CN118315407A - 一种微型发光二极管阵列基板、制作方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微型发光二极管阵列基板、制作方法和显示装置。其中一实施例的微型发光二极管阵列基板包括第一衬底和设置在第一衬底上的阵列排布的微型发光二极管，相邻的微型发光二极管之间具有隔断槽；其中，所述微型发光二极管包括：远离隔断槽的第一区域；以及靠近隔断槽、且环绕所述第一区域的第二区域；所述第一区域的电流大于所述第二区域的电流。本发明实施例的微型发光二极管阵列基板将微型发光二极管进行设计，使得微型发光二极管具有不同电流的第一区域和第二区域，使得电流集中于中心的第一区域，从而提高发光二极管的整体发光效率，进一步提高了微型发光二极管阵列基板的显示效果。

Description

一种微型发光二极管阵列基板、制作方法和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域。更具体地，涉及一种微型发光二极管阵列基板、制作方法和显示装置。

背景技术

LED(发光二极管)侧壁效应是蚀刻产生表面处悬挂键的缺陷态，这些缺陷态会捕获载流子，引起非辐射复合，导致辐射复合比例降低。此类非辐射复合可能对LED(发光二极管器件)的发光效率具有显著影响。因此，亟需提出新的发光效率较高的发光二极管结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型发光二极管阵列基板、制作方法和显示装置，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供一种微型发光二极管阵列基板，所述阵列基板包括第一衬底和设置在第一衬底上的阵列排布的微型发光二极管，相邻的微型发光二极管之间具有隔断槽；

其中，所述微型发光二极管包括：

远离隔断槽的第一区域；以及

靠近隔断槽、且环绕所述第一区域的第二区域；

所述第一区域的电流大于所述第二区域的电流。

在一个可选的实施例中，所述第一区域设置有阻流结构，所述阻流结构为设置在所述第一衬底上的至少一个凸起结构，

所述凸起结构远离所述第一衬底一侧的表面与所述第一衬底之间的距离为第一距离，

在从所述第一区域到所述第二区域的方向上，所述凸起结构包括第一距离不同的连续表面。

在一个可选的实施例中，所述阻流结构对应位置处的微型发光二极管的外延层的厚度小于第一区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的厚度。

在一个可选的实施例中，所述第一区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的远离所述第一衬底一侧表面的距离为第二距离，所述凸起结构的第一距离的最大值大于所述第二距离。

在一个可选的实施例中，多个所述凸起结构在从所述第一区域到所述第二区域的方向上依次排布，

所述第一区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的远离所述第一衬底一侧表面的距离为第二距离，

所述第二区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的远离所述第一衬底一侧表面的距离为第三距离，

所述第三距离的最大值大于等于所述第二距离。

在一个可选的实施例中，在从所述第一区域到所述第二区域的方向上，所述第二区域的外延层的各个外延材料层在所述第一衬底的正投影为环套设置，所述第二区域的外延层的各个外延材料层的边缘面不在同一竖直面上。

在一个可选的实施例中，所述外延层包括：

设置在所述第一衬底上的第一半导体层；

设置在所述第一半导体层远离所述第一衬底一侧的第一发光层；

设置在所述第一发光层远离所述第一衬底一侧的第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层的材料相同以及掺杂类型相反。

在一个可选的实施例中，所述微型发光二极管为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管还包括第一电极和第二电极，

所述第一电极位于所述绝缘层远离所述第一半导体一侧的表面，所述第一半导体层与所述第一电极电连接；

所述第二电极位于所述第二半导体层远离所述第一半导体层一侧的表面，所述第二半导体层与所述第二电极电连接。

在一个可选的实施例中，所述微型发光二极管为倒装型发光二极管，所述微型发光二极管还包括：

覆盖所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧和填充在所述隔断槽内的绝缘层；以及

均设置在所述绝缘层远离所述第一衬底一侧的第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极分别延伸至所述第一半导体层和第二半导体层。

在一个可选的实施例中，所述第一区域的外延层的材料和所述第二区域的外延层的材料相同，且，所述第一区域的外延层的极性和所述第二区域的外延层的极性不同。

在一个可选的实施例中，所述阵列基板还包括位于隔断槽内的保护层，所述保护层远离所述第一衬底一侧的表面与所述外延层远离所述第一衬底一侧的表面位于同一水平面。

在一个可选的实施例中，所述外延层包括依次层叠设置的第三半导体层、第二发光层以及第四半导体层，

所述第三半导体层和所述第四半导体层的材料相同以及掺杂类型相反，所述第三半导体层为N型掺杂氮化镓，所述第四半导体层为P型掺杂氮化镓；

所述第一区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为镓极性；

所述第二区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为氮极性。

在一个可选的实施例中，所述微型发光二极管为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管还包括分别位于所述外延层的两侧表面的第五电极和第六电极，

