CN116544321A - 发光芯片的制备方法、发光芯片以及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及显示技术领域,特别涉及一种发光芯片的制备方法、发光芯片以及显示面板。其中,发光芯片的制备方法包括:提供发光芯片本体,发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元;在相邻像素单元之间的电子传输层上形成凹坑;在凹坑内制备散热结构。本公开的技术方案,有利于提高整体发光器件散热效率的同时,可避免各像素单元之间发生光串扰的问题。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,特别涉及一种发光芯片的制备方法、发光芯片以及显示面板。
背景技术
微米级发光二极管(Micro Light Emitting Diode,Micro-LED)具有分辨率高、亮度高、寿命长和色域广等明显优势,在增强现实(Augmented Reality,AR)、虚拟现实(Virtual Reality,VR)和微型显示等领域中逐渐得到普及和应用。但随着对显示质量和显示尺寸的要求不断提高,Micro-LED芯片的集成度需不断提高,意味着Micro-LED芯片的尺寸需要不断缩小,在Micro-LED芯片缩小的过程中,对Micro-LED芯片的散热要求更高。
在Micro-LED芯片倒装结构中,如附图1所示,发光芯片包括多个像素单元例如Micro-LED芯片,将低导热率的衬底去除,对像素单元例如Micro-LED芯片散热性能有一定的提高。但随着Micro-LED芯片集成度的上升,芯片在工作状态下会产生更多的热量,若产生的热量不能有效地散发,会让芯片整体工作处于一个较高的温度,从而加剧芯片的老化,降低芯片的使用寿命。因此,需要在Micro-LED芯片倒装结构基础上,进一步提高Micro-LED芯片的散热性能。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种发光芯片的制备方法、发光芯片以及显示面板,有利于提高整体发光器件散热效率的同时,可避免各像素单元之间发生光串扰的问题。
第一方面,本公开提供了一种发光芯片的制备方法,包括:
提供发光芯片本体,所述发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元;
在相邻所述像素单元之间的电子传输层上形成凹坑;
在所述凹坑内制备散热结构。
在一些实施例中,在所述凹坑内制备散热结构,包括:
在所述凹坑内制备金属层;
在所述金属层上形成容纳腔;
向所述容纳腔内填充第一散热材料。
在一些实施例中,在所述凹坑内制备金属层,包括:
在所述像素单元的电子传输层上覆盖金属层;
在所述金属层上覆盖光刻胶层;
通过曝光显影,保留对应凹坑所在位置的光刻胶层;
去除未覆盖所述光刻胶层的金属层;
去除所述光刻胶层。
在一些实施例中,在所述凹坑内制备散热结构,包括:
向所述凹坑内铺设生长材料;
在所述生长材料上生长第二散热材料。
在一些实施例中,在所述凹坑内制备散热结构之后,所述发光芯片的制备方法还包括:
在相邻所述散热结构之间制备聚光结构,所述聚光结构位于像素单元的出光侧。
第二方面,本公开还提供了一种发光芯片,包括:
发光芯片本体,所述发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元,相邻所述像素单元之间的电子传输层上设置有凹坑;
散热结构,所述散热结构设置在所述凹坑内。
在一些实施例中,所述散热结构包括:
金属层,所述金属层上形成有容纳腔;
第一散热材料,所述第一散热材料填充在所述容纳腔中,所述第一散热材料包括石墨烯。
在一些实施例中,所述散热结构包括:
生长材料和在所述生长材料上生长的第二散热材料,所述第二散热材料包括碳纳米管。
在一些实施例中,所述发光芯片还包括:
聚光结构,所述聚光结构设置在相邻所述散热结构之间。
第三方面,本公开还提供了一种显示面板,包括如第二方面所述的发光芯片。
