CN116314492A - 一种全彩化Micro LED器件及其制备方法 - Google Patents
一种全彩化Micro LED器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116314492A CN116314492A CN202310594056.3A CN202310594056A CN116314492A CN 116314492 A CN116314492 A CN 116314492A CN 202310594056 A CN202310594056 A CN 202310594056A CN 116314492 A CN116314492 A CN 116314492A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- light
- substrate
- full
- filter layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 245
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 84
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 19
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 14
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 10
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 7
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 7
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 3
- 235000009537 plain noodles Nutrition 0.000 abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- AZCUJQOIQYJWQJ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-) titanium(4+) trihydrate Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4].O.O.O AZCUJQOIQYJWQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001025261 Neoraja caerulea Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007723 die pressing method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229940116298 l- malic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明提供一种全彩化Micro LED器件及其制备方法,该方法包括以下步骤:将晶圆上的目标芯片与焊盘进行同步键合;在完成目标芯片键合的基板上制备防串光挡墙;制备白光荧光层,并在白光荧光层一侧制备滤光层;在滤光层的出光面一侧制备保护层,以得到全彩化Micro LED器件。通过使晶圆上的若干个单色目标芯片与焊盘同步键合,提高了转移的良率,进一步在芯片的出光面一侧制备白光荧光层及滤光层,芯片发出的光经白光荧光层混合后发出白光,然后通过设置滤光层反射并过滤与非目标颜色对应的波长范围的光线,使所述滤光层的出光面一侧发出目标颜色的光线,实现全彩化显示,相对于量子点色转换的方式,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域,特别涉及一种全彩化Micro LED器件及其制备方法。
背景技术
Micro-LED通过倒装结构封装和驱动IC贴合就可以实现单色显示,而采用RGB直显的方式实现全彩化,用传统的RGB三色列阵需要分批次转移红、蓝、绿三色的晶粒,制备成本较高,且需要依赖巨量转移的良率。
现有技术当中,通常采用量子点色转换的方式实现RGB直显,但量子点色转换的方式中量子点效率低且成本高昂。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种全彩化Micro LED器件及其制备方法,旨在解决现有技术中采用量子点色转移方式制备的全彩化Micro LED器件,效率低且成本高昂的技术问题。
为了实现上述目的,本发明是通过如下技术方案来实现的:一种全彩化Micro LED器件制备方法,包括以下步骤:
提供一基板;
在所述基板上制备通孔,并在所述基板上沉积形成金属布线层,所述金属布线层包括间隔式设于所述基板上的若干个焊盘、与所述焊盘对应设置的第一导电层,及填充所述通孔的第二导电层,所述第二导电层用于连通所述焊盘与所述第一导电层;
将晶圆与所述基板进行对准,以将所述晶圆上的若干个目标芯片与所述焊盘进行同步键合,并将所述晶圆上的所述目标芯片进行剥离,以使所述晶圆与所述基板脱离;
在完成所述目标芯片键合的基板上制备防串光挡墙,所述防串光挡墙位于所述目标芯片的侧边,以用于隔离各所述目标芯片;
