CN112750851A - 微发光元件阵列基板、制备方法以及转移方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微发光元件阵列基板、制备方法以及转移方法,微发光元件阵列基板包括:衬底;微发光二极管芯片,呈阵列分布在衬底上,微发光二极管芯片背离衬底的表面为连接面;牺牲层,设置在连接面上,牺牲层包括至少一个第一开口;隔离层,至少部分隔离层设置在牺牲层背离微发光二级管芯片的一侧,其中隔离层填充第一开口,且隔离层在第一开口处形成连接结构,连接结构与微发光二极管芯片直接接触。本发明提供的微发光元件阵列基板能够与临时基板稳定连接,易于剥离衬底,同时能够便于微发光二极管芯片与临时基板分离,防止对微发光二极管芯片造成损伤,提高显示面板的制造良率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,具体涉及一种微发光元件阵列基板、微发光元件阵列基板的制备方法以及微发光二极管芯片的转移方法。
背景技术
微发光二极管(μLED/Micro-LED)显示技术是指在衬底上以高密度集成的微小发光二极管阵列为像素实现发光显示的技术。目前,微发光二极管技术逐渐成为研究热门,工业界期待有高品质的微发光二极管产品进入市场。高品质微发光二极管产品会对市场上已有的诸如LCD(液晶显示器)/OLED(有机发光二极管显示)的显示产品产生深刻影响。但是由于微发光二极管尺寸较小,且相邻微发光二极管间距较小,使得目前微发光二极管的制造例如对衬底的剥离过程存在许多困难。
发明内容
本发明实施例提供一种微发光元件阵列基板、微发光元件阵列基板的制备方法以及微发光二极管芯片的转移方法,微发光元件阵列基板能够与临时基板稳定连接,易于剥离衬底,同时能够便于与临时基板分离,防止对微发光二极管芯片造成损伤,提高显示面板的制造良率。
第一方面,本发明实施例提供一种微发光元件阵列基板,包括:衬底;微发光二极管芯片,呈阵列分布在衬底上,微发光二极管芯片包括叠层结构以及至少一个电极,叠层结构包括沿背离衬底的方向层叠设置的第一半导体层、量子阱层、第二半导体层以及导电层,至少一个电极设置在叠层结构背离衬底的一侧,在微发光二极管远离衬底的一侧至少设置有一个电极,微发光二极管芯片背离衬底的表面为连接面;牺牲层,设置在连接面上,牺牲层包括至少一个第一开口;隔离层,至少部分隔离层设置在牺牲层背离微发光二级管芯片的一侧,其中隔离层填充第一开口,且隔离层在第一开口处形成连接结构,连接结构与微发光二极管芯片直接接触。
根据本发明实施例的一个方面,连接结构的数量为1个至5个。
根据本发明实施例的一个方面,连接结构在连接面上正投影的总面积为连接面面积的1/15~1/5。
根据本发明实施例的一个方面,连接结构在连接面上的正投影位于连接面的中心和/或边缘。
根据本发明实施例的一个方面,连接结构的数量为两个以上,在所述连接面的正投影位于所述连接面边缘的连接结构相互对称。
根据本发明实施例的一个方面,层叠结构包括背离衬底的第一表面和环绕第一表面的侧壁,微发光二极管芯片还包括钝化层,钝化层设置在层叠结构的侧壁、以及第一表面与牺牲层之间。
根据本发明实施例的一个方面,沿背离衬底的方向,第一开口在平行于微发光元件阵列基板平面方向的横截面面积递增
第二方面,本发明实施例提供一种微发光元件阵列基板的制备方法,包括:提供衬底;在衬底上形成微发光二极管芯片,微发光二极管芯片背离衬底的表面为连接面;在连接面形成图案化的牺牲层,牺牲层包括至少一个第一开口;在牺牲层背离微发光二级管芯片的一侧形成隔离层,隔离层填充第一开口,且隔离层在第一开口处形成连接结构。
第三方面,本发明实施例提供一种微发光二极管芯片的转移方法,包括:提供上述的微发光元件阵列基板;将微发光元件阵列基板的隔离层与临时基板连接;剥离衬底;去除牺牲层,使得部分连接面与隔离层分离且微发光二极管芯片通过连接结构与临时基板连接。
