本公開文本總體上涉及微型發(fā)光二極管(led)制造技術(shù)，并且更具體地涉及微型led結(jié)構(gòu)以及使用微型led結(jié)構(gòu)的微型led面板。

背景技術(shù)：

1、無機(jī)微型發(fā)光二極管也被稱為“微型led”。由于它們在各種應(yīng)用(包括例如自發(fā)射微型顯示器、可見光通信和光遺傳學(xué))中的使用，它們越來越重要。相比于常規(guī)的基于有機(jī)led(oled)或液晶顯示(lcd)的微型顯示器，微型led具有更高的墻插效率、更高的亮度、更低的效率下垂、更好的熱穩(wěn)定性、更長的壽命、更快的響應(yīng)速度、更高的分辨率、更高的色域、更高的對比度等優(yōu)點(diǎn)。

2、微型led面板是通過將數(shù)千個甚至數(shù)百萬個微型led陣列與驅(qū)動電路系統(tǒng)背板集成來制造的。微型led面板的每個像素由一個或多個微型led形成。微型led面板可以是單色或多色的面板。特別地，對于多色led面板，每個像素可以進(jìn)一步包括相應(yīng)地由多個微型led形成的多個子像素，每個微型led對應(yīng)于一個不同的顏色。例如，可以將相應(yīng)地對應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色的三個微型led疊加以形成一個像素。不同的顏色可以混合以產(chǎn)生廣泛的顏色。

3、然而，現(xiàn)有的微型led技術(shù)面臨若干個挑戰(zhàn)。例如，一個挑戰(zhàn)是當(dāng)相鄰led之間的距離確定時如何改進(jìn)每個像素內(nèi)的有效照明區(qū)域。此外，當(dāng)單個led照明區(qū)域確定時，進(jìn)一步改進(jìn)微型led面板的整體分辨率會是很困難的任務(wù)，因?yàn)榫哂胁煌伾奈⑿蚻ed必須占據(jù)其在單個像素內(nèi)的指定區(qū)。

4、此外，由led管芯發(fā)射的光是由自發(fā)發(fā)射生成的，因此不是定向的，并導(dǎo)致了大的發(fā)散角。大的發(fā)散角可能導(dǎo)致微型led面板中的各種問題。一方面，由于大的發(fā)散角，由微型led發(fā)射的光僅有一小部分可以被利用到。這可能會顯著降低微型led顯示系統(tǒng)的效率和亮度。另一方面，由于大的發(fā)散角，由一個微型led像素發(fā)射的光可能照亮其相鄰的像素，導(dǎo)致像素之間的光串?dāng)_、清晰度損失和對比度損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開文本提供了一種微型led結(jié)構(gòu)，所述微型led結(jié)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題，諸如上述問題。特別地，所公開的微型led結(jié)構(gòu)通過將兩個或更多個豎直堆疊的微型led放置在微型led結(jié)構(gòu)的不同層并且將它們電連接至集成電路(ic)背板來將它們集成。微型led結(jié)構(gòu)有效增強(qiáng)了單個像素區(qū)域內(nèi)的光照明效率，同時提高了微型led面板的分辨率。

2、此外，所公開的微型led結(jié)構(gòu)通過包括反射層進(jìn)一步提高了光照明效率，所述反射層不僅有效地增加了由每個豎直堆疊的微型led發(fā)射的光量，而且減少了豎直堆疊的微型led之間的光學(xué)串?dāng)_。

3、與所公開的實(shí)施方案一致，多個所公開的微型led結(jié)構(gòu)可以布置在微型led陣列中以形成微型led面板。所述多個微型led結(jié)構(gòu)中的每一個對應(yīng)于所公開的微型led結(jié)構(gòu)中的一個像素，并且像素中的多個豎直堆疊的微型led相應(yīng)地對應(yīng)于多個子像素。

4、在一些實(shí)施方案中，所公開的微型led結(jié)構(gòu)包括：ic背板；包括第一臺面結(jié)構(gòu)和第二臺面結(jié)構(gòu)的臺面結(jié)構(gòu)堆疊；以及在第一臺面結(jié)構(gòu)與第二臺面結(jié)構(gòu)之間的介電層。

5、在一些實(shí)施方案中，第一臺面結(jié)構(gòu)可以位于ic背板上并且包括：第一發(fā)光層；形成在第一發(fā)光層上并且電連接至所述第一發(fā)光層的第一頂部連接層；以及導(dǎo)電結(jié)合層，所述導(dǎo)電結(jié)合層形成在第一發(fā)光層下方并且將第一發(fā)光層電連接至ic背板。

6、在一些實(shí)施方案中，第二臺面結(jié)構(gòu)可以位于第一臺面結(jié)構(gòu)上并且包括：第二發(fā)光層；形成在第二發(fā)光層上并且電連接至所述第二發(fā)光層的第二頂部連接層；形成在第二發(fā)光層下方的第二導(dǎo)電結(jié)合層；以及第二底部連接層，所述第二底部連接層形成在第二導(dǎo)電結(jié)合層下方并且經(jīng)由第二導(dǎo)電結(jié)合層電連接至第二發(fā)光層。

7、在一些實(shí)施方案中，第二臺面結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步包括第二底部連接層，所述第二底部連接層形成在導(dǎo)電結(jié)合層的底部處并且電連接至所述導(dǎo)電結(jié)合層的頂部。在一些實(shí)施方案中，第一臺面結(jié)構(gòu)可以不具有第二連接層，在于第一導(dǎo)電結(jié)合層可以將第一光發(fā)光層結(jié)合至ic背板。

