CN112018143A - 微发光二极管显示基板、显示面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

微发光二极管显示基板、显示面板及其制作方法、显示装置 Download PDF

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CN112018143A
CN112018143A CN201910452788.2A CN201910452788A CN112018143A CN 112018143 A CN112018143 A CN 112018143A CN 201910452788 A CN201910452788 A CN 201910452788A CN 112018143 A CN112018143 A CN 112018143A
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杨婷慧
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Chengdu Vistar Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Yungu Guan Technology Co Ltd
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    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Abstract

本申请涉及一种微发光二极管显示基板,包括衬底层、多个LED器件和多个连接电极;多个LED器件彼此绝缘间隔地设于所述衬底层上;所述衬底层被构造为具有多个贯穿所述衬底层以暴露所述LED器件部分表面的接触孔。如此,在完成LED器件外延结构的生长后,不需要衬底层剥离,而直接将该微发光二极管显示基板与驱动基板对位键合,即可实现LED器件和驱动基板的连接。一方面相比现有技术中的在完成LED器件制作之后在转移之前需要将衬底层剥离的工艺,降低了工艺难度,提高了产品的生产效率。另一方面,避免在衬底剥离过程中造成LED器件遭到破坏,提高了产品的良率。还提供一种显示面板及其制作方法、显示装置。

Description

微发光二极管显示基板、显示面板及其制作方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种微发光二极管显示基板、显示面板及其制作方法、显示装置。
背景技术
Micro LED(Micro Light Emitting Diode,微发光二极管),是将LED器件微缩化和矩阵化的技术。具体是在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED器件阵列,其中每一LED器件可定址、单独驱动点亮,能够将相邻两个LED器件的像素点距离从毫米降低至微米级,提高显示效果。
目前,Micro LED显示面板的制作方法通常是分别制作Micro LED和控制电路基板,然后通过转印的方式将Micro LED转移至控制电路基板上,再进行电连接。在将MicroLED转移至控制电路基板上之前,需要将Micro LED的衬底剥离,但现有技术中衬底剥离工艺较为复杂,使Micro LED显示面板的转移和制作工艺的难度增大。
发明内容
基于此,有必要针对传统的Micro LED衬底剥离工艺复杂的问题,提供一种改善上述问题的微发光二极管显示基板、显示面板及其制作方法、显示装置。
根据本申请的一个方面,提供一种微发光二极管显示基板,包括:
衬底层;
多个LED器件,所述多个LED器件彼此绝缘间隔地设于所述衬底层上;以及
多个连接电极,所述衬底层被构造为具有多个贯穿所述衬底层以暴露所述LED器件部分表面的接触孔,每一所述连接电极用于借助于对应的所述接触孔连接所述LED器件和驱动基板。
