CN118099336A - Micro LED显示芯片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种Micro LED显示芯片及其制备方法，该Micro LED显示芯片包括驱动面板、多个LED单元和挡光层，多个LED单元彼此间隔设置于驱动面板的一侧表面上，挡光层限定出多个栅格孔，挡光层位于驱动面板朝向LED单元的一侧表面上，使多个LED单元一一对应收容于多个栅格孔内；其中，挡光层与驱动面板之间的距离小于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离。本申请的方案可有效减少或防止相邻LED单元之间发生光线串扰，提升Micro LED显示芯片的发光亮度。

Description

Micro LED显示芯片及其制备方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种Micro LED显示芯片及其制备方法。

背景技术

微型发光二极管（Micro Light Emitting Diode，简称Micro LED）显示芯片是一种由多个微米级LED单元高密度集成于单个芯片上的二维阵列显示器件。Micro LED显示芯片因具有亮度高、尺寸小等优点被广泛应用于头戴显示（Head Mount Display，简称HMD）、平视显示（Head Up Display，简称HUD）、微投影等显示领域。

在Micro LED显示芯片中，多个LED单元通常被挡光层限定出的多个栅格孔一一对应收容，但是，由于LED单元发出的一部分光线会从挡光层的底部漏出，使相邻两个LED单元之间产生光线串扰，导致Micro LED显示芯片的发光亮度较低。

发明内容

本申请提供一种Micro LED显示芯片及其制备方法，以解决相关技术存在的因挡光层的部分区域与驱动面板之间的距离大于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离而导致相邻LED单元之间容易发生光线串扰的问题。

本申请第一方面提供了一种Micro LED显示芯片，包括驱动面板、多个LED单元和挡光层，多个LED单元彼此间隔设置于驱动面板的一侧表面上，挡光层限定出多个栅格孔，挡光层位于驱动面板朝向LED单元的一侧表面上，使多个LED单元一一对应收容于多个栅格孔内；其中，挡光层与驱动面板之间的距离小于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离。

在一种实施方式中，Micro LED显示芯片还包括键合层，键合层包括第一键合部和多个第二键合部，第一键合部位于驱动面板与挡光层之间，多个第二键合部一一对应位于驱动面板与多个LED单元之间，第一键合部在驱动面板上的正投影和多个第二键合部在驱动面板上的正投影覆盖驱动面板，且多个第二键合部在驱动面板上的正投影与多个LED单元在驱动面板上的正投影一一对应重叠；其中，第一键合部的厚度比第二键合部的厚度更薄。

在一种实施方式中，Micro LED显示芯片还包括钝化层，钝化层包括第一钝化部，第一钝化部位于挡光层与第一键合部之间，第一钝化部和第一键合部的总厚度小于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离。

在一种实施方式中，驱动面板朝向LED单元的一侧表面上设置有多个触点，第一键合部设置有多个第一过孔，多个第一过孔贯穿第一键合部而一一对应暴露多个触点，每个第一过孔在驱动面板上的正投影的外轮廓包围对应的触点在驱动面板上的正投影；

第一钝化部设置有多个第二过孔，多个第二过孔贯穿第一钝化部而一一对应连通多个第一过孔，每个第二过孔在驱动面板上的正投影与对应的触点在驱动面板上的正投影至少部分重叠。

在一种实施方式中，钝化层还包括多个第二钝化部，多个第二钝化部一一对应包覆多个LED单元的侧表面和顶表面且与第一钝化部连接，多个第二钝化部一一对应设置有多个第三过孔，每个第三过孔贯穿对应的第二钝化部而暴露对应的LED单元的部分顶表面；

Micro LED显示芯片还包括电极层，电极层位于钝化层背离驱动面板的一侧表面上，电极层包括多个第一电极，多个第一电极一一对应设置于多个LED单元与多个触点之间，且每个第一电极的第一端通过相连通的第二过孔和第一过孔连接对应的触点，每个第一电极的第二端通过第三过孔连接对应的LED单元的顶表面。

在一种实施方式中，第一电极包括位于挡光层与第一钝化部之间的第一部分，第一电极的第一部分、第一钝化部和第一键合部的总厚度小于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离。

在一种实施方式中，第二键合部包括层叠设置的键合金属层和欧姆接触层。

在一种实施方式中，第二键合部还包括位于键合金属层与欧姆接触层之间的反射层。

在一种实施方式中，栅格孔的横截面的面积沿LED单元的出光方向渐增，MicroLED显示芯片还包括反光层，反光层至少包覆栅格孔的内壁；和/或，Micro LED显示芯片还包括色转换材料，色转换材料填充于栅格孔内。

本申请第二方面提供了一种Micro LED显示芯片的制备方法，该制备方法包括：提供驱动面板；在驱动面板的一侧表面上形成多个彼此间隔的LED单元；在驱动面板朝向LED单元的一侧表面上形成挡光层，挡光层限定出多个栅格孔，使多个LED单元一一对应收容于多个栅格孔内；其中，挡光层与驱动面板之间的距离小于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离。

在一种实施方式中，驱动面板与LED单元之间设置有键合薄膜，键合薄膜在驱动面板上的正投影覆盖驱动面板，键合薄膜包括第一部分和多个第二部分，键合薄膜的多个第二部分在驱动面板上的正投影与多个LED单元在驱动面板上的正投影一一对应重叠，键合薄膜的第一部分为键合薄膜中除多个第二部分之外的其余部分；

在驱动面板朝向LED单元的一侧表面上形成挡光层，包括：对键合薄膜的第一部分进行减薄，形成键合层；其中，键合薄膜中减薄后的第一部分构成键合层的第一键合部，键合薄膜中保留的多个第二部分一一对应构成键合层的多个第二键合部；在第一键合部背离驱动面板的一侧表面上形成挡光层。