在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备白光荧光层,并在所述白光荧光层一侧制备滤光层,所述白光荧光层围合所述目标芯片的出光面,所述滤光层用于反射并过滤与非目标颜色对应的波长范围的光线,使所述滤光层的出光面一侧发出目标颜色的光线,所述滤光层包括分别与各所述目标芯片对应设置的红光滤光层、绿光滤光层及蓝光滤光层;
在所述滤光层的出光面一侧制备保护层,以得到全彩化Micro LED器件。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:通过将晶圆与基板上的焊盘贴合,并使晶圆上的若干个单色目标芯片与焊盘同步键合,相当于一次性完成多个单色目标芯片的同步转移,相对于现有技术中的多次芯片转移的方式,减少了转移次数,减少了每次芯片转移的误差,相当于提高了转移的良率,同时通过在芯片侧边设置防串光挡墙,可以防止不同芯片之间发出光的干扰,进一步在芯片的出光面一侧制备白光荧光层及滤光层,芯片发出的光经白光荧光层混合后发出白光,即在白光荧光层的作用下,上述多个单色目标芯片均发出白光,然后通过设置滤光层反射并过滤与非目标颜色对应的波长范围的光线,使所述滤光层的出光面一侧发出目标颜色的光线,滤光层包括与各所述目标芯片对应设置的红光滤光层、绿光滤光层及蓝光滤光层,使基板上的单色目标芯片可以发出红、蓝、绿三色,实现全彩化显示,相对于量子点色转换的方式,降低了生产成本。
根据上述技术方案的一方面,所述目标芯片的波长a满足:380nm<a<450nm。
根据上述技术方案的一方面,所述滤光层包括设于所述白光荧光层出光面一侧的若干个层叠设置的布拉格反射层。
根据上述技术方案的一方面,所述布拉格反射层包括氧化硅层及设于所述氧化硅层一侧的氧化钛层。
根据上述技术方案的一方面,所述将晶圆与所述基板进行对准,以将所述晶圆上的目标芯片与所述焊盘进行同步键合的步骤具体包括:
将晶圆与所述基板进行预对准,通过基板的基准点坐标与所述晶圆的基准点坐标进行对位;
将所述基板与所述晶圆在第一预设条件下进行贴合,以使所述晶圆上的目标芯片与所述焊盘同步键合。
根据上述技术方案的一方面,所述在完成所述目标芯片键合的基板上制备防串光挡墙的步骤具体包括:
在完成所述目标芯片键合的基板上旋涂一层光刻胶,然后通过曝光、显影、刻蚀形成图形,在图形上制备吸光材料层,在第二预设条件下对所述吸光材料层进行模压,以形成防串光挡墙。
根据上述技术方案的一方面,所述在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备白光荧光层的步骤具体包括:
在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备混有荧光粉的胶材层,在第三预设条件下对所述胶材层进行模压,以形成白光荧光层。
根据上述技术方案的一方面,所述在所述滤光层的出光面一侧制备保护层的步骤具体包括:
在所述滤光层上制备透明胶材层,在第四预设条件下对所述透明胶材层进行模压,以形成盖合所述滤光层及所述防串光挡墙的保护层。
根据上述技术方案的一方面,所述在所述基板上沉积形成金属布线层的步骤具体包括:
将所述基板进行清洗除油,然后置入预设浓度的硫酸溶液中进行浸泡,以使H离子附着在所述基板表面,以完成所述基板的表面活化处理;
在完成表面活化处理后的所述基板上沉积形成金属层,在所述金属层上旋涂一层光刻胶,然后通过曝光、显影、刻蚀形成图形,去除所述金属层上的剩余光刻胶,以形成所述金属布线层。
另一方面,本发明还提供了一种全彩化Micro LED器件,其特征在于,所述全彩化Micro LED器件由上述技术方案中的全彩化Micro LED器件制备方法制备得到。
附图说明
本发明的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解,其中:
图1为本发明第一实施例中全彩化Micro LED器件制备方法的流程图;
图2为本发明第一实施例中晶圆与基板的对位示意图;
图3为本发明第一实施例中蓝光滤光层的结构参数示意图;
图4为本发明第一实施例中蓝光滤光层的反射曲线图;
图5为本发明第一实施例中绿光滤光层的结构参数示意图;
图6为本发明第一实施例中绿光滤光层的反射曲线图;
图7为本发明第一实施例中红光滤光层的结构参数示意图;
图8为本发明第一实施例中红光滤光层的反射曲线图;
图9为本发明第二实施例中全彩化Micro LED器件的结构示意图;
主要元件符号说明:
保护层1、防串光挡墙2、基板3、蓝光芯片4、金属布线层5、白光荧光层6、红色滤光层7、绿色滤光层8、蓝色滤光层9;
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的多个实施例。但是,本发明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例。相反地,提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,所示为本发明第一实施例中的全彩化Micro LED器件制备方法,包括以下步骤:
步骤S100,提供一基板。具体来说,在本步骤中,上述基板的材质可以为玻璃、石英、蓝宝石、硅、树脂等中的任意一种。
步骤S200,在所述基板上制备通孔,并在所述基板上沉积形成金属布线层,所述金属布线层包括间隔式设于所述基板上的若干个焊盘、与所述焊盘对应设置的第一导电层,及填充所述通孔的第二导电层,所述第二导电层用于连通所述焊盘与所述第一导电层。具体来说,在本实施例中,上述各焊盘与芯片对应,用于与芯片进行导电连接,在本实施例中,为实现Micro LED器件的全彩化显示,上述焊盘及芯片的数量至少为三个,分别用于形成红、蓝、绿三色光源,本实施例中,上述焊盘的数量为三个,分别与三色光源相对应。
