CN111081730A - Micro-LED芯片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种Micro‑LED芯片及其制造方法，该Micro‑LED芯片包括：第一金属背衬层；第一LED单元，附着且电连接于第一金属背衬层上；第一平坦化层，附着于第一金属背衬层上，并使得第一LED单元远离第一金属背衬层的一侧外露；第二金属背衬层，附着于第一LED单元外围的第一平坦化层上；第二LED单元，附着且电连接于第二金属背衬层上，其中第二LED单元在第一金属背衬层上的投影与第一LED单元在第一金属背衬层上的投影彼此错开。通过上述方式，本申请提供的每个LED芯片包括上下层叠且相互错开的至少第一LED单元与第二LED单元，该Micro‑LED芯片的尺寸紧凑，可以提高LED单元的排布密度，降低Micro‑LED芯片的转移成本。
Description
技术领域
本申请涉及发光二极管领域，特别是一种Micro-LED芯片及其制造方法。
背景技术
Micro-LED(微型发光二极管)是新一代显示技术，比现有的OLED(有机发光二极管)技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。Micro-LED技术，将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化，其尺寸仅在1～50μm等级左右。
Micro-LED芯片需要制造后通过巨量转移方式转移到显示基板，进而形成显示阵列。目前，Micro-LED芯片都仅包括一个发光单元，进而使得Micro-LED芯片在排布于显示基板上后，各发光单元之间的排布密度相对较大。进一步，由于彩色显示的每个像素需要至少三种不同颜色的发光单元，因此至少需要三次巨量转移将不同颜色的Micro-LED芯片转移到显示基板上，转移成本和出错率高。
发明内容
本申请提供一种Micro-LED芯片及其制造方法，能够提高LED单元的排布密度，并降低Micro-LED芯片的转移成本。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供了一种Micro-LED芯片，Micro-LED芯片包括：第一金属背衬层；第一LED单元，附着且电连接于第一金属背衬层上；第一平坦化层，附着于第一金属背衬层上，并使得第一LED单元远离第一金属背衬层的一侧外露；第二金属背衬层，附着于第一LED单元外围的第一平坦化层上；第二LED单元，附着且电连接于第二金属背衬层上，其中第二LED单元在第一金属背衬层上的投影与第一LED单元在第一金属背衬层上的投影彼此错开。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供了一种Micro-LED芯片的制造方法，其特征在于，方法包括：提供第一外延片和第二外延片，其中第一外延片包括第一生长衬底、附着于第一生长衬底上的第一发光外延层以及附着且电连接于第一发光外延层远离第一生长衬底的一侧的第一金属背衬层，第二外延片包括第二生长衬底、附着于第二生长衬底上的第二发光外延层以及附着且电连接于第二发光外延层远离第二生长衬底的一侧的第二金属背衬层；将第一金属背衬层远离第一发光外延层的一侧附着于转移衬底上，剥离第一生长衬底，并图案化第一发光外延层以形成彼此间隔设置的多个第一LED单元；在多个第一LED单元和第一金属背衬层上形成第一平坦化层；将第二金属背衬层远离第二发光外延层的一侧附着于第一平坦化层上，剥离第二生长衬底，并图案化第二发光外延层以形成彼此间隔设置的多个第二LED单元，其中第二LED单元在第一金属背衬层的投影与第一LED单元在第一金属背衬层的投影彼此错开。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的第一LED单元与第二LED单元层叠设置，且所述第二LED单元在所述第一金属背衬层上的投影与所述第一LED单元在所述第一金属背衬层上的投影彼此错开。即本申请的每个LED芯片包括上下层叠且相互错开的至少第一LED单元与第二LED单元，该Micro-LED芯片的尺寸紧凑，可以提高LED单元在金属背衬层上的排布密度，降低Micro-LED芯片的制造成本。进一步地，通过第一LED单元、第二LED单元输出百分比的不同进行组合，使得Micro-LED芯片可以呈现出不同的颜色，从而实现全彩色化的Micro-LED芯片的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。其中：
