CN114512504A - 防光串扰Micro-LED芯片结构、制备方法以及Micro-LED显示装置 - Google Patents

防光串扰Micro-LED芯片结构、制备方法以及Micro-LED显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种防光串扰Micro‑LED芯片结构、制备方法及显示装置,该芯片结构包括:透明基板;多个LED像素单元,每个LED像素单元的N型外延层具有mesa台阶;相邻两个LED像素单元之间通过第一沟槽间隔开;N电极单元;吸光层,设置在第一沟槽所在的透明基板上、以及N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的透明基板上;吸光层的材料为黑色导电材料;金属导电层,覆盖在每个LED像素单元的N型外延层的mesa台阶的两侧与侧壁上以及吸光层上,以使得所有的LED像素单元的N型外延层电性连接;且所有的LED像素单元的N型外延层电性连接至N电极单元;绝缘层;P电极,贯穿绝缘层后设置于LED像素单元的P型外延层上;N电极,贯穿绝缘层后设置于N电极单元上。

Description

防光串扰Micro-LED芯片结构、制备方法以及Micro-LED显示 装置
技术领域
本发明涉及Micro-LED显示,尤其涉及一种防光串扰Micro-LED芯片结构、制备方法及Micro-LED显示装置。
背景技术
随着技术的发展,LED芯片越来越趋向于微型化和集成化,Micro-LED随之诞生,受到人们的广泛关注。
Micro-LED微显示器要实现全彩显示,还有像素间光线串扰问题亟待解决。Micro-LED微显示器像素尺寸小、单位面积上像素密度高。LED像素发出的光线透过衬底射出,由于衬底的导波效应,LED像素发出的光会传播到邻近的像素所对应的衬底表面,造成像素间光线的串扰。
发明内容
本发明提供一种防光串扰Micro-LED芯片结构、制备方法及Micro-LED显示装置,以解决芯片结构的像素间光线的串扰的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种防光串扰Micro-LED芯片结构,所述芯片结构包括:
透明基板;
多个LED像素单元,位于所述透明基板上,每个LED像素单元均包括自所述透明基板由下往上依次堆叠的N型外延层、发光层和P型外延层;其中,所述N型外延层具有mesa台阶;相邻两个LED像素单元之间通过第一沟槽间隔开,所述第一沟槽贯穿所述P型外延层、发光层以及N型外延层,直至所述透明基板;
N电极单元,设置于所述透明基板的边缘上,具有导电功能;
吸光层,设置在所述第一沟槽所在的透明基板上、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上;所述吸光层的材料为黑色导电材料;
金属导电层,覆盖在每个LED像素单元的N型外延层的mesa台阶的两侧与侧壁上以及所述吸光层上,以使得所有的LED像素单元的N型外延层电性连接;且所有的LED像素单元的N型外延层电性连接至所述N电极单元;
绝缘层:填充在相邻两个LED像素单元之间以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间,覆盖所述金属导电层、所述mesa台阶的上表面、所述P型外延层的上表面以及所述N电极单元的上表面;
P电极,贯穿所述绝缘层后设置于所述LED像素单元的P型外延层上;
N电极,贯穿所述绝缘层后设置于所述N电极单元上。
可选的,所述金属导电层还具有反射镜功能,作为反射镜层;其材料为Ni、Ag、Al、Ti、Pt、Cr、TiWu或Au。
可选的,所述mesa台阶的侧壁为斜面,倾斜角度为60-90度。
可选的,还包括第一微结构,所述第一微结构形成在相邻两个LED像素单元之间、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上。
可选的,所述第一微结构为V型沟槽或者条状沟槽。
可选的,还包括第二微结构,所述第二微结构形成在所有LED像素单元的底部。
可选的,所述吸光层的材料为黑色金属材料或导电黑胶。
可选的,所述黑色金属材料具体为Cr、Wu或TiWu的任一种或其组合。
可选的,所述导电黑胶包括黑胶层以及覆盖在所述黑胶层上的金属层。
可选的,所有的P电极与所有的N电极的上表面位于同一水平面。
可选的,所述N电极单元为导电金属。
可选的,所述N电极单元包括在透明基板上由下往上依次堆叠的N型外延层、发光层和P型外延层;且所述N电极单元的表面及其侧面覆盖有所述金属导电层。
可选的,所述LED像素单元的P型外延层和N型外延层分别为P型GaN和N型GaN。
可选的,所述LED像素单元的P型外延层和P电极之间,还设有欧姆接触层。
可选的,所述绝缘层材料为SiO2、Si3N4、PCB、BCB或绝缘胶。
可选的,所述透明基板为生长透明基板。
可选的,所述透明基板为键合透明基板,所述芯片结构自生长透明基板剥离之后通过键合层与所述键合透明基板键合。
