CN109461380B - 一种柔性有源彩色显示模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性有源彩色显示模块，其包括：柔性有源矩阵显示控制电路衬底作为第一层；第一基色发光器件阵列的第二层；与第一基色发光器件阵列位置错开的第二基色发光器件阵列的第三层；以及与第一基色发光器件阵列以及第二基色发光器件阵列位置错开的第三基色发光器件阵列的第四层；其中，有源矩阵显示控制电路通过每一个基色发光器件底部的金属铆钉电极阵列以及每一个基色发光器件顶部的透明金属通用电极来控制驱动每一个发光器件形成柔性有源彩色显示模块。由此能够制造出柔性有源彩色显示模块，可以单独使用，亦可由此拼合制造柔性显示屏，具有工艺简单与结构稳定的优点，并且可以实现基于柔性有源矩阵显示控制电路衬底的可折叠性能。

Description

一种柔性有源彩色显示模块
技术领域
本发明涉及彩色显示领域，尤其涉及的是，一种柔性有源彩色显示模块。
背景技术
随着技术的发展，LED彩色显示屏已经在许许多多的产品上具有各种应用，例如背光、手机、随身移动装置以及超大型显示屏等。而随着显示技术的不断突破创新，显示领域形成了多种显示技术共同发展的局面，显示功能丰富多彩。当今的显示屏，无论从显示色彩及还原效果的呈现，还是显示屏本身的形态，与以往相比，都不可同日而语。柔性显示是当前显示领域的热门，早些时候对此是难以想象的，像纸张一样可随意弯折的柔性显示器件已经出现在人们眼前。就LED显示领域而言，柔性LED显示屏，通常理解就是屏体有一定的柔软性，可以进行一定程度的弯曲处理。基于 LED显示屏的特性，柔性LED屏的拼装模组，都采用软性材料做成，且其模组的连接相比传统的模组有较大差异，一般认为，传统的模组PCB板大多采用玻纤材料，有较强的硬脆性，不可曲折。柔性屏的模组PCB板采用的是柔性软板，在拼接上柔性模组也配备高强度的锁扣和链接装置，面罩及底壳均采用橡胶，具有高强度的抗压和抗扭曲能力。但是如何设计柔性 LED显示结构，仍是需要进一步改进的技术。
发明内容
本发明提供一种新的柔性有源彩色显示模块。
本发明的技术方案如下：一种柔性有源彩色显示模块，其包括：
柔性有源矩阵显示控制电路衬底作为第一层；以及
第一基色发光器件阵列的第二层；以及
与第一基色发光器件阵列位置错开的第二基色发光器件阵列的第三层；以及
与第一基色发光器件阵列以及第二基色发光器件阵列位置错开的第三基色发光器件阵列的第四层；
其中，有源矩阵显示控制电路通过每一个基色发光器件底部的金属铆钉电极阵列以及每一个基色发光器件顶部的透明金属通用电极来控制驱动每一个发光器件形成柔性有源彩色显示模块。
优选的，所述第一基色、第二基色与第三基色分别为红光、绿光与蓝光中的相异的一种。
优选的，所述第一基色为红光，第二基色为蓝光，第三基色为绿光。
较好的，所述第一基色为红光，第二基色为绿光，第三基色为蓝光。
较好的，所述第一基色为绿光，第二基色为红光，第三基色为蓝光。
较好的，所述第一基色为绿光，第二基色为蓝光，第三基色为红光。
较好的，所述第一基色为蓝光，第二基色为红光，第三基色为绿光。
较好的，所述第一基色为蓝光，第二基色为绿光，第三基色为红光。
优选的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为低温多晶硅有源 TFT阵列图像控制电路；
较好的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为单晶硅有源 CMOS阵列图像控制电路；
较好的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为在高温化合物薄膜基底上的低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路；
较好的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为在不锈钢薄膜基底上的低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路。
优选的，在第三基色发光器件阵列的第四层上面还包括与第一基色发光器件阵列，第二基色发光器件阵列，以及第三基色发光器件阵列位置错开的第四基色发光器件阵列的第五层。
较好的，所述第四基色为白光。
较好的，所述第四基色为黄光。
优选的，所述发光器件为半导体发光器件。
较好的，所述发光器件为电场致量子点发光器件。
较好的，所述发光器件为有机半导体发光器件。
较好的，所述发光器件为无机半导体发光器件。