在一种实施方式中，在第一键合部背离驱动面板的一侧表面上形成挡光层，还包括：

在键合层背离驱动面板的一侧表面上形成钝化层；钝化层包括第一钝化部，第一钝化部位于第一键合部背离驱动面板的一侧表面上；

在第一钝化部背离驱动面板的一侧表面上形成挡光层；其中，第一钝化部和第一键合部的总厚度小于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离。

在一种实施方式中，驱动面板朝向LED单元的一侧表面上设置有多个触点，第一键合部开设多个第一过孔，多个第一过孔贯穿第一键合部而一一对应暴露多个触点，每个第一过孔在驱动面板上的正投影的外轮廓包围对应的触点在驱动面板上的正投影；

在形成钝化层之后，还包括：在第一钝化部开设多个第二过孔，使多个第二过孔贯穿第一钝化部而一一对应连通多个第一过孔，且每个第二过孔在驱动面板上的正投影与对应的触点在驱动面板上的正投影至少部分重叠。

在一种实施方式中，钝化层还包括多个第二钝化部，多个第二钝化部一一对应包覆多个LED单元的侧表面和顶表面，在形成钝化层之后还包括：

在多个第二钝化部一一对应开设多个第三过孔，使每个第三过孔贯穿对应的第二钝化部而暴露对应的LED单元的部分顶表面；

在钝化层背离驱动面板的一侧表面上形成电极层；其中，电极层包括多个第一电极，多个第一电极一一对应设置于多个LED单元与多个触点之间，且每个第一电极的第一端通过相连通的第二过孔和第一过孔连接对应的触点，每个第一电极的第二端通过第三过孔连接对应的LED单元的顶表面。

在一种实施方式中，键合薄膜包括层叠设置的键合金属薄膜和欧姆接触薄膜，键合金属薄膜包括第一部分和多个第二部分，欧姆接触薄膜包括第一部分和多个第二部分，键合薄膜的第一部分包括键合金属薄膜的第一部分和欧姆接触薄膜的第一部分，键合薄膜的第二部分包括层叠的键合金属薄膜的第二部分和欧姆接触薄膜的第二部分，第一键合部包括层叠的键合金属层和欧姆接触层；

对键合薄膜的第一部分进行减薄，形成键合层，包括：去除欧姆接触薄膜的第一部分，使保留的欧姆接触薄膜的第二部分形成欧姆接触层；减薄键合金属薄膜的第一部分，使保留的键合金属薄膜的第二部分形成键合金属层。

在一种实施方式中，键合薄膜还包括位于键合金属薄膜与欧姆接触薄膜之间的反射薄膜，反射薄膜包括第一部分和多个第二部分，键合薄膜的第一部分还包括反射薄膜的第一部分，键合薄膜的多个第二部分还包括反射薄膜的多个第二部分，第一键合部还包括反射层；

对键合薄膜的第一部分进行减薄，形成键合层，还包括：去除反射薄膜的第一部分，使保留的反射薄膜的第二部分形成反射层。

在一种实施方式中，栅格孔的横截面的面积沿LED单元的出光方向渐增，在形成挡光层之后，制备方法还包括：至少在挡光层朝向LED单元的侧表面上形成反光层；和/或，在栅格孔的内部填充色转换材料。

上述技术方案中的优点或有益效果至少包括：通过设置挡光层与驱动面板之间的距离小于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离，可使挡光层位于任意相邻两个LED单元之间的光路上，这样当LED单元发射出的光线沿与其相邻的LED单元之间的光路传播而发生漏光时，挡光层能起到阻挡光线传播的作用，从而减少或避免LED单元发射出的光线从挡光层的底部与驱动面板之间泄漏至相邻的LED单元，能有效改善相邻LED单元之间的光线串扰问题，更有利于提升Micro LED显示芯片的发光亮度。

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，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

图1A所示为本申请一实施例的Micro LED显示芯片的一种平面结构示意图。

图1B所示为图1A中的Micro LED显示芯片沿A1-A2切割线的一种剖面结构示意图。

图1C所示为图1A中的Micro LED显示芯片沿B1-B2切割线的一种剖面结构示意图。

图1D所示为图1A中的Micro LED显示芯片沿C1-C2切割线的一种剖面结构示意图。

图2所示为本申请一实施例的Micro LED显示芯片的制备方法的流程示意图。

图3至图11所示为本申请一实施例的Micro LED显示芯片在不同制备阶段的一种剖面结构的示意图。

图12至图16所示为本申请一实施例的Micro LED显示芯片与图7至图11一一对应的制备阶段的另一种剖面结构的示意图。

图17至图21所示为本申请一实施例的Micro LED显示芯片与图7至图11一一对应的制备阶段的一种平面结构示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在相关技术中，Micro LED显示芯片通常包括驱动面板、多个LED单元及挡光层，其中，多个LED单元设置于驱动面板的一侧表面上，挡光层限定出多个栅格孔，且挡光层设置于驱动面板朝向LED单元的一侧表面上，使得多个栅格孔一一对应收容多个LED单元。发明人在实施本申请的过程中发现：由于挡光层的部分区域与驱动面板之间的距离大于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离，并且位于挡光层与驱动面板之间的膜层对光线的阻挡效果较差，因此LED单元发出的光线容易从挡光层的底部与驱动面板之间的泄漏至相邻的LED单元，使相邻LED单元之间发生光线串扰，导致Micro LED显示芯片的发光亮度较低。

