以及行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器連接到每一個(gè)發(fā)光二極管,以及非易失存貯器;在硅襯底的第二面干法刻蝕穿洞,絕緣洞內(nèi)表面,金屬填洞,形成連接雙面的背面電極;在硅襯底的第二面制作數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器;在發(fā)光二極管表面采用光刻和薄膜刻蝕技術(shù)制作形成二次發(fā)光材料陣列;在發(fā)光二極管集成顯示器件表面設(shè)置一層透明保護(hù)層。
采用上述方案,本發(fā)明采用在硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊,在硅襯底的第二面設(shè)置控制結(jié)構(gòu),可以做成超薄的微型LED顯示屏,能夠作為顯示屏替代現(xiàn)有的液晶屏和OLED顯示屏,具有很高的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硅襯底的第一面刻蝕示意圖。
圖2為圖1所示實(shí)施例的MOCVD外延生長(zhǎng)3-5族半導(dǎo)體發(fā)光二極管陣列示意圖。
圖3為圖2所示實(shí)施例的等離子體刻蝕穿洞及氣相沉積金屬填洞以形成背面電極示意圖。
圖4為圖3所示實(shí)施例的在硅襯底背面制作控制結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4所示實(shí)施例的在發(fā)光二極管陣列表面形成ITO透明電極示意圖。
圖6為圖5所示實(shí)施例的用半導(dǎo)體光刻技術(shù)形成3色熒光粉陣列示意圖。
圖7為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管集成顯示器件的結(jié)構(gòu)截面示意圖。
圖8為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管集成顯示器件的硅襯底上生長(zhǎng)3-5族半導(dǎo)體發(fā)光二極管種類(lèi)示意圖。
圖9為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硅襯底正反面示意圖。
圖10為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的有源矩陣發(fā)光二極管顯示屏驅(qū)動(dòng)工作原理及其部分放大示意圖。
圖11為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硅襯底表面刻蝕示意圖。
圖12為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的刻蝕及選擇性清理硅襯底表面示意圖。
圖13為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在硅襯底表面生長(zhǎng)半導(dǎo)體集成電路示意圖。
圖14為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在硅襯底另一面制作控制結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的將藍(lán)光二次轉(zhuǎn)換為紅光和綠光示意圖。
圖16為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管集成顯示器件的結(jié)構(gòu)截面示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。但是,本發(fā)明可以采用許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn),并不限于本說(shuō)明書(shū)所描述的實(shí)施例。需要說(shuō)明的是,當(dāng)元件被稱(chēng)為“固定于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。
除非另有定義,本說(shuō)明書(shū)所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說(shuō)明書(shū)中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是用于限制本發(fā)明。本說(shuō)明書(shū)所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是,一種發(fā)光二極管集成顯示器件,其包括具有兩個(gè)面的硅襯底;所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊;每一發(fā)光模塊包括至少一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)非易失存貯器;所述每一個(gè)發(fā)光模塊通過(guò)至少一條列金屬連線(xiàn)接受列掃描驅(qū)動(dòng)器控制和至少一條行金屬連線(xiàn)接受行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器控制;所述硅襯底的第二面設(shè)置數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器;所述硅襯底在其兩個(gè)面之間陣列設(shè)置多個(gè)穿透電極,分別連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與第二面的數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器;例如,分別連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與第二面的數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器形成所述發(fā)光二極管集成顯示器件。