优选地,在上述步骤S200中,在所述基板上沉积形成金属布线层的步骤具体包括:
步骤S210,将所述基板进行清洗除油,然后置入预设浓度的硫酸溶液中进行浸泡,以使H离子附着在所述基板表面,以完成所述基板的表面活化处理。具体来说,在本实施例的一些应用场景中,通过将基板放入55-300ml/L浓度的硫酸溶液中室温下浸泡300s,使H+离子在基板表面附着,达到表面活化的目的。
步骤S220,在完成表面活化处理后的所述基板上沉积形成金属层,在所述金属层上旋涂一层光刻胶,然后通过曝光、显影、刻蚀形成图形,去除所述金属层上的剩余光刻胶,以形成所述金属布线层。具体来说,上述金属层可以为铜、镍、金、银等导电金属材料中的任意一种,以铜作为金属层为例,通过将基板置入主成分为25g/L的CuSO4•5H2O 、20g/L的次磷酸钠、18g/L的苹果酸、16g/L丁二酸中浸泡5-30min,在表面及深孔中沉积一层1um-20um的金属层,金属层厚度根据浸泡的时间控制,在本步骤中,上述浸泡时间为20 min,金属层的厚度为3um;然后使用旋涂的方式在金属层的上表面旋涂一层光刻胶,并在上方放置一块对应图形的光刻掩膜板,使用汞灯发出的紫外波段的光线进行曝光,然后放在显影液中浸泡30s-200s,使不需要保护位置的区域暴露出来,然后放入铜刻蚀液中进行刻蚀,仅留下被光刻胶保护的区域,其他区域全部被刻蚀干净,之后放入去胶液中去除表面的光刻胶,形成图案,同理下表面用同样步骤完成光刻,以形成上述金属布线层,从而实现芯片间的控制和电气互联。
步骤S300,将晶圆与所述基板进行对准,以将所述晶圆上的若干个目标芯片与所述焊盘进行同步键合,并将所述晶圆上的所述目标芯片进行剥离,以使所述晶圆与所述基板脱离。在本步骤中,晶圆上的各芯片均为生长在晶圆的单色芯片,而并非经转移后的多色芯片。在本实施例中,上述目标芯片的波长a满足:380nm<a<450nm,即上述目标芯片为蓝光芯片或紫光芯片。
优选地,在上述步骤S300中,将晶圆与所述基板进行对准,以将所述晶圆上的目标芯片与所述焊盘进行同步键合的步骤具体包括:
步骤S310,将晶圆与所述基板进行预对准,通过基板的基准点坐标与所述晶圆的基准点坐标进行对位。上述对位后的晶圆及基板的结构如图2所示。
步骤S320,将所述基板与所述晶圆在第一预设条件下进行贴合,以使所述晶圆上的目标芯片与所述焊盘同步键合。将基板和晶圆在温度为260℃-340℃,2Mpa-3.5Mpa条件下键合,此时仅有与焊盘对应处的目标芯片被键合住,其余芯片与基板表面间隔,然后通过选择性激光剥离将完成键合的目标芯片进行剥离,其余芯片可以再次被其他基板键合进行步骤S300的操作,直到芯片全部剥离干净。
步骤S400,在完成所述目标芯片键合的基板上制备防串光挡墙,所述防串光挡墙位于所述目标芯片的侧边,以用于隔离各所述目标芯片。
优选地,在上述步骤S400中,在完成所述目标芯片键合的基板上制备防串光挡墙的步骤具体包括:
步骤S410,在完成所述目标芯片键合的基板上旋涂一层光刻胶,然后通过曝光、显影、刻蚀形成图形,在图形上制备吸光材料层,在第二预设条件下对所述吸光材料层进行模压,以形成防串光挡墙。在本实施例的一些应用场景中,通过在基板上旋涂一层BM光刻胶,光刻胶旋涂厚度控制为8um-20um,然后进行曝光,曝光能量控制为150-700mj/cm2,然后进行显影,在2.38%浓度的TMAH水溶液中浸泡30s-120s,刻蚀掉部分光刻胶形成图形,然后在230℃下烘烤60min-120min,最后采用含吸光粒子(炭黑或者铬金属粉)的硅胶或者环氧树脂材料,在压力为1 Mpa—3Mpa,温度为120℃,进行1min-5min的模压,以形成上述防串光挡墙。上述防串光挡墙为吸光材质,可以防止不同芯片之间发出光的干扰。
步骤S500,在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备白光荧光层,并在所述白光荧光层一侧制备滤光层,所述白光荧光层围合所述目标芯片的出光面,所述滤光层用于反射并过滤与非目标颜色对应的波长范围的光线,使所述滤光层的出光面一侧发出目标颜色的光线,所述滤光层包括分别与各所述目标芯片对应设置的红光滤光层、绿光滤光层及蓝光滤光层。
具体来说,在本实施例中,上述滤光层包括设于白光荧光层出光面一侧的若干个层叠设置的布拉格反射层。可以理解地,上述布拉格反射层包括一层低折射率的材料层和一层高折射率的材料层,在本实施例中,所述布拉格反射层包括氧化硅层及设于所述氧化硅层一侧的氧化钛层。上述材料层的总数m满足:100>m>20,各材料层的厚度满足布拉格定律的要求,以使各类滤光层达到预期的滤光需求。具体来说,在本实施例中,上述蓝光滤光层包括18个层叠设置的布拉格反射层,上述布拉格反射层包括二氧化硅层及设于二氧化硅层一侧的五氧化二钛层,各材料层的厚度参数如图3所示,上述各材料层按层数依次从白光荧光层出光面一侧设置,第36层为远离白光荧光层的一层材料层。通过该设置可以使蓝光滤光层仅能透过蓝光,其他颜色光会反射回荧光层并重新激发以提高光效,图4为蓝光滤光层的反射曲线图,可以发现在450nm的蓝光反射率基本为零。
具体来说,在本实施例中,上述绿光滤光层包括29个层叠设置的布拉格反射层,上述布拉格反射层包括二氧化硅层及设于二氧化硅层一侧的五氧化二钛层,各材料层的厚度参数如图5所示,上述各材料层按层数依次从白光荧光层出光面一侧设置,第58层为远离白光荧光层的一层材料层。通过该设置可以使绿光滤光层仅能透过绿光,其他颜色光会反射回荧光层并重新激发以提高光效,图6为绿光滤光层的反射曲线图,可以发现在550nm的绿光反射率基本为零。
