CN113270440A - 一种集成式Micro LED芯片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种集成式Micro LED芯片及其制造方法，在衬底层生长第一颜色外延层，并制备预设形状的第一颜色发光单元；在衬底层远离第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜，对图形化遮光膜进行刻蚀，形成光色转换图层定位孔，由于发光单元和定位孔都基于预设形状生成，能够结合发光单元和定位孔将设计好的光色单元分隔开，自动过滤混色光并且防止光串扰；在光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料，且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，可以分别得到蓝、红、绿像素单元，从而便捷地实现全彩色，且减少外延结构的复杂度，无需巨量转移即可实现大量像素的集成。

Description

一种集成式Micro LED芯片及其制造方法
技术领域
本发明涉及LED制造领域，特别涉及一种集成式Micro LED芯片及其制造方法。
背景技术
Micro LED制造技术是目前国际显示技术领域公认的最具开发潜力、最具市场潜力的技术。目前Micro LED全彩色显示的实现路线有两种，第一种是将RGB三色单颗芯片通过巨量转移组合为一块屏幕，但是巨量转移方案的局限性和转移速度的瓶颈较多；第二种是制造集成式芯片，使用半导体工艺将每个发光单元集成在一块芯片屏幕内。
对于集成式Micro LED芯片来说，实现全彩色化最大的问题是如何将RGB三种颜色的光源制作在同一颗芯片上，目前有在外延层同时生长RGB三色发光层的方案，也有在外延层同时生长蓝绿双色的方案，但是上述方案都存在外延生长困难，良率低、亮度低等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种集成式Micro LED芯片及其制造方法，能够减少外延生长工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种集成式Micro LED芯片制造方法，包括步骤：
在衬底层上生长外延片，所述外延片包括第一颜色外延层；
在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面制备预设形状的第一颜色发光单元；
在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜；
对所述图形化遮光膜进行刻蚀，得到与所述预设形状的第一颜色发光单元对应的光色转换图层定位孔；
在所述光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，得到Micro LED芯片。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种集成式Micro LED芯片，包括驱动模组、蓝光像素单元、红光像素单元及绿光像素单元；
所述蓝光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层及遮光膜；
所述绿光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、绿光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述红光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、红光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述蓝光像素单元、所述红光像素单元及所述绿光像素单元共用所述衬底层和所述遮光膜。
本发明的有益效果在于：在衬底层生长第一颜色外延层，并制备预设形状的第一颜色发光单元；在衬底层远离第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜，对图形化遮光膜进行刻蚀，形成光色转换图层定位孔，由于发光单元和定位孔都基于预设形状生成，能够结合发光单元和定位孔将每个设计好的光色单元分隔开，自动过滤混色光并且防止光串扰；在光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料，且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，可以分别得到蓝、红、绿像素单元，从而便捷地实现全彩色，不影响LED发光单元的电学性质；因此使用单色外延技术，只需要一种外延颜色，即可形成三种颜色的全彩色芯片，不需要剥离衬底层制备多种波长的外延量子阱，减少外延结构的复杂度，无需巨量转移即可实现大量像素的集成，节约了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例的一种集成式Micro LED芯片制造方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例的一种集成式Micro LED芯片的结构示意图；