图1是根据本申请第二实施例的Micro-LED芯片的结构示意图；
图2是根据本申请Micro-LED芯片的第一俯视结构示意图；
图3是根据本申请Micro-LED芯片的第二俯视结构示意图；
图4是本申请Micro-LED芯片的制造方法的第一流程示意图；
图5是图4所示的衬底的制造方法的各阶段对应的结构示意图；
图6是本申请Micro-LED芯片的制造方法的第二流程示意图；
图7是图6所示的衬底的制造方法的各阶段对应的结构示意图；
图8是本申请Micro-LED芯片的制造方法的第三流程示意图；
图9是图8所示的衬底的制造方法的各阶段对应的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
根据本申请第一实施例的Micro-LED芯片10包括：第一金属背衬层11、第一LED单元12、第一平坦化层13、第二金属背衬层21以及第二LED单元22。
其中，第一LED单元12、第二LED单元22可以显示为蓝、绿和红三原色中的任一光色，第一LED单元12、第二LED单元22可以同色，也可以不同色，在此不做限定。进一步地，通过第一LED单元12、第二LED单元22的两色光的叠加，可以使Micro-LED芯片10产生多色的线光，主要颜色有蓝、青、深绿、绿、黄、橘黄和红等，在此不做限定。
其中，第一LED单元12附着且电连接于第一金属背衬层11上，第一平坦化层13附着于第一金属背衬层11上，并使得第一LED单元12远离第一金属背衬层11的一侧外露。第二金属背衬层21附着于第一LED单元12外围的第一平坦化层13上。第二LED单元22附着且电连接于第二金属背衬层21上。
其中，第二LED单元22在第一金属背衬层11上的投影与第一LED单元12在第一金属背衬层11上的投影彼此错开。
进一步如图1所示，根据本申请第二实施例的Micro-LED芯片10还包括：第二平坦化层23、第三金属背衬层31以及第三LED单元32。
可以理解的是，图1仅作为常规示例。当所需的Micro-LED芯片10的功能较单一时，Micro-LED芯片10仅包括第一LED单元12、第二LED单元22以及相应的平坦化层和金属背衬层。而当所需的Micro-LED芯片10的功能更全面时，Micro-LED芯片10还包括第四LED单元、第五LED单元或更多个LED单元以及相应的平坦化层和金属背衬层，多个LED单元所对应的在第一金属背衬层11上的多个投影彼此错开。
参阅图2-3，进一步地，第三LED单元32可以显示为蓝、绿和红三原色中的任一光色，第三LED单元32可以与第一LED单元12、第二LED单元22同色，也可以不同色，在此不做限定。
进一步地，通过第一LED单元12、第二LED单元22、第三LED单元32的三色光的叠加，可以使Micro-LED芯片10产生多色的线光，主要颜色有蓝、青、深绿、绿、黄、橘黄和红等，在此不做限定。
上述第一金属背衬层11、第二金属背衬层21、第三金属背衬层31的材料为导电导热性能良好的半导体或金属，例如，第一金属背衬层11、第二金属背衬层21、第三金属背衬层31的材料可以为In，Cu，Au，Ni，Ti，Sn中的至少一种或其合金，在此不做限定。第一金属背衬层11、第二金属背衬层21、第三金属背衬层31的作用是对第一LED单元12、第二LED单元22、第三LED单元32形成有效支撑，并可作为导电部件为第一LED单元12、第二LED单元22、第三LED单元32进行供电。进一步，第一金属背衬层11、第二金属背衬层21、第三金属背衬层31还可以作为金属键合层提高第一LED单元12、第二LED单元22、第三LED单元32的附着强度。
上述第一平坦化层13、第二平坦化层23的材料可以为SoG(Spin-on-Glass)、RDL、BCB、光刻胶(Photoresist)等材料中的至少一种，在此不做限定。
第二平坦化层23附着于第二金属背衬层21上，并使得第二LED单元22远离第一金属背衬层11的一侧外露。第三金属背衬层31附着于第二LED单元22外围的第二平坦化层23上。第三LED单元32附着且电连接于第三金属背衬层31上。
