CN110444560A - 显示面板和显示面板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板和显示面板的制备方法。显示面板包括多个LED芯片,LED芯片包括衬底和位于所述衬底上的LED外延结构,衬底构成光阻挡层,光阻挡层包括多个像素开口,所述像素开口与所述LED芯片对应设置,且所述像素开口在所述光阻挡层上的正投影与所述LED芯片在所述光阻挡层上的正投影相交叠。本发明能够改善光串扰的问题,提高显示效果,以及提升显示面板良率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术,尤其涉及显示面板和显示面板的制备方法。
背景技术
微LED芯片(Micro Light Emitting Diode,微型发光二极管)即将传统LED微缩化和矩阵化,被誉为下一代显示技术,像素尺寸在百微米量级以下,承继了LED功耗低、色彩饱和度高、反应速度快、对比度大等优点,亮度比OLED高30倍,并且功耗仅约为LCD的10%、OLED的50%。
然而,现有的微LED芯片存在显示效果不佳的问题。
发明内容
本发明提供了显示面板和显示面板的制备方法,以改善光串扰的问题,提升显示效果。
第一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括:
多个LED芯片,所述LED芯片包括衬底和位于所述衬底上的LED外延结构,其中,所述衬底构成光阻挡层,所述光阻挡层包括多个像素开口,所述像素开口与所述LED芯片对应设置,且所述像素开口在所述光阻挡层上的正投影与所述LED芯片在所述光阻挡层上的正投影相交叠。光阻挡层具有阻挡LED芯片的出射光进入相邻的LED芯片,从而改善光串扰的问题,提高显示效果;同时可不必将衬底剥离,进而提高了显示面板的良率。
可选地,所述光阻挡层的材料为硅或碳化硅。硅和碳化硅均具有遮光的作用,另外还可直接利用生长LED外延结构的衬底制备光阻挡层,提高材料的利用率;硅和碳化硅均易被刻蚀,节约工艺成本。
可选地,所述光阻挡层的厚度小于100微米。由此,既能够减弱光串扰现象,又符合轻薄化的发展趋势;同时还可以增大显示面板的可视角度;光阻挡层的厚度小于100微米,便于刻蚀,减少刻蚀时间。
可选地,所述LED外延结构包括沿远离所述光阻挡层方向上依次层叠设置的第二类型半导体层、发光层和第一类型半导体层,所述LED芯片还包括第一电极,所述第一电极和所述第一类型半导体层层叠设置;各所述第二类型半导体层连为一体,所述显示面板还包括凸台结构,所述凸台结构位于所述多个LED芯片最外周的至少一侧,且所述凸台结构位于所述第二类型半导体层远离所述光阻挡层一侧的表面;所述LED芯片还包括第二电极,所述第二电极覆盖所述凸台结构的表面且与所述第二类型半导体层电接触。不必在每个LED芯片上均设置一个第二电极,从而能够提高显示面板的像素密度;另外后续在凸台结构制备焊料时,可减小焊料的厚度,解决了形成厚度较厚的焊料工艺难度较大的问题。
可选地,所述凸台结构包括至少一层膜层,所述至少一层膜层与所述LED外延结构中的至少一层位于同一层且材料相同。能够利用显示面板现有的膜层制备凸台结构,与LED外延结构中的膜层采用同一工艺制备,不必另外制作凸台结构,从而减少了工序流程,降低显示面板的整体成本。
可选地,所述显示面板还包括反射层,且相邻两个所述LED芯片间构成凹槽结构,所述反射层覆盖所述凹槽结构的外表面,位于所述第一类型半导体层远离所述光阻挡层一侧的所述反射层包括电极开口,所述第一电极通过所述电极开口与所述第一类型半导体层电连接。反射层能够使得LED芯片发出的到达反射层的光,经反射层的反射后从其对应第二类型半导体层的表面出射,从而提高了光提取效率,提升显示效果。
可选地,在所述像素开口中,所述第二类型半导体层靠近所述光阻挡层一侧的表面为粗糙表面。能够进一步提高光提取效率,以提升显示效果。
可选地,该显示面板还包括背板,所述LED芯片位于所述背板的表面且与所述背板电连接。
第二方面,本发明实施例还提供了一种显示面板的制备方法,包括:
提供背板以及多个LED芯片,其中,所述LED芯片包括衬底和位于所述衬底上的LED外延结构;
将所述多个LED芯片与所述背板电连接;
在所述衬底上形成多个像素开口,其中,所述像素开口与所述LED芯片对应设置,且所述像素开口在所述背板上的正投影与所述LED芯片在所述背板上的正投影相交叠,所述衬底形成光阻挡层。利用衬底形成像素开口,而不需要将衬底进行剥离,避免了衬底剥离时产生的气体对LED芯片产生冲击,进而避免了LED芯片损坏,提高了显示面板的良率;同时,衬底具有遮光性,形成像素开口后,LED芯片发出的光一部分被衬底所遮挡,减少了进入相邻LED芯片区域的光,从而减弱了光串扰现象,提高了显示效果。
可选地,所述提供背板以及多个LED芯片,包括:
在衬底上生长LED外延结构层,其中,所述LED外延结构层包括层叠的第二类型半导体层、发光层和第一类型半导体层,所述第二类型半导体层位于所述发光层靠近所述衬底的一侧;
刻蚀所述LED外延结构层至露出所述第二类型半导体层,形成多个LED外延结构以及位于所述多个LED外延结构至少一侧的凸台结构;
在各所述LED外延结构的所述第一类型半导体层远离所述衬底的一侧形成第一电极,并在所述凸台结构的表面形成第二电极,且所述第二电极与所述第二类型半导体层电接触。后续在凸台结构制备焊料时,可减小焊料的厚度,解决了形成厚度较厚的焊料工艺难度较大的问题;同时能够利用显示面板现有的膜层制备凸台结构,利用一次工序即可制备出LED外延结构和凸台结构,不必另外制作凸台结构,从而减少了工序流程,降低显示面板的整体成本。
本发明所提供的显示面板包括多个LED芯片,该LED芯片包括衬底,该衬底构成光阻挡层。LED芯片发出的光经光阻挡层的阻挡,不会与其相邻的LED芯片发出的光产生串扰,从而提高了显示面板的显示效果;同时衬底作为光阻挡层,可不必将衬底剥离,防止衬底剥离时LED芯片损坏,进而提高了显示面板的良率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程图;
图8-图18为本发明实施例提供的显示面板的制备方法的主要步骤对应形成的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明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本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
正如背景技术中提到现有的显示面板存在显示效果不佳的问题,发明人经过仔细研究发现,产生此技术问题的原因在于:对于微LED显示面板,由于LED芯片的尺寸小,制备的显示面板的像素密度高,相邻的LED芯片存在较严重的光串扰的问题,从而严重影响显示面板的显示效果。
基于上述技术问题,本发明提供如下解决方案:
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图,参考图1,显示面板包括多个LED芯片102,LED芯片102包括衬底和位于衬底上的LED外延结构,该衬底构成光阻挡层103,光阻挡层103包括多个像素开口11,像素开口11与LED芯片102对应设置,且像素开口11在光阻挡层103上的正投影与LED芯片102在光阻挡层103上的正投影相交叠。
每个LED芯片102除了存在正出射光(垂直于出光面的出射光),也存在斜出射光(非垂直于出光面的出射光)。通过设置光阻挡层103,光阻挡层103包括多个像素开口,光阻挡层103会阻挡每个LED芯片102的部分斜出射光,防止其进入相邻的LED芯片102,从而避免了光串扰现象,提高了显示面板的显示效果。优选的,可设置LED芯片102在光阻挡层103上的正投影位于像素开口11在光阻挡层103上的正投影内,由此,可增大LED芯片的开口率,增大LED芯片的发光亮度,从而进一步提高显示面板的显示效果;同时可直接将衬底刻蚀以形成光阻挡层103,不需要将衬底进行剥离,避免了现有的显示面板制备工序中,需要将衬底剥离,激光剥离时LED外延结构与衬底接触的界面产生高温使得LED外延结构中的部分材料(如氮化镓)分解,分解瞬间产生的气体(如氮气)对LED外延结构产生冲击,进而导致LED芯片损坏,进而造成的显示面板良率较低的问题。
