【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及显示，尤其涉及一种微显示外延结构及其制备方法、微显示装置的制备方法。
技术介绍
1、微尺寸发光二极管（micro-led）因其尺寸小、分辨率高、能耗低、可靠性高等优点，在高分辨率显示、增强现实、虚拟现实、可穿戴电子等领域具有重大的应用价值。
2、目前，实现micro- led装置全彩的主流方案包括巨量转移以及垂直堆叠像素；其中，采用巨量转移的三色像素平铺方案，虽然工艺路线相对简单，但是制备出的产品良率低，也会消耗大量的制备时间，且在显示效果上存在较大色差、可视角差等问题；垂直堆叠像素方案可以解决上述问题，但是却引入了键合、对准等复杂的工艺，对于键合晶圆的尺寸、表面、及形貌及对位精度要求很高；此外，像素化刻蚀工艺会不可避免地对micro-led侧壁造成表面损伤，严重损害了micro-led的发光效率；
3、相关技术，利用图形掩膜和生长的限域效应，能够自下而上的形成micro-led中的各个膜层，因此避免了像素化刻蚀带来的损伤，能够有效提升micro- led的发光效率。但是现有的选区外延主要用于单色外延工艺，缺乏全彩化多色外延结构的应用，并且忽视了对micro-led的横向光的提取，影响了微显示装置的光提取效率。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种微显示外延结构及其制备方法、微显示装置的制备方法，以实现对全彩化的微显示外延结构的选区外延，以及对微显示单元的横向光的提取，提高微显示装置的光提取效率。
2、根据本专利技术的
3、衬底；
4、掩膜调光层，位于所述衬底的一侧；所述掩膜调光层具有多个暴露所述衬底的掩膜开口；
5、多个微显示单元，每一所述微显示单元对应位于一所述掩膜开口中；所述微显示单元包括至少两个依次远离所述衬底的发光单元以及位于相邻两个发光单元之间的隔离层；
6、其中，所述掩膜调光层用于限定所述微显示单元的外延区域，以及用于调节所述发光单元射向所述掩膜调光层的光的传播方向，以减小从所述发光单元侧壁射出的光的传播方向与垂直于所述衬底的方向的夹角。
7、可选的，所述掩膜调光层在用于限定所述微显示单元的外延区域的过程中，所述掩膜开口的侧壁为平面状；所述掩膜调光层在用于调节所述发光单元射向所述掩膜调光层的光的传播方向的过程中，所述掩膜开口的侧壁为曲面状，且所述曲面状朝向相邻的所述微显示单元方向凸起；或，
8、所述掩膜调光层在用于限定所述微显示单元的外延区域的过程中以及所述掩膜调光层在用于调节所述发光单元射向所述掩膜调光层的光的传播方向的过程中，所述掩膜开口的侧壁为曲面状，且所述曲面状朝向相邻的所述微显示单元方向凸起；
9、和/或，所述掩膜调光层远离所述衬底一侧的表面，与所述微显示单元远离所述衬底一侧的表面之间的高度差的绝对值小于或等于10μm；
10、和/或，所述掩膜调光层的材料包括sio2、sin和ta2o5中的至少一种。
11、可选的，位于相邻两个微显示单元之间的掩膜调光层的折射率均匀设置；
12、或者，位于相邻两个微显示单元之间的掩膜调光层的折射率在平行于所述衬底的方向上渐变设置。
13、可选的，每一所述发光单元包括依次远离所述衬底的第一半导体层、量子阱层和第二半导体层；
14、所述隔离层包括依次远离所述衬底的隧穿结、第三半导体层和第四半导体层；
15、其中，所述隧穿结与所述隧穿结靠近所述衬底一侧的发光单元的所述第二半导体层接触，所述隧穿结用于增强对所述第二半导体层的电流注入和所述第二半导体层表面的电流扩散；所述第三半导体层的导电类型与所述第一半导体层的导电类型相同，所述第四半导体层的导电类型与所述第二半导体层的导电类型相同；所述第一半导体层的导电类型与所述第二半导体层的导电类型不同；所述第三半导体层和第四半导体层用于形成反向偏置，电隔离相邻的两个发光单元。
16、可选的，所述隔离层还包括位于所述第四半导体层远离所述第三半导体层一侧的绝缘层；
17、其中，所述绝缘层包括无掺杂的gan层、aln层、algan层、掺杂c元素的gan层中的至少一种。
18、可选的，所述微显示单元包括三个依次远离所述衬底的发光单元，分别为第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元；其中，所述第一发光单元的发光波长小于所述第二发光单元的发光波长，所述第二发光单元的发光波长小于所述第三发光单元的发光波长；所述第一发光单元与所述第二发光单元之间设置有第一隔离层，所述第二发光单元与所述第三发光单元之间设置有第二隔离层；
19、所述微显示单元至少一侧的侧壁呈阶梯状，且呈阶梯状的侧壁包括第一台阶面和第二台阶面；所述第一台阶面由所述第一隔离层中第四半导体层远离所述衬底一侧的部分表面形成；所述第二台阶面由所述第二隔离层中第四半导体层远离所述衬底一侧的部分表面形成；所述第一台阶面与所述第二台阶面上设置有相同材料的金属层。
20、根据本专利技术的另一方面，提供了一种微显示外延结构的制备方法，用于制备本专利技术任意实施例所述的微显示外延结构，包括：