第三LED单元32在第一金属背衬层11上的投影分别与第一LED单元12在第一金属背衬层11上的投影和第二LED单元22在第一金属背衬层11上的投影彼此错开。
第一平坦化层13和第二平坦化层23分别设置有第一通孔130和第二通孔230。第一平坦化层13可以设置有彼此间隔排布的多个第一通孔130，多个第一通孔130的排列可以呈现规则状，也可以是不规则分布。第二平坦化层23可以设置有彼此间隔排布的多个第二通孔230，多个第二通孔230的排列可以呈现规则状，也可以是不规则分布。第一通孔130在第一金属背衬层11上的投影与第二通孔230在第一金属背衬层11上的投影彼此错开。
其中，Micro-LED芯片10还包括：设置于第一通孔130和第二通孔230内的第一导电体14和第二导电体24。
上述第一导电体14和第二导电体24的材料可以为Cu、Ti、Ni、Al、W、Pt、Au等金属中的至少一种，在此不做限定。
第一导电体14的两端分别接触第一金属背衬层11和第二金属背衬层21，进而电连接第一LED单元12和第二LED单元22朝向第一金属背衬层11的一侧。第二导电体24的两端分别接触第二金属背衬层21和第三金属背衬层31，进而电连接第二LED单元22和第三单元LED单元朝向第一金属背衬层11的一侧。
其中，Micro-LED芯片10还包括：第一反射镜15、第二反射镜25以及第三反射镜35。
上述第一反射镜15设置于第一LED单元12和第一金属背衬层11之间，第二反射镜25设置于第二LED单元22和第二金属背衬层21之间，第三反射镜35设置于第三LED单元32和第三金属背衬层31之间。
上述第一反射镜15、第二反射镜25以及第三反射镜35可以采用透明导电材料做欧姆接触，比如氧化铟锡(ITO)，ITO上再镀上其他的金属反射镜或DBR反射镜。在其他实施例中，第一反射镜15、第二反射镜25以及第三反射镜35可以同时具备反射镜和欧姆接触的功能，如包括银(Ag)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)或其他适当金属的金属层。
其中，Micro-LED芯片10进一步包括第一金属键合层16和第二金属键合层26，第一金属键合层16设置于第一平坦化层13和第二金属背衬层21之间，第二金属键合层26设置于第二平坦化层23和第三金属背衬层31之间。
上述第一金属键合层16、第二金属键合层26的材料可以为In，Cu，Au，Ni，Ti，Sn中的至少一种或其合金，在此不做限定。
其中，Micro-LED芯片10进一步包括第一绝缘层17、第二绝缘层27以及第三绝缘层37。
上述第一绝缘层17、第二绝缘层27以及第三绝缘层37可采用氮化铝、二氧化硅、氮化硅、三氧化二铝、布拉格反射层DBR、硅胶、树脂或丙烯酸中的至少一种制成，在此不做限定。
上述第一绝缘层17包覆于第一LED单元12的外围且使得第一LED单元12远离第一金属背衬层11的一侧外露，第二绝缘层27包覆于第二LED单元22的外围且使得第二LED单元22远离第一金属背衬层11的一侧外露，第三绝缘层37包覆于第三LED单元32的外围且使得第三LED单元32远离第一金属背衬层11的一侧外露。
需要注意的是，第一LED单元12远离第一金属背衬层11的一侧外露，即为第一外露表面18。第二LED单元22远离第一金属背衬层11的一侧外露，即为第二外露表面28。第三LED单元32远离第一金属背衬层11的一侧外露，即为第三外露表面38。
可以通过印刷和电镀技术，分别在第一外露表面18、第二外露表面28以及第三外露表面38上制造相互绝缘的第一焊盘(图未示出)、第二焊盘(图未示出)以及第三焊盘(图未示出)，其中，第一焊盘通过直接接触第一LED单元12以与第一LED单元12电连接，第二焊盘通过直接接触第二LED单元22以与第二LED单元22电连接，第三焊盘通过直接接触第三LED单元32以与第三LED单元32电连接。
区别于现有技术的情况，本申请实施例的第一LED单元12与第二LED单元22层叠设置，且所述第二LED单元22在所述第一金属背衬层11上的投影与所述第一LED单元12在所述第一金属背衬层11上的投影彼此错开。即本申请的每个LED芯片包括上下层叠且相互错开的至少第一LED单元12与第二LED单元22，该Micro-LED芯片10的尺寸紧凑，可以提高LED单元在金属背衬层上的排布密度，降低Micro-LED芯片10的制造成本。进一步地，通过第一LED单元12、第二LED单元22输出百分比的不同进行组合，使得Micro-LED芯片10可以呈现出不同的颜色，从而提升Micro-LED芯片10的显示效果。