根据本发明的第二方面,提供了一种防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法,用于制备如本发明的第一方面及其可选方案提供的芯片结构,该方法包括以下步骤:
提供一外延片;所述外延片包括透明基板以及由下往上依次形成在所述透明基板上的N型外延层、发光层、P型外延层;
对所述外延片进行刻蚀,以在所述N型外延层上形成mesa台阶并形成第一沟槽,所述第一沟槽贯穿所述P型外延层、发光层以及N型外延层,直至所述透明基板;以形成多个LED像素单元;
在所述透明基板的边缘处制备N电极单元;所述N电极单元具有导电功能;
在所述第一沟槽所在的透明基板上、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上沉积黑色导电材料,以制备吸光层;
在每个LED像素单元的N型外延层的mesa台阶的两侧与侧壁上以及所述吸光层上沉积金属导电层,以使得所有的LED像素单元的N型外延层电性连接;且所有的LED像素单元的N型外延层电性连接至所述N电极单元;
在所述相邻两个LED像素单元之间以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间填充绝缘层;所述绝缘层覆盖所述金属导电层、所述mesa台阶的上表面、所述P型外延层的上表面以及所述N电极单元的上表面;
对所述绝缘层进行刻蚀,在预设位置形成P电极通孔以及N电极通孔;并在所述P电极通孔以及N电极通孔内沉积金属导电材料,形成P电极以及N电极。
可选的,对所述外延片进行刻蚀,以在所述N型外延层上形成mesa台阶并在所述透明基板上形成第一沟槽,包括:
以第一掩模版对所述外延片进行第一次光刻及刻蚀,直至刻蚀到所述N型外延层的表面,制备所述mesa台阶;
以第二掩模版对所述外延片进行第二次光刻及刻蚀,将所述N型外延层刻穿,直至刻蚀到所述透明基板,以形成所述第一沟槽。
可选的,所述第二次光刻及刻蚀还包括对所述透明基板进行刻蚀,以在相邻两个LED像素单元之间、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上形成第一微结构。
可选的,所述第二次光刻及刻蚀还包括对所述透明基板进行刻蚀,以在每个LED像素单元的底部形成第二微结构。
根据本发明的第三方面,提供了一种Micro-LED显示装置,其特征在于,包括本发明第一方面及其可选方案提供的防光串扰Micro-LED芯片结构。
本发明提供的防光串扰Micro-LED芯片结构,其相邻两个LED像素单元之间通过第一沟槽间隔开,所述第一沟槽贯穿所述P型外延层、发光层以及N型外延层,直至所述透明基板。由于相邻像素之间完全间隔开,形成完全独立的像素单元,从而能有效减少像素之间光线的串扰。
并且所述第一沟槽所在的透明基板上以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上设有吸光层。所述吸光层采用黑色导电材料,具有吸光功能,可有效防止光线在此区域进行反射,从而进一步减少光线串扰。
通过在每个LED像素单元的N型外延层的mesa台阶的两侧与侧壁上以及所述吸光层上覆盖金属导电层,以使得所有的LED像素单元的N型外延层电性连接,且所有的LED像素单元的N型外延层电性连接至所述N电极单元,从而实现了共N电极连接,使得驱动更为方便。
在进一步优选实施方式中,金属导电层还具有反射镜功能,作为反射镜层,使得本发明的芯片结构的出光效率大大提高。
在进一步优选实施方式中,还在相邻两个LED像素单元之间、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上形成第一微结构,从而进一步减少了光的串扰,提高发光效率。
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些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一示例性实施例中提供的一种防光串扰Micro-LED芯片结构的结构示意图;
图2是本发明一示例性实施例中提供的LED像素单元的结构示意图;
图3是本发明一示例性实施例中提供的第二微结构的示意图;
图4是本发明一示例性实施例中提供的一种防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法的流程示意图一;
图5是本发明一示例性实施例中提供的一种防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法的流程示意图二;
图6-图12是本发明一示例性实施例中提供的防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法各步骤对应的器件结构示意图;
图13是本发明一示例性实施例中提供的多个LED像素单元阵列的结构示意图。
标号说明:
100-透明基板;
101-N外延层;
102-发光层;
103-P型外延层;
104-第一沟槽;
105-第一微结构;
