CN112582509B - 微发光二极管芯片及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微发光二极管芯片及显示面板，其中，微发光二极管芯片包括第一类型半导体层、发光层、第二类型半导体层、第一类型电极层、第二类型电极层、绝缘钝化层和填充层，第一类型电极层形成在第一类型半导体层的部分侧壁上，并沿水平方向延伸形成第一伸出部；绝缘钝化层覆盖第二类型半导体层的侧壁和部分底面、发光层、第一类型半导体层以及第一类型电极层；第二类型电极层覆盖至少部分绝缘钝化层，第二类型电极层与第二类型半导体层露出绝缘钝化层的部分底面欧姆接触；填充层覆盖第二类型电极层。本发明提供的微发光二极管芯片解决了光串扰等导致的显示效果差的问题。

Description

微发光二极管芯片及显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种微发光二极管芯片及显示面板。
背景技术
微发光二极管(μLED)显示面板是一种以在一个基板上集成尺寸在百微米级别以下的微发光二极管芯片作为显示像素实现图像显示的显示面板，其中每一个像素可单独驱动点亮，微发光二极管显示面板是一种自发光显示面板。
由于现有的微发光二极管的侧壁面积较大，因此存在侧壁出光造成的光串扰问题，光串扰问题会导致显示面板的显示效果较差，因此现有的微发光二极管存在光串扰等导致的显示效果差的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种微发光二极管芯片及显示面板，用以解决现有的微发光二极管显示效果差的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种微发光二极管芯片，包括第一类型半导体层、发光层、第二类型半导体层、第一类型电极层、第二类型电极层、绝缘钝化层和填充层，其中，
所述第一类型半导体层、所述发光层和所述第二类型半导体层依次层叠设置；
所述第一类型电极层形成在所述第一类型半导体层的至少部分侧壁上与所述第一类型半导体层欧姆接触，并沿水平方向延伸形成第一伸出部；
所述绝缘钝化层覆盖所述第二类型半导体层的侧壁和部分底面、所述发光层以及所述第一类型电极层；
所述第二类型电极层覆盖至少部分所述绝缘钝化层，所述第二类型半导体层露出所述绝缘钝化层的部分底面与所述第二类型电极层欧姆接触；
所述填充层覆盖所述第二类型电极层。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，所述第二类型电极层覆盖所述绝缘钝化层，并在水平方向上形成第二伸出部，所述第二伸出部在水平方向上与所述第一伸出部平齐。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，所述填充层在水平方向上与所述第一伸出部平齐，所述填充层的底部与所述第二类型电极层的底部平齐。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，以垂直于出光面的平面为截面，所述第一类型半导体层、所述发光层、所述第二类型半导体层的截面形状为倒梯形。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，所述倒梯形的锐角的范围为10°～80°。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，所述第一类型半导体层、所述发光层、所述第二类型半导体层的形状为圆台或棱台。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，所述第一伸出部的顶面在竖直方向上与所述第一类型半导体层的顶面平齐或高于所述第一类型半导体层的顶面。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，所述第一类型电极层和所述第二类型电极层为金属电极层。
作为本发明实施例微发光二极管芯片的一种改进，所述第一类型半导体层的顶面设置为粗糙表面。
与现有技术相比，本发明的实施例提供的微发光二极管芯片具有如下优点：
本发明实施例提供的微发光二极管芯片，第一类型电极层覆盖在第一类型半导体层的侧壁上，第二类型电极层覆盖在绝缘钝化层上，从而使第一类型电极层和第二类型电极层共同覆盖了微发光二极管芯片的全部侧壁，降低或避免了侧壁出光的可能性，进而避免了光串扰的问题；同时，第一类型电极层和第二类型电极层不遮挡出光面，提高了微发光二极管芯片的显示效果；进一步地，第一类型电极层和第二类型电极层具有反射性能，使得射向侧壁的光线能够被反射，可以进一步地降低或避免了侧壁出光的可能性；此外，本发明实施例提供的微发光二极管芯片中，第一类型电极层与第二类型电极层相互隔绝且无需同时焊接，避免了第一类型电极层与第二类型电极层之间产生短路现象，提高了产品良率。
另一方面，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括上述微发光二极管芯片。