较好的，所述发光器件为III-V族化合物半导体发光器件。
较好的，所述发光器件为氮化镓半导体发光器件。
较好的，所述发光器件为砷化镓半导体发光器件。
较好的，所述发光器件为磷化铟半导体发光器件。
优选的，所述柔性有源矩阵显示控制电路采用脉冲宽度调制方式精确控制所述发光器件的发光亮度或者灰阶度。
优选的，所述每一基色发光器件阵列层都通过金属铆钉电极阵列穿过界面固定在柔性有源矩阵显示控制电路衬底上。
优选的，所述每一基色发光器件阵列层都不在同一个水平面上。
优选的，所述最顶部发光器件层上面还包括一层偏振光薄膜以过滤掉发光阵列产生的散光。
优选的，所述最顶部发光器件层上面还包括一层触摸静电感应敏感的触摸屏。
采用上述方案，本发明能够制造出柔性有源彩色显示模块，可以单独使用，亦可由此拼合制造柔性显示屏，具有工艺简单与结构稳定的优点，并且可以实现基于柔性有源矩阵显示控制电路衬底的可折叠性能。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的立体内部结构示意图；
图2为本发明的另一个实施例的截面示意图；
图3为本发明的另一个实施例的制备示意图；
图4为本发明的另一个实施例的制备示意图；
图5为本发明的另一个实施例的制备示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的一个实施例是，一种柔性有源彩色显示模块，其包括：柔性有源矩阵显示控制电路衬底作为第一层；第一基色发光器件阵列的第二层；与第一基色发光器件阵列位置错开的第二基色发光器件阵列的第三层；以及与第一基色发光器件阵列以及第二基色发光器件阵列位置错开的第三基色发光器件阵列的第四层；其中，有源矩阵显示控制电路通过每一个基色发光器件底部的金属铆钉电极阵列以及每一个基色发光器件顶部的透明金属通用电极来控制驱动每一个发光器件形成柔性有源彩色显示模块。由此能够制造出柔性有源彩色显示模块，可以单独使用，亦可由此拼合制造柔性显示屏，具有工艺简单与结构稳定的优点，并且可以实现基于柔性有源矩阵显示控制电路衬底的可折叠性能。
一个实施例是，一种柔性有源彩色显示模块，或称为一种有源半导体彩色显示屏，包括：3层3基色III-V族LED阵列交叉构成微LED彩色显示屏；以及相对应于有源矩阵顶部的控制电极阵列的III-V族蓝光LED阵列中间层；以及相对应于蓝光LED阵列的绿色和红色的量子点或者荧光粉的薄膜矩阵顶层。例如，采用低温共融芯片接合方式将III-V族蓝光LED外延芯片与有源矩阵显示控制芯片粘合成有源蓝光LED显示器；然后在蓝光LED显示器表面有选择地制作刻蚀绿光和红光的量子点薄膜阵列从而形成3基色的彩色显示屏。整体的说，本发明采用了3维立体结构3基色LED 像素阵列MicroLED显示技术，通过利用表面金属镀膜增加表面吸附力，在塑料聚合物表面使用紫外激光扫描剥离LED外延层蓝宝石衬底；优选的，塑料聚合物为或包括PI(Polyimide)；在塑料聚合物表面多次LED外延芯片级发光层薄膜转移；在室温下利用金属钉子(Over-etched Via Plugs)阵列或者介质钉子阵列穿过粘合界面从而牢靠固定两片薄膜；其中所述钉子亦可称为铆钉。
优选的，所述第一基色、第二基色与第三基色分别为红光、绿光与蓝光中的相异的一种，亦即所述第一基色、第二基色与第三基色分别选自红光、绿光与蓝光，且所述第一基色、第二基色与第三基色相异。例如，所述第一基色为红光，第二基色为蓝光，第三基色为绿光。例如，所述第一基色为红光，第二基色为绿光，第三基色为蓝光。例如，所述第一基色为绿光，第二基色为红光，第三基色为蓝光。例如，所述第一基色为绿光，第二基色为蓝光，第三基色为红光。例如，所述第一基色为蓝光，第二基色为红光，第三基色为绿光。例如，所述第一基色为蓝光，第二基色为绿光，第三基色为红光。
优选的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路衬底中的有源矩阵显示控制电路，亦即第一层具有柔性低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路衬底；其中，有源矩阵显示控制电路为低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路，其余实施例以此类推。较好的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为在高温化合物薄膜基底上的低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路；例如，高温化合物薄膜为聚酰亚胺(Polyimide)等等。