一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片制造技术

本发明专利技术涉及半导体光电子技术领域，具体涉及一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片，所述该芯片利用氮化镓基LED的发光来激发尺度不同的硒化镉（CdSe）量子点（QD）分别产生红，绿，蓝三元色，所述该芯片一个像素由红，绿，蓝三个独立发光的微米级LED组成，所述激光发量子点由n-Gan与p-Gan组成，所述激发量子点的Gan基蓝光芯片采用倒装GaN基LED，所述p-GaN 的电极通过键合的方法转移到其它衬底，所述衬底上形成有像素的驱动电路。采用GaN 蓝光芯片激发CdSe量子点产生红，绿，蓝的全彩色微显示器的方案，具有更好的色域覆盖率、色彩控制精确性、红绿蓝色彩纯净度。工艺简单，低成本的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电子
，更具体的说涉及一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片。
技术介绍
穿戴技术：随着互联网+的发展，物联网的兴起，虚拟显示（VR）和增强现实（AR）技术的发展，可穿戴类电子产品开始进入人们的生产和生活中。最具有代表性的是谷歌公司的“谷歌眼镜”。用于此类眼镜的发光芯片从LCD，OLED发展到为阵列发光二级管（Micro-array-LED）。Micro-array-LED技术是指在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED整列，如同LED显示屏，每一个像素可定址、单独驱动点亮，可以看成是户外LED显示屏的缩小版，将像素点距离从毫米级降低至微米级，相比于现有的微显示技术如DLP、LCoS、微机电系统扫描等，由于MicroarrayLED自发光，光学系统简单，可以减少整体系统的体积、重量、成本，同时兼顾低功耗、快速反应等特性，开发出单色微显示及微投影模组，主力应用瞄准如GoogleGlass等头戴式显示器。单色Micro-array-LED阵列已经实现极高的DPI。其中绿色的氮化镓基微阵列LED已被用于战斗机的头盔瞄准具。全彩化、良率、发光波长一致性是目前主要的问题：单色Micro-array-LED阵列通过倒装结构封装和驱动IC贴合就能够实现，而RGB阵列需要分次转贴红、蓝、绿三色的晶粒，需要嵌入几十万颗LED晶粒，对于LED晶粒光效、波长的一致性、良率要求更高，同时分bin的成本支出也是阻碍量产的技术瓶颈，成为商业化的阻碍。量子点（quantμmdots）是由数十个的原子所构成准零维度（quasi-zero-dimensional）纳米材料。其內部子在三维空间的运动都受到局限，使其光点特性与其体材料（bulk）形态差异极大。其中量子局限限效应（quantμmconfinementeffect）特別显著。量子点具备特別的光与化学特性：（I）随着不同的组成及大小，量子点的发光波长也不同。（II）其放光波长的谱线较窄（～30nm）。（III）利用相同激发光源可同时激发大小不同的量子点，使其有不同放光波长。（IV）具有高效能的化学稳定性及量子效率。硒化镉（CdSe）量子点的发光波长可以从紫光调节到红光。目前已有基于该技术的下一代电视。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题针对技术背景中的缺点，本专利技术提供一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片。（二）技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供所述一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片，所述该芯片利用氮化镓基LED的发光来激发尺度不同的硒化镉（CdSe）量子点（QD）分别产生红，绿，蓝三元色，所述该芯片一个像素由红，绿，蓝三个独立发光的微米级LED组成，所述激光发量子点由n-Gan与p-Gan组成，所述激发量子点的Gan基蓝光芯片采用倒装GaN基LED，所述p-GaN的电极通过键合的方法转移到其它衬底，所述衬底上形成有像素的驱动电路。进一步地，所述激发量子点的Gan基红光芯片、蓝光芯片均与激发量子点的Gan基蓝光芯片结构相对应，所述结构相对应为结构相似。进一步地，所述n-Gan中，其n-层通过激光剥离或其它机械，化学方法与原来的蓝宝石衬底分离。进一步地，所述衬底是Si，AlN以及其他金属。进一步地，所述芯片发光部分是夹在N-GaN和pGAN之间的InGaN/GaN量子阱MWQ。进一步地，所述像素的红，绿，蓝LED尺度均为微米级。进一步地，所述像素的红，绿，蓝LED的高度为4-20μm。进一步地，所述像素的红，绿，蓝LED的形状为六面体、圆柱体或四面体。