标号说明：
1、衬底层；2、氮化镓缓冲层；3、N型氮化镓层；4、蓝光量子阱层；5、P型氮化镓层；6、绝缘钝化复合层；7、金属氧化物电流扩展层；8、金属电流扩展层及刻蚀牺牲层；9、电流注入及焊接层；10、图形化遮光层；11、红光光色转换荧光材料；12、绿光光色转换荧光材料；13、表面保护层。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明实施例提供了一种集成式Micro LED芯片制造方法，包括步骤：
在衬底层上生长外延片，所述外延片包括第一颜色外延层；
在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面制备预设形状的第一颜色发光单元；
在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜；
对所述图形化遮光膜进行刻蚀，得到与所述预设形状的第一颜色发光单元对应的光色转换图层定位孔；
在所述光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，得到Micro LED芯片。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在衬底层生长第一颜色外延层，并制备预设形状的第一颜色发光单元；在衬底层远离第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜，对图形化遮光膜进行刻蚀，形成光色转换图层定位孔，由于发光单元和定位孔都基于预设形状生成，能够结合发光单元和定位孔将每个设计好的光色单元分隔开，自动过滤混色光并且防止光串扰；在光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料，且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，可以分别得到蓝、红、绿像素单元，从而便捷地实现全彩色，不影响LED发光单元的电学性质；因此使用单色外延技术，只需要一种外延颜色，即可形成三种颜色的全彩色芯片，不需要剥离衬底层制备多种波长的外延量子阱，减少外延结构的复杂度，无需巨量转移即可实现大量像素的集成及实现全彩色化显示，节约了生产成本。
进一步地，在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面制备预设形状的第一颜色发光单元包括：
在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面由靠近衬底层一端至远离所述衬底层一端依次生长PN结、金属氧化物电流扩展层、金属电流扩展层及刻蚀牺牲层和电流注入及焊接层；
将绝缘钝化复合层覆盖在所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层上方，并覆盖所述PN结和金属氧化物电流扩展层；
在所述绝缘钝化复合层位于所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层的上方设置一区域，通过所述一区域使所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层与所述电流注入及焊接层连接。
由上述描述可知，使用绝缘钝化复合层保护外延片结构，通过金属氧化物电流扩展层和金属电流扩展层能够显著提高Micro LED的环境适应性、耐电流能力和耐温能力并且能够增加芯片的发光亮度。
进一步地，所述PN结由靠近衬底层一端至远离所述衬底层一端依次为N型氮化镓层、量子阱层、P型氮化镓层。
由上述描述可知，PN结具有单导向性，便于通过量子阱层向衬底层发出第一颜色光。
进一步地，在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜包括：
在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积氧化硅和氧化钛的交替复合薄膜；
根据所述预设形状将所述薄膜形成分布式布拉布格反射效应，得到图形化遮光膜。
由上述描述可知，根据所述预设形状对遮光膜进行图形化，能够将每个设计好的光色单元分隔开，从而使遮光膜具备了自动过滤混色光、防止光串扰的能力。
进一步地，对所述图形化遮光膜进行刻蚀，得到与所述预设形状的第一颜色发光单元对应的光色转换图层定位孔包括：
根据所述第一颜色发光单元的形状刻蚀所述图形化遮光膜表面，得到光色转换涂层定位孔，所述光色转换涂层定位孔穿透遮光膜至所述衬底层；
所述光色转换涂层定位孔内为透光部分，所述光色转换涂层定位孔外为不透光部分。
由上述描述可知，光色转换涂层定位孔穿透遮光膜，因此即使荧光材料溢出限位孔，这些荧光材料还在遮光膜上方，由于光色转换涂层定位孔外为不透光部分，接触不到外延层发出的光子，能够放置光串扰的情况，也能够减少对光色转换荧光材料喷涂的精度的要求，提高芯片制造良率。
