CN111627949A - 微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板 - Google Patents

微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板 Download PDF

Info

Publication number
CN111627949A
CN111627949A CN201910147435.1A CN201910147435A CN111627949A CN 111627949 A CN111627949 A CN 111627949A CN 201910147435 A CN201910147435 A CN 201910147435A CN 111627949 A CN111627949 A CN 111627949A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gallium nitride
emitting diode
layer
nitride layer
micro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910147435.1A
Other languages
English (en)
Inventor
郭恩卿
邢汝博
韦冬
李晓伟
张宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Vistar Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Kunshan New Flat Panel Display Technology Center Co Ltd
Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunshan New Flat Panel Display Technology Center Co Ltd, Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd filed Critical Kunshan New Flat Panel Display Technology Center Co Ltd
Priority to CN201910147435.1A priority Critical patent/CN111627949A/zh
Publication of CN111627949A publication Critical patent/CN111627949A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明提供了一种微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板，该微发光二极管像素单元器件结构包括：氮化镓基微发光二极管结构，氮化镓基微发光二极管结构包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；和与氮化镓基微发光二极管结构电连接的薄膜晶体管结构，薄膜晶体管结构形成于所述n型氮化镓层之上或形成于p型氮化镓层之上。通过直接利用半导体技术，在已经包括LED基本工艺结构的氮化镓基LED外延片上制备TFT结构，规避了现有技术中利用巨量转移技术实现微LED和TFT的集成所带来的成本高、良率低的问题。

