CN117673225A - Led芯片及制造方法、显示面板及制造方法、mip芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED芯片及制造方法、显示面板及制造方法、MIP芯片,其中,LED芯片包括第一钝化层、外延结构、第二钝化层、第一电极、第二电极和第三钝化层,外延结构设于第一钝化层上;第二钝化层覆盖于外延结构的外表面上,第二钝化层上形成有第一连接口和第二连接口;第一电极一端延伸至第一钝化层的侧壁上,另一端延伸至第一连接口处,与外延结构电性接触;第二电极一端延伸至第一钝化层的侧壁上,另一端延伸至第二连接口处,与外延结构电性接触;第三钝化层,覆盖于第一电极和第二电极的外表面上。本申请能够减少显示屏制造过程中的转移次数,简化制造工艺。
Description
技术领域
本发明涉及半导体显示技术领域,特别是涉及一种LED芯片及制造方法、显示面板及制造方法、MIP芯片。
背景技术
目前,半导体显示技术发展迅速,传统的发光二极管芯片已不能满足越来越高的市场需求,取而代之的是微型发光二极管技术,比如Micro LED芯片技术。作为新一代的半导体产品,Micro LED芯片因其具有高亮度、高对比度、高的发光效率、更低功耗等优点,得到大量推广和研究应用。由于Micro LED芯片的体积小,显示屏上排布的数量多,所以实际生产时不方便使用传统工艺制造,而是多采用巨量转移的方式将Micro LED芯片转移到背板上。
但是,现有的LED芯片多为倒装芯片,制造过程需要先在生长基板上制造,然后转移到临时基板上,再在临时基板上进行两次转移才能与背板进行组装,整个制造过程中转移次数多,制造工艺复杂。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种LED芯片及制造方法、显示面板及制造方法、MIP芯片,旨在解决现有的LED芯片受结构限制,在制造过程中需要转移的次数多,导致制造工艺复杂的问题。
本发明的技术方案如下:
一种LED芯片,其中,包括第一钝化层、外延结构、第二钝化层、第一电极、第二电极和第三钝化层,所述外延结构设于所述第一钝化层上;所述第二钝化层覆盖于所述外延结构的外表面上,所述第二钝化层上形成有第一连接口和第二连接口;所述第一电极一端延伸至所述第一钝化层的侧壁上,另一端延伸至所述第一连接口处,与所述外延结构电性接触;所述第二电极一端延伸至所述第一钝化层的侧壁上,另一端延伸至所述第二连接口处,与所述外延结构电性接触;所述第三钝化层覆盖于所述第一电极和所述第二电极的外表面上。
所述的LED芯片,其中,所述外延结构包括依次堆叠设置在所述第一钝化层上的外延层和电流扩展层,所述外延层的N型材料层上形成有台阶;所述第一连接口形成于所述第二钝化层上与所述电流扩展层相对的位置,用于裸露至少部分的所述电流扩展层;所述第二连接口形成于所述第二钝化层上与所述台阶相对的位置,用于裸露所述N型材料层。
所述的LED芯片,其中,所述电流扩展层为氧化铟锡层。
所述的LED芯片,其中,所述第一电极包括第一导电部和第一接触部,所述第一导电部覆盖于所述第二钝化层的外表面上,一端延伸至所述第一连接口处,与所述电流扩展层电性接触,另一端与所述第一接触部电性接触;所述第一接触部设于所述第一钝化层的侧壁上;所述第二电极包括第二导电部和第二接触部,所述第二导电部覆盖于所述第二钝化层的外表面上,一端延伸至所述第二连接口处,与所述台阶电性接触,另一端与所述第二接触部电性接触;所述第二接触部设于所述第一钝化层的侧壁上。
所述的LED芯片,其中,所述第二电极还包括覆盖在所述外延结构的外表面上的遮光部,所述遮光部一端与所述第二导电部连接,另一端延伸至所述第一连接口的边缘位置;所述外延结构上朝向所述第一钝化层的表面为出光面;所述外延结构上朝向所述第一导电部、所述第二导电部和所述遮光部的表面为非出光面;所述第一导电部、所述第二导电部和所述遮光部组合成ODR反射结构,所述ODR反射结构用于将射向所述非出光面的光线反射至所述出光面。
本申请还公开了一种用于如上任一所述的LED芯片的制造方法,其中,包括:
提供一生长基板;
在所述生长基板上沉积外延结构;
在所述外延结构的外表面上沉积第二钝化层;
图案化所述第二钝化层,形成第一连接口和第二连接口;
在所述第二钝化层的外表面上沉积金属导电层,并图案化所述金属导电层,形成与所述外延结构接触的第一金属导电部和第二金属导电部;