例如,一種發(fā)光二極管集成顯示器件,其包括具有兩個(gè)面的硅襯底;所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊;每一發(fā)光模塊包括至少一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)非易失存貯器。例如,所述每一個(gè)發(fā)光模塊通過(guò)至少一條列金屬連線(xiàn)(即列金屬線(xiàn))連接列掃描驅(qū)動(dòng)器,用于受列掃描驅(qū)動(dòng)器控制,并且,所述每一個(gè)發(fā)光模塊通過(guò)至少一條行金屬連線(xiàn)(即行金屬線(xiàn))連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,用于受行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器控制。例如,所述硅襯底的第二面設(shè)置信號(hào)處理器,或者,所述硅襯底的第二面設(shè)置控制結(jié)構(gòu)或控制裝置,其中,所述控制結(jié)構(gòu)或控制裝置包括所述信號(hào)處理器,例如,所述信號(hào)處理器包括數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器;所述硅襯底在其兩個(gè)面之間陣列設(shè)置多個(gè)穿透電極,分別連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與第二面的信號(hào)處理器,整體形成所述發(fā)光二極管集成顯示器件。例如,信號(hào)處理器包括數(shù)據(jù)分析和圖像處理器,數(shù)據(jù)分析和圖像處理器包括數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器。例如,所述數(shù)字信號(hào)處理器為數(shù)字電子器件,所述數(shù)字電子器件包括:數(shù)字分析器,數(shù)字處理器,圖像處理器,觸摸屏處理器,易失存貯器,以及非易失存貯器;和/或,所述模擬信號(hào)處理器為電子器件,所述電子器件包括:光信號(hào)感應(yīng)器,電信號(hào)感應(yīng)器,音頻信號(hào)感應(yīng)器,模擬信號(hào)放大器,模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器,數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器,音頻信號(hào)處理器,以及觸摸屏信號(hào)處理器。優(yōu)選的,所述硅襯底的第一面還設(shè)置所述列掃描驅(qū)動(dòng)器及所述行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器;和/或,所述硅襯底的第一面還設(shè)置覆蓋各所述發(fā)光模塊的透明保護(hù)層,該透明保護(hù)層與其下面的易失存貯器形成觸摸屏電子位置感應(yīng)器。
例如,一種發(fā)光二極管集成顯示器件,其包括具有兩個(gè)面的硅襯底;所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊;每一發(fā)光模塊包括至少一發(fā)光二極管和一個(gè)非易失存貯器;所述每一個(gè)發(fā)光模塊通過(guò)至少一條列金屬連線(xiàn)接受列掃描驅(qū)動(dòng)器控制和至少一條行金屬連線(xiàn)接受行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器控制;所述硅襯底的第二面設(shè)置數(shù)據(jù)分析和圖像處理器;所述硅襯底在其兩個(gè)面之間陣列設(shè)置多個(gè)穿透電極,分別連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與第二面的數(shù)據(jù)分析和圖像處理器;又如,所述硅襯底在其兩個(gè)面之間陣列設(shè)置多個(gè)穿透電極,分別連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與第二面的數(shù)據(jù)分析和圖像處理器形成所述發(fā)光二極管集成顯示器件。例如,所述發(fā)光二極管集成顯示器件用于顯示靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的彩色圖像和視頻。優(yōu)選的,所述硅襯底的第一面還設(shè)置所述列掃描驅(qū)動(dòng)器及所述行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。優(yōu)選的,所述硅襯底的第一面還設(shè)置覆蓋各所述發(fā)光模塊的透明保護(hù)層其中,所述透明保護(hù)層可采用現(xiàn)有LED器件的透明保護(hù)層。例如,所述硅襯底的第二面設(shè)置包括所述數(shù)據(jù)分析和圖像處理器的控制結(jié)構(gòu),所述控制結(jié)構(gòu)通過(guò)各所述穿透電極分別連接各所述發(fā)光模塊。又如,所述硅襯底的第二面還設(shè)置控制結(jié)構(gòu);又如,各所述穿透電極形成分別連接每一個(gè)發(fā)光二級(jí)管與第二面的所述控制結(jié)構(gòu)的電信號(hào)通道;又如,各所述穿透電極分別連接每一個(gè)發(fā)光二級(jí)管的行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、與第二面的所述數(shù)據(jù)分析和圖像處理器及所述控制結(jié)構(gòu);又如,所述控制結(jié)構(gòu)分別通過(guò)各所述穿透電極連接第一面的各所述發(fā)光二極管。