CN111149225A - 一种tft结构、发光件、显示器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TFT结构、发光件、显示器及其制备方法，所述TFT结构包括：TFT底座、设置在所述TFT底座上的第一电极、第二电极；在竖直方向上，所述第一电极和所述第二电极具有高度差。由于第一电极和第二电极之间的高度差，也就是说，第一电极和第二电极在竖直方向上是错开设置的，即使采用焊锡连接TFT结构和发光件时焊锡出现溢流，也不容易导致第一电极和第二电极之间连接而短路。
Description
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及的是一种TFT结构、发光件、显示器及其制备方法。
背景技术
微元件技术是指在驱动电路板上以高密度集成的微小尺寸的元件阵列。目前，微间距发光二极管(Micro-LED)技术逐渐成为研究热门，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，Micro-LED的亮度更高，且功率消耗量更低。
如图1所示，现有技术中，由于微元件(也即发光件)的尺寸较小，两个Pad点(即电极1，2)之间的间距较小，采用焊锡4连接的方式将发光件与TFT结构3连接时，焊锡容易出现溢流而造成短路。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种TFT结构、发光件、显示器及其制备方法，旨在解决现有技术中采用焊锡连接的方式将发光件与TFT结构连接时，焊锡容易出现溢流而造成短路的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种TFT结构，其中，包括：TFT底座、设置在所述TFT底座上的第一电极、第二电极；在竖直方向上，所述第一电极和所述第二电极具有高度差。
所述的TFT结构，其中，所述TFT底座包括：驱动电路层、设置在所述驱动电路层上的平坦层；所述平坦层上设置有第一通孔，所述第一电极位于所述第一通孔底部，所述第二电极位于所述平坦层上表面，且位于所述第一通孔边缘。
所述的TFT结构，其中，所述驱动电路层包括薄膜晶体管、设置在所述薄膜晶体管上的绝缘层；所述绝缘层上设置有第二通孔，所述绝缘层下与所述第二通孔对应位置设置有第一线路，所述第一电极延伸至所述第一通孔内并与所述第一线路电连接。
所述的TFT结构，其中，所述平坦层上设置有第三通孔，所述绝缘层上与所述第三通孔对应位置设置有第二线路，所述第二电极延伸至所述第三通孔并与所述第二线路电连接。
所述的TFT结构，其中，所述第一线路和所述第二线路垂直设置。
所述的TFT结构，其中，所述第一通孔为四棱台形第一通孔。
所述的TFT结构，其中，所述平坦层采用有机绝缘材料制成。
一种发光件，其中，包括：在竖直方向上依次连接的P电极、P型半导体层、发光层、N型半导体层、衬底，与所述N型半导体层连接的N电极；在水平方向上，所述N电极位于所述发光层的侧面，在竖直方向上，所述P电极、所述N电极具有高度差。
所述的发光件，其中，所述N电极围绕所述发光层设置。
所述的发光件，其中，所述发光层为MQW层，所述衬底为蓝宝石衬底。
所述的发光件，其中，所述P型半导体层为P-GaN层，所述N型半导体层为N-GaN层；或者，所述N型半导体层、所述P型半导体层为铝镓砷化物、砷化镓磷化镓、铝镓铟磷化镓和磷化镓中的一种。
所述的发光件，其中，所述P电极、所述N电极之间高度差的差值为2-5μm。
一种显示器，其中，包括：如上述任意一项所述的TFT结构，如上述任意一项所述的发光件；所述第一电极与所述P电极连接，所述第二电极与所述N电极连接。
一种如上述所述的显示器的制备方法，其中，包括以下步骤：
提供一衬底；
在所述衬底上依次制备N型半导体层、发光层、P型半导体层、P电极；
在所述N型半导体层上制备N电极得到发光件；其中，在水平方向上，所述N电极位于所述发光层的侧面，在竖直方向上，所述P电极、所述N电极具有高度差；
提供一驱动电路层；
在驱动电路层上依次制备第一电极和平坦层；其中，所述平坦层上设置有第一通孔，所述第一电极位于所述第一通孔底部；