在所述第一金属导电部和所述第二金属导电部的外表面上沉积第三钝化层,获得中间结构;
将所述第三钝化层与一临时基板粘接,从所述生长基板上剥离所述中间结构,暴露出所述外延结构;
在所述中间结构上沉积第一钝化层,覆盖所述外延结构;
在所述第一钝化层两侧分别制造第一接触部和第二接触部;
其中,所述第一金属导电部与所述第一接触部连接,组成第一电极;所述第二金属导电部与所述第二接触部连接,组成第二电极。
所述的制造方法,其中,所述在所述生长基板上沉积外延结构的步骤具体包括:
在所述生长基板上依次沉积N型材料层、多量子阱层、P型材料层和氧化铟锡层;
通过光刻和蚀刻工艺对所述氧化铟锡层、所述P型材料层、所述多量子阱层和所述N型材料层进行刻蚀,获得间隔排布的多个外延阵列;
通过台面工艺对所述外延阵列进行刻蚀,直至暴露出部分N型材料层,获得外延结构。
所述的制造方法,其中,所述第一连接口形成于所述第二钝化层上与所述氧化铟锡层相对的位置;所述第二连接口形成于所述第二钝化层上与所述N型材料层暴露的部分相对的位置。
所述的制造方法,其中,所述将所述第三钝化层与一临时基板粘接,从所述生长基板上剥离所述中间结构,暴露出所述外延结构的步骤具体包括:
提供一涂覆有胶层的临时基板;
在所述第三钝化层背离所述生长基板的上表面上粘贴所述临时基板;
通过激光工艺将所述中间结构从所述生长基板上剥离,暴露出所述外延结构。
本申请还公开了一种显示面板,其中,包括背板,以及设于所述背板上的如上任一所述的LED芯片;所述LED芯片设有多个;所述背板上阵列排布有多个通孔,所述通孔用于与所述LED芯片键合;所述通孔内形成有第一焊接台面和第二焊接台面,所述第一焊接台面上设有第一焊盘,所述第二焊接台面上设有第二焊盘;当所述LED芯片装配到所述焊接台面上时,所述第一焊盘与所述第一电极电性接触,所述第二焊盘与所述第二电极电性接触。
所述的显示面板,其中,所述背板上设有量子点层和透明封装层;所述量子点层和所述透明封装层沿所述外延结构的出光光路依次堆叠在所述第一钝化层上。
所述的显示面板,其中,所述量子点层包括红色量子点层、绿色量子点层、蓝色量子点层中的至少一种。
本申请还公开了一种用于如上任一所述的显示面板的制造方法,其中,包括:
提供一背板;其中,所述背板上间隔设有多个通孔,所述通孔内形成有第一焊接台面和第二焊接台面;
在所述第一焊接台面上制造第一焊盘,在所述第二焊接台面上制造第二焊盘;
将LED芯片放置到所述通孔内,对接第一焊盘与第一电极,并且对接第二焊盘与第二电极;
从所述通孔背离所述LED芯片的一端填充量子点,形成量子点层;
在所述量子点层上进行封胶,形成透明封装层。
本申请还公开了一种MIP芯片,其中,包括封装板和如上任一所述的LED芯片,所述封装板上间隔形成有三个穿孔,所述穿孔用于与所述LED芯片键合;所述穿孔内形成有第三焊接台面和第四焊接台面,所述第三焊接台面上设有第三焊盘,所述第三焊盘用于与所述第一电极电性接触;所述第四焊接台面上设有第四焊盘,所述第四焊盘用于与所述第二电极电性接触;所述封装板上背离所述LED芯片的一侧设有第一电极块、第二电极块、第三电极块和第四电极块,所述第一电极块同时与三个所述穿孔内的所述第三焊盘电性连接,所述第二电极块、所述第三电极块和所述第四电极块分别与三个所述穿孔内的三个所述第四焊盘电性连接。
与现有技术相比,本发明实施例具有以下优点:
本发明公开的LED芯片设置外延结构在第一钝化层上,发光的时候光线可以穿过第一钝化层发射出去,第一钝化层起到隔绝外界环境,保护外延结构的发光面的效果;设置第二钝化层覆盖在外延结构上,将外延结构包裹起来,将第一电极和第二电极都隔开,保护外延结构,第一电极只能从第一连接口连接外延结构,第二电极只能从第二连接口连接外延结构,从而保证外延结构正常发光工作,避免出现电路故障;在第一电极和第二电极的外侧包裹第三钝化层,以保护第一电极和第二电极,同时防止漏电、短路等问题的出现,提高第一电极和第二电极上电信号传输的稳定性;特别的,而将第一电极和第二电极延伸设置到第一钝化层的两侧,也就是说芯片从发光面与背板实现电连接,而不是传统的倒装方式与背板连接,在进行巨量转移的过程中,LED芯片只需要从生长基板上转移到临时基板上一次,就可以继续转移到背板上了,减少了转移次数,从而减少工艺步骤,简化了制造工艺,提高了生产效率。
