CN113964151A - 一种全彩微型显示器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及显示技术领域,公开了一种全彩微型显示器件及其制备方法,全彩微型显示器件包括发光基板和驱动基板,发光基板与驱动基板键合,所述发光基板上形成有全彩显示阵列,所述发光基板包括红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板;所述红光LED发光基板上设置有红光LED芯片像素和第一起偏器;所述绿光LED发光基板上设置有绿光LED芯片像素和第二起偏器;所述蓝光LED发光基板上设置有蓝光LED芯片像素和第三起偏器;相邻的第一起偏器、第二起偏器和第三起偏器的偏光方向互相垂直。通过在不同颜色的LED芯片像素上方设置互成90°的起偏器,使得不同颜色的LED芯片像素发出的偏振光不会发生串扰。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,主要涉及一种全彩微型显示器件及其制备方法。
背景技术
LED(Lighting Emitting Diode,发光二极管,简称LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,作为一种新型、高效的固体光源,半导体照明具有服役时间长、节能、环保、安全等显著优势,广泛应用于显示、照明、信号指示灯等领域。
将LED芯片像素的尺寸缩小至几十微米甚至几微米时,则称为Micro-LED芯片像素,Micro-LED显示是一种由微米级半导体发光单元组成的阵列显示技术,和传统的OLED、LCD显示技术相比,Micro-LED具有高亮度、宽色域、能耗低、响应时间快、可靠性高等优点,因此在可穿戴设备、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、可见光通信等领域具有十分广阔的应用前景,也被视为下一代显示技术。
如完全使用LED实现全彩化,需将RGB三基色LED芯片像素分别集成在同一衬底上。现有技术的Micro-LED显示装置,micro-LED芯片像素一般使用倒装结构,即micro-LED的阴/阳极在芯片同侧,优点是容易转移和封装,后续制程简单,但由于micro-LED侧面发光明显,加上间距小,因此在同一衬底上的RGB三基色LED芯片像素之间容易出现光串扰的问题,会降低Micro-LED的显示性能。为了解决光串扰的问题,一般会在RGB三基色LED芯片像素之间设置光隔离(Isolation)。但是,因为无法在同一衬底上一次性生长发出红绿蓝三种颜色的量子阱,所以如完全使用LED实现全彩化则需进行三次混合键合(hybrid bonding),如果每个颜色的LED芯片像素基板先做光隔离再混合键合,则仍然无法避免光串扰问题;如果先混合键合再做隔离,则无法克服偏位时的像素串扰问题,且工艺难度大。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本申请的目的在于提供一种全彩微型显示器件及其制备方法,旨在提供一种新的像素隔离结构,不仅可以解决像素之间光串扰问题,还能提升画面的清晰度和对比度。
本申请的技术方案如下:
一种全彩微型显示器件,包括发光基板和驱动基板,所述发光基板与所述驱动基板键合,所述发光基板上形成有全彩显示阵列,其中,所述发光基板包括红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板;
红光LED发光基板上设置有至少一个红光LED芯片像素,红光LED发光基板的发光侧设置有第一起偏器,第一起偏器设置在红光LED芯片像素的正上方;
绿光LED发光基板上设置有至少一个绿光LED芯片像素,绿光LED发光基板的发光侧设置有第二起偏器,第二起偏器设置在绿光LED芯片像素的正上方;
蓝光LED发光基板上设置有至少一个蓝光LED芯片像素,蓝光LED发光基板的发光侧设置有第三起偏器,第三起偏器设置在蓝光LED芯片像素的正上方;
红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板的发光侧朝上,并叠加设置在驱动基板上;
红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素与蓝光LED芯片像素之间为相互间隔分布,使红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板叠加后红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素与蓝光LED芯片像素形成全彩显示阵列;
相邻的第一起偏器、第二起偏器和第三起偏器的偏光方向互相垂直。