其中,所述數(shù)據(jù)分析和圖像處理器,即分析處理器,亦可稱(chēng)為信號(hào)處理/圖像控制器、圖像處理器或處理器。又如,所述控制結(jié)構(gòu)包括所述數(shù)據(jù)分析和圖像處理器,即所述硅襯底的第二面設(shè)置控制結(jié)構(gòu),所述控制結(jié)構(gòu)包括所述數(shù)據(jù)分析和圖像處理器,所述硅襯底在其兩個(gè)面之間陣列設(shè)置多個(gè)穿透電極,分別連接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與第二面的所述控制結(jié)構(gòu)形成集成顯示器件。例如,每一個(gè)所述非易失存貯器包括至少兩個(gè)三極管。例如,所述數(shù)據(jù)分析和圖像處理器,或所述控制結(jié)構(gòu),包括儲(chǔ)存器和/或控制電路,例如,如圖9所示,襯底反面設(shè)置儲(chǔ)存器與控制電路,襯底正面設(shè)置行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路(即行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器)、列掃描驅(qū)動(dòng)電路(即列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器)與有源矩陣發(fā)光二極管顯示屏;其中,儲(chǔ)存器為ROM儲(chǔ)存器或RAM儲(chǔ)存器,控制電路包括數(shù)據(jù)采集電路、接收電路、分析電路、處理電路、放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和/或圖像分析處理器等。
這樣,能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)芯片集成顯示屏及電路,且可以利用現(xiàn)有的半導(dǎo)體集成電路標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝來(lái)取得顯示屏及電子線(xiàn)路的封裝在一個(gè)硅襯底的產(chǎn)品。例如,能夠制成高度集成的電子產(chǎn)品,例如手表上有55個(gè)集成電路模塊,手機(jī)上100多個(gè)集成電路模塊,都可以按此方式來(lái)做,這樣做非常省電、省空間,還具有快速封裝,接線(xiàn)頭減少,減少熱源,連接頭減少,損壞率大大降低,正反兩面的聯(lián)系和通訊可以通過(guò)等優(yōu)點(diǎn)。
例如,一種發(fā)光二極管集成顯示器件,其包括具有兩個(gè)面的硅襯底;所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊;每一發(fā)光模塊包括至少一發(fā)光二極管;所述硅襯底的第二面設(shè)置控制結(jié)構(gòu);所述硅襯底在其兩個(gè)面之間陣列設(shè)置多個(gè)穿透電極,形成分別連接每一個(gè)發(fā)光二級(jí)管與第二面的所述控制結(jié)構(gòu)的電信號(hào)通道;所述控制結(jié)構(gòu)分別通過(guò)各所述穿透電極連接第一面的各所述發(fā)光二極管。優(yōu)選的,所述發(fā)光二極管的發(fā)光面與所述硅襯底非平行,例如,所述發(fā)光二極管的發(fā)光面與所述硅襯底的第一面和/或第二面非平行設(shè)置;又如,所述發(fā)光二極管的發(fā)光面與所述硅襯底的初始狀態(tài)的第一面和/或第二面非平行設(shè)置。例如,所述發(fā)光二極管的發(fā)光面的發(fā)光方向與所述硅襯底的第一面和/或第二面非平行設(shè)置;又如,所述發(fā)光二極管的發(fā)光面的發(fā)光方向與所述硅襯底的初始狀態(tài)的第一面和/或第二面非平行設(shè)置。又如,所述發(fā)光二極管的發(fā)光面的發(fā)光方向與所述硅襯底的第一面和/或第二面形成70至110度角,優(yōu)選為80至100度角,優(yōu)選為90度角。例如,所述發(fā)光模塊具有倒金字塔形狀,即倒置的金字塔或者倒置的棱錐體;或者,所述發(fā)光模塊具有倒置的棱臺(tái)體結(jié)構(gòu),例如,棱臺(tái)體為三棱臺(tái)體或四棱臺(tái)體。這樣具有較好的出光效果。又如,所述發(fā)光模塊的出光角度為70至110度角,優(yōu)選為80至100度角,優(yōu)選為90度角。
例如,一種發(fā)光二極管集成顯示器件,其包括具有兩個(gè)面的硅襯底;所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊;所述硅襯底的第二面設(shè)置控制結(jié)構(gòu),其包括顯示電子線(xiàn)路和/或控制模塊;又如,所述控制模塊包括驅(qū)動(dòng)器、控制器、存儲(chǔ)器、控制線(xiàn)路和/或傳輸線(xiàn)路等。所述硅襯底的第一面與第二面通過(guò)穿透電極連接第一面上的發(fā)光模塊與第二面的控制結(jié)構(gòu)。又如,控制結(jié)構(gòu)包括電子線(xiàn)路、控制電路、存儲(chǔ)裝置與驅(qū)動(dòng)電路,具體的連接方式,例如,每個(gè)發(fā)光模塊分別連接電子線(xiàn)路、控制電路、存儲(chǔ)裝置與驅(qū)動(dòng)電路。
