用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏技术

本申请公开了用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏，像素单元包括目标驱动电路、显示单元及共阴极，驱动背板设有驱动电路，驱动电路设有至少一个阳极；显示单元设于驱动背板上，包括自下而上依次垂直堆叠的第一器件层及第二器件层，第一器件层、第二器件层分别与驱动背板的相应阳极连接；共阴极分别与显示单元中的每一器件层连接，共阴极与外部阴极连接；本申请提供的像素单元通过在驱动背板上依次垂直堆叠至少两层器件层以实现多色化显示，相较于水平堆叠实现全彩色的像素结构，本申请中像素单元所占的水平方向上的空间小，像素密度损失小，显示单元中垂直堆叠的各层采用共阴极以增大发光区域面积占比。层采用共阴极以增大发光区域面积占比。层采用共阴极以增大发光区域面积占比。

【技术实现步骤摘要】
用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏


[0001]本申请涉及半导体装置
，尤其涉及用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏。

技术介绍

[0002]Micro LED显示技术是指以自发光的微米量级的LED为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。由于micro LED芯片尺寸小、集成度高和自发光等特点,在显示方面与LCD、OLED相比在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。Micro LED应用将从平板显示扩展到AR/VR/MR、空间显示、柔性透明显示、可穿戴/可植入光电器件、光通信/光互联、医疗探测、智能车灯等诸多领域。为此，行业内技术人员在不断优化Micro LED显示技术。
[0003]Micro LED显示技术应用于上述领域时，通常有全彩色显示需求。已公开中国专利CN201880019435公开了一种通过堆叠微型LED的层来制造半导体器件的方法，该半导体结构如图1所示，其为集成多色LED显示面板的若干像素的截面图。根据图1可知，微型LED140RGB被包含在堆叠在衬底和像素驱动器的顶部上的不同的层155R、155G、155B中。在一种实施方式中，底层155R包含红色微型LED 140R，中间层155G包含绿色微型LED140G，并且顶层155B包含蓝色微型LED 140B。因此，该专利本质上为水平布局的RGB三色方案。
[0004]而本领域人员都应该知晓，水平布置的像素单元，有源区发光体占像素面积的占比极大地限制着发光体的尺寸，影响发光面积，同时Micro
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LED器件具有尺寸效应：随着尺寸减小，外量子效率(EQE)急剧下降，特别是有源区直径下降至10um及以下时，下降极为剧烈。并且，有源区尺寸缩小时，在同电流密度情况下，有源区尺寸越小，EQE越低，当有源区尺寸在20um及更小尺寸时，EQE衰减更为严重。
[0005]因此，现有技术中所采用的像素水平阵列式布置或本质上位水平阵列式布置的堆叠方案，发光面积及外量子效率都不是很理想。
[0006]因此需要寻找一种能实现多色化显示且能有效增大有源区尺寸占比的像素单元。
[0007]申请内容
[0008]本申请的目的在于提供用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏，其能实现有源区面积占比较大的多色化显示。
[0009]为实现上述申请目的，本申请第一方面提出用于半导体器件的像素单元，所述像素单元包括：
[0010]驱动背板，所述驱动背板设有驱动电路，所述驱动电路设有至少一个阳极；
[0011]显示单元，所述显示单元设于所述驱动背板上，所述显示单元包括自下而上依次堆叠设置的第一器件层及第二器件层，所述第一器件层、所述第二器件层分别与所述驱动背板的相应阳极连接；
[0012]共阴极，所述共阴极分别与所述显示单元中的每一器件层连接，所述共阴极与外部阴极连接。
[0013]优选的，所述共阴极包括共阴极本体、分别与所述共阴极本体连接的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述第一器件层连接，所述第二连接部与所述第二器件层连接。
