CN111430404A - 可用于微转移的微元件及其制作和转移方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了可用于微转移的微元件及其制作和转移方法、显示装置，其各所述LED芯粒倒挂悬空于所述未掺杂型半导体层的第一表面且通过沟槽相互隔离，各所述LED芯粒包括外延层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭，在后续的转移工艺时，使得转印设备仅需要拉断锚锭与LED芯粒的连接即可实现LED芯粒的转印；同时还可避免锚锭对所述倒装LED芯粒的遮光。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，尤其涉及一种可用于微转移的微元件及其制作和转移方法、显示装置。
背景技术
微元件技术是指在衬底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，工业界期待有高品质的微元件产品进入市场。高品质微间距发光二极管产品会对市场上已有的诸如LCD/OLED的传统显示产品产生深刻影响。
在制造微元件的过程中，首先在施体基板上形成微元件，接着将微元件转移到接收基板上。接收基板例如是显示屏。在制造微元件过程中的一个困难在于：如何将微元件从施体基板上转移到接收基板上。为了实现微元件的巨量转移，目前很多厂商通过微印章转印技术，利用范德华力将微元件转移到电路板上，所以能够被转印的微元件结构至关重要。该结构关键点在与微元件处于悬空状态，与支撑衬底脱离，微元件通过锚锭结构与衬底进行绑定；然后通过机械力拉断锚锭结构实现微元件的巨量转移。
目前提出的被转印的微元件结构，锚锭结构主要包括以下方案：方案1、链条层位于微元件的出光面表面；方案2、链条层位于微元件的侧面；方案3、链条层位于微元件的底部；其结构示意图分别如说明书附图的图1、图2、图3所示。
其中，方案一所示的锚锭结构设置会影响微元件的出光，同时，其链条层的平整度会直接影响拾取，且链条层如果破损容易对拾取头造成脏污。
方案二所示的锚锭结构，通常通过与PV(即保护层)一体化的设置，当拾取时链条层因受力断裂，容易引起器件侧壁的PV破裂，导致器件侧壁保护效果减弱，大大增加漏电的风险。
方案三所示的锚锭结构设置，由于链条层在器件表面，容易对器件表面造成污染，影响器件后续的键合。
有鉴于此，本发明人专门设计了一种可用于微转移的微元件及其制作和转移方法、显示装置，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于微转移的微元件及其制作和转移方法、显示装置，以解决现有技术中在微元件中制作锚锭结构所引发的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可用于微转移的微元件，包括：
支撑衬底；
发光结构，所述发光结构包括一未掺杂型半导体层及若干个间隔排布的 LED芯粒；所述未掺杂型半导体层包括相对的第一表面及第二表面，各所述 LED芯粒倒挂悬空于所述未掺杂型半导体层的第一表面且通过沟槽相互隔离，各所述LED芯粒包括外延层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭。
优选地，各所述LED芯粒包括覆盖外延层裸露区域的保护层，所述保护层沿所述外延层侧壁承接至所述未掺杂型半导体层的第一表面；各所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心向邻近的倒装LED芯粒水平延伸，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为链条。
优选地，所述外延层包括沿所述未掺杂型半导体层第一表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层，所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面设有一透明导电层，所述第二电极层叠于所述透明导电层的部分表面；所述第一电极层叠于所述第一型半导体层的局部区域。
优选地，相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距大于2um。
优选地，所述保护层包括腐蚀截止层。
优选地，所述未掺杂型半导体层的厚度范围为0.5um-2um，包括端点值。
优选地，所述牺牲层包括SiO2、SiN、Al2O3中的一种或多种。
优选地，所述键合层包括金属或硅胶或紫外胶或树脂。