由于红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素、蓝光LED芯片像素分别集成在不同的LED发光基板上,并通过在不同颜色的LED芯片像素上方设置互成90°的起偏器,使得不同颜色的LED芯片像素发出的偏振光不会发生串扰。
所述的全彩微型显示器件,其中,所述发光基板与所述驱动基板之间采用混合键合的方式键合;
所述红光LED发光基板、所述绿光LED发光基板、所述蓝光LED发光基板之间采用混合键合的方式键合。采用混合键合的方式键合,可以减少全彩微型显示器件的尺寸。
所述的全彩微型显示器件,其中,所述第一起偏器、第二起偏器和第三起偏器为金属线栅。
所述的全彩微型显示器件,其中,所述金属线栅的厚度在100nm~500nm之间,所述金属线栅的线栅宽度在100~300nm之间,所述金属线栅的线栅间距在100~300nm之间。
所述的全彩微型显示器件,其中,所述红光LED发光基板、所述绿光LED发光基板、所述蓝光LED发光基板的厚度分别为5~10μm。
所述的全彩微型显示器件,其中,在不同的LED发光基板上且相邻的所述LED芯片像素的像素间距为0.8um~5um。
所述的全彩微型显示器件,其中,在一个所述金属线栅内,所述金属线栅的一侧的第一条金属线栅为增宽线栅,所述增宽线栅的宽度大于其他线栅的宽度。
一种如上所述的全彩微型显示器件的制备方法,其中,包括以下步骤:
步骤(1):制备红光LED发光基板,在所述红光LED发光基板上制作第一起偏器;
步骤(2):制备绿光LED发光基板,在所述绿光LED发光基板上制作第二起偏器;
步骤(3):制备蓝光LED发光基板,在所述蓝光LED发光基板上制作第三起偏器;
步骤(4):将所述红光LED发光基板、所述绿光LED发光基板、所述蓝光LED发光基板的发光侧朝上,与驱动基板键合。
所述的全彩微型显示器件的制备方法,其中,当所述第一起偏器为金属线栅时,所述在所述红光LED发光基板上制作第一起偏器的过程包括以下步骤:
在所述红光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀形成在红光LED芯片像素的上方金属线栅;
当所述第二起偏器为金属线栅时,所述在所述绿光LED发光基板上制作第二起偏器的过程包括以下步骤:
在所述绿光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀在绿光LED芯片像素的上方形成金属线栅;
当所述第三起偏器为金属线栅时,所述在所述蓝光LED发光基板上制作第三起偏器的过程包括以下步骤:
在所述蓝光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀在蓝光LED芯片像素的上方形成金属线栅。
所述的全彩微型显示器件的制备方法,其中,所述在所述红光LED发光基板上制作第一起偏器之前,还包括以下步骤:
对所述红光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力;
所述在所述绿光LED发光基板上制作第二起偏器之前,还包括以下步骤:
对所述绿光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力;
所述在所述蓝光LED发光基板上制作第三起偏器之前,还包括以下步骤:
对所述蓝光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力。
有益效果:本申请的全彩微型显示器件,提供一种新的像素隔离结构,将红光LED、绿光LED、蓝光LED分别集成在不同的基板上,并通过在相邻的不同颜色的LED芯片像素上方设置互成90°的起偏器,使得相邻的不同颜色的LED芯片像素发出的偏振光不会发生串扰,不仅可以解决像素之间光串扰问题,还能提升画面的清晰度和对比度。
附图说明
图1为本申请实施例的全彩微型显示器件的截面结构示意图。
图2为本申请实施例的全彩微型显示器件的俯视结构示意图。
标号说明:1、驱动基板;10、红光LED发光基板;20、绿光LED发光基板;30、蓝光LED发光基板;11、第一起偏器;12、第二起偏器;13、第三起偏器。
具体实施方式
本申请提供一种全彩微型显示器件及其制备方法,为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本申请进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本申请中,全彩显示阵列包括至少一个像素,每个像素由红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素和蓝光LED芯片像素组成。
本申请提供一种全彩微型显示器件,包括发光基板和驱动基板,发光基板与驱动基板键合,发光基板上形成有全彩显示阵列;
