CN218769588U - 微发光器件、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种微发光器件、显示面板和显示装置，微发光器件包括：第一半导体层，所述第一半导体层的一表面上包括在第一方向上相对的第一区域和第二区域；第一电极，设置在第一区域且与所述第一半导体层电连接；发光层，设置在所述第二区域上，且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸；第二半导体层，设置在所述发光层背向所述第一半导体层的一侧；第二电极，设置在所述第二半导体层背向所述发光层的一侧且与所述第二半导体层电连接；其中，所述微发光器件具有沿所述第一方向的第一宽度尺寸和沿所述第二方向的第二宽度尺寸，所述第二宽度尺寸大于等于所述第一宽度尺寸。本实用新型实施例公开的微光器件具有较大的发光面积，具有提升发光效率的特点。

Description

微发光器件、显示面板和显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种微发光芯片、一种显示面板和一种显示装置。

背景技术

MicroLED(Micro Light Emitting Diode，微型发光二极管)显示技术目前被广泛应用在各类显示设备中，Micro LED芯片是Micro LED显示器的重要组成部分，随着显示器的分辨率越来越高，显示面板中每个像素的大小越来越小，芯片的尺寸也越来越小，尺寸变小的同时单个芯片的发光面积和发光效率会受到影响，传统的Micro LED的芯片发光面积和发光效率仍有提升的空间。

因此，亟需提供一种在芯片越做越小的情况下能提升单个芯片发光面积和发光效率的方案。

实用新型内容

因此，为克服现有技术中的至少部分缺陷，本实用新型实施例提供了一种微发光器件、一种显示面板和一种显示装置，能提高发光面积，增加发光效率。

具体地，一方面，本实用新型一个实施例提供的一种微发光器件，包括：第一半导体层，所述第一半导体层的一表面上包括在第一方向上相对的第一区域和第二区域；第一电极，设置在第一区域且与所述第一半导体层电连接；发光层，设置在所述第二区域上，且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸；第二半导体层，设置在所述发光层背向所述第一半导体层的一侧；第二电极，设置在所述第二半导体层背向所述发光层的一侧且与所述第二半导体层电连接；其中，所述微发光器件具有沿所述第一方向的第一宽度尺寸和沿所述第二方向的第二宽度尺寸，所述第二宽度尺寸大于等于所述第一宽度尺寸。

在一个实施例中，所述第一宽度尺寸的范围为20～30微米。

在一个实施例中，所述第二宽度尺寸与所述第一宽度尺寸之差大于等于5微米。

在一个实施例中，所述微发光器件还包括衬底，设置在所述第一半导体层背向所述发光层的一侧。

在一个实施例中，所述微发光器件还包括绝缘层，覆盖所述第一区域并延伸至所述第二半导体层背向所述发光层的一侧；所述绝缘层上设置有第一过孔和第二过孔，所述第一电极通过所述第一过孔与所述第一半导体层电连接；所述第二电极通过所述第二过孔与所述第二半导体层电连接。

在一个实施例中，所述微发光器件还包括反射层，设置在所述第二半导体层和所述第二电极之间。

在一个实施例中，所述第一半导体层为N型半导体层，所述第二半导体层为P型半导体层。

本实用新型一个实施例还提供一种显示面板，包括：驱动基板；如前述任意一项所述的微发光器件，设置在驱动基板上且电连接所述驱动基板。

在一个实施例中，所述驱动基板上包括多个像素单元，每个所述像素单元中设置有多个所述微发光器件，每个所述微发光器件具有沿所述第二方向的短边，每个所述像素单元中相邻两个所述微发光器件的所述短边相邻。

本实用新型一个实施例还提供一种显示装置，包括前述任意一项所述的微发光器件或者前述任意一项所述的显示面板。

由上可知，本实用新型上述实施例可以达成以下一个或多个有益效果：传统的Micro LED芯片结构基于分辨率越来越高、像素尺寸越来越小而不断的缩小芯片的长度和宽度尺寸，本实用新型实施例提供的微发光器件将第二宽度尺寸设置得比第一宽度尺寸大，第一宽度尺寸为决定芯片像素大小的一条边，在第一宽度尺寸相比于现有尺寸不变的情况下增大了微发光器件的发光面积，提升了发光效率。

附图说明

下面将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。

图1为传统Micro LED芯片的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种微发光器件的俯视结构示意图。

图3为图2所示的微发光器件D-D剖面结构示意图。

图4为本实用新型一个实施例提供的显示面板的结构示意图。

图5为传统Micro LED显示面板的色差问题的原理示意图。

图6为传统Micro LED显示面板中相邻子像素的排布示意图。

图7为本实用新型一个实施例提供的显示装置的结构示意图。

【附图标记说明】

10：微发光器件；11：第一半导体层；111：第一区域；112：第二区域；12：第一电极；13：发光层；14：第二半导体层；15：第二电极；16：衬底；17：绝缘层；18：反射层；20：驱动基板；21：像素单元；100：显示面板；200：显示装置。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