较好的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为在不锈钢薄膜基底上的低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路。较好的，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为单晶硅有源CMOS阵列图像控制电路。优选的，在第三基色发光器件阵列的第四层上面还包括与第一基色发光器件阵列，第二基色发光器件阵列，以及第三基色发光器件阵列位置错开的第四基色发光器件阵列的第五层。较好的，所述第四基色为白光。或者，所述第四基色为黄光。
优选的，所述发光器件为半导体发光器件。较好的，所述发光器件为电场致量子点发光器件。较好的，所述发光器件为有机半导体发光器件。较好的，所述发光器件为无机半导体发光器件。较好的，所述发光器件为 III-V族化合物半导体发光器件。较好的，所述发光器件为氮化镓(GaN) 半导体发光器件。较好的，所述发光器件为砷化镓(GaAs)半导体发光器件。较好的，所述发光器件为磷化铟(InP)半导体发光器件。
优选的，所述柔性有源矩阵显示控制电路采用脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)方式精确控制所述发光器件的发光亮度或者灰阶度。优选的，所述每一基色发光器件阵列层都通过金属铆钉电极阵列穿过界面固定在柔性有源矩阵显示控制电路衬底上。例如，各个实施例中的金属铆钉电极阵列为金属电极阵列，其包括若干金属电极，每一金属电极嵌入设置，就像铆钉一样。可以理解，金属铆钉电极中的“铆钉”是功能类似于“铆钉”或者结构类似于“铆钉”的形式，用于实现固定功能，其不应受到现有铆钉的限制。较好的，金属铆钉电极阵列采用以下方式实现：首先沉淀防金属扩散壁形成阻隔空心柱，然后沉淀填入导电金属形成金属铆钉电极阵列。
优选的，所述最顶部发光器件层上面还包括一层偏振光薄膜以过滤掉发光阵列产生的散光。优选的，所述最顶部发光器件层上面还包括一层触摸静电感应敏感的触摸屏。例如，所述最顶部发光器件层上面还包括一层偏振光薄膜以过滤掉发光阵列产生的散光，所述偏振光薄膜上面还包括一层触摸静电感应敏感的触摸屏。
较好的，柔性有源矩阵显示控制电路衬底包括柔性衬底薄膜与低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路；较好的，柔性有源矩阵显示控制电路衬底包括柔性衬底薄膜、低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路与金属电极阵列。优选的，所述柔性衬底(或称为柔性衬底薄膜)为以下其中之一的薄膜材料：高温塑料聚合物膜、不锈钢薄膜、单晶硅薄膜及多晶硅薄膜；较好的，所述高温塑料聚合物膜使用紫外线准分子激光扫描将柔性有源显示屏从玻璃基底上剥离。较好的，所述高温塑料聚合物膜包括Polyimide等塑料化合物。
优选的，如图1所示，一种柔性有源彩色显示模块，其包括：柔性衬底薄膜210、低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路220、金属电极阵列 230、绿色LED阵列111、绿色LED阵列112、蓝色LED阵列121、蓝色 LED阵列122、红色LED阵列131、红色LED阵列132、透明薄膜介质141、透明薄膜介质142、透明薄膜介质143、偏振光膜151与触摸敏感薄膜152。为了使图1清晰便于理解，其中仅展示了两个绿色LED阵列、两个蓝色LED 阵列与两个红色LED阵列，在实际应用中，可以设计多个绿色LED阵列、多个蓝色LED阵列与多个红色LED阵列；透明薄膜介质的数量亦以此类推；较好的，柔性有源彩色显示模块中的绿色LED阵列、蓝色LED阵列与红色 LED阵列的数量相同。
优选的，如图2所示，一种柔性有源彩色显示模块，其包括：柔性衬底薄膜210、低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路220、绿色LED阵列 111、蓝色LED阵列121、红色LED阵列131、第四透明金属电极条311(形成第三层透明电极阵列)、第三透明金属电极条312(形成第二层透明电极阵列)、第二透明金属电极条313(形成第一层透明电极阵列)、第一金属电极条314(形成金属电极阵列)、若干非导电介质、第一层金属导电铆钉、第二层金属导电铆钉331、偏振光膜151与触摸敏感薄膜152。其中，若干非导电介质包括非导电介质321、非导电介质322、非导电介质323、非导电介质324与非导电介质325。其中，第一层金属导电铆钉包括第二金属导电铆钉332、第一金属导电铆钉333。每一金属导电铆钉外侧设有防金属扩散阻隔空心孔341。