本发明提供一种可用于微转移的微元件的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：
S01、提供一生长衬底；
S02、生长发光结构，所述发光结构包括沿所述生长衬底表面依次堆叠的未掺杂型半导体层和外延层，所述外延层包括沿所述未掺杂型半导体层表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；
S03、在所述第二型半导体层的表面设置若干个第二电极制作区域；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个第一电极制作区域；所述第一电极制作区域与所述第二电极制作区域对位设置；
S04、通过蚀刻部分所述外延层产生若干个沟槽，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒；
S05、在各所述外延层的裸露区域沉积一保护层，所述保护层层叠于除第一电极制作区域和第二电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述未掺杂型半导体层承接；
S06、分别在各所述第一电极制作区域和第二电极制作区域制作第一电极和第二电极；
S07、制作一牺牲层，所述牺牲层沉积于各所述LED芯粒的表面及各所述沟槽的侧壁；
S08、制作一键合层，所述键合层覆盖所述牺牲层，并嵌入各所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接；
S09、提供一支撑衬底，将各所述LED芯粒倒装键合至所述支撑衬底；
S10、去除所述生长衬底，并暴露所述未掺杂型半导体层；
S11、图形化所述未掺杂型半导体层并沿垂直方向蚀刻至部分所述牺牲层，形成若干个图形化区域；所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心并向周边的倒装LED芯粒水平延伸，并使各所述承接至所述未掺杂型半导体层表面的牺牲层部分裸露；
S12、将经上述步骤完成后的倒装微元件放置于腐蚀溶液内，通过腐蚀溶液对所述牺牲层进行蚀刻去除，从而使各所述倒装LED芯粒架空设置于所述支撑衬底上。
优选地，步骤S11中，所述牺牲层的裸露面积占比大于等于30％。
优选地，所述保护层包括腐蚀截止层。
本发明还提供了另一种可用于微转移的微元件的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：
A01、提供一生长衬底；
A02、生长发光结构，所述发光结构包括沿所述生长衬底表面依次堆叠的未掺杂型半导体层和外延层，所述外延层包括沿所述未掺杂型半导体层表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；
A03、在所述第二型半导体层的表面设置若干个第二电极制作区域；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个第一电极制作区域；所述第一电极制作区域与所述第二电极制作区域对位设置；
A04、通过蚀刻部分所述外延层产生若干个沟槽，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒；
A05、在各所述外延层的裸露区域沉积一保护层，所述保护层层叠于除第一电极制作区域和第二电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述未掺杂型半导体层承接；
A06、分别在各所述第一电极制作区域和第二电极制作区域制作第一电极和第二电极；
A07、图形化所述保护层并沿垂直方向蚀刻至所述LED芯粒下方的部分未掺杂型半导体层，形成若干个图形化区域；所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心向邻近的LED芯粒水平延伸，并部分裸露所述LED芯粒下方的未掺杂型半导体层；
A08、制作一牺牲层，所述牺牲层沉积于各所述LED芯粒的表面及各所述沟槽的侧壁；
A09、制作一键合层，所述键合层覆盖所述牺牲层，并嵌入各所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接；
A10、提供一支撑衬底，将各所述LED芯粒倒装键合至所述支撑衬底；
A11、去除所述生长衬底，并暴露所述未掺杂型半导体层；
A12、将经上述步骤完成后的倒装微元件放置于腐蚀溶液内，通过腐蚀溶液对所述牺牲层进行蚀刻去除，从而使各所述倒装LED芯粒架空设置于所述支撑衬底上。
优选地，所述保护层包括腐蚀截止层。