本公开实施例提供的发光芯片的制备方法包括:提供发光芯片本体,发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元;在相邻像素单元之间的电子传输层上形成凹坑;在凹坑内制备散热结构。由此,通过在相邻像素单元之间的电子传输层上设置凹坑,在凹坑制备散热结构,有利于提高整体发光器件的散热效率,且可利用散热结构提供光隔离的作用,有利于避免各像素单元之间发生光串扰的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开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,对于本领域普通技术人员而言,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为相关技术中提供的一种发光芯片去除衬底的示意图;
图2为本公开实施例提供的一种发光芯片的制备方法的流程示意图;
图3为本公开实施例提供的一种发光芯片的具体工艺制备图;
图4为本公开实施例提供的一种制备散热结构的工艺制备图;
图5为本公开实施例提供的一种在凹坑内制备金属层的工艺制备图;
图6为本公开实施例提供的另一种制备散热结构的工艺制备图;
图7为本公开实施例提供的一种发光芯片的结构示意图;
图8为本公开实施例提供的另一种发光芯片的结构示意图;
图9为本公开实施例提供的又一种发光芯片的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
随着对显示质量和显示尺寸的要求不断提高,Micro-LED芯片的集成度需不断提高,意味着Micro-LED芯片的尺寸需要不断缩小,在Micro-LED芯片缩小的过程中,对Micro-LED芯片的散热要求更高。
相关技术中,如图1所示,左边附图制备的发光芯片包括多个像素单元10例如Micro-LED芯片,将低导热率的衬底11去除,对像素单元10例如Micro-LED芯片散热性能有一定的提高。但随着Micro-LED芯片集成度的上升,芯片在工作状态下会产生更多的热量,若产生的热量不能有效地散发,会让芯片整体工作处于一个较高的温度,从而加剧芯片的老化,降低芯片的使用寿命。因此,需要在Micro-LED芯片倒装结构基础上,进一步提高Micro-LED芯片的散热性能。
为了解决相关技术中存在的技术问题,本公开实施例提供了一种发光芯片的制备方法以及发光芯片。本公开实施例提供的发光芯片的制备方法以及发光芯片,通过在相邻像素单元之间的电子传输层上设置凹坑,在凹坑制备散热结构,有利于提高整体发光器件的散热效率,且可利用散热结构提供光隔离的作用,有利于避免各像素单元之间发生光串扰的问题。
下面结合附图,对本公开实施例提供的发光芯片的制备方法、发光芯片以及显示面板进行示例性说明。
图2为本公开实施例提供的一种发光芯片的制备方法的流程示意图。如图2所示,该发光芯片的制备方法包括以下步骤:
S201、提供发光芯片本体,发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元。
具体地,图3为本公开实施例提供的一种发光芯片的具体工艺制备图。在本步骤中,如图3中的S301所示,直接提供发光芯片本体12,发光芯片本体12包括通过电子传输层13形成一体化的多个像素单元10。
如图3中的S301所示,像素单元10包括阳极14、空穴传输层15、发光层16、电子传输层13和阴极17。
在其他实施方式中,还可提供如图1所示的衬底11,随后在衬底11上制备如图3中的S301所示的发光芯片本体12,之后将衬底11去除。其中,在图1所示的衬底11上制备如图3中的S301所示的发光芯片本体12,为本领域技术人员熟知的常规技术手段,在此不赘述。
S202、在相邻像素单元之间的电子传输层上形成凹坑。
具体地,如图3中的S302所示,相邻像素单元10之间通过电子传输层13连接在一起,对连接在一起的电子传输层13进行刻蚀,在相邻像素单元10之间的电子传输层13上制备如图所示的凹坑18。制备的凹坑18不仅提高了电子传输层13的散热面积,而且可一定程度地释放电子传输层13的内应力。另外,相邻像素单元10之间的电子传输层13为非出光区域,对非出光区域进行刻蚀,并不会影响像素单元10的出光区域的形貌,因此不会对像素单元10的出光效率带来不良影响。
其中,S302中示例性地示出倒三角形状的凹坑,还可以制备四方体形状的凹坑以及其他有利于散热形状的凹坑,本公开实施例在此不做具体限定。
S203、在凹坑内制备散热结构。
具体地,如图3中的S303所示,对应凹坑18所在位置形成散热结构19。由此,在凹坑18内形成散热结构19,一方面有利于带走相邻像素单元10工作过程中产生的热量,提高相邻像素单元10的散热效果,另一方面可利用散热结构19防止相邻像素单元10之间发生光串扰的问题。具体如何形成散热结构在下文中详述。
