近眼显示装置及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种显示装置及其制造方法，且特别是涉及一种近眼显示装置及其制造方法。


背景技术：

2.近眼显示器主要是由微型显示器与光学元件所组成。微型显示器提供显示影像，例如自发光的微型有机发光二极管(micro oled)及微型发光二极管(micro led)显示器，或是需要外部光源的硅基液晶(lcos)、数字光学处理(dlp)与激光光束扫描(lbs)。光学元件例如光波导，用于传输影像光。
3.然而，目前近眼显示器中的微型显示器属于外接式显示器，使用上除了需要对准光波导的入耦(in coupling)处而增加组装困难之外，也因微型显示器的影像传送距离较长，造成光损耗更为严重。


技术实现要素：

4.本发明提供一种近眼显示装置，能够降低光损耗。
5.本发明提供一种近眼显示装置的制造方法，能够降低组装困难度。
6.本发明的一个实施例提出一种近眼显示装置，包括：基板；发光元件，位于基板上，且包括第一型半导体图案；主动(有源)元件，位于发光元件的一侧，且主动元件的沟道层与发光元件的第一型半导体图案属于相同膜层；光学层，覆盖发光元件及主动元件；以及光波导结构，位于光学层上，且包括入耦部及出耦部，其中入耦部重叠发光元件。
7.本发明的一个实施例提出一种近眼显示装置的制造方法，包括：形成发光元件及主动元件于基板上，且发光元件的第一电极电连接主动元件的漏极；形成光学层于基板之上，且光学层覆盖发光元件及主动元件；以及形成光波导结构于光学层上，其中光波导结构包括入耦部及出耦部，且入耦部重叠发光元件。
8.为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
附图说明
9.图1至图12是本发明一实施例的近眼显示装置10的制造方法的步骤流程的局部剖面示意图；
10.图13至图16是本发明一实施例的近眼显示装置20的制造方法的步骤流程的局部剖面示意图；
11.图17a是本发明一实施例的近眼显示装置20’的立体示意图；
12.图17b是图17a中的入耦区ai的局部放大立体示意图。
13.符号说明
14.10,20,20’:近眼显示装置
15.21:镜架
16.22:镜片
17.110:基板
18.120:第一型半导体层
19.120a:第一子层
20.120b:第二子层
21.121、122:第一型半导体图案
22.121s:局部表面
23.130:发光层
24.131:发光图案
25.140:第二型半导体层
26.140a:第一子层
27.140b:第二子层
28.141:第二型半导体图案
29.150:绝缘层
30.151:绝缘图案
31.a-a’:剖面线
32.a1:发光元件区
33.a2:主动(有源)元件区
34.a3:传输区
35.ac:沟道区
36.ad:漏极区
37.af:复瞳区
38.ai:入耦区
39.ao:出耦区
40.as:源极区
41.ch:沟道层
42.cl:导电层
43.d1,d2:方向
44.de:漏极
45.e1:第一电极
46.e2:第二电极
47.ep:图案化制作工艺
48.ge:栅极
49.gi:栅极绝缘层
50.gp:间隙
51.ic:入耦部
52.im:绝缘材料
53.lc:光准直结构
54.ld:发光元件
55.mg:影像(图像)
56.nr:纳米棒结构
57.oc:出耦部
58.ol:光学层
59.pl:保护层
60.pr1、pr2、pr3、pr4、pr5:光致抗蚀剂
61.se:源极
62.t:主动(有源)元件
63.td:组合
64.ue:眼睛
65.wg:光波导结构
具体实施方式
66.在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件「上」或「连接到」另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反地，当元件被称为「直接在另一元件上」或「直接连接到」另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，「连接」可以指物理及/或电连接。再者，「电连接」或「耦接」可为两元件间存在其它元件。
67.应当理解，尽管术语「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的第一「元件」、「部件」、「区域」、「层」或「部分」可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。