如图1和图2所示，柔性有源彩色显示模块具有以下层次结构：柔性衬底薄膜210、低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路220、金属电极阵列 230、红色LED阵列131、第一层透明电极阵列、蓝色LED阵列121、第二层透明电极阵列、绿色LED阵列111、第三层透明电极阵列(亦可称为透明电极薄膜)、偏振光膜151与触摸敏感薄膜152。
优选的，所述每一基色发光器件阵列层都不在同一个水平面上。较好的，所述柔性有源彩色显示模块中，形成有3基色LED阵列与彩色显示膜层次结构。其中，3基色LED阵列包括不在同一个水平面上的3种基色的 LED阵列，其中，每种基色的LED阵列位于同一个水平面上，且3种基色的LED阵列分别位于相异水平面上。较好的，3基色LED阵列包括顺序设置且分别位于不同水平面上的第一金属电极层(即金属电极阵列)、p-InGaP 层、红色量子发光层(即红色LED阵列)、n-InGaP层、第二金属电极层(即第一层透明电极阵列)、p-InGaP层、蓝色量子发光层(即蓝色LED阵列)、 n-InGaP层、第三金属电极层(即第二层透明电极阵列)、p-InGaP层、绿色量子发光层(即绿色LED阵列)、n-InGaP层与第四金属电极层(即第三层透明电极阵列，亦可称为金属电极条)。较好的，彩色显示膜层次结构包括顺序设置的柔性衬底薄膜、有源图像驱动电路(即柔性有源矩阵显示控制电路或称为有源TFT阵列图像控制电路或称为柔性有源TFT阵列图像控制电路)、金属电极阵列、红色LED阵列、第一层透明电极阵列、蓝色LED 阵列、第二层透明电极阵列、绿色LED阵列、第三层透明电极阵列、偏振光膜与触摸敏感薄膜。
较好的，如图3所示，所述柔性有源彩色显示模块具有底部红色层(即第二层)421、中部蓝色层(即第三层)422与顶部绿色层(即第四层)423，其中，列电极线411、第2行电极线412、第3行电极线413、第4行电极线414的设计如图3所示，各行LED阵列共用接地电极线，即各行红色LED 阵列、各行蓝色LED阵列与各行绿色LED阵列共用接地电极线。
优选的，所述柔性有源彩色显示模块的第二层、第三层与第四层顺序实现如图4所示，分别实现底层(即第二层)红光LED阴阳电极451制作、中层(即第三层)蓝光LED阴阳电极452制作、上层(即第四层)绿光LED 阴阳电极453制作，底层设有底层金属导电铆钉阵列，中层设有中层金属导电铆钉阵列，底层红光LED上设有第二透明金属电极条442，中层蓝光LED上设有第三透明金属电极条443，上层绿光LED上设有第四透明金属电极条444。其中，底层金属导电铆钉阵列包括第一底层金属导电铆钉阵列 431与第二底层金属导电铆钉阵列432，第二底层金属导电铆钉阵列432上再设一中层金属导电铆钉阵列形成了双层金属导电铆钉433。
优选的，如图5所示，从不同的角度来看，柔性有源彩色显示模块具有俯视图示100，以及剖视放大示意图示 200，位于第一层之上的各层及其中各基色发光器件，设置在低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路220上，底层红光LED阴阳电极451、中层蓝光LED阴阳电极452与上层绿光LED 阴阳电极453顺序设置，且底层红光LED阴阳电极451旁还设有底层金属导电铆钉阵列434，中层蓝光LED阴阳电极452旁还设有双层金属导电铆钉433，底层红光LED阴阳电极451上部具有第2行电极线412，中层蓝光LED阴阳电极452上部具有第3行电极线413，上层绿光LED阴阳电极 453上部具有第4行电极线414。
较好的，第一层、第二层、第三层与第四层中的任意相邻两层之间利用透明金属薄膜低温粘合设置，例如，采用加热一小时不超过300℃热处理方式将第一层、第二层、第三层与第四层中的任意相邻两层之间利用透明金属薄膜低温粘合设置。较好的，采用低温共融芯片接合方式，将第二层接合于第一层，将第三层接合于第二层，将第四层接合于第三层。
较好的，所述柔性有源彩色显示模块还包括设置在第四层上的第五层，其中，第五层为偏振光薄膜层；较好的，所述柔性有源彩色显示模块还包括设置在第五层上的第六层，其中，第六层为触摸保护膜层。
下面再给出所述柔性有源彩色显示模块的具体实现方法，即，各实施例中，所述柔性有源彩色显示模块采用以下步骤实现；较好的，所述柔性有源彩色显示模块采用以下步骤中的部分或全部实现。
