CN107579143B - Led器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种LED器件及其制备方法，其方法包括：将多个LED晶片键合在背板上，得到包括多个晶片区域的晶片单板，其中，各晶片区域之间留有切割间隙；对晶片单板上的多个LED晶片的表面进行刻蚀处理，以裸露出LED表面导电层；将电极板键合于裸露出LED表面导电层的晶片单板上，得到晶片双板；沿切割间隙对晶片双板进行切割，得到多个待封装的LED器件。本发明的纳米注塑件加工方法及其系统，解决了现阶段的纳米注塑工艺具有注塑件镀层易被破坏，导致产品使用的可靠性无法保证的技术问题。本发明实施例公开的LED器件及其制备方法，解决了现阶段不具有将微小LED晶片安装于基板上得到想要的屏幕形状，以及如何通过电路驱动点亮LED晶片的技术问题。

Description

LED器件及其制备方法

技术领域

本发明属于LED制造技术领域，尤其涉及一种LED器件及其制备方法。

背景技术

目前，LED微显示技术因其具有所需工作电压低，可以主动发光，寿命长，发光效率高等优点被广泛使用在电子产品中，如微投影(Pico Projection)、头戴式光学透视显示器(See-through HMD)、抬头显示器(Head-up Display，HUD)等。

这些LED微显示技术主要应用是微显示屏，一般是将多个微小的LED晶片安装于一基板上，然后通过驱动电路进行LED晶片点亮，进而达到屏幕显示的效果。但是，如何将这些微小的LED晶片安装于基板上，安装之后如何得到想要的屏幕形状，以及如何通过电路驱动点亮LED晶片都是现阶段亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种LED器件及其制备方法，用于解决现阶段不具有将微小LED晶片安装于基板上得到想要的屏幕形状，以及如何通过电路驱动点亮LED晶片的技术问题。

本发明实施例提供了一种LED器件制备方法，其包括：

将多个LED晶片键合在背板上，得到包括多个晶片区域的晶片单板，其中，各所述晶片区域之间留有切割间隙；

对所述晶片单板上的所述多个LED晶片的表面进行刻蚀处理，以裸露出LED表面导电层；

将电极板键合于裸露出LED表面导电层的所述晶片单板上，得到晶片双板；

沿所述切割间隙对所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件。

进一步地，所述将多个LED晶片键合在背板上，得到包括多个晶片区域的晶片单板，进一步包括：

将多个LED晶片按照预设排布图案键合在背板的多个阳极电极上，得到包括多个晶片区域的晶片单板。

进一步地，所述沿所述切割间隙对所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件，进一步包括：

按照所述预设排布图案对各所述晶片区域的所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件。

进一步地，在所述将电极板键合于裸露出LED表面导电层的所述晶片单板上，得到晶片双板之前，还包括：

在所述背板上设置多个支撑柱。

本发明实施例并提供了一种LED器件，其包括：背板、电极板以及多个LED晶片；

所述多个LED晶片键合于所述背板上，所述多个LED晶片背对所述背板的表面都经过刻蚀处理，形成多个裸露LED表面导电层的LED晶片；

所述电极板键合于所述多个LED晶片的裸露LED表面导电层上，将所述多个LED晶片夹设在所述电极板和所述背板之间。

进一步地，所述背板上按照预设排布图案设置有多个阳极电极，所述多个LED晶片按照所述预设排布图案键合于所述多个阳极电极上。

进一步地，所述电极板以及所述背板按照所述预设排布图案经过切割处理。

进一步地，所述LED器件还包括：

多个支撑柱，分别设置在所述背板和所述电极板之间未键合所述LED晶片的区域，并分别与所述背板和所述电极板连接。

进一步地，所述电极板为透明材质电极板。

进一步地，所述背板为但不限于印刷背板或TFT背板或PM走线背板或CMOS晶体管背板等。

本发明实施例提供的LED器件及其制备方法，通过将多个LED晶片按照预设排布图案键合在背板上，并对多个LED晶片进行刻蚀处理得到裸露出LED表面导电层的晶片，再把电极板键合在裸露出LED表面导电层的晶片上，再进行切割，得到待封装的LED器件，一方面可以将微小LED晶片安装在基板上得到想要的屏幕形状，另一方面可以通过背板以及电极板构成驱动电路点亮LED晶片。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的一方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的又一方法流程图；

图3为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的又一方法流程图；

图4为本发明实施例二提供的LED器件的一平面结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的LED器件的一剖面结构示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。此外，“耦接”或“电性连接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表第一装置可直接电性耦接于第二装置，或通过其它装置或耦接手段间接地电性耦接至第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者系统中还存在另外的相同要素。

