CN111180433A - 发光二极管模组、显示阵列及其制作方法 - Google Patents

发光二极管模组、显示阵列及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种发光二极管模组、显示阵列及其制作方法,属于半导体技术领域。所述发光二极管模组包括电路板和呈圆柱状的像素单元,所述像素单元竖直设置在所述电路板上;所述像素单元内设有呈辐射状的隔离槽,所述隔离槽将所述像素单元划分为多个呈扇形状的发光结构;所述发光结构属于红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的一种芯片,多个所述发光结构包括属于红光芯片的发光结构、属于绿光结构的发光结构和属于蓝光芯片的发光结构,属于同一种芯片的相邻两个所述发光结构之间的圆心角相等。本公开可以有效提高像素单元发出光线的均匀性,改善像素单元的发光效果。

Description

发光二极管模组、显示阵列及其制作方法
技术领域
本公开涉及半导体技术领域,特别涉及一种发光二极管模组、显示阵列及其制作方法。
背景技术
发光二极管(英文:Light Emitting Diode,简称:LED)是一种常用的发光器件,通过电子与空穴复合释放能量发光,广泛地应用在日常生活中的显示、装饰、通讯和照明等领域。通过采用不同的半导体材料和结构,发光二极管能够覆盖从紫外到红外的全色范围,基本占据了室内和室外的大间距显示器市场。其中,间距是指显示器中相邻两个显示单元之间的距离,与显示器的分辨率有关。
当前小间距显示器市场仍以液晶显示器(英文:Liquid Crystal Display,简称:LCD)为主流。有机发光二极管(英文:Organic Light-Emitting Diode,简称:OLED)虽然正在某些领域替代LCD成为主流,但是存在烧屏等问题,无法满足小间距显示器的要求。微型发光二极管(英文:Micro LED)是指边长在10微米~100微米的超小型发光二极管,体积小,可以更密集地排列在一起而大幅提高分辨率,并且具有自发光特性,在亮度、对比度、反应速度和消耗电能等方面都优于LCD和OLED,未来很可能会进一步占据小间距显示器市场。
相关技术中,显示器的像素单元通常由红光LED、绿光LED和蓝光LED按照一定规则排列在一起形成,如红光LED、绿光LED和蓝光LED沿直线方向依次排列形成一个像素单元。同一个像素单元内的红光LED、绿光LED和蓝光LED各自发出的光线混合之后为像素单元发出的光线,因此像素单元发出光线的均匀性与像素单元内红光LED、绿光LED和蓝光LED发出光线的混合情况密切相关。相关技术中将红光LED、绿光LED和蓝光LED沿直线方向依次排列形成像素单元,当像素单元需要发出偏红色(或者蓝色)的光线时,设置在侧边的红光LED(或者蓝光LED)发出的光线较多,发光中心向侧边偏移,像素单元发出光线的均匀性较差,影响到像素单元的发光效果。
发明内容
本公开实施例提供了一种发光二极管模组、显示阵列及其制作方法,可以提高像素单元发出光线的均匀性,保证显示图像的锐利度。所述技术方案如下:
第一方面,本公开实施例提供了一种发光二极管模组,所述发光二极管模组包括电路板和呈圆柱状的像素单元,所述像素单元竖直设置在所述电路板上;所述像素单元内设有呈辐射状的隔离槽,所述隔离槽将所述像素单元划分为多个呈扇形状的发光结构;所述发光结构属于红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的一种芯片,多个所述发光结构包括属于红光芯片的发光结构、属于绿光结构的发光结构和属于蓝光芯片的发光结构,属于同一种芯片的相邻两个所述发光结构之间的圆心角相等。
可选地,属于红光芯片的所述发光结构的圆心角、属于蓝光芯片的所述发光结构的圆心角均小于属于绿光芯片的所述发光结构的圆心角。
可选地,属于红光芯片的所述发光结构两侧的所述发光结构、属于蓝光芯片的所述发光结构两侧的所述发光结构均属于绿光芯片。
可选地,所述发光结构包括依次层叠在所述电路板上的P型电极、P型半导体层、有源层、N型半导体层和呈条形状的N型电极,所述N型电极位于所述发光结构的对称轴上。
可选地,所述像素单元还包括公共电极环、红光电极环、绿光电极环、蓝光电极环、第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层;