如图4和图5所示，本申请还提出一种Micro-LED芯片10的制造方法，该方法用于制造上述实施例中的Micro-LED芯片10。该方法包括以下步骤：
S101：提供第一外延片100和第二外延片200。
其中，第一外延片100包括第一生长衬底110、第一发光外延层120以及第一金属背衬层11，第二外延片200包括第二生长衬底210、第二发光外延层220以及第二金属背衬层21。
第一发光外延层120附着于第一生长衬底110上，第一金属背衬层11附着且电连接于第一发光外延层120远离第一生长衬底110的一侧。
第二发光外延层220附着于第二生长衬底210上，第二金属背衬层21附着且电连接于第二发光外延层220远离第二生长衬底210的一侧。
上述第一生长衬底110、第二生长衬底210的材料可以为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓、砷化镓中的至少一种，在此不做限定。
以InGaN/GaN材料LED单元为例，上述第一发光外延层120可以为多层结构，具体可以采用MOCVD方法在第一生长衬底110一侧依次生长第一导电类型半导体层121、量子阱层122、第二导电类型半导体层123。
具体地，在第一生长衬底110一侧上生长第一导电类型半导体层121，第一导电类型半导体层121可以为n型GaN层，例如掺杂Si、Ge及Sn中至少一种的GaN层。接着在第一导电类型半导体层121上生长量子阱层122，量子阱层122可为下列任一种结构：单层量子阱(SQW)以及InGaN/GaN多层量子阱(MQW)。之后再在量子阱层122上生长第二导电类型半导体层123，第二导电类型半导体层123为p型GaN层，例如掺杂Mg、Zn、Be、Ca、Sr及Ba中至少一种的GaN层。如此便制作完成第一发光外延层120。第二发光外延层220与第一发光外延层120的制作方法相同，在此不做赘述。
进一步，还可以在使用电子束蒸镀或磁控溅射方法在第二导电类型半导体层123上生长一层反射镜。可以采用透明导电材料做欧姆接触，比如氧化铟锡(ITO)，ITO上再镀上其他的金属反射镜或DBR反射镜。在其他实施例中，反射镜可以同时具备反射镜和欧姆接触的功能，如包括银(Ag)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、或其他适当金属的金属反射镜层。
S102：将第一金属背衬层11远离第一发光外延层120的一侧附着于转移衬底40上，剥离第一生长衬底110，并图案化第一发光外延层120以形成彼此间隔设置的多个第一LED单元12。
上述转移衬底40的材料具体可包括蓝宝石、硅片、临时键合衬底等，在此不做限定。
可通过干蚀刻、湿蚀刻、激光剥离或其它适合的技术剥离第一生长衬底110。例如，利用特定蚀刻剂对第一生长衬底110进行蚀刻，以剥离第一生长衬底110。
上述图案化工艺可藉由合适的图案化技术来以形成彼此间隔设置的多个第一LED单元12，例如，干蚀刻、湿蚀刻或其它适合的技术。
具体地，可以对第一导电类型半导体层121、量子阱层122以及第二导电类型半导体层123进行一次图案化，以形成多个台面结构。上述蚀刻工艺可以包括干式蚀刻、湿式蚀刻或其组合。蚀刻工艺可以包括各个蚀刻步骤，每一步都被设计使用特定的蚀刻剂以有效移除相应的发光外延层。
在可选实施例中，可以进一步利用硬掩模，通过以下过程形成第一沟道：在第二导电类型半导体层123上形成硬掩模，使用光刻工艺图案化硬掩模，以及使用图案化的硬掩模作为蚀刻掩模蚀刻发光外延层以形成第一沟道。如此便形成彼此间隔设置的多个第一LED单元12。
值得注意的是，在本申请中，虽然以倒装结构LED为例进行了描述，但本申请同样适用于制造垂直结构LED和正装结构LED。
S103：在多个第一LED单元12和第一金属背衬层11上形成第一平坦化层13。
S104：将第二金属背衬层21远离第二发光外延层220的一侧附着于第一平坦化层13上，剥离第二生长衬底210，并图案化第二发光外延层220以形成彼此间隔设置的多个第二LED单元22。
其中，可通过干蚀刻、湿蚀刻、激光剥离或其它适合的技术剥离第二生长衬底210。例如，利用特定蚀刻剂对第二生长衬底210进行蚀刻，以剥离第二生长衬底210。