发光基板包括红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板;
红光LED发光基板上设置有至少一个红光LED芯片像素,红光LED发光基板的发光侧设置有第一起偏器,第一起偏器设置在红光LED芯片像素的正上方;
绿光LED发光基板上设置有至少一个绿光LED芯片像素,绿光LED发光基板的发光侧设置有第二起偏器,第二起偏器设置在绿光LED芯片像素的正上方;
蓝光LED发光基板上设置有至少一个蓝光LED芯片像素,蓝光LED发光基板的发光侧设置有第三起偏器,第三起偏器设置在蓝光LED芯片像素的正上方;
红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板的发光侧朝上,并叠加设置在驱动基板上;
红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素与蓝光LED芯片像素之间为相互间隔分布,使红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板叠加后红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素与蓝光LED芯片像素形成全彩显示阵列;
相邻的第一起偏器、第二起偏器和第三起偏器的偏光方向互相垂直。
该全彩微型显示器件具有以下优点:
(1)通过在不同LED发光基板上的相邻的LED芯片像素上方设置互成90°的起偏器,因为偏振方向互成90°,使得每个LED芯片像素可实现逐个偏光显示,无法出光,全部被吸收,使得不同LED发光基板上的LED芯片像素发出的偏振光无法发生串扰。以起偏器为金属线栅为例,单个LED芯片像素所发出的光,经过金属线栅后形成特定方向的线偏振光,当其到达相邻像素的与其偏振方向互相垂直的金属线栅时,会驱动金属线栅的金属原子做功从而转化成热能被吸收,或被反射,从而无法通过与其偏振方向互相垂直的金属线栅。
(2)将起偏器集成在发光基板上,可以避免后续制备昂贵的偏振光学系统或较厚的光学系统,进一步减少整体全彩微型显示器件的厚度。
(3)由于红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素、蓝光LED芯片像素分别集成在不同的LED发光基板上,设置驱动电路时无需考虑红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素、蓝光LED芯片像素的阈值电压不同的问题,大大简化了驱动电路的设置,并且可以为不同颜色的发光基板设置对应的驱动电压,大大提高每个发光基板的发光效率。
(4)现有技术中,为了防止LED芯片像素之间的导电层会出现短路,在同一基板上同一像素内的RGB三色LED芯片像素之间都会要求设置较大的安全距离,但本申请方案中,由于同一像素内的RGB三色LED芯片像素设置在不同的LED发光基板上,因此,无需考虑同一像素内RGB三色芯片之间的安全距离,不仅可以缩小相邻的LED芯片像素之间的间距,还可以缩小像素与像素之间的距离,使光线更加集中,清晰度更高,分辨率更高,还可以减小全彩微型显示器件的尺寸。
本申请中提供一个较佳实施例方案进行详细说明,具体地,如图1所示,全彩微型显示器件由下至上依次包括驱动基板1、红光LED发光基板10、绿光LED发光基板20和蓝光LED发光基板30。
晶圆键合技术是实现三维集成电路的关键技术之一,其中,混合键合技术可以实现数千个芯片的内部连接,极大改善芯片性能,节省面积,降低成本。混合键合(hybridbonding)是指晶圆键合界面既有金属又有绝缘物质的一种键合方式。在本申请方案中,三基色LED基板之间、LED基板与驱动基板1之间的键合方式优选为采用混合键合。即驱动基板1与红光LED发光基板10混合键合,红光LED发光基板10与绿光LED发光基板20混合键合,绿光LED发光基板20与蓝光LED发光基板30混合键合。混合键合的方法为现有技术,在此不赘述。
另外,在本申请方案中,对红光LED发光基板10、绿光LED发光基板20和蓝光LED发光基板30的叠加顺序并没有特殊要求,可以按照不同的顺序进行叠加。
第一起偏器11包括至少一个子第一起偏器,每个子第一起偏器对应设置在一个红光LED芯片像素的正上方。如图1所示,第一起偏器11包括两个子第一起偏器,由左至右,第一个子第一起偏器的偏振方向与第二个子第一起偏器的偏振方向相互垂直。
第二起偏器12包括至少一个子第二起偏器,每个子第二起偏器对应设置在一个绿光LED芯片像素的正上方。如图1所示,第二起偏器12包括两个子第二起偏器,由左至右,第一个子第二起偏器的偏振方向与第二个子第二起偏器的偏振方向相互垂直。