目前的現(xiàn)有技術(shù),LED都是在藍(lán)寶石上做,本發(fā)明及其各實(shí)施例做在硅襯底上的LED陣列,是用半導(dǎo)體集成電路的方式來(lái)做的;目前的現(xiàn)有技術(shù),在硅襯底上都是做單顆的LED,設(shè)計(jì)成燈點(diǎn),沒(méi)有人做陣列LED,這種情況下封裝會(huì)占用較大的體積,從而導(dǎo)致了大邊距,以至于無(wú)法在小屏幕上大量集成LED,而本發(fā)明及其各實(shí)施例做陣列用的,產(chǎn)品上有一個(gè)一個(gè)陣列乃至上百萬(wàn)個(gè)LED,LED的數(shù)量上限取決于顯示屏的尺寸及本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新。并且,本發(fā)明及其各實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)超薄LED顯示屏,達(dá)到將上億個(gè)微型LED(亦稱(chēng)μ-LED)點(diǎn)陣集成,并將顯示電子線(xiàn)路以及控制模塊,例如具體包括電子線(xiàn)路、控制電路、存儲(chǔ)裝置和/或驅(qū)動(dòng)電路等,均設(shè)置在硅襯底的另一面上,并且采用光刻技術(shù)做μ-LED,具有大視角、高反差、高密度的技術(shù)效果。
例如,所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊的生長(zhǎng)臺(tái)組,每一發(fā)光模塊包括至少一發(fā)光二極管,對(duì)應(yīng)的,所述生長(zhǎng)臺(tái)組包括至少一生長(zhǎng)臺(tái),每一所述生長(zhǎng)臺(tái)對(duì)應(yīng)生長(zhǎng)一發(fā)光二極管;優(yōu)選的,所述生長(zhǎng)臺(tái)的高度為待生長(zhǎng)發(fā)光二極管的高度的1至3倍,這樣,可以靈活設(shè)置目標(biāo)產(chǎn)品的位置。優(yōu)選的,所述生長(zhǎng)臺(tái)具有傾角,例如,所述傾角為1至10度。這樣,可以使得發(fā)光二極管集成顯示器件實(shí)現(xiàn)一定的光向。優(yōu)選的,同一生長(zhǎng)臺(tái)組的各所述生長(zhǎng)臺(tái)的傾角及其傾向相同,且相異生長(zhǎng)臺(tái)組的各所述生長(zhǎng)臺(tái)的傾角及其傾向相異,這樣,特別適合實(shí)現(xiàn)多角度、大角度的照射效果。又如,所述硅襯底的第一面陣列設(shè)置多個(gè)發(fā)光模塊的生長(zhǎng)槽組,每一發(fā)光模塊包括至少一發(fā)光二極管,對(duì)應(yīng)的,所述生長(zhǎng)槽組包括至少一生長(zhǎng)槽,每一所述生長(zhǎng)槽對(duì)應(yīng)生長(zhǎng)一發(fā)光二極管;優(yōu)選的,所述生長(zhǎng)槽的深度為待生長(zhǎng)發(fā)光二極管的高度的1至3倍,這樣,可以靈活設(shè)置目標(biāo)產(chǎn)品的位置。優(yōu)選的,所述生長(zhǎng)槽具有傾角,例如,所述傾角為1至10度。這樣,可以使得發(fā)光二極管集成顯示器件實(shí)現(xiàn)一定的光向。優(yōu)選的,同一生長(zhǎng)槽組的各所述生長(zhǎng)槽的傾角及其傾向相同,且相異生長(zhǎng)槽組的各所述生長(zhǎng)槽的傾角及其傾向相異。
例如,所述硅襯底的一側(cè)面陣列生長(zhǎng)發(fā)光二極管;即,所述硅襯底的第一面陣列生長(zhǎng)若干發(fā)光二極管;與現(xiàn)有技術(shù)的單獨(dú)制造工藝不同,本發(fā)明及其各實(shí)施例是直接生長(zhǎng)LED陣列。優(yōu)選的,各所述發(fā)光二極管與各所述穿透電極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,每一所述發(fā)光二極管連接一所述穿透電極。例如,每一所述發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)設(shè)置一所述穿透電極;本發(fā)明及其各實(shí)施例的硅襯底的一側(cè)是μ-LED,另一側(cè)是控制部分,中間是用穿透電極穿過(guò)去的,例如,每一所述發(fā)光二極管下方穿設(shè)一所述穿透電極。為了達(dá)到更好的即時(shí)熱傳導(dǎo)效果,例如,所述穿透電極為圓柱形或圓臺(tái)形。優(yōu)選的,所述硅襯底上還設(shè)置若干納米通道,各所述納米通道分別貫穿所述硅襯底的兩側(cè),這樣,當(dāng)μ-LED側(cè)的溫度較高時(shí),可以通過(guò)納米通道實(shí)現(xiàn)一定程度的微對(duì)流。例如,所述納米通道為圓柱形,其半徑為1至5納米。優(yōu)選的,每一發(fā)光模塊或每一發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)設(shè)置一所述納米通道。
又如,多個(gè)所述發(fā)光二極管共用一個(gè)所述穿透電極;又如,每一發(fā)光模塊中的所有發(fā)光二極管共用一個(gè)所述穿透電極,例如,每一發(fā)光模塊中的一個(gè)、兩個(gè)或全部發(fā)光二極管共用一個(gè)所述穿透電極。又如,每一所述發(fā)光模塊中的各個(gè)所述發(fā)光二極管分別連接相異的穿透電極。優(yōu)選的,所述硅襯底的第一面設(shè)置若干連接體,各所述連接體與各所述穿透電極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,每一所述連接體連接一所述穿透電極;每一所述連接體連接若干所述發(fā)光二極管,且每一所述發(fā)光二極管連接一所述連接體。例如,所述連接體為金屬導(dǎo)體,例如金屬片,又如所述連接體為銅制件;例如,多個(gè)所述發(fā)光二極管分別連接所述連接體,通過(guò)所述連接體連接一所述穿透電極,從而實(shí)現(xiàn)與所述控制結(jié)構(gòu)的連接。又如,各所述連接體與各所述穿透電極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,每一所述連接體連接一所述穿透電極,且每一所述連接體連接一所述發(fā)光模塊;例如,每一所述發(fā)光模塊中的一個(gè)、兩個(gè)或全部發(fā)光二極管連接一個(gè)所述連接體;又如,每一所述發(fā)光模塊中的各個(gè)所述發(fā)光二極管分別連接相異的連接體。這樣,可以根據(jù)實(shí)際需要的控制發(fā)光方式,靈活調(diào)整所述發(fā)光二極管集成顯示器件的各個(gè)發(fā)光二極管的連接。
