CN109192821A - 发光二极管芯片的转移方法、转移基板及发光二极管阵列 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管芯片的转移方法、转移基板及发光二极管阵列,属于半导体技术领域。方法包括:提供一间隔设置多个第一发光单元的衬底;在每个第一发光单元上形成第一绑定层;提供一转移基板,转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和第二绑定层;将第二绑定层与第一绑定层绑定在一起;去除衬底;在每个第一发光单元上设置反射电极;将转移基板平行设置在电路控制板的上方;将激光从转移基板垂直射向各个第一发光单元,牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将第一发光单元与转移基板分离,第一发光单元落在电路控制板用于设置第一发光单元的区域上。本发明解决了激光无法将红黄光LED芯片从衬底转移到电路控制板的问题。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种发光二极管芯片的转移方法、转移基板及发光二极管阵列。
背景技术
发光二极管(英文:Light Emitting Diode,简称:LED)是一种可以把电能转化为光能的半导体二极管。芯片是LED的核心组件,广泛应用在户内和户外的显示屏上。随着显示质量和显示需求的提高,显示面积和显示密度不断增大,应用在显示屏上的LED芯片的数量也不断增加。
在实际应用中,通常先在衬底上形成若干相互独立的芯片;然后将芯片朝向电路控制板设置;最后将激光从衬底垂直射向电路控制板上设置芯片的位置,激光作用在衬底和芯片的交界面上,交界面的材料吸收激光能量并分解,芯片与衬底分离,落在控制电路板上设置芯片的位置。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
对于蓝绿光LED芯片来说,衬底一般采用透明的蓝宝石,激光可以透过衬底到达衬底和芯片的交界面上,实现芯片与衬底的分离。但是对于红黄光LED芯片来说,衬底一般采用吸光的砷化镓(GaAs),砷化镓的能带宽度较窄,可以吸收大部分激光能量,导致激光无法穿透衬底到达衬底和芯片的交界面,因此无法实现红黄光LED芯片从衬底到电路控制板的转移。
发明内容
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的转移方法、转移基板及发光二极管阵列,能够解决现有技术激光无法将红黄光LED芯片从衬底转移到电路控制板的问题。所述技术方案如下:
一方面,本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的转移方法,所述转移方法包括:
提供一间隔设置多个第一发光单元的衬底,每个所述第一发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层;
在每个所述第一发光单元上形成第一绑定层;
提供一转移基板,所述转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和第二绑定层;
将所述第二绑定层与所述第一绑定层绑定在一起;
去除所述衬底;
在每个所述第一发光单元上设置反射电极;
将所述转移基板平行设置在电路控制板的上方,所述多个第一发光单元朝向所述电路控制板,且至少一个所述第一发光单元与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域对准;
将激光从所述转移基板垂直射向与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域对准的各个第一发光单元,所述牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将所述第一发光单元与所述转移基板分离,所述第一发光单元落在所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域上。
可选地,所述将所述第二绑定层与所述第一绑定层绑定在一起,包括:
通过热压的方式将所述第二绑定层与所述第一绑定层粘结在一起。
可选地,所述转移方法还包括:
将所述转移基板相对所述电路控制板平移,至少一个未与所述转移基板分离的第一发光单元与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元且未设置所述第一发光单元的区域对准;