106-第二微结构;
107-mesa台阶;
200-LED像素单元;
300-N电极单元;
400-吸光层;
500-金属导电层;
600-欧姆接触层;
700-绝缘层;
801-N电极;
802-P电极。
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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
请参考图1及图2,如图1及图2所示,该芯片结构包括透明基板100、设置在透明基板100上的多个像素单元200、N电极单元300。其中,每个LED像素单元200均包括自所述透明基板100由下往上依次堆叠的N型外延层101、发光层102和P型外延层103;其中,所述N型外延层101具有mesa台阶;相邻两个LED像素单元200之间通过第一沟槽间隔开,所述第一沟槽贯穿所述P型外延层103、发光层103以及N型外延层101,直至所述透明基板100。
在现有技术中,像素单元之间的N型外延层并未完全被对应的沟槽隔断,而本发明实施例中通过设置第一沟槽,将相邻像素之间完全间隔开,形成完全独立的像素单元,从而能有效减少像素之间光线的串扰。
本发明实施例提供的芯片结构还包括N电极单元300,其设置于所述透明基板100的边缘上,具有导电功能。
其中,为了进一步防止像素之间的串扰,本发明实施例中的芯片结构,其第一沟槽所在的透明基板上、以及所述N电极单元300与其相邻的LED像素单元200之间的所述透明基板上均设置有吸光层400;所述吸光层400的材料为黑色导电材料。通过所述吸光层400的吸光功能,可进一步有效防止光线在此区域进行反射,从而进一步减少光线串扰。
其中,作为一种具体实施方式,所述吸光层400的材料为黑色金属材料或导电黑胶。所述黑色金属材料具体为Cr、Wu或TiWu的任一种或其组合。所述导电黑胶包括黑胶层以及覆盖在所述黑胶层上的金属层。当然,本发明并不以此为限,所有具备吸光功能的导电材料均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的芯片结构还包括金属导电层500,金属导电层500覆盖在每个LED像素单元200的N型外延层101的mesa台阶的两侧与侧壁上以及所述吸光层400上,以使得所有的LED像素单元200的N型外延层101电性连接;且所有的LED像素单元200的N型外延层101电性连接至所述N电极单元300。
本发明实施例提供的芯片结构还包括绝缘层700,其填充在相邻两个LED像素单元200之间以及所述N电极单元300与其相邻的LED像素单元200之间,覆盖所述金属导电层500、所述mesa台阶的上表面、所述P型外延层103的上表面以及所述N电极单元300的上表面。
此外,本发明实施例提供的芯片结构还包括P电极802以及N电极801,其中,P电极802贯穿所述绝缘层700后设置于所述LED像素单元200的P型外延层103上;N电极801贯穿所述绝缘层700后设置于所述N电极单元300上。
其中,本发明实施例的所述LED像素单元200的N型外延层具有mesa台阶,采用这种结构,在mesa台阶上覆盖所述金属导电层时,可以有效的保证金属导电层不与所述LED像素单元中的发光层和P型外延层接触,设置在mesa台阶侧壁的金属导电层与所述吸光层,将每个LED像素单元的N型外延层互联起来,并连接到N电极,使得所有的LED像素单元之间形成共N电极,每个LED像素单元上的P电极通过外围驱动电路单独驱动,从而实现每个LED像素独立控制。
其中一种实施方式中,所述金属导电层500还具有反射镜功能,作为反射镜层。其材料为Ni、Ag、Al、Ti、Pt、Cr、TiWu或Au。每个LED像素单元的mesa台阶侧壁的所述金属导电层除了有连接每个LED像素单元N型外延层的功能,还具有反射镜的功能,增强了LED像素的发光效率。其中一种实施方式中,所述mesa台阶的侧壁为斜面,倾斜角度为60-90度。所述mesa台阶的侧壁倾斜一定角度时,可以有效的增强反射,提高像素的发光效率,倾斜角度过大时,会增加相邻两个LED像素单元之间的间距,从而浪费面积,倾斜角度为60-90度是应用中所采用的较为合适的角度。
其中一种实施方式中,请参考图2和图3,本发明的芯片结构还包括第一微结构105,所述第一微结构105形成在相邻两个LED像素单元之间、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上。
作为一种实施方式中,所述第一微结构105为V型沟槽(如图2所示).当然,第一微结构也可以为其它形式,例如条状沟槽。通过设置第一微结构可以进一步减少光线反射形成的串扰。
其中一种实施方式中,请参考图3,还包括第二微结构106,所述第二微结构106形成在所有LED像素单元200的底部。所述第二微结构106在所述LED像素单元200的底部形成一个漫反射的微型结构层,通过光的漫反射可以减少底部光的反射形成的串扰。其中,第二微结构106为周期性条状结构。当然,本发明并不以此为限,其它形式的第二微结构也在本发明的保护范围之内。