多个所述发光结构均位于所述公共电极环内,各个所述发光结构的P型电极在所述电路板上延伸至与所述公共电极环电连接;
所述公共电极环位于所述红光电极环内,属于红光芯片的所述发光结构的N型电极在所述电路板上延伸至与所述红光电极环电连接,所述第一绝缘层设置在属于红光芯片的所述发光结构的N型电极与所述公共电极环之间;
所述公共电极环位于所述绿光电极环内,属于绿光芯片的所述发光结构的N型电极在所述电路板上延伸至与所述绿光电极环电连接,所述第二绝缘层设置在属于绿光芯片的所述发光结构的N型电极与所述公共电极环之间;
所述公共电极环位于所述蓝光电极环内,属于蓝光芯片的所述发光结构的N型电极在所述电路板上延伸至与所述蓝光电极环电连接,所述第三绝缘层设置在属于蓝光芯片的所述发光结构的N型电极与所述公共电极环之间。
第二方面,本公开实施例提供了一种发光二极管显示阵列,所述发光二极管显示阵列包括多个如第一方面提供的发光二极管模组,多个所述发光二极管模组的电路板为同一个电路板,多个所述发光二极管模组的像素单元间隔设置在所述电路板上。
第三方面,本公开实施例提供了一种一种发光二极管模组的制作方法,所述制作方法包括:
在透明基板上形成呈扇形状的半导体器件,所述半导体器件包括依次层叠在所述透明基板上的N型半导体层、有源层、P型半导体层和P型电极;
将所述发光结构与电路板键合在一起;
采用激光剥离的方式去除所述透明基板;
在所述N型半导体层上设置N型电极,形成发光结构;多个所述发光结构组成呈圆柱状的像素单元,所述像素单元竖直设置在所述电路板上,所述像素单元内设有呈辐射状的隔离槽,所述隔离槽将多个所述发光结构划分开,所述发光结构属于红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的一种芯片,属于同一种芯片的相邻两个发光结构之间的圆心角相等。
可选地,所述在透明基板上形成呈扇形状的半导体器件,包括:
提供一透明基板上,所述透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极;
开设延伸至所述透明基板的隔离槽,形成多个半导体器件,所述多个半导体器件呈圆柱状。
可选地,在所述N型半导体层上设置N型电极之后,所述制作方法还包括:
在所述N型半导体层上铺设荧光粉。
可选地,所述在透明基板上形成呈扇形状的半导体器件,包括:
提供一透明基板上,所述透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极;
开设延伸至所述透明基板的隔离槽,形成多个半导体器件,所述多个半导体器件的圆心重合,相邻两个所述半导体器件之间的圆心角相等。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过将红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片设计成呈扇形状的发光结构,一起组成圆柱状的像素单元,并且同一种芯片均匀分布在像素单元设置的圆形区域上(相邻两个芯片之间的圆心角相等),当像素单元需要发出任意一种颜色的光线时,发光光线较多的芯片都会均匀分布在像素单元设置的圆形区域上,发光中心在像素单元发出光线颜色变化时保持不变,可以有效提高像素单元发出光线的均匀性,改善像素单元的发光效果。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例,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是本公开实施例提供的一种发光二极管模组的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的一种发光二极管模组的俯视图;
图3是本公开实施例提供的另一种发光二极管模组的俯视图;
图4是本公开实施例提供的发光结构的结构示意图;
图5是本公开实施例提供的发光结构的俯视图;
图6是本公开实施例提供的像素单元的结构示意图;
图7是本公开实施例提供的图6中A-A向的剖视图;
图8是本公开实施例提供的图6中B-B向的剖视图;
图9是本公开实施例提供的图6中C-C向的剖视图;
图10是本公开实施例提供的图6中D-D向的剖视图;
图11是本公开实施例提供的一种发光二极管显示阵列的结构示意图;
图12是本公开实施例提供的一种发光二极管模组的制作方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