上述微发光二极管显示基板,在衬底层上形成接触孔,并设有用于连接LED器件与驱动基板的连接电极,从而在完成LED器件外延结构的生长后,不需要衬底层剥离,而直接将该微发光二极管显示基板与驱动基板对位键合,即可实现LED器件和驱动基板的连接。一方面相比现有技术中的在完成LED器件制作之后在转移之前需要将衬底层剥离的工艺,降低了工艺难度,提高了产品的生产效率。另一方面,避免在衬底剥离过程中造成LED器件遭到破坏,提高了产品的良率。
在一实施例中,所述微发光二极管显示基板还包括绝缘层;
所述绝缘层覆盖所述接触孔的内壁,且所述绝缘层位于所述连接电极和所述接触孔内壁之间。
在一实施例中,所述微发光二极管显示基板还包括导电粘附层;
所述导电粘附层覆盖所述绝缘层和所述LED器件表面对应于所述接触孔的区域,且所述导电粘附层包覆所述连接电极的沿周向的表面和所述连接电极靠近所述LED器件的一端端面。
在一实施例中,所述连接电极远离所述LED器件的一端凸伸出所述接触孔,形成第一凸起部。
在一实施例中,所述微发光二极管显示基板还包括缓冲层;
所述缓冲层形成于所述衬底层与所述LED器件之间;
所述接触孔贯穿所述衬底层及所述缓冲层。
在一实施例中,所述微发光二极管显示基板还包括隔离结构;
所述隔离结构设于所述衬底层靠近所述LED器件的一侧,且位于多个LED器件之间,所述隔离结构用于将相邻的所述LED器件绝缘隔离。
根据本申请另一方面,提供一种显示面板,包括驱动基板及键合于所述驱动基板一侧的微发光二极管显示基板;
其中,所述微发光二极管显示基板为如上述实施例中的微发光二极管显示基板;每一所述连接电极借助于对应的所述接触孔连接所述LED器件和所述驱动基板。
在一实施例中,所述连接电极远离所述LED器件的一端凸伸出所述接触孔,形成第一凸起部;
所述驱动基板上设有与所述第一凸起部相配的第二凸起部。
一种显示装置,包括上述实施例中的显示面板。
根据本申请又一方面,提供一种显示面板的制作方法,包括以下步骤:
提供一微发光二极管显示基板;所述微发光二极管显示基板包括衬底层、多个LED器件和多个连接电极,所述多个LED器件彼此绝缘间隔地设于所述衬底层上,所述衬底层被构造为具有多个贯穿所述衬底层以暴露所述LED器件部分表面的接触孔,所述连接电极用于借助于对应的所述接触孔连接所述LED器件和驱动基板;
将所述发光二极管显示基板与驱动基板对位键合。
上述的显示面板的制作方法,在衬底层上形成接触孔,并设有用于连接LED器件与驱动基板的连接电极,从而在完成LED器件外延结构的生长后,不需要衬底层剥离,而直接将该微发光二极管显示基板与驱动基板对位键合,即可实现LED器件和驱动基板的连接。一方面相比现有技术中的在完成LED器件制作之后在转移之前需要将衬底层剥离的工艺,降低了工艺难度,提高了产品的生产效率。另一方面,避免在衬底剥离过程中造成LED器件遭到破坏,提高了产品的良率。
附图说明
图1为本申请一实施例中的显示面板的截面示意图;
图2为本申请一实施例中的显示面板的制作方法的流程示意图;
图3~图16示出了本申请一实施例中的显示面板的制作方法对应步骤中的显示面板的截面示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
在说明书中,短语“平面示意图”是指当从上方观察目标部分时的附图,短语“截面示意图”是指从侧面观察通过竖直地切割目标部分截取的剖面时的附图。
此外,附图并不是1:1的比例绘制,并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制,而不一定按照真实比例绘制。
正如背景技术所述,Micro LED是将LED结构进行薄膜化、微小化、阵列化的技术。现有的Micro LED显示面板一般是通过平面结构(包含正装和倒装)或垂直结构将LED器件与驱动基板连接在一起。其中,平面结构的Micro LED器件的P、N电极在同一侧,导致电流拥挤,发热量高。垂直结构的Micro LED器件首先需要在衬底(例如蓝宝石衬底)上生长形成磊晶膜结构,再将衬底剥离后,转移至驱动基板上。