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中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中LED芯片的巨量转移过程的工艺流程图;
图2为本发明中LED芯片的结构示意图;
图3为本发明中LED芯片的另一结构示意图;
图4为本发明中LED芯片的制造方法的流程图;
图5为本发明中LED芯片的制造方法的工艺流程图;
图6为本发明中显示面板的部分结构示意图;
图7为本发明中显示面板的制造方法的流程图;
图8为本发明中MIP芯片的部分结构示意图;
图9为本发明中MIP芯片的剖面图。
其中,10、第一钝化层;20、外延结构;21、外延层;21a、台阶;22、电流扩展层;30、第二钝化层;31、第一连接口;32、第二连接口;40、第一电极;41、第一导电部;42、第一接触部;50、第二电极;51、第二导电部;52、第二接触部;53、遮光部;60、第三钝化层;70、背板;71、通孔;71a、第一焊接台面;71b、第二焊接台面;80、第一焊盘;90、第二焊盘;100、量子点层;110、透明封装层;120、封装板;121、穿孔;130第三焊盘;140第四焊盘;150、第一电极块;160、第二电极块;170、第三电极块;180、第四电极块;190、红光量子点层;200、绿光量子点层;210、透明封装胶层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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、完整的描述,显然,所描述的实施例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。
现有技术中,Micro LED显示芯片都是通过巨量转移的方式转移到背板上,以进行显示的,一般的制造流程是在一生长基板2上依次沉积外延层和接触电极,制成倒装芯片1,如图1的(a)图所示;然后通过激光剥离技术进行第一次转移,将芯片1转移到第一临时基板3上,在芯片1上继续沉积反射层、折射层等膜层,以获得特定功能,如图1的(b)图所示;再进行第二次转移,将芯片1转移到第二临时基板4上,以使得第二临时基板4上的芯片1全都暴露出接触电极5,如图1的(c)图所示;最后,再进行第三次选择性转移,将芯片1转移至接收基板6,即背板上,如图1的(d)图所示。可见,现有的巨量转移过程步骤多,操作复杂,导致显示屏生产效率不足。
如图2所示,本发明申请的一实施例中,公开了一种LED芯片,其中,包括第一钝化层10、外延结构20、第二钝化层30、第一电极40、第二电极50和第三钝化层60,所述外延结构20设于所述第一钝化层10上;所述第二钝化层30覆盖于所述外延结构20的外表面上,所述第二钝化层30上形成有第一连接口31和第二连接口32;所述第一电极40一端延伸至所述第一钝化层10的侧壁上,另一端延伸至所述第一连接口31处,与所述外延结构20电性接触;所述第二电极50一端延伸至所述第一钝化层10的侧壁上,另一端延伸至所述第二连接口32处,与所述外延结构20电性接触;所述第三钝化层60覆盖于所述第一电极40和所述第二电极50的外表面上。
本实施例公开的LED芯片设置外延结构20在第一钝化层10上,发光的时候光线可以穿过第一钝化层10发射出去,第一钝化层10具有透光性,可通过化学气相沉积、真空蒸镀、溅射沉积等等方法形成于外延结构20上,第一钝化层10起到隔绝外界环境,保护外延结构20的发光面的效果。
本实施例中设置第二钝化层30覆盖在外延结构20上,将外延结构20包裹起来,将第一电极40和第二电极50都隔开,保护外延结构20,第一电极40只能从第一连接口31连接外延结构20,第二电极50只能从第二连接口32连接外延结构20,从而保证外延结构20正常发光工作,避免出现电路故障。
本实施例中公开的在第一电极40和第二电极50的外侧包裹第三钝化层60,用以保护第一电极40和第二电极50,防止漏电、短路等问题的出现,提高第一电极40和第二电极50上电信号传输的稳定性。
具体的,本实施例中将第一电极40和第二电极50延伸设置到第一钝化层10的两侧,也就是说芯片从发光面与背板70实现电连接,而不是传统的倒装方式与背板70连接,在进行巨量转移的过程中,LED芯片只需要从生长基板上转移到临时基板上一次,就可以继续转移到背板70上了,减少了转移次数,从而减少工艺步骤,简化了制造工艺,提高了生产效率。