Description

微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板
技术领域
本发明涉及微发光二极管技术领域，具体涉及一种微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及包含该微发光二极管像素单元器件结构的显示面板。
背景技术
近年来，微发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示技术发展迅速，备受业界追捧。其制备过程通常是利用巨量转移技术将百万甚至千万数量级的微LED从一块基板转移到薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板上，以实现微LED和TFT的集成。然而，由于微LED的尺寸通常只有几微米到几十微米，像素间距太小，因此巨量转移过程需要成本高昂的精密设备才能实现，并且产品良率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种微LED像素单元器件结构、制备方法及显示面板，以解决现有技术中利用巨量转移技术实现微LED和TFT的集成时，导致的生产成本高、产品良率低的问题。
本发明一方面提供了一种微发光二极管像素单元器件结构，包括：氮化镓基微发光二极管结构，包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；和与氮化镓基微发光二极管结构电连接的薄膜晶体管结构，薄膜晶体管结构形成于n型氮化镓层之上或形成于p型氮化镓层之上。
可选地，氮化镓基微发光二极管结构和薄膜晶体管结构水平布置。
可选地，氮化镓基微发光二极管结构还包括透明电极，透明电极设置在p型氮化镓层之上。
可选地，微发光二极管像素单元器件结构还包括与氮化镓基微发光二极管结构电连接的电容结构，电容结构形成于n型氮化镓层之上或形成于p型氮化镓层之上。
本发明第二方面提供了一种微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，包括：提供氮化镓基二极管外延片，包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；在n型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构；分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构；将薄膜晶体管结构、电容结构和微发光二极管结构电连接。
可选地，在n型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构包括：在p型氮化镓层的表面进行台面刻蚀至露出部分n型氮化镓层；在该部分n型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构。
可选地，分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构包括：在台面刻蚀形成的台面上沉积透明电极，形成以透明电极为光提取面的微发光二极管结构。
本发明第三方面提供了一种微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，包括：提供氮化镓基二极管外延片，包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；在p型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构；分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构；将薄膜晶体管结构、电容结构和微发光二极管结构电连接。
可选地，在p型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构包括：将氮化镓基二极管外延片划分为第一区域和第二区域；在第一区域的p型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构；分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构包括：在第二区域进行台面刻蚀至露出n型氮化镓层；在台面刻蚀形成的台面上沉积透明电极，形成以透明电极为光提取面的微发光二极管结构。
本发明第四方面提供了一种显示面板，包括上述任一项微发光二极管像素单元器件结构或上述任一方法制备得到的微发光二极管像素单元器件结构。
根据本发明提供的微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板，直接利用半导体技术在氮化镓基LED外延片上制备TFT结构，并在氮化镓基LED外延片结构基础上进一步形成微LED结构，规避了现有技术中利用巨量转移技术实现微LED和TFT的集成所带来的成本高、良率低的问题。
附图说明
图1所示为本发明一实施例提供的微发光二极管的结构示意图。
图2所示为本发明一实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。
图3所示为本发明一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构示意图。
图4所示为本发明一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法的流程图。
