CN107978665B - Micro LED制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种Micro LED制备方法，包括：在背板上设置与LED晶粒相适配的凹槽；将LED晶粒撒落在背板的表面，并且沿水平方向晃动背板，使LED晶粒落入与其相适配的凹槽中；利用沿背板的水平方向的气流吹走未落入凹槽的LED晶粒；将落入凹槽的LED晶粒与背板进行固化；通过除湿法去除LED晶粒的保护胶膜；在LED晶粒与凹槽的间隙设置反射填充层；对LED晶粒的顶部进行表面光刻刻蚀，使LED晶粒的顶部露出掺杂的导电层，并对导电层进行平坦化处理，然后键合电极。利用本发明，能够解决Micro LED制造过程中传统的巨量转移必须需要精确对准的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体光电子技术领域，更为具体地，涉及一种Micro LED制备方法。
背景技术
Micro LED技术，即LED微缩化和矩阵化技术，具有良好的稳定性，寿命，以及运行温度上的优势，同时也承继了LED低功耗、色彩饱和度、反应速度快、对比度强等优点，MicroLED的亮度比OLED高30倍，并且功率消耗量约为LCD的10％、OLED的50％。
Micro LED未来将具有极大地应用前景，但是目前Micro LED制造成本问题，严重影响了其商用化的进程，原因主要就是巨量转移技术瓶颈仍然有待突破，传统的巨量转移往往需要精确对准，这对Micro LED的生产成本以及制造环境都提出了严格要求，严重限制了转移效率和生产良率。
为了解决这一问题，本发明提出一种新的Micro LED的制备方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种Micro LED的制备方法，以解决MicroLED制造过程中传统的巨量转移必须需要精确对准的问题。
本发明提供一种Micro LED制备方法，包括如下具体步骤：
在背板上设置与LED晶粒相适配的凹槽，其中，LED晶粒为梯台结构，梯台结构包括底部和顶部，底部与凹槽的底端适配，并且在LED晶粒除底部外的周围表面设置有保护胶膜；
将LED晶粒撒落在背板的表面，并且沿水平方向晃动背板，使LED晶粒落入与其相适配的凹槽中；
利用沿背板的水平方向的气流吹走未落入凹槽的LED晶粒；
将落入凹槽的LED晶粒与背板进行固化；
通过除湿法去除LED晶粒的保护胶膜；
在LED晶粒与凹槽的间隙设置反射填充层；
对LED晶粒的顶部进行表面光刻刻蚀，使LED晶粒的顶部露出掺杂的导电层；并对导电层进行平坦化处理，然后键合电极。
此外，优选的方案是，在利用沿背板的水平方向的气流吹走未落入所述凹槽的LED晶粒之后，检测背板的凹槽是否被LED晶粒填满。
此外，优选的方案是，如果凹槽被LED晶粒填满，则将落入凹槽的LED晶粒与背板进行固化；
如果凹槽未被LED晶粒填满，则将LED晶粒再次撒落在背板的表面，直至凹槽被LED晶粒填满。
此外，优选的方案是，在将落入凹槽的LED晶粒与背板进行固化的过程中，LED晶粒的底部与凹槽的底端之间通过加热或者激光进行固化。
此外，优选的方案是，LED晶粒的底部表面为金属化，其中，
通过金属蒸镀对LED晶粒的底部表面进行金属化，并且对LED晶粒的底部表面进行金属化的金属为铟或金。
此外，优选的方案是，在通过除湿法去除LED晶粒的保护胶膜的过程中，
将有机溶剂滴加到LED晶粒的保护胶膜上，保护胶膜溶解在有机溶剂中，从而去除LED晶粒的保护胶膜。
此外，优选的方案是，电极为透明或者半透明的电极，并且电极通过范德华力键合在平坦化处理后的导电层上。
此外，优选的方案是，在电极通过范德华力键合在平坦化处理后的导电层上之后，
在电极与背板之间设置一层透明膜，用于固定电极与背板。
从上面的技术方案可知，本发明提供的Micro LED的制备方法，本发明提供的Micro LED的制备方法，通过晃动背板将很多梯台形状的LED晶粒落入背板的凹槽内，从而解决Micro LED制造过程中传统的巨量转移必须需要精确对准的问题，提高转移率和生产良率。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的Micro LED的制备方法流程示意图；
图2为根据本发明实施例的LED晶粒撒入背板结构示意图；
