[发明专利]全色型Micro-LED器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于III-氮化物/有机半导体混合杂化结构的全色型Micro-LED阵列显示器件，其结构自下而上包括：

一蓝宝石衬底；

一生长在蓝宝石衬底上的氮化镓缓冲层；

一生长在缓冲层上的N型氮化镓层；

一生长在N型氮化镓层上的In_xGa_1-xN/氮化镓量子阱有源层；

一生长在量子阱有源层上的P型氮化镓层；

所述全色型Micro-LED阵列显示器件刻蚀形成贯穿P型氮化镓层、量子阱有源层，深至N型氮化镓层的阵列式正方形台面结构，各正方形台面相互隔离；

还包括一P型电极，蒸镀在P型氮化镓层上，一N型电极，蒸镀在N型氮化镓层上；

其特征在于：所述正方形台面阵列包括多个像素单元，多个像素单元重复排列，每个像素单元至少包括一蓝光LED、一红光LED、一绿光LED，所述红光LED和绿光LED的正方形台面均刻蚀至N型氮化镓层，红光LED为在N型氮化镓层上蒸镀有机红光发光二极管构成，绿光LED为在N型氮化镓层上蒸镀有机绿光发光二极管构成。

2.根据权利要求1所述的全色型Micro-LED阵列显示器件，其特征在于：所述红光LED或绿光LED为在N型氮化镓层上依次蒸镀电子传输层、发光层、激子阻挡层、空穴传输层、空穴注入层、金属阳极而成；

电子传输层为有机化合物或N型掺杂层，所述的有机化合物包括1,3,5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯，2,5-二(1-萘基)-1,3,4-二唑、2-联苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑、8-羟基喹啉铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲罗、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉或4,7-二苯基-1,10-菲罗啉:碳酸铯，厚度在30-70nm；

发光层主体为4,4'-二(9-咔唑)联苯、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、1,3-二咔唑苯或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺，厚度在10-30nm；

发光层中掺杂红光掺杂材料或绿光掺杂材料，以发出红光或绿光；

红光掺杂材料包括4-二氰甲烯基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-乙烯基)-4H-吡喃、三(1-(4-正己基苯基)-异喹啉-C2,N)合铱(III)、乙酰丙酮酸二(1-苯基异喹啉-C2,N)合铱(III)，发光波长在630nm-660nm，掺杂浓度为1％-20％；

绿光掺杂材料包括三(2-苯基吡啶)合铱、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶-C2,N)合铱(III)、香豆素、8-羟基喹啉铝，发光波长在520nm-560nm，掺杂浓度为1％-20％；

激子阻挡层包括4,4'-二(9-咔唑)联苯、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、1,3-二咔唑苯，掺杂浓度为掺杂浓度为1％-20％；

空穴传输层包括N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-双(4-甲基苯基)联苯-4,4'-二胺、4,4',4”-三[苯基(间甲苯基)氨基]三苯胺，厚度在40-70nm；

空穴注入层为过渡金属氧化物或者有机材料，所述的过渡金属氧化物包括氧化钼、五氧化二钒、三氧化钨，所述的有机材料包括四氟四氰基醌二甲烷、7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、4,4',4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺，厚度为2-40nm；

所述阳极金属为金、银，铜或者铝，功函数在4.3eV到5.2eV，厚度为100-150nm。

3.根据权利要求2所述的全色型Micro-LED阵列显示器件，其特征在于：在N型氮化镓层与电子传输层之间还设有电子注入层，所述的电子注入层为碱金属化合物或者N型掺杂层，所述碱金属化合物包括氟化锂、碳酸锂、碳酸铯、氟化铯或、锂：8-羟基喹啉铝，电子注入层厚度在0.5-1.5nm。