根据本发明实施例的一个方面,去除牺牲层后还包括:通过传送头拾取微发光二极管芯片,使得连接结构与微发光二极管芯片分离;将传送头定位于接收基板上,释放微发光二极管芯片,使得微发光二极管芯片与接收基板连接。
第四方面,本发明实施例还提供一种显示面板,利用上述的微发光二极管芯片的转移方法形成。
根据本发明实施例的微发光元件阵列基板、微发光元件阵列基板的制备方法以及微发光二极管芯片的转移方法,其中,微发光元件阵列基板包括衬底、微发光二极管芯片、牺牲层以及隔离层,微发光二极管芯片背离衬底的表面为连接面,通过将牺牲层设置在连接面上,使得牺牲层能够与微发光二极管芯片形成稳定的连接,便于实现微发光二极管芯片的转移。进一步的,牺牲层包括至少一个第一开口,隔离层填充第一开口并在第一开口处形成连接结构,此时的连接结构填充第一开口且与连接面接触,使得连接结构也能够与微发光二极管芯片之间形成稳定的连接。
当对微发光二极管芯片进行批量转移时,微发光二极管芯片能够通过牺牲层和隔离层与临时基板形成稳定的连接,便于对衬底进行剥离,防止剥离衬底产生的应力过大导致微发光二极管芯片的损坏或衬底剥离不彻底。当牺牲层去除后连接结构还保留,此时的微发光二极管芯片仅通过连接结构与临时基板连接,有效的减小了微发光二极管芯片与临时基板的连接面积,便于微发光二极管芯片与临时基板分离,利于传送头将微发光二极管芯片拾取并定位于接收基板上,形成显示面板。因此,通过本发明实施例提供的微发光元件阵列基板能够有效减小微发光二极管芯片在转移过程中对微发光二极管芯片造成的损伤,提高显示面板的制作良率。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征,附图并未按照实际的比例绘制。
图1是本发明一个实施例提供的微发光元件阵列基板的俯视图;
图2是本发明一个实施例提供的微发光元件设置在衬底上的俯视图;
图3是图2中沿A-A方向的剖视图;
图4是本发明另一个实施例提供的微发光元件设置在衬底上的俯视图;
图5是图4沿B-B方向的剖视图;
图6是本发明一个实施例提供的微发光二极管芯片的结构示意图;
图7是本发明一个实施例提供的微发光元件阵列基板的制备方法的流程示意图;
图8a至图8d是本发明一个提供实施例的微发光元件阵列基板的制备方法对应的结构图;
图9是本发明一个实施例提供的微发光二极管芯片的转移方法的流程示意图;
图10是本发明另一个实施例提供的微发光二极管芯片的转移方法的流程示意图;
图11a至图11f是本发明一个实施例提供的微发光二极管芯片的转移方法对应的结构图;
图12是本发明一个实施例提供的显示面板的结构示意图。
图中:
1-微发光元件阵列基板;
100-微发光元件;
10-衬底;20-微发光二极管芯片;23-第一半导体层;24-第一电极;25-量子阱层;26-第二半导体层;27-导电层;28-第二电极;29-钝化层;291-连接面;30-牺牲层;31-第一开口;40-隔离层;41-连接结构;42-连接层;
2-微发光二极管系统;
60-临时基板;
70-键合层;
80-传送头;
90-接收基板;91-驱动电路层。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
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过程、方法、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过程、方法、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……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当理解,在描述部件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将部件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