为了使本领域普通技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

还需要说明的是，本实用新型中多个实施例的划分仅是为了描述的方便，不应构成特别的限定，各种实施例中的特征在不矛盾的情况下可以相结合，相互引用。

Micro LED芯片包括P型半导体层、N型半导体层和二者之间的发光层，传统的Micro LED芯片的结构如图1所示，P型半导体层和N型半导体层都一定存在的一条边的边长为a’，随着显示屏分辨率越来越高，决定像素大小的是a’，因此MciroLED芯片的尺寸越做越小，但决定发光面积大小的是b’和发光层的宽度，因此按照传统的设计来缩小芯片的尺寸的同时会也导致芯片的发光面积变小。因此本实用新型实施例提供一种微发光器件，以解决上述问题。

【第一实施例】

本申请第一实施例提供一种微发光器件10，图2为一个实施例中微发光器件10的俯视结构示意图，图3为图2的D-D剖面示意图。参照图2和图3，该微发光器件10包括依次层叠的第一半导体层11、发光层13和第二半导体层14，以及第一电极12和第二电极15。第一半导体层11的一表面上包括在第一方向上相对的第一区域111和第二区域112。第一电极12设置在第一区域111且与第一半导体层11电连接。发光层13设置在第二区域112上，且沿垂直于第一方向的第二方向延伸。第二半导体层14设置在发光层13背向第一半导体层11的一侧。第二电极15设置在第二半导体层14背向发光层13的一侧且与第二半导体层14电连接。其中，微发光器件10具有沿第一方向的第一宽度尺寸a和沿第二方向的第二宽度尺寸b，第二宽度尺寸b大于等于第一宽度尺寸a。

在一些实施例中，微发光器件10为Micro LED芯片，第一半导体层11为N型半导体层，例如为N型氮化镓层(N-GaN)，第二半导体层14为P型半导体层，例如为P型氮化镓层(P-GaN)。发光层13为多层量子阱层(MQWs，Multiple QuantumWells)。第一宽度尺寸a为微发光器件10中第一半导体层11和第二半导体层14都在的一边的尺寸，本实施例提供的微发光器件10中，第二宽度尺寸b大于等于第一宽度尺寸a，由于第一宽度尺寸a决定了像素大小，因此在保持像素大小基本一致的情况下，第一宽度尺寸a相比传统芯片的尺寸a’基本不变，第二宽度尺寸b相比于传统芯片的尺寸b’大大增加，突破了传统芯片的a’大于b’的设计，使得微发光器件10的发光面积更大，发光效率更高。

在一些实施例中，第一宽度尺寸a的范围为20～30微米。在一个实施例中，第二宽度尺寸b与第一宽度尺寸a之差大于等于5微米。在一个具体实施例中，第一宽度尺寸a为25微米，第二宽度尺寸b为35微米。传统的芯片尺寸中a’为25微米左右时，b’为15微米左右，因此本实施例提供的微发光器件10的发光面积更大。另外，为了在巨量转移工艺中使得拾取的芯片的间距与显示背板的像素相匹配，在芯片生长的晶圆(wafer)上，相邻芯片之间的周期距离为x，传统芯片中x大于a’和b’，例如a’为25微米时，周期距离x为36微米左右，在本实用新型实施例中将第二宽度尺寸b设计得更大，例如当第一宽度尺寸a为25微米时，第二宽度尺寸b为35微米，因此本实施例相比于传统芯片可以更充分的利用wafer空间，减少物料的浪费。

在一些实施例中，微发光器件10还包括衬底16，设置在第一半导体层11背向发光层13的一侧。衬底16例如为蓝宝石衬底或玻璃衬底，在制备微发光器件10的过程中需要在衬底16上生长第一半导体层11等结构，当微发光器件10制备完成后，例如在转移过程中衬底16可以被去除。在一些实施例中衬底16和第一半导体层11之间例如还设置有缓冲层，缓冲层例如可以是氮化镓材料。

在一些实施例中，微发光器件10还包括绝缘层17，覆盖第一区域111并延伸至第二半导体层14背向发光层13的一侧。绝缘层17上设置有第一过孔和第二过孔，第一电极12通过第一过孔与第一半导体层11电连接。第二电极15通过第二过孔与第二半导体层14电连接。

在一个实施例中，微发光器件10还包括反射层18，设置在第二半导体层14和第二电极15之间。反射层18可以采用Ag(银)或Al(铝)等高反射金属。将光线反射使得光线均从第一半导体层11背离发光层13的一侧出光，提高发光效率。

【第二实施例】

参照图4，本实用新型第二实施提供一种显示面板100包括驱动基板20和前述第一实施例提供的微发光器件10，微发器件10设置在驱动基板20上且电连接驱动基板20。具体地微发光器件10通过第一电极12和第二电极15与驱动基板20电连接。驱动基板20上例如设置有像素驱动电路，用于驱动微发光器件10发光。需要说明的是，在显示面板100的生产过程中，将微发光器件10转移至驱动基板20上时会对衬底16进行剥离，因此显示面板100上的微发光器件10可不包括衬底16。本实施例采用前述第一实施例中提供的微发光器件10，同样具有增大发光面积、提升发光效率的效果。