针对平面结构的LED器件,由于电流拥挤、发热量高,影响LED器件的使用寿命。针对垂直结构的LED器件,受限于剥离工艺的复杂度,在衬底剥离中容易造成衬底之上的结构发生破坏。尤其在一些实施方式中,对于RGB三色彩色显示的显示面板而言,用于形成R、G、B三种颜色的LED器件所需要的材料不同,其需要在不同的晶圆上生长以形成不同的外延结构,再分别转移至驱动基板上。不同材料制成的LED器件需要单独制作,且分别剥离衬底,进一步地增加了Micro LED显示面板的制作和转移工艺,阻碍了量产的效率的提高以及产品良率的提高。
为解决上述问题,本申请提供了一种微发光二极管显示面板,能够较佳地解决上述问题。
在对本申请进行详细说明之前,首先对本申请中的一些内容进行解释,以便于更清楚地理解本申请的技术方案。
微发光二极管(Micro LED,微LED):通常是指尺寸大约在1μm~300μm的尺度上的发光二极管。例如,作为一种优选的实施方式,微LED的尺寸可以在1μm~10μm之间,在另一些实施例方式中,微LED的尺寸甚至可以在是1μm~5μm之间。应当理解的是,实施例中不一定受到前述的尺寸限制,并且实施例中的某些方面可适用于更大尺寸的LED或更小尺寸的LED。
LED器件:LED器件主要是由PN结组成,具有单向导电性。其发光原理为,向LED器件施加正向电压后,从P区注入到N区的空穴,和由于N区注入到P区的电子,在PN结附近分别与N区的电子和P区的空穴复合。电子和空穴消失的同时产生光子,即产生了自发辐射的荧光。垂直结构的LED器件,至少包括层叠的N型半导体层、发光层和P型半导体层。其中,N型半导体层、发光层和P型半导体层的顺序不作限定。例如,一些实施方式中,可以由于下往上依次为N型半导体层、量子阱层和P型半导体层;另一些实施方式中,也可以为由下往上依次为P型半导体层、量子阱层和N型半导体层。
氧化硅:本文中的术语“氧化硅”是指包括SiOx的材料,其中0<x≤2。可选地,氧化硅可以掺杂有掺杂剂,例如,一种或多种金属或非金属元素。
以下结合附图,详细对本申请各实施例提供的技术方案进行说明;图1示出了本申请一实施例中的显示面板的截面示意图;为便于描述,附图仅示出了与本申请实施例相关的结构。
参阅附图1,本申请一实施例提供的显示面板100,包括微发光二极管显示基板10及驱动基板20,微发光二极管显示基板10对位键合于驱动基板20一侧。微发光二极管显示基板10包括衬底层12和多个彼此绝缘间隔地设于衬底层12上的LED器件14,驱动基板20用于向每一LED器件14输入驱动电流,以控制每个LED器件14的发光。
驱动基板20可以包括基底和设置在基底上的驱动电路,驱动基板20通过驱动电路向LED器件14输入驱动电流。一些实施例中,驱动基板20包括多个像素区域,每一像素区域包括多个亚像素区域,例如,每一像素区域可以包括用于发射红光的第一亚像素区域、用于发射绿光的第二亚像素区域,以及用于发射蓝光的第三亚像素区域。每一LED器件14对应于一个亚像素区域,驱动电路用于向各个LED器件14传输电流,以使各个LED器件14发出相应波长(颜色)的光。
示例地,该驱动基板20可以为CMOS基板或TFT基板。以TFT基板为例,TFT基板以纵横交叉的栅线和数据线界定出多个亚像素区域,每一LED器件14对应于一个亚像素区域。TFT基板可以以扫描的方式单独定址控制每一LED器件14,向对应的LED器件14输入驱动电流,该驱动电流的电流值可以相同,也可以不同。每一LED器件14根据输入的驱动电流,发出相应波长的光,从而能够在每一个像素中设置的LED器件14结构相同的情况下,通过调整向每一个LED器件14输入的驱动电流的电流值,控制显示面板100以实现彩色显示。
LED器件14包括设于衬底层12上的发光结构,衬底层12作为LED外延结构的生长衬底,具体地,该衬底层12可以为硅衬底、蓝宝石衬底或碳化硅衬底。示例地,衬底层12为硅衬底,衬底层12可以用本征硅晶圆或者SOI(Silicon-On-Insulator)晶圆,发光结构可采用磊晶的方式形成于衬底层12上。