本公开实施例提供了一种发光二极管模组。图1为本公开实施例提供的一种发光二极管模组的结构示意图。参见图1,该发光二极管模组包括电路板10和像素单元20。
图2为本公开实施例提供的一种发光二极管模组的俯视图。参见图2,像素单元20呈圆柱状,并竖直设置在电路板10上。像素单元20内设有呈辐射状的隔离槽30,隔离槽30将像素单元20划分为多个呈扇形状的发光结构21。发光结构21属于红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的一种芯片,多个发光结构21包括属于红光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21和属于蓝光芯片的发光结构21,属于同一种芯片的相邻两个发光结构21之间的圆心角α相等。
在图2中,采用黑色填充的扇形表示属于红光芯片的发光结构21,白色填充的扇形表示属于绿光芯片的发光结构21,黑白相间的扇形表示属于蓝光芯片的发光结构21。如图2所示,呈圆柱状的像素单元20由9个呈扇形状的发光结构21组成,发光结构21之间由隔离槽30划分开。
沿顺时针方向,9个发光结构21依次为属于红光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、属于蓝光芯片的发光结构21、红光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、属于蓝光芯片的发光结构21、红光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、属于蓝光芯片的发光结构21,即周期性地将属于不同芯片的发光结构21沿顺时针方向依次排列。
而且属于同一种芯片的发光结构21的圆心角相等,即3个属于红光芯片的发光结构21的圆心角相等,3个属于绿光芯片的发光结构21的圆心角相等,3个属于蓝光芯片的发光结构21的圆心角相等。
因此,相邻两个属于红光芯片的发光结构21之间的圆心角α(即2个属于红光芯片的发光结构21之间的属于绿光芯片的发光结构21的圆心角和属于蓝光芯片的发光结构21的圆心角之和)相等,相邻两个属于绿光芯片的发光结构21之间的圆心角α(即2个属于绿光芯片的发光结构21之间的属于蓝光芯片的发光结构21的圆心角和属于红光芯片的发光结构21的圆心角之和)相等,相邻两个属于蓝光芯片的发光结构21之间的圆心角α(即2个属于蓝光芯片的发光结构21之间的属于红光芯片的发光结构21的圆心角和属于绿光芯片的发光结构21的圆心角之和)相等,即属于同一种芯片的相邻两个发光结构21之间的圆心角α相等。
需要说明的是,图2中发光结构21的数量、不同芯片的排列方式等仅为举例,实际应用并不限制于此。在实际应用中,发光结构21的数量可以6个,也可以为12个等。通常情况下,发光结构21的数量越多,属于不同芯片的发光结构21越分散,像素单元发出光线的均匀性越好。但是发光结构21的数量越多,隔离槽30的占用面积越大,在像素单元20的占用面积不变的情况下,发光结构21的占用面积减小,像素单元20的发光强度降低。因此,综合像素单元发光光线的均匀性和强度,在周期性地将属于不同芯片的发光结构21沿顺时针方向依次排列的情况下,发光结构21的数量优选为9个。
本公开实施例通过将红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片设计成呈扇形状的发光结构,一起组成圆柱状的像素单元,并且同一种芯片均匀分布在像素单元设置的圆形区域上(相邻两个芯片之间的圆心角相等),当像素单元需要发出任意一种颜色的光线时,发光光线较多的芯片都会均匀分布在像素单元设置的圆形区域上,发光中心在像素单元发出光线颜色变化时保持不变,可以有效提高像素单元发出光线的均匀性,改善像素单元的发光效果。
可选地,如图2所示,属于红光芯片的发光结构21的圆心角β、属于蓝光芯片的发光结构21的圆心角β可以均小于属于绿光芯片的发光结构21的圆心角β。
在实际应用中,像素单元20发出光线对绿光的需求最多,属于绿光芯片的发光结构21的圆心角β最大,绿光芯片的发光面积最大,像素单元20发出的绿光较多,满足像素单元20的发光需求。
示例性地,属于绿光芯片的发光结构21的圆心角β可以等于属于红光芯片的发光结构21的圆心角β和属于蓝光芯片的发光结构21的圆心角β之和。此时,不同芯片发出光线的混合效果较好,而且各个发光结构21的圆心角β确定容易,实现上比较方便。