所述第五电极较所述第六电极靠近所述第三半导体层一侧，

所述第三半导体层与所述第五电极电连接，

所述第四半导体层与所述第六电极电连接。

本发明第二方面提供了一种本发明第一方面所述阵列基板的方法，所述方法包括：

在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层；

对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，其中，所述微型发光二极管包括远离隔断槽的第一区域和靠近隔断槽、且环绕所述第一区域的第二区域，所述第一区域的电流大于所述第二区域的电流。

在一个可选的实施例中，所述在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层进一步包括；

在所述第一衬底上对应于所述第一区域的位置形成至少一个凸起结构，从而形成阻流结构，其中，所述凸起结构远离所述第一衬底一侧的表面与所述第一衬底之间的距离为第一距离，在从所述第一区域到所述第二区域的方向上，所述凸起结构包括第一距离不同的连续表面。

在一个可选的实施例中，所述在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层进一步包括：

在第一衬底上依次形成所述发光二极管的外延层的各个外延材料层，使得形成的第二区域的外延层的各个外延材料层在所述第一衬底的正投影为环套设置，所述第二区域的外延层的各个外延材料层的边缘面不在同一竖直面上。

在一个可选的实施例中所述在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层还包括在所述第一衬底上对应于所述隔断槽的位置处形成遮挡结构；

所述形成所述微型发光二极管的外延层的外延材料层进一步包括：在所述第一衬底和所述遮挡结构的表面上形成第一半导体层；

在所述第一半导体层上形成第一发光层；

在所述第一发光层上形成第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层的材料相同以及掺杂类型相反；

所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，还包括：刻蚀所述遮挡结构以及形成在所述遮挡结构上的第一半导体层、第一发光层和第二半导体层的材料层，从而形成隔断槽。

在一个可选的实施例中，所述遮挡结构包括：

形成在所述第一衬底上的支撑部；和

位于所述支撑部远离所述第一衬底一侧的遮挡部，用于将对应于隔断槽位置处和对应于所述微型发光二极管位置处的外延层的外延材料层断开；

所述遮挡部在所述第一衬底的正投影覆盖所述支撑部在所述第一衬底的正投影，

所述遮挡部远离所述第一衬底一侧的表面高于所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧的表面。

在一个可选的实施例中，所述微型发光二极管为垂直型发光二极管，所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，还包括：

将微型发光二极管的各个外延材料层转移至设置有第二电极的第一电极基板上，使得第二半导体层与所述第二电极电连接；

以所述第一电极基板为基底，剥离所述第一衬底并漏出所述第一半导体层远离所述第一电极基板一侧的表面；

在所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧覆盖和在所述隔断槽内填充形成绝缘层；

在所述绝缘层远离所述第一半导体层一侧的表面形成第一电极，所述第一半导体层与所述第一电极电连接。

在一个可选的实施例中，所述微型发光二极管为倒装型发光二极管，所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，还包括：

以所述第一衬底为基底，在所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧覆盖和在所述隔断槽内填充形成绝缘层；

在所述绝缘层远离所述第一衬底一侧表面上形成第三电极，所述第三电极与所述第一半导体层电连接；

在所述绝缘层远离所述第一衬底一侧表面上形成第四电极，所述第四电极与所述第二半导体层电连接。

在一个可选的实施例中，所述第一区域的外延层的材料和所述第二区域的外延层的材料相同，且，所述第一区域的外延层的极性和所述第二区域的外延层的极性不同，

所述在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层，进一步包括：

在所述第一衬底上对应于隔断槽的位置处形成所述第一牺牲层；

在所述第一衬底和所述第一牺牲层远离第一衬底一侧的表面形成极性缓冲层，所述极性缓冲层的厚度覆盖第一牺牲层的厚度，以形成在第一区域和第二区域极性不同的极性缓冲层；

在所述极性缓冲层上形成外延层的各个外延材料层。

在一个可选的实施例中，所述在所述第一衬底上对应于隔断槽的位置处形成所述第一牺牲层，进一步包括：

在所述第一衬底上形成图案化的第二牺牲层，所述第二牺牲层对应于所述微型发光二极管的位置处；

在相邻的所述第二牺牲层的间隙位置处形成第一牺牲层，所述第一牺牲层的材料为氮化铝；

剥离所述第二牺牲层并漏出所述第二牺牲层位置处的第一衬底。

在一个可选的实施例中，所述在所述极性缓冲层上形成外延层的各个外延材料层，进一步包括：

在所述极性缓冲层上形成第三半导体层；

在所述第三半导体层上形成第二发光层；

在所述第二发光层上形成四半导体层，所述第三半导体层和所述第四半导体层的材料相同以及掺杂类型相反，所述第三半导体层为N型掺杂氮化镓，所述第四半导体层为P型掺杂氮化镓，形成所述第一区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为氮极性，形成在所述第二区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为镓极性。