为了更好的理解本发明,下面结合图1至图12对本发明实施例的微发光元件阵列基板、微发光元件阵列基板的制备方法以及微发光二极管芯片的转移方法进行详细描述。
微发光二极管芯片20是在衬底10上形成微米等级的磊晶薄膜结构,在微发光二级管型显示面板的制备过程中,需要将包括有衬底10和形成在衬底10上的微发光二极管芯片20一并转移至临时基板60上,使用物理或化学机制剥离衬底10,之后再通过传送头80将微发光二极管芯片20与临时基板60断开并将微发光二极管芯片20键接于接收基板90上,此时仅剩4μm~5μm的微发光二极管芯片20在接收基板90上形成像素。由于在剥离衬底10的过程中会对微发光二极管芯片20产生较大的冲击力,当微发光二极管芯片20的结构较薄时,此时临时基板60如果没有对微发光二极管芯片20进行有效的支撑和连接,则冲击力易使得微发光二极管芯片20发生破裂。另外在传送头80拾取微发光二极管芯片20时,如果微发光二极管芯片20与临时基板60结合太牢固,也容易使拾取失败,或扯断微发光二极管芯片20。
为了解决上述问题,请参阅图1,图1示出了本发明一个实施例的微发光元件阵列基板的俯视图。本发明实施例提供的微发光元件阵列基板1包括衬底10以及设置在衬底10上的呈阵列分布的多个微发光元件100,多个微发光元件100呈阵列排布。通过在微发光元件阵列基板1上设置多个微发光元件100,能够便于实现多个微发光元件100的同步形成以及转移,提高转移效率。其中,在一些可选的实施例中,微发光元件100的结构可以采用如下的结构形式。
请一并参阅图2至图5,图2示出了本发明一个实施例提供的微发光元件设置在衬底上的俯视图,图3示出了图2中沿A-A方向的剖视图,图4示出了本发明另一个实施例的微发光元件设置在衬底上的俯视图,图5示出了图4沿B-B方向的剖视图。本发明实施例还提供了一种微发光元件100,包括微发光二极管芯片20、牺牲层30以及隔离层40。
微发光二极管芯片20呈阵列分布在衬底10上,微发光二极管芯片20包括叠层结构以及至少一个电极,叠层结构包括沿背离衬底10的方向层叠设置的第一半导体层23、量子阱层25、第二半导体层26以及导电层27,至少一个电极设置在叠层结构背离衬底10的一侧。微发光二极管芯片20背离衬底10的表面为连接面291。牺牲层30设置于连接面291上,牺牲层30包括至少一个第一开口31。至少部分隔离层40设置在牺牲层30背离微发光二级管芯片20的一侧,其中,隔离层40填充至第一开口3,隔离层40在第一开口31处形成连接结构41,连接结构41与微发光二极管芯片20直接接触,连接结构41能够在去除牺牲层30后保留。其中,连接面291包括至少一个电极背离衬底10一侧的表面以及至少一个电极的至少部分侧壁,电极的侧壁环绕电极背离衬底10一侧的表面设置。
根据本发明实施例的微发光元件100以及微发光元件阵列基板1,通过将牺牲层30设置在连接面291上,使得牺牲层30能够覆盖微发光二极管芯片20的远离衬底10的表面,牺牲层30包括至少一个第一开口31,隔离层40填充第一开口31形成连接结构41,且连接结构41在第一开口31处与连接面291接触,使得连接结构41也能够与微发光二极管芯片20之间形成稳定的连接。当对微发光元件100进行批量转移时,微发光二极管芯片20能够通过牺牲层30和连接结构41与临时基板60形成稳定的连接,一方面便于对衬底10进行剥离,防止剥离衬底10产生的应力过大导致微发光二极管芯片20损坏或对衬底10的剥离不完全。另一方面,由于牺牲层30在去除后连接结构41还能够保留,此时的微发光二极管芯片20仅通过连接结构41与临时基板60连接,有效的避免了微发光二极管芯片20与临时基板60直接接触,减小了微发光二极管芯片20与临时基板60的连接面积,便于微发光二极管芯片20与临时基板60分离,利于传送头80将微发光二极管芯片20的拾取并定位于接收基板90上,形成显示面板。