图3为本公开实施例提供的另一种发光二极管模组的俯视图。参见图3,可选地,属于红光芯片的发光结构21两侧的发光结构21、属于蓝光芯片的发光结构21两侧的发光结构21可以均属于绿光芯片。
在图3中,还是采用黑色填充的扇形表示属于红光芯片的发光结构21,白色填充的扇形表示属于绿光芯片的发光结构21,黑白相间的扇形表示属于蓝光芯片的发光结构21。如图3所示,呈圆柱状的像素单元20由12个呈扇形状的发光结构21组成,发光结构21之间由隔离槽30划分开。
沿顺时针方向,12个发光结构21依次为属于红光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、属于蓝光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、红光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、属于蓝光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、红光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21、属于蓝光芯片的发光结构21、属于绿光芯片的发光结构21,即交替地将属于红光芯片的发光结构21和属于蓝光芯片的发光结构21沿顺时针方向插入属于绿光芯片的发光结构21中。
属于绿光芯片的发光结构21在像素单元20中整体的面积最大,像素单元20发出的绿光较多,可以满足像素单元20的发光需求。而且属于绿光芯片的发光结构21均匀分布在属于红光芯片的发光结构21和属于蓝光芯片的发光结构21之间,像素单元20发出光线的均匀性较好。
示例性地,属于红光芯片的发光结构21的圆心角β可以等于属于蓝光芯片的发光结构21的圆心角β。此时,各个发光结构21的圆心角β相等,像素单元20发出光线的均匀性达到最佳。
图4为本公开实施例提供的发光结构的结构示意图。参见图4,可选地,发光结构21可以包括依次层叠在电路板10上的P型电极211、P型半导体层212、有源层213、N型半导体层214和N型电极215。
图5为本公开实施例提供的发光结构的俯视图。参见图5,N型电极215呈条形状,并位于发光结构21的对称轴上。
N型电极215通常采用不透光的材料形成,会影响到发光结构21发出光线的分布。N型电极215设计为发光结构21对称轴上的条形,发光结构21可以均匀发出光线,有利于像素单元20发出光线的均匀性。而且电流可以通过N型电极215均匀注入N型半导体层214中。
在本公开实施例的一种实现方式中,属于不同芯片的发光结构21采用的材料可以不同,可以根据需要发出光线的颜色,选择相应的外延材料实现。
示例性地,在红光芯片中,P型电极211的材料可以采用金铍合金,P型半导体层212的材料可以采用掺杂镁的AlGaInP,有源层213的材料可以采用未掺杂的AlGaInP,N型半导体层214的材料可以采用掺杂硅的AlGaInP,N型电极215的材料可以采用金锗合金。在绿光芯片和蓝光芯片中,P型电极211和N型电极215可以包括依次层叠的Cr层、Al层、Ti层、Ni层和Au层,P型半导体层212的材料可以采用掺杂镁的GaN,有源层213可以包括交替层叠的InGaN层和GaN层(绿光芯片中In组分的含量和蓝光芯片中In组分的含量不同),N型半导体层214的材料可以采用掺杂硅的GaN。
在本公开实施例的另一种实现方式中,属于不同芯片的发光结构21采用的材料可以相同,此时所有的发光结构可以由一次外延生长实现,实现上更为方便。而且相邻发光结构之间的距离可以得到较好的控制。
在上述实现中,发光结构21还可以包括设置在N型半导体层214上的荧光粉层,以实现发出光线的颜色转换,实现采用相同材料的不同芯片。
示例性地,可以在蓝光芯片上设置红光荧光粉形成红光芯片,在蓝光芯片上设置绿光荧光粉形成绿光芯片。蓝光芯片的实现技术最为成熟,因此在蓝光芯片上设置荧光粉形成的像素单元整体的质量最高。
在实际应用中,可以在芯片上涂布含有荧光粉的聚酰亚胺(英文:Polyimide,简称:PI)涂布液,图形化之后固化形成荧光粉层。
图6为本公开实施例提供的像素单元的结构示意图。参见图6,可选地,像素单元20还可以包括公共电极环22、红光电极环23、绿光电极环24、蓝光电极环25、第一绝缘层26、第二绝缘层27和第三绝缘层28。