本发明还提供了一种转移方法，用于实现前述的微元件的巨量转移，所述转移方法包括：以所述图形化区域作为锚锭，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条，通过转移设备定位至各所述锚锭，从而实现所述倒装微元件的巨量转移。
本发明还提供了一种显示装置，采用前述的转移方法制作形成。
经由上述的技术方案可知，本发明提供的可用于微转移的微元件，所述发光结构包括一未掺杂型半导体层及若干个间隔排布的LED芯粒，其各所述LED芯粒倒挂悬空于所述未掺杂型半导体层的第一表面且通过沟槽相互隔离，各所述LED芯粒包括外延层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭。基于上述结构，所述未掺杂型半导体层对处于倒挂悬空状态的LED芯粒起到支撑作用；同时，所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，在后续的转移工艺时，通过将所述图形化区域作为锚锭，使得转印设备仅需要拉断锚锭与LED芯粒的连接即可实现LED芯粒的转印；同时还可避免锚锭对所述倒装LED芯粒的遮光。
进一步地，各所述LED芯粒包括覆盖外延层裸露区域的保护层，所述保护层沿所述外延层侧壁承接至所述未掺杂型半导体层的第一表面；通各所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心向邻近的倒装LED芯粒水平延伸，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条。基于该设置，可直接利用所述图形化区域作为锚锭，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条，使保护层与链条不在同一垂直方向设置，使后续的转移工艺过程中，可进一步降低因锚锭受力断裂时对LED芯粒侧壁的保护层的影响，从而避免LED芯粒的漏电风险；与此同时，还能较好地实现锚锭的断裂。
其次，通过在所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面设有一透明导电层，所述第二电极层叠于所述透明导电层的部分表面，能更好地实现所述第二型半导体层的电流扩展。
进一步地，相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距大于2um，能较好地实现所述转移过程中的定位以及链条的断裂。
本发明还提供一种基于上述微元件结构的制作方法，在实现上述技术效果的同时，其操作简单，易于实现。
进一步地，在图形化处理的过程中，使所述牺牲层的裸露面积的占比大于等于30％；相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距大于2um。能在确保后续牺牲层的掏空的同时，较好地实现所述转移过程中的定位以及链条的断裂。
本发明还提供一种基于上述微元件结构的转移方法，其中巨量转移过程采用上述的锚锭，在保护LED芯粒侧壁的同时，能较好地实现链条的断裂；且其定位精准、操作简单、易于实现。
本发明还提供一种显示装置，采用上述转移方法形成，其结构简单、便于操作与实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中链条层位于微元件的出光面表面的结构示意图；
图2为现有技术中链条层位于微元件的侧面的结构示意图；
图3为现有技术中链条层位于微元件的底部的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的可用于微转移的微元件的结构示意图；
图5.1至图5.12为本发明实施例所提供的可用于微转移的微元件的制作方法所对应的结构示意图；
图6为本发明实施例1所提供的可用于微转移的微元件的制作方法中执行步骤S11后的结构俯视图；
图7为本发明实施例1所提供的可用于微转移的微元件的制作方法中执行步骤S11后的另一结构俯视图；
图8为本发明实施例2所提供的可用于微转移的微元件的制作方法中执行步骤A07后的结构俯视图；
图中符号说明：B1、锚锭，B2、LED芯粒，B3、掏空区域，B4、键合层，B5、支撑衬底，A1、LED芯粒，1、生长衬底，2、未掺杂型半导体层， 3、第一型半导体层，4、有源层，5、第二型半导体层，6、透明导电层，7、保护层，8、第二电极，8-1、第二电极制作区域，9、第一电极，9-1、第一电极制作区域，10、牺牲层，11、键合层，12、支撑衬底，13、沟槽，14、链条，15、空气间隙，L1、相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清晰，下面结合附图对本发明的内容作进一步说明。本发明不局限于该具体实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图4所示，一种可用于微转移的微元件，包括：
