CN115312636A - 一种微发光二极管显示面板及其制造方法 - Google Patents

一种微发光二极管显示面板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种微发光二极管显示面板及其制造方法，涉及微发光二极管显示制造领域。在本发明的微发光二极管显示面板的制造方法中，通过设置金属刻蚀阻挡块，可以有效避免化学机械研磨处理对微发光二极管单元的N型半导体层进行过刻蚀，进而可以避免损坏微发光二极管单元，更具体的，由于金属刻蚀阻挡块的存在，在去除所述衬底的工艺步骤中，可以先利用化学机械研磨处理快速去除所述衬底，当暴露所述金属刻蚀阻挡块时，停止化学机械研磨处理工序，改用激光刻蚀处理，以精确去除每个所述微发光二极管单元的缓冲层，有效提高了微发光二极管单元的转移良率。

Description

一种微发光二极管显示面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及微发光二极管显示制造领域，具体涉及一种微发光二极管显示面板及其制造方法。
背景技术
Micro-LED显示利用微米尺寸的无机LED器件作为发光像素，来实现主动发光矩阵式显示。在芯片制作完成后，需要通过巨量转移将其转移到驱动电路背板上。目前Micro-LED的巨量转移技术主要有拾取释放法、激光转移技术、流体自组装技术和滚轮转印技术。巨量转移技术面临的共性问题就是精度，要求转移精度为±1μm。其次，还要求转移具有极高的良率。如何改善巨量转移技术，提高转移良率，这是业界广泛关注的问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种微发光二极管显示面板及其制造方法。
为实现上述目的，本发明提出的一种微发光二极管显示面板的制造方法，包括以下步骤：
提供一衬底，在所述衬底上依次外延生长缓冲层、N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层以及电流扩展层；
对所述缓冲层、所述N型半导体层、所述量子阱发光层、所述P型半导体层以及所述电流扩展层进行刻蚀处理，以形成多个呈阵列排布的微发光二极管单元，且该刻蚀处理暴露所述衬底；
接着在任意相邻两个微发光二极管单元之间的所述衬底上形成一个金属刻蚀阻挡块，所述金属刻蚀阻挡块的高度小于所述微发光二极管单元的高度；
接着在所述衬底上形成像素限定层，所述像素限定层覆盖所述微发光二极管单元和所述金属刻蚀阻挡块；
对所述像素限定层进行开孔处理，以形成多个开口，每个所述开口暴露相应的所述微发光二极管单元的电流扩展层；
接着在每个所述开口中形成导电块；
提供一驱动基板，将所述衬底上的所述微发光二极管单元转移至所述驱动基板；
对所述衬底进行化学机械研磨处理，以暴露每个所述微发光二极管单元的缓冲层和所述金属刻蚀阻挡块；
接着进行激光刻蚀处理，以去除每个所述微发光二极管单元的缓冲层；
接着在所述像素限定层上形成一透明公共电极，所述透明公共电极与每个所述微发光二极管单元均电连接，且所述透明公共电极与每个所述金属刻蚀阻挡块物理接触；
其中，所述N型半导体层和所述P型半导体层包括氮化镓或氮化铝镓，所述电流扩展层包括氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺氟二氧化锡、镍金复合导电膜、镍铝复合导电膜中的一种。
作为优选的技术方案，对所述缓冲层、所述N型半导体层、所述量子阱发光层、所述P型半导体层以及所述电流扩展层进行的刻蚀处理为湿法刻蚀处理或干法刻蚀处理。
作为优选的技术方案，所述金属刻蚀阻挡块的材质是金、银、铜、铝、钛、镍、钯、钴、铁中的一种或多种，所述金属刻蚀阻挡块通过化学气相沉积、物理气相沉积、电镀、化学镀中的一种或多种工艺制备形成。
作为优选的技术方案，通过激光照射所述像素限定层以形成多个所述开口，所述导电块包括铜凸块、铝凸块以及焊料凸块中的一种。
作为优选的技术方案，将所述衬底上的所述微发光二极管单元转移至所述驱动基板的过程中，使得每个所述微发光二极管单元的导电块与所述驱动基板中相应的像素电极电连接。