例如,所述發(fā)光二極管的大小與間隙根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì),例如,在試制生長(zhǎng)的發(fā)光二極管,即μ-LED,每一個(gè)發(fā)光二極管的正方形邊長(zhǎng)尺寸為:10-6米-10-4米,也就是1微米至100微米;或者,每一個(gè)發(fā)光二極管的長(zhǎng)方形最小邊長(zhǎng)尺寸為:10-6米-10-4米,也就是1微米至100微米;并且采用本發(fā)明及其各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),兩個(gè)發(fā)光二極管的間距為單個(gè)發(fā)光二極管尺寸的10%-20%;發(fā)光二極管集成顯示器件的尺寸為:10mm毫米×10mm毫米至500mm毫米×500mm毫米;由于發(fā)光效率高,正常工作功率小,散熱可以直接由硅襯底傳導(dǎo),同時(shí)也通過(guò)所述穿透電極傳導(dǎo)。
為了達(dá)到更好地散熱效果,例如,每一所述穿透電極設(shè)置銅柱電極,銅柱電極具有良好的導(dǎo)電效果和散熱作用,特別適合大規(guī)模高密度陣列設(shè)置本發(fā)明的μ-LED。為了減輕重量,優(yōu)選的,所述銅柱電極中空設(shè)置,例如,所述銅柱電極為圓筒形,這樣,一方面滿(mǎn)足了散熱的需求,另一方面又能節(jié)約資源,減輕重量。又如,所述銅柱電極為圓柱形或圓臺(tái)形,其中設(shè)置若干空腔結(jié)構(gòu),所述空腔結(jié)構(gòu)為圓柱形;優(yōu)選的,所述空腔結(jié)構(gòu)的圓柱形的軸線(xiàn)與所述銅柱電極的軸線(xiàn)平行。優(yōu)選的,所述銅柱電極遠(yuǎn)離所述發(fā)光二極管的端部翻邊設(shè)置,即所述背面電極的位置翻邊設(shè)置,以使其對(duì)于發(fā)光二極管的導(dǎo)熱效果更好,進(jìn)一步使得大規(guī)模的微點(diǎn)陣成為可行。進(jìn)一步的,所述銅柱電極遠(yuǎn)離所述發(fā)光二極管的端部翻邊設(shè)置,且形成類(lèi)齒輪形狀,例如形成中空類(lèi)齒輪形狀或者中間具有多個(gè)通孔的類(lèi)齒輪形狀,所述類(lèi)齒輪形狀類(lèi)似于花瓣;所述類(lèi)齒輪形狀具有凹槽部及凸出部,其中,所述凹槽部與所述凸出部非嚙合設(shè)置,為便于散熱和接電設(shè)計(jì),例如,所述凹槽部的面積小于所述凸出部的面積;例如,所述凸出部具有等腰梯形結(jié)構(gòu)及弓形結(jié)構(gòu),所述凸出部靠近所述類(lèi)齒輪形狀中心的一端為所述等腰梯形結(jié)構(gòu),所述凸出部遠(yuǎn)離所述類(lèi)齒輪形狀中心的一端為所述弓形結(jié)構(gòu),所述等腰梯形結(jié)構(gòu)的較長(zhǎng)的底線(xiàn)與所述弓形結(jié)構(gòu)的弦的長(zhǎng)度相等。
優(yōu)選的,每一所述發(fā)光模塊包括若干通過(guò)改變發(fā)光二極管的基色發(fā)出異色的二次發(fā)光材料,例如,如:每一所述發(fā)光模塊包括若干通過(guò)改變發(fā)光二極管的基色發(fā)出異色的不同顏色熒光粉或者不同顆粒尺寸的量子點(diǎn)材料。優(yōu)選的,每一發(fā)光模塊包括若干異色的發(fā)光二極管,例如,每一發(fā)光模塊包括若干通過(guò)不同顏色熒光粉或者不同量子點(diǎn)材料發(fā)出異色的發(fā)光二極管。例如,每一發(fā)光模塊作為一像素點(diǎn),通過(guò)第二面的控制結(jié)構(gòu)控制其發(fā)光顏色及發(fā)光時(shí)間。這樣,可以實(shí)現(xiàn)小面積的豐富點(diǎn)陣顯示效果。例如,每一發(fā)光模塊包括若干通過(guò)不同顏色熒光粉發(fā)出異色的發(fā)光二極管。又如,每一發(fā)光模塊包括若干通過(guò)各色熒光粉發(fā)出至少兩種顏色的發(fā)光二極管。又如,每一發(fā)光模塊包括若干通過(guò)各色熒光粉發(fā)出至少三種顏色的發(fā)光二極管。
優(yōu)選的,每一發(fā)光模塊包括至少三種基本顏色的彩色像素點(diǎn);其中,所述基本顏色包括紅基色、藍(lán)基色與綠基色。例如,所述發(fā)光模塊包括紅色熒光粉與綠色熒光粉。這樣,可以制成三色的μ-LED陣列。優(yōu)選的,所述基本顏色還包括黃基色或白基色。例如,所述基本顏色還包括黃基色熒光粉或白基色熒光粉。例如,所述基本顏色還包括黃基色熒光粉所激發(fā)的黃基色或白基色熒光粉所激發(fā)的白基色。例如,所述發(fā)光模塊包括黃基色熒光粉或白基色熒光粉。這樣,可以制成四色的μ-LED陣列。例如,采用熒光粉工藝實(shí)現(xiàn),藍(lán)光直接透出或通過(guò)透明電極透出,在藍(lán)光上加綠色熒光粉形成綠光,在藍(lán)色上加紅色熒光粉形成紅光;又如,在藍(lán)光上加黃色熒光粉形成白光,以此類(lèi)推。