第二LED单元22的结构与第一LED单元12的结构相同，第二LED单元22的制作方法与第一LED单元12的制作方法相同，具体请参见上述实施例部分，在此不做赘述。
其中，第二LED单元22在第一金属背衬层11的投影与第一LED单元12在第一金属背衬层11的投影彼此错开。即本申请实施例的LED芯片包括上下层叠且相互错开的第一LED单元12以及第二LED单元22，该Micro-LED芯片10的尺寸紧凑，可以提高LED单元在金属背衬层上的排布密度，降低Micro-LED芯片10的制造成本。进一步地，通过第一LED单元12、第二LED单元22输出百分比的不同进行组合，使得Micro-LED芯片10可以呈现出不同的颜色，从而提升Micro-LED芯片10的显示效果。
如图6和图7所示，该方法还包括以下步骤：
S105：在多个第二LED单元22和第二金属背衬层21上形成第二平坦化层23。
S106：提供第三外延片300。
其中第三外延片300包括第三生长衬底310、附着于第三生长衬底310上的第三发光外延层320以及附着且电连接于第三发光外延层320远离第三生长衬底310的一侧的第三金属背衬层31。
S107：将第三金属背衬层31远离第三发光外延层320的一侧附着于第二平坦化层23上，剥离第三生长衬底310，并图案化第三发光外延层320以形成彼此间隔设置的多个第三LED单元32。
第三LED单元32的结构与第一LED单元12的结构相同，第三LED单元32的制作方法与第一LED单元12的制作方法相同，具体请参见上述实施例部分，在此不做赘述。
其中，第三LED单元32在第一金属背衬层11上的投影分别与第一LED单元12在第一金属背衬层11上的投影和第二LED单元22在第一金属背衬层11上的投影彼此错开。即本申请实施例的LED芯片包括上下层叠且相互错开的第一LED单元12、第二LED单元22以及第三LED单元32，该Micro-LED芯片10的尺寸紧凑，可以提高LED单元在金属背衬层上的排布密度，降低Micro-LED芯片10的制造成本。进一步地，通过第一LED单元12、第二LED单元22、第三LED单元32输出百分比的不同进行组合，使得Micro-LED芯片10可以呈现出不同的颜色，从而提升Micro-LED芯片10的显示效果。
上述第三生长衬底310的材料可以为蓝宝石、硅、碳化硅、氮化镓、砷化镓中的至少一种，在此不做限定。
其中，可通过干蚀刻、湿蚀刻、激光剥离或其它适合的技术剥离第二生长衬底210。例如，利用特定蚀刻剂对第三生长衬底310进行蚀刻，以剥离第三生长衬底310。
其中，第一外延片100还包括位于第一发光外延层120和第一金属背衬层11之间且与第一LED单元12位置对应的第一反射镜15。第二外延片200还包括位于第二发光外延层220和第二金属背衬层21之间且与第二LED单元22位置对应的第二反射镜25。第三外延片300还包括位于第三发光外延层320和第三金属背衬层31之间且与第三LED单元32位置对应的第三反射镜35。
上述第一反射镜15、第二反射镜25以及第三反射镜35可以采用透明导电材料做欧姆接触，比如氧化铟锡(ITO)，ITO上再镀上其他的金属反射镜或DBR反射镜。在其他实施例中，反射镜可以同时具备反射镜和欧姆接触的功能，如包括银(Ag)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、或其他适当金属的金属反射镜层。
如图8和图9所示，该方法还包括以下步骤：
S108：图案化第三金属背衬层31、第二平坦化层23、第二金属背衬层21和第一平坦化层13，以使得第一LED单元12和第二LED单元22远离第一金属背衬层11的一侧外露。
S109：图案化第一金属背衬层11，以形成相互独立的多个Micro-LED芯片10，其中每个Micro-LED芯片10包括至少一第一LED单元12、至少一第二LED单元22以及至少一第三LED单元32。
进一步地，在步骤S103之前，该方法还包括以下步骤：利用第一绝缘层17包覆第一LED单元12。在步骤S105之前，该方法还包括以下步骤：利用第二绝缘层27包覆第二LED单元22。在步骤S108之前，该方法还包括以下步骤：利用第三绝缘层37包覆第三LED单元32。