68.这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非内容清楚地指示，否则单数形式「一」、「一个」和「该」旨在包括复数形式，包括「至少一个」或表示「及/或」。如本文所使用的，术语「及/或」包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语「包含」及/或「包括」指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或添加。
69.此外，诸如「下」或「底部」和「上」或「顶部」的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的「下」侧的元件将被定向在其他元件的「上」侧。因此，示例性术语「下」可以包括「下」和「上」的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件「下」或「下方」的元件将被定向为在其它元件「上方」。因此，示例性术语「下」或「下方」可以包括上方和下方的取向。
70.考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)，本
文使用的「约」、「近似」、或「实质上」包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值。例如，「约」可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或
±
30％、
±
20％、
±
10％、
±
5％内。再者，本文使用的「约」、「近似」、或「实质上」可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。
71.除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。
72.本文参考作为理想化实施例的示意图的截面图来描述示例性实施例。因此，可以预期到作为例如制造技术及/或公差的结果的图示的形状变化。因此，本文所述的实施例不应被解释为限于如本文所示的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙及/或非线性特征。此外，所示的锐角可以是圆的。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不是旨在示出区域的精确形状，并且不是旨在限制权利要求的范围。
73.图1至图12是依照本发明一实施例的近眼显示装置10的制造方法的步骤流程的局部剖面示意图。以下，配合图1至图12说明近眼显示装置10的制作方法。
74.请参照图1，首先，依序形成第一型半导体层120、发光层130、第二型半导体层140以及绝缘层150于基板110上。在本实施例中，基板110可以是用于生长外延材料的生长基板，例如蓝宝石(sapphire)基板。在一些实施例中，第一型半导体层120、发光层130以及第二型半导体层140是以外延生长的方式成长于基板110上，其主要材料包括氮化镓(gan)，但可含有不同的掺杂。不过，这些外延层的主要材料不以此为限。举例而言，第一型半导体层120是n型掺杂半导体层且包括第一子层120a及第二子层120b，其中第一子层120a为n-gan层，且第二子层120b为n-algan层。另外，第二型半导体层140可以是p型掺杂半导体层且包括第一子层140a及第二子层140b，其中第一子层140a为p-gan层，且第二子层140b为p-algan层。在一些实施例中，发光层130的结构是多层量子阱结构(multiple quantum well,mqw)，多重量子阱结构包括交替堆叠的多层氮化铟镓(ingan)以及多层氮化镓(gan)，通过设计发光层130中铟或镓的比例，可调整发光层130的发光波长范围。绝缘层150的材质例如二氧化硅(sio2)，但本发明不限于此。
75.接着，请参照图2至图3，图案化绝缘层150、第二型半导体层140、发光层130及第一型半导体层120，以于基板110上形成发光元件区a1及主动元件区a2，其中发光元件区a1与主动元件区a2之间存在间隙gp，且移除主动元件区a2的第二型半导体层140及发光层130。
76.举例而言，请参照图2，可以先利用光致抗蚀剂pr1对绝缘层150、第二型半导体层140以及发光层130进行图案化制作工艺ep，以留下位于发光元件区a1的发光图案131、第二型半导体图案141以及绝缘图案151，且移除绝缘层150、第二型半导体层140以及发光层130的其余部分。接着，请参照图3，可以利用光致抗蚀剂pr1、pr2进行图案化制作工艺ep，以移除位于间隙gp的第一型半导体层120，且留下位于发光元件区a1的第一型半导体图案121及位于主动元件区a2的第一型半导体图案122，使得间隙gp存在于主动元件区a2与发光元件区a1之间，用于隔离主动元件区a2与发光元件区a1。在一些实施例中，上述的图案化制作工