第三起偏器13包括至少一个子第三起偏器的偏振方向,每个子第三起偏器对应设置在一个蓝光LED芯片像素的正上方。如图1所示,第三起偏器13包括两个子第三起偏器,由左至右,第一个子第三起偏器的偏振方向与第二个子第三起偏器的偏振方向相互垂直。
并且,如图1所示, 第一个子第一起偏器的偏振方向与第一个子第二起偏器的偏振方向相互垂直,第一个子第二起偏器的偏振方向与第一个子第三起偏器的偏振方向相互垂直,第一个子第三起偏器的偏振方向与第二个子第一起偏器的偏振方向相互垂直,第二个子第一起偏器的偏振方向与第二个子第二起偏器的偏振方向相互垂直,第二个子第二起偏器的偏振方向与第二个子第三起偏器的偏振方向相互垂直。
在本申请方案中,仅要求位于不同LED发光基板上且相邻的LED芯片像素之间的起偏器的偏振方向要相互垂直。对于位于同一LED发光基板上的LED芯片像素的起偏器的偏振方向没有特殊要求,即同一LED发光基板上的相邻的起偏器的偏振方向可以垂直也可不垂直,同一LED发光基板上的起偏器可以是连续的或不连续的。如图2所示,a-c同一颜色LED芯片像素在同一列,d为同一列包括不同颜色的LED芯片像素,a为同一LED发光基板上的起偏器的偏振方向不互相垂直且起偏器为不连续的,b为同一LED发光基板上的起偏器的偏振方向不互相垂直且起偏器为连续的,c为同一LED发光基板上的起偏器的偏振方向互相垂直且起偏器为不连续的,d为同一列包括不同颜色的LED芯片像素且相邻的LED芯片像素的起偏器的偏振方向相互垂直。
优选地,为了保证每个LED芯片像素发出的光都能经过起偏器起偏,每个起偏器的外缘超出对应的LED芯片像素的外缘500nm-1500nm。
在本申请方案中,起偏器可以为金属线栅。金属线栅可以为铝,铝具有良好的收缩特性,不存在高收缩力而影响像素之间光隔离的问题。优选地,金属线栅的厚度在100nm~500nm之间,金属线栅的线栅宽度在100~300nm之间,金属线栅的线栅间距在100~300nm之间。
更进一步地,如图1所示,在一个金属线栅内,金属线栅的一侧的第一条金属线栅为增宽线栅,增宽线栅的宽度大于其他线栅的宽度。通过设置增宽线栅,可以对相邻光起到直接反射的作用,通过直接反射和偏振方式的组合,可以进一步起到进一步抑制相邻发光LED芯片像素的光。增宽线栅的宽度小于等于300nm。
红光LED发光基板10、绿光LED发光基板20、蓝光LED发光基板30可以通过研磨减薄减少全彩微型显示器件的厚度,优选地,红光LED发光基板10、绿光LED发光基板20、蓝光LED发光基板30的厚度可以分别为5~10μm(此厚度为包括起偏器、LED芯片像素和发光基板的整体厚度)。
进一步地,在不同的LED发光基板上的且相邻的LED芯片像素的像素间距(pitch)为0.8um~5um。由于RGB三色LED芯片像素设置在不同的LED发光基板上,无需考虑不同颜色的LED芯片像素之间的安全距离,因此,可以缩小不同颜色的相邻的LED芯片像素之间的间距。
进一步地,同一LED发光基板上,相邻LED芯片的像素间距(pitch)可以在2.4um~15um之间。像素间距(pitch)是指相邻两个LED芯片像素的中心点之间距离。
本申请提供一种全彩微型显示器件的制备方法,包括以下步骤:
步骤(1):制备红光LED发光基板,在红光LED发光基板上制作第一起偏器。
红光LED发光基板上设置有至少一个红光LED芯片像素。第一起偏器设置在红光LED芯片像素的正上方。
制备红光LED发光基板的过程可以为,采用分子束外延法(Molecular BeamEpitaxy,MBE)制备工艺在基板上形成红光LED芯片像素。制备红光LED发光基板的过程为现有技术,在此不赘述。在本申请方案中,所有LED芯片像素为倒装LED芯片像素。
优选地,在红光LED发光基板上制作第一起偏器之前,还包括以下步骤:
对红光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力。
通过对红光LED发光基板的发光侧进行研磨减薄,可以减少红光LED发光基板的厚度,从而降低全彩微型显示器件的整体厚度。在此步骤中,可以将红光LED发光基板的厚度减薄至5-10μm。
由于单纯的研磨减薄会使红光LED发光基板产生裂纹层,若研磨减薄后不蚀刻去应力,会使得在后续键合过程中容易出现裂片,使得LED芯片像素发光会被散射,影响效率及发生光串扰。
在本申请方案中,第一起偏器可以为金属线栅。
当第一起偏器为金属线栅时,在红光LED发光基板上制作第一起偏器的过程可以包括以下步骤:
在红光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀在红光LED芯片像素的上方形成金属线栅。
通过采用以上方法在红光LED发光基板上形成金属线栅,可以大大降低偏光结构的整体厚度。在本申请方案中,金属线栅可以为铝,铝具有良好的收缩特性,不存在高收缩力而影响像素之间光隔离的问题。