图7为本公开实施例提供的图6中A-A向的剖视图。参见图7,多个发光结构21均位于公共电极环22内,各个发光结构21的P型电极211在电路板10上延伸至与公共电极环22电连接。
图8为本公开实施例提供的图6中B-B向的剖视图。参见图8,公共电极环22位于红光电极环23内,属于红光芯片的发光结构21的N型电极215在电路板10上延伸至与红光电极环23电连接,第一绝缘层26设置在属于红光芯片的发光结构21的N型电极215与公共电极环22之间。
图9为本公开实施例提供的图6中C-C向的剖视图。参见图9,公共电极环22位于绿光电极环24内,属于绿光芯片的发光结构21的N型电极215在电路板10上延伸至与绿光电极环24电连接,第二绝缘层27设置在属于绿光芯片的发光结构21的N型电极215与公共电极环22之间。
图10为本公开实施例提供的图6中D-D向的剖视图。参见图10,公共电极环22位于蓝光电极环25内,属于蓝光芯片的发光结构21的N型电极215在电路板10上延伸至与蓝光电极环25电连接,第三绝缘层28设置在属于蓝光芯片的发光结构21的N型电极215与公共电极环22之间。
通过公共电极环22、红光电极环23、绿光电极环24和蓝光电极环25将不同发光结构上需要同时控制的电极连接在一起,一方面可以对电极进行同步控制,另一方面也方便与电路板进行电连接,避免电极与电路板对位不准确而影响到对发光结构的控制。第一绝缘层26、第二绝缘层27和第三绝缘层28可以实现电极与非连接电极环的绝缘,方便电极和电机环之间整体的连接布置。
需要说明的是,图6中公共电极环22、红光电极环23、绿光电极环24和蓝光电极环25的排列方式仅为举例。在实际应用中,可以如图6所示,红光电极环23套设在公共电极环22外,绿光电极环24套设在红光电极环23外,蓝光电极环25套设在绿光电极环24外;也可以红光电极环23套设在公共电极环22外,蓝光电极环25套设在红光电极环23外,绿光电极环24套设在蓝光电极环25外;或者,绿光电极环24套设在公共电极环22外,红光电极环23套设在绿光电极环24外,蓝光电极环25套设在红光电极环23外;或者,绿光电极环24套设在公共电极环22外,蓝光电极环25套设在绿光电极环24外,红光电极环23套设在蓝光电极环25外;或者,蓝光电极环25套设在公共电极环22外,绿光电极环24套设在蓝光电极环25外,红光电极环23套设在绿光电极环24外;或者,蓝光电极环25套设在公共电极环22外,红光电极环23套设在蓝光电极环25外,绿光电极环24套设在红光电极环23外。
示例性地,公共电极环22、红光电极环23、绿光电极环24和蓝光电极环25可以采用金属材料形成,第一绝缘层26、第二绝缘层27和第三绝缘层28的材料可以采用氧化硅和氮化硅中的至少一种。
可选地,发光结构还可以包括透明导电层,透明导电层设置在P型半导体层和P型电极之间,一方面与电极之间形成良好的欧姆接触,另一方面对电极注入的电流进行扩展。示例性地,透明导电层的材料可以为氧化铟锡(英文:Indium tin oxide,简称:ITO)或者NiAu合金。
可选地,电路板可以包括依次层叠的基板、驱动电路和导热绝缘层。其中,基板提供支撑,驱动电路提供芯片的控制电路,导热绝缘层对芯片发光产生的热量进行散热,并将驱动电路与芯片绝缘,有利于驱动电路布线。
在实际应用中,基板可以采用硅片,以便在基板上直接形成驱动电路;基板也可以采用碳化硅片或者陶瓷片,此时基板上可以制作硅、砷化镓等材料,以便形成驱动电路。驱动电路可以采用金属氧化物半导体场效应晶体管(英文:Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,简称:MOS管)形成。导热绝缘层上设有延伸至驱动电路的通孔,通孔内填充有厚度大于3微米的金层。
可选地,发光结构还可以包括设置在N型半导体层上的散光层,散光层的材料采用掺杂氧化钛颗粒的旋转涂布玻璃(英文:spin on glass coating,简称:SOG),有利于发光结构发出光线进行散射,改善像素单元的混光效果。
本公开实施例提供了一种发光二极管显示阵列。图11为本公开实施例提供的一种发光二极管显示阵列的结构示意图。参见图11,该发光二极管显示阵列包括多个发光二极管模组,多个发光二极管模组的电路板10为同一个电路板,多个发光二极管模组的像素单元20间隔设置在电路板10上。
在本实施例中,发光二极管模组可以为如图1所示的发光二极管模组,在此不再详述。