艺ep可以使用干蚀刻制作工艺来进行，但本发明不限于此。
77.接着，请参照图4，可以先移除光致抗蚀剂pr2而露出位于主动元件区a2的第一型半导体图案122。接着，可以形成栅极绝缘层gi于第一型半导体图案122上，且栅极绝缘层gi可以部分覆盖第一型半导体图案122。举例而言，栅极绝缘层gi覆盖第一型半导体图案122的沟道区ac的上表面，且露出第一型半导体图案122的源极区as及漏极区ad的上表面，其中沟道区ac位于源极区as与漏极区ad之间。栅极绝缘层gi的材质可以包括金属氧化物，但本发明不限于此。
78.接着，可以形成栅极ge、源极se以及漏极de，其中栅极ge位于主动元件区a2的栅极绝缘层gi上，且源极se以及漏极de分别位于第一型半导体图案122的源极区as及漏极区ad的上表面，即可形成主动元件t。主动元件t可以包括栅极ge、源极se、漏极de、栅极绝缘层gi以及第一型半导体图案122，且第一型半导体图案122可以作为主动元件t的沟道层ch，其中栅极绝缘层gi位于栅极ge与第一型半导体图案122之间，源极se电连接第一型半导体图案122的源极区as，且漏极de电连接第一型半导体图案122的漏极区ad。主动元件t可以是高电子移动率晶体管(hemt)，但本发明不限于此。
79.接着，请参照图5至图6，利用光致抗蚀剂pr3来对位于发光元件区a1的第一型半导体图案121、发光图案131、第二型半导体图案141以及绝缘图案151进行图案化制作工艺ep，以移除未被光致抗蚀剂pr3覆盖的部分绝缘图案151、部分第二型半导体图案141、部分发光图案131以及部分第一型半导体图案121，且露出第一型半导体图案121的局部表面121s，同时利用光致抗蚀剂pr4来保护位于主动元件区a2的主动元件t，如图6所示。
80.接着，可以移除光致抗蚀剂pr3以及剩余的绝缘图案151，以露出第二型半导体图案141，且移除光致抗蚀剂pr4，以露出主动元件t的栅极ge、源极se、漏极de以及部分栅极绝缘层gi，如图7所示。接着，请参照图8，可以形成第一电极e1于第一型半导体图案121的局部表面121s上，且形成第二电极e2于第二型半导体图案141上，使得第一电极e1可以电连接第一型半导体图案121，且第二电极e2可以电连接第二型半导体图案141，即完成发光元件ld的制作，其中发光元件ld可以包括剩余的第一型半导体图案121、发光图案131及第二型半导体图案141、以及第一电极e1及第二电极e2，且发光元件ld的第一型半导体图案121与主动元件t的沟道层ch属于相同膜层。
81.接着，请参照图9，形成保护层pl于发光元件区a1、主动元件区a2以及间隙gp中，且露出发光元件ld的第一电极e1及第二电极e2以及主动元件t的栅极ge、源极se以及漏极de。保护层pl的材质可以包括金属氧化物、氧化硅或氮化硅等无机绝缘材料，但本发明不限于此。
82.接着，形成导电层cl于第一电极e1及漏极de上以及间隙gp中的保护层pl上，以使发光元件ld的第一型半导体图案121通过第一电极e1及导电层cl电连接至漏极de，即可完成相互电连接的发光元件ld及主动元件t。
83.接着，请参照图10，在一些实施例中，还可以形成光准直结构lc于发光元件ld上，以使发光元件ld发出的光较为准直、集中，进而提高后续的光利用率。光准直结构lc例如准直透镜(collimated lens)。
84.接着，请参照图11，形成光学层ol于基板110之上，以使光学层ol覆盖发光元件ld及主动元件t。光学层ol可以具有类似波导板或波导玻璃的性质，以利于全反射。在一些实
施例中，可以通过涂布以及光固化(curing)或热固化的方式来形成光学层ol，使得发光元件ld及主动元件t嵌入光学层ol中。在一些实施例中，光学层ol的材质可以包括高折射率胶体材料，例如丙烯酸酯聚合物等。当光学层ol的折射率愈高时，可以增大视野(field of view)且降低色散程度，进而提高影像品质。在某些实施例中，光学层ol可以具有不小于1.7的折射率。例如，光学层ol可以具有约1.7至2.1的折射率。在一些实施例中，光准直结构lc的折射率大于光学层ol的折射率。
85.接着，请参照图12，基板110之上还可以包括传输区a3，且光学层ol可以从主动元件区a2、间隙gp以及发光元件区a1延伸至传输区a3。在本实施例中，可以形成光波导结构wg于光学层ol上，其中光波导结构wg包括入耦部ic及出耦部oc，且入耦部ic重叠发光元件ld，出耦部oc位于传输区a3。在本实施例中，光波导结构wg可以使用纳米压印的方式形成。举例而言，在涂布了光学层ol的材料之后，可以先使用模具进行压印，再进行固化，而得到嵌入光学层ol的光波导结构wg，因此，光波导结构wg的材质与光学层ol的材质可以相同。在一些实施例中，光波导结构wg可以是设置于光学层ol的表面上的光栅，例如表面浮雕光栅(surface relief grating)，在此情况下，光波导结构wg的材质与光学层ol的材质可以不同。在一些实施例中，光波导结构wg的折射率可以大于光学层ol的折射率。如此一来，不需再另外对准发光元件ld与入耦部ic，而且还能够缩短发光元件ld的影像至出耦区的传送距离。