在所述第一通孔边缘制备第二电极得到TFT结构；
将所述发光件和所述TFT结构连接。
所述的显示器的制备方法，其中，所述将所述发光件和所述TFT结构连接，包括：
采用雷射方式将所述第一电极与所述P电极连接，所述第二电极与所述N电极连接。
有益效果：由于第一电极和第二电极之间的高度差，也就是说，第一电极和第二电极在竖直方向上是错开设置的，即使采用焊锡连接TFT结构和发光件时焊锡出现溢流，也不容易导致第一电极和第二电极之间连接而短路。
附图说明
图1是现有技术中发光件的结构示意图。
图2是本发明中发光件的结构示意图。
图3是本发明中TFT结构的结构示意图。
图4是本发明中发光件的仰视图。
图5是本发明中第一电极和第二电极的俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请同时参阅图3和图5，本发明提供了一种TFT结构200的一些实施例。
如图3所示，本发明的一种TFT结构200，包括：TFT底座20、设置在所述TFT底座20上的第一电极21、第二电极22；在竖直方向上，所述第一电极21和所述第二电极22具有高度差。
值得说明的是，第一电极21和第二电极22之间的高度差，也就是说，第一电极21和第二电极22在竖直方向上是错开设置的，即使采用焊锡连接TFT结构200和发光件时焊锡出现溢流，也不容易导致第一电极21和第二电极22之间连接而短路。此外，高度差的差值可以根据需要设置，例如，根据发光件相应电极的位置进行设置，或者根据焊锡的量进行设置。本发明实施例中第一电极21和第二电极22的高度差的差值为2-5μm。
在本发明的一个较佳实施例中，如图3所示，所述TFT底座20包括：驱动电路层201、设置在所述驱动电路层201上的平坦层202；所述平坦层202上设置有第一通孔203，所述第一电极21位于所述第一通孔203底部，所述第二电极22位于所述平坦层202上表面，且位于所述第一通孔203边缘。
具体地，通过在驱动电路层201上设置平坦层202，平坦层202上设置有第一通孔203，并将第一电极21设置在第一通孔203底部(由于第一通孔203的上开口敞开，第一通孔203的下开口被驱动电路层201封闭，实际上呈现出的是凹槽结构)，而第二电极22设置在第一通孔203边缘，从而使得第一电极21与第二电极22具有高度差，高度差的差值即为第一通孔203的高度。需要说明的是，第一电极21具体设置在驱动电路层201上并位于第一通孔203底部，而第二电极22设置在平坦层202的上表面，并位于第一通孔203的边缘。
在本发明的一个较佳实施例中，如图3和图5所示，所述驱动电路层201包括薄膜晶体管201a、设置在所述薄膜晶体管201a上的绝缘层201b；所述绝缘层201b上设置有第二通孔201d，所述绝缘层201b下与所述第二通孔201d对应位置设置有第一线路23，所述第一电极21延伸至所述第一通孔201d内并与所述第一线路23电连接。具体地，第一电极21通过第一线路23导通。
薄膜晶体管201a采用现有技术中的薄膜晶体管，包括源极、漏极、栅极等，在此不再赘述。
所述平坦层202上设置有第三通孔202a，所述绝缘层201b上与所述第三通孔202a对应位置设置有第二线路24，所述第二电极22延伸至所述第三通孔202a并与所述第二线路24电连接。具体地，第二电极22通过第二线路24导通。
在本发明的一个较佳实施例中，如图5所示，所述第一线路23和所述第二线路24垂直设置。当然也可以将第一线路23和第二线路24平行设置，分别位于第一通孔203的相对两侧，从而将第一线路23和第二线路24错开。通过将第一线路23和第二线路24尽可能错开，避免第一线路23和第二线路24重叠，从而进一步防止两条线路发生短路。
在本发明的一个较佳实施例中，如图3所示，所述第一通孔203为四棱台形第一通孔。具体地，第一通孔203也可以是圆形第一通孔、圆锥台形第一通孔。通常Micro-LED芯片呈矩形，因此，将第一通孔203采用对应形状的立方体形第一通孔。通常可以通过巨量转移的方式将发光件置于第一通孔203的位置上，为了便于发光件与第一通孔203的位置相对应，将第一通孔203的上开口扩大，也就是说，第一通孔203的上开口大于第一通孔203的下开口，连接第一通孔203的上开口和第一通孔203的下开口的第一通孔203侧壁时倾斜的，也就是说，即使焊锡出现溢流，并溢流到第一通孔203的侧壁上，焊锡不会直接落入到第一通孔203底部，而是经过第一通孔203的侧壁进行缓冲，倾斜的侧壁延长了焊锡流经的距离，而且焊锡在侧壁上流动时，温度会逐渐降低，从而固化，也就不会连接第一电极21和第二电极22。