本实施例的技术方案,所提供的显示面板包括多个LED芯片和光阻挡层,光阻挡层包括多个像素开口,所述像素开口与所述LED芯片对应设置,且像素开口在光阻挡层上的正投影与LED芯片在光阻挡层上的正投影相交叠。LED芯片发出的光经光阻挡层的阻挡,不会与其相邻的LED芯片发出的光产生串扰,从而提高了显示面板的显示效果。同时,还可不必将衬底剥离,避免剥离衬底时产生的气体对LED外延结构产生冲击,导致LED芯片损坏,进而造成的显示面板良率较低的问题。
可选地,本发明中的LED芯片可以为微LED芯片。
可选地,本发明的显示面板还包括背板101,多个LED芯片102位于背板101的表面且与背板101电连接。
具体地,背板101上设置有像素驱动电路,每个LED芯片102均可对应电连接一个像素驱动电路,从而使得每个LED芯片102均可独立发光。
可选地,光阻挡层103的材料为硅或碳化硅。
具体地,硅及碳化硅均具有吸光的作用,LED芯片102朝向与其相邻的LED芯片102发射的光能够被光阻挡层103吸收,从而减少了光串扰现象,提高了显示效果。另外还可直接利用生长LED外延结构的衬底制备光阻挡层,提高材料的利用率;同时,硅或碳化硅还具有易被刻蚀的特点,从而降低可将衬底刻蚀形成光阻挡层103时的难度,节约了工艺成本。
示例性地,光阻挡层103的侧壁与LED芯片102靠近光阻挡层103的表面夹角为10°至90°。
具体地,若光阻挡层103的侧壁与LED芯片102靠近光阻挡层103的表面夹角过小,无法有效阻挡LED芯片102发出的光进入相邻的LED芯片;而若光阻挡层103的侧壁与LED芯片102靠近光阻挡层103的表面夹角过大,则光阻挡层103将会阻挡LED芯片102的正出射光,从而影响显示面板的可视角度;通过设置光阻挡层103的侧壁与LED芯片102靠近光阻挡层103的表面夹角为10°至90°,既能够有效阻挡LED芯片102发出的光进入相邻的LED芯片,又不会阻挡LED芯片的正出射光,从而提升了显示面板的显示效果。
可选地,光阻挡层103的厚度小于100微米。
具体地,若光阻挡层103的厚度过厚,将增大显示面板的整体厚度,不符合显示面板轻薄化的发展趋势;通过设置光阻挡层103的厚度小于100微米,既能够有效阻挡LED芯片102发出的光进入相邻的LED芯片,又不会使显示面板的整体厚度较厚。由此,既能够减弱光串扰现象,又符合轻薄化的发展趋势;同时还可以增大显示面板的可视角度;此外若光阻挡层的厚度小于100微米,便于将衬底刻蚀以形成光阻挡层103,减少刻蚀时间。优选地,光阻挡层的厚度为30-80微米,既能有效阻挡相邻的LED芯片之间的光串扰,又不会增大显示面板的整体厚度。
可选地,图2为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图2,显示面板包括多个像素单元12,每个像素单元12包括至少三个LED芯片102,至少一个LED芯片102对应的像素开口中包括量子点材料。
具体地,每个LED芯片102均可为发同一种颜色的光,通过在与其对应的像素开口中填充量子点材料,使得LED芯片102发出的光经量子点材料后变为不同颜色的光,从而使得显示面板能够显示多种颜色,进而实现全彩显示;同时,光阻挡层103还可充当量子点材料的堤坝,防止量子点材料溢至相邻的像素开口中,制作量子点材料时,只需在光阻挡层103限定出的像素开口内制作即可,而不必再另外制作量子点材料的堤坝,减少了制作工序,进而降低了制作成本。