支撑衬底12；
发光结构，发光结构包括一未掺杂型半导体层2及若干个间隔排布的 LED芯粒A1；未掺杂型半导体层2包括相对的第一表面及第二表面，各LED 芯粒A1倒挂悬空于未掺杂型半导体层2的表面且通过沟槽13相互隔离，各 LED芯粒包括外延层及位于外延层朝向支撑衬底12一侧的第一电极9和第二电极8；键合层11设置于支撑衬底12的表面并嵌入沟槽13与未掺杂型半导体层2形成连接，且键合层11与各LED芯粒A1具有空气间隙；未掺杂型半导体层2的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭。
各LED芯粒包括覆盖外延层裸露区域的保护层7，保护层7沿外延层侧壁承接至所述未掺杂型半导体层2的第一表面；各图形化区域以相邻两个沟槽13的交叉点为中心向邻近的倒装LED芯粒水平延伸，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为链条14。
本实施例中不限定所述图形化区域的具体形状，只要满足上述要求即可。
外延层包括沿未掺杂型半导体层2表面依次堆叠的第一型半导体层3、有源层4和第二型半导体层5，第二型半导体层5背离有源层4的一侧表面设有一透明导电层6，第二电极8层叠于透明导电层6的部分表面；第一电极9层叠于第一型半导体层3的局部区域。
本实施例中不限定生长衬底以及发光结构的具体材料构成，亦不限定外延层的具体结构，只要是现有技术中P、N电极呈水平结构的任意形式的LED 芯粒即可。
相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距L1大于2um。
保护层7包括腐蚀截止层。
未掺杂型半导体层2的厚度范围为0.5um-2um，包括端点值。
牺牲层10包括但不限于SiO2、SiN、Al2O3中的一种或多种。
键合层11包括但不限于金属或硅胶或紫外胶或树脂。
本实施例还提供一种可用于微转移的微元件的制作方法，如图5.1至图 5.11(本实施例的制作方法所对应的结构示意图)所示，制作方法包括如下步骤：
S01、如图5.1所示，提供一生长衬底1；
S02、如图5.2所示，生长发光结构，发光结构包括沿生长衬底1表面依次堆叠的未掺杂型半导体层2和外延层，外延层包括沿未掺杂型半导体层2 表面依次堆叠的第一型半导体层3、有源层4和第二型半导体层5；
S03、如图5.3所示，在第二型半导体层5的表面设置若干个第二电极制作区域8-1；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层3裸露，从而形成若干个第一电极制作区域9-1；所述第一电极制作区域9-1与所述第二电极制作区域8-1对位设置；
可选地，可如图5.4所示，在第二型半导体层5的表面沉积一透明导电层6；所述第二电极制作区域8-1位于透明导电层6的表面；
S04、如图5.5所示，通过蚀刻部分外延层产生若干个沟槽13，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒A1；
S05、如图5.6所示，在各外延层的裸露区域沉积一保护层7，保护层7 层叠于除第一电极制作区域和第二电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述未掺杂型半导体层2承接；
S06、如图5.7所示，分别在各所述第一电极制作区域9-1和第二电极制作区域8-1制作第一电极9和第二电极8；
S07、如图5.8所示，制作一牺牲层10，牺牲层10沉积于各LED芯粒的表面及各沟槽13的侧壁；
S08、如图5.9所示，制作一键合层11，键合层11覆盖牺牲层10，并嵌入各沟槽13与未掺杂型半导体层2形成连接；
S09、如图5.10所示，提供一支撑衬底12，将各所述LED芯粒倒装键合至支撑衬底12；
S10、如图5.11所示，去除生长衬底1，并暴露未掺杂型半导体层2；
S11、图形化未掺杂型半导体层2并沿垂直方向蚀刻至部分牺牲层10，形成若干个图形化区域；图形化区域以相邻两个沟槽13的交叉点为中心并向周边的倒装LED芯粒水平延伸，并使各承接至未掺杂型半导体层2表面的牺牲层10部分裸露；
进一步地，步骤S11中，所述牺牲层的裸露面积占比大于等于30％。
执行步骤S11后的结构俯视图如图6、图7所示。本实施例中不限定所述图形化区域的具体形状，只要满足上述要求即可。