具体来说,在本实施例中,上述红光滤光层包括18个层叠设置的布拉格反射层,上述布拉格反射层包括二氧化硅层及设于二氧化硅层一侧的五氧化二钛层,各材料层的厚度参数如图7所示,上述各材料层按层数依次从白光荧光层出光面一侧设置,第36层为远离白光荧光层的一层材料层。通过该设置可以使红光滤光层仅能透过红光,其他颜色光会反射回荧光层并重新激发以提高光效,图8为红光滤光层的反射曲线图,可以发现在620nm的红光反射率基本为零。
优选地,在上述步骤S500中,在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备白光荧光层的步骤具体包括:
步骤S510,在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备混有荧光粉的胶材层,在第三预设条件下对所述胶材层进行模压,以形成白光荧光层。在本实施例的一些应用场景中,通过准备一份硅胶或者环氧树脂,在里面添加氮化物、YAG、硅酸盐等体系的一种或多种荧光粉,混合均匀,然后进行脱泡处理,在0.001Mpa压力下搅拌5分钟,形成胶材层;然后将脱泡后的胶材层在压力为1Mpa—3Mpa,温度为120℃的条件下模压1min-5min形成白光荧光层,以使上述目标芯片(蓝光芯片或紫光芯片)发出的光经荧光粉混合后出现白光。
步骤S600,在所述滤光层的出光面一侧制备保护层,以得到全彩化Micro LED器件。
优选地,在上述步骤S600中,在所述滤光层的出光面一侧制备保护层的步骤具体包括:
步骤S610,在所述滤光层上制备透明胶材层,在第四预设条件下对所述透明胶材层进行模压,以形成盖合所述滤光层及所述防串光挡墙的保护层。具体来说,上述保护层的材质可以为玻璃、石英、硅胶、环氧树脂等高透光材质。在本实施例的一些应用场景中,通过使用高透光率低折射率的的硅胶或者环氧树脂材料制备透明胶材层,并在压力控制为1Mpa—3Mpa,温度为120℃的条件下进行1min-5min的模压形成上述保护层,保护层可以使下方芯片隔绝水汽离子腐蚀。
综上,本发明上述实施例当中的全彩化Micro LED器件制备方法,通过将晶圆与基板上的焊盘贴合,并使晶圆上的若干个单色目标芯片与焊盘同步键合,相当于一次性完成多个单色目标芯片的同步转移,相对于现有技术中的多次芯片转移的方式,减少了转移次数,减少了每次芯片转移的误差,相当于提高了转移的良率,同时通过在芯片侧边设置防串光挡墙,可以防止不同芯片之间发出光的干扰,进一步在芯片的出光面一侧制备白光荧光层及滤光层,芯片发出的光经白光荧光层混合后发出白光,即在白光荧光层的作用下,上述多个单色目标芯片均发出白光,然后通过设置滤光层反射并过滤与非目标颜色对应的波长范围的光线,使所述滤光层的出光面一侧发出目标颜色的光线,滤光层包括与各所述目标芯片对应设置的红光滤光层、绿光滤光层及蓝光滤光层,使基板上的单色目标芯片可以发出红、蓝、绿三色,实现全彩化显示,相对于量子点色转换的方式,降低了生产成本。
如图9所示,为本发明第二实施例中的全彩化Micro LED器件,本实施例中的全彩化Micro LED器件由上述实施例中的全彩化Micro LED器件制备方法制备得到。
具体来说,如图9所示,该全彩化Micro LED器件包括基板3,基板3上设有金属布线层5,金属布线层5包括三个间隔式设于基板上的焊盘,三个焊盘上分别键合有第一蓝光芯片、第二蓝光芯片及第三蓝光芯片,各蓝光芯片4的出光面均设有白光荧光层6,侧边设有用于隔开各蓝光芯片的防串光挡墙2,靠近第一蓝光芯片的白光荧光层6的出光面一侧设有红色滤光层7,使第一蓝光芯片的滤光层一侧可以发出红光,靠近第二蓝光芯片的白光荧光层6的出光面一侧设有绿色滤光层8,使第二蓝光芯片的滤光层一侧可以发出绿光,靠近第三蓝光芯片的白光荧光层6的出光面一侧设有蓝色滤光层9,使第三蓝光芯片的滤光层一侧可以发出蓝光,从而实现Micro LED器件的全彩化显示,上述各色滤光层位于上述防串光挡墙2之间,防串光挡墙2及滤光层上设有保护层1,以使下方蓝光芯片4隔绝水汽离子腐蚀。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出多种变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供一基板;
在所述基板上制备通孔,并在所述基板上沉积形成金属布线层,所述金属布线层包括间隔式设于所述基板上的若干个焊盘、与所述焊盘对应设置的第一导电层,及填充所述通孔的第二导电层,所述第二导电层用于连通所述焊盘与所述第一导电层;
将晶圆与所述基板进行对准,以将所述晶圆上的若干个目标芯片与所述焊盘进行同步键合,并将所述晶圆上的所述目标芯片进行剥离,以使所述晶圆与所述基板脱离;
在完成所述目标芯片键合的基板上制备防串光挡墙,所述防串光挡墙位于所述目标芯片的侧边,以用于隔离各所述目标芯片;
在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备白光荧光层,并在所述白光荧光层一侧制备滤光层,所述白光荧光层围合所述目标芯片的出光面,所述滤光层用于反射并过滤与非目标颜色对应的波长范围的光线,使所述滤光层的出光面一侧发出目标颜色的光线,所述滤光层包括分别与各所述目标芯片对应设置的红光滤光层、绿光滤光层及蓝光滤光层;
在所述滤光层的出光面一侧制备保护层,以得到全彩化Micro LED器件。