一些实施例中,发光结构至少包括层叠的第一半导体层142、发光层144、第二半导体层146,发光层144位于第一半导体层142和第二半导体层146之间。第一半导体层142可以为N型半导体层,亦可为P型半导体层,对应地,第二半导体层146亦可为P型半导体层,或者为N型半导体层。换言之,第一半导体层142为N型半导体层和P型半导体层中的二者之一,第二半导体层146为N型半导体层和P型半导体层中的二者之另一。第一半导体层142中可掺杂有第一杂质,第二半导体层146中可掺杂有第二杂质。其中,第一杂质为施主杂质,第二杂质为受主杂质,根据所使用的半导体材质,第一杂质和第二杂质可以为不同元素。示例地,对于蓝光GaN基LED器件14,第一杂质可以为硅元素,第二杂质可以为镁元素。
发光层144可以是由多层阱层与多层阻障层所交替堆叠而成的多层量子阱层,其中,量子阱作为发光层144可以提高LED的发光效率和亮度。例如,多层量子阱层中阱层可以是氮化铟镓层(InGaN),且多层量子阱层中的阻障层可以是氮化镓层(GaN)。可以理解,一些实施例中,发光层144可以为第一半导体层142和第二半导体层146的电子空穴交汇形成的结合区;在另一些实施例中,发光层144亦可为单层量子阱层,或者由量子点形成的单层或多层发光层144,还可以是本征半导体层或低掺杂半导体层类型的发光层144或发光叠层。
本申请的实施例中,该微发光二极管显示基板10还包括多个连接电极16,衬底层12被构造为具有多个贯穿衬底层12以暴露LED器件14部分表面的接触孔(图未标),连接电极16用于借助于对应的接触孔连接LED器件14和驱动基板20。具体地,该衬底层12可以为硅衬底层,接触孔可以采用深反应力离子刻蚀的方式刻蚀形成。接触孔自上而下贯穿衬底层12,连接电极16可以利用铜、钨或铝等导电材料,采用磁控溅射、气相沉积法等工艺形成于接触孔内,连接电极16一端与LED器件14的第一半导体层142接触连接,另一端与驱动基板20的驱动电路连接。示例地,该驱动基板20为TFT基板,连接电极16远离LED器件14的一端与TFT基板中薄膜晶体管的源极或漏极相连。
容易理解,LED器件14在应用于Micro LED中时,LED器件14以高密度微小尺寸集成呈芯片阵列,当每一个LED器件14小于一定的尺寸时,由于每一LED器件14的尺寸过小和剥离工艺的复杂性,在将LED器件14与衬底剥离并转移至驱动基板20时,容易造成发光结构遭到破坏。而本申请实施例中,通过在衬底层12上形成接触孔,可使LED器件14的发光结构通过连接电极16与驱动基板20的驱动电路相连接,从而实现应用于显示时候彩色显示。且在完成LED器件14外延结构的生长后,不需要衬底层12剥离,而直接将该微发光二极管显示基板10与驱动基板20对位键合。一方面相比现有技术中的在完成LED器件14制作之后在转移之前需要将衬底层12剥离的工艺,降低了工艺难度,提高了产品的生产效率。另一方面,避免在衬底剥离过程中造成LED器件14遭到破坏,提高了产品的良率。
一些实施例中,微发光二极管显示基板10还包括缓冲层18,缓冲层18形成于衬底层12与LED器件14之间,接触孔贯穿于衬底层12和缓冲层18,从而使连接电极16可以将驱动基板20的驱动电路与LED器件14电连接。容易理解,当在某种单晶衬底层12上生长另一种物质的单晶层时,由于两种物质的晶格常数不同,会在生产界面附近产生应力,进而产生晶体缺陷(失配位错),影响器件的性能和寿命。通常,把这种由于衬底层12和外延层的晶格常数不同而产生的失配现象叫做晶格失配。缓冲层18用于减小第一半导体层142与衬底层12之间的晶格失配问题,具体到一些实施方式中,缓冲层18用于减小N形GaN半导体层(第一半导体层)与衬底层12之间的晶格失配问题,具体缓冲层18可以为GaN层或AlN层。