作为优选的技术方案，本发明还提出一种微发光二极管显示面板，其采用上述制造方法制造形成的。
本发明的有益效果在于：
在本发明的微发光二极管显示面板的制造方法中，通过设置金属刻蚀阻挡块，可以有效避免化学机械研磨处理对微发光二极管单元的N型半导体层进行过刻蚀，进而可以避免损坏微发光二极管单元，更具体的，由于金属刻蚀阻挡块的存在，在去除所述衬底的工艺步骤中，可以先利用化学机械研磨处理快速去除所述衬底，当暴露所述金属刻蚀阻挡块时，停止化学机械研磨处理工序，改用激光刻蚀处理，以精确去除每个所述微发光二极管单元的缓冲层，有效提高了微发光二极管单元的转移良率。且由于金属刻蚀阻挡块的存在，可以有效防止微发光二极管显示面板在使用过程中发生翘曲变形，进而可以提高微发光二极管显示面板的稳定性。
附图说明
图1显示为本发明实施例中在衬底上形成多个呈阵列排布的微发光二极管单元的结构示意图。
图2显示为本发明实施例中在任意相邻两个微发光二极管单元之间的所述衬底上形成一个金属刻蚀阻挡块的结构示意图。
图3显示为本发明实施例中在所述衬底上形成像素限定层以及在微发光二极管单元上形成导电块的结构示意图。
图4显示为本发明实施例中将所述衬底上的所述微发光二极管单元转移至所述驱动基板的结构示意图。
图5显示为本发明实施例中在所述像素限定层上形成一透明公共电极的结构示意图。
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实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
如图1～图5所示，本实施例提供一种微发光二极管显示面板的制造方法，包括：
如图1所示，提供一衬底100，在所述衬底100上依次外延生长缓冲层101、N型半导体层102、量子阱发光层103、P型半导体层104以及电流扩展层105。
在具体的实施例中，所述衬底100具体为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或者是氮化镓衬底等合适的衬底。
在具体的实施中，所述N型半导体层102和所述P型半导体层104包括氮化镓或氮化铝镓，所述电流扩展层105包括氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺氟二氧化锡、镍金复合导电膜、镍铝复合导电膜中的一种。
在更具体的实施例中，选择所述衬底100为蓝宝石衬底，在所述蓝宝石衬底上外延生长氮化镓以作为缓冲层101，接着在所述缓冲层101上生长N型氮化镓层和P型氮化镓层以分别作为所述N型半导体层102和所述P型半导体层104，且在生长所述P型氮化镓层之前，先在所述N型半导体层102上生长多量子阱结构作为量子阱发光层103，然后再依次生长P型半导体层104和电流扩展层105，更具体的，通过磁控溅射工艺沉积氧化铟锡层以作为电流扩展层105。
接着对所述缓冲层101、所述N型半导体层102、所述量子阱发光层103、所述P型半导体层104以及所述电流扩展层105进行刻蚀处理，以形成多个呈阵列排布的微发光二极管单元200，且该刻蚀处理暴露所述衬底100。
在具体的实施例中，对所述缓冲层101、所述N型半导体层102、所述量子阱发光层103、所述P型半导体层104以及所述电流扩展层105进行的刻蚀处理为湿法刻蚀处理或干法刻蚀处理。
更具体的，利用光刻胶掩膜进行化学刻蚀处理以形成多个呈阵列排布的微发光二极管单元200。
如图2所示，接着在任意相邻两个微发光二极管单元200之间的所述衬底100上形成一个金属刻蚀阻挡块201，所述金属刻蚀阻挡块201的高度小于所述微发光二极管单元200的高度。
在具体的实施例中，所述金属刻蚀阻挡块201的材质是金、银、铜、铝、钛、镍、钯、钴、铁中的一种或多种，所述金属刻蚀阻挡块201通过化学气相沉积、物理气相沉积、电镀、化学镀中的一种或多种工艺制备形成。
在更具体的实施例中，通过电镀铜工艺形成所述金属刻蚀阻挡块201，在其他实施例中，通过磁控溅射钛铝合金形成所述金属刻蚀阻挡块201