将激光从所述转移基板垂直射向与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域对准的各个第一发光单元,所述牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将所述第一发光单元与所述转移基板分离,所述第一发光单元落在所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域上。
可选地,所述转移方法还包括:
将与所述第一发光单元绑定的转移基板从所述电路控制板的上方移开;
提供一间隔设置多个第二发光单元的衬底,每个所述第二发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层和第二型发光单元,所述第二发光单元中有源层发出光线的颜色与所述第一发光单元中有源层发出光线的颜色不同;
在每个所述第二发光单元上形成第一绑定层;
将一未与发光单元绑定的转移基板的第二绑定层与所述第一发光单元上的第一绑定层绑定在一起;
去除所述第二发光单元上的衬底;
在每个所述第二发光单元上设置反射电极;
将与所述第二发光单元绑定的转移基板平行设置在所述电路控制板的上方,所述多个第二发光单元朝向所述电路控制板,且至少一个所述第二发光单元与所述电路控制板用于设置所述第二发光单元的区域对准;
将激光从与所述第二发光单元绑定的转移基板垂直射向所述电路控制板用于设置所述第二发光单元的区域对准的各个第二发光单元,与所述第二发光单元绑定的转移基板的牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将所述第二发光单元与所述转移基板分离,所述第二发光单元落在所述电路控制板用于设置所述第二发光单元的区域上。
另一方面,本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的转移基板,所述转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和绑定层;所述透明基板用于供激光透过,并起到支撑作用;所述绑定层用于将发光单元绑定在所述透明基板上;所述牺牲层用于吸收从所述透明基板透过的激光的能量分解,将所述发光单元与所述透明基板分离。
可选地,所述透明基板为蓝宝石衬底或者玻璃基板。
可选地,所述牺牲层的材料采用氮化镓或者氮化铝。
可选地,所述牺牲层的厚度为1nm~50nm。
可选地,所述绑定层的材料采用二氧化硅。
又一方面,本发明实施例提供了一种发光二极管阵列,所述发光二极管阵列包括多个发光单元和转移基板,所述多个发光单元间隔设置在所述转移基板上,每个所述发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层、第二型半导体层和第一绑定层,所述转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和第二绑定层,所述第二绑定层与所述第一绑定层绑定在一起。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过将衬底上形成的发光单元绑定到设有牺牲层的透明基板上,去除衬底,设置反射电极,当发光单元与控制电路板上设置发光单元的区域对准时,即可透过透明基板将激光作用在牺牲层上,使牺牲层吸收激光的能量分解,发光单元与转移基板分离,落在电路控制板设置发光单元的区域上,完成芯片从衬底到电路控制板的转移。由于激光分离之前,已经将发光单元从衬底转移到透明基板上,透明基板不存在激光无法穿透的问题,因此可以摆脱衬底的限制,实现所有颜色的芯片转移,解决了激光无法将红黄光LED芯片从衬底转移到电路控制板的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的转移方法的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的设有发光单元的衬底的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的转移方法在步骤102执行之后第一发光单元的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的转移基板的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的转移方法在步骤104执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的转移方法在步骤105执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的转移方法在步骤106执