鉴于此，本申请提供一种Micro LED显示芯片及其制备方法，可有效解决相关技术中因挡光层的部分区域与驱动面板之间的距离大于LED单元的发光层与驱动面板之间的距离而导致相邻LED单元之间容易发生光线串扰的问题。下面结合附图对本申请实施例进行详细说明。

图1A所示为本申请一实施例的Micro LED显示芯片的一种平面结构示意图。图1B所示为图1A中的Micro LED显示芯片沿A1-A2切割线的一种剖面结构示意图。图1C所示为图1A中的Micro LED显示芯片沿B1-B2切割线的一种剖面结构示意图。图1D所示为图1A中的Micro LED显示芯片沿C1-C2切割线的一种剖面结构示意图。

如图1A至图1D所示，该Micro LED显示芯片100包括驱动面板10、多个LED单元20和挡光层30。

其中，驱动面板10可以是包括CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor的简称，互补金属氧化物半导体）硅基板或TFT（Thin-Film Transistor的简称，薄膜晶体管）玻璃基板的显示基板。需要说明的是驱动面板10还可以是包括其他类型基板的显示基板，本申请实施例对驱动面板10包含的显示基板类型不作限制。示例性地，驱动面板10包括第一衬底11以及位于第一衬底11一侧表面上的多个驱动电路（附图中未示出）和多个触点12。其中，多个驱动电路与多个触点12一一对应电连接，每个驱动电路包括CMOS器件或TFT器件等。

多个LED单元20彼此间隔设置于驱动面板10的一侧表面上。在一个示例中，如图1A至图1D所示，多个LED单元20可以驱动面板10的一侧表面上呈阵列排布，多个LED单元20在驱动面板10的驱动下发射出光线。在另一个示例中，如图1B所示，LED单元20包括层叠设置的第一掺杂型半导体层21、发光层22和第二掺杂型半导体层23，其中，第一掺杂型半导体层21可以是P型半导体层，第二掺杂型半导体层23可以是N型半导体层，发光层22可以是量子阱层。

挡光层30限定出多个栅格孔31，挡光层30位于驱动面板10朝向LED单元20的一侧表面上，使多个LED单元20一一对应收容于多个栅格孔31内。示例性地，挡光层30的材料可以是黑色光刻胶、彩色光刻胶等吸光材料，本申请实施例对挡光层30的材料不作限制。

其中，如图1D所示，挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2。示例性地，驱动面板10朝向LED单元20的一侧表面为平面，LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2为LED单元20的发光层22与驱动面板10朝向LED单元20一侧表面之间的距离，通过设置挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，可使挡光层30位于任意相邻两个LED单元20之间的光路LP上，使得当LED单元20发射出的光线沿与其相邻的LED单元20之间的光路LP传播而发生漏光时，挡光层30能够至少吸收部分沿该光路LP传播的光线，从而起到阻挡光线传播的作用。

上述方案，通过设置挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，可使挡光层30位于任意相邻两个LED单元20之间的光路LP上，这样当LED单元20发射出的光线沿与其相邻的LED单元20之间的光路LP传播而发生漏光时，挡光层30能起到阻挡光线传播的作用，从而减少或避免LED单元20发射出的光线从挡光层30的底部与驱动面板10之间泄漏至相邻的LED单元20，能有效改善相邻LED单元20之间的光线串扰问题，更有利于提升Micro LED显示芯片100的发光亮度。

在一种实施方式中，如图1B、图1C和图1D所示，Micro LED显示芯片100还包括键合层40，键合层40包括第一键合部401和多个第二键合部402，第一键合部401位于驱动面板10与挡光层30之间，多个第二键合部402一一对应位于驱动面板10与多个LED单元20之间，第一键合部401在驱动面板10上的正投影和多个第二键合部402在驱动面板10上的正投影覆盖驱动面板10，多个第二键合部402在驱动面板10上的正投影与多个LED单元20在驱动面板10上的正投影一一对应重叠。

其中，第一键合部401的厚度比第二键合部402的厚度更薄。示例性地，第二键合部402的厚度为第一键合部401的厚度的5%~95%（包括端点值），第一键合部401的厚度为第一键合部401背离驱动面板10一侧的表面与驱动面板10朝向LED单元20一侧表面之间的距离，第二键合部402的厚度为第二键合部402背离驱动面板10一侧的表面与驱动面板10朝向LED单元20一侧表面之间的距离。需要说明的是，第一键合部401和第二键合部402的厚度可以根据实际需要进行选择和调整，只要确保挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2即可。

上述方案，通过设置第一键合部401的厚度比第二键合部402的厚度更薄，可使第一键合部401与第二键合部402之间具有高度差，进而可以利用第一键合部401与第二键合部402之间的高度差使挡光层30朝向驱动面板10的一侧表面朝向驱动面板10延伸，从而确保挡光层30与驱动面板10之间的距离D1比LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2更近，使得挡光层30位于任意相邻两个LED单元20之间的光路LP上，从而起到减少或防止漏光的作用。

在一种实施方式中，如图1B至图1D所示，Micro LED显示芯片100还包括钝化层50，钝化层50包括第一钝化部501，第一钝化部501位于挡光层30与第一键合部401之间，第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2。其中，当挡光层30与第一键合部401之间设置有第一钝化部501时，第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1等于挡光层30与驱动面板10之间的距离D1。

示例性地，钝化层50的材料可以包括无机材料或有机材料。例如，钝化层50的材料包括二氧化硅（）、氧化铝（/>）、二氧化锆（/>）、氮化硅（/>）和氧化铪（）中的任意一种或几种的组合，钝化层50的材料也可以包括黑色光刻胶、彩色光刻胶和聚酰亚胺中的任意一种或几种的组合。需要说明的是，钝化层50的材料可以根据实际需要进行选择和调整，本申请实施例对其不作限制。