图5a-图5g为本发明一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备过程示意图。
图6所示为本发明另一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法的流程图。
图7a-图7e为本发明另一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备过程示意图。
图8所示为本发明一实施例提供的一种微发光二极管显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
首先需要说明的是微发光二极管结构和常规发光二极管结构的区别仅在于尺寸不同，微发光二极管结构是指尺寸小于100纳米的发光二极管结构。
图1所示为本发明一实施例提供的常规发光二极管的结构示意图。该结构的常规LED 10是在蓝宝石衬底11上依次外延生长缓冲层12、n型氮化镓层13、发光层14、p型氮化镓层15，以及n电极17和p电极16形成的。
图2所示为本发明一实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。该结构的TFT20是在基板21上依次制备缓冲层22、有源层23(包括源区和漏区)、栅极绝缘层24、栅极25、层间绝缘层26、源极27、漏极28。
TFT20的具体制备过程例如可以包括：在基板21上沉积缓冲层22；在缓冲层22上沉积半导体材料层，通过构图工艺形成有源层23，并对有源层23进行局部掺杂形成源区和漏区；在有源层23之上沉积栅极绝缘层24；在栅极绝缘层24之上沉积金属层，采用构图工艺形成栅极25的图形；在栅极25之上沉积层间绝缘层26；在层间绝缘层26和栅极绝缘层24中刻蚀过孔，过孔的位置与有源层23中的源区和漏区的位置对应，在层间绝缘层26之上沉积金属层，通过构图工艺形成源极27和漏极28。
本发明提供了一种微发光二极管像素单元器件结构，图3所示为本发明一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构示意图，该微发光二极管像素单元器件结构30采用半导体工艺一体成形，并且TFT结构31和LED结构32水平布置。
具体而言，该微发光二极管像素单元器件结构如图5g和图7e所示，包括氮化镓基微发光二极管结构和薄膜晶体管结构，其中氮化镓基微发光二极管结构包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；薄膜晶体管结构形成于n型氮化镓层之上或者形成于p型氮化镓层之上，包括依次叠置的绝缘层、有源层、栅极绝缘层、栅极。这里提到的“形成”是指直接在n型氮化镓层或p型氮化镓层之上制备得到，其是和现有技术中单独制备薄膜晶体管结构，再通过巨量转移技术和微发光二极管结构电连接相对的概念。
在一个实施例中，氮化镓基微发光二极管结构和薄膜晶体管结构水平布置。这样可以避免薄膜晶体管结构对氮化镓基微发光二极管结构造成遮挡。
在一个实施例中，微发光二极管像素单元器件结构还包括透明电极，透明电极设置在p型氮化镓层之上。这样形成的微发光二极管以透明电极为光提取面，出光效果良好。
通过直接利用半导体技术，在已经包括LED基本工艺结构的氮化镓基LED外延片上制备TFT结构，规避了现有技术中利用巨量转移技术实现微LED和TFT的集成所带来的成本高、良率低的问题。
本发明还提供了一种微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，其是在已经包括常规LED基本工艺结构的硅片，即氮化镓基二极管外延片的基础上采用半导体工艺形成微LED结构，并进一步制备与微LED结构电连接的TFT结构，从而实现微LED结构和TFT结构的异质单片集成的过程。
图4所示为本发明一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法的流程图。从图中可以看出，该方法400包括：
步骤S410，提供氮化镓基二极管外延片，该氮化镓基二极管外延片包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层。将氮化镓基二极管外延片结构和图1所示的常规LED结构对比可见，该氮化镓基二极管外延片本身已经包括了常规LED的基本工艺结构。
步骤S420，在n型氮化镓层之上制备TFT结构和电容结构。这里TFT结构和电容结构同时制备，在制备TFT结构的过程中只要经过一次金属层、一次绝缘层、又一次金属层的过程便可以同步制备电容结构，本发明对于电容结构的具体制备过程不作限定。
步骤S430，分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微LED结构。
步骤S440，将TFT结构、电容结构和微LED结构电连接。
在一个实施例中，步骤S420具体包括：在p型氮化镓层的表面进行台面刻蚀至露出部分n型氮化镓层；在露出的部分n型氮化镓层之上制备TFT结构。这种情况下，步骤S430包括：在台面刻蚀形成的台面上沉积透明电极，形成以透明电极为光提取面的微发光二极管结构。
本领域技术人员应当理解，步骤S410-步骤S440的制备过程示出了一个微发光二极管像素单元的制备过程，当一体制备多个微发光二极管像素单元时，在步骤S410之后还包括：将氮化镓基二极管外延片划分为阵列排布的像素单元区，针对每一个像素单元区执行步骤S410-步骤S440的制备过程。