其中一种实施方式中,所有的P电极802与所有的N电极801的上表面位于同一水平面。从而使得在LED像素区域外围的N电极801与所述P电极802等高,这种结构有利于LED像素单元结构的键合。
其中,作为一种具体实施方式,该N电极单元300的主体结构和LED像素单元200一样,也包括N型外延层101、发光层102和P型外延层103;通过在主体结构的表面及其侧面覆盖有金属导电层500,使得N电极单元300具有导电功能。当然,应该意识到,本发明并不以此为限,该N电极单元300的主体结构还可以为其他形式,例如所述N电极单元300可以整体为导电金属。
所述N电极单元300的主要功能是在LED像素区域外围引出一个N电极801,所有LED像素单元的N型外延层101通过所述金属导电层500和所述吸光层400互联起来,导出到所述N电极单元300,形成共N结构。在制备过程中,所述N电极单元可以为设置于透明基板上的导电金属构成,也可以通过在设置于所述透明基板的边缘上的LED像素单元表面及其侧面覆盖有所述金属导电层制备得到,只要满足所有LED像素单元的N型外延层通过所述金属导电层和所述吸光层互联到N电极,并且保证所有的P电极与所有的N电极的上表面位于同一水平面即可。
作为一种具体实施方式,所述LED像素单元200的P型外延层103和N型外延层101分别为P型GaN和N型GaN。当然,应该意识到,本发明并不以此为限,其它类型的P型外延层和N型外延层也均在本发明的保护范围之内。并且作为示例,N型外延层101可以包括自透明基板外延生长的本征外延部分和位于所述本征外延部分与发光层之间的N型掺杂部分。其中,所述本征外延部分作为缓冲层。并且作为示例,所述发光层102可以为量子阱发光层。
在优选实施方式中,P电极802P型外延层103之间还包括欧姆接触层600;通过设置欧姆接触层600,使得电性接触性能更好。作为其中一种具体实施方式,欧姆接触层600的材料可以是氧化铟锡(ITO)或Ni/Au。
其中一种实施方式中,所述绝缘层700材料为SiO2、Si3N4、PCB、BCB或绝缘胶。
其中一种实施方式中,所述透明基板为生长透明基板。另一种实施方式中,所述透明基板为键合透明基板,所述芯片结构自生长透明基板剥离之后通过键合层与所述键合透明基板键合。本实施方案中的所述透明基板100既可以为生长透明基板,如蓝宝石透明基板,也可以将生长透明基板剥离后,通过键合层键合其他透明基板。
请参考图4-图12,其中,图4是本发明一示例性实施例中提供的一种防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法的流程示意图一,图5是本发明一示例性实施例中提供的一种防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法的流程示意图二;图6-图12是本发明一示例性实施例中提供的防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法各步骤对应的器件结构示意图。请参考图4-图5,并结合图6-图12,本发明一示例性实施例中提供的一种防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法包括以下步骤:
S1:提供一外延片;结合图6所示,所述外延片包括透明基板100以及由下往上依次形成在所述透明基板上的N型外延101层、发光层102、P型外延层103。
S2:对所述外延片进行刻蚀,以在所述N型外延层101上形成mesa台阶107并形成第一沟槽104,所述第一沟槽104贯穿所述P型外延层103、发光层102以及N型外延层101,直至所述透明基板100;以形成多个LED像素单元200;该步骤完成后的器件结构如图8所示。
其中,作为一种具体实施方式,如图5所示,步骤S2可包括两次刻蚀,具体包括:
S21:以第一掩模版对所述外延片进行第一次光刻及刻蚀,直至刻蚀到所述N型外延层101的表面,制备所述mesa台阶;第一次光刻及刻蚀后的器件结构如图7所示。
S22:以第二掩模版对所述外延片进行第二次光刻及刻蚀,将所述N型外延层101刻穿,直至刻蚀到所述透明基板100,以形成所述第一沟槽104;该步骤完成后的器件结构如图8所示。
作为一优选实施方式,第二次光刻及刻蚀还包括对透明基板100进行刻蚀,以在第一沟槽104所在处的透明基板上形成第一微结构105,如图8所示。
作为进一步优选实施方式,第二次光刻及刻蚀还包括对透明基板100进行刻蚀,以在每个LED像素单元的底部形成第二微结构106,如图8所示。
在一种实施方式中,所述透明基板作为生长透明基板,采用的是特殊结构的复合图形透明基板,在第二次光刻及刻蚀后在第一沟槽104对应处的所述透明基板上自然形成所述第一微结构,以及在所述LED像素底部会自然形成所述第二微结构,不需要另外进行刻蚀。当然,在采用其他类型透明基板时,需要通过光刻对所述透明基板进行刻蚀,以形成所述第一微结构和所述第二微结构。