優(yōu)選的,每一所述發(fā)光模塊包括至少一個(gè)發(fā)出藍(lán)光基色的III-V族化合物發(fā)光二極管。例如,藍(lán)基色的像素點(diǎn)是硅襯底的III-V族化合物藍(lán)光的發(fā)光二極管。和/或,紅基色的像素點(diǎn)是硅襯底的III-V族化合物藍(lán)光的發(fā)光二極管,通過(guò)表面的氮基紅色熒光粉二次發(fā)光以產(chǎn)生紅光。和/或,綠基色的像素點(diǎn)是硅襯底的III-V族化合物藍(lán)光的發(fā)光二極管,通過(guò)表面的綠色硅酸鹽熒光粉二次發(fā)光以產(chǎn)生綠光。
本發(fā)明的又一實(shí)施例如下:一種發(fā)光二極管集成顯示器件的制造方法,用于制造上述各實(shí)施例所述發(fā)光二極管集成顯示器件,所述制造方法包括以下步驟:一種發(fā)光二極管集成顯示器件的制造方法,包括以下步驟:在硅襯底的第一面刻蝕形成硅面陣列;在硅面陣列表面外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管陣列;在每一個(gè)發(fā)光二極管附近的硅襯底表面制作至少一個(gè)非易失存貯器;在硅襯底的第一面制作列掃描驅(qū)動(dòng)器以及行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器;在硅襯底的第一面制作列和行金屬連線(xiàn),把列掃描驅(qū)動(dòng)器以及行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器連接到每一個(gè)發(fā)光二極管,以及非易失存貯器;在硅襯底的第二面干法刻蝕穿洞,絕緣洞內(nèi)表面,金屬填洞,形成連接雙面的背面電極;在硅襯底的第二面制作數(shù)字信號(hào)處理器以及模擬信號(hào)處理器;在發(fā)光二極管表面采用光刻和薄膜刻蝕技術(shù)制作形成二次發(fā)光材料陣列;在發(fā)光二極管集成顯示器件表面設(shè)置一層透明保護(hù)層。
請(qǐng)參閱圖8,例如,所述制造方法包括以下步驟:
●在硅襯底的第一面刻蝕形成硅(111)面陣列;
●在硅(111)面陣列表面外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管陣列;例如用MOCVD、MBE或ALD技術(shù)在硅(111)面陣列表面外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管陣列;
●在每一個(gè)發(fā)光二極管附近的硅襯底表面制作至少一個(gè)非易失存貯器;
●在硅襯底的第一面制作列掃描驅(qū)動(dòng)器以及行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器;
●在硅襯底的第一面制作列和行金屬連線(xiàn),把列掃描驅(qū)動(dòng)器以及行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器連接到每一個(gè)發(fā)光二極管,以及非易失存貯器;
●在硅襯底的第二面干法刻蝕穿洞,絕緣洞內(nèi)表面,金屬填洞,形成連接雙面的背面電極;
●在硅襯底的第二面制作相關(guān)電子線(xiàn)路,如:電子控制器,中心數(shù)據(jù)處理器,圖像處理器,信號(hào)放大器,數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器,模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器,存儲(chǔ)器,信號(hào)感應(yīng)器,等等;
●在發(fā)光二極管陣列表面形成ITO透明電極;
●在發(fā)光二極管表面采用光刻和薄膜刻蝕技術(shù)制作形成二次發(fā)光材料陣列,如:不同顏色熒光粉,或者不同顆粒尺寸的量子點(diǎn)陣列,從而有規(guī)則地發(fā)出至少包括紅色、藍(lán)色與綠色的三基色;
●在發(fā)光二極管集成顯示器件表面蓋上一層透明保護(hù)層,與其下面的非易失存貯器形成觸摸電容位置敏感的觸摸屏。
本發(fā)明的又一實(shí)施例如下:一種發(fā)光二極管集成顯示器件的制造方法,用于制造上述各實(shí)施例所述發(fā)光二極管集成顯示器件,所述制造方法包括以下步驟:硅襯底的第一面刻蝕;外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管陣列;干法刻蝕穿洞,絕緣洞表面,金屬填洞,形成背面電極;硅襯底的第二面設(shè)置控制結(jié)構(gòu);在發(fā)光二極管陣列表面形成ITO透明電極;采用光刻技術(shù)形成熒光粉陣列。例如,采用光刻技術(shù)形成三色熒光粉陣列。其中,干法刻蝕穿洞之后,對(duì)洞表面作絕緣處理,然后金屬填洞,形成背面電極。例如在洞表面設(shè)置絕緣層等。又如,硅襯底的第二面在背面電極上設(shè)置控制結(jié)構(gòu)或者以背面電極為基礎(chǔ)設(shè)置控制結(jié)構(gòu)。