具体地，采用溅射、喷涂、ALD或PECVD沉积工艺在第一LED单元12、第二LED单元22以及第三LED单元32的外表面分别包覆第一绝缘层17、第二绝缘层27以及第三绝缘层37，第一绝缘层17、第二绝缘层27以及第三绝缘层37可采用氮化铝、二氧化硅、氮化硅、三氧化二铝、布拉格反射层DBR、硅胶、树脂或丙烯酸之其一制成。
进一步地，步骤S108进一步包括：对第一绝缘层17、第二绝缘层27、第三绝缘层37进行图案化，以分别外露第一LED单元12、第二LED单元22和第三LED单元32远离第一金属背衬层11的一侧。
需要注意的是，第一LED单元12远离第一金属背衬层11的一侧外露，即为第一外露表面18。第二LED单元22远离第一金属背衬层11的一侧外露，即为第二外露表面28。第三LED单元32远离第一金属背衬层11的一侧外露，即为第三外露表面38。
可以通过印刷、电镀、热蒸镀、电子束蒸镀或磁控溅射等镀膜技术，分别在第一外露表面18、第二外露表面28以及第三外露表面38上制造相互绝缘的第一焊盘、第二焊盘以及第三焊盘，其中，第一焊盘通过直接接触第一LED单元12以与第一LED单元12电连接，第二焊盘通过直接接触第二LED单元22以与第二LED单元22电连接，第三焊盘通过直接接触第三LED单元32以与第三LED单元32电连接。
进一步地，在步骤S104步骤之前，该方法还包括以下步骤：在第一平坦化层13上形成第一通孔130，并在第一通孔130内形成第一导电体14，以使得在第二金属背衬层21附着于第一平坦化层13之后，第一导电体14的两端分别接触第一金属背衬层11和第二金属背衬层21，进而电连接第一LED单元12和第二LED单元22朝向第一金属背衬层11的一侧。
进一步地，在步骤S107之前，该方法还包括以下步骤：在第二平坦化层23上形成第二通孔230，并在第二通孔230内形成第二导电体24，以使得在第三金属背衬层31附着于第二平坦化层23之后，第二导电体24的两端分别接触第二金属背衬层21和第三金属背衬层31，进而电连接第二LED单元22和第三单元LED单元朝向第一金属背衬层11的一侧。
进一步地，在步骤S102之前，该方法还包括以下步骤：在转移衬底40上形成第一金属键合层16，图案化转移衬底40和第一金属键合层16，以形成多个衬底凸柱401以及形成于衬底凸柱401顶部的第一金属键合图案161。其中第一金属背衬层11键合于第一金属键合图案161上。
其中，可以采用热蒸镀、电子束蒸镀和磁控溅射蒸镀等方法在转移衬底40上形成第一金属键合层16。上述第一金属键合层16的材料可以为In，Cu，Au，Ni，Ti，Sn中的至少一种或其合金，在此不做限定。
上述图案化工艺可藉由合适的图案化技术来形成多个衬底凸柱401以及形成于衬底凸柱401顶部的第一金属键合图案161，例如，干蚀刻、湿蚀刻、激光剥离或其它适合的技术。例如，在转移衬底40和第一金属键合层16上覆盖一掩膜板。通过蚀刻技术除去掩膜板未覆盖位置的转移衬底40和第一金属键合层16，形成多个衬底凸柱401以及形成于衬底凸柱401顶部的第一金属键合图案161。
在步骤S104之前，该方法还包括以下步骤：在第一平坦化层13上形成第二金属键合层26。其中第二金属背衬层21键合于第二金属键合层26上。
在步骤S107之前，该方法还包括以下步骤：在第二平坦化层23上形成第三金属键合层36，其中第三金属背衬层31键合于第三金属键合层36上。
具体地，可以采用热蒸镀、电子束蒸镀和磁控溅射蒸镀等方法在第一平坦化层13上形成第二金属键合层26，可以采用热蒸镀、电子束蒸镀和磁控溅射蒸镀等方法在第二平坦化层23上形成第三金属键合层36。上述第二金属键合层26、第三金属键合层36的材料可以为In，Cu，Au，Ni，Ti，Sn中的至少一种或其合金，在此不做限定。
区别于现有技术的情况，本申请实施例的第一LED单元12、第二LED单元22层叠设置，且所述第二LED单元22在所述第一金属背衬层11上的投影与所述第一LED单元12在所述第一金属背衬层11上的投影彼此错开。即本申请的每个LED芯片包括上下层叠且相互错开的至少第一LED单元12与第二LED单元22，该Micro-LED芯片10的尺寸紧凑，可以提高LED单元在金属背衬层上的排布密度，降低Micro-LED芯片10的制造成本。进一步地，通过第一LED单元12、第二LED单元22输出百分比的不同进行组合，使得Micro-LED芯片10可以呈现出不同的颜色，从而提升Micro-LED芯片10的显示效果。