如图2和图3所示,作为本实施例的一种实施方式,公开了所述外延结构20包括依次堆叠设置在所述第一钝化层10上的外延层21和电流扩展层22,所述外延层21的N型材料层上形成有台阶21a;所述第一连接口31形成于所述第二钝化层30上与所述电流扩展层22相对的位置,用于裸露至少部分的所述电流扩展层22;所述第二连接口32形成于所述第二钝化层30上与所述台阶21a相对的位置,用于裸露所述N型材料层。通过在外延层21上设置电流扩展层22,例如,可以沉积氧化铟锡层作为电流扩展层22,氧化铟锡层与外延层21的端面接触,第一电极40通过第一连接口31与氧化铟锡层电性接触,在产生电荷的时候,氧化铟锡层上均匀分布电荷,从而使外延层21的整个端面可以同时发光,提高芯片发光的均匀性。
另外,本实施例中第二电极50通过第二连接口32直接与台阶21a电性接触,可以实现与外延层21的电性接触;以第一电极40为LED芯片的P型电极,第二电极50为LED芯片的N型电极,可以使外延层21导通电信号而实现发光。
如图3所示,作为本实施例的另一种实施方式,公开了所述第一电极40包括第一导电部41和第一接触部42,所述第一导电部41覆盖于所述第二钝化层30的外表面上,一端延伸至所述第一连接口31处,与所述电流扩展层22电性接触,另一端与所述第一接触部42电性接触;所述第一接触部42设于所述第一钝化层10的侧壁上;所述第二电极50包括第二导电部51和第二接触部52,所述第二导电部51覆盖于所述第二钝化层30的外表面上,一端延伸至所述第二连接口32处,与所述台阶21a电性接触,另一端与所述第二接触部52电性接触;所述第二接触部52设于所述第一钝化层10的侧壁上。
本实施例中公开的第一导电部41覆盖在第二钝化层30的外表面上,从外延结构20背离第一钝化层10的一侧朝向第一钝化层10延伸,与第一接触部42连接,从而将外延结构20的一个接触电极延伸到芯片的出光侧;第二导电部51也覆盖在第二钝化层30的外表面上,从台阶21a处延伸到第一钝化层10的侧边,与第二接触部52连接,从而将外延结构20的另一个接触电极也延伸到芯片的出光侧;最终使得LED芯片的结构形成正装结构,可以直接转移到背板70上,以制成显示屏,减少转移次数,提高产品的生产效率。
具体的,从制造角度来说,将第一电极40和第二电极50设置在第一钝化层10两侧,还要延伸到第一连接口31和第二连接口32,以连接外延结构20,在半导体制造工艺中不容易一次直接制造成型;本实施例中设置第一导电部41和第二导电部51都覆盖在第二钝化层30的外表面上,可以在生长基板上直接通过沉积和图案化的技术实现制成,然后再剥离生产基板,并制成第一接触部42和第二接触部52;换句话说,将第一电极40和第二电极50都分成两个步骤制成,便于结合LED芯片的制作工艺和巨量转移工艺,以实现正装LED芯片的制作的同时减少LED芯片的转移步骤,提高LED芯片在后续显示屏制造过程中组装的便利性,简化半导体产品的制造工艺。
本实施例中公开的第一接触部42和第二接触部52均用于与背板70的焊盘接触,以导通电路,给外延结构20输入电信号,将第一接触部42和第二接触部52设置在第一钝化层10的两侧,可以避免遮挡第一钝化层10,使LED芯片免受正装键合结构的影响,保持良好的出光效率。
再如图3所示,作为本实施例的另一种实施方式,公开了所述第二电极50还包括覆盖在所述外延结构20的外表面上的遮光部53,所述遮光部53一端与所述第二导电部51连接,另一端延伸至所述第一连接口31的边缘位置;所述外延结构20上朝向所述第一钝化层10的表面为出光面;所述外延结构20上朝向所述第一导电部41、所述第二导电部42和所述遮光部53的表面为非出光面;所述第一导电部41、所述第二导电部42和所述遮光部53组合成ODR(全角度反射镜,Omnidirectional Reflection,简称ODR)反射结构,所述ODR反射结构用于将射向所述非出光面的光线反射至所述出光面。本实施例中沉积第一导电部41、遮光部53和第二导电部51在第二钝化层30的外表面上,并且依次对接,从而组合成ODR反射结构,将外延结构20除朝向第一钝化层10的表面以外的其他各个面都遮蔽起来,起到反射作用,从而使得LED芯片发光的时候,只会从朝向第一钝化层10的一侧出光,减少侧光、漏光问题,并且射向非出光面的光线都被ODR反射结构反射,朝向第一钝化层10射出,提高出光面的出光效率;从制造工艺的角度来说,省去了设置反射层的步骤,直接在制作第一电极40和第二电极50的步骤中完成制程,简化工艺,有利于提高生产效率。