下面以一个具体实施例对图4所示的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法进行详细说明。
图5a-图5g为本发明一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备过程示意图。结合图5a-图5g可以看出，该微发光二极管像素单元器件结构的制备过程包括如下步骤。
参阅图5a，提供氮化镓基二极管外延片50，该氮化镓基二极管外延片50包括常规LED的基本工艺结构，即包括依次叠置的衬底511、n型氮化镓层512、发光层513、p型氮化镓层514。
该氮化镓基二极管外延片50可以采用金属有机物化学气相淀积工艺(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)或者分子束外延工艺(Molecular BeamEpitaxy，MBE)制备，外延片生长的衬底511为蓝宝石衬底、硅衬底、同质氮化镓衬底中的任一种。
参阅图5b，在p型氮化镓层514的表面进行台面刻蚀至露出部分n型氮化镓层512。
具体而言，在图5a所示的氮化镓基二极管外延片结构下，采用掩膜对p型氮化镓层514的表面进行台面图案化，通过感应耦合等离子体干法刻蚀，刻到n型氮化镓层512，从而在p型氮化镓层514表面形成第一台面521，在露出的n型氮化镓层512表面形成第二台面522。
这样，整个氮化镓基二极管外延片被分成两个区域，即分别为与第一台面521对应的第一区域A和与第二台面522对应的第二区域B。该第一区域A包括LED的基本工艺结构，后续通过开孔、布线制备金属电极即可形成微LED结构；该第二区域B用于制备TFT，后续通过将微LED与TFT电连接，即可形成驱动单元(即TFT)和发光单元(即LED)水平布置的主动式微发光二极管像素单元器件结构。
参阅图5c-图5e，在露出的n型氮化镓层512表面制备TFT结构和电容结构。
具体而言，首先参阅图5c，在第一台面521和第二台面522之上整面沉积绝缘层523。
该绝缘层523例如可以是二氧化硅层，但不限于此，可根据实际情况对绝缘层523的材料及相应厚度做出调整。
参阅图5d，绝缘层523相当于图2中的缓冲层22，因此直接在绝缘层523之上制备TFT53的基本工艺结构即可，即依次制备有源层(包括源区和漏区)531、栅极绝缘层532、栅极533即可，其制备方法例如可以是上面所述的方法，这里不再赘述。
图5d示出了两个TFT53，即位于左侧的第一TFT和位于右侧的第二TFT，其是为了满足像素单元中两个TFT的需求，实际应用中可以根据实际需要合理调整薄膜晶体管53的数量，其可以是大于等于1的任意值，薄膜晶体管53的数量例如可以是2-10个，与之对应的电容结构的数量例如可以是1-3个。
参阅图5e，在第二区域B的栅极533之上沉积第一层间介质层534；在第一层间介质层534、栅极绝缘层532中刻蚀过孔，过孔分别对应有源层531的源极和漏极，在第一层间介质层534之上沉积金属层，图案化形成源极535、漏极536和电容第一极板551；在源极535和漏极536之上沉积第二层间介质层537，在第二层间介质层537中刻蚀过孔，过孔分别对应第一TFT的漏极536和第二TFT的栅极533，在第二层间介质层537之上沉积金属层，图案化该金属层形成第二电容极板552，以及第一TFT的漏极536和第二TFT的栅极533的连接金属线；在第一TFT的漏极536和第二TFT的栅极533的金属布线层之上沉积第三层间介质层538，该第三层间介质层538的表面和第一区域A的绝缘层523表面平齐。
参阅图5f，分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微LED结构。
具体而言，刻蚀掉第一区域A的绝缘层523至露出p型氮化镓层514，在p型氮化镓层514表面(即台面刻蚀形成的台面)沉积透明导电膜层，例如铟锡氧化物，形成微LED结构的p电极541，微LED以该透明电极为光提取面。
本领域技术人员可以理解，通过开过孔至n型氮化镓层512，并沉积金属即可形成微LED的n电极542，本发明对n电极542的位置不作限定，例如可以是图5f所示的位置。
最后，参阅图5g，图5g，开孔、布线，将微LED和TFT电连接。
具体而言，在第三层间介质层538和第二层间介质层537中开过孔，过孔和第二TFT的漏极536对应，在第三层间介质层538和第一区域A的绝缘层523表面沉积金属层，图案化该金属层，将第二TFT的漏极536和微LED的p电极541电连接。
本领域技术人员可以理解，这里给出的布线及电连接过程只是示例性的，层间介质层的数量可以根据布线需求合理设置。
图6为本发明另一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法流程图。从图中可以看出，该方法600包括：
步骤S610，提供氮化镓基二极管外延片，该氮化镓基二极管外延片包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层。将氮化镓基二极管外延片结构和图1所示的常规LED结构对比可见，该氮化镓基二极管外延片本身已经包括了常规LED的基本工艺结构。
步骤S620，在p型氮化镓层之上制备TFT结构和电容结构。这里TFT结构和电容结构同时制备，在制备TFT结构的过程中只要经过一次金属层、一次绝缘层、又一次金属层的过程便可以同步制备电容结构，本发明对于电容结构的具体制备过程不作限定。
步骤S630，分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微LED结构。