在相关技术中，请参考图1C和图1D，由于键合层40的第一键合部401和第二键合部402的厚度相同，因此在第一键合部401与挡光层30之间设置有第一钝化部501后，容易导致第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1大于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，致使挡光层30与驱动面板10之间的距离D1比LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2更远；并且，因为钝化层50的挡光效果较差，例如当钝化层50的材料选用二氧化硅、氧化铝、二氧化锆、氮化硅和氧化铪等透明材料时，钝化层50几乎无法挡光，从而导致LED发射出的光线容易从驱动面板10与挡光层30之间漏出。

上述方案，由于键合层40的第一键合部401的厚度比第二键合部402的厚度更薄，通过在第一键合部401与挡光层30之间设置钝化层50的第一钝化部501，并配置第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，可确保挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2。

在一种实施方式中，如图1B所示，驱动面板10朝向LED单元20的一侧表面上设置有多个触点12，第一键合部401设置有多个第一过孔401A，多个第一过孔401A贯穿第一键合部401而一一对应暴露多个触点12，每个第一过孔401A在驱动面板10上的正投影的外轮廓包围对应的触点12在驱动面板10上的正投影。

第一钝化部501设置有多个第二过孔501A，多个第二过孔501A贯穿第一钝化部501而一一对应连通多个第一过孔401A，每个第二过孔501A在驱动面板10上的正投影与对应的触点12在驱动面板10上的正投影至少部分重叠。这种结构可使第一钝化部501将第一键合部401与多个触点12之间进行绝缘隔离，避免第一键合部401与多个触点12之间导电。

在一种实施方式中，如图1B至图1D所示，钝化层50还包括多个第二钝化部502，多个第二钝化部502一一对应包覆多个LED单元20的侧表面和顶表面且与第一钝化部501连接，多个第二钝化部502一一对应设置有多个第三过孔502A，每个第三过孔502A贯穿对应的第二钝化部502而暴露对应的LED单元20的部分顶表面。

Micro LED显示芯片100还包括电极层60，电极层60位于钝化层50背离驱动面板10的一侧表面上，电极层60包括多个第一电极61，多个第一电极61一一对应设置于多个LED单元20与多个触点12之间，且每个第一电极61的第一端通过相连通的第二过孔501A和第一过孔401A连接对应的触点12，每个第一电极61的第二端通过第三过孔502A连接对应的LED单元20的顶表面。

示例性地，LED单元20的顶表面可以是N型半导体层背离驱动面板10一侧的表面，每个第一电极61的第一端通过相连通的第二过孔501A和第一过孔401A连接对应的触点12，且每个第一电极61的第二端通过第三过孔502A连接对应LED单元20的顶表面，可实现每个LED单元20的N型半导体层与驱动面板10的电连接。此外，LED单元20的P型半导体层通过连续的键合层40与驱动面板10电连接，亦即键合可构成LED单元20的共阳极。基于此，驱动面板10可以通过键合层40向多个LED单元20施加阳极电压，并通过多个触点12向多个LED单元20单独施加阴极电压，驱动多个LED单元20单独发光。

在一种实施方式中，如图1D所示，第一电极61包括位于挡光层30与第一钝化部501之间的第一部分611，第一电极61的第一部分611、第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2。需要说明的是，当挡光层30与驱动面板10之间设置有第一电极61的第一部分611、第一钝化部501和第一键合部401时，则第一电极61的第一部分611、第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1等于挡光层30与驱动面板10之间的距离D1。

示例性地，第一电极61的材料通常选用透明导电材料，例如氧化铟锡（ITO），因此LED单元20发射出的光线容易从第一电极61的第一部分漏出。通过设置第一电极61的第一部分611、第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离，可有效确保挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，从而减少或防止漏光。

在一种实施方式中，如图1C所示，第二键合部402包括层叠设置的键合金属层41和欧姆接触层42。示例性地，键合金属层41可进一步包括层叠设置的第一键合金属层411和第二键合金属层412。第一键合金属层411的材料和第二键合金属层412的材料可以均为铜（Cu）；或者，第一键合金属层411和第二键合金属层412中其中一个的材料可以是金（Au），另一个的材料可以是锡（Sn）。需要说明的是，第一键合金属层411和第二键合金属层412的材料可以根据实际需要进行选择和调整，本申请实施例对第一键合金属层411和第二键合金属层412的材料不作限制。欧姆接触层42的材料可以是透明导电材料，例如氧化铟锡（ITO）。通过在LED单元20与键合金属层41之间设置欧姆接触层42，可使LED单元20的第一掺杂型半导体层21与欧姆接触层42形成欧姆接触，有利于降低LED单元20的接触电阻，从而提升Micro LED显示芯片100的显示效果。

在一种实施方式中，请参考图1C，第二键合部402还包括位于键合金属层41与欧姆接触层42之间的反射层（附图中未示出）。示例性地，反射层的材料可以是银（Ag）和铝（Al）等高反射金属材料。通过在键合金属层41与欧姆接触层42之间设置反射层，可利用反射层将LED单元20反射出的光线朝向LED单元20的出光方向反射，有助于提升LED单元20的出光效率和发光亮度。其中，LED单元20的出光方向为驱动面板10指向LED单元20的方向。