本公开实施例提供的发光芯片的制备方法包括:提供发光芯片本体,发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元;在相邻像素单元之间的电子传输层上形成凹坑;在凹坑内制备散热结构。由此,通过在相邻像素单元之间的电子传输层上设置凹坑,在凹坑制备散热结构,有利于提高整体发光器件的散热效率,且可利用散热结构提供光隔离的作用,有利于避免各像素单元之间发生光串扰的问题。
在一些实施例中,图4为本公开实施例提供的一种制备散热结构的工艺制备图。结合图3和图4,图3中的S303在凹坑内制备散热结构,包括:
S401、在凹坑内制备金属层;
S402、在金属层上形成容纳腔;
S403、向容纳腔内填充第一散热材料。
具体地,在S401中向凹坑内填充金属材料例如铝金属,以对应凹坑内制备金属层20;随后,在S402中刻蚀金属层20,在金属层20上形成均匀分布的长条状容纳腔21;之后,在S403中向金属层20上的容纳腔21内填充第一散热材料22例如可为石墨烯。其中,石墨烯为二维片状材料,可向如图4所示的长条状的容纳腔21内填充,另外石墨烯的导热性能优良,石墨烯的质量轻盈,不仅有利于提高整体发光器件的散热效率,而且可降低发光器件的质量,使发光器件更加轻便。
在一些实施例中,图5为本公开实施例提供的一种在凹坑内制备金属层的工艺制备图。结合图4和图5,图4中的S401在凹坑内制备金属层,包括:
S501、在像素单元的电子传输层上覆盖金属层;
S502、在金属层上覆盖光刻胶层;
S503、通过曝光显影,保留对应凹坑所在位置的光刻胶层;
S504、去除未覆盖光刻胶层的金属层;
S505、去除光刻胶层。
具体地,在S501中向像素单元10的电子传输层13上覆盖金属例如铝金属,以在电子传输层13上形成金属层20;下一步,在S502中向金属层20上覆盖光刻胶层23;下一步,在S503中通过曝光显影将其他位置区域的光刻胶层23去除,仅保留对应凹坑18所在位置的光刻胶层23;下一步,在S504中通过刻蚀等方式将未覆盖光刻胶层23的金属层20去除,由此可保留对应凹坑18所在位置的金属层20;下一步,在S505中将金属层20上的光刻胶层23去除。由此,在凹坑18内制备金属层20。
在一些实施例中,图6为本公开实施例提供的另一种制备散热结构的工艺制备图。结合图3和图6,图3中的S303在凹坑内制备散热结构,包括:
S601、向凹坑内铺设生长材料;
S602、在生长材料上生长第二散热材料。
具体地,在S601中向凹坑18内铺设生长材料24例如催化材料,随后S602中在生长材料24的作用下,在其上生长第二散热材料25,第二散热材料25可为碳纳米管。其中,碳纳米管为一维线状材料,由此可在生长材料24上生长如S602所述的垂直阵列结构的碳纳米管,碳纳米管具有优异的轴向导热性,以及碳纳米管垂直阵列的高比表面积,能有效提高整体发光器件的散热效率。
在一些实施例中,在凹坑内制备散热结构之后,发光芯片的制备方法还包括:
在相邻散热结构之间制备聚光结构,聚光结构位于像素单元的出光侧。
具体地,如图3中的S304所示,在相邻散热结构19之间制备聚光结构26,且聚光结构26位于像素单元10的出光侧。通过制备聚光结构26,有利于提高像素单元10出光侧的出光效果。
本公开实施例提供的发光芯片的制备方法,通过对相邻像素单元之间的电子传输层的刻蚀,刻蚀出一定形状的凹坑,此凹坑不仅提高了电子传输层的散热面积,而且可以一定程度地释放电子传输层的内应力。由此,通过对非出光区域的电子传输层刻蚀,不会影响出光区域的电子传输层形貌,因此不会对发光器件的出光效率带来不良影响。
在凹坑填充金属材料形成金属层,金属层经过刻蚀形成容纳腔,可以容纳腔内填充导热性能更好,质量更轻的材料例如石墨烯,不仅提高了发光器件整体的散热效率,也能有效降低发光器件的质量,使发光器件更加轻便。或者,在凹坑填充碳材料例如碳纳米管,能充分发挥碳材料自身优异的导热性能,将发光器件工作过程中产生的热量带走,可有效提高整体发光器件的散热效率。
由此,对应凹坑制备散热结构,在有效提高整体发光器件的散热效率的同时,还可利用散热结构提供光隔离的作用,以避免相邻像素单元之间发生光串扰的问题。