优选地,金属线栅的厚度在100nm~500nm之间,金属线栅的线栅宽度在100~300nm之间,线栅间距在100~300nm之间。
沉积可以为PVD(Physical Vapor Deposition,PVD)沉积。
具体地,光刻、刻蚀形成金属线栅的过程,可以包括以下步骤:
在金属层表面涂覆光刻胶,通过曝光显影的方式将光刻胶进行处理形成光刻胶光栅,以光刻胶光栅为掩膜,刻蚀金属层,形成金属线栅。
通过采用PVD沉积金属 、光刻+刻蚀金属的方式,还可以解决红光LED发光基板上LED芯片像素和大面积的起偏器对位的难题,从而使得像素之间的光隔离效果更好。
步骤(2):制备绿光LED发光基板,在绿光LED发光基板上制作第二起偏器。
绿光LED发光基板上设置有至少一个绿光LED芯片像素。第二起偏器设置在绿光LED芯片像素的正上方。
制备绿光LED发光基板的过程可以为,采用分子束外延法(Molecular BeamEpitaxy,MBE)制备工艺在基板上形成绿光LED芯片像素。制备绿光LED发光基板的过程为现有技术,在此不赘述。
优选地,在绿光LED发光基板上制作第二起偏器之前,还包括以下步骤:
对绿光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力。
在本申请方案中,第二起偏器可以为金属线栅。
当第二起偏器为金属线栅时,在绿光LED发光基板上制作第二起偏器的过程可以包括以下步骤:
在绿光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀在绿光LED芯片像素的上方形成金属线栅。
在此步骤(2)中,制备绿光LED发光基板、第二起偏器的过程与步骤(1)相似,在此不赘述。
优选地,在绿光LED发光基板上制作第二起偏器之前,还包括以下步骤:
对绿光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力。
通过对绿光LED发光基板的发光侧进行研磨减薄,可以减少绿光LED发光基板的厚度,从而降低全彩微型显示器件的整体厚度。在此步骤中,可以将绿光LED发光基板的厚度减薄至5-10μm。
步骤(3):制备蓝光LED发光基板,在蓝光LED发光基板上制作第三起偏器。
蓝光LED发光基板上设置有至少一个蓝光LED芯片像素。第三起偏器设置在蓝光LED芯片像素的正上方。
制备蓝光LED发光基板的过程可以为,采用分子束外延法(Molecular BeamEpitaxy,MBE)制备工艺在基板上形成蓝光LED芯片像素。制备蓝光LED发光基板的过程为现有技术,在此不赘述。
优选地,在蓝光LED发光基板上制作第三起偏器之前,还包括以下步骤:
对蓝光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力。
在本申请方案中,第三起偏器可以为金属线栅。
当第三起偏器为金属线栅时,在蓝光LED发光基板上制作第三起偏器的过程可以包括以下步骤:
在蓝光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀在蓝光LED芯片像素的上方形成金属线栅。
在此步骤(3)中,制备蓝光LED发光基板、第三起偏器的过程与步骤(1)相似,在此不赘述。
优选地,在蓝光LED发光基板上制作第三起偏器之前,还包括以下步骤:
对蓝光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力。
通过对蓝光LED发光基板的发光侧进行研磨减薄,可以减少蓝光LED发光基板的厚度,从而降低全彩微型显示器件的整体厚度。在此步骤中,可以将蓝光LED发光基板的厚度减薄至5-10μm。
步骤(4):将红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板的发光侧朝上,与驱动基板键合。
在此步骤(4)中,可以先将红光LED发光基板与驱动基板键合,再将绿色LED发光基板与红光LED发光基板键合,最后将蓝色LED发光基板与绿色LED发光基板键合。
具体地,制备过程也可以为,先制备红光LED发光基板,在红光LED发光基板的阳极侧(即不为发光侧的那一侧)沉积SiOx,再对红光LED发光基板的阳极侧进行研磨减薄(CMP)至露出需要键合的Cu,与驱动基板键合;再对红光LED发光基板的阴极侧(即发光侧)进行研磨减薄,制备第一起偏器;在红光LED发光基板的阴极侧进行沉积SiOx,再与经过沉积SiOx、研磨减薄处理露出需要键合的Cu的绿光LED发光基板键合,再对光光LED发光基板的阴极侧(即发光侧)进行研磨减薄,制备第二起偏器;依次类推,键合蓝光LED发光基板,研磨减薄,制备第三起偏器。应当理解的是,本申请的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种全彩微型显示器件,包括发光基板和驱动基板,所述发光基板与所述驱动基板键合,所述发光基板上形成有全彩显示阵列,其特征在于,所述发光基板包括红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板;