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的转移方法在步骤107执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的转移方法在步骤108执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的转移方法在步骤109之后形成的半导体器件的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的转移方法在步骤110执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图12是本发明实施例提供的转移方法在步骤201执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图13是本发明实施例提供的转移方法在步骤207执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图14是本发明实施例提供的转移方法在步骤208执行之后形成的半导体器件的结构示意图;
图15是本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的转移基板的结构示意图;
图16是本发明实施例提供的一种发光二极管阵列的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的转移方法。图1为本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的转移方法的结构示意图。参见图1,该转移方法包括:
步骤101:提供一间隔设置多个第一发光单元的衬底。
在本实施例中,每个第一发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层。
图2为本发明实施例提供的设有发光单元的衬底的结构示意图。其中,10表示衬底,20表示第一发光单元,21表示第一型半导体层,22表示有源层,23表示第二型半导体层。参见图2,多个第一发光单元20间隔设置在衬底10上,在每个第一发光单元20中,第一型半导体层21、有源层22和第二型半导体层23依次层叠在衬底10上。
具体地,当第一发光单元中有源层发出红黄光时,有源层可以包括多个量子阱和多个量子垒,多个量子阱和多个量子垒交替层叠设置;量子阱和量子垒为铝组分不同的铝镓铟磷(AlGaInP)层。第一型半导体层可以为N型掺杂的磷化铝铟层,第二型半导体层可以为P型掺杂的磷化铝铟;或者,第一型半导体层可以为P型掺杂的磷化铝铟,第二型半导体层可以为N型掺杂的磷化铝铟层。
当第一发光单元中有源层发出蓝绿光时,有源层可以包括多个量子阱和多个量子垒,多个量子阱和多个量子垒交替层叠设置;量子阱可以为氮化铟镓层,量子垒可以为氮化镓层。第一型半导体层可以为N型掺杂的氮化镓层,第二型半导体层可以为P型掺杂的氮化镓层;或者,第一型半导体层可以为P型掺杂的氮化镓层,第二型半导体层可以为N型掺杂的氮化镓层。
步骤102:在每个第一发光单元上形成第一绑定层。
图3为本发明实施例提供的转移方法在步骤102执行之后第一发光单元的结构示意图。其中,24表示绑定层。参见图3,各个第一发光单元20的第二型半导体层23上均设置有绑定层24。
具体地,第一绑定层的材料可以采用二氧化硅,实现成本低。
进一步地,该步骤102可以包括:
采用化学气相沉积(英文:Chemical Vapor Deposition,简称:CVD)或者物理气相沉积(英文:Physical Vapor Deposition,简称:PVD)技术在每个第一发光单元上沉积第一绑定层。
在具体实现时,第一绑定层除了沉积在各个第一发光单元上之外,还会沉积在各个第一发光单元之间的衬底上。可以采用光刻技术和干法刻蚀技术对第一绑定层图形化,去除衬底上沉积的第一绑定层;也可以不管第一绑定层,待去除衬底的时候,将其一并去除。
步骤103:提供一转移基板,转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和第二绑定层。
图4为本发明实施例提供的转移基板的结构示意图。其中,30表示转移基板,31表示透明基板,32表示牺牲层,33表示第二绑定层。参见图4,牺牲层32和第二绑定层33依次层叠在透明基板31上。
在本实施例中,透明基板用于供激光透过,并起到支撑作用。绑定层用于将发光单元绑定在透明基板上(详见步骤104)。牺牲层用于吸收从透明基板透过的激光的能量分解,将发光单元与透明基板分离(详见步骤108)。