具体实施例

请参考以下附图，图1为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的一方法流程图；图2为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的又一方法流程图；图3为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的又一方法流程图；图4为本发明实施例二提供的LED器件的一平面结构示意图；图5为本发明实施例二提供的LED器件的一剖面结构示意图。

实施例一

请参考图1，为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的一方法流程图，所述LED器件制备方法包括：

步骤S100，将多个LED晶片键合在背板上，得到包括多个晶片区域的晶片单板，其中，各所述晶片区域之间留有切割间隙；

步骤S300，对所述晶片单板上的所述多个LED晶片的表面进行刻蚀处理，以裸露出LED表面导电层；

步骤S500，将电极板键合于裸露出LED表面导电层的所述晶片单板上，得到晶片双板；

步骤S700，沿所述切割间隙对所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件。

在步骤S100中，所述背板为所述LED器件即LED显示屏的基板，包括但不限制于是背板，在所述背板上有多个阳极电极，所述多个阳极电极点阵式排布，各所述阳极电极分别与所述背板中的电路连接。在这里，所述背板包括但是但不限于印刷背板或TFT背板或PM走线背板或CMOS晶体管背板等。在所述背板上的所述阳极电极一般是有规则排布，形成多个区域，各区域之间具有一定的间隙，这些区域可以是相同的，也可以是不同的，这种在所述背板上设置多个阳极电极区域的设计，可以快速制备出多个LED显示屏，提升工作效率。

具体地，将所述多个LED晶片键合在所述背板上，具体方法为：分别用所述多个LED晶片的阳极对准所述背板上的所述多个阳极电极进行键合，在这里，键合工艺指的是将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理，在一定条件下直接结合，通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术，具体地，将所述多个LED晶片的阳极经表面清洗和活化处理后贴合于所述背板上的所述多个阳极电极，得到晶片单板，由于所述背板上的所述多个阳极电极区域性设置，因此在所述晶片单板上会形成多个晶片区域，其中在所述多个晶片区域之间预留有切割间隙，为后续的切割备用。

请参考图2，为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的又一方法流程图，步骤S100将多个LED晶片键合在背板上，得到包括多个晶片区域的晶片单板具体包括：

步骤S110，将多个LED晶片按照预设排布图案键合在背板的多个阳极电极上，得到包括多个晶片区域的晶片单板。

具体地，所述背板上的多个阳极电极是按照预设排布图案设置的，因此通过键合工艺，将所述多个LED晶片的阳极按照预设排布图案对准所述背板上的多个阳极电极进行键合，得到包括多个晶片区域的晶片单板。其中，所述预设排布图案与所述LED器件的形状相匹配，如智能手表的圆形图案或者菱形图案等，在这里并不对所述预设排布图案的形状做具体限定，其具体和所述LED器件的用途有关。

承接上述步骤S100，在步骤S300中，对上述步骤中所形成的晶片单板上的所述多个LED晶片的表面进行刻蚀处理，在这里，所述刻蚀处理的目的在于使所述多个LED晶片的表面裸露出LED表面导电层，这里的所述LED表面导电层包括但不限制于是氮化镓参杂层，剥离所述LED晶片表面非导电的材料而裸露出LED表面导电层可以保证所述多个LED晶片被驱动电路点亮后具有很好的亮度和色彩饱和度，提升所述LED器件的质量。

具体地，对所述多个LED晶片的表面进行刻蚀处理的具体方法包括干法刻蚀和湿法刻蚀；所述干法刻蚀包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等；所述湿法刻蚀是指利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。

承接上述步骤S300，在步骤S500中，将电极板键合于上述步骤得到的裸露出LED表面导电层的所述晶片单板上，在这里，所述电极板一般指的是阴极电极板，且为透明材质电极板，其一方面可以为所述多个LED晶片提供负极电极支持；另一方面由于其具有的透明属性，在所述多个LED晶片被驱动电路点亮后可以透出光亮，用作显示之用。在这里，需要指出的是，所述多个LED晶片共用一个阴极即所述电极板，而各个所述LED晶片分别具有自己的阳极即所述背板上的多个阳极电极，因此通过控制所述背板上的多个阳极电极的打开或者关闭，使得所述多个LED晶片被驱动或者被断路，进而形成图案。在将所述电极板键合于所述晶片单板后，得到晶片双板，这里的晶片双板指的是所述背板以及所述电极板。

另外，请参考图3，为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的又一方法流程图，在步骤S500将电极板键合于裸露出LED表面导电层的所述晶片单板上之前，还包括：