S12、如图5.12所示，将经上述步骤完成后的倒装微元件放置于腐蚀溶液内，通过腐蚀溶液对所述牺牲层进行蚀刻去除，从而使各所述倒装LED芯粒架空设置于所述支撑衬底上。
保护层7包括腐蚀截止层。
本实施例还提供了一种转移方法，用于实现前述的微元件的巨量转移，转移方法包括：以所述图形化区域作为锚锭，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条14，通过转移设备定位至各所述锚锭，从而实现所述倒装微元件的巨量转移。
本实施例还提供了一种显示装置，采用前述的转移方法制作形成。
经由上述的技术方案可知，本实施例提供的可用于微转移的微元件，所述发光结构包括一未掺杂型半导体层及若干个间隔排布的LED芯粒，其各所述LED芯粒倒挂悬空于所述未掺杂型半导体层的第一表面且通过沟槽相互隔离，各所述LED芯粒包括外延层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭。基于上述结构，所述未掺杂型半导体层对处于倒挂悬空状态的LED芯粒起到支撑作用；同时，所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，在后续的转移工艺时，通过将所述图形化区域作为锚锭，使得转印设备仅需要拉断锚锭与LED芯粒的连接即可实现LED芯粒的转印；同时还可避免锚锭对所述倒装LED芯粒的遮光。
进一步地，各所述LED芯粒包括覆盖外延层裸露区域的保护层，所述保护层沿所述外延层侧壁承接至所述未掺杂型半导体层的第一表面；通各所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心向邻近的倒装LED芯粒水平延伸，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条。基于该设置，可直接利用所述图形化区域作为锚锭，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条，使保护层与链条不在同一垂直方向设置，使后续的转移工艺过程中，可进一步降低因锚锭受力断裂时对LED芯粒侧壁的保护层的影响，从而避免LED芯粒的漏电风险；与此同时，还能较好地实现锚锭的断裂。
其次，通过在所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面设有一透明导电层，所述第二电极层叠于所述透明导电层的部分表面，能更好地实现所述第二型半导体层的电流扩展。
进一步地，相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距大于2um，能较好地实现所述转移过程中的定位以及链条的断裂。
本实施例还提供一种基于上述微元件结构的制作方法，在实现上述技术效果的同时，其操作简单，易于实现。
进一步地，在图形化处理的过程中，使所述牺牲层的裸露面积的占比大于等于30％；相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距大于2um。能在确保后续牺牲层的掏空的同时，较好地实现所述转移过程中的定位以及链条的断裂。
本实施例还提供一种基于上述微元件结构的转移方法，其中巨量转移过程采用上述的锚锭，在保护LED芯粒侧壁的同时，能较好地实现链条的断裂；且其定位精准、操作简单、易于实现。
本实施例还提供一种显示装置，采用上述转移方法形成，其结构简单、便于操作与实现。
实施例2
如图4所示，一种可用于微转移的微元件，包括：
支撑衬底12；
发光结构发光结构包括一未掺杂型半导体层2及若干个间隔排布的LED 芯粒A1；未掺杂型半导体层2包括相对的第一表面及第二表面，各LED芯粒A1通过掏空包覆各所述LED芯粒的牺牲层10倒挂悬空于未掺杂型半导体层2的表面且通过沟槽13相互隔离，各LED芯粒包括外延层、覆盖外延层的裸露区域的保护层7及位于外延层朝向支撑衬底12一侧的第一电极9 和第二电极8；键合层11设置于支撑衬底12的表面并嵌入沟槽13与未掺杂型半导体层2形成连接；未掺杂型半导体层2的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭。
牺牲层10包覆各LED芯粒并沿沟槽13承接至未掺杂型半导体层2的第一表面；在未掺杂型半导体层2表面设有若干个图形化区域，各图形化区域以相邻两个沟槽13的交叉点为中心向邻近的倒装LED芯粒水平延伸，并部分裸露承接至未掺杂型半导体层2第一表面的牺牲层10。
本实施例中不限定所述图形化区域的具体形状，只要满足上述要求即可。
