具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本发明的实施例中提出了一种基于氮化物晶体管的发光器件，如图1所述，包括衬底1、驱动晶体管、LED芯片、第一反光层14和透明绝缘层9，衬底1为透明衬底，可以选择玻璃、蓝宝石或其他柔性衬底，其中，驱动晶体管包括在衬底1的第一表面上依次外延生长的GaN层2、AlGaN层3、AlN间隔层4和AlGaN阻隔层5，在AlGaN阻隔层5上设有漏电极6和源电极8、以及在源电极8和漏电极6之间形成的栅电极7。LED芯片包括在衬底的第一表面上依次外延生长的N-GaN层10、多量子阱11和P-GaN层12，在N-GaN层10上设有N电极15，N电极15设置在N-GaN层10与多量子阱11所形成的台阶上，在P-GaN层12上设有P电极13。一个驱动晶体管的漏电极6与一个LED芯片的N电极15通过导电层61连接以构成一个发光器件。衬底1上的多个发光器件的驱动晶体管间隔设置于衬底1的第一表面。相邻两个发光器件的驱动晶体管之间的间隔位置上设置有LED芯片。LED芯片设置于衬底1的第一表面上与驱动晶体管相邻的间隔位置上，并且LED芯片与驱动晶体管之间存在间距。在驱动晶体管和导电层61的外壁以及第一反光层14与LED芯片的外壁之间包覆透明绝缘层9，以保护器件的稳定性。通过LED芯片与驱动晶体管之间的间距可以保证透明绝缘层9能够将驱动晶体管和LED芯片隔绝开，并且包覆在驱动晶体管的侧壁和LED芯片的侧壁，并且延伸覆盖到驱动晶体管的顶面以及LED芯片的顶面，裸露出LED芯片上的P电极13。透明绝缘层9还覆盖在导电层61上并延伸到LED芯片侧壁上。

在具体的实施例中，第一反光层14包覆LED芯片的侧壁以及顶面，并将P电极的表面裸露出来。第一反光层14将LED芯片发出的光都反射到衬底1方向，从而LED芯片发出的光都从衬底1的第二表面出射。第一反光层14包覆了LED芯片的所有侧壁，所以避免了LED芯片发出的光照射驱动晶体管产生暗电流的问题。LED芯片的光可以从衬底1的第二表面出射，中间没有其他层的吸收，光损耗小。

具体地，先在衬底1的第一表面依次外延生长驱动晶体管的外延层，再对驱动晶体管的外延层进行蚀刻形成间隔位置，该间隔位置的底部为衬底1的第一表面，进一步在该间隔位置的底部的衬底1的第一表面依次外延生长LED芯片的外延层，LED芯片的尺寸由间隔位置的大小决定。在具体的实施例中，间隔位置的大小为微米级，也可以为纳米级。驱动晶体管的外延层和LED芯片的外延层生长完成后再制作漏电极6、栅电极7、源电极8、透明绝缘层9、P电极13和N电极15等结构，最后在MicroLED芯片外侧镀第一反光层14，汇聚多量子阱11中发出的光线。最终获得集成驱动晶体管和LED芯片的发光器件。由于驱动晶体管和MicroLED芯片生长在同一衬底，因此提高驱动效率，有较大版图布置面积，并且避免的巨量转移所带来的困难，无需对驱动晶体管和LED芯片分别进行蚀刻，仅需要对驱动晶体管的外延层进行一次蚀刻即可，也无需将LED芯片焊接在显示基板上而是直接外延生长，可以降低制作成本。

在上述基于氮化物晶体管的发光器件的基础上，本发明提出了以下实施例以说明本申请的实施例提出的一种基于氮化物晶体管的集成式MicroLED微显示器件。

实施例1

该基于氮化物晶体管的集成式MicroLED微显示器件包括上述的基于氮化物晶体管的发光器件，发光器件在衬底的第一表面上周期性排列构成多个像素单元，像素单元中驱动晶体管之间的间隔范围为8～100微米。如图2和图3所示，像素单元的表面覆盖有封装层18，在优选的实施例中，封装层18可以为透明封装层。LED芯片下方的衬底1设置有贯穿到衬底1的第二表面的开孔，开孔内设置有透明基质20，开孔的侧壁设置有第二反光层19，在透明基质20上设置有棱镜23。棱镜23可以起到聚光效果，增加出光率，并且结合第一反光层18和第二反光层19可以将LED芯片发出的光汇聚在一起，可以有效增加光效。在具体的实施例中，封装层18中设置有栅极连接电极16和P电极连接电极17，栅极连接电极16与驱动晶体管的栅极7连接，P电极连接电极17与LED芯片的P电极13连接。