可选地,图3为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图3,显示面板中的LED芯片102均可发蓝光,而对于像素单元12对应的三个LED芯片102,其中一个LED芯片102所对应的像素开口中填充红光量子点材料1041,一个LED芯片102所对应的像素开口中填充绿光量子点材料1042,而另外一个LED芯片102所对应的像素开口中不填充量子点材料。LED芯片102发出的蓝光经红光量子点材料1041后变为红光,而经绿光量子点材料后变为绿光,进而实现全彩显示。同时,发蓝光的LED芯片102更易制作,且蓝光的能量高,更容易激发红光量子点材料以及绿光量子点材料分别发出红光和绿光,更易实现全彩发光。
可选地,继续参考图3,LED外延结构包括沿远离光阻挡层103方向上依次层叠设置的第二类型半导体层1021、发光层1022和第一类型半导体层1023,LED芯片102还包括第一电极1025,第一电极1025与LED外延结构的第一类型半导体层1023层叠设置;第一电极1025位于LED外延结构远离光阻挡层103的一侧,且与背板101电连接;各第二类型半导体层1021连为一体,光阻挡层103位于第二类型半导体层1021远离背板101一侧的表面;显示面板还包括凸台结构201,凸台结构201位于多个LED芯片102最外侧周的至少一侧,凸台结构201位于第二类型半导体层1021远离光阻挡层103一侧的表面;LED芯片102还包括第二电极202,第二电极202覆盖凸台结构201的表面且与背板101电连接。
可选地,本发明中的LED外延结构可以为圆台形结构,还可以是三棱台、四棱台、圆柱等三维结构,具体可根据实际情况进行限定。
示例性地,第一类型半导体层1023可采用p型氮化镓,发光层1022可包括量子阱层,材料可为量子阱层为InxGa1-xN,调节In含量(x值)以调节发光波长进而发出对应的光(如蓝光),第二类型半导体层1021可采用n型氮化镓;在第二类型半导体层1021远离光阻挡层103的表面设置凸台结构201,并在凸台结构201的表面覆盖第二电极202,第二电极202与第一类型半导体层1021接触并与背板101电连接,其中,第二电极202可采用银、金、合金或多层金属的叠层等;背板101向第二电极202提供的信号可经第二类型半导体层1021传输至各个LED芯片102,而背板101通过向各个LED芯片102对应的第一电极1025发送不同的信号以使各个LED芯片102发射不同的光;另外通过设置凸台结构201,第二电极202沉积在凸台结构201表面,后续再在第二电极202上制备焊料即可实现与背板101的电连接;若无凸台结构,需要设置较高的焊料,而焊料采用金属结构,金属结构沉积较高的工艺较为复杂,导致显示面板的良率较低。另外,第二类型半导体层1021采用n型氮化镓,n型氮化镓的导电性较好,凸台结构201位于多个LED芯片102至少一侧的位置处并在凸台结构201上制作第二电极202,第二电极202可作为显示面板中多个LED芯片102的公共电极,不再需要对于每个LED芯片102均对应设置一个第二电极202,从而能够实现更高的PPI(Pixels Per Inch,像素密度)。
可选地,LED外延结构上还可包括位于第一类型半导体层1023与第一电极1025之间的ITO(氧化铟锡)层1024,以使得第一电极1025与第一类型半导体层1023之间形成良好的欧姆接触,提高信号传输的稳定性。
可选地,多个LED芯片102组成显示面板的显示区,在显示区外,凸台结构201可连续或者不连续的设置于显示区的至少一侧;可优选凸台结构201可围绕显示区设置,从而第二电极202也可围绕显示区设置,背板101向第二电极202传输的信号可较为均匀的传输至第二类型半导体层1021中;避免了在显示区一侧设置第二电极202时,远离第二电极202的LED芯片102由于接收到的第二电极202上的信号衰减而产生的显示不均的问题。
可选地,图4为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图4,凸台结构包括至少一层膜层,至少一层膜层与LED外延结构中的至少一层位于同一层且材料相同。
