[发明专利]一种Micro LED模块及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Micro LED模块及其制备方法，衬底为单晶衬底，外延于其上的Micro LED具有低的位错密度，对亮度的影响更低，发光效率较高，使Micro LED在小电流区间仍然能够发出均匀的足够亮度的光；量子阱发光层为n型掺杂，钙钛矿量子点为半导体材料，可有效实现空穴经钙钛矿注入，使量子阱发光层发光并激发其上的钙钛矿量子点使其发其他颜色的光，完成色彩转换，实现Micro LED模块全彩化；钙钛矿量子点具有较佳的温度稳定性，可保证显示模块的色彩稳定性；并且，量子点设置在量子阱发光层上，并位于空穴注入层和玻璃盖板的下方，具有更好的防水和密封绝氧效果。

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种Micro LED模块及其制备方法。

背景技术

在LED芯片的应用中，普通LED芯片的应用以照明与显示器背光模块为主，当前迅猛发展的Mini LED则以户内、户外显示屏等为主要应用方向。但是在许多对尺寸和像素密度要求更高的应用上，现有技术并不能满足要求。因此Micro LED技术作为一种全新的显示技术应运而生，其应用概念跟前两者则完全不同，可应用在穿戴式的手表、手机、车用显示器、VR/AR、电视等领域，被认为是终极的显示技术。

Micro LED在亮度、对比度、响应速度、色域、寿命、能耗等方面具有优势。从技术迭代角度，Micro LED要求更小的芯片尺寸以实现更小的像素间距。但是，Micro LED技术还存在如下问题：Micro LED用于显示时，需工作在小电流区间，主要范围为0.02-2A/cm²，在此小电流区间，芯片外延层内部的位错密度对亮度的影响很大，容易导致亮度不均匀、甚至不亮。位错来源于芯片外延层与异质衬底之间的晶格失配和热应力失配，现有技术无法避免。

具体到AR/VR应用中，由于量子点的窄带宽发射，可获得更好的色彩质量和效率。应用量子点实现全彩显示，而不是分色多次转移，可较为简易完成显示器制作。但在当前的量子点发光技术中，如CdSe，含有剧毒元素Cd，多国已禁用，其发光特性还随温度变化较大，存在着色彩偏移问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Micro LED模块及其制备方法，以解决上述技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种Micro LED模块，包括：

氮化镓单晶衬底；

设置在所述氮化镓单晶衬底上的量子阱发光层，所述量子阱发光层为n型掺杂；

设置在所述量子阱发光层上的至少一种颜色的量子点；

设置在所述量子点上的空穴注入层。

可选地，所述氮化镓单晶衬底为n型单晶衬底；或者所述氮化镓单晶衬底为非掺杂衬底，并在其上外延有n型氮化镓。

可选地，Micro LED模块还包括：

设置在所述氮化镓单晶衬底上的用于遮挡所述量子阱发光层及量子点的侧面的黑矩阵。

可选地，所述黑矩阵由二氧化硅或氮化硅网格组成；或者所述黑矩阵由单层Cr或Cr/CrO_x或CrO_xN_y/CrN_y或Si/SiO多层结构组成；或者所述黑矩阵由黑色树脂组成。

可选地，所述量子阱发光层为InGaN:Si/GaN:Si超晶格量子阱，所述至少一种颜色的量子点包括红色量子点和绿色量子点，所述红色量子点和所述绿色量子点均为钙钛矿量子点。

可选地，所述量子阱发光层上设有空穴传输层，所述空穴传输层位于所述空穴注入层的下方。