进一步地，所述在其他区域中喷涂光色转换荧光材料包括：
使用纳米喷墨在所述光色转换图层定位孔的所述其他区域中注入光色转换荧光材料。
由上述描述可知，使用纳米喷墨能够提高光色转换荧光材料的注入率，并且由于事先做好了遮光膜和限位孔，能够减少喷墨时对精度的要求，从而大大提高了芯片制造的良率和显示效果。
进一步地，所述第一颜色为蓝光。
由上述描述可知，将第一颜色设为蓝光，蓝光的发光效率与稳定性较高。
进一步地，所述光色转换图层定位孔设置有四个，且呈2*2排列；
所述在所述光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料包括：
在一个光色转换图层定位孔中不喷涂光色转换荧光材料，在一个或两个所述光色转换图层定位孔中喷涂红光光色转换荧光材料，在剩余个数的所述光色转换图层定位孔中喷涂绿光光色转换荧光材料；
所述红光光色转换荧光材料以K2TiF6:Mn4+为主，所述绿光光色转换荧光材料以CsPb(Br/I)3为主。
由上述描述可知，红光光色转换荧光材料和绿光光色转换荧光材料的比例是1:2或2:1，可通过调整红绿荧光材料的激发效率改变显示屏幕整体色域的影响，以便于实现全彩色显示。
进一步地，还包括：
根据所述驱动模组输入的电流值控制所述蓝色发光单元在不同区域的发光强度。
由上述描述可知，通过调整驱动模组输入的电流值能够改变不同像素单元的显色度，便于实现全彩色显示。
请参照图2，本发明另一实施例提供了一种集成式Micro LED芯片，包括驱动模组、蓝光像素单元、红光像素单元及绿光像素单元；
所述蓝光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层及遮光膜；
所述绿光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、绿光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述红光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、红光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述蓝光像素单元、所述红光像素单元及所述绿光像素单元共用所述衬底层和所述遮光膜。
由上述描述可知，在衬底层生长第一颜色外延层，并制备预设形状的第一颜色发光单元；在衬底层远离第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜，对图形化遮光膜进行刻蚀，形成光色转换图层定位孔，由于发光单元和定位孔都基于预设形状生成，能够结合发光单元和定位孔将每个设计好的光色单元分隔开，自动过滤混色光并且防止光串扰；在光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料，且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，可以分别得到蓝、红、绿像素单元，从而便捷地实现全彩色，不影响LED发光单元的电学性质；因此使用单色外延技术，只需要一种外延颜色，即可形成三种颜色的全彩色芯片，不用需要剥离衬底层制备多种波长的外延量子阱，减少外延结构的复杂度，无需巨量转移即可实现大量像素的集成，节约了生产成本。
本发明上述一种集成式Micro LED芯片及其制造方法，适用于各种全彩色MicroLED芯片的制备，能够替代巨量转移实现高分辨率，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种集成式Micro LED芯片制造方法，包括步骤：
S1、在衬底层上生长外延片，所述外延片包括第一颜色外延层；
其中，第一颜色为蓝光；
在一种可选的实施方式中，衬底层1为蓝宝石衬底(Al2O3)；
具体的，在本实施例中，衬底层的厚度为650um，衬底层生成外延片的一端具有厚度为2-4um的氮化镓缓冲层2，在以氮化镓为主体的材料上制备单色蓝光LED外延片，外延片的波长为400-480nm；
S2、在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面制备预设形状的第一颜色发光单元；
其中，在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面由靠近衬底层一端至远离所述衬底层一端依次生长PN结、金属氧化物电流扩展层、金属电流扩展层及刻蚀牺牲层和电流注入及焊接层；
将绝缘钝化复合层覆盖在所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层上方，并覆盖所述PN结和金属氧化物电流扩展层；
在所述绝缘钝化复合层位于所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层的上方设置一区域，通过所述一区域使所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层与所述电流注入及焊接层连接；