示例性地,如图4中所示,在形成LED芯片102的ITO层1024、第一类型半导体层1023和发光层1022的同时,可形成第一凸台结构2024,第二凸台结构2023和第三凸台结构2022;第一凸台结构2024与ITO层位于同一层且材料相同,第二凸台结构2023与第一类型半导体层1023位于同一层且材料相同,第三凸台结构2022与发光层1022位于同一层且材料相同;由此,可直接利用显示面板制备过程中的原料制备凸台结构,与LED外延结构中的膜层采用同一工艺制备,不必另外制作凸台结构,从而减少了工序流程,降低显示面板的整体成本。
可选地,图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图5,显示面板还包括反射层301,相邻两个LED芯片间构成凹槽结构,反射层301覆盖凹槽结构的外表面,具体的可以为反射层301覆盖LED外延层中第二类型半导体层1021远离光阻挡层103一侧的表面、发光层1022和第一类型半导体层1023的外表面,位于第一类型半导体层1023远离所述光阻挡层103一侧的反射层301包括电极开口,第一电极1025通过电极开口与第一类型半导体层1024电连接。
示例性地,反射层301可为布拉格反射结构,材料可为(包括但不限于SiO2/TiO2、AlN/GaN等,只要为两种折射率不同的材料均可,周期数不限),反射层301还可为金属或者全金属反射镜等结构,反射层301能够使得LED芯片102到达反射层301的光,经反射层301的反射后从其对应第二类型半导体层的表面出射,从而提高了光提取效率,提升显示效果。
可选地,图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图6,在像素开口中,第二类型半导体层1021靠近光阻挡层103一侧的表面为粗糙表面。
具体地,通过将第二类型半导体层1021靠近光阻挡层103一侧的表面设置为粗糙结构,LED芯片102发出的光能够朝各个方向出射,减少LED芯片发出的光在第二类型半导体层1021靠近光阻挡层103一侧的反射,进而提高LED芯片102发射光的出光效率,提升显示效果。
图7为本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程图,参考图7,显示面板的制备方法包括:
步骤901,提供背板以及多个LED芯片;
具体地,图8-图18为本发明实施例提供的显示面板的制备方法的主要步骤对应形成的结构示意图;参考图8,在衬底13上生长LED外延结构,其中,LED外延结构包括层叠的第二类型半导体层1121、发光层1122和第一类型半导体层1123,第二类型半导体层1121位于发光层1122靠近衬底13的一侧。衬底13可具有遮光性,如可采用硅衬底或者碳化硅衬底,硅和碳化硅均具有吸光的作用,后续可以利用衬底13来制作显示面板的光阻挡层103,从而提高衬底13的利用率。示例性的,第一类型半导体层1123可采用p型氮化镓,发光层1122可包括量子阱层,材料可为量子阱层为InxGa1-xN,调节In含量(x值)以调节发光波长进而发出对应的光(如蓝光),第二类型半导体层1121可采用n型氮化镓;n型氮化镓,量子阱层和p型半导体层可利用金属有机化合物化学气相沉淀(Metal-organic Chemical VaporDeposition,MOVCD)外延生长,或者利用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)、氢化物气相外延(Hydride Vapor Phase Epitaxy,HVPE)等方式生长。
可知的,该衬底13即为光阻挡层103。
可选地,第一类型半导体层1123远离衬底13的一侧还可制备一层ITO层,以使得后续在制备LED芯片的电极时,电极能够与ITO层形成良好的欧姆接触,能够减小电极的接触阻抗,进而提高信号的传输效果。
刻蚀LED外延结构至露出第二类型半导体层1021,形成多个LED外延结构以及位于多个LED外延结构至少一侧的凸台结构201。
