[发明专利]LED阵列微显示器件及制作方法

说明书

技术领域：

本发明属于发光显示技术领域，涉及一种微型显示器件，具体地说是一种高亮度AlGaInP-LED微显示器件及制作方法。

背景技术：

近年来，随着电子产业的发展，微显示器件发展迅速。通常的微型显示系统是基于液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)技术。但液晶显示通常需要一个外部照明光源，使得结构复杂；有机发光二极管(OLED)受驱动电流限制不能得到较高的输出光强，而且寿命较低。

发明内容：

本发明的目的是提供一种AlGaInP-LED微显示器件及制作方法。

本发明所述的微显示器件的结构如图1～5所示，包括：上电极1、透光层4、发光层5、反射层6、基片7、下电极9、上保护层10、光阑11。

反射层6的上面依次为发光层5、透光层4，反射层6的下面是基片7。在透光层4上有上电极1，上电极1为条形，每个条形上电极1互相平行。在发光层5和透光层4上开有纵向、横向交错的上隔离沟槽2，上隔离沟槽2将发光层5和透光层4分割成纵向和横向排列的长方形或正方形。在上隔离沟槽2内有光阑11，光阑11与上电极1将每个纵向和横向排列的长方形或正方形透光层4又分割成两个长方形或正方形透光区3，这些透光区3也是纵向和横向排列，构成二维阵列。在透光区3、上电极1、光阑11上覆盖有上保护层10。

在反射层6下面的基片7上开有下隔离沟槽8，下隔离沟槽8将基片7分割成平行排列的条状结构，在每个条状结构的基片7上是下电极9。下电极9与上电极1在方向上异面垂直。

本发明AlGaInP-LED微显示器件的工作过程是，电流从上电极1注入，从下电极9流出，在器件中形成电场，使得正负载流子在发光层复合发光。其中部分光向上穿过透光层4，从透光区3、保护层10射出；部分光向下到达反射层6，被反射层6反射，穿过发光层5、透光层4，从透光区3射出。由于该发光器件的发光原理为p-n结内的载流子复合发光，具有二极管电流电压的非线性特性，发光亮度也随注入电流的大小具有非线性特性。本发明通过电路控制相素元的亮暗，实现发光显示。

本发明所述的高亮度微显示器件通过一系列工艺步骤制作。

一、在发光层和基片上制备金属薄膜

(A).本发明使用的基质材料为发光芯片，所用的发光芯片由透光层4、发光层5、反射层6和基片7构成，如图6(a)所示，反射层6的上面依次为发光层5、透光层4，反射层6的下面是基片7。通过蒸发或溅射技术，在发光芯片的透光层4和基片7上各制备一层金属薄膜，如图6(b)所示。

(B).在基片7的金属薄膜表面甩一层胶作保护层，以保护该金属薄膜不受损伤。

二、形成上隔离沟槽和制备上电极

(C).在透光层4表面的金属膜上涂一层光刻胶，根据胶的性质及厚度选择合适的光刻条件，光刻形成上隔离沟槽的光刻胶图形。

(D).使用相应的金属腐蚀液将未被保护的金属薄膜腐蚀掉，露出透光层4，如图6(c)。

(E).根据透光层材料选择相应腐蚀液腐蚀透光层4，将未被保护的部分腐蚀掉直至发光层5，如图6(d)。

(F).根据发光层材料选择相应腐蚀液腐蚀发光层5，将未被保护的部分腐蚀掉，露出反射层6。至此已完成上隔离沟槽2的制作，如图6(e)。

(G).将透光层4表面上的光刻胶去除，然后在上面再次甩胶，用上电极1的光刻版进行光刻。将未被光刻胶保护的金属薄膜腐蚀掉，最后去除光刻胶，所留下的金属薄膜即为上电极1，如图6(f)。

三、制备光阑

(H).选一种不透明的光刻胶做光阑材料，将其涂在上表面，使其填充于上隔离沟槽2并覆盖透光区3和上电极1，用光阑的光刻版进行光刻，完成光阑11的结构制作，如图6(g)。

在上表面制作保护层10，保护上电极1和光阑11等结构；

四、下隔离沟槽制作

(I).去除基片7的金属薄膜下表面的保护层，在金属薄膜表面甩光刻胶后，用下隔离沟槽8的光刻版进行光刻，用相应的腐蚀液将未被光刻胶保护的基片上的金属薄膜腐蚀掉，如图6(h)。

(J).根据基片材料选择相应腐蚀液腐蚀基片，将未被保护的部分腐蚀至反射层6，形成下隔离沟槽8，如图6(i)。

五、下电极制备

(K).去除基片7的金属薄膜下表面的光刻胶，在下表面再次甩胶并用下电极光刻版进行光刻，用腐蚀液腐蚀未被胶保护的金属膜，制作出下电极9，如图6(j)。