本发明实施例提供的显示面板包括上述微发光二极管芯片，因此也具有与上述微发光二极管芯片的优点相同的优点，在此不再赘述。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明实施例提供的微发光二极管芯片及显示面板所能够解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
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，下面将对本发明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一部分实施例，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。
图1为本发明实施例一提供的微发光二极管芯片的结构示意图一；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的仰视图；
图4为本发明实施例一提供的微发光二极管芯片的结构示意图二；
图5为本发明实施例一提供的微发光二极管芯片的结构示意图三；
图6为本发明实施例一提供的微发光二极管芯片的结构示意图四。
附图标记说明：
10-第一类型半导体层；
11-台阶面；
20-第二类型半导体层；
30-发光层；
40-第一类型电极层；
41-第一伸出部；
50-第二类型电极层；
51-第二伸出部；
60-绝缘钝化层；
70-填充层。
具体实施方式
现有的微发光二极管芯片存在由于p、n电极容易短路、光串扰等导致的显示效果差的问题。
针对上述缺陷，本发明实施例提供了一种改进的技术方案，在该技术方案中，微发光二极管芯片包括第一类型半导体层、发光层、第二类型半导体层、第一类型电极层、第二类型电极层、绝缘钝化层和填充层，第一类型电极层覆盖在第一类型半导体层的侧壁上，第二类型电极层覆盖在绝缘钝化层上，从而使第一类型电极层和第二类型电极层共同覆盖了微发光二极管芯片的全部侧壁，降低或避免了侧壁出光的可能性，进而避免了光串扰的问题；同时，第一类型电极层和第二类型电极层不遮挡出光面，提高了微发光二极管芯片的显示效果；进一步地，第一类型电极层和第二类型电极层具有反射性能，使得射向侧壁的光线能够被反射，可以进一步地降低或避免了侧壁出光的可能性；此外，本发明实施例提供的微发光二极管芯片中，外露的两个电极层分别位于芯片的上、下表面，这种芯片与驱动背板bonding时只需要焊接下电极，完成bonding后再在驱动背板上涂敷一层平坦化胶，并暴露微发光二极管芯片的上表面、上表面的上电极、驱动背板上的电极，让微发光二极管芯片的上表面与平坦化胶的上表面高度接近，然后固化平坦化层，然后在平坦化层和微发光二极管芯片的上表面制作图形化的金属层，将微发光二极管芯片的上电极连接到驱动背板的电路中来。由于第一类型电极层与第二类型电极层相互隔绝且无需同时焊接，避免了第一类型电极层与第二类型电极层之间产生短路现象，提高了产品良率。
为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-图5，本发明实施例一提供的微发光二极管芯片包括第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20、第一类型电极层40、第二类型电极层50、绝缘钝化层60和填充层70，其中，第一类型半导体层10、发光层30和第二类型半导体层20依次层叠设置；第一类型电极层40设置在第一类型半导体层10的至少部分侧壁上与第一类型半导体层10欧姆接触，并沿水平方向延伸形成第一伸出部41；绝缘钝化层60覆盖第二类型半导体层20的侧壁和部分底面、发光层30以及第一类型电极层40；第二类型电极层50覆盖至少部分绝缘钝化层60，第二类型电极层50与第二类型半导体层20露出绝缘钝化层60的部分底面欧姆接触；填充层70覆盖第二类型电极层50。
具体地，在本实施例中，如图1所示，第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20自上而下层叠设置，具体地，发光层30形成在第一类型半导体层10的底面，第二类型半导体层20形成在发光层30的底面。第一类型电极层40形成在第一类型半导体层10的侧壁上，且第一类型电极层40与第一类型半导体层10形成欧姆接触。
进一步地，第一类型半导体层10的侧壁上可以设置至少一个台阶面11，如图4所示，第一类型电极层40形成在第一类型半导体层10上时，覆盖上述台阶面11，从而增大了覆盖面积，进一步提高了欧姆接触的性能，同时台阶面11的设置便于第二类型电极层50的形成，降低了第二类型电极层50的加工难度。