可选地,透明基板可以为蓝宝石衬底或者玻璃基板。蓝宝石衬底和玻璃基板均为透明的支撑板,可以满足透明基板对激光透过和起到支撑作用的要求,而且取材方便。对于蓝宝石衬底来说,可以方便牺牲层的设置;对于玻璃基板来说,实现成本低廉。
可选地,牺牲层的材料可以采用氮化镓或者氮化铝。氮化镓和氮化铝均可以在激光作用下分解,可以实现转移基板和发光单元的分离。而且取材方便,实现成本低廉。
在具体实现中,可以直接采用金属有机化合物化学气相沉淀(英文:MetalorganicChemical Vapor Deposition,简称:MOCVD)技术在透明基板上生长氮化镓或者氮化铝,形成牺牲层。也可以采用磁控溅射技术在透明基板上沉积氮化铝,形成牺牲层。
可选地,牺牲层的厚度可以为1nm~50nm。
如果牺牲层的厚度小于1nm,则可能由于牺牲层太薄而导致第二绑定层直接与透明基板连接,后续无法通过激光分解牺牲层将发光单元与转移基板分离;如果牺牲层的厚度大于50nm,则可能由于牺牲层太厚而导致材料的浪费。
可选地,第二绑定层的材料可以采用二氧化硅,实现成本低。
进一步地,第二绑定层可以采用与第一绑定层相同的方式形成。
步骤104:将第二绑定层与第一绑定层绑定在一起。
图5为本发明实施例提供的转移方法在步骤104执行之后形成的半导体器件的结构示意图。参见图5,各个第一绑定层24与第二绑定层33绑定在一起,多个第一发光单元20位于转移基板30和衬底10之间。
可选地,该步骤104可以包括:
通过热压的方式将第二绑定层与第一绑定层粘结在一起。
其中,热压是指将需要就键合的两个表面抛光后贴合在一起,加热加压一段时间后能够形成良好的键合,以形成部件之间稳定可靠的机械、电气连接、通常称为绑定(英文:bonding)。
在本实施例中,分别在转移基板和发光单元上设置绑定层,再将两个绑定层抛光处理后贴合,加热并加压即可将转移基板和发光单元绑定在一起。
步骤105:去除衬底。
图6为本发明实施例提供的转移方法在步骤105执行之后形成的半导体器件的结构示意图。参见图6,衬底10已去除,各个第一发光单元20的第一型半导体层21露出。
具体地,当第一发光单元中有源层发出红黄光时,该步骤106可以包括:
采用湿法腐蚀技术去除衬底。
在具体实现时,可以先在衬底上依次生长缓冲层(如砷化镓)和腐蚀停层(如磷化镓铟),再在腐蚀停层上依次生长第一型半导体层、有源层和第二型半导体层。然后将发光单元浸泡在砷化镓的腐蚀溶液中,即可去除衬底。
当第一发光单元中有源层发出蓝绿光时,该步骤106可以包括:
采用激光剥离技术去除衬底。
在具体实现时,可以先在衬底上生长缓冲层(如氮化镓或氮化铝),再在缓冲层上依次生长第一型半导体层、有源层和第二型半导体层。然后透过衬底将激光作用在缓冲层上,缓冲层吸收激光的能量分解,即可将衬底从发光单元上去除。
步骤106:在每个第一发光单元上设置反射电极。
图7为本发明实施例提供的转移方法在步骤106执行之后形成的半导体器件的结构示意图。其中,25表示反射电极。参见图7,各个第一发光单元20的第一型半导体层21上均设有反射电极25。
具体地,该步骤106可以包括:
采用磁控溅射技术在每个第一发光单元上设置反射电极。
可选地,反射电极的材料可以采用金、金锗合金、金铍合金中的任一种,主要用于对P半导体层的欧姆接触以及红光芯片发射的红光的反射。
可选地,该转移方法还可以包括:
在每个第一发光单元除反射电极的设置区域之外的区域上设置钝化层。
利用钝化层对第一发光单元进行保护。
可选地,钝化层的材料可以采用二氧化硅,实现成本低。
可选地,钝化层可以为分布式布拉格反射镜(英文:DistributedBraggReflection,简称:DBR),可以与反射电极配合,增加对光线的反射,提高出光效率。
具体地,钝化层可以包括多个第一金属氧化物薄膜和多个第二金属氧化物薄膜,多个第一金属氧化物薄膜和多个第二金属氧化物薄膜交替层叠设置;第一金属氧化物薄膜的材料可以采用二氧化硅、二氧化钛、五氧化二铌、五氧化二钽中的一种,第二金属氧化物薄膜的材料可以采用二氧化硅、二氧化钛、五氧化二铌、五氧化二钽中的另一种。
在具体实现时,钝化层可以采用PVD技术形成。
步骤107:将转移基板平行设置在电路控制板的上方,多个第一发光单元朝向电路控制板,且至少一个第一发光单元与电路控制板用于设置第一发光单元的区域对准。
图8为本发明实施例提供的转移方法在步骤107执行之后形成的半导体器件的结构示意图。其中,40表示电路控制板。参见图8,转移基板30平行设置在电路控制板40的上方,多个第一发光单元20朝向电路控制板40设置,且多个第一发光单元20与电路控制板40用于设置第一发光单元20的区域(图8中用虚线表示)对准。