如图4和图5所示,作为本申请的另一实施例,公开了一种用于如上任一所述的LED芯片的制造方法,其中,包括:
S100、提供一生长基板;
S200、如图5的(c)图所示,在所述生长基板上沉积外延结构20;
S300、如图5的(d)图所示,在所述外延结构20的外表面上沉积第二钝化层30;
S400、如图5的(e)图所示,图案化所述第二钝化层30,形成第一连接口31和第二连接口32;
S500、如图5的(f)图所示,在所述第二钝化层30的外表面上沉积金属导电层,并如图5的(g)图所示,图案化所述金属导电层,形成与所述外延结构20接触的第一金属导电部和第二金属导电部;
S600、如图5的(h)图所示,在所述第一金属导电部和所述第二金属导电部的外表面上沉积第三钝化层60,获得中间结构;
S700、如图5的(i)图所示,将所述第三钝化层60与一临时基板粘接,从所述生长基板上剥离所述中间结构,暴露出所述外延结构20;
S800、如图5的(j)图所示,在所述中间结构上沉积第一钝化层10,覆盖所述外延结构20;
S900、并且如图5的(j)图所示,在所述第一钝化层10两侧分别制造第一接触部42和第二接触部52;
其中,所述第一金属导电部与所述第一接触部42连接,组成第一电极40;所述第二金属导电部与所述第二接触部52连接,组成第二电极50。
本实施例中公开的制造方法通过在外延结构20的外表面上依次制作第二钝化层30、第一金属导电部、第二金属导电部和第三钝化层60,将外延结构20的接触电极,也就是第一接触部42和第二接触部52都设置到LED芯片的出光面一侧,从而在制造显示屏的过程中,可以正装方式组装LED芯片到背板70上,减少转移次数,从而提高生产效率,简化制造工艺。
如图5所示,作为本实施例的一种实施方式,公开了所述步骤S200具体包括:
S210、如图5的(a)图所示,在所述生长基板上依次沉积N型材料层、多量子阱层、P型材料层和氧化铟锡层;
S220、如图5的(b)图所示,通过光刻和蚀刻工艺对所述氧化铟锡层、所述P型材料层、所述多量子阱层和所述N型材料层进行刻蚀,获得间隔排布的多个外延阵列;
S230、如图5的(c)图所示,通过台面工艺对所述外延阵列进行刻蚀,直至暴露出部分N型材料层,获得外延结构20。
本实施例中公开的LED芯片体积非常小,所以可以在生长基板上一次制作若干个,通过将依次沉积的N型材料层、多量子阱层、P型材料层和氧化铟锡层刻蚀,形成多个间隔的外延结构20,后续在每个外延结构20上都可以沉积钝化层和接触电极,以同时批量化制造LED芯片,提高产品制造的效率。
本实施例中采用台面工艺(Mesa工艺)对外延阵列进行刻蚀,暴露出N型材料层的面积小,也就是形成的台阶21a的尺寸小,所以可以保留较大面积的有源层,增加LED芯片的发光面积。
具体的,作为本实施例的另一种实施方式,公开了所述N型材料层为N型氮化镓层;所述P型材料层为P型氮化镓层。
具体的,作为本实施例的另一种实施方式,公开了所述第一连接口31形成于所述第二钝化层30上与所述氧化铟锡层相对的位置;所述第二连接口32形成于所述第二钝化层30上与所述N型材料层暴露的部分相对的位置。
本实施例中通过设置第一连接口31,使得第一金属导电部与氧化铟锡层电性接触,设置第二连接口32,使得第二金属导电部与N型材料层电性接触,从而可以向外延结构20传输电信号,使外延结构20发光。在制造过程中,第二钝化层30覆盖在外延结构20的外表面上,可以在第二钝化层30背离生长基板的表面上设置第一连接口31和第二连接口32,暴露出P型材料层和N型材料层,使得后续沉积下来的金属材料可以直接与P型材料层和N型材料层接触,不需要其他的刻蚀步骤,从而提高了LED芯片的制造工艺的合理性,便于提高制造效率。
具体的,作为本实施例的另一种实施方式,公开了所述步骤S700具体包括:
S710、提供一涂覆有胶层的临时基板;
S720、在所述第三钝化层60背离所述生长基板的上表面上粘贴所述临时基板;
S730、通过激光工艺将所述中间结构从所述生长基板上剥离,暴露出所述外延结构20。
本实施例中通过临时基板将中间结构固定,以便于中间结构从生长基板上剥离之后,可以继续在背离临时基板的一侧进行沉积工艺,制作第一钝化层10、第一接触部42和第二接触部52。