以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种Micro-LED芯片，其特征在于，所述Micro-LED芯片包括：
第一金属背衬层；
第一LED单元，附着且电连接于所述第一金属背衬层上；
第一平坦化层，附着于所述第一金属背衬层上，并使得所述第一LED单元远离所述第一金属背衬层的一侧外露；
第二金属背衬层，附着于所述第一LED单元外围的所述第一平坦化层上；
第二LED单元，附着且电连接于所述第二金属背衬层上，其中所述第二LED单元在所述第一金属背衬层上的投影与所述第一LED单元在所述第一金属背衬层上的投影彼此错开。
2.根据权利要求1所述的Micro-LED芯片，其特征在于，所述Micro-LED芯片进一步包括：
第二平坦化层，附着于所述第二金属背衬层上，并使得所述第二LED单元远离所述第一金属背衬层的一侧外露；
第三金属背衬层，附着于所述第二LED单元外围的所述第二平坦化层上；
第三LED单元，附着且电连接于所述第三金属背衬层上，其中所述第三LED单元在所述第一金属背衬层上的投影分别与所述第一LED单元在所述第一金属背衬层上的投影和所述第二LED单元在所述第一金属背衬层上的投影彼此错开。
3.根据权利要求2所述的Micro-LED芯片，其特征在于，所述第一平坦化层和第二平坦化层分别设置有第一通孔和第二通孔，所述Micro-LED芯片进一步包括设置于所述第一通孔和第二通孔内的第一导电体和第二导电体，所述第一导电体的两端分别接触所述第一金属背衬层和所述第二金属背衬层，进而电连接所述第一LED单元和所述第二LED单元朝向所述第一金属背衬层的一侧，所述第二导电体的两端分别接触所述第二金属背衬层和所述第三金属背衬层，进而电连接所述第二LED单元和所述第三单元LED单元朝向所述第一金属背衬层的一侧。
4.根据权利要求2所述的Micro-LED芯片，其特征在于，所述Micro-LED芯片进一步包括设置于所述第一LED单元和所述第一金属背衬层之间的第一反射镜、设置于所述第二LED单元和所述第二金属背衬层之间的第二反射镜以及设置于所述第三LED单元和所述第三金属背衬层之间的第三反射镜。
5.根据权利要求2所述的Micro-LED芯片，其特征在于，所述Micro-LED芯片进一步包括分别设置于所述第一平坦化层和所述第二金属背衬层之间以及所述第二平坦化层和所述第三金属背衬层之间的两个金属键合层。
6.根据权利要求2所述的Micro-LED芯片，其特征在于，所述Micro-LED芯片进一步包括包覆于所述第一LED单元的外围且使得所述第一LED单元远离所述第一金属背衬层的一侧外露的第一绝缘层、包覆于所述第二LED单元的外围且使得所述第二LED单元远离所述第一金属背衬层的一侧外露的第二绝缘层以及包覆于所述第三LED单元的外围且使得所述第三LED单元远离所述第一金属背衬层的一侧外露的第三绝缘层。
7.一种Micro-LED芯片的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
提供第一外延片和第二外延片，其中所述第一外延片包括第一生长衬底、附着于所述第一生长衬底上的第一发光外延层以及附着且电连接于所述第一发光外延层远离所述第一生长衬底的一侧的第一金属背衬层，所述第二外延片包括第二生长衬底、附着于所述第二生长衬底上的第二发光外延层以及附着且电连接于所述第二发光外延层远离所述第二生长衬底的一侧的第二金属背衬层；
将所述第一金属背衬层远离所述第一发光外延层的一侧附着于转移衬底上，剥离所述第一生长衬底，并图案化所述第一发光外延层以形成彼此间隔设置的多个第一LED单元；
在所述多个第一LED单元和所述第一金属背衬层上形成第一平坦化层；
将所述第二金属背衬层远离所述第二发光外延层的一侧附着于所述第一平坦化层上，剥离所述第二生长衬底，并图案化所述第二发光外延层以形成彼此间隔设置的多个第二LED单元，其中所述第二LED单元在所述第一金属背衬层的投影与所述第一LED单元在所述第一金属背衬层的投影彼此错开。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在所述多个第二LED单元和所述第二金属背衬层上形成第二平坦化层；
提供第三外延片，其中所述第三外延片包括第三生长衬底、附着于所述第三生长衬底上的第三发光外延层以及附着且电连接于所述第三发光外延层远离所述第三生长衬底的一侧的第三金属背衬层；
