[发明专利]一种非电学接触、无外部载流子注入的μLED发光与显示器件

权利要求书

1.一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，包括一个以上的发光像素，每个发光像素自下至上依次包括像素下电极、下绝缘层、μLED晶粒、上绝缘层、以及像素上电极；其中上绝缘层与下绝缘层使得μLED晶粒与像素下电极、像素上电极之间无直接的电学接触，所述μLED晶粒由交变电场通过电磁耦合点亮；

其中，该μLED发光与显示器件的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：在半导体衬底表面生长能够产生红、绿、蓝三基色光源的LED薄膜结构，切割形成具有所需尺寸的μLED晶粒图形，并进行剥离，获得自支撑的μLED晶粒；

步骤S2：在基板表面制备具有红、绿、蓝三基色子像素下电极阵列、薄膜晶体管驱动阵列，及其之间的电气连线线路；

步骤S3：将红、绿、蓝μLED晶粒分别对应设置在红、绿、蓝三基色子像素下电极表面，采用绝缘层制备工艺实现μLED晶粒与对应子像素下电极之间的非电学接触；

步骤S4：在设置有红、绿、蓝μLED晶粒的基板表面设置像素上电极及其电气连接线路，采用绝缘层制备工艺实现μLED晶粒与所对应子像素上电极间的非电学接触；得到非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件。

2.根据权利要求1所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述μLED晶粒包括P型半导体层、发光层以及N型半导体层，所述P型半导体层、发光层及N型半导体层堆垛形成在电场作用下能够发光的半导体结。

3.根据权利要求2所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述μLED晶粒中的半导体结包括但不限于单一PN结、单一异质结、包括多个PN结的复合PN结、或者包括PN结与异质结的组合半导体结。

4.根据权利要求2所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述半导体结位于μLED晶粒的表面或者内部。

5.根据权利要求2所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述 P型半导体层的厚度为1nm-2.0μm，所述发光层的厚度为1nm-1.0μm，所述N型半导体层的厚度为1nm-2.5μm。

6.根据权利要求1所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述μLED晶粒的尺寸在1 nm至 1000μm之间，厚度在1 nm至100μm之间。

7.根据权利要求2所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述μLED晶粒通过选择不同的半导体材料发出不同颜色的光，包括红外光或紫外光。

8.根据权利要求3所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述μLED晶粒通过采用复合PN结或者组合半导体结能够发出同种颜色的光或者不同混合颜色的光。

9.根据权利要求1所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，每个像素中μLED晶粒的数量为一个或两个以上。

10.根据权利要求9所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，一个像素中所述像素上电极和像素下电极的尺寸均不小于所述像素中所有μLED晶粒的尺寸之和。

11.根据权利要求1所述的一种非电学接触、无外部载流子注入、无巨量转移的μLED发光与显示器件，其特征在于，所述像素上电极、像素下电极中至少有一个是透明电极，透明电极的材料包括但不限于石墨烯、氧化铟锡、碳纳米管、银纳米线、铜纳米线或其组合；非透明电极的材料包括但不限于金、银、铝、铜或其组合。