具体的,本实施例中公开的临时基板上设置的胶层可以为光刻胶。
如图6所示,作为本申请的另一实施例,公开了一种显示面板,其中,包括背板70,以及设于所述背板70上的如上任一所述的LED芯片;所述LED芯片设有多个;所述背板70上阵列排布有多个通孔71,所述通孔71用于与所述LED芯片键合;所述通孔71内形成有第一焊接台面71a和第二焊接台面71b,所述第一焊接台面71a上设有第一焊盘80,所述第二焊接台面71b上设有第二焊盘90;当所述LED芯片装配到所述焊接台面上时,所述第一焊盘80与所述第一电极40电性接触,所述第二焊盘90与所述第二电极50电性接触。
本实施例中公开的背板70上设置多个通孔71,以适配LED芯片,从而实现嵌入式安装,提高Mciro LED芯片组装的牢固程度,而且预定位好之后,芯片只需要一次转移就可以移动到背板70上,减少了显示面板制备的工艺步骤,简化了显示面板的制作工艺。
再如图6所示,作为本实施例的一种实施方式,公开了所述背板70上设有量子点层100和透明封装层110;所述量子点层100和所述透明封装层110沿所述外延结构20的出光光路依次堆叠在所述第一钝化层10上。
本实施例中背板70上设置的通孔71不仅用于容纳LED芯片,通过设置第一焊接台面71a和第二焊接台面71b,在通孔71中形成凸台,也就是说,LED芯片由两侧设置的凸台支撑,部分嵌入通孔71;而两侧的凸台之间为LED芯片的出光通道,在出光通道内还可以设置量子点层100和透明封装层110,量子点层100包括红色量子点层100、绿色量子点层100、蓝色量子点层100中的至少一种,从而可以使背板70的不同位置发出不同颜色的光,以组合成要显示的图像;透明封装层110隔绝空气和外界环境的碰撞,保护量子点层100;另外,将量子点层100和透明封装层110都设置在通孔71内,而不是凸出在背板70的表面上,可以减少显示面板最终的厚度。
具体的,在本实施例中公开的显示面板,因为LED芯片上设置第一电极40和第二电极50延伸至外延结构20的出光面,即通过第一导电部41、遮光部53和第二导电部51包裹外延结构20,使得LED芯片自身结构不会漏光,只会从第一钝化层10出光,所以制造成显示面板后,避免了显示面板上相邻的像素结构之间发生光泄露的情况,可以减少设置像素挡墙,简化了显示面板的制作工艺。
如图7所示,作为本申请的另一实施例,公开了一种用于如上任一所述的显示面板的制造方法,其中,包括:
M100、提供一背板70;其中,所述背板70上间隔设有多个通孔71,所述通孔71内形成有第一焊接台面71a和第二焊接台面71b;
M200、在所述第一焊接台面71a上制造第一焊盘80,在所述第二焊接台面71b上制造第二焊盘90;
M300、将LED芯片放置到所述通孔71内,对接第一焊盘80与第一电极40,并且对接第二焊盘90与第二电极50;
M400、从所述通孔71背离所述LED芯片的一端填充量子点,形成量子点层100;
M500、在所述量子点层100上进行封胶,形成透明封装层110。
本实施例中公开的制造方法通过在背板70上组装多个LED芯片形成显示面板,组装过程简单,只转移了一次LED芯片,而且不需要设置像素挡墙或者遮光黑胶等结构,制作步骤少,有利于提高生产效率。
如图8所示,作为本申请的另一实施例,公开了一种MIP芯片,其中,包括封装板120和如上任一所述的LED芯片,所述封装板120上间隔形成有三个穿孔121,所述穿孔121用于与所述LED芯片键合;所述穿孔121内形成有第三焊接台面和第四焊接台面,所述第三焊接台面上设有第三焊盘130,所述第三焊盘130用于与所述第一电极40电性接触;所述第四焊接台面上设有第四焊盘140,所述第四焊盘140用于与所述第二电极50电性接触;所述封装板120上背离所述LED芯片的一侧设有第一电极块150、第二电极块160、第三电极块170和第四电极块180,所述第一电极块150同时与三个所述穿孔121内的所述第三焊盘130电性连接,所述第二电极块160、所述第三电极块170和所述第四电极块180分别与三个所述穿孔121内的三个所述第四焊盘140电性连接。本实施例中公开的MIP芯片在封装板120上嵌入式组装三个LED芯片,并且三个LED芯片公用同一个第一电极块150,简化了整体结构。
