[发明专利]一种彩色μLED发光显示器件

说明书

本发明涉及一种彩色μLED发光显示器件，其特征在于：包括从上到下依次设置的上驱动电极基板、上驱动电极，μLED晶粒、下驱动电极和下驱动电极基板；所述μLED晶粒由至少2种不同颜色的发光层堆叠而成，不同颜色发光层之间设置有载流子阻挡层；所述μLED晶粒均匀放置于上、下驱动电极之间；所述上下驱动电极均连接于交流控制模块，所述交流控制模块提供交变驱动信号，通过电磁耦合实现对μLED晶粒的点亮；且通过控制交变驱动信号的电压和频率大小来控制载流子在不同发光层进行复合，发出不同颜色光，实现彩色μLED发光显示。本发明实现非直接电学接触和电压调控颜色方法，可免去巨量转移和色彩转化工艺，有效地降低工艺成本。

技术领域

本发明涉及集成半导体显示领域，特别涉及了一种彩色μLED发光显示器件。

背景技术

LED显示具有自发光、高亮度和发光效率、低功耗、高稳定性等优点，被广泛应用于各种场合。随着LED芯片尺寸和像素间距减小，LED显示有望实现柔性、高透明、可交互、可模块化拼接的显示，被认为是具备全功能和全应用领域的革命性显示技术。其中，μLED显示是一种由微米级LED发光像素组成阵列的新型显示技术，nLED（纳米LED）显示是一种由纳米级LED发光像素组成阵列的新型显示技术。目前，国内外主要LED芯片、显示面板和显示应用厂商都已积极地投入超高密度、小间距LED（μLED和nLED）显示的开发。当LED芯片尺寸小到一定程度，对芯片的操作变得越来越困难，尤其对于nLED晶粒，如何通过各类机械工具将具有不同发光颜色的晶粒有序转移到电路基板上，且需要通过精确对准和键合实现μLED晶粒与驱动电极的精准电学接触成为一个重要的技术挑战。另一方面，传统μLED一般采用红绿蓝三种颜色μLED芯片独立发光法和基于量子点或荧光粉的色彩转法方法，工艺复杂，且当μLED芯片小到一定程度时，独立发光材料法和色彩转换法面临巨大的技术挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种彩色μLED发光显示器件，μLED晶粒包含发不同颜色光的发光层，不同颜色发光层之间设置有载流子阻挡层；通过调控电压大小实现不同颜色发光，可免去巨量转移和色彩转化工艺，有效地降低工艺成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种彩色μLED发光显示器件，包括从上到下依次设置的上驱动电极基板、上驱动电极，μLED晶粒、下驱动电极和下驱动电极基板；所述μLED晶粒包括至少2种不同颜色的发光层，不同颜色发光层之间设置有载流子阻挡层；所述μLED晶粒均匀放置于上、下驱动电极之间；所述上下驱动电极均连接于交流控制模块，所述交流控制模块提供交变驱动信号，通过电磁耦合实现对μLED晶粒的点亮；且通过控制交变驱动信号的电压和频率大小来控制载流子在不同发光层进行复合，发出不同颜色光，实现彩色μLED发光显示。

进一步的，所述μLED晶粒还包括缓冲层、n型掺杂半导体层、发光层、载流子阻挡层和p型掺杂半导体层，晶粒尺寸为1纳米~1000微米。

进一步的，所述 p型半导体材料厚度为1nm-2.0μm，所述发光结构厚度为1nm-1.0μm，所述n型半导体材料厚度为1nm-2.5μm；所述载流子阻挡层对电子或者空穴起阻挡作用，厚度为1纳米~100纳米。

进一步的，所述上驱动电极和下驱动电极至少一个是透明电极，两电极之间具有一定的间隔，形成一个独立的空间。

进一步的，还设置有绝缘介质层，所述绝缘介质层设置于两个驱动电极表面或μLED晶粒的外表面。

进一步的，所述交流控制模块提供幅值和极性随时间变化的交变电压，所述交变电压的波形包括正弦波、三角波、方波、脉冲及其复合波形，所述交变电压的频率为1Hz-1000MHz，且占空比可调。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：