步骤S400，在所述背板上设置多个支撑柱，具体地，在将所述多个LED晶片键合在所述背板之后，需要在所述背板上设置多个支撑柱，所述支撑柱两端分别与所述背板和所述电极板相连接，一方面起到连接所述背板和所述电极板的作用；另一方面在所述背板和所述电极板之间起到支撑的作用，避免在所述LED器件在使用过程因按压屏幕(所述电极板)而破坏所述电极板的LED晶片，提升所述LED器件的硬度和抗压能力，尤其是一些大面积的LED显示屏幕。在这里，所述多个支撑柱一般设置在所述晶片区域的边缘位置即所述切割间隙的内部，或者设置在所述多个LED晶片之间的间隙位置，这里并不对所述支撑柱的具体设置位置做具体的限定。另外，所述支撑柱的一端一般通过焊接工艺焊接在所述背板上，而另一端一般通过粘接工艺粘接在所述电极板上。

承接上述步骤S500，在步骤S700中，在得到所述晶片双板之后，由于其为多个LED显示屏幕连接在一起，因此需要对其进行切割以得到单个LED屏幕。具体地，可以通过激光切割工艺沿着所述切割间隙对所述晶片双板进行切割，即通过激光切割工艺沿着所述切割间隙对所述背板以及所述电极板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件。

具体地，请参考图2，为本发明实施例一提供的LED器件制备方法的又一方法流程图，所述步骤S700沿所述切割间隙对所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件，进一步包括：

步骤S710，按照所述预设排布图案对各所述晶片区域的所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件。

具体地，由于所述多个晶片是按照预设排布图案键合在所述背板上的，因此需要按照所述预设排布图案对各所述晶片区域的所述晶片双板进行切割，这里在所述背板的预设排布图案的外延会有预设切割路径，即在进行激光切割时沿所述预设切割路径对所述背板进行切割，并对所述电极板进行切割，从而得到所述多个待封装的所述LED器件。

需要指出的是，由于所述切割间隙以及所述预设切割路径设置于多个所述晶片区域之间，所述在实际的切割路径上并不具有所述LED晶片，因此在切割过程中并不会对所述LED晶片造成破坏，切割完毕后即可得到多个待封装的所述LED器件，至此制备工艺完毕，可以进行后续的封装工作。

本实施例中通过将多个LED晶片按照预设排布图案键合在背板上，并对多个LED晶片进行刻蚀处理得到裸露出LED表面导电层的晶片，再把电极板键合在裸露出LED表面导电层的晶片上，再进行切割，得到待封装的LED器件，一方面可以将微小LED晶片安装在基板上得到想要的屏幕形状，另一方面可以通过背板以及电极板构成驱动电路点亮LED晶片。

实施例二

请参考图4以及图5，分别为本发明实施例二提供的LED器件的一平面结构示意图以及本发明实施例二提供的LED器件的一剖面结构示意图，所述LED器件包括：背板10、电极板20以及多个LED晶片30。

所述背板10包括但不限制于是印刷背板或TFT背板或PM走线背板或CMOS晶体管背板等，其上面按照预设排布图案设置有多个阳极电极110，这里的所述预设排布图案如上述实施例所述可以为圆形或者菱形等，其具体取决于在实际应用中所需要的形状，所述背板10上还设置有多个阳极引脚(图中未示出)，各个所述阳极引脚分别与各个所述阳极电极110电性连接。

所述多个LED晶片30分别具有键合面310，所述多个LED晶片10通过各自的所述键合面310按照所述预设排布图案键合于所述多个阳极电极110上，所述多个LED晶片30背离所述键合面310的一面经过表面刻蚀处理，裸露出LED表面导电层320，所述电极板20键合在所述多个LED晶片30的LED表面导电层310上，使得所述多个LED晶片30夹设在所述电极板20和所述背板10之间。在这里，所述LED表面导电层320包括但不限制于是氮化镓参杂层，剥离所述LED晶片30表面非导电的材料而裸露出LED表面导电层可以保证所述多个LED晶片30被驱动电路点亮后具有很好的亮度和色彩饱和度，提升所述LED器件的质量；所述电极板20一般指的是阴极电极板。

在这里，所述背板10为所述LED器件即LED显示屏的基板，所述多个阳极电极110点阵式排布，所述背板10包括但不限于印刷背板或TFT背板或PM走线背板或CMOS晶体管背板等。所述背板10上的所述阳极电极110与所述LED晶片30的所述键和阳极310电性连接，提供阳极电源支持；所述电极板20与所述LED表面导电层320电性连接，并提供阴极电源支持，需要指出的是所述电极板20在这里起到电极的作用，所述LED表面导电层320也相应的起到电极的作用，而所述多个LED晶片30共用一个电极即所述电极板20。而各个所述LED晶片30分别具有键合面即所述键合p-metal310，因此通过控制所述背板110上的多个阳极电极110的打开或者关闭，使得所述多个LED晶片30被驱动或者被断路，进而形成所需要的图案。