更具体的，在一些实施例中，驱动基板20上包括多个像素单元21，每个像素单元21中设置有多个微发光器件10，每个微发光器件10具有沿第二方向的短边，每个像素单元21中相邻两个微发光器件10的短边相邻。图4中虚线框内示出了驱动基板20上其中一个像素单元21，该像素单元21中设置有三个微发光器件10，举例而言可以分别为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三个微发光器件10，即一个像素单元21中包括多个颜色子像素，每个颜色子像素对应设置一个微发光器件10。沿第二方向的短边即边长为第一宽度尺寸a的一边，相邻两个微发光器件10的短边相邻即相邻两个微发光器件10中边长为第一宽度尺寸a的一边相邻。

参照图5，在一些小角度投影或小视角显示的Micro LED显示屏中，需要使用一次光学设计将发光角度缩小。在将发光角度缩小或是偏角度投射时，因为一个像素单元内RGB三个芯片的位置不同，因为色散(dispersion)现象，导致显示影像产生在不同角度观察时颜色不同，产生色差问题。参照图6，所示为传统Micro LED显示屏中一个像素单元内的布置，三个颜色子像素对应的芯片边长为b’的一边在同一侧，相邻芯片之间边长为a’的边相邻，相邻芯片的间隙y’值较大，色差较严重。采用本实施例提供的相邻子像素对应的微发光器件10的边长为第一宽度尺寸a的一边相邻，即多个微发光器件10边长为第二宽度尺寸b的一边在同一侧，一个像素单元21内的相邻微发光器件10之间的间隙y值比y’更小，可以改善如图5所示的色差问题。

【第三实施例】

本实用新型第三实施例提供一种显示装置200，包括前述第一实施例提供的微发光器件10或者前述第二实施例提供的显示面板100。参照图7，为采用了前述第二实施例提供的显示面板100的显示装置200。本实施例提供的显示装置200具有如前述第一实施例和第二实施例相同的有益效果，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种微发光器件(10)，其特征在于，包括：

第一半导体层(11)，所述第一半导体层(11)的一表面上包括在第一方向上相对的第一区域(111)和第二区域(112)；

第一电极(12)，设置在第一区域(111)且与所述第一半导体层(11)电连接；

发光层(13)，设置在所述第二区域(112)且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸；

第二半导体层(14)，设置在所述发光层(13)背向所述第一半导体层(11)的一侧；

第二电极(15)，设置在所述第二半导体层(14)背向所述发光层(13)的一侧且与所述第二半导体层(14)电连接；

其中，所述微发光器件(10)具有沿所述第一方向的第一宽度尺寸和沿所述第二方向的第二宽度尺寸，所述第二宽度尺寸大于等于所述第一宽度尺寸。

2.如权利要求1所述的微发光器件(10)，其特征在于，所述第一宽度尺寸的范围为20～30微米。

3.如权利要求1所述的微发光器件(10)，其特征在于，所述第二宽度尺寸与所述第一宽度尺寸之差大于等于5微米。

4.如权利要求1所述的微发光器件(10)，其特征在于，还包括衬底(16)，设置在所述第一半导体层(11)背向所述发光层(13)的一侧。

5.如权利要求1所述的微发光器件(10)，其特征在于，还包括绝缘层(17)，覆盖所述第一区域(111)并延伸至所述第二半导体层(14)背向所述发光层(13)的一侧；所述绝缘层(17)上设置有第一过孔和第二过孔，所述第一电极(12)通过所述第一过孔与所述第一半导体层(11)电连接；所述第二电极(15)通过所述第二过孔与所述第二半导体层(14)电连接。

6.如权利要求1所述的微发光器件(10)，其特征在于，还包括反射层(18)，设置在所述第二半导体层(14)和所述第二电极(15)之间。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的微发光器件(10)，其特征在于，所述第一半导体层(11)为N型半导体层，所述第二半导体层(14)为P型半导体层。

8.一种显示面板(100)，其特征在于，包括：

驱动基板(20)；

如权利要求1～3或5～7中任意一项所述的微发光器件(10)，设置在驱动基板(20)上且电连接所述驱动基板(20)。

9.如权利要求8所述的显示面板(100)，其特征在于，所述驱动基板(20)上包括多个像素单元(21)，每个所述像素单元(21)中设置有多个所述微发光器件(10)，每个所述微发光器件(10)具有沿所述第二方向的短边，每个所述像素单元(21)中相邻两个所述微发光器件的所述短边相邻。

10.一种显示装置(200)，其特征在于，包括如权利要求1～3或5～7中任意一项所述的微发光器件(10)或者如权利要求8～9中任意一项所述的显示面板(100)。

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