进一步地，所述像素的红，绿，蓝LED的上截面尺度为1μm-80μm。进一步地，所述红光LED在N-GaN上涂覆上CdSe的红光量子点材料并用树脂封装。进一步地，所述绿光LED在N-GaN上涂覆上CdSe的绿光量子点材料并用树脂封装。本专利技术的有益效果为：本专利技术的一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片，采用GaN蓝光芯片激发CdSe量子点产生红，绿，蓝的全彩色微显示器的方案，具有更好的色域覆盖率、色彩控制精确性、红绿蓝色彩纯净度。对比现有的GaN蓝绿芯片+AlGaInP红光芯片的方案，有工艺简单，低成本的优势；激发量子点的Gan基蓝光芯片采用倒装GaN基LED，其n-层通过激光剥离或其它机械，化学方法与原来的蓝宝石衬底分离。去掉蓝宝石衬底可以减少光的横向传播，从而减少像素之间光的互相影响。附图说明图1是本专利技术优选实施例的一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片的一个像素结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。图1是本专利技术优选实施例的一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片的一个像素结构示意图，如图1所示，一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片，所述该芯片利用氮化镓基LED的发光来激发尺度不同的硒化镉（CdSe）量子点（QD）分别产生红，绿，蓝三元色，所述该芯片一个像素由红，绿，蓝三个独立发光的微米级LED组成，所述激光发量子点由n-Gan与p-Gan组成，所述激发量子点的Gan基蓝光芯片采用倒装GaN基LED，所述p-GaN的电极通过键合的方法转移到其它衬底，所述衬底上形成有像素的驱动电路。所述激发量子点的Gan基红光芯片、蓝光芯片均与激发量子点的Gan基蓝光芯片结构相似。所述n-Gan中，其n-层通过激光剥离或其它机械，化学方法与原来的蓝宝石衬底分离。所述衬底是Si，AlN以及其他金属。所述芯片发光部分是夹在N-GaN和pGAN之间的InGaN/GaN量子阱MWQ。所述像素的红，绿，蓝LED尺度均为微米级。所述像素的红，绿，蓝LED的高度为4-20μm。所述像素的红，绿，蓝LED的形状为六面体、圆柱体或四面体。所述像素的红，绿，蓝LED的上截面尺度为1μm-80μm。所述红光LED在N-GaN上涂覆上CdSe的红光量子点材料并用树脂封装。所述绿光LED在N-GaN上涂覆上CdSe的绿光量子点材料并用树脂封装。图1为micro-arrayLED的一个像素，由红，绿，蓝三个独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片，其特征在于：所述该芯片利用氮化镓基LED的发光来激发尺度不同的硒化镉（CdSe）量子点（QD）分别产生红，绿，蓝三元色，所述该芯片一个像素由红，绿，蓝三个独立发光的微米级LED组成，所述激光发量子点由n‑Gan与p‑Gan组成，所述激发量子点的Gan基蓝光芯片采用倒装GaN基LED，所述p‑GaN 的电极通过键合的方法转移到其它衬底，所述衬底上形成有像素的驱动电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示芯片，其特征在于：所述
该芯片利用氮化镓基LED的发光来激发尺度不同的硒化镉（CdSe）量子点（QD）分别产生红，
绿，蓝三元色，所述该芯片一个像素由红，绿，蓝三个独立发光的微米级LED组成，所述激光
发量子点由n-Gan与p-Gan组成，所述激发量子点的Gan基蓝光芯片采用倒装GaN基LED，所述
p-GaN的电极通过键合的方法转移到其它衬底，所述衬底上形成有像素的驱动电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示
芯片，其特征在于：所述激发量子点的Gan基红光芯片、蓝光芯片均与激发量子点的Gan基蓝
光芯片结构相对应。
3.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示
芯片，其特征在于：所述n-Gan中，其n-层通过激光剥离或其它机械，化学方法与原来的蓝宝
石衬底分离。
4.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓LED和量子点技术的全彩色高分辨率微显示
芯片，其特征在于：所述衬底是Si，AlN以及其他金属。
5.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海明，
申请(专利权)人：深圳市丽格特光电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44