外延层包括沿未掺杂型半导体层2表面依次堆叠的第一型半导体层3、有源层4和第二型半导体层5，第二型半导体层5背离有源层4的一侧表面设有一透明导电层6，第二电极8层叠于透明导电层6的部分表面且保护层7 覆盖透明导电层6的裸露区域；第一电极9层叠于第一型半导体层3的局部区域。
本实施例中不限定生长衬底以及发光结构的具体材料构成，亦不限定外延层的具体结构，只要是现有技术中P、N电极呈水平结构的任意形式的LED 芯粒即可。
牺牲层10的裸露面积的占比大于等于30％。
相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距L1大于2um。
保护层7包括腐蚀截止层。
未掺杂型半导体层2的厚度范围为0.5um-2um，包括端点值。
牺牲层10包括但不限于SiO2、SiN、Al2O3中的一种或多种。
键合层11包括但不限于金属或硅胶或紫外胶或树脂。
本实施例还提供一种可用于微转移的微元件的制作方法，如图5.1至图 5.11(本实施例的制作方法所对应的结构示意图)所示，制作方法包括如下步骤：
A01、如图5.1所示，提供一生长衬底1；
A02、如图5.2所示，生长发光结构，发光结构包括沿生长衬底1表面依次堆叠的未掺杂型半导体层2和外延层，外延层包括沿未掺杂型半导体层2 表面依次堆叠的第一型半导体层3、有源层4和第二型半导体层5；
A03、如图5.3所示，在第二型半导体层5的表面设置若干个第二电极制作区域8-1；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层3裸露，从而形成若干个第一电极制作区域9-1；所述第一电极制作区域9-1与所述第二电极制作区域8-1对位设置；
可选地，可如图5.4所示，在第二型半导体层5的表面沉积一透明导电层6；所述第二电极制作区域8-1位于透明导电层6的表面；
A04、如图5.5所示，通过蚀刻部分外延层产生若干个沟槽13，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒A1；
A05、如图5.6所示，在各外延层的裸露区域沉积一保护层7，保护层7 层叠于除第一电极制作区域和第二电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述未掺杂型半导体层2承接；
A06、如图5.7所示，分别在各所述第一电极制作区域9-1和第二电极制作区域8-1制作第一电极9和第二电极8；
A07、图形化保护层7并沿垂直方向蚀刻至LED芯粒下方的部分未掺杂型半导体层2，形成若干个图形化区域；图形化区域以相邻两个沟槽13的交叉点为中心向邻近的LED芯粒水平延伸，并部分裸露LED芯粒下方的未掺杂型半导体层2；
执行步骤A07后的结构俯视图如图8所示。本实施例中不限定所述图形化区域的具体形状，只要满足上述要求即可。
A08、如图5.8所示，制作一牺牲层10，牺牲层10沉积于各LED芯粒的表面及各沟槽13的侧壁；
A09、如图5.9所示，制作一键合层11，键合层11覆盖牺牲层10，并嵌入各沟槽13与未掺杂型半导体层2形成连接；
A10、如图5.10所示，提供一支撑衬底12，将各所述LED芯粒倒装键合至支撑衬底12；
A11、如图5.11所示，去除生长衬底1，并暴露未掺杂型半导体层2。
A12、如图5.12所示，将经上述步骤完成后的倒装微元件放置于腐蚀溶液内，通过腐蚀溶液对所述牺牲层进行蚀刻去除，从而使各所述倒装LED芯粒架空设置于所述支撑衬底上。
优选地，保护层7包括腐蚀截止层。
本实施例还提供了一种转移方法，用于实现前述的微元件的巨量转移，转移方法包括：以图形化区域作为锚锭，以所述图形化区域内的未掺杂层作为链条，通过转移设备定位至各所述锚锭，从而实现所述倒装微元件的巨量转移。
本实施例还提供了一种显示装置，采用前述的转移方法制作形成。
经由上述的技术方案可知，本实施例提供的可用于微转移的微元件，所述发光结构包括一未掺杂型半导体层及若干个间隔排布的LED芯粒，其各所述LED芯粒倒挂悬空于所述未掺杂型半导体层的第一表面且通过沟槽相互隔离，各所述LED芯粒包括外延层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭。基于上述结构，所述未掺杂型半导体层对处于倒挂悬空状态的LED芯粒起到支撑作用；同时，所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，在后续的转移工艺时，通过将所述图形化区域作为锚锭，使得转印设备仅需要拉断锚锭与LED芯粒的连接即可实现LED芯粒的转印；同时还可避免锚锭对所述倒装LED芯粒的遮光。
