一种异质结双极性发光三极管显示器及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种异质结双极性发光三极管显示器及其制备方法，包括：多个像素、驱动背板、介质层和公共电极，每个所述像素包括三个子像素单元，分别为子像素单元R、子像素单元G、子像素单元B；所述驱动背板上设有若干规则排列的过孔，所述子像素单元覆盖至少一个所述过孔；所述驱动背板承载多个像素，用于驱动所述子像素单元发光；所述子像素单元包括阳极、半导体层、发射极、两个第一金属电极、第二金属电极和LED发光单元。本发明专利技术使用半导体工艺制备异质结双极性发光三极管显示器，从而实现高分辨率、高亮度、高对比度、高增益驱动和低响应时间的显示功能。间的显示功能。间的显示功能。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结双极性发光三极管显示器及其制备方法


[0001]本专利技术属于三极管显示器领域，特别涉及一种异质结双极性发光三极管显示器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，以智能手机、平板电脑、智能家居、可穿戴电子通讯设备为代表的新兴智能领域蓬勃发展，这也对显示器结构提出了更高要求，例如更轻薄、更高效、更清晰等。同样地，高性能的显示技术离不开电子技术及其核心功率器件的支撑。
[0003]垂直型发光三极管凭借其优异的材料特性，可用于实现高画质、超薄显示、大面积等离子显示的器件，突破了传统显示器件的理论性能极限。相较于发光二极管显示器件，垂直型发光三级管有望更大程度地发挥半导体的材料优势，实现高清、高效、超薄的器件特性，因而受到广泛的关注并成为显示器件的重要发展方向。
[0004]异质结双极三极管(heterojunction bipolar transistor，HBT)，其发射极与基极区采用不同的半导体材料，以使发射极与基极区间的 PN结构成异质结。与一般的双极型晶体管相比，异质结双极型晶体管在高频信号和基极传输效率上均优于一般的双极型晶体管，能在几百 GHz范围内工作。在现代高速电路、射频系统、手机等领域有着广泛的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种异质结双极性发光三极管显示器及其制备方法，使用半导体工艺制备异质结双极性发光三极管显示器，从而实现高分辨率、高亮度、高对比度、高增益驱动和低响应时间的显示功能。
[0006]本专利技术的具体技术方案如下：一种异质结双极性发光三极管显示器，包括：多个像素，每个所述像素包括三个子像素单元，分别为子像素单元R、子像素单元G、子像素单元B；驱动背板，所述驱动背板上设有若干规则排列的过孔，所述子像素单元覆盖至少一个所述过孔；所述驱动背板承载多个像素，用于驱动所述子像素单元发光；所述子像素单元包括阳极、半导体层、发射极、两个第一金属电极、第二金属电极和LED发光单元，其中，所述阳极位于驱动背板上，且覆盖至少一个过孔，所述半导体层位于阳极远离驱动背板的一侧，所述发射极位于所述半导体层远离驱动背板的一侧，两个所述第一金属电极对称设置在所述发射极两侧，且均位于所述半导体层远离驱动背板的一侧，所述第二金属电极位于所述发射极远离驱动背板的一侧，所述LED发光单元位于所述第二金属电极远离驱动背板的一侧；介质层，所述介质层填充包覆在各子像素单元之间，每个子像素单元中对应的介质层上均开有电极槽，所述子像素单元中的电极槽底部露出部分LED发光单元的上表面；公共电极，所述公共电极生长在介质层远离驱动背板的一侧，且覆盖电极槽，所述
公共电极通过电极槽与LED发光单元的上表面接触。
[0007]优选地，还包括玻璃封装层，所述玻璃封装层通过UV胶粘接在公共电极远离驱动背板的一侧，所述UV胶位于玻璃封装层的周边区域。
[0008]优选地，所述半导体层为NPN型半导体层。
[0009]优选地，所述NPN型半导体层从下至上依次包括n
+
GaN层、n
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GaN层和InGaN层。
[0010]优选地，所述LED发光单元包括第一键合金属层、第一半导体层、发光层、第二半导体层和第二键合金属层，所述第一键合金属层键合生长在第二金属电极远离驱动背板的一侧，所述第一半导体层位于所述第一键合金属层上表面，所述发光层设置在所述第一半导体层上表面；所述第二半导体层设置在所述发光层上表面，所述第二键合金属层位于第二半导体层远离驱动背板的一侧。
[0011]优选地，所述子像素单元R的发光层中为红色多量子阱结构发光材料；所述子像素单元G的发光层中为绿色多量子阱结构发光材料；所述子像素单元B的发光层为蓝色多量子阱结构发光材料。
[0012]优选地，所述介质层为氧化硅介质层。
[0013]优选地，所述发射极为n+AlGaN发射极。
[0014]一种异质结双极性发光三极管显示器的制备方法，具体制备步骤如下：S1：在驱动背板上形成若干规则排列的过孔，并在过孔中填充导电材料，随后在驱动背板上表面形成若干阳极，且与过孔上表面接触；S2：然后在阳极和驱动背板上表面依次生长形成半导体层；S3：对半导体层进行图形化处理，使得半导体层位于阳极远离驱动背板的一侧；S4：在各子像素单元之间填充生长介质层，使得介质层的上表面与半导体层上表面齐平；S5：采用磁控溅射技术在半导体层上表面镀覆发射极和第一金属电极，分别对发射极和第一金属电极进行图形化处理和CMP磨平处理；S6：继续采用磁控溅射技术在发射极上表面镀覆第二金属电极，并进行图形化处理，随后继续填充介质层，并对其进行CMP磨平处理，使得介质层与第二金属电极上表面齐平；S7：采用巨量转移和真空键合技术，在第二金属电极远离驱动背板的一侧与LED发光单元键合连接，并进行磨平处理；S8：继续在各子像素单元之间填充生长介质层，并对其进行图形化处理，在每个子像素单元中对应形成一个电极槽，随后在介质层上表面生长公共电极，且公共电极通过电极槽与LED发光单元上表面接触，最后采用UV胶将玻璃封装层粘接在公共电极上表面。