例如,所述金屬填洞采用化學(xué)氣相沉積法實(shí)現(xiàn)。又如,所述干法刻蝕穿洞采用等離子刻蝕法實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的,在1200攝氏度下外延生長(zhǎng)發(fā)光二極管陣列,其中,所述1200攝氏度下,包括1200攝氏度±30攝氏度的溫度范圍。又如,在1200攝氏度下處理LED。優(yōu)選的,硅襯底的第二面在700攝氏度下形成背面電極,設(shè)置控制模塊。例如,硅襯底的第二面在700攝氏度下形成背面電極,又如,硅襯底的第二面在700攝氏度下形成背面電極,并以背面電極設(shè)置控制模塊。其中,所述700攝氏度下,包括700攝氏度±20攝氏度的溫度范圍。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是,硅襯底的第一面刻蝕如圖1所示,形成若干陣列凸臺(tái)結(jié)構(gòu);例如,采用光刻形成氮化硅保護(hù)層,采用等離子體方向性刻蝕硅襯底,然后清除氮化硅保護(hù)層。然后,如圖2所示,MOCVD外延生長(zhǎng)3-5族半導(dǎo)體發(fā)光二極管陣列,例如,發(fā)光二極管集成顯示器件的硅襯底上生長(zhǎng)3-5族半導(dǎo)體發(fā)光二極管種類(lèi)如圖8所示。MOCVD外延生長(zhǎng)3-5族半導(dǎo)體發(fā)光二極管陣列之前或之后,如圖3所示,等離子體刻蝕穿洞,對(duì)洞表面作絕緣處理后進(jìn)行氣相沉積金屬填洞,形成背面電極;然后,在硅襯底背面制作控制結(jié)構(gòu),包括電子線(xiàn)路和相關(guān)驅(qū)動(dòng)控制等,如圖4所示,其具有硅襯底100、控制結(jié)構(gòu)200、連接襯底面的穿透電極(亦稱(chēng)豎電極)300以及LED芯片400,其中,控制結(jié)構(gòu)包括電子線(xiàn)路、驅(qū)動(dòng)器、控制器和/或存儲(chǔ)器等。然后,如圖5所示,在發(fā)光二極管陣列表面形成ITO透明電極500;然后,如圖6所示,用半導(dǎo)體光刻技術(shù)形成3色熒光粉陣列,從而在部分外延生長(zhǎng)LED芯片410上形成第一熒光粉層420、第二熒光粉層430或第三熒光粉層440。最終得到的彩色微LED顯示屏結(jié)構(gòu)截面圖如圖7所示。
又如,有源矩陣發(fā)光二極管顯示屏驅(qū)動(dòng)工作原理及其部分放大示意圖如圖10所示,通過(guò)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與列掃描驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)有源矩陣發(fā)光二極管顯示屏,在襯底正面設(shè)有行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與列掃描驅(qū)動(dòng)器,列掃描驅(qū)動(dòng)器從上到下的列掃描,每掃一行,行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器就把信號(hào)傳到另一個(gè)點(diǎn),行列相互配合驅(qū)動(dòng),在襯底正面設(shè)有有源矩陣,有源矩陣一端接列掃描驅(qū)動(dòng)器,另一端接行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器,每一個(gè)發(fā)光模塊都包括發(fā)光二極管和非易失存貯器。本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的硅襯底表面刻蝕如圖11所示,硅襯底100上設(shè)置SiNx保護(hù)面膜110,用KOH酸濕法刻蝕單晶硅襯底100,形成倒金字塔形狀的Si面陣列120;由于MOCVD有熱脹冷縮的系數(shù),以此去制作及刻蝕,通過(guò)定義最小單元,刻蝕引起表面的脹力不會(huì)破壞定義的最小單元,從而保證器件不會(huì)斷裂,例如,每一個(gè)發(fā)光模塊包括三個(gè)LED與一個(gè)非易失存貯器,以形成一個(gè)像素,其中,非易失存貯器的表面沒(méi)有暴露出來(lái);然后在襯底上進(jìn)行外延生長(zhǎng)LED,LED只會(huì)生長(zhǎng)在硅襯底上面沒(méi)有SiNx保護(hù)面膜110的位置。請(qǐng)一并參考圖8,硅襯底Si(111)的上面的7層為過(guò)渡層具有光學(xué)反射的作用,用多層的薄膜折射系數(shù),可以反射回去,與鏡子相似,第8層為正的電極,之上的二層為發(fā)光二極管,之上的二層為負(fù)的電極。然后刻蝕及選擇性清理硅襯底表面如圖12所示,例如采用光刻、干刻蝕SiNx護(hù)膜;然后在硅襯底表面生長(zhǎng)半導(dǎo)體集成電路如圖13所示,硅襯底表面上設(shè)有在Si面上的III-V族半導(dǎo)體發(fā)光二極管陣列130、行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路140、列掃描驅(qū)動(dòng)電路150與非易失存貯器160;然后在硅襯底一面設(shè)置透明保護(hù)層180,且在硅襯底另一面制作控制結(jié)構(gòu),如圖14所示,具有行數(shù)據(jù)線(xiàn)141、列掃描線(xiàn)151、控制結(jié)構(gòu)200及穿透電極300;然后用熒光粉或者量子點(diǎn)陣列將藍(lán)光二次轉(zhuǎn)換為紅光和綠光,如圖15所示,形成藍(lán)/綠/紅三色發(fā)光二極管陣列170。得到發(fā)光二極管集成顯示器件,即有源矩陣彩色發(fā)光二極管集成顯示屏,其結(jié)構(gòu)截面如圖16所示。
又如,所述發(fā)光二極管集成顯示器件的制造方法,用于制造具有上述任一實(shí)施例所述發(fā)光二極管集成顯示器件的結(jié)構(gòu)。
例如,一個(gè)具體的制造方法或稱(chēng)為生產(chǎn)方法包括以下步驟:
1、硅襯底,刻蝕一個(gè)一個(gè)平面,先做光刻保護(hù)層,再刻蝕,刻蝕是用干刻蝕和濕刻蝕,干刻蝕是等離子刻蝕,濕刻蝕浸在酸里面,刻蝕后形成陣列。
2、在陣列面上外延生長(zhǎng)上LED,通過(guò)MOCVD,在其外延上生長(zhǎng)LED,例如,氮化硅的每個(gè)LED生成,然后每個(gè)陣列會(huì)發(fā)藍(lán)光。
3、用半導(dǎo)體刻蝕穿洞,將每個(gè)LED背部接好其中一個(gè)電極接到硅襯底的另一個(gè)面上去,刻蝕采用等離子刻蝕穿洞,金屬填洞,CVD填洞,形成連接襯底豎的電極,即豎電極,每個(gè)LED下面都有一個(gè)電極,LED生產(chǎn)過(guò)程是800攝氏度以上,優(yōu)選為1200攝氏度。