具体地,参考图9,利用光刻法并结合感应耦合等离子体刻蚀、反应离子刻蚀等方式将LED外延结构层以及ITO层刻蚀,以形成凸台结构201以及多个LED外延结构,LED外延结构可包括刻蚀后的第一类型半导体层1023、刻蚀后的发光层1022和刻蚀后的第二类型半导体层1021,还可包括刻蚀后的ITO层1024,LED外延结构可为圆台形结构,侧壁与底部的夹角可为10°至90°;而凸台结构201可包括第一凸台结构2024,第二凸台结构2023和第三凸台结构2022,其中,第一凸台结构2024由ITO层刻蚀形成,第二凸台结构2023由第一类型半导体层1023刻蚀形成,第三凸台结构2022可由发光层1022刻蚀形成;也即利用LED外延结构层,即可刻蚀出多个LED外延结构,还可刻蚀出凸台结构201,即利用一次工序即可制备出LED外延结构和凸台结构201,不必另外制作凸台结构201,从而减少了工序流程,降低显示面板的整体成本。同时,当第一类型半导体层1023经过刻蚀后,凸台结构201还可包括部分刻蚀后的第二类型半导体层1021,从而当第二电极202覆盖凸台结构201后,增大第二电极202与第二类型半导体层1021的接触面积,进一步提高信号传输的质量,提高显示面板工作的稳定性。
可选地,凸台结构201可围绕多个LED芯片设置,多个LED芯片组成显示面板的显示区,在显示区外,凸台结构201可连续或者不连续的设置于显示区的至少一侧;可优选凸台结构201围绕显示区设置。
在各LED外延结构的第一类型半导体层1023远离衬底13的一侧形成第一电极1025,并在凸台结构201的表面形成第二电极202,且第二电极202与第二类型半导体层1021电接触。
具体地,当LED外延结构包含ITO层时,可在ITO层表面形成第一电极1025;参考图10和图11,在形成第一电极1025之前,可先在LED外延结构远离衬底13的一侧外表面覆盖一层反射结构3011,反射结构3011可为布拉格反射结构,材料可为(包括但不限于SiO2/TiO2、AlN/GaN等,只要为两种折射率不同的材料均可,周期数不限),反射结构3011还可为金属或者全金属反射镜等结构,从而使得LED芯片中发光层发出的光集中在其对应的第二类型半导体层1021远离发光层1022的表面出射,反射结构3011能够使得LED芯片发出的到达反射结构的光,经反射结构的反射后从其对应第二类型半导体层1021的表面出射,从而提高了光提取效率,提升显示效果。示例性地,反射结构3011可由电子束蒸发或者溅射等方法形成。
利用光刻法,结合湿法腐蚀或者干法刻蚀,在反射结构3011对应于ITO层的位置开孔,形成反射层301,从而暴露出ITO层,LED芯片的ITO层表面采用金属剥离lift-off工艺制备第一电极1025,而凸台结构201的表面采用lift-off工艺制备第二电极202;可优选反射结构3011的开孔面积小于ITO层的面积,从而使得第一电极1025制备时不会溢至第二类型半导体层1021的表面,避免了相邻LED芯片之间短路的现象。
同时凸台结构可围绕多个LED芯片设置,从而第二电极202也可围绕显示区设置,背板向第二电极传输的信号可较为均匀的传输至第二类型半导体层1021中;避免了在一侧设置第二电极202时,远离第二电极202的LED芯片由于接收到的第二电极202上的信号较弱而产生的显示不均的问题。第一电极1025和第二电极202均可采用金、银、合金或者金属的叠层等。第二电极202与第二类型半导体层1021接触,示例性地,第二类型半导体层1021可为n型GaN,n型GaN具有良好的导电性,从而当凸台结构201围绕多个LED芯片设置时,第二电极202覆盖凸台结构,即围绕多个LED芯片设置即可将信号传输至各个LED芯片所对应的n型GaN层,不必将每个LED芯片均对应设置一个第二电极202,从而能够增加单位面积上的LED芯片的个数,即提高了显示面板的PPI;另外后续在凸台结构制备焊料时,可减小焊料的厚度,解决了形成厚度较厚的焊料工艺难度较大的问题。
可选地,凸台结构201可设置为方形或者梯形等,从而减小第二电极沉积的难度,进而减小显示面板的成本。
步骤902,将多个LED芯片与背板电连接;