图3为根据本发明实施例的LED晶粒与背板的凹槽适配结构示意图；
图4为根据本发明实施例的LED晶粒结构示意图。
其中的附图标记包括：1、顶部，2、底部，3、LED晶粒，4、背板，5、凹槽。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
针对Micro LED制造过程中现有巨量转移必须需要精确对准从而造成转移率下降和生产良率降低的问题，本发明提供一种Micro LED制备方法，从而解决上述问题。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的Micro LED制备方法，图1示出了根据本发明实施例的Micro LED制备方法流程。
如图1所示，本发明提供的Micro LED制备方法，包括如下具体步骤：
S110：在背板上设置与LED晶粒相适配的凹槽，其中，LED晶粒为梯台结构，梯台结构包括底部和顶部，底部与凹槽的底端适配，并且在LED晶粒除底部外的周围表面设置有保护胶膜；
S120：将LED晶粒撒落在背板的表面，并且沿水平方向晃动背板，使LED晶粒落入与其相适配的凹槽中；
S130：利用沿背板的水平方向的气流吹走未落入凹槽的LED晶粒；
S140：将落入凹槽的LED晶粒与背板进行固化；
S150：通过除湿法去除LED晶粒的保护胶膜；
S160：在LED晶粒与凹槽的间隙设置反射填充层；
S170：对LED晶粒的顶部进行表面光刻刻蚀，使LED晶粒的顶部露出掺杂的导电层；并对导电层进行平坦化处理，然后键合电极。
上述为本发明提供的制备Micro LED的方法流程，为了进一步本发明提供的LED晶粒与背板的结构，图2至图4分别从不同角度对LED晶粒与背板的结构进行了示例性标示。具体地，图2示出了根据本发明实施例的LED晶粒撒入背板结构；图3示出了根据本发明实施例的LED晶粒与背板的凹槽适配结构；图4示出了根据本发明实施例的LED晶粒结构。
如图2至图4所示，LED晶粒3为梯台结构(其横截面积为梯形)，梯台结构包括底部2和顶部1，顶部1的横截面大于底部2的横截面，底部2与凹槽5的底端适配，并且LED晶粒3的底部2为金属化，LED晶粒3除底部的周围表面设置有保护胶膜；其中，保护胶膜为高分子树脂，在LED晶粒3的表面设置一层高分子树脂的保护胶膜，保护胶膜为了避免LED晶粒3在转移过程中发生碰伤。
另外，在背板4上设置有凹槽5，凹槽5与LED晶粒3相适配，即：LED晶粒3的底部与凹槽5的底端相互固定。即：LED晶粒3的底部的金属化的部分与凹槽5的底端固定在一起。
图1结合图2至图4共同所示，步骤S110之前，提前准备好与背板的凹槽5相适配的梯台结构的LED晶粒3，并且，LED晶粒的底部表面为金属化，对LED晶粒3的底部表面进行金属蒸镀，其中，可以将金属金元素或者铟元素蒸镀到底部的表面。
在步骤S120中，沿着水平方向晃动背板4，类似筛子筛选沙子一样进行晃动，与凹槽5相适配的LED晶粒3就会落入到凹槽5内。
在步骤S130中，沿着背板4水平方向的气流将未落入到凹槽的LED晶粒3吹走，其中，本发明的实施例中，可以采用吹风机将为落入到凹槽的LED晶粒3从背板4的表面吹走。
在步骤S130之后，检测背板的凹槽是否被LED晶粒3填满；即：在利用沿背板的水平方向的气流吹走未落入凹槽的LED晶粒3之后，检测背板的凹槽是否被LED晶粒3填满。
其中，具体的检测过程为：经过步骤S130后，对填有LED晶粒3的背板4进行拍照，根据拍摄的结果，观察看是否还有未填的凹槽，如果凹槽被LED晶粒3填满，则进入到步骤S140，即进入到将落入凹槽的LED晶粒3与背板进行固化。如果凹槽未被LED晶粒3填满，则继续进行步骤S120和S130(将LED晶粒3再次撒落在背板的表面)，直至凹槽被LED晶粒3填满。
在步骤S140中，在将落入凹槽的LED晶粒3与背板4进行固化的过程中，LED晶粒3的底部2与凹槽的底端之间通过加热或者激光进行固化，使得LED晶粒的接触面与凹槽的底端的接触面相互连接的更为牢固。
在步骤S150中，在通过除湿法去除LED晶粒3的保护胶膜的过程中，将有机溶剂滴加到LED晶粒3的保护胶膜上，保护胶膜溶解在有机溶剂中，从而去除LED晶粒3的保护胶膜。
其中，需要说明的是，由于LED晶粒3的保护胶膜为高分子树脂材料，根据相似相容原理，采用有机溶剂溶解LED晶粒3上的保护胶膜，并且，当保护胶膜溶解在有机溶剂后，待有机溶剂挥发后，LED晶粒3的保护胶膜清除干净。