进一步地，各所述LED芯粒包括覆盖外延层裸露区域的保护层，所述保护层沿所述外延层侧壁承接至所述未掺杂型半导体层的第一表面；通各所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心向邻近的倒装LED芯粒水平延伸，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条。基于该设置，可直接利用所述图形化区域作为锚锭，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条，使保护层与链条不在同一垂直方向设置，使后续的转移工艺过程中，可进一步降低因锚锭受力断裂时对LED芯粒侧壁的保护层的影响，从而避免LED芯粒的漏电风险；与此同时，还能较好地实现锚锭的断裂。
其次，通过在所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面设有一透明导电层，所述第二电极层叠于所述透明导电层的部分表面，能更好地实现所述第二型半导体层的电流扩展。
进一步地，相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距大于2um，能较好地实现所述转移过程中的定位以及链条的断裂。
本实施例还提供一种基于上述微元件结构的制作方法，在实现上述技术效果的同时，其操作简单，易于实现。
进一步地，在图形化处理的过程中，使所述牺牲层的裸露面积的占比大于等于30％；相邻两个图形化区域(即相邻两个锚锭)的水平间距大于2um。能在确保后续牺牲层的掏空的同时，较好地实现所述转移过程中的定位以及链条的断裂。
本实施例还提供一种基于上述微元件结构的转移方法，其中巨量转移过程采用上述的锚锭，在保护LED芯粒侧壁的同时，能较好地实现链条的断裂；且其定位精准、操作简单、易于实现。
本实施例还提供一种显示装置，采用上述转移方法形成，其结构简单、便于操作与实现。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种可用于微转移的微元件，其特征在于，包括：
支撑衬底；
发光结构，所述发光结构包括一未掺杂型半导体层及若干个间隔排布的LED芯粒；所述未掺杂型半导体层包括相对的第一表面及第二表面，各所述LED芯粒倒挂悬空于所述未掺杂型半导体层的第一表面且通过沟槽相互隔离，各所述LED芯粒包括外延层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；所述未掺杂型半导体层的第二表面设有若干个图形化区域，所述图形化区域作为微转移工艺的锚锭。
2.根据权利要求1所述的可用于微转移的微元件，其特征在于，各所述LED芯粒包括覆盖外延层裸露区域的保护层，所述保护层沿所述外延层侧壁承接至所述未掺杂型半导体层的第一表面；
各所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心向邻近的倒装LED芯粒水平延伸，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条。
3.根据权利要求2所述的可用于微转移的微元件，其特征在于，所述外延层包括沿所述未掺杂型半导体层第一表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层，所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面设有一透明导电层，所述第二电极层叠于所述透明导电层的部分表面；所述第一电极层叠于所述第一型半导体层的局部区域。
4.根据权利要求2所述的可用于微转移的微元件，其特征在于，相邻两个图形化区域的水平间距大于2um。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的可用于微转移的微元件，其特征在于，所述保护层包括腐蚀截止层。
6.根据权利要求1所述的可用于微转移的微元件，其特征在于，所述未掺杂型半导体层的厚度范围为0.5um-2um，包括端点值。
7.一种可用于微转移的微元件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下步骤：
S01、提供一生长衬底；
S02、生长发光结构，所述发光结构包括沿所述生长衬底表面依次堆叠的未掺杂型半导体层和外延层，所述外延层包括沿所述未掺杂型半导体层表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；
