[发明专利]一种出光角度可控的Micro-LED显示器件结构

说明书

一种出光角度可控的Micro‑LED显示器件结构，它包括像素结构，其特征是所述的像素结构包括LED垂直芯片阵列和LED倒装芯片阵列，单颗LED像素的尺寸为30μm~50μm，通过LED芯片阵列上的组合反射镜设计以及器件封装层的周期性微结构设计实现Micro‑LED显示器件出光角度控制的功能，不仅提高了光线利用率，消除了光污染，还免除了通过增加光学组件收光的后道加固环节，实现了器件轻薄化，低功耗的优势，可满足头平显等特殊领域的高可靠性应用。

技术领域

本发明涉及一种Micro-LED显示技术，尤其是一种利用Micro-LED作为像素进行显示的显示技术，具体地说是一种出光角度可控的Micro-LED显示器件结构。

背景技术

在机载显示领域，尤其是头盔显示像源、平视显示像源，座舱盖板透明显示等应用场景，由于观察时需要叠加外景亮度，因而为使显示信息清晰可见，需要显示器件具备超高的发光亮度及高可靠性。在现有的显示技术中，以Micro-LED为代表的第五代显示介质因其更高的发光亮度、分辨率、色彩饱和度、显示响应速度和更高的可靠性等特点在上述应用场景下有不可替代的优势，同时也成为了目前固态显示器件领域的热点发展方向。

机载显示与民用显示最大的区别就在于常常需要满足特殊的亮度、视角及可靠性要求，以机载平视显示场景为例，显示器的主发光角不再是常规的法线方向而是与法线方向形成一定大小的夹角，同时要求光线尽量收敛在可视角范围内，且视角范围内的亮度角度分布尽可能平缓。对于传统的液晶显示屏而言，上述要求可通过加固的方式实现，而对于Micro-LED显示器件而言，LED直接作为像素进行显示，无法通过外置光学组件实现光线的收敛，因此为使得Micro-LED显示器件真正满足机载指标需求，需在器件制造工艺过程中就考虑到并解决上述问题。

申请号为201710816672.3的中国专利公开了一种Micro-LED外延结构及其制备方法，包括衬底、以及依次层叠在衬底上的低温缓冲层、非掺杂GaN层、n型GaN接触层、多量子肼层、以及p型GaN接触层；该发明通过在非掺杂GaN层或n型GaN接触层至少其中之一分为两段式生长，两段之间插入AlGaN应力释放层，减少非掺杂GaN层或n型GaN接触层内的应力，将非掺杂GaN层或n型GaN接触层内应力提前进行释放，进而减少翘曲，防止外延结构形成过程中可能因翘曲而产生的裂片、均匀性差（包括波长、亮度、电压等光电参数）等问题，显著提高片内均匀性。

申请号为201910282907.4的中国专利公开了一种Micro-LED器件及显示面板，包括：N型层，N型层设置在沉积有缓冲层的衬底表面，N型层表面覆盖有有源层；P型层，P型层表面设置有透明导电层，P型层覆盖所述有源层；透明导电层的每条边与P型层对应的边界之间设置有预设距离，以增大Micro LED器件中的电流密度。该发明的Micro LED器件及显示面板将电流集中在器件的中心区域，增大了电流密度，并能够减少Micro LED器件在边缘区域的漏电流、非辐射复合现象，从而提高了Micro LED器件及显示面板的发光效率。

申请号为PCT/CN2018/087801的国际专利公开了一种微元件的巨量转移方法，包括步骤：1）采用整面光敏材料抓取微元件；2）利用微元件作为光刻掩膜版，将光敏材料制作成梯形结构及支撑微柱；3）采用机械力压断支撑微柱，实现微元件的巨量转移。该发明采用整面的光敏材料抓取微元件，可以避免微元件抓取对准精度不足的问题；利用微元件作为光刻掩膜版，将光敏材料制作成梯形结构及支撑微柱，有利于微元件的稳定性及后续分离的简易性，只需要采用机械力压断支撑微柱便可实现微元件的巨量转移，工艺简单，可有效降低工艺成本。

申请号为201710499014.6的中国专利公开了一种Micro-LED显示器件的制备方法，制备一基材包括衬底和覆于衬底上的吸热材料层，吸热材料层上涂覆量子点材料，采用激光束阵列照射上述基材，吸热材料层发生形变后将量子点材料转移至Micro-LED芯片的上表面。该方法能够实现不同量子点材料的同时转移，也可以通过制备不同的掩膜版，实现不同量子点之间的相互影响，操作简单、转移效率高，易于实现大批量快速生产，提高了高分辨彩色化显示质量。