8、在一些實(shí)施方案中，第三臺面結(jié)構(gòu)可以堆疊在第二臺面結(jié)構(gòu)的頂部上。第三臺面結(jié)構(gòu)可以包括與第二臺面結(jié)構(gòu)相同的層。在一些實(shí)施方案中，介電層可以形成在第二臺面結(jié)構(gòu)與第三臺面結(jié)構(gòu)之間。

9、于是，介電層形成在第一連接層與第二連接層之間，本文的微型led面板可以應(yīng)用于微型led顯示器、微型投影儀等中。

10、在一些實(shí)施方案中，光發(fā)光層中的每一個包括p型半導(dǎo)體層、n型半導(dǎo)體層以及在p型半導(dǎo)體層與n型半導(dǎo)體層之間的量子阱層。例如，光發(fā)光層中的每一個可以包括在底部的p型半導(dǎo)體層和在頂部的n型半導(dǎo)體層，由此形成p-n結(jié)；或者替代性地，光發(fā)光層中的每一個可以包括在底部的n型半導(dǎo)體層和在頂部的p型半導(dǎo)體層，由此形成n-p結(jié)。

技術(shù)特征：

1.一種微型發(fā)光二極管(led)結(jié)構(gòu)，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，在平面視圖中，所述第二臺面結(jié)構(gòu)的輪廓設(shè)置在所述第一臺面結(jié)構(gòu)的輪廓內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述第一導(dǎo)電結(jié)合層和所述第二導(dǎo)電結(jié)合層的側(cè)壁相應(yīng)地與所述第一光發(fā)光層和所述第二光發(fā)光層的側(cè)壁對齊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型led結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括形成在所述第一連接層與所述第三連接層之間的透明反射層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述透明反射層的側(cè)壁與相鄰的第二導(dǎo)電結(jié)合層的側(cè)壁對齊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述透明反射層包括分布式布拉格反射(dbr)層的堆疊。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述第一臺面結(jié)構(gòu)和所述第二臺面結(jié)構(gòu)中的至少一個進(jìn)一步包括形成在所述第一光發(fā)光層或所述第二光發(fā)光層的底表面處的反射層，所述反射層的側(cè)壁與所述第一光發(fā)光層或所述第二光發(fā)光層的側(cè)壁對齊。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述反射層包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述第一臺面結(jié)構(gòu)和所述第二臺面結(jié)構(gòu)中的至少一個進(jìn)一步包括形成在所述第一導(dǎo)電結(jié)合層或所述第二導(dǎo)電結(jié)合層的底表面處的反射層，所述反射層的側(cè)壁與所述第一導(dǎo)電結(jié)合層或所述第二導(dǎo)電結(jié)合層的側(cè)壁對齊。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述反射層包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述第一導(dǎo)電結(jié)合層和所述第二導(dǎo)電結(jié)合層中的每一個包括金屬、復(fù)合金屬或透明導(dǎo)電材料。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述透明導(dǎo)電材料是sio2或ito。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述第一連接層、所述第二連接層和所述第三連接層中的每一個包括透明導(dǎo)電材料。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述透明導(dǎo)電材料是氧化銦錫(ito)。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型led結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括緊鄰所述臺面結(jié)構(gòu)堆疊形成的第一通孔，其中，所述第一通孔通過所述第一連接層連接至所述第一光發(fā)光層并且通過所述第二連接層連接至所述第二光發(fā)光層。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的微型led結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括緊鄰所述第二臺面結(jié)構(gòu)形成的第二通孔，其中，所述第二通孔將所述第三連接層電連接至所述ic背板。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述第一光發(fā)光層和所述第二光發(fā)光層中的每一個包括p型半導(dǎo)體層和n型半導(dǎo)體層，所述p型半導(dǎo)體層和所述n型半導(dǎo)體層形成p-n結(jié)。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述第一光發(fā)光層和所述第二光發(fā)光層中的每一個進(jìn)一步包括形成在所述p型半導(dǎo)體層與所述n型半導(dǎo)體層之間的量子阱層。

19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型led結(jié)構(gòu)，其中，所述臺面結(jié)構(gòu)堆疊進(jìn)一步包括形成在所述第二臺面結(jié)構(gòu)上的第三臺面結(jié)構(gòu)，所述第三臺面結(jié)構(gòu)包括：

20.一種全彩微型led面板，其包括微型led陣列，其中，所述微型led陣列包括根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的微型led結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
公開了微型LED結(jié)構(gòu)及使用所述微型LED結(jié)構(gòu)的微型LED面板。所公開的微型LED包括IC背板和臺面結(jié)構(gòu)堆疊，所述臺面結(jié)構(gòu)堆疊至少包括第一臺面結(jié)構(gòu)和第二臺面結(jié)構(gòu)。所述第一臺面結(jié)構(gòu)包括：第一發(fā)光層；形成在所述第一發(fā)光層上的第一連接層；以及第一導(dǎo)電結(jié)合層，所述第一導(dǎo)電結(jié)合層形成在所述第一發(fā)光層下方并且將所述第一發(fā)光層電連接至所述IC背板。所述第二臺面結(jié)構(gòu)形成在所述第一臺面結(jié)構(gòu)上并且包括：第二發(fā)光層；形成在所述第二發(fā)光層上的第二連接層；形成在所述第二發(fā)光層下方的第二導(dǎo)電結(jié)合層；以及第三連接層，所述第三連接層形成在所述第二導(dǎo)電結(jié)合層下方并且經(jīng)由所述第二導(dǎo)電結(jié)合層電連接至所述第二發(fā)光層。

技術(shù)研發(fā)人員：陳偉新,徐群超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海顯耀顯示科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21