一些实施例中,微发光二极管显示基板10还包括隔离结构11,该隔离结构11设于衬底层12靠近LED器件14的一侧,且位于多个LED器件14之间,用于将相邻的LED器件14绝缘隔离。具体到一些实施例中,可以在衬底层12上形成缓冲层18、第一半导体层142、发光层144及第二半导体层146后,采用光刻加蚀刻的方式,形成多个贯穿上述膜层的隔离槽,从而形成多个对应于不同亚像素区域的LED器件14。然后,在隔离槽中填充例如氧化硅材料的绝缘材料,以形成前述的隔离结构11。可以理解,每一LED器件14对应于一个亚像素区域,为提高像素密度PPI,相邻的LED器件14之间的间距很小,相邻亚像素之间会存在干扰,例如在形成过程中出现短接。因此,隔离结构11可以较佳地将相邻的LED器件14绝缘隔离,从而避免彼此之间产生干扰。
由于隔离结构11设于衬底层12上,贯穿缓冲层18及衬底层12的多个接触孔内的多个连接电极16之间也可能存在相互干扰的现象。一些实施例中,微发光二极管显示基板10还包括绝缘层13,该绝缘层13覆盖于接触孔的内壁,且位于连接电极16和接触孔的内壁之间。具体到实施方式中,绝缘层13可以采用氧化硅、氮化硅等材料,利用化学气相沉积(PEVCD)或原子层沉积(ALD)的工艺进行沉积形成。这样,接触孔的内壁被绝缘层13所覆盖,使对应相邻LED器件14的接触孔内的连接电极16被彼此绝缘隔离,从而进一步起到绝缘隔离相邻的LED器件14的作用,进而避免相邻的LED器件14相互干扰。
特别地,由于绝缘层13采用例如氮化硅、氧化硅等无机材料,连接电极16采用例如金属铜的导电材料,绝缘层13与连接电极16之间的粘附性,相较于同种材料或相近材料之间的粘附性较弱,一些情况下会造成连接电极16与绝缘层13发生分离,从而导致连接电极16与第一半导体层142之间或连接电极16与驱动基板20之间的接触不良,进而影响显示面板100的可靠性。一些实施例中,微发光二极管显示基板10还包括导电粘附层15,该导电粘附层15覆盖绝缘层13和LED器件14表面由接触孔暴露的区域,且导电粘附层15包覆连接电极16的周向表面和连接电极16靠近LED器件14的一端端面。需要说明,连接电极16自LED器件14通过接触孔与驱动基板20接触,连接电极16的周向表面是指连接电极16与接触孔侧壁相对的侧表面,连接电极16的端面是指与连接电极16分别与LED器件14和驱动基板20相对的端面。
如此,可通过导电粘附层15将连接电极16包裹起来,由于导电粘附层15为例如金属材料的导电材料,相比绝缘材料,一方面不会影响连接电极16的导电性,另一方面可以提高连接电极16的粘附性,从而避免因绝缘层13与连接电极16之间发生分离而造成的不良。
可以理解,由于导电粘附层15覆盖第一半导体层142由接触孔暴露的区域,因此,该导电粘附层15应当具有良好的导电性能,以保证连接电极16与第一半导体层142电连接。作为一种优选的实施方式,导电粘附层15可以采用Ta+TaN、Ti+TiN等材料,其中,Ta和Ti的硬度适中,富有延展性,其热膨胀系数很小,还可以较佳地阻挡绝缘层13与接触孔内壁之间发生分离。
一些实施例中,连接电极16靠近驱动基板20的一端凸伸出所述接触孔,以形成第一凸起部162,驱动基板20朝向微发光二极管显示基板10的一侧还形成有与第一凸起部162相匹配的第二凸起部22。具体地,第二凸起部22与驱动基板20的驱动电路相连,以通过第一凸起部162与第二凸起部22的键合,向每一LED器件14输入驱动电流,从而控制每个LED器件14的发光。需要说明的是,第一凸起部162和第二凸起部22相匹配是指,第一凸起部162的形状、大小与第二凸起部22的形状、大小基本一致,以保证两者的对位键合后的连接可靠性。
具体到实施方式中,第二凸起部22也可以为金属导电材料形成,当微发光二极管显示基板10对位键合于驱动基板20时,第一凸起部162和第二凸起部22热压键合即可实现LED器件14与驱动电路的连接。其中,第一凸起部162和第二凸起部22可以呈凸柱或凸台形式。