在本发明的一个较佳实施例中，如图3-图5所示，所述第二电极22围绕所述第一通孔203边缘设置。具体地，第二电极22可以是设置在第一通孔203的一侧，也可以设置在第一通孔203的两侧，例如，相对两侧或相邻两侧。当然也可以将第二电极22围绕第一通孔203设置，从而不需要确定发光件的摆放方位，不会因为发光件的摆放方位不对而造成第二电极22无法连接的问题。
在本发明的一个较佳实施例中，如图3所示，所述平坦层202采用有机绝缘材料制成。具体地，平坦层202采用有机绝缘材料制成，则平坦层202有两个功能，分别为：平坦作用和绝缘作用。通过绝缘作用可隔离第一电极21和第二电极22。
基于上述任意一实施例所述的TFT结构200，本发明还提供了一种TFT结构200的制备方法的较佳实施例：
本发明实施例所述的TFT结构200的制备方法，包括以下步骤：
步骤S10a、提供一驱动电路层201。
具体地，这里所采用的驱动电路层201，可以包含现有TFT结构200中的具体结构，如：金属层、半导体层以及绝缘层等。驱动电路层201的制备采用现有技术的方式来制备。
具体地，先制备薄膜晶体管201a，并在薄膜晶体管201a上制备第一线路23，然后在制备绝缘层201b，并制备第二线路24。在绝缘层201b上开设第二通孔201d。
步骤S20a、在驱动电路层201上依次制备第一电极21和平坦层202；其中，所述平坦层202上设置有第一通孔203，所述第一电极21位于所述第一通孔203底部。
具体地，步骤S20a具体包括：
步骤S21a、在驱动电路层201上沉积第一电极材料，然后通过黄光曝光、显影、刻蚀得到第一电极21。第一电极21填充满第二通孔201d，并与第一线路23连接。继续在第一电极21上沉积平坦层202材料，并通过黄光曝光、显影，在平坦层202材料对应第一电极21的位置上形成第一通孔203，露出第一电极21。
由于显影时，光的能量分布不均匀，中央能量强，周围能量弱，因此，形成台状第一通孔203，也就是说，第一通孔203的上开口大于第一通孔203的下开口子。
步骤S30a、在所述第一通孔203边缘制备第二电极22得到TFT结构200。
具体地，现在平坦层202上开设第三通孔202a，然后在平坦层202上沉积第二电极材料，并经过黄光曝光、显影、刻蚀得到第二电极22，第二电极22填充满第三通孔202a，并与第二线路24连接，完成TFT结构200的制备。
本发明还提供了一种发光件的较佳实施例：
如图2所示，本发明实施例所述的发光件100，包括：在竖直方向上依次连接的P电极16、P型半导体层14、发光层13、N型半导体层12、衬底11，与所述N型半导体层12连接的N电极17；在水平方向上，所述N电极17位于所述发光层13的侧面，在竖直方向上，所述P电极16、所述N电极17具有高度差。
需要说明的是，本发明实施例的发光件100是与上述任意一实施例的TFT结构200相配合的，TFT结构200采用凹形结构，则发光件100采用凸形结构。当然在其它的实施例中，也可以是TFT结构200采用凸形结构，则发光件100采用凹形结构。这里的凹形结构、凸形结构是从截面的角度来看呈现出凹形、凸形。
具体地，本实施例中采用P型半导体层14和N型半导体层12作为传输层，也可以在传输层的基础上设置注入层，阻挡层。所述P电极16、所述N电极17之间高度差的差值为2-5μm。
本发明的发光件100采用倒装结构，也就是说，衬底11是透明衬底11，发光层13发出的光从衬底11出射。在竖直方向上，N电极17高于P电极16。发光件100中P电极16和N电极17之间的高度差，与TFT结构200中第一电极21和第二电极22之间的高度差可以相同，也可以不相同，本实施例中，采用相同的高度差，也就是说，当发光件100置于TFT上时，第一电极21与P电极16接触，且第二电极22与N电极17接触。