步骤108:将激光从转移基板垂直射向与电路控制板用于设置第一发光单元的区域对准的各个第一发光单元,牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将第一发光单元与转移基板分离,第一发光单元落在电路控制板用于设置第一发光单元的区域上。
图9为本发明实施例提供的转移方法在步骤108执行之后形成的半导体器件的结构示意图。参见图9,激光从转移基板30垂直射向与电路控制板40用于设置第一发光单元20的区域对准的各个第一发光单元20,牺牲层32中激光经过的区域吸收激光的能量分解,第一发光单元20与转移基板30分离,落在电路控制板40用于设置第一发光单元20的区域上。
本发明实施例通过将衬底上形成的发光单元绑定到设有牺牲层的透明基板上,去除衬底,设置反射电极,当发光单元与控制电路板上设置发光单元的区域对准时,即可透过透明基板将激光作用在牺牲层上,使牺牲层吸收激光的能量分解,发光单元与转移基板分离,落在电路控制板设置发光单元的区域上,完成芯片从衬底到电路控制板的转移。由于激光分离之前,已经将发光单元从衬底转移到透明基板上,透明基板不存在激光无法穿透的问题,因此可以摆脱衬底的限制,实现所有颜色的芯片转移,解决了激光无法将红黄光LED芯片从衬底转移到电路控制板的问题。
可选地,该转移方法还可以包括步骤109~步骤110:
步骤109:将转移基板相对电路控制板平移,至少一个未与转移基板分离的第一发光单元与电路控制板用于设置第一发光单元且未设置第一发光单元的区域对准。
图10为本发明实施例提供的转移方法在步骤109之后形成的半导体器件的结构示意图。参见图10,转移基板30相对电路控制板40平移,多个未与转移基板30分离的第一发光单元20与电路控制板40用于设置第一发光单元20且未设置第一发光单元20的区域(图10中用虚线表示)对准。
步骤110:将激光从转移基板垂直射向与电路控制板用于设置第一发光单元的区域对准的各个第一发光单元,牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将第一发光单元与转移基板分离,第一发光单元落在电路控制板用于设置第一发光单元的区域上。
图11为本发明实施例提供的转移方法在步骤110执行之后形成的半导体器件的结构示意图。参见图11,激光从转移基板30垂直射向与电路控制板40用于设置第一发光区域20的区域对准的各个第一发光单元20,牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,第一发光单元20与转移基板30分离,落在电路控制板40用于设置第一发光单元20的区域上。
通过将转移基板平移,可以将未与转移基板分离的发光单元也转移到电路控制板上,突破转移基板长度的限制,将转移基板在电路控制板上的作用面积扩大,有利于大面积显示屏或背光源的作用。
可选地,该转移方法还可以包括步骤201~步骤208:
步骤201:将与第一发光单元绑定的转移基板从电路控制板的上方移开。
图12为本发明实施例提供的转移方法在步骤201执行之后形成的半导体器件的结构示意图。参见图12,与第一发光单元20绑定的转移基板30已经从电路控制板40的上方移开。
步骤202:提供一间隔设置多个第二发光单元的衬底,每个第二发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层和第二型发光单元,第二发光单元中有源层发出光线的颜色与第一发光单元中有源层发出光线的颜色不同。
具体地,该步骤202可以与步骤101相同,在此不再赘述。
步骤203:在每个第二发光单元上形成第一绑定层。
具体地,该步骤203可以与步骤102相同,在此不再赘述。
步骤204:将一未与发光单元绑定的转移基板的第二绑定层与第一发光单元上的第一绑定层绑定在一起。
具体地,该步骤204可以与步骤104相同,在此不再赘述。
步骤205:去除第二发光单元上的衬底。
具体地,该步骤205可以与步骤105相同,在此不再赘述。
步骤206:在每个第二发光单元上设置反射电极。
具体地,该步骤206可以与步骤106相同,在此不再赘述。
步骤207:将与第二发光单元绑定的转移基板平行设置在电路控制板的上方,多个第二发光单元朝向电路控制板,且至少一个第二发光单元与电路控制板用于设置第二发光单元的区域对准。
图13为本发明实施例提供的转移方法在步骤207执行之后形成的半导体器件的结构示意图。其中,50表示第二发光单元。参见图13,在将与第一发光单元20绑定的转移基板30已经从电路控制板40的上方移开之后,将与第二发光单元50绑定的转移基板30平行设置在电路控制板40的上方,多个第二发光单元50朝向电路控制板40设置,且多个第二发光单元50与电路控制板40用于设置第二发光单元50的区域(图13中用虚线表示)对准。