S03、在所述第二型半导体层的表面设置若干个第二电极制作区域；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个第一电极制作区域；所述第一电极制作区域与所述第二电极制作区域对位设置；
S04、通过蚀刻部分所述外延层产生若干个沟槽，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒；
S05、在各所述外延层的裸露区域沉积一保护层，所述保护层层叠于除第一电极制作区域和第二电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述未掺杂型半导体层承接；
S06、分别在各所述第一电极制作区域和第二电极制作区域制作第一电极和第二电极；
S07、制作一牺牲层，所述牺牲层沉积于各所述LED芯粒的表面及各所述沟槽的侧壁；
S08、制作一键合层，所述键合层覆盖所述牺牲层，并嵌入各所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接；
S09、提供一支撑衬底，将各所述LED芯粒倒装键合至所述支撑衬底；
S10、去除所述生长衬底，并暴露所述未掺杂型半导体层；
S11、图形化所述未掺杂型半导体层并沿垂直方向蚀刻至部分所述牺牲层，形成若干个图形化区域；所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心并向周边的倒装LED芯粒水平延伸，并使各所述承接至所述未掺杂型半导体层表面的牺牲层部分裸露；
S12、将经上述步骤完成后的倒装微元件放置于腐蚀溶液内，通过腐蚀溶液对所述牺牲层进行蚀刻去除，从而使各所述倒装LED芯粒架空设置于所述支撑衬底上。
8.根据权利要求7所述的可用于微转移的微元件的制作方法，其特征在于，步骤S11中，所述牺牲层的裸露面积占比大于等于30％。
9.根据权利要求7所述的可用于微转移的微元件的制作方法，其特征在于，所述保护层包括腐蚀截止层。
10.一种可用于微转移的微元件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下步骤：
A01、提供一生长衬底；
A02、生长发光结构，所述发光结构包括沿所述生长衬底表面依次堆叠的未掺杂型半导体层和外延层，所述外延层包括沿所述未掺杂型半导体层表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；
A03、在所述第二型半导体层的表面设置若干个第二电极制作区域；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个第一电极制作区域；所述第一电极制作区域与所述第二电极制作区域对位设置；
A04、通过蚀刻部分所述外延层产生若干个沟槽，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒；
A05、在各所述外延层的裸露区域沉积一保护层，所述保护层层叠于除第一电极制作区域和第二电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述未掺杂型半导体层承接；
A06、分别在各所述第一电极制作区域和第二电极制作区域制作第一电极和第二电极；
A07、图形化所述保护层并沿垂直方向蚀刻至所述LED芯粒下方的部分未掺杂型半导体层，形成若干个图形化区域；所述图形化区域以相邻两个沟槽的交叉点为中心向邻近的LED芯粒水平延伸，并部分裸露所述LED芯粒下方的未掺杂型半导体层；
A08、制作一牺牲层，所述牺牲层沉积于各所述LED芯粒的表面及各所述沟槽的侧壁；
A09、制作一键合层，所述键合层覆盖所述牺牲层，并嵌入各所述沟槽与所述未掺杂型半导体层形成连接；
A10、提供一支撑衬底，将各所述LED芯粒倒装键合至所述支撑衬底；
A11、去除所述生长衬底，并暴露所述未掺杂型半导体层；
A12、将经上述步骤完成后的倒装微元件放置于腐蚀溶液内，通过腐蚀溶液对所述牺牲层进行蚀刻去除，从而使各所述倒装LED芯粒架空设置于所述支撑衬底上。
11.根据权利要求10所述的可用于微转移的微元件的制作方法，其特征在于，所述保护层包括腐蚀截止层。
12.一种转移方法，用于实现权利要求1-6任一项所述的微元件的巨量转移，其特征在于，所述转移方法包括：以所述图形化区域作为锚锭，位于相邻LED芯粒之间的未掺杂型半导体层作为锚锭的链条通过转移设备定位至各所述锚锭，从而实现所述倒装微元件的巨量转移。
13.一种显示装置，其特征在于，采用权利要求12所述的转移方法制作形成。
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