当采用相同的高度差时，装配时TFT结构200的电极和发光件100的电极对应接触，则可以采用低能量的雷射将第一电极21与P电极16连接，且第二电极22与N电极17连接，利用低能量的雷射的热量使电极软化并粘合，通过控制雷射的能量来调整电极的温度，从而实现电极的连接。
当采用不相同的高度差时，可以通过锡焊连接TFT结构200的电极和发光件100的电极，锡焊可以填补两个高度差之间的差别。
在本发明的一个较佳实施例中，如图2和图4所示，所述N电极17围绕所述发光层13设置。
与TFT结构200对应的，N电极17也可以设置在发光层13的单侧或两侧(相对两侧或相邻两侧)。在N电极17围绕发光层13设置时，可以不需要确定发光件100的摆放方位，只要发光件100的第一电极21落入第一通孔203，则第二电极22和N电极17必然是相对应的。
在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，所述发光层13为MQW(Multi QuantumWell，多量子阱)层，所述衬底11为蓝宝石衬底11，当然衬底11还可以采用其它透明衬底11。
在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，当该发光件100为发光蓝光或绿光时，所述P型半导体层可以为P-GaN层，所述N型半导体层可以为N-GaN层，当该发光件100为发出红光时，其N型半导体层、P型半导体层可以为铝镓砷化物、砷化镓磷化镓、铝镓铟磷化镓和磷化镓中的一种。
在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，所述P电极16通过ITO(Indium TinOxides，铟锡金属氧化物)层15与所述P型半导体层14连接。
基于上述任意一实施例所述的发光件100，本发明还提供了一种发光件100的制备方法的较佳实施例：
本发明实施例所述的发光件100的制备方法，包括以下步骤：
步骤S10b、提供一衬底11。
具体地，该衬底11为蓝宝石衬底11，当然还可以选择其他透明衬底11。
步骤S20b、在所述衬底11上依次制备N型半导体层12、发光层13、P型半导体层14。
具体地，先在衬底11上依次沉积第二传输材料、发光材料、第一传输材料。然后通过黄光曝光、显影去除部分第一传输材料、发光材料，并露出第二传输材料，保留所有第二传输材料为N型半导体层12，留下的第一传输材料、发光材料分别作为P型半导体层14、发光层13。
步骤S30b、在所述P型半导体层14上制备P电极16，在所述N型半导体层12上制备N电极17得到发光件100；其中，在水平方向上，所述N电极17位于所述发光层13的侧面，在竖直方向上，所述P电极16、所述N电极17具有高度差。
具体地，在P型半导体层14上沉积P电极材料，通过黄光曝光、显影、刻蚀去除部分P电极材料得到P电极16，P电极16呈现预定形状。在N型半导体层12上沉积N电极材料得到N电极17，确保N电极17和第三之间的高度差的差值，也就是说，不需要像现有技术中一样沉积那么多N电极材料使得N电极17和P电极16平齐。
当然，P电极16和N电极17可以采用相同的电极材料，并一次性沉积，同时得到P电极16和N电极17。
在P型半导体层14和P电极16之间设置ITO层时，则需要增加沉积ITO材料和去除部分ITO材料的步骤。
在去除部分第一传输材料、发光材料时，可以去除边缘的第一传输材料、发光材料，保留中央的第一传输材料、发光材料。从而在制备N电极17时，可以围绕发光层13沉积N电极17，形成围绕发光层13的N电极17。
基于上述任意一实施例所述的TFT结构200，和上述任意一实施例所述的发光件100，本发明还提供了一种显示器的较佳实施例：
本发明实施例所述的显示器，包括：如上述任意一实施例所述的TFT结构200，如上述任意一实施例所述的发光件100；所述第一电极21与所述P电极16连接，所述第二电极22与所述N电极17连接。
基于上述任意一实施例所述的显示器，本发明还提供了一种显示器的制备方法的较佳实施例：
本发明实施例所述的显示器的制备方法，包括以下步骤：
步骤S100、制备发光件100。
具体地，如上述发光件100的制备方法所述。
步骤S200、制备TFT结构200。