4、在硅襯底的另一面用700攝氏度做背面電極,然后設(shè)置控制結(jié)構(gòu),即電子控制部分,包括電子線(xiàn)路、控制電路、存儲(chǔ)裝置和/或驅(qū)動(dòng)電路等,在這過(guò)程中,不會(huì)影響到LED(LED是1200攝氏度),此時(shí)處于中間狀態(tài),是藍(lán)色的,單色的發(fā)光。
5、在LED做好的這一層鍍一層透明電極,形成LED另一個(gè)電極形成ITO透明電極。
6、在藍(lán)光上加綠色熒光粉形成綠光,在藍(lán)色上加紅色熒光粉形成紅光,原用藍(lán)光保留。又如,在藍(lán)光上加黃色熒光粉形成白光,這樣可以使用顏色更鮮艷,或者,白光可用可不用。
又如,所述制造方法包括以下步驟:
參考圖11,通過(guò)MOCVD有熱脹冷縮的系數(shù),去制作及刻蝕硅襯底;其中,定義最小單元,使得制作及刻蝕時(shí)引起表面的脹力,不會(huì)破壞定義的最小單元,以保證器件不會(huì)斷裂;每個(gè)發(fā)光模塊包括三個(gè)LED與一個(gè)非易失存貯器以形成一個(gè)像素,非易失存貯器的表面沒(méi)有暴露出來(lái)的,以保護(hù)非易失存貯器。
然后在襯底上,進(jìn)行外延生長(zhǎng)LED,LED只會(huì)生成在硅襯底(111上面長(zhǎng)氮化鉀的單晶),在保護(hù)層(SiNx保護(hù)面膜110)也就是氮化硅上面不會(huì)生長(zhǎng)LED。硅襯底的111面,之上的7層為過(guò)渡層具有光學(xué)反射的作用,用多層的薄膜折射系數(shù),可以反射回去,與鏡子相似,第8層為正的電極,之上的二層為發(fā)光二極管,之上的二層為電極的負(fù)極。
參考圖12,刻蝕SiNx護(hù)膜,選擇性清理硅襯底表面,將硅的111面再露出來(lái),以便LED進(jìn)行生長(zhǎng)。
參考圖13,在硅襯底表面生長(zhǎng)半導(dǎo)體集成電路,非易失存貯器及行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器、列掃描驅(qū)動(dòng)器。然后光刻、干刻蝕打開(kāi)暴露發(fā)光二極管的陽(yáng)極電極,將LED的正極進(jìn)行暴露,在LED的角上開(kāi)口;然后制作行列數(shù)據(jù)線(xiàn)和掃描線(xiàn),以及各電極連線(xiàn)將行列線(xiàn)及LED正極與非易失存貯器連線(xiàn)進(jìn)行連接;然后覆蓋一層透明SiOx保護(hù)層,即透明保護(hù)層180,這樣,用氧化硅保護(hù)起來(lái),形成藍(lán)色顯示屏;然后干刻蝕,CVD化學(xué)金屬填充形成穿透電極,通過(guò)將硅襯底反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),穿透電極設(shè)置在行列驅(qū)動(dòng)上面,行列驅(qū)動(dòng)即行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器與列掃描驅(qū)動(dòng)器。
參考圖14,在硅襯底另一面制作控制結(jié)構(gòu),例如,數(shù)據(jù)采集電路、接收電路、分析電路、處理電路、放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和/或圖像分析處理器等。
參考圖15,應(yīng)用二次發(fā)光的材料,有選擇性做紅色二次發(fā)光點(diǎn)陣及綠色二次發(fā)光點(diǎn)陣,用光刻的形式,將點(diǎn)暴露出來(lái),光敏感材料留下來(lái),例如,光刻選擇紅光或者綠光點(diǎn)陣,然后鍍上紅光或者綠光的材料,例如紅光的熒光粉或者量子點(diǎn),綠光的熒光粉或者量子點(diǎn)等;然后清理掉非選擇部分的紅光和綠光材料。
這樣,即可制得有源發(fā)光二極管顯示屏,其截面可參考圖16。
這樣,可以得到上百萬(wàn)個(gè)LED在一個(gè)面上,每個(gè)LED都是像素點(diǎn),發(fā)出的光非常具有穩(wěn)定性,顯示效率高,顯示屏厚度超薄,可以應(yīng)用于手機(jī),平板,PC機(jī),互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)所使用的顯示屏,以及可穿戴顯示屏等,還能用于實(shí)現(xiàn)模擬和虛擬的三維顯示,具有色彩豐富,分辨率高,省電的效果。
又如,所述發(fā)光二極管集成顯示器件采用上述任一實(shí)施例所述制造方法制備得到。
進(jìn)一步的,本發(fā)明及其各實(shí)施例的發(fā)光二極管集成顯示器件,經(jīng)試驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到以下技術(shù)效果:
超低功耗–是現(xiàn)有1/10功率;
超高分辨率–1080p高清;
超薄器件–1毫米厚手表;
超大視角–160°視角;
超高反差–100%亮度反差;
低成本–同襯底大規(guī)模集成。
進(jìn)一步地,本發(fā)明的實(shí)施例還包括,上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征,相互組合形成的發(fā)光二極管集成顯示器件及其制造方法。
需要說(shuō)明的是,上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合,形成未在上面列舉的各種實(shí)施例,均視為本發(fā)明說(shuō)明書(shū)記載的范圍;并且,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。