S1a、在蓝宝石衬底上用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy，MBE) 或者金属有机化合物化学气相沉淀(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)方式外延生长III-V族绿光量子层；由此得到第四层所用的第三基色发光器件；较好的，绿光量子层的发光波长为520nm。
S1b、在蓝宝石衬底上用MBE或者MOCVD方式外延生长III-V族蓝光量子层；由此得到第三层所用的第二基色发光器件；较好的，蓝光量子层的发光波长为460nm。
S1c、在GaP、INP或者GaAs衬底上用MBE或者MOCVD方式外延生长III-V族红光量子层；由此得到第二层所用的第一基色发光器件；较好的，红光量子层的发光波长为650nm。
S2、在玻璃衬底上的柔性衬底薄膜上制作低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路；由此得到第一层；相关各实施例的该步骤中，“在玻璃衬底上的柔性衬底薄膜上制作低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路”可以替换为“在玻璃衬底或者不锈钢衬底上的柔性衬底薄膜上制作低温多晶硅有源 TFT阵列图像控制电路”。
S3a、清理两个表面后在有源TFT阵列图像控制电路表面上沉淀一层表面粘合金属薄膜，然后进行面对面精确校准；
S3b、利用表面吸附力将红色的LED发光外延芯片粘合在TFT矩阵控制电路上，加热不超过300℃热处理；由此实现在第一层上设置第二层；该步骤中，利用透明金属薄膜低温粘合两个不同芯片；下面给出一个实施例：将3个不同基色LED外延发光芯片分别按照顺序在低温环境下粘合到低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路底板上。具体方法是在300℃左右的温度下使用透明金属铱-锡氧化物(ITO)薄膜作为粘合中间层：在1× 10-6Torr的真空室环境下先镀一层
Figure BDA0001850508980000111
(埃)的钛金属胶粘剂薄膜，作为一个扩散屏障层，随后将
Figure BDA0001850508980000112
的ITO溅射到有源TFT阵列图像控制电路底板的表面上；然后在1×10-3Torr的真空室环境下，或在大气压氮气(N2) 环境中，将两个晶片置于真空室中，精确面对面地对齐两个晶片，然后用粘结卡盘夹紧在一起，在粘结芯片两侧施加30psi压力并加温至不超过 300℃温度下夹紧1小时以上时间。
S4、将红光外延LED发光芯片的衬底剥离掉，然后将红光外延LED 发光薄膜上的n-电极层减薄；包括采用化学腐蚀方法分离砷化镓衬底 (GaAs)，采用波长532纳米的Nd:YAG激光方法分离砷化镓衬底，或者采用短脉冲KrF紫外线准分子激光方法分离磷化镓GaP衬底；下面给出几个具体的实施例。
采用化学腐蚀方法分离砷化镓衬底，由于制作红光LED的砷化镓半导体衬底是不透明的，因此，具体地：在外延生长AlGaAs或InAlGaP色量子层之前，预先生长一层AlAs或者InAlP的中间牺牲层在砷化镓衬底上。通过HF酸性蚀刻液选择性蚀刻中间牺牲层将砷化镓半导体衬底从红色LED 发光芯片剥离；或者通过HCl酸性蚀刻液选择性蚀刻中间牺牲层将砷化镓半导体衬底从红色LED发光芯片剥离。
采用波长532纳米的Nd:YAG激光方法分离砷化镓衬底，具体地：使用InGaAsN外延层用作为中间牺牲层，然后有选择性激光分解中间牺牲层从而彻底剥离砷化镓衬底。通过调整InGaAsN层的化学成分，使其能带间隙低于1.165eV(1064nm光子的能量)；这样InGaAsN层强烈吸收激光次峰1064nm激光能量，而砷化镓衬底对于532nm激光有效地透明。使用Q 开关形式将Nd:YAG激光器的脉冲持续时间控制在FWHM 8到9ns，能量在从0.6J/cm2到3.5J/cm2，在吸收激光脉冲能量后，消融发生在InGaAsN 中间牺牲层，将AlGaAs或InAlGaP红色量子层薄膜与砷化镓衬底分离，产生无裂纹的AlGaAs或InAlGaP红色量子层薄膜粘附在有源TFT图像驱动电路柔性聚合物衬底上。
采用短脉冲KrF紫外线准分子激光方法分离磷化镓GaP衬底。鉴于磷化镓GaP衬底对紫光相对透明，而AlGaAs或InAlGaP红色量子层则不透明并且强烈吸收紫外光能量。因此，具体地：使用波长为248nm或308nm 的UV准分子激光器扫描可以将AlGaAs或InAlGaP红色量子层通过光化学选择性分解从而从透明缝隙的磷化镓GaP衬底彻底分离。