在具体的实施例中，每个像素单元包括蓝光发光器件100、绿光发光器件200和红光发光器件300。每个像素单元中的LED芯片均为蓝光LED芯片，蓝光发光器件100中仅含有透明基质20，由于LED芯片为蓝光LED芯片，因此可以直接发出蓝光。绿光发光器件200所对应的透明基质20中含有绿光荧光材料，透明基质20与绿光荧光材料结合形成绿光荧光层21，蓝光LED芯片发出的蓝光经过绿光荧光层21的转换之后绿光发光器件200就可以发出绿光，红光发光器件300所对应的透明基质20中含有红光荧光材料。透明基质20与红光荧光材料结合形成红光荧光层22，蓝光LED芯片发出的蓝光经过红光荧光层22的转换之后红光发光器件300就可以发出红光。利用衬底1设置荧光层，工艺简单，整个器件的厚度变薄，每个像素单元内都可以高效地从衬底1的第二表面上发出红、绿、蓝光，最终形成彩色显示器件。

具体地，在衬底1的第一表面上制作周期性排列的发光器件以形成多个像素单元后，进行封装处理，在像素单元上形成封装层18，对封装层18进行蚀刻，并填充金属以形成栅极连接电极16和P电极连接电极17。然后将整个器件单元进行倒置，倒置后对衬底1进行蚀刻，蚀刻出对应每个LED芯片的开孔，再在开孔中制作第二反光层19、透明基质20、绿光荧光层21、红光荧光层22和棱镜23，最终得到蓝光发光器件100、绿光发光器件200和红光发光器件300。LED芯片发出的光朝向衬底1的第二表面射出，并结合第一反光层14、第二反光层19和棱镜23，可以将LED芯片发出的光汇聚在一起，并且增加出光率。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，蓝光发光器件、绿光发光器件和红光发光器件的结构不一样，在蓝光发光器件、绿光发光器件和红光发光器件的制作过程中LED芯片均采用绿光LED芯片。如图4和5所示，绿光发光器件101直接采用绿光LED芯片并结合透明基质20，便可成为发出绿光的绿光发光器件101。

而蓝光发光器件201和红光发光器件301所对应的LED芯片为绿光LED芯片中设置纳米环结构形成的蓝光纳米环LED芯片。具体地，对绿光LED芯片外延层进行刻蚀加工得到纳米环结构，将绿光的LED外延层在纵向上蚀刻出壁厚只有纳米级厚度的薄壁后，由于绿光LED芯片外延层内部的内应力得到释放，减弱了内建电场造成的能带倾斜，从而量子阱内的导带底与价带顶之间的能隙增大，导带底的电子与价带顶的空穴发生辐射复合发出的光子能力变大，发光波长会发生蓝移，从而这种结构的纳米环LED芯片能够发出蓝光，从而实现的蓝光发射，获得蓝光纳米环LED芯片。在优选的实施例中，蓝光纳米环LED芯片的内径为500～700nm，外径为800～900nm，通过刻蚀多个纳米环密集排列形成蓝光纳米环LED芯片阵列。因此蓝光发光器件201中的蓝光纳米环LED芯片是对绿光LED芯片外延层进行刻蚀加工得到纳米环结构，从而实现的蓝光发射。同理，红光发光器件301是在蓝光发光器件201的基础上，其所对应的透明基质中含有红光荧光材料已形成红光荧光层22。因此，可以利用设置纳米环结构实现绿光LED芯片转换为蓝光LED芯片。其余与实施例1一样。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于，驱动晶体管和LED芯片之间的间隔范围为纳米级，如图6和7所示，在蓝光发光器件102、绿光发光器件202和红光发光器件302的制作过程中LED芯片均采用选择性分子束外延生长直径为纳米尺度的LED外延层。具体地，蓝光发光器件102包括蓝光纳米线LED芯片，绿光发光器件202包括绿光纳米线LED芯片，红光发光器件302包括红光纳米线LED芯片。通过控制间隔的大小能够分别得到蓝光、绿光、红光。在优选的实施例中，所述蓝光纳米线LED芯片的直径为630～640nm，所述绿光纳米线LED芯片的直径为420～440nm，所述红光纳米线LED芯片的直径为220～240nm。因此可以利用设置不同尺寸生长LED芯片的方式直接得到多色LED。其余与实施例1一样。

以上描述了本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。措词‘包括’并不排除在权利要求未列出的元件或步骤的存在。元件前面的措词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在。在相互不同从属权利要求中记载某些措施的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于改进。在权利要求中的任何参考符号不应当被解释为限制范围。