具体地，如上述TFT结构200的制备方法所述。
步骤S300、将所述发光件100和所述TFT结构200连接。
具体地，采用雷射方式将所述第一电极21与所述P电极16连接，所述第二电极22与所述N电极17连接，从而实现发光件100和TFT结构200连接。当然也可以采用锡焊的方式将发光件100和TFT结构200连接。
综上所述，本发明所提供的一种TFT结构、发光件、显示器及其制备方法，所述TFT结构包括：TFT底座、设置在所述TFT底座上的第一电极、第二电极；在竖直方向上，所述第一电极和所述第二电极具有高度差。由于第一电极和第二电极之间的高度差，也就是说，第一电极和第二电极在竖直方向上是错开设置的，即使采用焊锡连接TFT结构和发光件时焊锡出现溢流，也不容易导致第一电极和第二电极之间连接而短路。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (15)
1.一种TFT结构，其特征在于，包括：TFT底座、设置在所述TFT底座上的第一电极、第二电极；在竖直方向上，所述第一电极和所述第二电极具有高度差。
2.根据权利要求1所述的TFT结构，其特征在于，所述TFT底座包括：驱动电路层、设置在所述驱动电路层上的平坦层；所述平坦层上设置有第一通孔，所述第一电极位于所述第一通孔底部，所述第二电极位于所述平坦层上表面，且位于所述第一通孔边缘。
3.根据权利要求2所述的TFT结构，其特征在于，所述驱动电路层包括薄膜晶体管、设置在所述薄膜晶体管上的绝缘层；所述绝缘层上设置有第二通孔，所述绝缘层下与所述第二通孔对应位置设置有第一线路，所述第一电极延伸至所述第一通孔内并与所述第一线路电连接。
4.根据权利要求3所述的TFT结构，其特征在于，所述平坦层上设置有第三通孔，所述绝缘层上与所述第三通孔对应位置设置有第二线路，所述第二电极延伸至所述第三通孔并与所述第二线路电连接。
5.根据权利要求4所述的TFT结构，其特征在于，所述第一线路和所述第二线路垂直设置。
6.根据权利要求2所述的TFT结构，其特征在于，所述通孔为四棱台形通孔。
7.根据权利要求2所述的TFT结构，其特征在于，所述平坦层采用有机绝缘材料制成。
8.一种发光件，其特征在于，包括：在竖直方向上依次连接的P电极、P型半导体层、发光层、N型半导体层、衬底，与所述N型半导体层连接的N电极；在水平方向上，所述N电极位于所述发光层的侧面，在竖直方向上，所述P电极、所述N电极具有高度差。
9.根据权利要求8所述的发光件，其特征在于，所述N电极围绕所述发光层设置。
10.根据权利要求8所述的发光件，其特征在于，所述发光层为MQW层，所述衬底为蓝宝石衬底。
11.根据权利要求8所述的发光件，其特征在于，所述P型半导体层为P-GaN层，所述N型半导体层为N-GaN层；或者，所述N型半导体层、所述P型半导体层为铝镓砷化物、砷化镓磷化镓、铝镓铟磷化镓和磷化镓中的一种。
12.根据权利要求8所述的发光件，其特征在于，所述P电极、所述N电极之间高度差的差值为2-5μm。
13.一种显示器，其特征在于，包括：如权利要求1-7任意一项所述的TFT结构，如权利要求8-12任意一项所述的发光件；所述第一电极与所述P电极连接，所述第二电极与所述N电极连接。
14.一种如权利要求13所述的显示器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一衬底；
在所述衬底上依次制备N型半导体层、发光层、P型半导体层、P电极；
在所述N型半导体层上制备N电极得到发光件；其中，在水平方向上，所述N电极位于所述发光层的侧面，在竖直方向上，所述P电极、所述N电极具有高度差；
提供一驱动电路层；
在驱动电路层上依次制备第一电极和平坦层；其中，所述平坦层上设置有第一通孔，所述第一电极位于所述第一通孔底部；
在所述第一通孔边缘制备第二电极得到TFT结构；
将所述发光件和所述TFT结构连接。
15.根据权利要求14所述的显示器的制备方法，其特征在于，所述将所述发光件和所述TFT结构连接，包括：
采用雷射方式将所述第一电极与所述P电极连接，所述第二电极与所述N电极连接。
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