本公开实施例提供了一种发光二极管模组的制作方法,适用于制作图1所示的发光二极管模组。图12为本公开实施例提供的一种发光二极管模组的制作方法的流程图。参见图12,该制作方法包括:
步骤101:在透明基板上形成呈扇形状的半导体器件。
在本实施例中,半导体器件包括依次层叠在透明基板上的N型半导体层、有源层、P型半导体层和P型电极。
在本公开实施例的第一种实现方式中,该步骤101可以包括:
提供一透明基板上,透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极;
开设延伸至透明基板的隔离槽,形成多个半导体器件,多个半导体器件呈圆柱状。
所有的发光结构由一次外延生长实现,实现上更为方便。而且相邻发光结构之间的距离可以得到较好的控制。
在本公开实施例的第二种实现方式中,该步骤101可以包括:
提供一透明基板上,透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极;
开设延伸至透明基板的隔离槽,形成多个半导体器件,多个半导体器件的圆心重合,相邻两个半导体器件之间的圆心角相等。
在实际应用中,属于红光芯片的半导体器件、属于绿光芯片的半导体器件和属于蓝光芯片的半导体器件分别执行一次上述步骤,分别形成属于不同芯片的半导体器件并转移到电路板上,这样直接通过选择相应的外延材料即可改变现发光结构发出光线的颜色。
在上述两种实现方式中,当半导体器件属于红光芯片时,提供一透明基板上,透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极,可以包括:
在砷化镓衬底上依次生长N型半导体层、有源层和P型半导体层;
将P型半导体层绑定到玻璃基板上;
采用湿法腐蚀的方式去除生长衬底;
将N型半导体层绑定到蓝宝石衬底上;
去除玻璃基板;
在P型半导体层上设置P型电极。
在实际应用中,将P型半导体层绑定到玻璃基板上、将N型半导体层绑定到蓝宝石衬底上均可以采用SU-8胶或者3M胶实现。
当半导体器件属于绿光芯片或者蓝光芯片时,提供一透明基板上,透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极,可以包括:
在蓝宝石衬底上依次生长N型半导体、有源层、P型半导体层;
在P型半导体层上设置P型电极。
可选地,在衬底上生长N型半导体层之前,可以在衬底上生长缓冲层,缓冲层的厚度可以为0.5微米以上,远大于常规的0.1微米以下,以避免激光剥离时产生的应力影响到外延层。
步骤102:将发光结构与电路板键合在一起。
可选地,该步骤102可以包括:
在驱动电路和基板上未形成驱动电路的区域铺设旋转涂布玻璃(英文:spin onglass coating,简称:SOG),形成导热绝缘层;
图形化导热绝缘层,在导热绝缘层内形成延伸至驱动电路的通孔;
在通孔内填充金锡材料;
加热导热绝缘层,将发光结构键合在电路板上。
在实际应用中,发光结构与电路板通过金属材料键合在一起,驱动电路上可以设有金属垫,以便实现驱动电路与P型电极之间的电连接,同时可以避免电连接的过程中损伤驱动电路。可选地,金属垫的厚度可以为3微米以上,以有效保护驱动电路和保证键合效果。
在本公开实施例的第二种实现方式中,第二个转移到电路板上的发光结构中金属垫的厚度可以大于第一个转移到电路板上的发光结构中金属垫的厚度,第三个转移到电路板上的发光结构中金属垫的厚度可以大于第二个转移到电路板上的发光结构中金属垫的厚度,一方面可以避免先转移到电路板上的发光结构影响到后转移到电路板上的发光结构与电路板键合在一起,另一方面可以避免后转移到电路板上的发光结构在与电路板的键合过程中对先转移到电路板上的发光结构造成损伤,对先转移到电路板上的发光结构进行保护。
示例性地,第一个转移到电路板上的发光结构中金属垫的厚度可以为3微米,第二个转移到电路板上的发光结构中金属垫的厚度可以为4微米,第三个转移到电路板上的发光结构中金属垫的厚度可以为5微米。
步骤103:采用激光剥离的方式去除透明基板。
步骤104:在N型半导体层上设置N型电极,形成发光结构。
在本公开实施例的第一种实现方式中,在步骤104之后,该制作方法还可以包括:
在N型半导体层上铺设荧光粉。
通过铺设荧光粉转换发出光线的颜色,使得采用相同材料形成的半导体器件可以发出不同颜色的光线,满足像素单元的光线需要。