在一些可选的实施例中,隔离层40还包括连接层42,连接层42设置在牺牲层30背离衬底10的一侧,连接层42与连接结构41连接。可以理解的是,在牺牲层30去除之后,连接层42仍然会保留。通过上述设置,可以使微发光元件100中的牺牲层30去除之后,防止微发光二极管芯片20与临时基板60连接,从而利于断开微发光二极管芯片20与临时基板60的连接。
在一些可选的实施例中,连接结构41和连接层42为一体结构。通过上述设置,能够简化微发光元件100的制作工艺以及提高微发光二极管芯片20的制作效率。
牺牲层30的组成材料可以包括铝、钛、二氧化硅的至少之一。可选的,连接层42的组成材料包括金、铬、聚乙烯的至少之一,连接结构41的组成材料可以包括金、铬、聚乙烯的至少之一。通过合理设置上述结构的材料,使得牺牲层30能够便于腐蚀去除,且在牺牲层30去除之后,连接结构41以及连接层42均保留。
在一些实施例中,连接结构41包括凹陷部,凹陷部为连接结构41背离衬底10一侧的表面向靠近衬底10的方向凹陷形成。通过上述设置,使得隔离层40在制作过程中在各个位置处的厚度均匀。
其中,连接结构41的数量可以为1个至5个。当连接结构41的数量为两个以上时,两个以上的连接结构41相互间隔设置。由于微发光二极管芯片20自身的结构较小,通过在微发光二极管芯片20上设置1个至5个连接结构41,使得连接结构41的尺寸比较合理,降低了制作连接结构41的精度,同时使得在牺牲层30去除之后,临时基板60仅通过连接结构41与微发光二极管芯片20连接,有效减小了临时基板60与微发光二极管芯片20的连接面积,便于使微发光二极管芯片20与临时基板60断开。
在具体实施时,连接结构41的数量可以根据用户的需求进行设定,例如连接结构41的数量为1个、3个、4个或5个。当然,连接结构41的数量还可以为6个、7个甚至更多个,只要能够起到连接微发光二极管芯片20与临时基板60的作用即可。
在一些可选的实施例中,连接结构41在连接面291上正投影的总面积为连接面291面积的1/15~1/5,也即连接结构41在衬底10上的正投影的总面积为连接面291在衬底10上正投影面积的1/15~1/5。通过合理设置连接结构41与连接面291之间的尺寸关系,能够使得连接结构41在有效的接触面积下实现与微发光二极管芯片20的有效连接,以便于传送头80利用较小的拾取力就可以将微发光二极管芯片20与临时基板60断开,防止对微发光二极管芯片20造成损伤。
为了合理控制连接结构41与微发光二极管芯片20的连接面积,在一些实施例中,沿背离衬底10的方向,第一开口31在平行于微发光元件阵列基板1平面方向的横截面的面积递增。通过上述设置,便于工艺制作且当微发光元件100中包括连接层42时,能够提高连接层42与牺牲层30的接触面积,进而提高两者连接的稳定性,利于对衬底10的剥离。
在一些可选的实施例中,连接结构41在连接面291上的正投影位于连接面291的中心和/或边缘,也即连接结构41在衬底10上的正投影位于连接面291在衬底10上的正投影的中心和/或边缘。
在具体实施时,连接结构41的数量可以为1个,此时连接结构411在连接面291上的正投影位于连接面291的中心。
可选的,当连接结构41的数量为两个以上,在连接面291的正投影位于连接面291边缘的连接结构41相互对称。例如,当连接结构41的数量为两个时,两个连接结构41在连接面291上的正投影可以位于连接面291的边缘且相互对称。当连接结构41的数量为三个时,其中一个连接结构41在连接面291上的正投影可以位于连接面291的中心,其余两个连接结构41在连接面291上的正投影可以位于连接面291的边缘且相互对称。通过上述设置,使得在微发光二极管芯片20在转移过程中,连接结构41能够在各个方向上均匀的连接微发光二极管芯片20。