具体地,如图12和图13所示,可先在第一电极1025的表面形成焊料1026,并在第二电极202对应第三凸台结构的位置形成焊料1026,焊料1026可为In、Sn、Ag等纯金属或In/Sn合金、Pb/Sn合金、Bi/Pb/Sn合金等;然后将图12中所示的结构与背板101绑定,从而将多个LED芯片与背板101电连接。其中,背板101上可预先制作有第三电极701和多个第四电极801,第三电极701与第二电极202对应设置,多个第四电极801与多个LED芯片的第一电极一一对应设置,第三电极701和第四电极801上均可采用lift-off工艺制备焊料。
将第一电极1025与第四电极801对位,并将第二电极202与第三电极701对位,加热衬底和背板101,以使得焊料1026融化,随后对显示面板进行降温处理,以使焊料1026固化,进而达到将背板101与多个LED芯片键合的目的。
背板101内可包括像素驱动电路,每个LED芯片均对应一个像素驱动电路,从而使得每个LED芯片均可被独立控制。
可选地,参考图13,可利用毛细作用,在LED芯片之间填充低温底填胶并固化,如可采用L型点胶或者U型点胶等方式,将低温底填胶填充满LED芯片之间的缝隙,以避免显示面板受到挤压等操作时LED芯片中的各膜层发生脱落等风险,从而提高了显示面板的稳定性。另外,衬底13和背板101均可采用硅材料制成,加热或者制冷时不会产生热失配的问题,从而进一步提高了显示面板的热稳定性。
可选地,可将衬底13减薄,减薄后的厚度可在100微米以下,以方便后续的工艺。
步骤903,在衬底上形成多个像素开口。
其中,像素开口与LED芯片对应设置,且像素开口在光阻挡层上的正投影与LED芯片在光阻挡层上的正投影相交叠。
具体地,如图15所示,利用光刻技术,并结合湿法腐蚀、干法刻蚀、硅电化学深刻蚀技术等其中一种或多种方法的组合对衬底13进行刻蚀,以形成光阻挡层103;光阻挡层103会阻挡每个LED芯片的斜出射光,防止其进入相邻的LED芯片102,从而避免了光串扰现象,提高了显示面板的显示效果。同时,光阻挡层103还可形成有多个像素开口,暴露出第二类型半导体层1021,LED芯片发出的光在与其对应的像素开口内传播,而不会与相邻的像素开口内的光发生串扰,从而提高了显示面板的显示效果;优选的,可设置LED芯片在光阻挡层103上的正投影位于像素开口在光阻挡层103上的正投影内,由此,LED芯片发出的光能够最大限度的从与其对应的像素开口出射,从而进一步提高显示面板的显示效果。同时将衬底13减薄后再进行刻蚀,一方面可以减少刻蚀的时间,使得衬底沿纵向刻蚀到第二类型半导体层1021时,衬底13在横向方向上仍具有完整的侧壁;另一方面,减薄后的衬底经腐蚀形成光阻挡层103,光阻挡层103也不会太厚从而影响显示面板的可视角度。
本实施例中,直接将衬底刻蚀以形成光阻挡层103,不需要将衬底13进行剥离,避免了现有的显示面板制备工序中,需要将衬底13剥离,激光剥离时LED外延结构与衬底接触的界面产生高温使得LED外延结构中的部分材料(如氮化镓)分解,分解瞬间产生的气体(如氮气)对LED外延结构产生冲击,进而导致LED芯片损坏,进而造成的显示面板良率较低的问题。同时,衬底13具有遮光性,形成像素开口后,LED芯片发出的光一部分被衬底所吸收,减少了进入相邻LED芯片对应的像素开口的光的数量,从而减弱了光串扰现象,提高了显示效果。
示例性地,衬底13可采用硅或者碳化硅,硅和碳化硅均容易被腐蚀,不必将衬底13剥离,避免衬底13因剥离产生气体冲击LED芯片从而导致显示面板良率较低的问题。
可选地,如图16所示,将第二类型半导体层1021位于像素开口区域内的部分表面粗糙化处理,以提高光提取效率。
可选地,如图17所示,以像素单元为单位,其中,每个像素单元包括至少三个LED芯片,其中一个LED芯片对应的像素开口中填充红光量子点材料1041,一个LED芯片对应的像素开口中填充绿光量子点材料1041,而LED芯片可为发蓝光的LED芯片;LED芯片发出的蓝光经红光量子点材料1041后变为红光,而经绿光量子点材料后变为绿光,进而实现全彩显示。同时,发蓝光的LED芯片更易制作,且蓝光的能量高,更容易激发红光量子点材料以及绿光量子点材料分别发出红光和绿光,更易实现全彩发光。光阻挡层103还可作为量子点材料的堤坝,防止量子点材料制备时溢至其余的像素开口中而导致显示错误的问题,提高显示面板的显示效果。