步骤S640，将TFT结构、电容结构和微LED结构电连接。
在一个实施例中，步骤S620具体包括：将氮化镓基二极管外延片划分为第一区域和第二区域；在第一区域的p型氮化镓层之上制备TFT结构。这种情况下，步骤S630包括：在第二区域进行台面刻蚀至露出n型氮化镓层；在台面刻蚀形成的台面上沉积透明电极，形成以透明电极为光提取面的微发光二极管结构。
本领域技术人员应当理解，步骤S610-步骤S640的制备过程示出了一个微发光二极管像素单元的制备过程，当一体制备多个微发光二极管像素单元时，在步骤S610之后还包括：将氮化镓基二极管外延片划分为阵列排布的像素单元区，针对每一个像素单元区执行步骤S610-步骤S640的制备过程。
下面以一个具体实施例对图6所示的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法进行详细说明。
图7a-图7e为本发明另一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备过程示意图。结合图7a-图7e可以看出，该微发光二极管像素单元器件结构的制备过程包括如下步骤。
首先提供图5a所示的氮化镓基二极管外延片，该氮化镓基二极管外延片包括常规LED的基本工艺结构，将氮化镓基二极管外延片划分为两个区域，即第一区域A和第二区域B，分别用于后续形成TFT结构和微LED结构，以使TFT结构和微LED结构水平布置，避免TFT结构对微LED结构的显示窗口造成遮挡。
参阅图7a-图7b，在第一区域A的p型氮化镓层之上制备TFT结构62和电容结构65。
具体而言，首先参阅图7a，在p型氮化镓层514表面沉积绝缘层611。
该绝缘层611例如可以是二氧化硅层，但不限于此，可根据实际情况对绝缘层611的材料及相应厚度做出调整。
参阅图7b，绝缘层611相当于图2中的缓冲层22，因此直接在绝缘层611之上制备TFT62的基本工艺结构即可，具体制备的时候可以利用掩膜板将B区域遮挡，然后在A区域的绝缘层611之上依次制备有源层621(包括源区和漏区)、栅极绝缘层622、栅极623、以及源极624和漏极625，具体制备过程可以参照上面，这里不再赘述。
图7b示出了两个TFT结构62，即位于左侧的第一TFT结构和位于右侧的第二TFT结构，其是为了满足像素单元中两个TFT结构的需求，实际应用中可以根据实际需要合理调整TFT结构62的数量，其可以是大于等于1的任意值，通常包括2-10个TFT结构，与之对应的通常包括1-3个电容结构。这种情况下，还需要进一步将两个TFT结构62电连接。具体而言，在栅极623和栅极绝缘层622之上沉积层间绝缘层626，在层间绝缘层626和栅极绝缘层622中刻蚀过孔，过孔的位置分别对应第一TFT结构的漏极625和第二TFT结构的栅极623，沉积金属并采用构图工艺将第一TFT结构的漏极625和第二TFT结构的栅极623电连接。
在一个实施例中，在制备TFT结构62的栅极的同时制备第一电容极板651，在建立第一TFT结构的漏极625和第二TFT结构的栅极623的连接线的同时制备第二电容极板652。
参阅图7c-图7d，分别制备n型氮化镓层和p型氮化镓层的接触电极，以形成微LED结构。
具体而言，首先参阅图7c，在B区域刻蚀掉部分绝缘层611，露出p型氮化镓层514形成发光窗口区，在发光窗口区进行台面刻蚀至n型氮化镓层512，形成显示台面612和过孔613。
接着参阅图7d，在过孔613中制备微LED结构的n电极614，在显示台面612上沉积透明金属，形成p电极615，该透明的p电极所在表面为微LED的光提取面；在B区域表面进行氧化硅钝化，该氧化硅钝化层616的表面可以与A区域的层间绝缘层626的表面平齐。
最后，参阅图7e，开孔、布线，将微LED结构、电容结构和TFT结构电连接。
具体而言，在氧化硅钝化层616中刻蚀过孔，过孔的位置对应p电极615；在层间绝缘层626中刻蚀过孔，过孔的位置对应第二TFT结构的漏极625，沉积金属并采用构图工艺将第二TFT结构的漏极625和微LED的p电极615电连接。
进一步地，刻蚀掉p电极615上方的部分氧化硅钝化层616以露出p电极615的部分或全部，以避免透明电极被遮挡。
需要说明的是，图5a-图5g所示实施例是在氮化镓基二极管外延片上先形成微LED结构(不包括电极)，然后制备TFT结构；而图7a-图7e所示实施例是在氮化镓基二极管外延片上先制备TFT结构，然后形成微LED。该两个具体实施例意在说明微LED和TFT结构的制备顺序可调，至于微LED和TFT结构的具体制备过程只是作为示例，本发明对此不作限定。
根据上述任一实施例提供的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，直接利用半导体技术在氮化镓基LED外延片上制备TFT结构，并在氮化镓基LED外延片结构基础上进一步形成微LED结构，规避了现有技术中利用巨量转移技术实现微LED和TFT结构的集成所带来的成本高、良率低的问题。此外，所形成的像素单元中的TFT结构和微LED结构水平布置，驱动单元不会对显示窗口产生遮挡，具有良好的显示效果。
图8所示为本发明一实施例提供的一种显示面板的结构示意图。从图中可以看出，该显示面板80包括多个上述微发光二极管像素单元器件结构30，该多个微发光二极管像素单元器件结构30阵列排布。