86.图12是依照本发明一实施例的近眼显示装置10的局部剖面示意图。近眼显示装置10包括：基板110、发光元件ld、主动元件t、光学层ol以及光波导结构wg。除了前述的蓝宝石基板之外，在经过适当的基板转换之后，基板110也可以是其他具有适当材质的可挠(flexible)基板或不可挠基板，例如石英基板、玻璃基板或高分子基板。
87.发光元件ld位于基板110的发光元件区a1上，且包括第一型半导体图案121、发光图案131、第二型半导体图案141、第一电极e1以及第二电极e2，其中发光图案131位于第一型半导体图案121与第二型半导体图案141之间，且第一电极e1电连接第一型半导体图案121，第二电极e2电连接第二型半导体图案141。
88.主动元件t位于基板110的主动元件区a2。主动元件t位于发光元件ld的一侧，且主动元件区a2与发光元件区a1之间以间隙gp相隔。主动元件t可以包括栅极ge、源极se、漏极de、栅极绝缘层gi以及第一型半导体图案122，且第一型半导体图案122可以作为主动元件t的沟道层ch，其中栅极绝缘层gi位于栅极ge与第一型半导体图案122之间，源极se电连接第一型半导体图案122的源极区as，且漏极de电连接第一型半导体图案122的漏极区ad。在本实施例中，主动元件t的沟道层ch与发光元件ld的第一型半导体图案121属于相同膜层，且发光元件ld的第一电极e1通过导电层cl电连接至主动元件t的漏极de。如此一来，通过将发光元件ld与主动元件t整合且嵌入光学层ol中，能够降低光损耗。
89.光学层ol覆盖发光元件ld及主动元件t。光波导结构wg位于光学层ol上，且包括入耦部ic及出耦部oc，其中入耦部ic重叠发光元件ld。如此一来，发光元件ld发出的光可从入耦部ic进入光学层ol，并在光学层ol中以全反射的方式行进至出耦部oc，之后再从出耦部oc离开近眼显示装置10。
90.在一些实施例中，近眼显示装置10还包括光准直结构lc，光准直结构lc可以位于发光元件ld与光学层ol之间，且光准直结构lc可以重叠光波导结构wg的入耦部ic。光准直
结构lc可以使发光元件ld发出的光较为准直、集中，进而提高发光元件ld的光利用率。
91.图13至图16是依照本发明一实施例的近眼显示装置20的制造方法的步骤流程的局部剖面示意图。在此必须说明的是，图13至图16的实施例是接续于图4的步骤之后进行，且图13至图16的实施例沿用图1至图12的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
92.请参照图13至图14，在形成主动元件t之后，利用光致抗蚀剂pr5来对位于发光元件区a1的第一型半导体图案121、发光图案131、第二型半导体图案141以及绝缘图案151进行图案化制作工艺ep，以形成发光元件ld的多个纳米棒(nanorods)结构nr，同时利用光致抗蚀剂pr4来保护位于主动元件区a2的主动元件t，之后再移除光致抗蚀剂pr4、pr5以及剩余的绝缘图案151。各个纳米棒结构nr可以包括部分的第一型半导体图案121、部分的发光图案131以及部分的第二型半导体图案141。在一些实施例中，可以利用干蚀刻制作工艺来移除纳米棒结构nr之间的第二型半导体图案141及发光图案131，且仅移除部分的第一型半导体图案121，使得多个纳米棒结构nr的第一型半导体图案121可以保持相连，且部分的第一型半导体图案121可以露出。在一些实施例中，还可以填充绝缘材料im于多个纳米棒结构nr之间，绝缘材料im例如聚酰亚胺或氧化硅。在一些实施例中，每一发光元件ld可以构成一个子像素(sub-pixel)。
93.接着，可以形成第一电极e1于露出的部分第一型半导体图案121上，且形成第二电极e2于多个纳米棒结构nr及绝缘材料im上，使得第一电极e1可以电连接第一型半导体图案121，且第二电极e2可以电连接多个纳米棒结构nr的第二型半导体图案141，即完成发光元件ld的制作，其中发光元件ld可以包括多个纳米棒结构nr、第一电极e1以及第二电极e2。
94.接着，请参照图15，形成保护层pl于发光元件区a1、主动元件区a2以及间隙gp中，且露出发光元件ld的第一电极e1及第二电极e2以及主动元件t的栅极ge、源极se以及漏极de。接着，形成导电层cl于第一电极e1及漏极de上以及间隙gp中的保护层pl上，以使第一电极e1通过导电层cl电连接至漏极de。