将所述第三金属背衬层远离所述第三发光外延层的一侧附着于所述第二平坦化层上，剥离所述第三生长衬底，并图案化所述第三发光外延层以形成彼此间隔设置的多个第三LED单元，其中所述第三LED单元在所述第一金属背衬层上的投影分别与所述第一LED单元在所述第一金属背衬层上的投影和所述第二LED单元在所述第一金属背衬层上的投影彼此错开。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
图案化所述第三金属背衬层、所述第二平坦化层、所述第二金属背衬层和所述第一平坦化层，以使得所述第一LED单元和所述第二LED单元远离所述第一金属背衬层的一侧外露；
图案化所述第一金属背衬层，以形成相互独立的多个Micro-LED芯片，其中每个Micro-LED芯片包括至少一所述第一LED单元、至少一所述第二LED单元以及至少一所述第三LED单元。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在所述多个第一LED单元和所述第一金属背衬层上形成第一平坦化层的步骤之前，进一步包括：利用第一绝缘层包覆所述第一LED单元；
所述在所述多个第二LED单元和所述第二金属背衬层上形成第二平坦化层的步骤之前，进一步包括：利用第二绝缘层包覆所述第二LED单元；
所述图案化所述第三金属背衬层、所述第二平坦化层、所述第二金属背衬层和所述第一平坦化层的步骤之前，进一步包括：利用第三绝缘层包覆所述第三LED单元；
所述图案化所述第三金属背衬层、所述第二平坦化层、所述第二金属背衬层和所述第一平坦化层的步骤进一步包括：
对所述第一绝缘层、第二绝缘层第一绝缘层进行图案化，以分别外露所述第一LED单元、第二LED单元和第三LED单元远离所述第一金属背衬层的一侧。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述第二金属背衬层远离所述第二发光外延层的一侧附着于所述第一平坦化层的步骤之前，进一步包括：
在所述第一平坦化层上形成第一通孔，并在所述第一通孔内形成第一导电体，以使得在所述第二金属背衬层附着于所述第一平坦化层之后，所述第一导电体的两端分别接触所述第一金属背衬层和所述第二金属背衬层，进而电连接所述第一LED单元和所述第二LED单元朝向所述第一金属背衬层的一侧；
所述将所述第三金属背衬层远离所述第三发光外延层的一侧附着于所述第二平坦化层上的步骤之前，进一步包括：
在所述第二平坦化层上形成第二通孔，并在所述第二通孔内形成第二导电体，以使得在所述第三金属背衬层附着于所述第二平坦化层之后，所述第二导电体的两端分别接触所述第二金属背衬层和所述第三金属背衬层，进而电连接所述第二LED单元和所述第三单元LED单元朝向所述第一金属背衬层的一侧。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述第一金属背衬层远离所述第一发光外延层的一侧附着于转移衬底上的步骤之前，进一步包括：
在所述转移衬底上形成第一金属键合层；
图案化所述转移衬底和第一金属键合层，以形成多个衬底凸柱以及形成于所述衬底凸柱顶部的第一金属键合图案；其中所述第一金属背衬层键合于所述第一金属键合图案上；
所述将所述第二金属背衬层远离所述第二发光外延层的一侧附着于所述第一平坦化层的步骤之前，进一步包括：
在所述第一平坦化层上形成第二金属键合层，其中所述第二金属背衬层键合于所述第二金属键合层上；
所述将所述第三金属背衬层远离所述第三发光外延层的一侧附着于所述第二平坦化层的步骤之前，进一步包括：
在所述第二平坦化层上形成第三金属键合层，其中所述第三金属背衬层键合于所述第三金属键合层上。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一外延片分别包括位于所述第一发光外延层和所述第一金属背衬层之间且与所述第一LED单元位置对应的第一反射镜，所述第二外延片进一步包括位于所述第二发光外延层和所述第二金属背衬层之间，且与所述第二LED单元位置对应的第二反射镜，所述第三外延片进一步包括位于所述第三发光外延层和所述第三金属背衬层之间，且与所述第三LED单元位置对应的第三反射镜。
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