在一个实施例中，多个微发光二极管像素单元器件结构30中的微LED结构31共n电极。结合图5g、图7e和图8可以看出，当显示面板80包括多个图5g或图7e所示的微发光二极管像素单元器件结构时，该多个微发光二极管像素单元中的微LED结构共用n型氮化镓层，此时可以不对每个像素单元中的微LED结构单独制备n电极，而是将整个n型氮化镓层作为该多个像素单元中的微LED结构的公共电极，即该多个像素单元中的微LED结构共n电极。
根据本实施例提供的微发光二极管显示面板80，采用半导体工艺一体制备TFT结构和LED结构，并且TFT结构和LED结构水平布置。
应当理解，本发明实施例描述中所用到的限定词“第一”、“第二”、“第三”仅用于更清楚的阐述技术方案，并不能用于限制本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微发光二极管像素单元器件结构，其特征在于，包括：
氮化镓基微发光二极管结构，所述氮化镓基微发光二极管结构包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；和
与所述氮化镓基微发光二极管结构电连接的薄膜晶体管结构，所述薄膜晶体管结构形成于所述n型氮化镓层之上或形成于所述p型氮化镓层之上。
2.如权利要求1所述的微发光二极管像素单元器件结构，其特征在于，所述氮化镓基微发光二极管结构和所述薄膜晶体管结构水平布置。
3.如权利要求1所述的微发光二极管像素单元器件结构，其特征在于，所述氮化镓基微发光二极管结构还包括透明电极，所述透明电极设置在所述p型氮化镓层之上。
4.如权利要求1所述的微发光二极管像素单元器件结构，其特征在于，还包括与所述氮化镓基微发光二极管结构电连接的电容结构，所述电容结构形成于所述n型氮化镓层之上或形成于所述p型氮化镓层之上。
5.一种微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，其特征在于，包括：
提供氮化镓基二极管外延片，所述氮化镓基二极管外延片包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；
在所述n型氮化镓层上制备薄膜晶体管结构和电容结构；
分别制备所述n型氮化镓层和所述p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构；
将所述薄膜晶体管结构、所述电容结构和所述微发光二极管结构电连接。
6.如权利要求5所述的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，其特征在于，在所述n型氮化镓层上制备薄膜晶体管结构和电容结构包括：
在所述p型氮化镓层的表面进行台面刻蚀至露出部分n型氮化镓层；
在所述部分n型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构。
7.如权利要求6所述的微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，其特征在于，分别制备所述n型氮化镓层和所述p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构包括：
在所述台面刻蚀形成的台面上沉积透明电极，形成以所述透明电极为光提取面的微发光二极管结构。
8.一种微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，其特征在于，包括：
提供氮化镓基二极管外延片，所述氮化镓基二极管外延片包括依次叠置的n型氮化镓层、发光层、p型氮化镓层；
在所述p型氮化镓层上制备薄膜晶体管结构和电容结构；
分别制备所述n型氮化镓层和所述p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构；
将所述薄膜晶体管结构、所述电容结构和所述微发光二极管结构电连接。
9.根据权利要求8微发光二极管像素单元器件结构的制备方法，其特征在于，在所述p型氮化镓层上制备薄膜晶体管结构和电容结构包括：
将所述氮化镓基二极管外延片划分为第一区域和第二区域；
在所述第一区域的p型氮化镓层之上制备薄膜晶体管结构和电容结构；
所述分别制备所述n型氮化镓层和所述p型氮化镓层的接触电极，以形成微发光二极管结构包括：
在所述第二区域进行台面刻蚀至露出所述n型氮化镓层；
在所述台面刻蚀形成的台面上沉积透明电极，形成以所述透明电极为光提取面的微发光二极管结构。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一所述的微发光二极管像素单元器件结构或权利要求5-9中任一方法制备得到的微发光二极管像素单元器件结构。
CN201910147435.1A 2019-02-27 2019-02-27 微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板 Pending CN111627949A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910147435.1A CN111627949A (zh) 2019-02-27 2019-02-27 微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910147435.1A CN111627949A (zh) 2019-02-27 2019-02-27 微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111627949A true CN111627949A (zh) 2020-09-04