在一种实施方式中，如图1B至图1D所示，栅格孔31的横截面的面积沿LED单元20的出光方向渐增，Micro LED显示芯片100还包括反光层32，反光层32至少包覆栅格孔31的内壁。其中，反光层2的材料可以是例如铝等金属反射材料。通过在栅格孔31的内壁设置反光层32，可利用反光层32将LED单元20发射出的光线更多地朝向LED单元20的出光方向反射，以提高Micro LED显示芯片100的出光效率和发光亮度。

在一种实施方式中，如图1B至图1D所示，Micro LED显示芯片100还包括色转换材料70，色转换材料70填充于栅格孔31的内部。其中，色转换材料70包括波长转换粒子，波长转换粒子可以是荧光粉和/或量子点等。

在一个示例中，多个栅格孔31的内部均填充的是相同的色转换材料70，以使多个LED单元20发射出的第一颜色光线经相同的色转换材料70转换为相同的第二颜色光线后出射。例如，第一颜色光线可以是蓝色光线，第二颜色光线可以是红色光线或绿色光线；或者，第一颜色光线可以是紫外光线，第二颜色光线可以是红色光线、绿色光线或蓝色光线。如此，可实现Micro LED显示芯片100的单色显示。

在另一个示例中，相邻的三个栅格孔31的内部分别填充三种不同色转换材料70，以使相邻的三个LED单元20发射出的第一颜色光线分别经三种不同色转换材料70转换为第二颜色光线、第三颜色光线和第四颜色光线。例如，第一颜色光线和第二颜色光线可以均是蓝色光线，第三颜色光线为红色光线，第四颜色光线为绿色光线；或者，第一颜色光线可以是紫外光线，第二颜色光线可以是红色光线，第三颜色光线可以是绿色光线，第四颜色光线可以是蓝色光线。如此，可实现Micro LED显示芯片100的全彩显示。

图2所示为本申请一实施例的Micro LED显示芯片的制备方法的流程示意图。

如图2所示，该Micro LED显示芯片的制备方法包括如下步骤S110至步骤S130。

步骤S110、提供驱动面板。如图3所示，驱动面板10包括第一衬底11以及位于第一衬底11一侧表面上的多个驱动电路（附图中未示出）和多个触点12，驱动面板10设置有多个触点12的一侧表面上还设置有第一键合金属薄膜411A。其中，多个驱动电路与多个触点12一一对应电连接，每个驱动电路包括CMOS器件或TFT器件等。

步骤S120、在驱动面板的一侧表面上形成多个彼此间隔的LED单元。

示例性地，步骤S120可以包括如下步骤S121至步骤S123。

步骤S121、如图3所示，在提供驱动面板10的情况下，同时提供LED外延层20A。其中，LED外延层20A生长于第二衬底24的一侧表面上，LED外延层20A包括层叠设置的第二掺杂型半导体薄膜23A、发光薄膜22A、第一掺杂型半导体薄膜21A，第一掺杂型半导体薄膜21A背离第二衬底24的一侧表面还形成有第二键合金属薄膜412A。

步骤S122、如图4所示，将第二键合金属薄膜412A与第一键合金属薄膜411A键合，实现LED外延层20A与驱动面板10的键合，并去除第二衬底24；其中，键合后的第一键合金属薄膜411A和第二键合金属薄膜412A构成键合金属薄膜41A。第一键合金属薄膜411A和第二键合金属薄膜412A的材料可以均为铜；或者，第一键合金属薄膜411A和第二键合金属薄膜412A中的其中一个的材料为金，另一个的材料为锡。第一键合金属薄膜411A和第二键合金属薄膜412A的材料还可以根据实际需要进行选择和调整，本申请实施例对此不作限制。

步骤S123、如图4和图5所示，对LED外延层20A进行刻蚀，以形成多个彼此间隔的LED单元20。其中，多个LED单元20在驱动面板10的一侧表面上呈阵列排布，刻蚀后的第一掺杂型半导体薄膜21A、发光薄膜22A、第二掺杂型半导体薄膜23A一一对应构成LED单元20的第一掺杂型半导体层21、发光层22和第二掺杂型半导体层23。

步骤S130、请一并参阅图1D、图10、图15和图21，在驱动面板10朝向LED单元20的一侧表面上形成挡光层30，挡光层30限定出多个栅格孔31，使多个LED单元20一一对应收容于多个栅格孔31内；其中，挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2。其中，图10为图21沿A1-A2切割线的剖面结构示意图，图15为图21沿B1-B2切割线的剖面结构示意图。

上述方案，通过在驱动面朝向LED单元20的一侧表面上形成挡光层30，并使挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，可使挡光层30位于任意相邻两个LED单元20之间的光路LP上，这样当LED单元20发射出的光线沿与其相邻的LED单元20之间的光路LP传播时，挡光层30能起到阻挡光线传播的作用，从而减少或防止LED单元20发射出的光线从挡光层30的底部与驱动面板10之间泄漏至相邻的LED单元20，能有效改善相邻LED单元20之间的光线串扰问题，更有利于提升Micro LED显示芯片100的发光亮度。

在一种实施方式中，如图5所示，驱动面板10与LED单元20之间设置有键合薄膜40A，键合薄膜40A在驱动面板10上的正投影覆盖驱动面板10，键合薄膜40A包括第一部分和多个第二部分，键合薄膜40A的多个第二部分在驱动面板10上的正投影与多个LED单元20在驱动面板10上的正投影一一对应重叠，键合薄膜40A的第一部分为键合薄膜40A中除多个第二部分之外的其余部分。步骤S130包括如下步骤S131和步骤S132。