LED器件14在应用于Micro LED中时,LED器件14以高密度微小尺寸集成呈芯片阵列,当微发光二极管显示基板10对盒于驱动基板20时,如若驱动基板20朝向微发光二极管显示基板10的一侧表面不平整和/或者衬底层12朝向驱动基板20的一侧表面不平整,容易导致部分LED器件14对应的连接电极16和驱动基板20未完全键合,从而使部分LED器件14无法发光。而通过第一凸起部162和第二凸起部22的设置,可以避免因驱动基板20和/或衬底层12彼此相对的表面不平整造成的接触不良,保证每一LED器件14与驱动电路的连接可靠性,从而提高显示面板100的生产良率。
一些实施例中,微发光二极管显示基板10还包括电流扩展层19,该电流扩展层19设于第二半导体层146上。具体到一个实施例中,该电流扩展层19作为P型半导体层的电流扩张层,其形成于第二半导体层146上。容易理解,LED器件14中,发光层144产生的光仅有一部分可以射出到外界环境中,出光效率低,电流扩展层19可以显著提高第二半导体层146的电流扩散效应,从而提高发光结构的发光效率。具体到实施方式中,电流扩展层19可以采用低电阻率材料,从而显著提高第二半导体层146的电流扩散效应,且不影响出光率。例如,电流扩展层19可以采用氧化铟锡(ITO)材料形成。
基于同一申请构思,本申请实施例还提供一种显示装置,该显示装置包括上述实施例中的显示面板100。
该显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、车载设备、可穿戴设备或物联网设备等任何具有显示功能的产品或部件。
图2为本申请一实施例中的显示面板的制作方法的流程示意图;图3~图16示出了本申请一实施例中的显示面板100的制作方法对应步骤中的显示面板100的截面示意图;其中,附图中仅示出了与本申请相关的结构。
为便于更佳地理解本申请实施例中的显示面板100的结构及有益效果,本申请还提供一种显示面板100的制作方法,包括:
步骤S100:提供一微发光二极管显示基板10;
其中,微发光二极管显示基板10包括衬底层12、多个LED器件14和多个连接电极16,多个LED器件14彼此绝缘间隔地设于衬底层12上,衬底层12被构造为具有多个暴露LED器件14部分表面的接触孔,连接电极16用于借助于对应的接触孔连接LED器件14和驱动基板20。
步骤S300:将微发光二极管显示基板10与驱动基板20对位键合;
具体地,驱动基板20在亚像素区域形成有与第一凸起部162相配合的第二凸起部22,微发光二极管显示基板10与驱动基板20可以通过金属热压键合,从而使第一凸起部162与第二凸起部22稳定连接。
通过在衬底层12上形成接触孔,并通过连接电极16使LED器件14的发光结构与驱动基板20的驱动电路相连接,且在完成LED器件14外延结构的生长后,不需要将衬底层12剥离,而直接将该微发光二极管显示基板10与驱动基板20对位键合。一方面相比现有技术中的在完成LED器件14制作之后在转移之前需要将衬底层12剥离的工艺,降低了工艺难度,提高了产品的生产效率。另一方面,避免在衬底剥离过程中造成LED器件14遭到破坏,提高了产品的良率。
一些实施例中,步骤S100具体包括以下步骤:
步骤S110:在衬底层12上制备缓冲层18、第一半导体层142、发光层144及第二半导体层146;
请参阅图3,衬底层12可以用本征硅晶圆或者SOI(Silicon-On-Insulator)晶圆,发光结构可采用磊晶的方式形成于衬底层12上。可以理解,SOI技术为本领域技术人员所熟知的技术,故在此不作具体阐述。
步骤S120:形成多个用于将不同亚像素的LED器件14隔离开的隔离槽30;其中,所述隔离槽30贯穿缓冲层18、第一半导体层142、发光层144及第二半导体层146;
请参阅图4,可以采用光刻加刻蚀的方式,图形化上述膜层,形成多个隔离槽30,以形成对应于不同亚像素区域的LED器件14。
步骤S130:在隔离槽30中填充绝缘材料,以形成将不同亚像素绝缘保护的隔离结构11;
请参阅图5~图6,具体地,可以在隔离槽30中填充例如氧化硅等绝缘材料,从而形成隔离材料层。然后,采用化学机械抛光工艺(CMP)对隔离材料层进行平坦化处理,使隔离材料仅保留在隔离槽30中,形成前述的隔离结构。换言之,经过平坦化处理后,LED器件的第二半导体层146上不保留例如氧化硅等隔离材料。