S5、在红光LED外延发光层以及金属粘合薄膜上选择性地刻蚀形成红光LED像素阵列；
S6、用介质填平表面，选择性地用等离子化学气相介质刻蚀对应于有源TFT阵列图像控制电路电极的空心孔阵列，沉淀一层防金属扩散阻隔壁形成空心柱，填入金属形成铆钉式电极穿越界面以固定发光层，然后将表面平整；较好的，所述用介质填平表面，包括：采用化学气相沉积方法或者物理气相沉积方法沉积氧化硅或者氮化硅透明介质，全面填平表面。优选的，所述将表面平整包括采用化学机械研磨方法磨平所述柔性有源彩色显示模块表面；较好的，所述将表面平整包括采用无方向性等离子化学腐蚀方法刻蚀所述柔性有源彩色显示模块表面使其平整化。
S7、在红光LED像素阵列表面上沉淀一层透明粘合金属薄膜，将蓝色的LED发光外延芯片粘合在透明金属膜上，加热不超过300℃热处理，将 LED芯片的蓝宝石衬底激光剥离，然后将n-GaN层减薄；
S8、在蓝色LED半导体外延层上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉蓝色LED外延阵列；
S9、在金属薄膜上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉蓝色LED像素阵列，以及红光LED阵列的电极；
S10、用介质全面填平，选择性地用等离子化学气相介质刻蚀对应于有源TFT阵列图像控制电路电极的空心孔阵列，沉淀一层防金属扩散阻隔壁形成空心柱，填入金属形成铆钉式电极阵列穿越界面以固定发光层；然后将表面平整，以得到平整的表面；由此实现在第二层上设置第三层；
S11、在蓝色LED外延阵列表面上沉淀一层透明粘合金属薄膜，将绿色的LED发光外延芯片粘合在透明金属膜上，加热不超过300℃热处理，将绿光LED芯片的蓝宝石衬底激光剥离，然后将n-GaN层减薄；下面给出一个具体的例子：由于蓝宝石是透明的，GaN材料吸收紫外光子是不透明的.通过一个短脉冲KrF紫外线准分子激光在248nm波长和功率范围0.4-0.8J/cm2将GaN薄膜从蓝宝石基底上剥离出来。紫外线准分子激光能够在非常短距离内加热蓝宝石和LED薄膜界面到高温>1000℃，将GaN分解成的Ga低熔点金属和氮气困在界面，从而将LED发光层薄膜彻底从蓝宝石衬底分离。后面步骤中的将绿光LED芯片的蓝宝石衬底激光剥离与此相同。
S12、在绿色LED半导体外延层上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉绿色LED外延阵列；
S13、在金属薄膜上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉绿色LED 像素阵列，以及蓝光LED阵列的通用电极，用透明介质填平表面；
S14、在绿色LED像素阵列上沉淀一层透明金属薄膜形成绿光LED外延阵列的通用电极从而完成绿光LED阵列像素；由此实现在第三层上设置第四层；
S15、在透明金属薄膜上选择性地用等离子化学气相刻蚀从而在绿光 LED外延阵列上形成金属电极阵列；或者，鉴于金属薄膜是透明的，此工艺步骤可以省略；
S16、沉淀一层偏振光薄膜，然后在偏振光薄膜上制作一个触摸感应灵敏的触摸保护膜层；由此实现在第四层上设置第五层及在第五层上设置第六层；设置偏振光薄膜有利于减少显示模块内部无序光折射光散射从而增强图像反差。
S17、使用紫外线准分子激光扫描将柔性有源显示屏从玻璃衬底上剥离。
例如，一种柔性有源彩色显示模块，其采用以上步骤S1a至S17实现；例如，一种柔性有源彩色显示模块，其采用以上步骤S1a至S17但不包括以上步骤S15实现。
进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的柔性有源彩色显示模块。
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (21)

1.一种柔性有源彩色显示模块，其特征在于，包括：
柔性有源矩阵显示控制电路衬底作为第一层，柔性有源矩阵显示控制电路衬底包括柔性衬底薄膜与低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路；以及
第一基色发光器件阵列的第二层；以及
与第一基色发光器件阵列位置错开的第二基色发光器件阵列的第三层；以及
与第一基色发光器件阵列以及第二基色发光器件阵列位置错开的第三基色发光器件阵列的第四层；