步骤S131、如图5、图6、图12和图17所示，对键合薄膜40A的第一部分进行减薄，形成键合层40。其中，键合薄膜40A中减薄后的第一部分构成键合层40的第一键合部401，键合薄膜40A中保留的多个第二部分一一对应构成键合层40的多个第二键合部402。其中，图6为图17沿A1-A2切割线的剖面结构示意图，图12为图17沿B1-B2切割线的剖面结构示意图。

示例性地，如图5所示，键合薄膜40A包括层叠设置的键合金属薄膜41A和欧姆接触薄膜42A，键合金属薄膜41A包括第一部分和多个第二部分，欧姆接触薄膜42A包括第一部分和多个第二部分，键合薄膜40A的第一部分包括层叠的键合金属薄膜41A的第一部分和欧姆接触薄膜42A的第一部分，键合薄膜40A的第二部分包括层叠的键合金属薄膜41A的第二部分和欧姆接触薄膜的第二部分，第一键合部401包括层叠的键合金属层41和欧姆接触层42。其中，键合金属薄膜41A和欧姆接触薄膜42A在驱动面板10上的正投影覆盖驱动面板10，键合金属薄膜41A的多个第二部分和欧姆接触薄膜42A的多个第二部分在驱动面板10上的正投影均与多个LED单元20在驱动面板10上的正投影一一对应重叠，键合金属薄膜41A的第一部分为键合金属薄膜41A中除多个第二部分之外的其余部分，欧姆接触薄膜42A的第一部分为欧姆接触薄膜42A中除多个第二部分之外的其余部分。

在一个示例中，步骤S131包括如下步骤S1311至步骤S1312。

步骤S1311、如图6、图12和图17所示，去除欧姆接触薄膜42A的第一部分，使保留的欧姆接触薄膜42A的第二部分形成欧姆接触层42。

步骤S1312、如图5和图6所示，减薄键合金属薄膜41A的第一部分，使保留的键合金属薄膜41A的第二部分形成键合金属层41。具体地，如图5和图6所示，步骤S1312可以包括：去除第二键合金属薄膜412A的第一部分，并减薄第一键合金属薄膜411A的第一部分，以实现减薄键合金属薄膜41A的第一部分。其中，减薄后的第一键合金属薄膜411A构成键合层40的第一键合部401。

在另一个示例中，请参考图4，键合薄膜40A还可以进一步包括位于键合金属薄膜41A与欧姆接触薄膜42A之间的反射薄膜（附图中未示出），反射薄膜包括第一部分和多个第二部分，反射薄膜的第一部分位于键合金属薄膜41A的第一部分与欧姆接触薄膜42A的第一部分之间，反射薄膜的第二部分位于键合金属薄膜41A的第二部分与欧姆接触薄膜42A的第二部分之间；键合薄膜40A的第一部分还包括反射薄膜的第一部分，键合薄膜40A的第二部分还包括反射薄膜的第二部分，第二键合部402还包括反射层（附图中未示出）。步骤S131还可以进一步包括：去除反射薄膜的第一部分，使保留的反射薄膜的第二部分形成反射层。

步骤S132、如图10、图15和图21所示，在第一键合部401背离驱动面板10的一侧表面上形成挡光层30。

上述方案，通过先将键合薄膜40A的第一部分进行减薄，使键合薄膜40A的第一部分构成键合层40的第一键合部401，使键合薄膜40A未减薄的第二部分构成键合层40的第二键合部402，可使第一键合部401与第二键合部402之间形成高度差，进而在第一键合部401背离驱动面板10的一侧表面上形成挡光层30，有利于确保挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2。

在一种实施方式中，步骤S132包括如下步骤S1321至步骤S1322。

步骤S1321、如图8、图13和图19所示，在键合层40背离驱动面板10的一侧表面上形成钝化层50；钝化层50包括第一钝化部501，第一钝化部501位于第一键合部401背离驱动面板10的一侧表面上。

步骤S1322、如图10、图15和图21所示，在第一钝化部501背离驱动面板10的一侧表面上形成挡光层30。其中，第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2。第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1等于挡光层30与驱动面板10之间的距离D1。

上述方案，通过先在第一键合部401背离驱动面板10的一侧表面上形成钝化层50的第一钝化部501，再在第一钝化部501背离驱动面板10的一侧表面上形成挡光层30，可实现在在第一键合部401背离驱动面板10的一侧表面上形成挡光层30；并且，通过控制第一钝化部501和第一键合部401的总厚度D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，可使挡光层30与驱动面板10之间的距离D1小于LED单元20的发光层22与驱动面板10之间的距离D2，从而确保挡光层30能够起到减少或防止漏光的效果。

在一种实施方式中，如图6所示，驱动面板10朝向LED单元20的一侧表面上设置有多个触点12，步骤S1321可以包括：

如图7和图18所示，在第一键合部401开设多个第一过孔401A；其中，多个第一过孔401A贯穿第一键合部401而一一对应暴露多个触点12，每个第一过孔401A在驱动面板10上的正投影的外轮廓包围对应的触点12在驱动面板10上的正投影；图7为图18沿A1-A2切割线的剖面结构示意图。

如图8、图13和图19所示，在键合层40背离驱动面板10的一侧表面上形成钝化层50，使钝化层50包括位于第一键合部401背离驱动面板10的一侧表面的第一钝化部501。其中，图8为图19沿A1-A2切割线的剖面结构示意图，图13为图19沿B1-B2切割线的剖面结构示意图。

在形成钝化层50之后，该制备方法还可以包括如下步骤：

如图8和图19所示，在第一钝化部501开设多个第二过孔501A，使多个第二过孔501A贯穿第一钝化部501而一一对应连通多个第一过孔401A，且每个第二过孔501A在驱动面板10上的正投影与对应的触点12在驱动面板10上的正投影至少部分重叠。基于此，可利用第一钝化部501对键合层40和多个触点12进行绝缘隔离。