2.根据权利要求1所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述目标芯片的波长a满足:380nm<a<450nm。
3.根据权利要求1所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述滤光层包括设于所述白光荧光层出光面一侧的若干个层叠设置的布拉格反射层。
4.根据权利要求3所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述布拉格反射层包括氧化硅层及设于所述氧化硅层一侧的氧化钛层。
5.根据权利要求1-4任一项所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述将晶圆与所述基板进行对准,以将所述晶圆上的目标芯片与所述焊盘进行同步键合的步骤具体包括:
将晶圆与所述基板进行预对准,通过基板的基准点坐标与所述晶圆的基准点坐标进行对位;
将所述基板与所述晶圆在第一预设条件下进行贴合,以使所述晶圆上的目标芯片与所述焊盘同步键合。
6.根据权利要求1-4任一项所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述在完成所述目标芯片键合的基板上制备防串光挡墙的步骤具体包括:
在完成所述目标芯片键合的基板上旋涂一层光刻胶,然后通过曝光、显影、刻蚀形成图形,在图形上制备吸光材料层,在第二预设条件下对所述吸光材料层进行模压,以形成防串光挡墙。
7.根据权利要求1-4任一项所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备白光荧光层的步骤具体包括:
在完成所述防串光挡墙制备的基板上制备混有荧光粉的胶材层,在第三预设条件下对所述胶材层进行模压,以形成白光荧光层。
8.根据权利要求1-4任一项所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述在所述滤光层的出光面一侧制备保护层的步骤具体包括:
在所述滤光层上制备透明胶材层,在第四预设条件下对所述透明胶材层进行模压,以形成盖合所述滤光层及所述防串光挡墙的保护层。
9.根据权利要求1-4任一项所述的全彩化Micro LED器件制备方法,其特征在于,所述在所述基板上沉积形成金属布线层的步骤具体包括:
将所述基板进行清洗除油,然后置入预设浓度的硫酸溶液中进行浸泡,以使H离子附着在所述基板表面,以完成所述基板的表面活化处理;
在完成表面活化处理后的所述基板上沉积形成金属层,在所述金属层上旋涂一层光刻胶,然后通过曝光、显影、刻蚀形成图形,去除所述金属层上的剩余光刻胶,以形成所述金属布线层。
10.一种全彩化Micro LED器件,其特征在于,所述全彩化Micro LED器件由权利要求1-9任一项所述的全彩化Micro LED器件制备方法制备得到。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310594056.3A CN116314492A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 一种全彩化Micro LED器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310594056.3A CN116314492A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 一种全彩化Micro LED器件及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116314492A true CN116314492A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=86834526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310594056.3A Pending CN116314492A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 一种全彩化Micro LED器件及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116314492A (zh) |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103647012A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-19 | 中国科学院半导体研究所 | 一种用于led的晶圆级封装的芯片转移方法 |
US20150214443A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Phoenix Interface Technologies Llc | Phosphor coating method for producing wavelength converting light-emitting devices |
CN107017319A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色微发光二极管阵列基板的制作方法 |
CN107482030A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-15 | 安徽三安光电有限公司 | 微led器件及其制作方法 |