在上述实施例的基础上,本公开还提供了一种发光芯片。图7为本公开实施例提供的一种发光芯片的结构示意图。结合图3和图7,发光芯片30包括:发光芯片本体12,发光芯片本体12包括通过电子传输层13形成一体化的多个像素单元10,相邻像素单元10之间的电子传输层13上设置有凹坑18;散热结构19,散热结构19设置在凹坑18内。
具体地,图7所示的发光芯片30可通过图3所示的发光芯片的制备方法形成。由此,通过在相邻像素单元10之间的电子传输层13上设置凹坑18,在凹坑18制备散热结构19,有利于提高整体发光器件的散热效率,且可利用散热结构19提供光隔离的作用,有利于避免各像素单元10之间发生光串扰的问题。
在一些实施例中,图8为本公开实施例提供的另一种发光芯片的结构示意图。结合图7和图8,散热结构19包括:金属层20,金属层20上形成有容纳腔21;第一散热材料22,第一散热材料22填充在容纳腔21中,第一散热材料22包括石墨烯。由此,可向金属层20内填充导热性能更好,质量更轻的材料,不仅有利于提高发光器件整体的散热效率,也能有效降低发光器件整体的质量,使制备的发光器件整体更加轻便。
在一些实施例中,图9为本公开实施例提供的又一种发光芯片的结构示意图。结合图7和图9,散热结构19包括:生长材料24和在生长材料24上生长的第二散热材料25,第二散热材料25包括碳纳米管。由此,利用碳纳米管优异的轴向导热性,以及碳纳米管垂直阵列的高比表面积,能有效提高发光器件整体的散热效率。
在一些实施例中,如图7、图8或图9所示,发光芯片30还包括:
聚光结构,聚光结构26设置在相邻散热结构19之间。
具体地,在相邻散热结构19之间制备聚光结构26,且聚光结构26位于像素单元10的出光侧。通过制备聚光结构26,有利于提高像素单元10出光侧的出光效果。
在上述各实施例的基础上,本公开实施例还提供了一种显示面板,显示面板包括如上述实施例所述的发光芯片,因此具备相同或相似的有益效果,在此不赘述。
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“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种发光芯片的制备方法,其特征在于,包括:
提供发光芯片本体,所述发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元;
在相邻所述像素单元之间的电子传输层上形成凹坑;
在所述凹坑内制备散热结构。
2.根据权利要求1所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,在所述凹坑内制备散热结构,包括:
在所述凹坑内制备金属层;
在所述金属层上形成容纳腔;
向所述容纳腔内填充第一散热材料。
3.根据权利要求2所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,在所述凹坑内制备金属层,包括:
在所述像素单元的电子传输层上覆盖金属层;
在所述金属层上覆盖光刻胶层;
通过曝光显影,保留对应凹坑所在位置的光刻胶层;
去除未覆盖所述光刻胶层的金属层;
去除所述光刻胶层。
4.根据权利要求1所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,在所述凹坑内制备散热结构,包括:
向所述凹坑内铺设生长材料;
在所述生长材料上生长第二散热材料。
5.根据权利要求1所述的发光芯片的制备方法,其特征在于,在所述凹坑内制备散热结构之后,还包括:
在相邻所述散热结构之间制备聚光结构,所述聚光结构位于像素单元的出光侧。
6.一种发光芯片,其特征在于,包括:
发光芯片本体,所述发光芯片本体包括通过电子传输层形成一体化的多个像素单元,相邻所述像素单元之间的电子传输层上设置有凹坑;
散热结构,所述散热结构设置在所述凹坑内。
7.根据权利要求6所述的发光芯片,其特征在于,所述散热结构包括:
金属层,所述金属层上形成有容纳腔;
第一散热材料,所述第一散热材料填充在所述容纳腔中,所述第一散热材料包括石墨烯。
8.根据权利要求6所述的发光芯片,其特征在于,所述散热结构包括:
生长材料和在所述生长材料上生长的第二散热材料,所述第二散热材料包括碳纳米管。
9.根据权利要求6所述的发光芯片,其特征在于,还包括:
聚光结构,所述聚光结构设置在相邻所述散热结构之间。
10.一种显示面板,其特征在于,包括如权利要求6-9任一项所述的发光芯片。
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