红光LED发光基板上设置有至少一个红光LED芯片像素,红光LED发光基板的发光侧设置有第一起偏器,第一起偏器设置在红光LED芯片像素的正上方;
绿光LED发光基板上设置有至少一个绿光LED芯片像素,绿光LED发光基板的发光侧设置有第二起偏器,第二起偏器设置在绿光LED芯片像素的正上方;
蓝光LED发光基板上设置有至少一个蓝光LED芯片像素,蓝光LED发光基板的发光侧设置有第三起偏器,第三起偏器设置在蓝光LED芯片像素的正上方;
红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板的发光侧朝上,并叠加设置在驱动基板上;
红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素与蓝光LED芯片像素之间为相互间隔分布,使红光LED发光基板、绿光LED发光基板、蓝光LED发光基板叠加后红光LED芯片像素、绿光LED芯片像素与蓝光LED芯片像素形成全彩显示阵列;
相邻的第一起偏器、第二起偏器和第三起偏器的偏光方向互相垂直。
2.根据权利要求1所述的全彩微型显示器件,其特征在于,所述发光基板与所述驱动基板之间采用混合键合的方式键合;
所述红光LED发光基板、所述绿光LED发光基板、所述蓝光LED发光基板之间采用混合键合的方式键合。
3.根据权利要求1所述的全彩微型显示器件,其特征在于,所述第一起偏器、第二起偏器和第三起偏器为金属线栅。
4.根据权利要求3所述的全彩微型显示器件,其特征在于,所述金属线栅的厚度在100nm~500nm之间,所述金属线栅的线栅宽度在100~300nm之间,所述金属线栅的线栅间距在100~300nm之间。
5.根据权利要求1所述的全彩微型显示器件,其特征在于,所述红光LED发光基板、所述绿光LED发光基板、所述蓝光LED发光基板的厚度分别为5~10μm。
6.根据权利要求1所述的全彩微型显示器件,其特征在于,在不同的LED发光基板上且相邻的所述LED芯片像素的像素间距为0.8um~5um。
7.根据权利要求4所述的全彩微型显示器件,其特征在于,在一个所述金属线栅内,所述金属线栅的一侧的第一条金属线栅为增宽线栅,所述增宽线栅的宽度大于其他线栅的宽度。
8.一种如权利要求1~7任一所述的全彩微型显示器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备红光LED发光基板,在所述红光LED发光基板上制作第一起偏器;
制备绿光LED发光基板,在所述绿光LED发光基板上制作第二起偏器;
制备蓝光LED发光基板,在所述蓝光LED发光基板上制作第三起偏器;
将所述红光LED发光基板、所述绿光LED发光基板、所述蓝光LED发光基板的发光侧朝上,与驱动基板键合。
9.根据权利要求8所述的全彩微型显示器件的制备方法,其特征在于,当所述第一起偏器为金属线栅时,所述在所述红光LED发光基板上制作第一起偏器的过程包括以下步骤:
在所述红光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀形成在红光LED芯片像素的上方金属线栅;
当所述第二起偏器为金属线栅时,所述在所述绿光LED发光基板上制作第二起偏器的过程包括以下步骤:
在所述绿光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀在绿光LED芯片像素的上方形成金属线栅;
当所述第三起偏器为金属线栅时,所述在所述蓝光LED发光基板上制作第三起偏器的过程包括以下步骤:
在所述蓝光LED发光基板的发光侧沉积金属层,再通过光刻、刻蚀在蓝光LED芯片像素的上方形成金属线栅。
10.根据权利要求8所述的全彩微型显示器件的制备方法,其特征在于,所述在所述红光LED发光基板上制作第一起偏器之前,还包括以下步骤:
对所述红光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力;
所述在所述绿光LED发光基板上制作第二起偏器之前,还包括以下步骤:
对所述绿光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力;
所述在所述蓝光LED发光基板上制作第三起偏器之前,还包括以下步骤:
对所述蓝光LED发光基板的发光侧进行减薄,并蚀刻去应力。
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