其中，柔性有源矩阵显示控制电路通过每一个基色发光器件底部的金属铆钉电极阵列以及每一个基色发光器件顶部的透明金属通用电极来控制驱动每一个发光器件形成柔性有源彩色显示模块；
金属铆钉电极阵列采用以下方式实现：首先沉淀防金属扩散壁形成阻隔空心柱，然后沉淀填入导电金属形成金属铆钉电极阵列；
第一层、第二层、第三层与第四层中的任意相邻两层之间利用透明金属薄膜低温粘合设置；其中，将3个不同基色LED外延发光芯片分别按照顺序在低温环境下粘合到低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路的底板上，在300摄氏度下使用透明金属ITO薄膜作为粘合中间层，在1×10-6托的真空室环境下先镀一层300埃的钛金属胶粘剂薄膜，作为一个扩散屏障层，随后将1400埃的ITO溅射到有源TFT阵列图像控制电路底板的表面上；然后在1×10-3托的真空室环境下或在大气压氮气环境中，将两个晶片置于真空室中，精确面对面地对齐两个晶片，然后用粘结卡盘夹紧在一起，在粘结芯片两侧施加30psi压力并加温至不超过300摄氏度下夹紧1小时以上时间；
第二层设有底层金属导电铆钉阵列，第三层设有中层金属导电铆钉阵列，第二层上设有第二透明金属电极条，第三层上设有第三透明金属电极条，第四层上设有第四透明金属电极条，底层金属导电铆钉阵列包括第一底层金属导电铆钉阵列与第二底层金属导电铆钉阵列，第二底层金属导电铆钉阵列上再设一中层金属导电铆钉阵列形成了双层金属导电铆钉。
2.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述第一基色、第二基色与第三基色分别为红光、绿光与蓝光中的相异的一种。
3.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路；
或者，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为单晶硅有源CMOS阵列图像控制电路。
4.根据权利要求3所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为在高温化合物薄膜基底上的低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路。
5.根据权利要求3所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述第一层的柔性有源矩阵显示控制电路为在不锈钢薄膜基底上的低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路。
6.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，在第三基色发光器件阵列的第四层上面还包括与第一基色发光器件阵列，第二基色发光器件阵列，以及第三基色发光器件阵列位置错开的第四基色发光器件阵列的第五层。
7.根据权利要求6所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述第四基色为白光。
8.根据权利要求6所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述第四基色为黄光。
9.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为半导体发光器件。
10.根据权利要求9所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为电场致量子点发光器件。
11.根据权利要求9所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为有机半导体发光器件。
12.根据权利要求9所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为无机半导体发光器件。
13.根据权利要求9所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为III-V族化合物半导体发光器件。
14.根据权利要求9所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为氮化镓半导体发光器件。
15.根据权利要求9所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为砷化镓半导体发光器件。
16.根据权利要求9所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述发光器件为磷化铟半导体发光器件。