在本实施例中,多个发光结构组成呈圆柱状的像素单元,像素单元竖直设置在电路板上,像素单元内设有呈辐射状的隔离槽,隔离槽将多个发光结构划分开,发光结构属于红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的一种芯片,属于同一种芯片的相邻两个发光结构之间的圆心角相等。
本公开实施例提供了一种发光二极管显示阵列的制作方法,适用于制作图11所示的发光二极管显示阵列。
在本实施例中,该发光二极管显示阵列的制作方法可以与图12所示的发光二极管模组的制作方法基本相同。不同之处仅在于,制作的发光二极管模组的数量从一个变为多个。
以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光二极管模组,其特征在于,所述发光二极管模组包括电路板(10)和呈圆柱状的像素单元(20),所述像素单元(20)竖直设置在所述电路板(10)上;所述像素单元(20)内设有呈辐射状的隔离槽(30),所述隔离槽(30)将所述像素单元(20)划分为多个呈扇形状的发光结构(21);所述发光结构(21)属于红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的一种芯片,多个所述发光结构(21)包括属于红光芯片的发光结构(21)、属于绿光结构的发光结构(21)和属于蓝光芯片的发光结构(21),属于同一种芯片的相邻两个所述发光结构(21)之间的圆心角相等。
2.根据权利要求1所述的发光二极管模组,其特征在于,属于红光芯片的所述发光结构(21)的圆心角、属于蓝光芯片的所述发光结构(21)的圆心角均小于属于绿光芯片的所述发光结构(21)的圆心角。
3.根据权利要求2所述的发光二极管模组,其特征在于,属于红光芯片的所述发光结构(21)两侧的所述发光结构(21)、属于蓝光芯片的所述发光结构(21)两侧的所述发光结构(21)均属于绿光芯片。
4.根据权利要求1~3任一项所述的发光二极管模组,其特征在于,所述发光结构(21)包括依次层叠在所述电路板(10)上的P型电极(211)、P型半导体层(212)、有源层(213)、N型半导体层(214)和呈条形状的N型电极(215),所述N型电极(215)位于所述发光结构(21)的对称轴上。
5.根据权利要求4所述的发光二极管模组,其特征在于,所述像素单元(20)还包括公共电极环(22)、红光电极环(23)、绿光电极环(24)、蓝光电极环(25)、第一绝缘层(26)、第二绝缘层(27)和第三绝缘层(28);
多个所述发光结构(21)均位于所述公共电极环(22)内,各个所述发光结构(21)的P型电极(211)在所述电路板(10)上延伸至与所述公共电极环(22)电连接;
所述公共电极环(22)位于所述红光电极环(23)内,属于红光芯片的所述发光结构(21)的N型电极(215)在所述电路板(10)上延伸至与所述红光电极环(23)电连接,所述第一绝缘层(26)设置在属于红光芯片的所述发光结构(21)的N型电极(215)与所述公共电极环(22)之间;
所述公共电极环(22)位于所述绿光电极环(24)内,属于绿光芯片的所述发光结构(21)的N型电极(215)在所述电路板(10)上延伸至与所述绿光电极环(24)电连接,所述第二绝缘层(27)设置在属于绿光芯片的所述发光结构(21)的N型电极(215)与所述公共电极环(22)之间;
所述公共电极环(22)位于所述蓝光电极环(25)内,属于蓝光芯片的所述发光结构(21)的N型电极(215)在所述电路板(10)上延伸至与所述蓝光电极环(25)电连接,所述第三绝缘层(28)设置在属于蓝光芯片的所述发光结构(21)的N型电极(215)与所述公共电极环(22)之间。
6.一种发光二极管显示阵列,其特征在于,所述发光二极管显示阵列包括多个如权利要求1~5任一项所述的发光二极管模组,多个所述发光二极管模组的电路板(10)为同一个电路板,多个所述发光二极管模组的像素单元(20)间隔设置在所述电路板(10)上。
7.一种发光二极管模组的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
在透明基板上形成呈扇形状的半导体器件,所述半导体器件包括依次层叠在所述透明基板上的N型半导体层、有源层、P型半导体层和P型电极;
将所述发光结构与电路板键合在一起;
采用激光剥离的方式去除所述透明基板;