如图2和图4所示,在具体实施时,连接结构41在衬底10上的正投影可以设置在连接面291在衬底10上的正投影的中间位置、四边或者四角位置。例如,连接结构41的数量可以为两个,两个连接结构41设置在微发光二极管芯片20的相对边处,或者,两个连接结构41可以设置在微发光二极管芯片20的对角处,以实现微发光二极管芯片20通过连接结构41与临时基板60稳定的连接。
可以理解的是,微发光二极管芯片20包括水平结构以及垂直结构,本发明实施例提供的微发光元件阵列基板1可以包括上述任意一种结构的微发光二极管芯片20,能够有效防止微发光二极管芯片20发生损伤,提高微发光二极管芯片20的转移的成功率。以下以微发光元件阵列基板1包括水平结构的微发光二极管芯片20为例进行说明。
请参阅图6,图6示出了本发明一个实施例提供的微发光二极管芯片的结构示意图。在一些可选的实施例中,叠层结构包括背离衬底10一侧的第一表面和环绕第一表面的侧壁,微发光二极管芯片20还包括钝化层29,钝化层29设置在层叠结构的侧壁上、以及第一表面与牺牲层30之间,其中电极贯穿钝化层29。此时,连接面291为钝化层29背离衬底10一侧的表面。其中,第一电极24和第二电极28设置在背离第一半导体层23的一侧,第一电极24与第二电极28贯穿钝化层29,第一电极24与第一半导体层23电连接,第一电极28与第二半导体层26电连接。
具体的,微发光二极管芯片20包括叠层结构、第一电极24以及第二电极28,叠层结构包括第一半导体层23、量子阱层25、第二半导体层26以及导电层27。第一半导体层23设置在衬底10上,量子阱层25设置在第一半导体层23背离衬底10的一侧,第二半导体层26设置在量子阱层25背离衬底10的一侧,导电层27设置在第二半导体层26背离衬底10的一侧,第一电极24与第一半导体层23电连接,第二电极28通过导电层27与第二半导体层26连接,其中,第二电极28与第一电极24贯穿钝化层29。通过上述设置,使得微发光二极管型显示面板能够更好的发光显示。
在一些实施例中,第二电极28为P型电极,第一电极24为N型电极,连接结构41在衬底10上的正投影可以与第二电极28在衬底10上的正投影至少部分交叠,连接结构41在衬底10上的正投影也可以与第一电极24在衬底10上的正投影至少部分交叠。
具体的,在微发光二极管芯片20显示时,第一半导体层23能够提供电子,第二半导体层26能够提供空穴,电子和空穴在量子阱层25结合进行发光显示。
在一些实施例中,衬底10可以包括任何适当的衬底10,诸如但不限于GaAs(硒化镓)衬底或者蓝宝石(Al2O3)衬底。第一半导体层23可以是氮化镓(GaN)、硒化镓(GaAs)、砷化铝镓(AlGaAs)的至少一者制成,第二半导体层26可以是由磷化镓(GaP)或氮化镓(GaN)等材料制成。
进一步的,水平结构的微发光二极管芯片20包括顶发光型微发光二极管芯片以及底发光型微发光二极管芯片。在一些实施例中,当水平结构的微发光二极管芯片20为顶发光型微发光二极管芯片时,导电层27包括透明电极,透明电极的材料可以包括氧化铟锡。钝化层29在发光面的部分为透明材料,如氮化硅,钝化层29在叠层结构侧壁的部分可以包括布拉格(Distributed Bragg Reflector,DBR)反射层,用于提高显示面板的发光效率。通过上述设置,能够提高显示面板的显示性能。
在一些实施例中,当水平结构的微发光二极管芯片20为底发光型微发光二极管芯片时,导电层27可以包括具有高反射性能的P型接触导电层,钝化层29可以包括布拉格(Distributed Bragg Reflector,DBR)反射层,用于提高显示面板的发光效率。