如图9所示,作为本实施例的一种实施方式,公开了穿孔121内可以填充红光量子点层190、绿光量子点层200、透明封装胶层210等等。实际制造过程中将LED芯片键合到封装板120上之后,在其中两个穿孔121内分别填充红光量子点和绿光量子点,形成红光量子点层190和绿光量子点层200,使得三个穿孔121内分别射出红、绿、蓝光,以形成RGB全彩子像素;最后在对穿孔121进行封胶,形成透明封装胶层210;制成厚度小,发光效果好的MIP芯片。减少了制造过程中LED芯片的转移次数,简化了MIP芯片的制作工艺。
综上所述,本申请公开了一种LED芯片,其中,包括第一钝化层10、外延结构20、第二钝化层30、第一电极40、第二电极50和第三钝化层60,所述外延结构20设于所述第一钝化层10上;所述第二钝化层30覆盖于所述外延结构20的外表面上,所述第二钝化层30上形成有第一连接口31和第二连接口32;所述第一电极40一端延伸至所述第一钝化层10的侧壁上,另一端延伸至所述第一连接口31处,与所述外延结构20电性接触;所述第二电极50一端延伸至所述第一钝化层10的侧壁上,另一端延伸至所述第二连接口32处,与所述外延结构20电性接触;所述第三钝化层60覆盖于所述第一电极40和所述第二电极50的外表面上。本实施例公开的LED芯片设置外延结构20在第一钝化层10上,发光的时候光线可以穿过第一钝化层10发射出去,第一钝化层10起到隔绝外界环境,保护外延结构20的发光面的效果;而将第一电极40和第二电极50延伸设置到第一钝化层10的两侧,也就是说芯片从发光面与背板70实现电连接,而不是传统的倒装方式与背板70连接,在进行巨量转移的过程中,LED芯片只需要从生长基板上转移到临时基板上一次,就可以继续转移到背板70上了,减少了转移次数,从而减少工艺步骤,简化了制造工艺,提高了生产效率。
需要说明的是本发明的实施例中公开的LED芯片包括但不限于Mini LED芯片、Micro LED芯片等微型半导体芯片。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
需要说明的是,本发明以LED芯片为例对本发明的具体结构及工作原理进行介绍,但本发明的应用并不以LED芯片为限,也可以应用到其它类似工件的生产和使用中。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种LED芯片,其特征在于,包括:
第一钝化层;
外延结构,设于所述第一钝化层上;
第二钝化层,覆盖于所述外延结构的外表面上,所述第二钝化层上形成有第一连接口和第二连接口;
第一电极,一端延伸至所述第一钝化层的侧壁上,另一端延伸至所述第一连接口处,与所述外延结构电性接触;
第二电极,一端延伸至所述第一钝化层的侧壁上,另一端延伸至所述第二连接口处,与所述外延结构电性接触;
第三钝化层,覆盖于所述第一电极和所述第二电极的外表面上。
2.根据权利要求1所述的LED芯片,其特征在于,所述外延结构包括依次堆叠设置在所述第一钝化层上的外延层和电流扩展层,所述外延层的N型材料层上形成有台阶;
所述第一连接口形成于所述第二钝化层上与所述电流扩展层相对的位置,用于裸露至少部分的所述电流扩展层;所述第二连接口形成于所述第二钝化层上与所述台阶相对的位置,用于裸露所述N型材料层。
3.根据权利要求2所述的LED芯片,其特征在于,所述电流扩展层为氧化铟锡层。
4.根据权利要求2所述的LED芯片,其特征在于,所述第一电极包括第一导电部和第一接触部,所述第一导电部覆盖于所述第二钝化层的外表面上,一端延伸至所述第一连接口处,与所述电流扩展层电性接触,另一端与所述第一接触部电性接触;所述第一接触部设于所述第一钝化层的侧壁上;
所述第二电极包括第二导电部和第二接触部,所述第二导电部覆盖于所述第二钝化层的外表面上,一端延伸至所述第二连接口处,与所述台阶电性接触,另一端与所述第二接触部电性接触;所述第二接触部设于所述第一钝化层的侧壁上。
5.根据权利要求4所述的LED芯片,其特征在于,所述第二电极还包括覆盖在所述外延结构的外表面上的遮光部,所述遮光部一端与所述第二导电部连接,另一端延伸至所述第一连接口的边缘位置;
所述外延结构上朝向所述第一钝化层的表面为出光面;所述外延结构上朝向所述第一导电部、所述第二导电部和所述遮光部的表面为非出光面;
所述第一导电部、所述第二导电部和所述遮光部组合成ODR反射结构,所述ODR反射结构用于将射向所述非出光面的光线反射至所述出光面。