17.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，所述柔性有源矩阵显示控制电路采用脉冲宽度调制方式精确控制所述发光器件的发光亮度或者灰阶度。
18.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，每一基色发光器件阵列层都通过金属铆钉电极阵列穿过界面固定在柔性有源矩阵显示控制电路衬底上。
19.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，每一基色发光器件阵列层都不在同一个水平面上。
20.根据权利要求1所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，最顶部发光器件层上面还包括一层偏振光薄膜以过滤掉发光阵列产生的散光。
21.根据权利要求1至20中任一项所述柔性有源彩色显示模块，其特征在于，最顶部发光器件层上面还包括一层触摸静电感应敏感的触摸屏；并且，所述柔性有源彩色显示模块采用以下步骤实现：
S1a、在蓝宝石衬底上用分子束外延或者金属有机化合物化学气相沉淀方式外延生长III-V族绿光量子层，得到第四层所用的第三基色发光器件；
S1b、在蓝宝石衬底上用分子束外延或者金属有机化合物化学气相沉淀方式外延生长III-V族蓝光量子层，得到第三层所用的第二基色发光器件；
S1c、在GaP、INP或者GaAs衬底上分子束外延或者金属有机化合物化学气相沉淀方式外延生长III-V族红光量子层，得到第二层所用的第一基色发光器件；
S2、在玻璃衬底或者不锈钢衬底上的柔性衬底薄膜上制作低温多晶硅有源TFT阵列图像控制电路，得到第一层；
S3a、清理两个表面后在有源TFT阵列图像控制电路表面上沉淀一层表面粘合金属薄膜，然后进行面对面精确校准；
S3b、利用表面吸附力将红色的LED发光外延芯片粘合在TFT矩阵控制电路上，加热不超过300℃热处理，实现在第一层上设置第二层；
S4、将红光外延LED发光芯片的衬底剥离掉，然后将红光外延LED发光薄膜上的n-电极层减薄；包括采用化学腐蚀方法分离砷化镓衬底，采用波长532纳米的Nd:YAG激光方法分离砷化镓衬底，或者采用短脉冲KrF紫外线准分子激光方法分离磷化镓GaP衬底；
S5、在红光LED外延发光层以及金属粘合薄膜上选择性地刻蚀形成红光LED像素阵列；
S6、用介质填平表面，选择性地用等离子化学气相介质刻蚀对应于有源TFT阵列图像控制电路电极的空心孔阵列，沉淀一层防金属扩散阻隔壁形成空心柱，填入金属形成铆钉式电极穿越界面以固定发光层，然后将表面平整；
S7、在红光LED像素阵列表面上沉淀一层透明粘合金属薄膜，将蓝色的LED发光外延芯片粘合在透明金属膜上，加热不超过300℃热处理，将LED芯片的蓝宝石衬底激光剥离，然后将n-GaN层减薄；
S8、在蓝色LED半导体外延层上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉蓝色LED外延阵列；
S9、在金属薄膜上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉蓝色LED像素阵列，以及红光LED阵列的电极；
S10、用介质全面填平，选择性地用等离子化学气相介质刻蚀对应于有源TFT阵列图像控制电路电极的空心孔阵列，沉淀一层防金属扩散阻隔壁形成空心柱，填入金属形成铆钉式电极阵列穿越界面以固定发光层；然后将表面平整，以得到平整的表面，实现在第二层上设置第三层；
S11、在蓝色LED外延阵列表面上沉淀一层透明粘合金属薄膜，将绿色的LED发光外延芯片粘合在透明金属膜上，加热不超过300℃热处理，将绿光LED芯片的蓝宝石衬底激光剥离，然后将n-GaN层减薄；
S12、在绿色LED半导体外延层上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉绿色LED外延阵列；
S13、在金属薄膜上选择性用等离子化学气相刻蚀形成交叉绿色LED像素阵列，以及蓝光LED阵列的通用电极，用透明介质填平表面；
S14、在绿色LED像素阵列上沉淀一层透明金属薄膜形成绿光LED外延阵列的通用电极从而完成绿光LED阵列像素，实现在第三层上设置第四层；
S15、在透明金属薄膜上选择性地用等离子化学气相刻蚀从而在绿光LED外延阵列上形成金属电极阵列；
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