[发明专利]GaN基的单件集成的无机LED显示器

权利要求书

1.一种单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供多层材料，所述多层材料包括衬底、位于衬底上的沟道层、位于沟道层上的N型掺杂层、位于N型掺杂层上的多量子阱层和位于多量子阱层上的P型掺杂层，在所述多层材料中限定出多个微LED子像素区和相应的多个高电子迁移率晶体管(HEMT)区，优选地所述衬底为蓝宝石衬底，优选地所述沟道层包括GaN层和位于GaN层上的AlGaN层，优选地所述N型掺杂层为N型掺杂的GaN层，优选地所述P型掺杂层为P型掺杂的GaN层；

S2、借助于材料去除的方式在多个微LED子像素区中形成预定的多量子阱层图案和P型掺杂层图案；

S3、借助于材料去除的方式在多个微LED子像素区中形成预定的N型掺杂层图案和在多个HEMT区中形成一对预定的N型掺杂层图案；

S4、在所述多个HEMT区中的该对N型掺杂层图案之间形成栅极材料，优选地所述栅极材料为SiO₂；

S5、在所述多个微LED子像素区和多个HEMT区中形成电极；

S6、去除沟道层的材料以在相邻的多个微LED子像素区和多个HEMT区之间形成间隙，从而形成分立的多个微LED子像素的层结构和多个HEMT的层结构；

S7、用绝缘材料填充所述间隙，优选地所述绝缘材料为SiO₂；以及

S8、形成电连接多个微LED子像素的层结构和多个HEMT的层结构的电导线布线。

2.根据权利要求1所述的单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，在所述多层材料中还限定出多个电容区，在所述电容区中形成电容。

3.根据权利要求2所述的单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，所述步骤S3还包括借助于材料去除的方式在所述多个电容区中形成预定的N型掺杂层图案；所述步骤S6还包括借助于材料去除的方式使所述电容区与相邻的电容区、子像素区或HEMT区之间形成间隙，从而形成分立的多个电容。

所述方法还包括：

在所述电容区中在所述N型掺杂层图案上形成电容绝缘层图案；

在所述绝缘层图案上形成电极；以及

形成电连接所述多个电容和多个HEMT层结构的电路布线。

4.根据权利要求1至3之一所述的单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，在所述多层材料中还限定出至少一个驱动IC集成区。

5.根据权利要求4所述的单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述至少一个驱动IC集成区中集成显示驱动器。

6.根据权利要求1至5之一所述的单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，包括步骤S9：在至少一些微LED子像素的层结构上形成颜色转换层。

7.根据权利要求1至6之一所述的单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，在所述多层材料中如此地限定出多个微LED子像素区和相应的多个HEMT区，从而所述多个微LED子像素层结构形成能全彩显示的微LED像素阵列，或者所述多个微LED子像素层结构和所述多个HEMT层结构形成能全彩显示的混合阵列，优选地，所述多个微LED子像素层结构具有下述布局之一：RGB(红-绿-蓝)、RGBW(红-绿-蓝-白)、RYYB(红-黄-黄-蓝)及RGBYC(红-绿-蓝-黄-青)。

8.根据权利要求1至7之一所述的单片集成的无机LED显示器件的制备方法，其特征在于，还包括步骤S10：在表面上贴附棱镜光栅。

9.一种根据权利要求1至8之一所述的制备方法制成的单片集成的无机LED显示器件。