此外,如图5所示,当微发光二极管芯片20为垂直结构时,此时除微发光二极管芯片20背离衬底10一侧电极数量与水平结构不一致,牺牲层30、隔离层40以及连接结构41的设置均与水平结构的微发光二极管芯片20一致,所起到的技术效果也均一致,因此在此不展开叙述。
综上,根据本发明实施例的微发光元件100以及微发光元件阵列基板1,其中微发光元件阵列基板1包括衬底10和设置在衬底10上的微发光元件100,微发光元件100包括微发光二极管芯片20、牺牲层30以及隔离层40,微发光二极管芯片20背离衬底10的表面为连接面291,通过将牺牲层30设置在连接面291上,使得牺牲层30能够与微发光二极管芯片20形成稳定的连接,便于实现微发光元件100的转移。进一步的,牺牲层30包括至少一个第一开口31,连接结构41填充第一开口31且与连接面291接触,使得连接结构41也能够与微发光二极管芯片20之间形成稳定的连接。
当对微发光二极管芯片20进行批量转移时,微发光二极管芯片20能够通过牺牲层30和隔离层40与临时基板60形成稳定的连接,便于对衬底10进行剥离,防止剥离衬底10产生的应力过大导致微发光二极管芯片20损坏或衬底10剥离不彻底。当牺牲层30去除后连接结构41还保留,此时的微发光二极管芯片20仅通过连接结构41与临时基板60连接,有效的减小了微发光二极管芯片20与临时基板60的连接面积,便于微发光二极管芯片20与临时基板60分离,利于传送头80将微发光二极管芯片20的拾取并定位于接收基板90上,形成显示面板。因此,通过本发明实施例提供的微发光元件100能够有效减小微发光二极管芯片20在转移过程中对微发光二极管芯片20造成的损伤,提高显示面板的制作良率。
请一并参阅图7至图8,图7示出了本发明一个实施例的微发光元件阵列基板的制备方法的流程示意图,图8a至图8d示出了本发明一个实施例的微发光元件阵列基板的制备方法对应的结构图。
本发明实施例提供一种微发光二极管阵列基板的制备方法,包括如下步骤:
S110,提供衬底;
S120,在衬底上形成微发光二极管芯片,微发光二极管芯片背离衬底的表面为连接面;
S130,在连接面形成图案化的牺牲层,牺牲层包括至少一个第一开口;
S140,在牺牲层背离微发光二级管芯片的一侧形成隔离层,隔离层填充第一开口,且隔离层在第一开口处形成连接结构。
通过上述方法制作的微发光元件阵列基板,牺牲层能够与微发光二极管芯片形成稳定的连接,连接结构能够与微发光二极管芯片之间形成稳定的连接,便于实现微发光元件阵列基板的转移以及形成显示面板,提高显示面板的制作良率。其中,上述实施例的制备方法中提及的衬底、微发光二极管芯片、连接面以及连接结构的结构形式与上述任意实施例提及的衬底10、微发光二极管芯片20、连接面291以及连接结构41的结构形式相同,不再赘述。
微发光元件阵列基板制作成型后,通过能够通过键合层实现微发光元件阵列基板与临时基板的连接,通过在牺牲层背离衬底的一侧形成隔离层,使得当牺牲层被腐蚀掉以后,隔离层能隔离键合层与微发光二极管芯片的连接面,避免微发光二极管芯片与键合层连接,以便于微发光二极管芯片与临时基板断开。
下面通过实施例及制备过程示意图,进一步详细说明本申请具体实施方式。
如图8a和8b所示,利用步骤S110和步骤S120在衬底10上形成微发光二极管芯片20,例如,可以在衬底10上依次形成第一半导体层23、量子阱层25、第二半导体层26、导电层27、第一电极24、第二电极28以及钝化层29。如图8c所示,利用步骤S130在连接面291上形成图案化的牺牲层30,牺牲层30包括至少一个第一开口31。具体的,经过图案化处理在连接面291形成图案化的牺牲层30。可选的,可以利用适当的液体刻蚀溶液对第一层结构进行选择性的刻蚀。例如,当牺牲层由二氧化硅(SiO2)制成时,可以利用缓冲的氢氟酸(BHF)进行刻蚀。最后,如图8d所示,可以利用步骤S140在在牺牲层30背离微发光二级管芯片20的一侧形成连接层42以及在第一开口31内形成连接结构41,以完成隔离层40的制作。