[0014]优选的，所述驱动背板包括的至少两个阳极均匀布设，且所述至少两个阳极均位于所述显示单元在所述驱动背板的投影范围内。
[0015]优选的，所述驱动背板包括至少一个顶部金属，所述顶部金属覆盖至少一个阳极；或，
[0016]所述驱动背板包括设于其上表面的原位反射镜，所述原位反射镜覆盖或裸露至少一个所述阳极。
[0017]优选的，所述第一器件层包括第一键合层、第一化合物发光层及绝缘包裹层，所述第一化合物发光层贴设于所述第一键合层远离所述驱动背板的一侧表面，所述绝缘包裹层包裹所述第一键合层及所述第一化合物发光层。
[0018]优选的，所述第一键合层采用导电材料制成，所述驱动背板与所述第一键合层之间设有第一绝缘层；
[0019]所述第一绝缘层设有至少一个第一通孔，所述第一键合层穿过所述第一通孔与相应的第一阳极连接。
[0020]优选地，所述共阴极嵌设于所述显示单元内部；或，
[0021]所述共阴极本体为围设于所述显示单元周向的金属围框。
[0022]优选的，所述第一键合层采用绝缘材料制成；
[0023]所述第一化合物发光层包括朝向所述第一键合层所在一侧设置的第一P型欧姆接触层，所述第一P型欧姆接触层包括朝向所述共阴极延伸但不接触所述共阴极的第一P型欧姆接触层延伸部；
[0024]所述第一器件层还包括第一电气连接结构，所述第一电气连接结构一端与相应的第一阳极连接，自由端穿过所述第一键合层并与所述第一P型欧姆接触层延伸部连接。
[0025]优选地，所述共阴极本体为围设于所述显示单元周向的金属围框。
[0026]优选的，所述第一电气连接结构的自由端不超过所述第二器件层较近的一侧表面。
[0027]优选的，所述第一连接部与所述第一化合物发光层连接。
[0028]优选的，所述第一器件层还包括第一阴极欧姆接触，所述第一阴极欧姆接触贴设于所述第一化合物发光层远离所述第一键合层的一侧表面，所述第一连接部与所述第一阴极欧姆接触连接。
[0029]优选的，所述第二器件层包括第二键合层、第二化合物发光层及绝缘包裹层；所述第二化合物发光层贴设于所述第二键合层远离所述第一器件层的一侧表面，所述绝缘包裹层包裹所述第一键合层及所述第一化合物发光层。
[0030]优选的，所述第二键合层采用透明导电材料或透明半导体材料制成；
[0031]所述第二器件层还包括第二电气连接结构，所述第二电气连接结构一端与相应的第二阳极连接，另一端穿过所述第一器件层与所述第二键合层连接。
[0032]优选的，所述第二电气连接结构包括第一金属柱，所述第一金属柱一端与相应的第二阳极连接，另一端穿过所述第一器件层与所述第二键合层连接；或，
[0033]所述第二电气连接结构包括第一连接层及与所述第一连接层连接的第一金属柱，所述第一连接层穿过所述第一绝缘层与相应的第二阳极连接，所述第一金属柱与所述第二键合层连接。
[0034]优选的，所述第二键合层采用透明绝缘材料制成；
[0035]所述第二化合物发光层包括朝向所述第二键合层所在一侧设置的第二P型欧姆接触层，所述第二P型欧姆接触层包括朝向所述共阴极延伸但不接触所述共阴极的第二P型欧姆接触层延伸部；
[0036]所述第二器件层还包括第三电气连接结构，所述第三电气连接结构一端与相应的第二阳极连接，自由端穿过所述第一器件层并与所述第二P型欧姆接触层延伸部连接。
[0037]优选的，所述第一化合物发光层与所述第二化合物发光层采用的化合物发光材料相同，所述第一器件层与所述第二器件层与同一阳极连接，且所述第一器件层与所述第二器件层串联或并联设置。
[0038]优选的，所述显示单元还包括堆叠设于所述第二器件层远离所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于半导体器件的像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：驱动背板，所述驱动背板设有驱动电路，所述驱动电路设有至少一个阳极；显示单元，所述显示单元设于所述驱动背板上，所述显示单元包括自下而上依次垂直堆叠的第一器件层、第二器件层，所述第一器件层、所述第二器件层分别与所述驱动背板的相应阳极连接；共阴极，所述共阴极分别与所述显示单元中的每一器件层连接，所述共阴极与外部阴极连接。2.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述共阴极包括共阴极本体、分别与所述共阴极本体连接的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述第一器件层连接，所述第二连接部与所述第二器件层连接。3.