本实施例中，第一类型电极层40覆盖第一类型半导体层10的至少部分侧壁，具体地，第一类型电极层40可以覆盖第一类型半导体层10的全部侧壁，也可以覆盖第一类型半导体层10的部分侧壁。第一类型电极层40朝远离第一类型半导体层10的方向向两侧延伸形成第一伸出部41。以图1所示的方位为例进行描述，第一类型电极层40覆盖第一类型半导体层10的侧壁，第一类型电极层40朝远离第一类型半导体层10的方向向两侧延伸，形成第一伸出部41，第一伸出部41的顶面为平坦面，具体地，在形成第一伸出部41时可以通过电镀工艺进行加厚，以及通过化学机械抛光工艺对第一伸出部41进行平坦化处理。第一伸出部41的顶面可以与第一类型半导体层10的顶面平齐，也可以高于第一类型半导体层10的顶面。第一伸出部41的设置有利于后续绝缘钝化层60、第二类型电极层50的形成。
在上述实施方式的基础上，如图1所示，绝缘钝化层60覆盖第一类型电极层40、发光层30以及第二类型半导体层20，在上述实施方式的基础上，当第一类型电极层40覆盖第一类型半导体层10的部分侧壁时，绝缘钝化层60还覆盖第一类型半导体层10的其余部分侧壁。本实施例中的绝缘钝化层60对可见光具有较高的透明度，绝缘钝化层60具体可以设置为透明胶层。
第二类型电极层50形成在绝缘钝化层60上，以图1所示的方位为例进行描述，第二类型电极层50形成在绝缘钝化层60的底面和侧壁上，具体地，如图1和图4所示，第二类型电极层50可以覆盖绝缘钝化层60的全部侧壁，如图5和图6所示，第二类型电极层50也可以覆盖绝缘钝化层60的部分侧壁。第二类型半导体层20的部分底面露出绝缘钝化层60，第二类型电极层50与上述露出部分连接，形成欧姆接触。
在上述实施方式的基础上，填充层70覆盖第二类型电极层50，填充层70用于支撑绝缘钝化层60、第一类型电极层40、第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20的侧壁部分，以降低加工难度。填充层70的侧壁可以与水平方向垂直，填充层70的侧壁在水平方向上与第一伸出部41的最外端平齐。本实施例中，填充层70为绝缘材料。此外，填充层70也可以设置为导电材料，以扩大第二类型电极层50的面积。
综上所述，本发明实施例一提供的微发光二极管芯片中，通过将第一类型电极层40覆盖在第一类型半导体层10的侧壁上，将第二类型电极层50覆盖在绝缘钝化层60上，从而使第一类型电极层40和第二类型电极层50共同覆盖了微发光二极管芯片的全部侧壁，降低或避免了侧壁出光的可能性，进而避免了光串扰的问题；同时，第一类型电极层40和第二类型电极层50不遮挡出光面，提高了微发光二极管芯片的显示效果；此外，本实施例一提供的微发光二极管芯片中，第一类型电极层40与第二类型电极层50相互隔绝且无需同时焊接，避免了第一类型电极层40与第二类型电极层50之间产生短路现象，提高了产品良率。
在上述实施方式的基础上，进一步地，第二类型电极层50覆盖绝缘钝化层60，并在水平方向上形成第二伸出部51，如图1和图4所示，第二伸出部51在水平方向上与第一伸出部41平齐。如图1所示，第二类型电极层50形成在绝缘钝化层60的底面上，绝缘钝化层60覆盖第一类型电极层40，并覆盖第一伸出部41的底面，本实施例中第二类型电极层50覆盖绝缘钝化层60，并在位于第一伸出部41的绝缘钝化层60的底面形成第二伸出部51，第二伸出部51能够支撑第一伸出部41以及绝缘钝化层60的侧壁部分，同时降低了加工难度。
在一种可能的实现方式中，填充层70在水平方向上与第一伸出部41平齐，填充层70的底部与第二类型电极层50的底部平齐。在上述实施方式的基础上，填充层70用于支撑绝缘钝化层60、第一类型电极层40、第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20的侧壁部分，本实施例中填充层70在水平方向上与第一伸出部41平齐便于制作，并能够保证对上述结构的支撑力度；填充层70的底部与第二类型电极层50的底部平齐便于制作。
在一种可能的实现方式中，以垂直于出光面的平面为截面，第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20的截面形状为倒梯形。需要说明的是，第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20的截面指的是第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20构成的层叠结构的截面；本实施例中，第一类型半导体层10的顶面为出光面，如图1所示，以垂直于第一类型半导体层10的顶面的平面为截面，上述第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20构成的层叠结构的截面形状为倒梯形，倒梯形的结构设置便于微发光二极管芯片的制作。
在一种可能的实现方式中，第一类型电极层40和第二类型电极层50为金属电极层，在上述实施方式的基础上，第一类型电极层40和第二类型电极层50覆盖微发光二极管的侧壁，本实施例中，将第一类型电极层40和第二类型电极层50设置为金属电极层，具体可以为银、铝等，金属的反射率较高，进一步增大了第一类型电极层40和第二类型电极层50的反射率，避免了侧壁出光。