步骤S140:在第二半导体层146上形成电流扩展层19,以形成微发光二极管中间基板;
请参阅图7,可以采用低电阻率材料,且透光率高的材料,以显著提高第二半导体层146的电流扩散效应,从而提高出光率。例如,一些实施方式中,可以采用溅射工艺在第二半导体层146上溅射形成ITO(氧化铟锡)层,该ITO层的厚度为10纳米~30纳米。
步骤S150:将具有衬底层12的微发光二极管中间基板键合于临时承载载体40上;其中,LED器件14背离衬底层12的表面朝向临时承载载体40;
请参阅图8,可以采用临时键合的方式,将具有衬底层的微发光二极管中间基板贴合于临时承载载体40上,第二半导体层146上的电流扩展层19与临时承载载体40相接触。具体到一些实施方式中,该临时承载载体40为承载晶圆。
步骤S160:对衬底层12减薄至预设厚度;
请参阅图9,一些实施方式中,可以采用机械磨削和化学机械抛光(CMP)相结合的工艺对衬底层12减薄;另一些实施方式中,可以采用机械磨削和干法蚀刻相结合的工艺对衬底层12减薄;在又一些实施方式中,还可以采用机械磨削和湿法蚀刻相结合的工艺对衬底层12减薄。
本实施例中,预设厚度大致为20微米~100微米之间。当然,在其他一些实施例中,可以根据具体情况而定,在此不作限定。
步骤S170:在衬底层12上形成对应于每一亚像素的接触孔;所述接触孔贯穿所述衬底层12和缓冲层18;
请参阅图10,可以采用深反应离子刻蚀的方式在衬底层12上刻蚀出前述的接触孔。
步骤S180:在接触孔内形成绝缘层13;所述绝缘层13覆盖接触孔的内壁;
一些实施例中,步骤S180具体包括:
步骤S182:在衬底层12上形成绝缘材料;
请参阅图11,该绝缘材料覆盖衬底层12远离LED器件14的一侧表面,还覆盖于接触孔的内壁,以及LED器件14的第一半导体层142被接触孔显露的区域。其中,绝缘材料可以采用氧化硅、氮化硅等材料,利用化学气相沉积(PEVCD)或原子层沉积(ALD)的工艺进行沉积形成。
步骤S184:对绝缘材料图形化处理,以形成覆盖接触孔的内壁的绝缘层13;
请参阅图12,可以采用干法蚀刻工艺对绝缘材料进行蚀刻,利用干法蚀刻各向异性的特点,将衬底层12远离LED器件14的一侧表面上的绝缘材料,以及LED器件14的第一半导体层142被接触孔显露的区域的绝缘材料刻蚀去除,从而保留附着于接触孔内壁的绝缘层13。
步骤S190:在接触孔内形成导电粘附层15,并在接触孔内形成连接电极;
请参阅图13,可以整面形成导电粘附材料,该导电粘附材料覆盖衬底层12远离LED器件14的一侧表面,还覆盖于接触孔的内壁上的绝缘层13,以及LED器件14的第一半导体层142被接触孔显露的区域。作为一种优选的实施方式,导电粘附材料可以采用Ta+TaN、Ti+TiN等材料,其中,Ta和Ti的硬度适中,富有延展性,其热膨胀系数很小,可以较佳地阻挡绝缘层13与接触孔内壁之间发生分离。
请参阅图14,然后可以在整面形成与连接电极16同种材料的电极材料,该电极材料覆盖于该衬底层12远离LED器件14的一侧表面上的导电粘附材料,且填充于接触孔内。具体到实施方式中,该电极材料为铜、钨或铝等导电材料,其可以通过磁控溅射、化学气相沉积(CVD)工艺形成。
步骤S200:对电极材料进行平坦化和减薄处理;
请参阅图15,可以采用化学机械抛光工艺(CMP)对电极材料进行打磨抛光,以形成平坦化的表面,且使电极材料在形成于衬底层12远离LED器件14一侧表面的导电粘附材料上的厚度约为100~500纳米。可以理解,因对应于后续形成连接电极16的工艺,电极材料在形成于衬底层12远离LED器件14一侧表面的导电粘附材料上的厚度可以根据具体情况而定,在此不作限定。
步骤S210:对电极材料进行图形化处理,形成对应于每一LED器件14且彼此绝缘隔离的连接电极16;
请参阅图16,通过光刻和蚀刻将相邻亚像素区域之间的电极材料去除,以形成对应于每一LED器件14的连接电极16,且同时将位于相邻连接电极16之间区域的导电粘附层15去除掉,以避免相邻的LED器件14之间短接。此外,使连接电极16的一端凸出于接触孔,以形成与驱动基板20的第二凸起部22相匹配的第一凸起部162。具体到实施方式中,第一凸起部162呈凸柱或凸台状。