如权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述驱动背板包括的至少两个阳极均匀布设，且所述至少两个阳极均位于所述显示单元在所述驱动背板的投影范围内。4.如权利要求3所述的像素单元，其特征在于，所述驱动背板包括至少一个顶部金属，所述顶部金属覆盖至少一个阳极；或，所述驱动背板包括设于其上表面的原位反射镜，所述原位反射镜覆盖或裸露至少一个所述阳极。5.如权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述第一器件层包括第一键合层、第一化合物发光层及绝缘包裹层，所述第一化合物发光层贴设于所述第一键合层远离所述驱动背板的一侧表面，所述绝缘包裹层包裹所述第一键合层及所述第一化合物发光层。6.如权利要求5所述的像素单元，其特征在于，所述第一键合层采用导电材料制成，所述驱动背板与所述第一键合层之间设有第一绝缘层；所述第一绝缘层设有至少一个第一通孔，所述第一键合层穿过所述第一通孔与相应的第一阳极连接。7.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，所述共阴极嵌设于所述显示单元内部；或，所述共阴极本体为围设于所述显示单元周向的金属围框。8.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，所述第一键合层采用绝缘材料制成；所述第一化合物发光层包括朝向所述第一键合层所在一侧设置的第一P型欧姆接触层，所述第一P型欧姆接触层包括朝向所述共阴极延伸但不接触所述共阴极的第一P型欧姆接触层延伸部；所述第一器件层还包括第一电气连接结构，所述第一电气连接结构一端与相应的第一阳极连接，自由端穿过所述第一键合层并与所述第一P型欧姆接触层延伸部连接。9.如权利要求8所述的像素单元，其特征在于，所述共阴极本体为围设于所述显示单元周向的金属围框。10.如权利要求8所述的像素单元，其特征在于，所述第一电气连接结构的自由端不超过所述第二器件层较近的一侧表面。11.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，所述第一连接部与所述第一化合物发光层连接。12.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，所述第一器件层还包括第一阴极欧姆
接触，所述第一阴极欧姆接触贴设于所述第一化合物发光层远离所述第一键合层的一侧表面，所述第一连接部与所述第一阴极欧姆接触连接。13.如权利要求5～12所述的像素单元，其特征在于，所述第二器件层包括第二键合层、第二化合物发光层及绝缘包裹层；所述第二化合物发光层贴设于所述第二键合层远离所述第一器件层的一侧表面，所述绝缘包裹层包裹所述第一键合层及所述第一化合物发光层。14.如权利要求13所述的像素单元，其特征在于，所述第二键合层采用透明导电材料或透明半导体材料制成；所述第二器件层还包括第二电气连接结构，所述第二电气连接结构一端与相应的第二阳极连接，另一端穿过所述第一器件层与所述第二键合层连接。15.如权利要求14所述的像素单元，其特征在于，所述第二电气连接结构包括第一金属柱，所述第一金属柱一端与相应的第二阳极连接，另一端穿过所述第一器件层与所述第二键合层连接；或，所述第二电气连接结构包括第一连接层及与所述第一连接层连接的第一金属柱，所述第一连接层穿过所述第一绝缘层与相应的第二阳极连接，所述第一金属柱与所述第二键合层连接。16.如权利要求13所述的像素单元，其特征在于，所述第二键合层采用透明绝缘材料制成；所述第二化合物发光层包括朝向所述第二键合层所在一侧设置的第二P型欧姆接触层，所述第二P型欧姆接触层包括朝向所述共阴极延伸但不接触所述共阴极的第二P型欧姆接触层延伸部；所述第二器件层还包括第三电气连接结构，所述第三电气连接结构一端与相应的第三阳极连接，自由端穿过所述第一器件层并与所述第二P型欧姆接触层延伸部连接。17.如权利要求13所述的像素单元，其特征在于，所述第一化合物发光层与所述第二化合物发光层采用的化合物发光材料相同，所述第一器件层与所述第二器件层与同一阳极连接，且所述第一器件层与所述第二器件层串联或并联设置。18.如权利要求2～17任意一项所述的像素单元，其特征在于，所述显示单元还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚洲，
申请(专利权)人：诺视科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：