另外，所述电极板20为透明材质电极板，其一方面可以为所述多个LED晶片30提供负极电极支持；另一方面由于其具有的透明属性，在所述多个LED晶片30被驱动电路点亮后可以透出光亮，用作显示之用。

另外，所述电极板20以及所述背板10按照所述预设排布图案经过切割处理，切割一般通过激光切割工艺按照所述预设排布图案进行，这里所述切割处理的目的是得到预设形状的LED器件。

在本发明其他较佳实施例中，所述LED器件还可以选择性的加入多个支撑柱40。其中，所述多个支撑柱40分别设置在所述背板10和所述电极板20之间未键合所述LED晶片30的区域，并分别与所述背板10和所述电极板20连接。在这里，所述多个支撑柱40一般设置在晶片区域的边缘位置即切割路径的内部，或者设置在所述多个LED晶片30之间的间隙位置，这里并不对所述支撑柱40的具体设置位置做具体的限定。另外，所述支撑柱40的一端一般通过焊接工艺焊接在所述背板10上，而另一端一般通过粘接工艺粘接在所述电极板10上。

所述多个支撑柱40一方面起到连接所述背板10和所述电极板20的作用；另一方面在所述背板10和所述电极板20之间起到支撑的作用，避免在所述LED器件在使用过程因按压屏幕(所述电极板20)而破坏所述电极板20的LED晶片30，提升所述LED器件的硬度和抗压能力，尤其是一些大面积的LED显示屏幕。

本实施例中通过在电极板和背板之间键合经过刻蚀处理裸露出LED表面导电层多个LED晶片，这里的电极板和背板经过切割处理得到想要的LED器件形状，一方面可以将微小LED晶片安装在基板上得到想要的屏幕形状，另一方面可以通过背板以及电极板构成驱动电路点亮LED晶片。

需要指出的是，以上实施例一中的LED器件制备方法可制备出实施例二中的LED器件，因此，两个实施例如遇不清楚之处可以相互参考。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种LED器件制备方法，其特征在于，包括：

将多个LED晶片键合在背板的多个阳极电极上，得到包括多个晶片区域的晶片单板，其中，各所述晶片区域之间留有切割间隙；

对所述晶片单板上的所述多个LED晶片的表面进行刻蚀处理，以裸露出LED表面导电层；

将透明的阴极电极板键合于裸露出LED表面导电层的所述晶片单板上，得到晶片双板；

沿所述切割间隙对所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件。

2.根据权利要求1所述的LED器件制备方法，其特征在于，所述将多个LED晶片键合在背板上，得到包括多个晶片区域的晶片单板，进一步包括：

将多个LED晶片按照预设排布图案键合在背板的多个阳极电极上，得到包括多个晶片区域的晶片单板。

3.根据权利要求2所述的LED器件制备方法，其特征在于，所述沿所述切割间隙对所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件，进一步包括：

按照所述预设排布图案对各所述晶片区域的所述晶片双板进行切割，得到多个待封装的所述LED器件。

4.根据权利要求1所述的LED器件制备方法，其特征在于，在所述将电极板键合于裸露出LED表面导电层的所述晶片单板上，得到晶片双板之前，还包括：

在所述背板上设置多个支撑柱。

5.一种LED器件，其特征在于，包括：背板、电极板以及多个LED晶片；

所述多个LED晶片键合于所述背板上，所述多个LED晶片背对所述背板的表面都经过刻蚀处理，形成多个裸露LED表面导电层的LED晶片；

所述电极板键合于所述多个LED晶片的裸露LED表面导电层上，将所述多个LED晶片夹设在所述电极板和所述背板之间。

6.根据权利要求5所述的LED器件，其特征在于，所述背板上按照预设排布图案设置有多个阳极电极，所述多个LED晶片按照所述预设排布图案键合于所述多个阳极电极上。

7.根据权利要求6所述的LED器件，其特征在于，所述电极板以及所述背板按照所述预设排布图案经过切割处理。

8.根据权利要求5所述的LED器件，其特征在于，还包括：

多个支撑柱，分别设置在所述背板和所述电极板之间未键合所述LED晶片的区域，并分别与所述背板和所述电极板连接。

9.根据权利要求5所述的LED器件，其特征在于，所述电极板为透明材质电极板。

10.根据权利要求5所述的LED器件，其特征在于，所述背板为印刷背板、TFT背板、PM走线背板、CMOS晶体管背板组成的组合中的一种。