微发光元件阵列基板1上的大量的微发光二极管芯片20在转移过程中,微发光二极管芯片20通过与牺牲层30以及隔离层40与临时基板60形成稳定的连接,利于衬底10的剥离。同时,牺牲层30通过腐蚀液去除后,此时,微发光二极管芯片20仅通过连接结构41与临时基板60连接,降低了微发光二极管芯片20与临时基板60的连接力,也就是说,此时的微发光二极管芯片20与临时基板60形成的是弱连接,便于微发光二极管芯片20与临时基板60的断开。
请参阅图9至图11,图9示出了本发明一个实施例提供的微发光二极管芯片的转移方法的流程示意图,图10示出了本发明另一个实施例提供的微发光二极管芯片的转移方法的流程示意图,图11a至图11f示出了本发明一个实施例的微发光二极管芯片的转移方法对应的结构图。
本发明实施例提供一种微发光二极管芯片的转移方法,包括如下步骤:
S210,提供微发光元件阵列基板;
S220,将微发光元件阵列基板的隔离层与临时基板连接;
S230,剥离微发光元件阵列基板的衬底;
S240,去除牺牲层,使得部分连接面与隔离层分离且通过连接结构与临时基板连接。
通过上述微发光二极管芯片的转移方法,能够更有效且高质量的将微发光二极管芯片转移至临时基板上,且便于剥离衬底,在剥离衬底过程中防止微发光二极管芯片造成损伤,提高显示面板的制作良率。其中,上述实施例的转移中提及的衬底、微发光二极管芯片、微发光元件阵列基板、隔离层以及连接结构的结构形式与上述任意实施例提及的衬底10、微发光二极管芯片20、微发光元件阵列基板1以及连接结构41的结构形式相同,不再赘述。可以理解的是,微发光二极管芯片20可以逐个、分组或作为整个阵列被拾取和转移。
在一些实施例中,本发明实施例提供的微发光二极管芯片的转移方法在去除牺牲层后,转移方法还包括:
S250,通过传送头拾取微发光二极管芯片,使得连接结构与微发光二极管芯片分离;
S260,将传送头定位于接收基板上,释放微发光二极管芯片,使得微发光二极管芯片与接收基板连接。
通过上述设置,使得微发光二极管芯片能够与接收基板进行连接,以形成显示面板。可以理解的是,接收基板可以为驱动背板,用于驱动微发光二极管芯片。
请一并参阅图11a至图11f,下面通过实施例及制造过程示意图,进一步详细说明本申请具体实施方式。
如图11a和11b所示,首先利用步骤S210和步骤S220提供微发光元件阵列基板1并将隔离层40与临时基板60连接,其中,微发光元件阵列基板可以为上述任意实施例提供的微发光元件阵列基板1。在具体实施时,首先在隔离层40和临时基板60的其中一者上设置键合层70,以实现微发光二极管芯片20与临时基板60牢固连接,键合层70可以包括键合胶等材料。
然后如图11c和11d所示,利用步骤S230和步骤S240剥离微发光元件阵列基板1的衬底10以及去除牺牲层30,使得部分连接面291与隔离层分离且通过连接结构41与临时基板60连接。具体的,经过步骤S210和步骤S220使得连接结构41与临时基板60连接,此时将微发光元件阵列基板1设置有微发光二极管芯片20的一面与临时基板60通过键合胶连接,键合胶会填充整个微发光元件100与临时基板60之间的间隙,形成较强的连接,这有利于保障剥离微发光元件阵列基板1的衬底10的良率。然后可以利用液体腐蚀液将牺牲层30去除。
在去除牺牲层30之后,如图11d所示,部分连接面291与隔离层40分离,微发光二极管芯片20与连接层42之间具有间隙,此时微发光二极管芯片20仅通过连接结构41、以及键合层70与临时基板60相连,这种状态下的微发光二极管芯片20容易解脱连接结构41的束缚,便于被传送头80拾取。如图11e和图11f所示,通过传送头80拾取微发光二极管芯片20,使得连接结构41与微发光二极管芯片20分离,然后将传送头80定位于接收基板90上,释放微发光二极管芯片20,使得微发光二极管芯片20与接收基板90连接。