其中，PN结由靠近衬底层一端至远离所述衬底层一端依次为N型氮化镓层、量子阱层、P型氮化镓层；
具体的，请参照图2，N型氮化镓层3的厚度为1-3um、量子阱层4的厚度为0.05-1um、P型氮化镓层5的厚度为0.5-2um；
具体的，请参照图2，通过绝缘钝化复合层6(厚度0.1-1um)、金属氧化物电流扩展层7(厚度0.03-0.5um)、金属电流扩展层及刻蚀牺牲层8(厚度0.3-2um)以及电流注入及焊接层9(厚度0.5-4um)，能够显著提高Micro LED的环境适应性、耐电流能力、耐温能力，并且覆盖在光色转换荧光材料和遮光膜上的表面保护层13(厚度0.1-2um)具备非常好的环绕包覆能力和耐酸碱及潮湿的能力；
S3、在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜；
其中，在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积氧化硅和氧化钛的交替复合薄膜；
根据所述预设形状将所述薄膜形成分布式布拉布格反射效应，得到图形化遮光膜；
具体的，根据预设形状在薄膜中形成分布式布拉格反射效应，得到图形化遮光膜10，便于后续基于预设形状对图形化遮光膜进行刻蚀；
S4、对所述图形化遮光膜进行刻蚀，得到与所述预设形状的第一颜色发光单元对应的光色转换图层定位孔；
其中，根据所述第一颜色发光单元的形状刻蚀所述图形化遮光膜表面，得到光色转换涂层定位孔，所述光色转换涂层定位孔穿透遮光膜至所述衬底层；
所述光色转换涂层定位孔内为透光部分，所述光色转换涂层定位孔外为不透光部分；
具体的，根据第一颜色发光单元的形状刻蚀所述图形化遮光膜表面，得到的光色转换涂层定位孔与第一颜色发光单元的形状对应，从而通过遮光膜和定位孔同时可以降低相邻发光单元之间的光串扰问题，并且本实施例中的图形化遮光膜结构能够减少荧光材料喷涂时的精度要求，在喷图荧光材料的时候更加容易达到所需精度，从而大大提高芯片制作的良率和显示效果；
在本实施例中，光色转换涂层定位孔需要穿透遮光层，到达衬底层，因衬底具备一定厚度，可以作为刻蚀缓冲，即使刻蚀过程中刻蚀到衬底层也不会影响芯片的使用；
S5、在所述光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，得到Micro LED芯片；
其中，所述在其他区域中喷涂光色转换荧光材料包括：
使用纳米喷墨在所述光色转换图层定位孔的所述其他区域中注入光色转换荧光材料；
具体的，光色转换荧光材料包括红光光色转换荧光材料11和绿光光色转换荧光材料12，红光光色转换荧光材料以K2TiF6:Mn4+为主，绿光光色转换荧光材料以CsPb(Br/I)3为主，喷涂的光色转换荧光材料厚度为1-10um，因此单个发光单元的尺寸为1-30um；
其中，还包括：
根据驱动模组输入的电流值控制所述第一颜色发光单元在不同区域的发光强度；
具体的，电流注入及焊接层用于和驱动模组结合，驱动模组用于注入电流，在本实施例中，在电流注入外延层内的量子阱时，量子阱发出蓝色光，光穿过外延层及衬底层，达到显示观察面；
其中，氧化硅和氧化钛的交替复合薄膜、基于薄膜的定位孔以及定位孔内光色转换荧光材料处于显示观察面；
存在图形化遮光膜的位置，光无法穿透，可防止光色串扰；在图形化遮光膜设置定位孔的位置中，无荧光材料的位置蓝光直接发出，有红色荧光粉的位置发出红色光，有绿色荧光粉的位置发出绿色光，从而通过一种外延颜色形成三种颜色的全彩色芯片；
在其他等同实施例中，当第一颜色为红色，则在定位孔里分别喷涂有蓝色荧光粉和绿色荧光粉，同理，当第一颜色为绿色，则在定位孔里分别涂有红色荧光粉和蓝色荧光粉；
基于上述方案实现RGB显示，利用驱动模组控制输入外延层的电流大小，可控制RGB三色发光单元的发光强度，从而根据RGB不同发光强度混合实现全色域的彩色显示效果。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，进一步限定了如何喷涂光色转换荧光材料：
具体的，所述光色转换图层定位孔设置有四个，且呈2*2排列；
所述在所述光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料包括：
在一个光色转换图层定位孔中不喷涂光色转换荧光材料，在一个或两个所述光色转换图层定位孔中喷涂红光光色转换荧光材料，在剩余个数的所述光色转换图层定位孔中喷涂绿光光色转换荧光材料；
在本实施例中，外延片正面的发光单元制作时，在版图设计上预留了2*2一组的矩阵，在该矩阵内，衬底背面的定位孔按照1蓝及1红2绿或1蓝2红1绿的方式进行荧光材料的喷涂，其中，第一颜色为蓝色，则衬底背面的定位孔属于蓝色的不需要进行荧光材料的喷涂，并且其中红色和绿色的比例是1:2或2:1，可用于调整红绿荧光材料的激发效率对显示屏幕整体色域的影响，从而实现全彩色显示。
实施例三
本发明的实施例三为一种集成式Micro LED芯片制造方法，包括如下步骤：
步骤1、生长蓝光单色GaN外延材料，外延片的波长范围为400-475nm，基底为蓝宝石衬底(Al2O3)；
步骤2、根据2*2矩阵形状将制备好的外延片进行正面刻蚀，去除部分P型氮化镓，露出下层的N型氮化镓；
