一種基于氮化鎵led和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說涉及一種基于氮化鎵LED和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]穿戴技術(shù):隨著互聯(lián)網(wǎng)+的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的興起，虛擬顯示(VR)和增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)的發(fā)展，可穿戴類電子產(chǎn)品開始進(jìn)入人們的生產(chǎn)和生活中。最具有代表性的是谷歌公司的“谷歌眼鏡”。用于此類眼鏡的發(fā)光芯片從LCD，OLED發(fā)展到為陣列發(fā)光二級管(Mi cro-array-LED)。
[0003]Micro-array- LED技術(shù)是指在一個芯片上集成的高密度微小尺寸的LED整列，如同LED顯示屏，每一個像素可定址、單獨驅(qū)動點亮，可以看成是戶外LED顯示屏的縮小版，將像素點距離從毫米級降低至微米級，相比于現(xiàn)有的微顯示技術(shù)如DLP、LCoS、微機電系統(tǒng)掃描等，由于Micro array LED自發(fā)光，光學(xué)系統(tǒng)簡單，可以減少整體系統(tǒng)的體積、重量、成本，同時兼顧低功耗、快速反應(yīng)等特性，開發(fā)出單色微顯示及微投影模組，主力應(yīng)用瞄準(zhǔn)如Google Glass等頭戴式顯示器。單色Micro-array-LED陣列已經(jīng)實現(xiàn)極高的DPI。其中綠色的氮化鎵基微陣列LED已被用于戰(zhàn)斗機的頭盔瞄準(zhǔn)具。
[0004]全彩化、良率、發(fā)光波長一致性是目前主要的問題:單色Micro-array-LED陣列通過倒裝結(jié)構(gòu)封裝和驅(qū)動IC貼合就能夠?qū)崿F(xiàn)，而RGB陣列需要分次轉(zhuǎn)貼紅、藍(lán)、綠三色的晶粒，需要嵌入幾十萬顆LED晶粒，對于LED晶粒光效、波長的一致性、良率要求更高，同時分bin的成本支出也是阻礙量產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，成為商業(yè)化的阻礙。
[0005]量子點(quantym dots)是由數(shù)十個的原子所構(gòu)成準(zhǔn)零維度(quas1-zero-dimens1nal) 納米材料 。其內(nèi)部子在三維空間的運動都受到局限 ，使其光點特性與其體材料(bulk)形態(tài)差異極大。其中量子局限限效應(yīng)(quantym confinement effect)特別顯著。量子點具備特別的光與化學(xué)特性:(I)隨著不同的組成及大小，量子點的發(fā)光波長也不同。
(II)其放光波長的譜線較窄(?30 nmhail)利用相同激發(fā)光源可同時激發(fā)大小不同的量子點，使其有不同放光波長。(IV)具有高效能的化學(xué)穩(wěn)定性及量子效率。
[0006]砸化鎘(CdSe)量子點的發(fā)光波長可以從紫光調(diào)節(jié)到紅光。目前已有基于該技術(shù)的下一代電視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](— )要解決的技術(shù)問題
針對技術(shù)背景中的缺點，本發(fā)明提供一種基于氮化鎵LED和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片。
[0008](二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供所述一種基于氮化鎵LED和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片，所述該芯片利用氮化鎵基LED的發(fā)光來激發(fā)尺度不同的砸化鎘(CdSe)量子點(QD)分別產(chǎn)生紅，綠，藍(lán)三元色，所述該芯片一個像素由紅，綠，藍(lán)三個獨立發(fā)光的微米級LED組成，所述激光發(fā)量子點由n-Gan與p-Gan組成，所述激發(fā)量子點的Gan基藍(lán)光芯片采用倒裝GaN基LED，所述p-GaN的電極通過鍵合的方法轉(zhuǎn)移到其它襯底，所述襯底上形成有像素的驅(qū)動電路。
[0009]進(jìn)一步地，所述激發(fā)量子點的Gan基紅光芯片、藍(lán)光芯片均與激發(fā)量子點的Gan基藍(lán)光芯片結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，所述結(jié)構(gòu)相對應(yīng)為結(jié)構(gòu)相似。
[0010]進(jìn)一步地，所述n-Gan中，其n_層通過激光剝離或其它機械，化學(xué)方法與原來的藍(lán)寶石襯底分離。
[00?1 ]進(jìn)一步地，所述襯底是Si，A1N以及其他金屬。
[0012]進(jìn)一步地，所述芯片發(fā)光部分是夾在N-GaN和pGAN之間的InGaN/GaN量子阱MWQ。
[0013]進(jìn)一步地，所述像素的紅，綠，藍(lán)LED尺度均為微米級。
[0014]進(jìn)一步地，所述像素的紅，綠，藍(lán)LED的高度為4_20μπι。
[0015]進(jìn)一步地，所述像素的紅，綠，藍(lán)LED的形狀為六面體、圓柱體或四面體。
[0016]進(jìn)一步地，所述像素的紅，綠，藍(lán)LED的上截面尺度為1μπι-80μπι。
[0017]進(jìn)一步地，所述紅光LED在N-GaN上涂覆上CdSe的紅光量子點材料并用樹脂封裝。
[0018]進(jìn)一步地，所述綠光LED在N-GaN上涂覆上CdSe的綠光量子點材料并用樹脂封裝。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的一種基于氮化鎵LED和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片，采用GaN藍(lán)光芯片激發(fā)CdSe量子點產(chǎn)生紅，綠，藍(lán)的全彩色微顯示器的方案，具有更好的色域覆蓋率、色彩控制精確性、紅綠藍(lán)色彩純凈度。對比現(xiàn)有的GaN藍(lán)綠芯片+AlGaInP紅光芯片的方案，有工藝簡單，低成本的優(yōu)勢;激發(fā)量子點的Gan基藍(lán)光芯片采用倒裝GaN基LED，其n_層通過激光剝離或其它機械，化學(xué)方法與原來的藍(lán)寶石襯底分離。去掉藍(lán)寶石襯底可以減少光的橫向傳播，從而減少像素之間光的互相影響。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種基于氮化鎵LED和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片的一個像素結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0022]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種基于氮化鎵LED和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片的一個像素結(jié)構(gòu)示意圖，
如圖1所示，一種基于氮化鎵LED和量子點技術(shù)的全彩色高分辨率微顯示芯片，所述該芯片利用氮化鎵基LED的發(fā)光來激發(fā)尺度不同的砸化鎘(CdSe)量子點(QD)分別產(chǎn)生紅，綠，藍(lán)三元色，所述該芯片一個像素由紅，綠，藍(lán)三個獨立發(fā)光的微米級LED組成，所述激光發(fā)量子點由n-Gan與p-Gan組成，所述激發(fā)量子點的Gan基藍(lán)光芯片采用倒裝GaN基LED，所述p-GaN的電極通過鍵合的方法轉(zhuǎn)移到其它襯底，所述襯底上形成有像素的驅(qū)動電路。
[0023]所述激發(fā)量子點的Gan基紅光芯片、藍(lán)光芯片均與激發(fā)量子點的Gan基藍(lán)光芯片結(jié)構(gòu)相似。
[0024]所述n-Gan中，其η-層通過激光剝離或其它機械，化學(xué)方法與原來的藍(lán)寶石襯底分離。
[0025]所述襯底是Si，Α1Ν以及其他金屬。
[002