具体地,该步骤207可以与步骤107相同,在此不再赘述。
步骤208:将激光从与第二发光单元绑定的转移基板垂直射向电路控制板用于设置第二发光单元的区域对准的各个第二发光单元,与第二发光单元绑定的转移基板的牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将第二发光单元与转移基板分离,第二发光单元落在电路控制板用于设置第二发光单元的区域上。
图14为本发明实施例提供的转移方法在步骤208执行之后形成的半导体器件的结构示意图。参见图14,激光从与第二发光单元50绑定的转移基板30垂直射向电路控制板40用于设置第二发光单元50的区域对准的各个第二发光单元50,与第二发光单元50绑定的转移基板30的牺牲层32中激光经过的区域吸收激光的能量分解,第二发光单元50与转移基板30分离,第二发光单元50落在电路控制板40用于设置第二发光单元50的区域上。
具体地,该步骤208可以与步骤108相同,在此不再赘述。
上述步骤201~步骤208突破同一个转移基板上绑定的发光单元发出单色光的限制,在将发出一种颜色的发光单元转移到电路控制板上之后,可以采用同样的方法将发出另一种颜色的发光单元转移到电路控制板上。转移过程中,只需要将发出不同颜色的发光单元分别与电路控制板上相应的区域对准,即可在激光分离之后,使不同颜色的发光单元落在电路控制板不同的位置上,形成能够发出多种颜色的显示基板。以红绿蓝三种颜色的背光模组为例,在具体实现时,可以先执行步骤101~步骤108,将发出红光的发光单元转移到电路控制板上,再执行步骤201~步骤208,将发出绿光的发光单元转移到电路控制板上,最后执行步骤201~步骤208,将发出蓝光的发光单元转移到电路控制板上。
在实际应用中,当发光单元落在电路控制板上之后,可以采用回流焊将发光单元中的反射电极固定在电路控制板上,实现第一型半导体层与电路控制板的电连接。去除发光单元上的绑定层,并将第二型半导体层与电路控制板通过导线连接。
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的转移基板。图15为本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的转移基板的结构示意图。参见图15,该转移基板包括依次层叠的透明基板31、牺牲层32和绑定层33。
在本实施例中,透明基板31用于供激光透过,并起到支撑作用。绑定层33用于将发光单元绑定在透明基板31上。牺牲层32用于吸收从透明基板31透过的激光的能量分解,将发光单元与透明基板31分离。
本发明实施例提供的转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和绑定层,绑定层可将衬底上形成的发光单元绑定在透明基板上,去除衬底,当发光单元与控制电路板上设置发光单元的区域对准时,即可透过透明基板将激光作用在牺牲层上,使牺牲层吸收激光的能量分解,发光单元与转移基板分离,落在电路控制板设置发光单元的区域上,完成芯片从衬底到电路控制板的转移。由于激光分离之前,已经将发光单元从衬底转移到透明基板上,透明基板不存在激光无法穿透的问题,因此可以摆脱衬底的限制,实现所有颜色的芯片转移,解决了激光无法将红黄光LED芯片从衬底转移到电路控制板的问题。
本发明实施例提供了一种发光二极管阵列。图16为本发明实施例提供的一种发光二极管阵列的结构示意图。参见图16,该发光二极管阵列包括多个发光单元20和转移基板30,多个发光单元20间隔设置在转移基板30上,每个发光单元20包括依次层叠的第一型半导体层21、有源层22、第二型半导体层23和第一绑定层24,转移基板30包括依次层叠的透明基板31、牺牲层32和第二绑定层33,第二绑定层33与第一绑定层24绑定在一起。
本发明实施例通过将衬底上形成的发光单元绑定到设有牺牲层的透明基板上,去除衬底,形成发光二极管阵列,当发光单元与控制电路板上设置发光单元的区域对准时,即可透过透明基板将激光作用在牺牲层上,使牺牲层吸收激光的能量分解,发光单元与转移基板分离,落在电路控制板设置发光单元的区域上,完成芯片从衬底到电路控制板的转移。由于激光分离之前,已经将发光单元从衬底转移到透明基板上,透明基板不存在激光无法穿透的问题,因此可以摆脱衬底的限制,实现所有颜色的芯片转移,解决了激光无法将红黄光LED芯片从衬底转移到电路控制板的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发光二极管芯片的转移方法,其特征在于,所述转移方法包括:
提供一间隔设置多个第一发光单元的衬底,每个所述第一发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层;