S3:在所述透明基板的边缘处制备N电极单元300;所述N电极单元具有导电功能;其中,如图8所示,作为一种实施方式,N电极单元300的主体结构与LED像素单元200的主体结构相同,即N电极单元也包括在透明基板上由下往上依次堆叠的N型外延层101、发光层102和P型外延层103。并且,N电极单元可以与LED像素单元同时形成,并不分先后。
S4:在所述第一沟槽104所在的透明基板上、以及所述N电极单元300与其相邻的LED像素单元200之间的所述透明基板上沉积黑色导电材料,以制备吸光层400。
S5:在每个LED像素单元的N型外延层的mesa台阶的两侧与侧壁上以及所述吸光层上沉积金属导电层500,以使得所有的LED像素单元的N型外延层电性连接;且所有的LED像素单元的N型外延层电性连接至所述N电极单元;并且,在N电极单元300的主体结构与LED像素单元200的主体结构相同的情况下,金属导电层500还覆盖N电极单元300的主体结构的表面和侧面。当该步骤完成后的器件结构图请参考图9。
作为一种优选实施方式,在步骤S5之后还包括LED像素单元的P型外延层103上制备欧姆接触层600,该步骤完成后的器件结构图如图10所示。
S6:在所述相邻两个LED像素单元之间以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间填充绝缘层700;请参考图11,所述绝缘层覆盖所述金属导电层、所述mesa台阶的上表面、所述P型外延层的上表面以及所述N电极单元的上表面。
S7:对所述绝缘层进行刻蚀,在预设位置形成P电极通孔以及N电极通孔;并在所述P电极通孔以及N电极通孔内沉积金属导电材料,形成P电极802以及N电极801,该步骤完成后的器件结构如图12所示。
请参考图13,其为由多个LED像素单元构成的阵列结构示意图;如图13所示,每个LED像素单元200的N型外延层通过所述金属导电层和所述吸光层互联起来,并导出到LED像素区域外围的N电极801,形成共N电极结构,每个LED像素单元上的P电极802通过外围驱动电路单独驱动,从而实现每个LED像素独立控制。
此外,本发明还提供了一种Micro-LED显示装置,其包括上述的防光串扰Micro-LED芯片结构。
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 (22)

1.一种防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述芯片结构包括:
透明基板;
多个LED像素单元,位于所述透明基板上,每个LED像素单元均包括自所述透明基板由下往上依次堆叠的N型外延层、发光层和P型外延层;其中,所述N型外延层具有mesa台阶;相邻两个LED像素单元之间通过第一沟槽间隔开,所述第一沟槽贯穿所述P型外延层、发光层以及N型外延层,直至所述透明基板;
N电极单元,设置于所述透明基板的边缘上,具有导电功能;
吸光层,设置在所述第一沟槽所在的透明基板上、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上;所述吸光层的材料为黑色导电材料;
金属导电层,覆盖在每个LED像素单元的N型外延层的mesa台阶的两侧与侧壁上以及所述吸光层上,以使得所有的LED像素单元的N型外延层电性连接;且所有的LED像素单元的N型外延层电性连接至所述N电极单元;
绝缘层,填充在相邻两个LED像素单元之间以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间,覆盖所述金属导电层、所述mesa台阶的上表面、所述P型外延层的上表面以及所述N电极单元的上表面;
P电极,贯穿所述绝缘层后设置于所述LED像素单元的P型外延层上;
N电极,贯穿所述绝缘层后设置于所述N电极单元上。
2.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述金属导电层还具有反射镜功能,作为反射镜层;其材料为Ni、Ag、Al、Ti、Pt、Cr、TiWu或Au。
3.根据权利要求1或2所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述mesa台阶的侧壁为斜面,倾斜角度为60-90度。
4.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,还包括第一微结构,所述第一微结构形成在相邻两个LED像素单元之间、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上。
5.根据权利要求4所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述第一微结构为V型沟槽或者条状沟槽。
6.根据权利要求1或4所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,还包括第二微结构,所述第二微结构形成在所有LED像素单元的底部。
7.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述吸光层的材料为黑色金属材料或导电黑胶。