CN107993583A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-04 | 武汉华星光电技术有限公司 | 微型发光二极管显示装置及其制作方法 |
CN108987425A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-11 | 豪威半导体(上海)有限责任公司 | 微led显示器及其制造方法 |
US20180374887A1 (en) * | 2015-12-16 | 2018-12-27 | Thales | Radiation detector element and imager comprising an assembly of radiation detector elements |
CN109599354A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 广东工业大学 | 一种Micro-LED巨量转移的结构及方法 |
CN111883553A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-11-03 | 东南大学 | 无需巨量转移操作的Micro LED显示面板制备方法 |
US20210013367A1 (en) * | 2019-04-04 | 2021-01-14 | Bor-Jen Wu | System and Method for Making Micro LED Display |
CN113257964A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-13 | 苏州芯聚半导体有限公司 | 微led芯片及其封装方法、电子装置 |
CN113497074A (zh) * | 2020-03-20 | 2021-10-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 微型发光二极管显示面板及其制备方法 |
CN114975722A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-08-30 | 友达光电股份有限公司 | 发光元件、包含其的发光组件、显示装置及其制造方法 |
CN115332401A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-11 | 厦门大学 | 一种基于激光解键合实现巨量转移的方法及应用 |
CN218384414U (zh) * | 2022-08-24 | 2023-01-24 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种全彩显示设备 |
CN115732524A (zh) * | 2021-08-24 | 2023-03-03 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 发光芯片转移系统及发光芯片转移方法 |
-
2023
- 2023-05-25 CN CN202310594056.3A patent/CN116314492A/zh active Pending
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103647012A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-19 | 中国科学院半导体研究所 | 一种用于led的晶圆级封装的芯片转移方法 |
US20150214443A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Phoenix Interface Technologies Llc | Phosphor coating method for producing wavelength converting light-emitting devices |
US20180374887A1 (en) * | 2015-12-16 | 2018-12-27 | Thales | Radiation detector element and imager comprising an assembly of radiation detector elements |
CN107017319A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色微发光二极管阵列基板的制作方法 |
CN107482030A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-15 | 安徽三安光电有限公司 | 微led器件及其制作方法 |
US10304901B1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-28 | Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Micro light-emitting diode display device and manufacturing method thereof |