在步骤S160中，在LED晶粒3与凹槽之间填充反射填充层，反射填充层的目的有两个，第一：增加LED晶粒3与凹槽之间的牢固性；第二：散射到侧面的光在反射填充层的作用下，反射到LED晶粒3的中间的位置，从而增加LED晶粒3的光照效率。
在步骤S170中，对露出一端掺杂的导电层进行平坦化处理，以便形成均匀电场，即：LED晶粒3发光时，发出均匀的光。
其中，需要说明的是，电极为透明或者半透明的电极，并且电极通过范德华力键合在平坦化处理后的导电层上。
此外，在电极通过范德华力键合在平坦化处理后的导电层上之后，在电极与背板之间设置一层透明膜，用于固定电极与背板。
也就是，在平坦化处理后的导电层键合透明或者半透明电极，使电流扩散，达到均匀发光，再去封装。
上述步骤S110至步骤S170详细的说明了Micro LED制备方法，并在巨量转移时不要像传统的生产Micro LED精确对准，从而突破了生产成本以及制造环境传统的要求，提高了转移效率和生产良率，提高了其商业化进程。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的Micro LED的制备方法，通过晃动背板将很多梯台形状的LED晶粒落入背板的凹槽内，从而解决Micro LED制造过程中传统的巨量转移必须需要精确对准的问题，提高转移率和生产良率。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的Micro LED的制备方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的Micro LED的制备方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (8)
1.一种Micro LED制备方法，包括如下具体步骤：
在背板上设置与LED晶粒相适配的凹槽，其中，所述LED晶粒为梯台结构，所述梯台结构包括底部和顶部，所述底部与所述凹槽的底端适配，并且在所述LED晶粒除底部外的周围表面设置有保护胶膜；
将所述LED晶粒撒落在所述背板的表面，并且沿水平方向晃动所述背板，使所述LED晶粒落入与其相适配的所述凹槽中；
利用沿所述背板的水平方向的气流吹走未落入所述凹槽的LED晶粒；
将落入所述凹槽的LED晶粒与所述背板进行固化；
通过除湿法去除所述LED晶粒的保护胶膜；
在所述LED晶粒与所述凹槽的间隙设置反射填充层；
对所述LED晶粒的顶部进行表面光刻刻蚀，使所述LED晶粒的顶部露出掺杂的导电层；并对所述导电层进行平坦化处理，然后键合电极。
2.如权利要求1所述的Micro LED制备方法，其中，
在利用沿所述背板的水平方向的气流吹走未落入所述凹槽的LED晶粒之后，检测所述背板的凹槽是否被所述LED晶粒填满。
3.如权利要求2所述的Micro LED制备方法，其中，
如果所述凹槽被所述LED晶粒填满，则将落入所述凹槽的LED晶粒与所述背板进行固化；
如果所述凹槽未被所述LED晶粒填满，则将所述LED晶粒再次撒落在所述背板的表面，直至所述凹槽被所述LED晶粒填满。
4.如权利要求1所述的Micro LED制备方法，其中，在将落入所述凹槽的LED晶粒与所述背板进行固化的过程中，
所述LED晶粒的底部与所述凹槽的底端之间通过加热或者激光进行固化。
5.如权利要求1所述的Micro LED制备方法，其中，
所述LED晶粒的底部表面为金属化，其中，
通过金属蒸镀对所述LED晶粒的底部表面进行金属化，并且对所述LED晶粒的底部表面进行金属化的金属为铟或金。
6.如权利要求1所述的Micro LED制备方法，其中，在通过除湿法去除所述LED晶粒的保护胶膜的过程中，
将有机溶剂滴加到所述LED晶粒的保护胶膜上，所述保护胶膜溶解在所述有机溶剂中，从而去除所述LED晶粒的保护胶膜。
7.如权利要求1所述的Micro LED制备方法，其中，
所述电极为透明或者半透明的电极，并且所述电极通过范德华力键合在平坦化处理后的导电层上。
8.如权利要求7所述的Micro LED制备方法，其中，在所述电极通过范德华力键合在平坦化处理后的导电层上之后，
在所述电极与所述背板之间设置一层透明膜，用于固定所述电极与所述背板。
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