95.接着，请参照图16，基板110之上还可以包括传输区a3，且光学层ol可以从主动元件区a2、间隙gp以及发光元件区a1延伸至传输区a3。在本实施例中，可以形成光波导结构wg于光学层ol上，其中光波导结构wg包括入耦部ic及出耦部oc，且入耦部ic重叠发光元件ld，出耦部oc位于传输区a3。在本实施例中，光波导结构wg可以是设置于光学层ol的表面上的光栅，例如表面浮雕光栅(surface relief grating)，在此情况下，光波导结构wg的材质与光学层ol的材质可以不同。在一些实施例中，光波导结构wg的折射率可以大于光学层ol的折射率。
96.图16是依照本发明一实施例的近眼显示装置20的局部剖面示意图。近眼显示装置20包括：基板110、发光元件ld、主动元件t、光学层ol以及光波导结构wg。除了前述的蓝宝石基板之外，在经过适当的基板转换之后，基板110也可以是其他具有适当材质的可挠(flexible)基板或不可挠基板，例如石英基板、玻璃基板或高分子基板。
97.发光元件ld位于基板110的发光元件区a1上，且包括第一型半导体图案121、发光图案131、第二型半导体图案141、第一电极e1以及第二电极e2，其中发光图案131位于第一型半导体图案121与第二型半导体图案141之间，且第一电极e1电连接第一型半导体图案
121，第二电极e2电连接第二型半导体图案141。在一些实施例中，发光元件ld还可以包括多个纳米棒结构nr，各个纳米棒结构nr可以包括部分的第一型半导体图案121、部分的发光图案131以及部分的第二型半导体图案141，且多个纳米棒结构nr之间可以绝缘材料im分隔。
98.主动元件t位于基板110的主动元件区a2，主动元件t位于发光元件ld的一侧，且主动元件区a2与发光元件区a1之间以间隙gp相隔。主动元件t可以包括栅极ge、源极se、漏极de、栅极绝缘层gi以及第一型半导体图案122，且第一型半导体图案122可以作为主动元件t的沟道层ch，其中栅极绝缘层gi位于栅极ge与第一型半导体图案122之间，源极se电连接第一型半导体图案122的源极区as，且漏极de电连接第一型半导体图案122的漏极区ad。在本实施例中，主动元件t的沟道层ch与发光元件ld的第一型半导体图案121属于相同膜层。
99.光学层ol覆盖发光元件ld及主动元件t。光波导结构wg位于光学层ol上，且包括入耦部ic及出耦部oc，其中入耦部ic重叠发光元件ld。如此一来，发光元件ld提供的影像mg可从入耦部ic进入光学层ol，接着光学层ol可以全反射的方式将影像mg导至出耦部oc，随后影像mg再从出耦部oc离开光学层ol。
100.在一些实施例中，近眼显示装置20还包括光准直结构lc，光准直结构lc可以位于发光元件ld与光学层ol之间，且光准直结构lc可以重叠光波导结构wg的入耦部ic。
101.图17a是依照本发明一实施例的近眼显示装置20’的立体示意图。图17b是图17a中的入耦区ai的局部放大立体示意图。另外，图16可以是沿图17a的剖面线a-a’所作的剖面示意图。图17a至图17b的实施例沿用图13至图16的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
102.请参照图17a，在本实施例中，近眼显示装置20’可以是镜架眼镜式近眼显示器，近眼显示装置20’可以包括镜架21以及镜片22。可以将前述的近眼显示装置20设置于镜片22上。举例而言，镜片22的主体可以由近眼显示装置20的光学层ol所构成，且镜片22可以具有入耦区ai、出耦区ao以及复瞳区af，其中来自入耦区ai的影像mg可以在复瞳区af进行影像扩展，随后再前进至出耦区ao，且从出耦区ao离开近眼显示装置20’再进入使用者的眼睛ue。
103.请参照图17b，在本实施例中，近眼显示装置20’的入耦区ai可以设置多个主动元件t与发光元件ld的组合td，这些主动元件t与发光元件ld的组合td可以嵌入光学层ol中，且这些组合td可以阵列排列于基板110之上。换句话说，这些组合td可以沿方向d1以等间距排列，这些组合td还可以沿方向d2以等间距排列，且沿方向d1的间距可以相同或不同于沿方向d2的间距。
104.另外，光波导结构wg的入耦部ic可以嵌入光学层ol中，且入耦部ic可以设置于发光元件ld之上，入耦部ic于基板110的正投影至少部分重叠发光元件ld于基板110的正投影。如此一来，每一发光元件ld可以作为近眼显示装置20’的一个子像素，使得这些发光元件ld能够提供影像mg。
105.综上所述，本发明的近眼显示装置通过将发光元件与主动元件整合且嵌入光学层中，能够降低光损耗。另外，本发明的近眼显示装置的制造方法通过将发光元件与主动元件整合且嵌入光学层中，能够降低组装困难度。