可选地,如图18所示,整面覆盖透明盖板501,其中,透明盖板可包括多个微透镜,多个微透镜与多个LED芯片一一对应设置;LED芯片位于微透镜焦点的一侧,通过调节衬底13的厚度,进而改变光阻挡层103的厚度,使得LED芯片中的发光层位于微透镜的焦点处,LED芯片发出的光经微透镜后更为均匀,且平行性更佳,从而进一步提升了显示效果。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
多个LED芯片,所述LED芯片包括衬底和位于所述衬底上的LED外延结构,其中,所述衬底构成光阻挡层,
所述光阻挡层包括多个像素开口,所述像素开口与所述LED芯片对应设置,且所述像素开口在所述光阻挡层上的正投影与所述LED芯片在所述光阻挡层上的正投影相交叠。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述光阻挡层的材料为硅或碳化硅。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述光阻挡层的厚度小于100微米。
4.根据权利要求1-3任一项所述的显示面板,其特征在于,所述LED外延结构包括沿远离所述光阻挡层方向上依次层叠设置的第二类型半导体层、发光层和第一类型半导体层,所述LED芯片还包括第一电极,所述第一电极和所述第一类型半导体层层叠设置;各所述第二类型半导体层连为一体;
所述显示面板还包括凸台结构,所述凸台结构位于所述多个LED芯片最外周的至少一侧,且所述凸台结构位于所述第二类型半导体层远离所述光阻挡层一侧的表面;
所述LED芯片还包括第二电极,所述第二电极覆盖所述凸台结构的表面且与所述第二类型半导体层电接触。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述凸台结构包括至少一层膜层,所述至少一层膜层与所述LED外延结构中的至少一层位于同一层且材料相同。
6.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括反射层,且相邻两个所述LED芯片间构成凹槽结构,所述反射层覆盖所述凹槽结构的外表面,位于所述第一类型半导体层远离所述光阻挡层一侧的所述反射层包括电极开口,所述第一电极通过所述电极开口与所述第一类型半导体层电连接。
7.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,在所述像素开口中,所述第二类型半导体层靠近所述光阻挡层一侧的表面为粗糙表面。
8.根据权利要求1-7所述的显示面板,其特征在于,还包括背板,所述LED芯片位于所述背板的表面且与所述背板电连接。
9.一种显示面板的制备方法,其特征在于,包括:
提供背板以及多个LED芯片,其中,所述LED芯片包括衬底和位于所述衬底上的LED外延结构;
将所述多个LED芯片与所述背板电连接;
在所述衬底上形成多个像素开口,其中,所述像素开口与所述LED芯片对应设置,且所述像素开口在所述背板上的正投影与所述LED芯片在所述背板上的正投影相交叠,所述衬底形成光阻挡层。
10.根据权利要求9所述的显示面板的制备方法,其特征在于,所述提供背板以及多个LED芯片,包括:
在衬底上生长LED外延结构层,其中,所述LED外延结构层包括层叠的第二类型半导体层、发光层和第一类型半导体层,所述第二类型半导体层位于所述发光层靠近所述衬底的一侧;
刻蚀所述LED外延结构层至露出所述第二类型半导体层,形成多个LED外延结构以及位于所述多个LED外延结构至少一侧的凸台结构;
在各所述LED外延结构的所述第一类型半导体层远离所述衬底的一侧形成第一电极,并在所述凸台结构的表面形成第二电极,且所述第二电极与所述第二类型半导体层电接触。
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