8.据权利要求7所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述黑色金属材料具体为Cr、Wu或TiWu的任一种或其组合。
9.据权利要求7所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述导电黑胶包括黑胶层以及覆盖在所述黑胶层上的金属层。
10.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所有的P电极与所有的N电极的上表面位于同一水平面。
11.据权利要求1或10所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述N电极单元为导电金属。
12.据权利要求1或10所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述N电极单元包括在透明基板上由下往上依次堆叠的N型外延层、发光层和P型外延层;且所述N电极单元的表面及其侧面覆盖有所述金属导电层。
13.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述LED像素单元的P型外延层和N型外延层分别为P型GaN和N型GaN。
14.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述LED像素单元的P型外延层和P电极之间,还设有欧姆接触层。
15.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述绝缘层材料为SiO2、Si3N4、PCB、BCB或绝缘胶。
16.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述透明基板为生长透明基板。
17.根据权利要求1所述的防光串扰Micro-LED芯片结构,其特征在于,所述透明基板为键合透明基板,所述芯片结构自生长衬底剥离之后通过键合层与所述键合透明基板键合。
18.一种防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法,用于制备如权利要求1~17任一项所述的芯片结构,其特征在于,该方法包括以下步骤:
提供一外延片;所述外延片包括透明基板以及由下往上依次形成在所述透明基板上的N型外延层、发光层、P型外延层;
对所述外延片进行刻蚀,以在所述N型外延层上形成mesa台阶并形成第一沟槽,所述第一沟槽贯穿所述P型外延层、发光层以及N型外延层,直至所述透明基板;以形成多个LED像素单元;
在所述透明基板的边缘处制备N电极单元;所述N电极单元具有导电功能;
在所述第一沟槽所在的透明基板上、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上沉积黑色导电材料,以制备吸光层;
在每个LED像素单元的N型外延层的mesa台阶的两侧与侧壁上以及所述吸光层上沉积金属导电层,以使得所有的LED像素单元的N型外延层电性连接;且所有的LED像素单元的N型外延层电性连接至所述N电极单元;
在所述相邻两个LED像素单元之间以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间填充绝缘层;所述绝缘层覆盖所述金属导电层、所述mesa台阶的上表面、所述P型外延层的上表面以及所述N电极单元的上表面;
对所述绝缘层进行刻蚀,在预设位置形成P电极通孔以及N电极通孔;并在所述P电极通孔以及N电极通孔内沉积金属导电材料,形成P电极以及N电极。
19.根据权利要求18所述的防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法,其特征在于,对所述外延片进行刻蚀,以在所述N型外延层上形成mesa台阶并在所述透明基板上形成第一沟槽,包括:
以第一掩模版对所述外延片进行第一次光刻及刻蚀,直至刻蚀到所述N型外延层的表面,制备所述mesa台阶;
以第二掩模版对所述外延片进行第二次光刻及刻蚀,将所述N型外延层刻穿,直至刻蚀到所述透明基板,以形成所述第一沟槽。
20.根据权利要求19所述的防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法,其特征在于,所述第二次光刻及刻蚀还包括对所述透明基板进行刻蚀,以在相邻两个LED像素单元之间、以及所述N电极单元与其相邻的LED像素单元之间的所述透明基板上形成第一微结构。
21.根据权利要求20所述的防光串扰Micro-LED芯片结构的制备方法,其特征在于,所述第二次光刻及刻蚀还包括对所述透明基板进行刻蚀,以在每个LED像素单元的底部形成第二微结构。
22.一种Micro-LED显示装置,其特征在于,包括权利要求1~17任一项所述的防光串扰Micro-LED芯片结构。
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