106.虽然结合以上实施例已公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技
术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以所附的权利要求所界定的为准。

技术特征：
1.一种近眼显示装置，包括：基板；发光元件，位于所述基板上，且包括第一型半导体图案；主动元件，位于所述发光元件的一侧，且所述主动元件的沟道层与所述发光元件的所述第一型半导体图案属于相同膜层；光学层，覆盖所述发光元件及所述主动元件；以及光波导结构，位于所述光学层上，且包括入耦部及出耦部，其中所述入耦部重叠所述发光元件。2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中所述发光元件的所述第一型半导体层电连接所述主动元件的漏极。3.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中所述光波导结构的折射率大于所述光学层的折射率。4.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中所述发光元件包括多个纳米棒结构。5.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中所述光波导结构的材质与所述光学层的材质相同。6.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中所述光波导结构的材质与所述光学层的材质不同。7.如权利要求1所述的近眼显示装置，还包括光准直结构，位于所述发光元件与所述光学层之间，且重叠所述入耦部。8.如权利要求7所述的近眼显示装置，其中所述光准直结构的折射率大于所述光学层的折射率。9.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中所述光学层的折射率不小于1.7。10.如权利要求1所述的近眼显示装置，其中所述近眼显示装置设置于眼镜镜片上。11.一种近眼显示装置的制造方法，包括：形成发光元件及主动元件于基板上，且所述发光元件的第一电极电连接所述主动元件的漏极；形成光学层于所述基板之上，且所述光学层覆盖所述发光元件及所述主动元件；以及形成光波导结构于所述光学层上，其中所述光波导结构包括入耦部及出耦部，且所述入耦部重叠所述发光元件。12.如权利要求11所述的近眼显示装置的制造方法，其中所述光波导结构以纳米压印的方式形成。13.如权利要求11所述的近眼显示装置的制造方法，还包括在形成所述光学层之前形成光准直结构于所述发光元件上。14.如权利要求11所述的近眼显示装置的制造方法，其中形成所述发光元件及所述主动元件于所述基板上包括：形成第一型半导体层、发光层及第二型半导体层于所述基板上；图案化所述第二型半导体层、所述发光层及所述第一型半导体层，以形成位于发光元件区的第二型半导体图案、发光图案及第一型半导体图案以及位于主动元件区的沟道层，其中所述沟道层与所述第一型半导体图案属于相同膜层，且所述发光元件区与所述主动元
件区之间存在间隙；形成所述主动元件的栅极绝缘层于所述沟道层上，且所述栅极绝缘层部分覆盖所述沟道层；形成所述主动元件的栅极、源极以及漏极，其中所述栅极位于所述栅极绝缘层上，且所述源极以及所述漏极分别位于所述栅极绝缘层的两侧且电连接所述沟道层上；形成所述发光元件的第一电极及第二电极于所述发光元件区，其中所述第一电极电连接所述第一型半导体图案，且所述第二电极电连接所述第二型半导体图案；以及形成导电层，所述导电层通过所述间隙，且所述导电层电连接所述第一电极与所述漏极。15.如权利要求14所述的近眼显示装置的制造方法，其中图案化所述第二型半导体层、所述发光层及所述第一型半导体层包括：移除位于所述主动元件区及所述间隙的所述第二型半导体层及所述发光层；以及移除位于所述间隙的所述第一型半导体层。

技术总结
本发明公开一种近眼显示装置及其制造方法，其中该近眼显示装置包括：基板、发光元件、主动元件、光学层以及光波导结构。发光元件位于基板上，且包括第一型半导体图案。主动元件位于发光元件的一侧。主动元件的沟道层与发光元件的第一型半导体图案属于相同膜层。光学层覆盖发光元件及主动元件。光波导结构位于光学层上，且包括入耦部及出耦部，其中入耦部于基板的正投影重叠发光元件于基板的正投影。板的正投影重叠发光元件于基板的正投影。板的正投影重叠发光元件于基板的正投影。


技术研发人员：王伟训 李欣浤 陈志强 侍育征 锺佳欣 王呈展 王铭瑞 粘瀚升
受保护的技术使用者：友达光电股份有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/28