[发明专利]集成彩色LED微显示器

说明书

本文描述了低功耗高亮度显示器。更具体而言，描述了一种集成LED微显示器和制造该集成LED微显示器的方法。

技术领域

本发明涉及一种低功耗高亮度显示器。更具体而言，本发明涉及一种集成彩色LED微显示器和一种制造该集成彩色LED微显示器的方法。

背景技术

虽然有许多彩色微显示器，许多现有技术的彩色微显示器有许多缺点。

有大量的文献报道了使用诸如OLED、液晶和MEMS的技术的微显示器的发展。后两者基于模式生成器，模式生成器位于永久全亮的光源之外，因此需要额外的组件来形成微显示器。然后进一步的基本缺点涉及功耗，因为所有像素都必须用光来寻址，即使它们不用于显示图像。这些显示器的对比率也受到损害。

OLED技术是一种发射技术，简单来说是基于围绕荧光发射层的阳极和阴极。这些技术通常使用具有彩色滤光片的白光用于小像素形成。因此，大约60％至70％的白色像素的光谱范围损耗/不需要用来在RGB显示中实现色域。另外，虽然OLED本身的效率比单色OLED要低，但是最终实际上只有10％到20％的发射光可被使用。这不考虑整体OLED结构的效能或者光如何被抽取。

此外，OLED结构也更复杂，涉及电子传输层、空穴阻挡层和电子阻挡层，其厚度和折射率都被仔细控制。这对于改进显示器的性能很重要，因为电掺杂电子和空穴传输层可实现增强电荷注入和低工作电压。电荷阻挡层有助于约束发射层内的电荷载流子。此外，其他问题涉及在蓝色OLED波长区域的低效率和有限的寿命，并且与低亮度水平耦合意味着该显示器在性能上具有根本的限制。

存在技术以提供单独LED的表面安装接合。通常，拾取和放置技术可仅用于大型LED。因此限制显示器每英寸的像素数。这也意味着每个像素需要两个电接触。对于前一点，已经开发了用于拾取和放置微LED的技术。但是，提供电接触对于需要后处理的小像素间距提出挑战。

这样的系统的缺点可总结如下：

·制造-每个倒装芯片(flip-chip)接合的时间，每个像素的同时n和p连接以及放置具有10μm尺寸的像素的能力；

·使用半导体处理技术对拾取和放置微LED进行后处理。跨LED阵列提供正形接触层以形成次全局接触。或者提供在其上形成图案化的接触层的平面化结构的平面化技术的组合。需要提供用于光逸出或随后的接触层图案化的透明接触层以实现这一点。需要提供与控制背板的电气连接。

·性能-具体而言是绿色LED器件的选择，在驱动电流和温度上具有小的色彩变化。要求每个绿色LED发射波长紧密分布，由于眼睛对其视觉响应(即，绿色)的峰值附近的波长的小的变化的敏感性。

本发明的至少一个方面的目的在于消除或缓解至少一个或多个上述问题。

提供低功耗高亮度显示器和制造所述显示器的方法是本发明的至少一个方面的进一步目的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种制造集成LED微显示器的方法，包括：

提供能够改变光的波长的颜色转换器；

提供连接到所述颜色转换器的微LED阵列并且所述微LED阵列能够形成电连接，并将光泵到所述颜色转换器中；以及

以电子驱动层的形式提供背板控制；

其中，所述微LED阵列生成泵浦光，该泵浦光的波长小于从所述颜色转换器发射的光，从而产生较长波长的光。

制造工艺涉及多个不同的阶段，这些阶段陈述如下。在各种实施例中也应明显的是，参考附图进行描述。但是，某些实施例可在没有这些一个或多个具体细节来实现，或者以和其他已知的方法和配置组合来实现。