在每个所述第一发光单元上形成第一绑定层;
提供一转移基板,所述转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和第二绑定层;
将所述第二绑定层与所述第一绑定层绑定在一起;
去除所述衬底;
在每个所述第一发光单元上设置反射电极;
将所述转移基板平行设置在电路控制板的上方,所述多个第一发光单元朝向所述电路控制板,且至少一个所述第一发光单元与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域对准;
将激光从所述转移基板垂直射向与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域对准的各个第一发光单元,所述牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将所述第一发光单元与所述转移基板分离,所述第一发光单元落在所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域上。
2.根据权利要求1所述的转移方法,其特征在于,所述将所述第二绑定层与所述第一绑定层绑定在一起,包括:
通过热压的方式将所述第二绑定层与所述第一绑定层粘结在一起。
3.根据权利要求1或2所述的转移方法,其特征在于,所述转移方法还包括:
将所述转移基板相对所述电路控制板平移,至少一个未与所述转移基板分离的第一发光单元与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元且未设置所述第一发光单元的区域对准;
将激光从所述转移基板垂直射向与所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域对准的各个第一发光单元,所述牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将所述第一发光单元与所述转移基板分离,所述第一发光单元落在所述电路控制板用于设置所述第一发光单元的区域上。
4.根据权利要求1或2所述的转移方法,其特征在于,所述转移方法还包括:
将与所述第一发光单元绑定的转移基板从所述电路控制板的上方移开;
提供一间隔设置多个第二发光单元的衬底,每个所述第二发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层和第二型发光单元,所述第二发光单元中有源层发出光线的颜色与所述第一发光单元中有源层发出光线的颜色不同;
在每个所述第二发光单元上形成第一绑定层;
将一未与发光单元绑定的转移基板的第二绑定层与所述第一发光单元上的第一绑定层绑定在一起;
去除所述第二发光单元上的衬底;
在每个所述第二发光单元上设置反射电极;
将与所述第二发光单元绑定的转移基板平行设置在所述电路控制板的上方,所述多个第二发光单元朝向所述电路控制板,且至少一个所述第二发光单元与所述电路控制板用于设置所述第二发光单元的区域对准;
将激光从与所述第二发光单元绑定的转移基板垂直射向所述电路控制板用于设置所述第二发光单元的区域对准的各个第二发光单元,与所述第二发光单元绑定的转移基板的牺牲层中激光经过的区域吸收激光的能量分解,将所述第二发光单元与所述转移基板分离,所述第二发光单元落在所述电路控制板用于设置所述第二发光单元的区域上。
5.一种发光二极管芯片的转移基板,其特征在于,所述转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和绑定层;所述透明基板用于供激光透过,并起到支撑作用;所述绑定层用于将发光单元绑定在所述透明基板上;所述牺牲层用于吸收从所述透明基板透过的激光的能量分解,将所述发光单元与所述透明基板分离。
6.根据权利要求5所述的转移基板,其特征在于,所述透明基板为蓝宝石衬底或者玻璃基板。
7.根据权利要求5或6所述的转移基板,其特征在于,所述牺牲层的材料采用氮化镓或者氮化铝。
8.根据权利要求5或6所述的转移基板,其特征在于,所述牺牲层的厚度为1nm~50nm。
9.根据权利要求5或6所述的转移基板,其特征在于,所述绑定层的材料采用二氧化硅。
10.一种发光二极管阵列,其特征在于,所述发光二极管阵列包括多个发光单元和转移基板,所述多个发光单元间隔设置在所述转移基板上,每个所述发光单元包括依次层叠的第一型半导体层、有源层、第二型半导体层和第一绑定层,所述转移基板包括依次层叠的透明基板、牺牲层和第二绑定层,所述第二绑定层与所述第一绑定层绑定在一起。
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