21、提供衬底；
22、在所述衬底的一侧形成掩膜调光层，并对所述掩膜调光层图案化，以在所述掩膜调光层中形成多个暴露所述衬底的掩膜开口；
23、基于所述掩膜调光层中掩膜开口对外延区域的限定，形成多个微显示单元；其中每一所述微显示单元对应位于一所述掩膜开口中，所述微显示单元包括至少两个依次远离所述衬底的发光单元以及位于相邻两个发光单元之间的隔离层；
24、对所述掩膜调光层中掩膜开口的侧壁进行曲面化处理，以使所述掩膜调光层还用于调节所述发光单元射向所述掩膜调光层的光的传播方向，减小从所述发光单元侧壁射出的光与垂直于所述衬底的方向的夹角。
25、可选的，形成所述微显示单元中的发光单元，包括：
26、在所述衬底的一侧形成依次远离所述衬底的第一半导体层、量子阱层和第二半导体层；
27、在相邻的两个发光单元之间形成隔离层，包括：
28、在所述衬底的一侧形成依次远离所述衬底的隧穿结、第三半导体层和第四半导体层；其中，所述隧穿结与所述隧穿结靠近所述衬底一侧的发光单元的所述第二半导体层接触，所述隧穿结用于增强对所述第二半导体层的电流注入和所述第二半导体层表面的电流扩散；所述第三半导体层的导电类型与所述第一半导体层的导电类型相同，所述第四半导体层的导电类型与所述第二半导体层的导电类型相同；所述第一半导体层的导电类型与所述第二半导体层的导电类型不同；所述第三半导体层和第四半导体层用于形成反向偏置，电隔离相邻的两个发光单元。
29、可选的，在相邻的两个发光单元之间形成隔离层，还包括：
30、在所述第四半导体层远离所述第三半导体层的一侧形成绝缘层；其中，所述绝缘层包括无掺杂的gan层、aln层、algan层、掺杂c元素的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微显示外延结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微显示外延结构，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的微显示外延结构，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的微显示外延结构，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的微显示外延结构，其特征在于，所述隔离层还包括位于所述第四半导体层远离所述第三半导体层一侧的绝缘层；
6.根据权利要求4所述的微显示外延结构，其特征在于，所述微显示单元包括三个依次远离所述衬底的发光单元，分别为第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元；其中，所述第一发光单元的发光波长小于所述第二发光单元的发光波长，所述第二发光单元的发光波长小于所述第三发光单元的发光波长；所述第一发光单元与所述第二发光单元之间设置有第一隔离层，所述第二发光单元与所述第三发光单元之间设置有第二隔离层；
7.一种微显示外延结构的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1~6任一所述的微显示外延结构，包括：
8.根据权利要求7所述的微显示外延结构的制备方法，其特征在于，形成所述微显示单元中的发光单元
9.根据权利要求8所述的微显示外延结构的制备方法，其特征在于，在相邻的两个发光单元之间形成隔离层，还包括：
10.一种微显示装置的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种微显示外延结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微显示外延结构，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的微显示外延结构，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的微显示外延结构，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的微显示外延结构，其特征在于，所述隔离层还包括位于所述第四半导体层远离所述第三半导体层一侧的绝缘层；
6.根据权利要求4所述的微显示外延结构，其特征在于，所述微显示单元包括三个依次远离所述衬底的发光单元，分别为第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元；其中，所述第一发光单元的发光波长小于所述第二发光单元的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，朱华泽，孔玮，
申请(专利权)人：西湖烟山科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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