在一种实施方式中，如图8、图13和图19所示，钝化层50还包括多个第二钝化部502，多个第二钝化部502一一对应包覆多个LED单元20的侧表面和顶表面，使得第二钝化部502能够对LED单元20的第一掺杂型半导体层21、发光层22和第二掺杂型半导体层23暴露出的表面起到绝缘隔离的作用。

在形成钝化层50之后，该制备方法还包括如下步骤：

如图8、图13和图19所示，在多个第二钝化部502一一对应开设多个第三过孔502A，使每个第三过孔502A贯穿对应的第二钝化部502而暴露对应的LED单元20的部分顶表面；

如图9、图14和图20所示，在钝化层50背离驱动面板10的一侧表面上形成电极层60；其中，电极层60包括多个第一电极61，多个第一电极61一一对应设置于多个LED单元20与多个触点12之间，且每个第一电极61的第一端通过相连通的第二过孔501A和第一过孔401A连接对应的触点12，每个第一电极61的第二端通过第三过孔502A连接对应的LED单元20的顶表面。基于此，可实现多个第一电极61一一对应电连接多个触点12与多个LED单元20的顶表面。其中，图9为图20沿A1-A2切割线的剖面结构示意图，图14为图20沿B1-B2切割线的剖面结构示意图。

在一种实施方式中，栅格孔31的横截面的面积沿LED单元20的出光方向渐增，在形成挡光层30之后，该制备方法还包括：如图10和图15所示，至少在挡光层30朝向LED单元20的侧表面上形成反光层32，使反光层32至少包覆栅格孔31的内壁。其中，反光层32对LED单元20进行光线反射的方式及其作用可参考前文实施例，在此不赘述。

在一种实施方式中，在形成挡光层30之后，该制备方法还可以包括：如图11和图16所示，在栅格孔31的内部填充色转换材料70。其中，色转换材料70的类型及其对LED单元20进行光线转换的方式可参考前文的实施例，在此不赘述。

需要说明的是，由于Micro LED显示芯片100的制备方法中各个部件的功能和作用可以参见前文Micro LED显示芯片100中的对应描述，因此在此不再赘述。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种Micro LED显示芯片，其特征在于，包括：

驱动面板；

多个LED单元，多个所述LED单元彼此间隔设置于所述驱动面板的一侧表面上；

挡光层，所述挡光层限定出多个栅格孔，所述挡光层位于所述驱动面板朝向所述LED单元的一侧表面上，使多个所述LED单元一一对应收容于多个所述栅格孔内；

其中，所述挡光层与所述驱动面板之间的距离小于所述LED单元的发光层与所述驱动面板之间的距离。

2.根据权利要求1所述的Micro LED显示芯片，其特征在于，所述Micro LED显示芯片还包括：

键合层，所述键合层包括第一键合部和多个第二键合部，所述第一键合部位于所述驱动面板与所述挡光层之间，多个所述第二键合部一一对应位于所述驱动面板与多个所述LED单元之间，所述第一键合部在所述驱动面板上的正投影和多个所述第二键合部在所述驱动面板上的正投影覆盖所述驱动面板，且多个所述第二键合部在所述驱动面板上的正投影与多个所述LED单元在所述驱动面板上的正投影一一对应重叠；

其中，所述第一键合部的厚度比所述第二键合部的厚度更薄。

3.根据权利要求2所述的Micro LED显示芯片，其特征在于，所述Micro LED显示芯片还包括：

钝化层，所述钝化层包括第一钝化部，所述第一钝化部位于所述挡光层与所述第一键合部之间，所述第一钝化部和所述第一键合部的总厚度小于所述LED单元的发光层与所述驱动面板之间的距离。

4.根据权利要求3所述的Micro LED显示芯片，其特征在于，所述驱动面板朝向所述LED单元的一侧表面上设置有多个触点，所述第一键合部设置有多个第一过孔，多个所述第一过孔贯穿所述第一键合部而一一对应暴露多个所述触点，每个所述第一过孔在所述驱动面板上的正投影的外轮廓包围对应的所述触点在所述驱动面板上的正投影；

所述第一钝化部设置有多个第二过孔，多个所述第二过孔贯穿所述第一钝化部而一一对应连通多个所述第一过孔，每个所述第二过孔在所述驱动面板上的正投影与对应的所述触点在所述驱动面板上的正投影至少部分重叠。

5.根据权利要求4所述的Micro LED显示芯片，其特在于，所述钝化层还包括多个第二钝化部，多个所述第二钝化部一一对应包覆多个所述LED单元的侧表面和顶表面且与所述第一钝化部连接，多个所述第二钝化部一一对应设置有多个第三过孔，每个所述第三过孔贯穿对应的所述第二钝化部而暴露对应的所述LED单元的部分顶表面；所述Micro LED显示芯片还包括：

电极层，位于所述钝化层背离所述驱动面板的一侧表面上，所述电极层包括多个第一电极，多个所述第一电极一一对应设置于多个所述LED单元与多个所述触点之间，且每个所述第一电极的第一端通过相连通的所述第二过孔和所述第一过孔连接对应的所述触点，每个所述第一电极的第二端通过所述第三过孔连接对应的所述LED单元的顶表面。

6.根据权利要求5所述的Micro LED显示芯片，其特在于，所述第一电极包括位于所述挡光层与所述第一钝化部之间的第一部分，所述第一电极的第一部分、所述第一钝化部和所述第一键合部的总厚度小于所述LED单元的发光层与所述驱动面板之间的距离。