在一种可能的实现方式中，倒梯形的锐角的范围为10°～80°。具体地，本实施例中，梯形的底角可以在10°～80°范围内取任意值，例如第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20构成的层叠结构的截面形状为等腰梯形，该等腰梯形的底角可以设置为60°，这样的设置便于微发光二极管的制作。
在一种可能的实现方式中，第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20的形状为圆台或棱台。需要说明的是，第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20的形状指的是第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20构成的层叠结构的形状，如图2和图3所示，第一类型半导体层10、发光层30、第二类型半导体层20构成的层叠结构可以为圆台，此外还可以为棱台，具体可以为四棱台。
在一种可能的实现方式中，第一伸出部41的顶面在竖直方向上与第一类型半导体层10的顶面平齐。在上述实施方式的基础上，第一类型电极层40形成第一伸出部41，本实施例中，第一伸出部41的顶面与第一类型半导体层10的顶面相平齐的设置便于微发光二极管芯片的制作。
在另一种可能的实现方式中，第一伸出部41的顶面在竖直方向上高于第一类型半导体层10的顶面。在上述实施方式的基础上，第一类型电极层40形成第一伸出部41，本实施例中，第一伸出部41的顶面略高于第一类型半导体层10的顶面的设置进一步保证了光线能够被反射，避免了光串扰问题。
在一种可能的实现方式中，第一类型半导体层10的顶面设置为粗糙表面。第一类型半导体层10的顶面设置为粗糙表面。具体地，由于光从光密介质射向光疏介质时存在全反射现象，如果界面是光滑平整的，那么反射锥(锥体中心轴与界面法线平行)之外的光线会逐渐被LED芯片内的材料所吸收而无法逃逸出去，只有入射方向在反射锥之内的光线能部分逃逸；而粗糙表面能提供多个取向的反射锥，原本无法逃逸的某些方向的光线也能逃逸出LED芯片，因此本实施例中将第一类型半导体层10的顶面设置为粗糙表面，有利于微发光二级管芯片的光提取。
实施例二
本发明实施例二提供的显示面板包括上述实施例一中提供的微发光二极管芯片，其中，微发光二极管芯片的结构、功能及实现可参照上述实施例中的具体描述，此处不再赘述。本实施例提供的显示面板可以应用于手机、平板电脑、智能手表、电子书、导航仪、电视、数码相机等任意包括微发光二极管芯片的、具有显示功能的设备的显示装置中。
本实施例提供的显示面板也具有与实施一所提供的微发光二极管芯片相同的优点，在此不再赘述。
本说明书中各实施例或实施方式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相互参见即可。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种微发光二极管芯片，其特征在于，包括第一类型半导体层、发光层、第二类型半导体层、第一类型电极层、第二类型电极层、绝缘钝化层和填充层，其中，
所述第一类型半导体层、所述发光层和所述第二类型半导体层依次层叠设置；
所述第一类型电极层设置在所述第一类型半导体层的至少部分侧壁上与所述第一类型半导体层欧姆接触，并沿水平方向延伸形成第一伸出部；所述第一伸出部的顶面在竖直方向上与所述第一类型半导体层的顶面平齐，或高于所述第一类型半导体层的顶面；
所述第一类型电极层朝远离所述第一类型半导体层的方向向外周延伸；
所述绝缘钝化层覆盖所述第二类型半导体层的侧壁和部分底面、所述发光层以及所述第一类型电极层；
所述第二类型电极层覆盖至少部分所述绝缘钝化层，所述第二类型半导体层露出所述绝缘钝化层的部分底面与所述第二类型电极层欧姆接触；
所述填充层覆盖所述第二类型电极层。
2.根据权利要求1所述的微发光二极管芯片，其特征在于，所述第二类型电极层覆盖所述绝缘钝化层，并在水平方向上形成第二伸出部，所述第二伸出部在水平方向上与所述第一伸出部平齐。
3.根据权利要求2所述的微发光二极管芯片，其特征在于，所述填充层在水平方向上与所述第一伸出部平齐，所述填充层的底部与所述第二类型电极层的底部平齐。
4.根据权利要求1所述的微发光二极管芯片，其特征在于，以垂直于出光面的平面为截面，所述第一类型半导体层、所述发光层、所述第二类型半导体层的截面形状为倒梯形。
5.根据权利要求4所述的微发光二极管芯片，其特征在于，所述倒梯形的锐角的范围为10°～80°。
6.根据权利要求1或4所述的微发光二极管芯片，其特征在于，所述第一类型半导体层、所述发光层、所述第二类型半导体层的形状为圆台或棱台。
7.根据权利要求1所述的微发光二极管芯片，其特征在于，所述第一类型电极层和所述第二类型电极层为金属电极层。
8.根据权利要求1所述的微发光二极管芯片，其特征在于，所述第一类型半导体层的顶面设置为粗糙表面。
9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的微发光二极管芯片。
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