步骤3、制备氧化物电流扩展层，本实施例使用的是氧化铟锡材料；
步骤4、制备金属电流扩展层及刻蚀牺牲层，本实施例使用的是TiPtTi合金金属。
步骤5、制备绝缘钝化复合层，本实施例使用的是SiO2与Al2O3的复合结构，SiO2在下层为绝缘层及缓冲层，Al2O3在上层为钝化层；
步骤6、制备电流注入及焊接层，本实施例使用的是Cr-Pt-Au合金结构；
步骤7、将晶圆通过金刚石砂轮、金刚石研磨液、氧化铝抛光液等研磨材料进行研磨，将晶圆厚度研磨至300-400um；
步骤8、翻转晶圆，在晶圆的蓝宝石衬底(Al2O3)一面沉积氧化硅和氧化钛的交替复合遮光层；
步骤9、在步骤8做好的氧化硅和氧化钛的交替复合遮光层上，按照2*2矩阵对应的位置制作荧光材料定位孔，孔内为透光部分，孔外为不透光部分，即使荧光材料喷涂时溢出涂到孔外也不会影响发光单元的出光颜色稳定性；
步骤10、对准步骤9做好的定位孔，喷涂光色转换荧光材料，在2*2矩阵内，左上方不喷涂，右上方喷涂K2TiF6:Mn4+红光转换材料，左下方和右下方都喷涂CsPb(Br/I)3绿光转换材料；
步骤11、在步骤10做好的结构表面中，使用原子层沉积方式，沉积Al2O3作为表面保护层。
实施例四
本发明的实施例四为一种集成式Micro LED芯片制造方法，包括如下步骤：
步骤1、生长蓝光单色GaN外延材料，外延片的波长范围为400-475nm，基底为蓝宝石衬底(Al2O3)；
步骤2、将制备好的外延片进行正面刻蚀，去除部分P型氮化镓，露出下层的N型氮化镓；
步骤3、制备氧化物电流扩展层，本实施例使用的是硫化钼材料；
步骤4、制备金属电流扩展层及刻蚀牺牲层，本实施例使用的是CrAlTiPtTi合金金属；
步骤5、制备绝缘钝化复合层，本实施例使用的是Si3N4与Al2O3的复合结构，Si3N4在下层为绝缘层及缓冲层，Al2O3在上层为钝化层；
步骤6、制备电流注入及焊接层，本实施例使用的是Ti-Pt-Ru-Au合金结构；
步骤7、将晶圆通过金刚石砂轮、金刚石研磨液、氧化铝抛光液等研磨材料进行研磨，将晶圆厚度研磨至300-400um；
步骤8、翻转晶圆，在晶圆的蓝宝石衬底(Al2O3)一面沉积氧化硅和氧化铪的交替复合遮光层；
步骤9、在步骤8做好的氧化硅和氧化铪的交替复合遮光层上，按照2*2矩阵对应的位置制作荧光材料定位孔，孔内为透光部分，孔外为不透光部分，即使荧光材料喷涂时溢出涂到孔外也不会影响发光单元的出光颜色稳定性；
步骤10、对准步骤9做好的定位孔，喷涂荧光材料，在2*2矩阵内，左上方不喷涂，右上方喷涂K2TiF6:Mn4+红光转换材料，右下方喷涂K2TiF6:Mn4+红光转换材料，左下方喷涂CsPb(Br/I)3绿光转换材料；
步骤11、在步骤10做好的结构表面中，使用原子层沉积方式，沉积Ta2O5作为表面保护层。
实施例五
请参照图2，本实施例为一种集成式Micro LED芯片，包括驱动模组、蓝光像素单元、红光像素单元及绿光像素单元；
所述蓝光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层及遮光膜；
所述绿光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、绿光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述红光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、红光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述蓝光像素单元、所述红光像素单元及所述绿光像素单元共用所述衬底层和所述遮光膜。
综上所述，本发明提供的一种集成式Micro LED芯片及其制造方法，在衬底层生长第一颜色外延层，并制备预设形状的第一颜色发光单元；在衬底层远离第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜，对图形化遮光膜进行刻蚀，形成光色转换图层定位孔，由于发光单元和定位孔都基于预设形状生成，能够结合发光单元和定位孔将每个设计好的光色单元分隔开，自动过滤混色光并且防止光串扰，其中定位孔孔内透光，孔外不透光，能够根据遮光膜和定位孔的结构，减少光色转换荧光材料的喷涂精度要求，大大提高了芯片的制造良率；在光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料，且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，可以分别得到蓝、红、绿像素单元，从而便捷地实现全彩色，且不影响LED发光单元的电学性质；在Micro LED芯片制程结构内使用2次金属层制作，第一次金属层用于扩展和刻蚀缓冲，第二次金属层用于电流注入和焊接，相比1次金属层制作可以完全消除刻蚀损伤，增强每个发光单元的耐电流、耐高温能力；使用表面保护膜对喷墨后形成的荧光材料进行包围保护，进一步保证了发光单元的耐酸碱能力；因此使用单色外延技术，只需要一种外延颜色即可形成三种颜色的全彩色芯片，不用需要剥离衬底层制备多种波长的外延量子阱，减少外延结构的复杂度，无需巨量转移即可实现大量像素的集成，节约了生产成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，包括步骤：