在所述N型半导体层上设置N型电极,形成发光结构;多个所述发光结构组成呈圆柱状的像素单元,所述像素单元竖直设置在所述电路板上,所述像素单元内设有呈辐射状的隔离槽,所述隔离槽将多个所述发光结构划分开,所述发光结构属于红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中的一种芯片,属于同一种芯片的相邻两个发光结构之间的圆心角相等。
8.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述在透明基板上形成呈扇形状的半导体器件,包括:
提供一透明基板上,所述透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极;
开设延伸至所述透明基板的隔离槽,形成多个半导体器件,所述多个半导体器件呈圆柱状。
9.根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,在所述N型半导体层上设置N型电极之后,所述制作方法还包括:
在所述N型半导体层上铺设荧光粉。
10.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述在透明基板上形成呈扇形状的半导体器件,包括:
提供一透明基板上,所述透明基板上依次层叠有N型半导体、有源层、P型半导体层和P型电极;
开设延伸至所述透明基板的隔离槽,形成多个半导体器件,所述多个半导体器件的圆心重合,相邻两个所述半导体器件之间的圆心角相等。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115172571A (zh) * 2022-07-15 2022-10-11 广州市明电照明科技有限公司 一种圆形超匀光led芯片及其切割和封装方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2692843Y (zh) * 2004-04-15 2005-04-13 夏志清 扇形彩色发光二极管组合结构
CN201100598Y (zh) * 2007-09-28 2008-08-13 深圳市同洲电子股份有限公司 发光二极管的组合结构及led显示屏
JP2015115201A (ja) * 2013-12-12 2015-06-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明器具
CN109037263A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 美商晶典有限公司 具有透光基材的微发光二极管显示模块及其制造方法
CN110120406A (zh) * 2019-04-22 2019-08-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种发光器件及其制作方法、和显示面板

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2692843Y (zh) * 2004-04-15 2005-04-13 夏志清 扇形彩色发光二极管组合结构
CN201100598Y (zh) * 2007-09-28 2008-08-13 深圳市同洲电子股份有限公司 发光二极管的组合结构及led显示屏
JP2015115201A (ja) * 2013-12-12 2015-06-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明器具
CN109037263A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 美商晶典有限公司 具有透光基材的微发光二极管显示模块及其制造方法
CN110120406A (zh) * 2019-04-22 2019-08-13 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种发光器件及其制作方法、和显示面板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115172571A (zh) * 2022-07-15 2022-10-11 广州市明电照明科技有限公司 一种圆形超匀光led芯片及其切割和封装方法

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