如图3所示，接着在所述衬底100上形成像素限定层300，所述像素限定层300覆盖所述微发光二极管单元200和所述金属刻蚀阻挡块201；接着对所述像素限定层300进行开孔处理，以形成多个开口，每个所述开口暴露相应的所述微发光二极管单元200的电流扩展层105；接着在每个所述开口中形成导电块400。
在具体的实施例中，通过激光照射所述像素限定层300以形成多个所述开口，所述导电块400包括铜凸块、铝凸块以及焊料凸块中的一种。
在具体的实施例中，所述像素限定层300通过旋涂或喷涂工艺形成，更具体的，所述像素限定层300可以为任何合适的树脂材料。
在具体的实施例中，所述导电块400可以为铜凸块，进而通过电镀工艺形成。
如图4所示，提供一驱动基板500，将所述衬底100上的所述微发光二极管单元200转移至所述驱动基板500，将所述衬底100上的所述微发光二极管单元200转移至所述驱动基板500的过程中，使得每个所述微发光二极管单元200的导电块400与所述驱动基板500中相应的像素电极501电连接。
接着对所述衬底100进行化学机械研磨处理，以暴露每个所述微发光二极管单元200的缓冲层101和所述金属刻蚀阻挡块201，接着进行激光刻蚀处理，以去除每个所述微发光二极管单元200的缓冲层101。在去除所述衬底的工艺步骤中，先利用化学机械研磨处理快速去除所述衬底100，当暴露所述金属刻蚀阻挡块201时，停止化学机械研磨处理工序，改用激光刻蚀处理，以精确去除每个所述微发光二极管单元200的缓冲层101，有效提高了微发光二极管单元200的转移良率。
如图5所示，接着在所述像素限定层300上形成一透明公共电极600，所述透明公共电极600与每个所述微发光二极管单元200均电连接，且所述透明公共电极600与每个所述金属刻蚀阻挡块201物理接触。
在具体的实施例中，所述透明公共电极600具体可以为透明导电氧化层。
如图5所示，本发明还提出一种微发光二极管显示面板，其采用上述制造方法制造形成的。
在其他优选的技术方案中，本发明提出的一种微发光二极管显示面板的制造方法，包括以下步骤：
提供一衬底，在所述衬底上依次外延生长缓冲层、N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层以及电流扩展层；
对所述缓冲层、所述N型半导体层、所述量子阱发光层、所述P型半导体层以及所述电流扩展层进行刻蚀处理，以形成多个呈阵列排布的微发光二极管单元，且该刻蚀处理暴露所述衬底；
接着在任意相邻两个微发光二极管单元之间的所述衬底上形成一个金属刻蚀阻挡块，所述金属刻蚀阻挡块的高度小于所述微发光二极管单元的高度；
接着在所述衬底上形成像素限定层，所述像素限定层覆盖所述微发光二极管单元和所述金属刻蚀阻挡块；
对所述像素限定层进行开孔处理，以形成多个开口，每个所述开口暴露相应的所述微发光二极管单元的电流扩展层；
接着在每个所述开口中形成导电块；
提供一驱动基板，将所述衬底上的所述微发光二极管单元转移至所述驱动基板；
对所述衬底进行化学机械研磨处理，以暴露每个所述微发光二极管单元的缓冲层和所述金属刻蚀阻挡块；
接着进行激光刻蚀处理，以去除每个所述微发光二极管单元的缓冲层；
接着在所述像素限定层上形成一透明公共电极，所述透明公共电极与每个所述微发光二极管单元均电连接，且所述透明公共电极与每个所述金属刻蚀阻挡块物理接触。
进一步的，所述N型半导体层和所述P型半导体层包括氮化镓或氮化铝镓，所述电流扩展层包括氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺氟二氧化锡、镍金复合导电膜、镍铝复合导电膜中的一种。
进一步的，对所述缓冲层、所述N型半导体层、所述量子阱发光层、所述P型半导体层以及所述电流扩展层进行的刻蚀处理为湿法刻蚀处理或干法刻蚀处理。
进一步的，所述金属刻蚀阻挡块的材质是金、银、铜、铝、钛、镍、钯、钴、铁中的一种或多种，所述金属刻蚀阻挡块通过化学气相沉积、物理气相沉积、电镀、化学镀中的一种或多种工艺制备形成。