可以理解,由于临时承载载体40仅仅在中间过程中用于支撑承载各膜层及LED器件14,因此,最终的产品需要将临时承载载体40去除。一些实施方式中,临承载载体可以在微发光二极管显示基板10与驱动基板20对位键合后去除,另一些实施方式中,临时承载载体40也可以在微发光二极管显示基板10与驱动基板20对位键合之前去除,在此不作限定。
需要指出,除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在描述位置关系时,除非另有规定,否则当一元件例如层、膜或基板被指为在另一膜层“上”时,其能直接在其他膜层上或亦可存在中间膜层。进一步说,当层被指为在另一层“下”时,其可直接在下方,亦可存在一或多个中间层。亦可以理解的是,当层被指为在两层“之间”时,其可为两层之间的唯一层,或亦可存在一或多个中间层。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种微发光二极管显示基板,其特征在于,包括:
衬底层;
多个LED器件,所述多个LED器件彼此绝缘间隔地设于所述衬底层上;以及
多个连接电极,所述衬底层被构造为具有多个贯穿所述衬底层以暴露所述LED器件部分表面的接触孔,每一所述连接电极用于借助于对应的所述接触孔连接所述LED器件和驱动基板。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述微发光二极管显示基板还包括绝缘层;
所述绝缘层覆盖所述接触孔的内壁,且所述绝缘层位于所述连接电极和所述接触孔内壁之间。
3.根据权利要求2所述的微发光二极管显示基板,其特征在于,所述微发光二极管显示基板还包括导电粘附层;
所述导电粘附层覆盖所述绝缘层和所述LED器件表面对应于所述接触孔的区域,且所述导电粘附层包覆所述连接电极的周向表面和所述连接电极靠近所述LED器件的一端端面。
4.根据权利要求1所述的微发光二极管显示基板,其特征在于,所述连接电极远离所述LED器件的一端凸伸出所述接触孔,形成第一凸起部。
5.根据权利要求1~4任一项所述的微发光二极管显示基板,其特征在于,所述微发光二极管显示基板还包括缓冲层;
所述缓冲层形成于所述衬底层与所述LED器件之间;
所述接触孔贯穿所述衬底层及所述缓冲层。
6.根据权利要求1~4任一项所述的微发光二极管显示基板,其特征在于,所述微发光二极管显示基板还包括隔离结构;
所述隔离结构设于所述衬底层靠近所述LED器件的一侧,且位于多个LED器件之间,所述隔离结构用于将相邻的所述LED器件绝缘隔离。
7.一种显示面板,其特征在于,包括驱动基板及键合于所述驱动基板一侧的微发光二极管显示基板;
其中,所述微发光二极管显示基板为如权利要求1~6任一项所述的微发光二极管显示基板;每一所述连接电极借助于对应的所述接触孔连接所述LED器件和所述驱动基板。
8.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,所述连接电极远离所述LED器件的一端凸伸出所述接触孔,形成第一凸起部;
所述驱动基板上设有与所述第一凸起部相配的第二凸起部。
9.显示装置,其特征在于,包括如权利要求7或8所述的显示面板。
10.一种显示面板的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供一微发光二极管显示基板;所述微发光二极管显示基板包括衬底层、多个LED器件和多个连接电极,所述多个LED器件彼此绝缘间隔地设于所述衬底层上,所述衬底层被构造为具有多个贯穿所述衬底层以暴露所述LED器件部分表面的接触孔,所述连接电极用于借助于对应的所述接触孔连接所述LED器件和驱动基板;
将所述发光二极管显示基板与驱动基板对位键合。
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