CN107993583A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-04 | 武汉华星光电技术有限公司 | 微型发光二极管显示装置及其制作方法 |
CN108987425A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-11 | 豪威半导体(上海)有限责任公司 | 微led显示器及其制造方法 |
CN109599354A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 广东工业大学 | 一种Micro-LED巨量转移的结构及方法 |
US20210013367A1 (en) * | 2019-04-04 | 2021-01-14 | Bor-Jen Wu | System and Method for Making Micro LED Display |
CN113497074A (zh) * | 2020-03-20 | 2021-10-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 微型发光二极管显示面板及其制备方法 |
CN111883553A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-11-03 | 东南大学 | 无需巨量转移操作的Micro LED显示面板制备方法 |
CN113257964A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-13 | 苏州芯聚半导体有限公司 | 微led芯片及其封装方法、电子装置 |
CN115732524A (zh) * | 2021-08-24 | 2023-03-03 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 发光芯片转移系统及发光芯片转移方法 |
CN114975722A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-08-30 | 友达光电股份有限公司 | 发光元件、包含其的发光组件、显示装置及其制造方法 |
CN115332401A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-11 | 厦门大学 | 一种基于激光解键合实现巨量转移的方法及应用 |
CN218384414U (zh) * | 2022-08-24 | 2023-01-24 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种全彩显示设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7372198B2 (en) | Semiconductor light emitting devices including patternable films comprising transparent silicone and phosphor | |
CN101661979B (zh) | 半导体装置及其制造方法 | |
KR100657117B1 (ko) | 집적회로장치 및 그 제조방법 | |
JP5508244B2 (ja) | 半導体発光装置の製造方法 | |
TWI476946B (zh) | 發光二極體裝置及其製造方法 | |
TWI501426B (zh) | 發光元件以及其製造方法 | |
JP2021508840A (ja) | ディスプレイ用ledスタックを有する発光デバイスおよびこれを有するディスプレイ装置 | |
CN103199170B (zh) | 系统级光电结构及其制作方法 | |
JP5185338B2 (ja) | 発光装置 | |
CN103477456A (zh) | 具有波长转换层的发光装置 | |
CN102347421A (zh) | 发光装置 | |
JP2017041579A (ja) | 発光装置の製造方法 | |
CN103155189B (zh) | Led载具上的高反射性涂层 | |
JP2013118244A (ja) | 半導体発光装置及びそれを用いた照明装置 | |
CN107577084A (zh) | 背光设备及其制作方法 | |
WO2023142203A1 (zh) | 一种彩色Micro LED显示芯片模组的制造方法 | |
JP2012186274A (ja) | 発光装置、ledチップ、ledウェハ、およびパッケージ基板 | |
US9070849B2 (en) | Parallel plate slot emission array | |
CN116314492A (zh) | 一种全彩化Micro LED器件及其制备方法 | |
JP7451085B2 (ja) | チップスケール線状発光装置 | |
CN101849295B (zh) | 一种制造半导体发光器件的方法 | |
CN116314491A (zh) | 一种Micro LED灯珠及其制备方法 | |
CN219959038U (zh) | 一种发光芯片封装结构和发光装置 | |
CN117080339A (zh) | 单色硅基Micro-LED器件结构及其制备方法 | |
CN115706076A (zh) | 电子装置以及其制作方法与检测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230623 |