进一步的，通过激光照射所述像素限定层以形成多个所述开口，所述导电块包括铜凸块、铝凸块以及焊料凸块中的一种。
进一步的，将所述衬底上的所述微发光二极管单元转移至所述驱动基板的过程中，使得每个所述微发光二极管单元的导电块与所述驱动基板中相应的像素电极电连接。
进一步的，本发明还提出一种微发光二极管显示面板，其采用上述制造方法制造形成的。
在本发明的微发光二极管显示面板的制造方法中，通过设置金属刻蚀阻挡块，可以有效避免化学机械研磨处理对微发光二极管单元的N型半导体层进行过刻蚀，进而可以避免损坏微发光二极管单元，更具体的，由于金属刻蚀阻挡块的存在，在去除所述衬底的工艺步骤中，可以先利用化学机械研磨处理快速去除所述衬底，当暴露所述金属刻蚀阻挡块时，停止化学机械研磨处理工序，改用激光刻蚀处理，以精确去除每个所述微发光二极管单元的缓冲层，有效提高了微发光二极管单元的转移良率。且由于金属刻蚀阻挡块的存在，可以有效防止微发光二极管显示面板在使用过程中发生翘曲变形，进而可以提高微发光二极管显示面板的稳定性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种微发光二极管显示面板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
提供一衬底，在所述衬底上依次外延生长缓冲层、N型半导体层、量子阱发光层、P型半导体层以及电流扩展层；
对所述缓冲层、所述N型半导体层、所述量子阱发光层、所述P型半导体层以及所述电流扩展层进行刻蚀处理，以形成多个呈阵列排布的微发光二极管单元，且该刻蚀处理暴露所述衬底；
接着在任意相邻两个微发光二极管单元之间的所述衬底上形成一个金属刻蚀阻挡块，所述金属刻蚀阻挡块的高度小于所述微发光二极管单元的高度；
接着在所述衬底上形成像素限定层，所述像素限定层覆盖所述微发光二极管单元和所述金属刻蚀阻挡块；
对所述像素限定层进行开孔处理，以形成多个开口，每个所述开口暴露相应的所述微发光二极管单元的电流扩展层；
接着在每个所述开口中形成导电块；
提供一驱动基板，将所述衬底上的所述微发光二极管单元转移至所述驱动基板；
对所述衬底进行化学机械研磨处理，以暴露每个所述微发光二极管单元的缓冲层和所述金属刻蚀阻挡块；
接着进行激光刻蚀处理，以去除每个所述微发光二极管单元的缓冲层；
接着在所述像素限定层上形成一透明公共电极，所述透明公共电极与每个所述微发光二极管单元均电连接，且所述透明公共电极与每个所述金属刻蚀阻挡块物理接触；
其中，所述N型半导体层和所述P型半导体层包括氮化镓或氮化铝镓，所述电流扩展层包括氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺氟二氧化锡、镍金复合导电膜、镍铝复合导电膜中的一种。
2.根据权利要求1所述的微发光二极管显示面板的制造方法，其特征在于：对所述缓冲层、所述N型半导体层、所述量子阱发光层、所述P型半导体层以及所述电流扩展层进行的刻蚀处理为湿法刻蚀处理或干法刻蚀处理。
3.根据权利要求1所述的微发光二极管显示面板的制造方法，其特征在于：所述金属刻蚀阻挡块的材质是金、银、铜、铝、钛、镍、钯、钴、铁中的一种或多种，所述金属刻蚀阻挡块通过化学气相沉积、物理气相沉积、电镀、化学镀中的一种或多种工艺制备形成。
4.根据权利要求1所述的微发光二极管显示面板的制造方法，其特征在于：通过激光照射所述像素限定层以形成多个所述开口，所述导电块包括铜凸块、铝凸块以及焊料凸块中的一种。
5.根据权利要求1所述的微发光二极管显示面板的制造方法，其特征在于：将所述衬底上的所述微发光二极管单元转移至所述驱动基板的过程中，使得每个所述微发光二极管单元的导电块与所述驱动基板中相应的像素电极电连接。
6.一种微发光二极管显示面板，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的微发光二极管显示面板的制造方法制造形成的。
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