在衬底层上生长外延片，所述外延片包括第一颜色外延层；
在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面制备预设形状的第一颜色发光单元；
在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜；
对所述图形化遮光膜进行刻蚀，得到与所述预设形状的第一颜色发光单元对应的光色转换图层定位孔；
在所述光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料，得到MicroLED芯片。
2.根据权利要求1所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面制备预设形状的第一颜色发光单元包括：
在所述衬底层生长所述第一颜色外延层的一面由靠近衬底层一端至远离所述衬底层一端依次生长PN结、金属氧化物电流扩展层、金属电流扩展层及刻蚀牺牲层和电流注入及焊接层；
将绝缘钝化复合层覆盖在所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层上方，并覆盖所述PN结和金属氧化物电流扩展层；
在所述绝缘钝化复合层位于所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层的上方设置一区域，通过所述一区域使所述金属电流扩展层及刻蚀牺牲层与所述电流注入及焊接层连接。
3.根据权利要求2所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，所述PN结由靠近衬底层一端至远离所述衬底层一端依次为N型氮化镓层、量子阱层、P型氮化镓层。
4.根据权利要求1所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积图形化遮光膜包括：
在所述衬底层远离所述第一颜色外延层的一面沉积氧化硅和氧化钛的交替复合薄膜；
根据所述预设形状将所述薄膜形成分布式布拉布格反射效应，得到图形化遮光膜。
5.根据权利要求4所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，对所述图形化遮光膜进行刻蚀，得到与所述预设形状的第一颜色发光单元对应的光色转换图层定位孔包括：
根据所述第一颜色发光单元的形状刻蚀所述图形化遮光膜表面，得到光色转换涂层定位孔，所述光色转换涂层定位孔穿透遮光膜至所述衬底层；
所述光色转换涂层定位孔内为透光部分，所述光色转换涂层定位孔外为不透光部分。
6.根据权利要求1所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，所述在其他区域中喷涂光色转换荧光材料包括：
使用纳米喷墨在所述光色转换图层定位孔的所述其他区域中注入光色转换荧光材料。
7.根据权利要求1所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，所述第一颜色为蓝光。
8.根据权利要求7所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，所述光色转换图层定位孔设置有四个，且呈2*2排列；
所述在所述光色转换图层定位孔的部分区域中不喷涂光色转换荧光材料且在其他区域中分别喷涂三原色中除所述第一颜色之外的其余两种颜色的光色转换荧光材料包括：
在一个光色转换图层定位孔中不喷涂光色转换荧光材料，在一个或两个所述光色转换图层定位孔中喷涂红光光色转换荧光材料，在剩余个数的所述光色转换图层定位孔中喷涂绿光光色转换荧光材料；
所述红光光色转换荧光材料以K2TiF6:Mn4+为主，所述绿光光色转换荧光材料以CsPb(Br/I)3为主。
9.根据权利要求1所述的一种集成式Micro LED芯片制造方法，其特征在于，还包括：
根据驱动模组输入的电流值控制所述第一颜色发光单元在不同区域的发光强度。
10.一种集成式Micro LED芯片，其特征在于，包括驱动模组、蓝光像素单元、红光像素单元及绿光像素单元；
所述蓝光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层及遮光膜；
所述绿光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、绿光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述红光像素单元由靠近所述驱动模组一端至远离所述驱动模组一端依次包括蓝光外延层、衬底层、红光光色转换荧光材料及遮光膜；
所述蓝光像素单元、所述红光像素单元及所述绿光像素单元共用所述衬底层和所述遮光膜。
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