Family

ID=72270730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910147435.1A Pending CN111627949A (zh) 2019-02-27 2019-02-27 微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111627949A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112447785A (zh) * 2020-11-23 2021-03-05 厦门天马微电子有限公司 一种发光二极管显示面板及其制备方法、显示装置
CN113782553A (zh) * 2021-09-01 2021-12-10 吉安市木林森显示器件有限公司 巨量转移Micro LED模块、显示屏及制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730478A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 三垦电气株式会社 半导体发光装置
KR20180078941A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 (재)한국나노기술원 액티브 매트릭스 디스플레이용 led 소자 및 그의 제조방법
CN109314155A (zh) * 2016-03-30 2019-02-05 Lg伊诺特有限公司 半导体器件

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103730478A (zh) * 2012-10-10 2014-04-16 三垦电气株式会社 半导体发光装置
CN109314155A (zh) * 2016-03-30 2019-02-05 Lg伊诺特有限公司 半导体器件
KR20180078941A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 (재)한국나노기술원 액티브 매트릭스 디스플레이용 led 소자 및 그의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112447785A (zh) * 2020-11-23 2021-03-05 厦门天马微电子有限公司 一种发光二极管显示面板及其制备方法、显示装置
CN112447785B (zh) * 2020-11-23 2022-09-23 厦门天马微电子有限公司 一种发光二极管显示面板及其制备方法、显示装置
CN113782553A (zh) * 2021-09-01 2021-12-10 吉安市木林森显示器件有限公司 巨量转移Micro LED模块、显示屏及制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11527520B2 (en) Micro light emitting diode display device
KR102625489B1 (ko) 마이크로 led 표시 패널 및 그 제조 방법
US10177015B2 (en) Method of transferring light-emitting diodes
US20200058825A1 (en) Light emitting device
CN110416244B (zh) 显示面板及其制作方法
KR101953797B1 (ko) 마이크로led 표시장치 제조방법
CN112701139B (zh) 一种集成结构Micro-LED显示器及其制备方法
TW202107695A (zh) 主動矩陣led陣列前驅物
CN106449661A (zh) 一种GaN基LED与TFT异质单片集成的LED微显示像素单元结构
CN111627949A (zh) 微发光二极管像素单元器件结构、制备方法及显示面板
US20220223776A1 (en) Image display device manufacturing method and image display device
US20220173273A1 (en) Micro light-emitting diode structure and micro light-emitting diode display device using the same
US20220359783A1 (en) Light emitting element, manufacturing method therefor, and display device
US20220376144A1 (en) Light-emitting diode and display device comprising same
US20230155062A1 (en) Package structure and forming method thereof
US20220223648A1 (en) Image display device manufacturing method and image display device
US20220254959A1 (en) Light emitting element, manufacturing method thereof, and display device comprising the light emitting element
CN111834388B (zh) 一种带有单片集成驱动电路的μLED显示芯片
KR102158510B1 (ko) 전이금속 화합물 트랜지스터가 집적된 발광다이오드 및 이의 제조방법
US10263093B2 (en) Optoelectronic semiconductor device and fabrication method thereof
JPWO2020136848A1 (ja) マイクロｌｅｄデバイスおよびその製造方法
CN112750700A (zh) 高电子迁移率晶体管及其制作方法
US20240055558A1 (en) Light emitting element, display device including the same, and method of fabricating the display device
EP3888130B1 (en) Method of fabricating micro light emitting diode array substrate
CN115863326B (zh) 微型发光二极管显示器件及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201216

Address after: No.146 Tianying Road, high tech Zone, Chengdu, Sichuan Province

Applicant after: Chengdu CHENXIAN photoelectric Co.,Ltd.

Address before: 215300 Room No. 188 Chenfeng Road, Yushan Town, Kunshan City, Suzhou City, Jiangsu Province

Applicant before: Kunshan New Flat Panel Display Technology Center Co.,Ltd.

Applicant before: KunShan Go-Visionox Opto-Electronics Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200904