6.一种用于如权利要求1至5任意一项所述的LED芯片的制造方法,其特征在于,包括:
提供一生长基板;
在所述生长基板上沉积外延结构;
在所述外延结构的外表面上沉积第二钝化层;
图案化所述第二钝化层,形成第一连接口和第二连接口;
在所述第二钝化层的外表面上沉积金属导电层,并图案化所述金属导电层,形成与所述外延结构接触的第一金属导电部和第二金属导电部;
在所述第一金属导电部和所述第二金属导电部的外表面上沉积第三钝化层,获得中间结构;
将所述第三钝化层与一临时基板粘接,从所述生长基板上剥离所述中间结构,暴露出所述外延结构;
在所述中间结构上沉积第一钝化层,覆盖所述外延结构;
在所述第一钝化层两侧分别制造第一接触部和第二接触部;
其中,所述第一金属导电部与所述第一接触部连接,组成第一电极;所述第二金属导电部与所述第二接触部连接,组成第二电极。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述在所述生长基板上沉积外延结构的步骤具体包括:
在所述生长基板上依次沉积N型材料层、多量子阱层、P型材料层和氧化铟锡层;
通过光刻和蚀刻工艺对所述氧化铟锡层、所述P型材料层、所述多量子阱层和所述N型材料层进行刻蚀,获得间隔排布的多个外延阵列;
通过台面工艺对所述外延阵列进行刻蚀,直至暴露出部分N型材料层,获得外延结构。
8.根据权利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述第一连接口形成于所述第二钝化层上与所述氧化铟锡层相对的位置;所述第二连接口形成于所述第二钝化层上与所述N型材料层暴露的部分相对的位置。
9.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述将所述第三钝化层与一临时基板粘接,从所述生长基板上剥离所述中间结构,暴露出所述外延结构的步骤具体包括:
提供一涂覆有胶层的临时基板;
在所述第三钝化层背离所述生长基板的上表面上粘贴所述临时基板;
通过激光工艺将所述中间结构从所述生长基板上剥离,暴露出所述外延结构。
10.一种显示面板,其特征在于,包括背板,以及设于所述背板上的如权利要求1至5任意一项所述的LED芯片;
所述LED芯片设有多个;所述背板上阵列排布有多个通孔,所述通孔用于与所述LED芯片键合;
所述通孔内形成有第一焊接台面和第二焊接台面,所述第一焊接台面上设有第一焊盘,所述第二焊接台面上设有第二焊盘;当所述LED芯片装配到所述焊接台面上时,所述第一焊盘与所述第一电极电性接触,所述第二焊盘与所述第二电极电性接触。
11.根据权利要求10所述的显示面板,其特征在于,所述背板上设有量子点层和透明封装层;所述量子点层和所述透明封装层沿所述外延结构的出光光路依次堆叠在所述第一钝化层上。
12.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,所述量子点层包括红色量子点层、绿色量子点层、蓝色量子点层中的至少一种。
13.一种用于如权利要求10至12任意一项所述的显示面板的制造方法,其特征在于,包括:
提供一背板;其中,所述背板上间隔设有多个通孔,所述通孔内形成有第一焊接台面和第二焊接台面;
在所述第一焊接台面上制造第一焊盘,在所述第二焊接台面上制造第二焊盘;
将LED芯片放置到所述通孔内,对接第一焊盘与第一电极,并且对接第二焊盘与第二电极;
从所述通孔背离所述LED芯片的一端填充量子点,形成量子点层;
在所述量子点层上进行封胶,形成透明封装层。
14.一种MIP芯片,其特征在于,包括封装板和如权利要求1至5任意一项所述的LED芯片,所述封装板上间隔形成有三个穿孔,所述穿孔用于与所述LED芯片键合;
所述穿孔内形成有第三焊接台面和第四焊接台面,所述第三焊接台面上设有第三焊盘,所述第三焊盘用于与所述第一电极电性接触;所述第四焊接台面上设有第四焊盘,所述第四焊盘用于与所述第二电极电性接触;
其中,所述封装板上背离所述LED芯片的一侧设有第一电极块、第二电极块、第三电极块和第四电极块,所述第一电极块同时与三个所述穿孔内的所述第三焊盘电性连接,所述第二电极块、所述第三电极块和所述第四电极块分别与三个所述穿孔内的三个所述第四焊盘电性连接。
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