[0015]有益效果：本专利技术公开了一种异质结双极性发光三极管显示器及其制备方法，具有如下优点：（1）本专利技术通过半导体工艺，在驱动背板表面制备垂直氧化物晶体管器件，通过晶体管的电导增益为载流子提供本征放大，显著降低显示器件中的电噪声，从而实现高分辨率显示的高增益驱动，不仅实现了高分辨率、高亮度、高对比度、低响应时间的显示功能，还实现了高分辨率微显示器的高增益驱动，使得在低电流下快速清晰地显示静态图像和动态视频成为可能。
[0016]（2）通过优化像素排列手段或方案，达到了实现大于1000ppi像素密度效果的真实RGB三色显示，从而突破现有蒸镀图形化的物理极限，实现高像素密度的真实RGB三色显示。
附图说明
[0017]图1为实施例1步骤S1的结构示意图；图2为实施例1步骤S2的结构示意图；图3为实施例1步骤S3的结构示意图；图4为实施例1步骤S4的结构示意图；图5为实施例1步骤S5的结构示意图；图6为实施例1步骤S6的结构示意图；图7为实施例1步骤S7的结构示意图；图8为实施例1步骤S8的结构示意图，即为产品整体结构示意图；图9为本专利技术的优化的像素排列方案；图10为本专利技术的驱动电路图；图中：子像素单元R1
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1、子像素单元G1
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2、子像素单元B1
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3、驱动背板2、过孔3、阳极4
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1、NPN型半导体层4
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2、n+AlGaN发射极4
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3、第一金属电极4
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4、第二金属电极4
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5、LED发光单元4
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6、第一键合金属层4
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61、第一半导体层4
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62、发光层4
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63、第二半导体层4
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64、第二键合金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结双极性发光三极管显示器，其特征在于，包括：多个像素，每个所述像素包括三个子像素单元，分别为子像素单元R、子像素单元G、子像素单元B；驱动背板，所述驱动背板上设有若干规则排列的过孔，所述子像素单元覆盖至少一个所述过孔；所述驱动背板承载多个像素，用于驱动所述子像素单元发光；所述子像素单元包括阳极、半导体层、发射极、两个第一金属电极、第二金属电极和LED发光单元，其中，所述阳极位于驱动背板上，且覆盖至少一个过孔，所述半导体层位于阳极远离驱动背板的一侧，所述发射极位于所述半导体层远离驱动背板的一侧，两个所述第一金属电极对称设置在所述发射极两侧，且均位于所述半导体层远离驱动背板的一侧，所述第二金属电极位于所述发射极远离驱动背板的一侧，所述LED发光单元位于所述第二金属电极远离驱动背板的一侧；介质层，所述介质层填充包覆在各子像素单元之间，每个子像素单元中对应的介质层上均开有电极槽，所述子像素单元中的电极槽底部露出部分LED发光单元的上表面；公共电极，所述公共电极生长在介质层远离驱动背板的一侧，且覆盖电极槽，所述公共电极通过电极槽与LED发光单元的上表面接触。2.根据权利要求1所述异质结双极性发光三极管显示器，其特征在于，还包括玻璃封装层，所述玻璃封装层通过UV胶粘接在公共电极远离驱动背板的一侧，所述UV胶位于玻璃封装层的周边区域。3.根据权利要求1所述异质结双极性发光三极管显示器，其特征在于，所述半导体层为NPN型半导体层。4.根据权利要求3所述异质结双极性发光三极管显示器，其特征在于，所述NPN型半导体层从下至上依次包括n
+
GaN层、n
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GaN层和InGaN层。5.根据权利要求1所述异质结双极性发光三极管显示器，其特征在于，所述LED发光单元包括第一键合金属层、第一半导体层、发光层、第二半导体层和第二键合金属层，所述第一键合金属层键合生长在第二金属电极远离驱动背板的一侧，所述第一半导体层位于所述第一键合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓松，姜赛，毛志润，王宇，周秀琴，顾健晖，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：