7.根据权利要求2所述的Micro LED显示芯片，其特征在于，所述第二键合部包括层叠设置的键合金属层和欧姆接触层。

8.根据权利要求7所述的Micro LED显示芯片，其特征在于，所述第二键合部还包括位于所述键合金属层与所述欧姆接触层之间的反射层。

9.根据权利要求1所述的Micro LED显示芯片，其特征在于，

所述栅格孔的横截面的面积沿所述LED单元的出光方向渐增，所述Micro LED显示芯片还包括反光层，所述反光层至少包覆所述栅格孔的内壁；

和/或，所述Micro LED显示芯片还包括色转换材料，所述色转换材料填充于所述栅格孔内。

10.一种Micro LED显示芯片的制备方法，其特征在于，包括：

提供驱动面板；

在所述驱动面板的一侧表面上形成多个彼此间隔的LED单元；

在所述驱动面板朝向所述LED单元的一侧表面上形成挡光层，所述挡光层限定出多个栅格孔，使多个所述LED单元一一对应收容于多个所述栅格孔内；

其中，所述挡光层与所述驱动面板之间的距离小于所述LED单元的发光层与所述驱动面板之间的距离。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述驱动面板与所述LED单元之间设置有键合薄膜，所述键合薄膜在所述驱动面板上的正投影覆盖所述驱动面板，所述键合薄膜包括第一部分和多个第二部分，所述键合薄膜的多个第二部分在所述驱动面板上的正投影与多个所述LED单元在所述驱动面板上的正投影一一对应重叠，所述键合薄膜的第一部分为所述键合薄膜中除多个第二部分之外的其余部分；在所述驱动面板朝向所述LED单元的一侧表面上形成挡光层，包括：

对所述键合薄膜的第一部分进行减薄，形成键合层；其中，所述键合薄膜中减薄后的第一部分构成所述键合层的第一键合部，所述键合薄膜中保留的多个第二部分一一对应构成所述键合层的多个第二键合部；

在所述第一键合部背离所述驱动面板的一侧表面上形成所述挡光层。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在所述第一键合部背离所述驱动面板的一侧表面上形成挡光层，还包括：

在所述键合层背离所述驱动面板的一侧表面上形成钝化层；所述钝化层包括第一钝化部，所述第一钝化部位于所述第一键合部背离所述驱动面板的一侧表面上；

在所述第一钝化部背离所述驱动面板的一侧表面上形成所述挡光层；

其中，所述第一钝化部和所述第一键合部的总厚度小于所述LED单元的发光层与所述驱动面板之间的距离。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述驱动面板朝向所述LED单元的一侧表面上设置有多个触点，所述第一键合部开设多个第一过孔，多个所述第一过孔贯穿所述第一键合部而一一对应暴露多个所述触点，每个所述第一过孔在所述驱动面板上的正投影的外轮廓包围对应的所述触点在所述驱动面板上的正投影；在形成所述钝化层之后，还包括：

在所述第一钝化部开设多个第二过孔，使多个所述第二过孔贯穿所述第一钝化部而一一对应连通多个所述第一过孔，且每个所述第二过孔在所述驱动面板上的正投影与对应的所述触点在所述驱动面板上的正投影至少部分重叠。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述钝化层还包括多个第二钝化部，多个所述第二钝化部一一对应包覆多个所述LED单元的侧表面和顶表面，在形成所述钝化层之后还包括：

在多个所述第二钝化部一一对应开设多个第三过孔，使每个所述第三过孔贯穿对应的所述第二钝化部而暴露对应的所述LED单元的部分顶表面；

在所述钝化层背离所述驱动面板的一侧表面上形成电极层；其中，所述电极层包括多个第一电极，多个所述第一电极一一对应设置于多个所述LED单元与多个所述触点之间，且每个所述第一电极的第一端通过相连通的所述第二过孔和所述第一过孔连接对应的所述触点，每个所述第一电极的第二端通过所述第三过孔连接对应的所述LED单元的顶表面。

15.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述键合薄膜包括层叠设置的键合金属薄膜和欧姆接触薄膜，所述键合金属薄膜包括第一部分和多个第二部分，所述欧姆接触薄膜包括第一部分和多个第二部分，所述键合薄膜的第一部分包括所述键合金属薄膜的第一部分和所述欧姆接触薄膜的第一部分，所述键合薄膜的第二部分包括层叠的所述键合金属薄膜的第二部分和所述欧姆接触薄膜的第二部分，所述第一键合部包括层叠的键合金属层和欧姆接触层；对所述键合薄膜的第一部分进行减薄，形成键合层，包括：

去除所述欧姆接触薄膜的第一部分，使保留的所述欧姆接触薄膜的第二部分形成所述欧姆接触层；

减薄所述键合金属薄膜的第一部分，使保留的所述键合金属薄膜的第二部分形成所述键合金属层。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述键合薄膜还包括位于所述键合金属薄膜与所述欧姆接触薄膜之间的反射薄膜，所述反射薄膜包括第一部分和多个第二部分，所述键合薄膜的第一部分还包括所述反射薄膜的第一部分，所述键合薄膜的多个第二部分还包括所述反射薄膜的多个第二部分，所述第一键合部还包括反射层；对所述键合薄膜的第一部分进行减薄，形成键合层，还包括：

去除所述反射薄膜的第一部分，使保留的所述反射薄膜的第二部分形成所述反射层。

17.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述栅格孔的横截面的面积沿所述LED单元的出光方向渐增，在形成所述挡光层之后，所述制备方法还包括：

至少在所述挡光层朝向所述LED单元的侧表面上形成反光层；

和/或，在所述栅格孔的内部填充色转换材料。