请参阅图12,图12示出了本发明一个实施例的显示面板的结构示意图。本发明实施例还提供一种显示面板,包括微发光二极管芯片20,其中,微发光二极管芯片20是利用上述任意实施例的微发光二极管芯片20的转移方法转移到接收基板上的,并最终得到显示面板。
在一些实施例中,接收基板90上还包括驱动电路层91,驱动电路层91与微发光二极管芯片20电连接,用于驱动微发光二极管芯片20显示。
本发明实施例提供的显示面板是利用上述任意实施例的微发光二极管芯片20的转移方法转移到接收基板上,转移效率高且芯片不易被损坏,能够有效提高显示面板的质量以及显示效果,提高显示面板的显示性能,易于推广应用。
依照本发明如上文的实施例,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种微发光元件阵列基板,其特征在于,包括:
衬底;
微发光二极管芯片,呈阵列分布在所述衬底上,所述微发光二极管芯片包括叠层结构以及至少一个电极,所述叠层结构包括沿背离所述衬底的方向层叠设置的第一半导体层、量子阱层、第二半导体层以及导电层,所述至少一个电极设置在所述叠层结构背离所述衬底的一侧,所述微发光二极管芯片背离所述衬底的表面为连接面;
牺牲层,设置在所述连接面上,所述牺牲层包括至少一个第一开口;
隔离层,至少部分所述隔离层设置在所述牺牲层背离所述微发光二极管芯片的一侧,其中所述隔离层填充所述第一开口,且所述隔离层在所述第一开口处形成连接结构,所述连接结构与所述微发光二极管芯片直接接触。
2.根据权利要求1所述的微发元件阵列基板,其特征在于,所述连接结构的数量为1个至5个。
3.根据权利要求2所述的微发光元件阵列基板,其特征在于,所述连接结构在所述连接面上正投影的总面积为所述连接面面积的1/15~1/5。
4.根据权利要求2所述的微发光元件阵列基板,其特征在于,所述连接结构在所述连接面上的正投影位于所述连接面的中心和/或边缘。
5.根据权利要求4所述的微发光元件阵列基板,其特征在于,所述连接结构的数量为两个以上,在所述连接面的正投影位于所述连接面边缘的连接结构相互对称。
6.根据权利要求1至5任一项所述的微发光元件阵列基板,其特征在于,所述层叠结构包括背离所述衬底一侧的第一表面和环绕所述第一表面的侧壁,所述微发光二极管芯片还包括钝化层,所述钝化层设置在所述层叠结构的所述侧壁、以及所述第一表面与所述牺牲层之间;
其中,所述电极贯穿所述钝化层。
7.根据权利要求1至5任一项所述的微发光元件阵列基板,其特征在于,沿背离所述衬底的方向,所述第一开口在平行于所述微发光元件阵列基板平面方向的横截面面积递增。
8.一种微发光元件阵列基板的制备方法,包括:
提供衬底;
在所述衬底上形成微发光二极管芯片,所述微发光二极管芯片背离所述衬底的表面为连接面;
在所述连接面形成图案化的牺牲层,所述牺牲层包括至少一个第一开口;
在所述牺牲层背离所述微发光二级管芯片的一侧形成隔离层,所述隔离层填充所述第一开口,且所述隔离层在所述第一开口处形成连接结构。
9.一种微发光二极管芯片的转移方法,其特征在于,包括:
提供根据权利要求1至7任一项所述的微发光元件阵列基板;
将所述微发光元件阵列基板的所述隔离层与临时基板连接;
剥离所述衬底;
去除所述牺牲层,使得部分所述连接面与所述隔离层分离且使所述微发光二极管芯片通过所述连接结构与所述临时基板连接。
10.根据权利要求9所述的微发光二极管芯片的转移方法,其特征在于,所述去除所述牺牲层后还包括:
通过传送头拾取所述微发光二极管芯片,使得所述连接结构与所述微发光二极管芯片分离;
将所述传送头定位于接收基板上,释放所述微发光二极管芯片,使得所述微发光二极管芯片与接收基板连接。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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