在一个可选的实施例中，所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，进一步包括：

对第二区域位置处的外延层的各个外延材料层进行刻蚀从而形成隔断槽，刻蚀宽度小于第二区域的宽度；

所述对第二区域位置处的外延层的各个外延材料层进行刻蚀从而形成隔断槽之前，所述方法还包括：

将微型发光二极管的各个材料层转移至设置有第六电极的第二电极基板上，使得第四半导体层与所述第六电极电连接，所述第六电极在所述第二电极基板的正投影位于所述第一区域在所述第二电极基板的正投影中；

以所述第二电极基板为基底，剥离所述第一衬底；

刻蚀所述第二牺牲层和所述极性缓冲层，直至所述第二牺牲层被完全去除。

在一个可选的实施例中，所述方法还包括：

在隔断槽内形成保护层，所述保护层远离所述第二电极基板一侧的表面与所述外延层远离所述第二电极基板一侧的表面位于同一水平面。

本发明第三方面提供了一种显示装置，包括本发明第一方面所述的微型发光二极管阵列基板，或者，所述显示装置包括根据本发明第二方面所述阵列基板的制作方法形成的微型发光二极管阵列基板。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例的微型发光二极管阵列基板将微型发光二极管进行设计，使得微型发光二极管具有不同电流的第一区域和第二区域，使得电流集中于中心的第一区域，从而提高发光二极管的整体发光效率，进一步提高了微型发光二极管阵列基板的显示效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明一个实施例的微型发光二极管阵列基板的结构示意图；

图2示出应用本发明图1实施例的微型发光二极管阵列基板的倒装型结构示意图；

图3示出应用本发明图1实施例的微型发光二极管阵列基板的垂直型结构示意图；

图4示出本发明一个实施例的制作图1所示的微型发光二极管阵列基板的流程示意图；

图5示出本发明一个实施例的制作图2所示的微型发光二极管阵列基板的工艺步骤示意图；

图6示出本发明一个实施例的制作图3所示的微型发光二极管阵列基板的工艺步骤示意图；

图7和图8示出本发明另一个实施例的微型发光二极管阵列基板的结构示意图；

图9示出应用本发明图7实施例的微型发光二极管阵列基板的倒装型结构示意图；

图10示出应用本发明图7实施例的微型发光二极管阵列基板的垂直型结构示意图；

图11示出本发明另一个实施例的微型发光二极管阵列基板的结构示意图；

图12示出应用本发明图1实施例的微型发光二极管阵列基板的倒装型结构示意图；

图13示出应用本发明图1实施例的微型发光二极管阵列基板的垂直型结构示意图；

图14示出本发明一个实施例的制作图11所示的微型发光二极管阵列基板的流程示意图；

图15示出本发明一个实施例的制作图11所示的微型发光二极管阵列基板的工艺步骤示意图；

图16示出本发明另一个实施例的微型发光二极管阵列基板的结构示意图；

图17示出本发明另一个实施例的微型发光二极管阵列基板的结构示意图；

图18示出本发明一个实施例的制作图17所示的微型发光二极管阵列基板的工艺步骤示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

相关技术的Micro-LED(微型发光二极管)的制备过程，存在刻蚀工艺造成发光器件的侧壁损伤，从而使得发光器件的器件结构形成缺陷，在刻蚀的侧壁表面产生了悬挂键的缺陷态，这些缺陷态会捕获载流子，引起非辐射复合，导致辐射复合比例降低，导致发光器件的内量子效率降低，从而影响发光器件的发光效率，有鉴于此，本发明提出微型发光二极管阵列基板、制作方法以及显示装置，以改善前述问题中的一个或多个。

本发明第一个实施例提出一种微型发光二极管阵列基板，如图1-图18所示，所述阵列基板包括第一衬底10和设置在第一衬底10上的阵列排布的微型发光二极管20，相邻的微型发光二极管20之间具有隔断槽30，本实施例的隔断槽30用于实现在同一第一衬底10上以同一工艺形成的微型发光二极管20的独立设计，从而提高制作效率。

其中，所述微型发光二极管20包括：

远离隔断槽30的第一区域20A；以及

靠近隔断槽30、且环绕所述第一区域20A的第二区域20B；

所述第一区域20A的电流大于所述第二区域20B的电流。

本发明实施例中，隔断槽30以刻蚀工艺形成，因此，第二区域20B靠近隔离槽30的区域会因刻蚀产生缺陷态，也就是说，第二区域20B的靠近隔断槽30的侧壁表面杂质含量、材料破坏度均高于第一区域20A整体区域的杂质含量、材料破坏度，因此，本发明实施例对微型发光二极管20进行设计，微型发光二极管20具有不同电流的第一区域20A和第二区域20B，使得电流集中于中心缺陷较小的第一区域20A，从而提高发光二极管位于中心的第一区域20A的发光效率，进一步提高了微型发光二极管阵列基板的整体的显示效果。

在一个可选的实施例中，如图1-图18所示，所述微型发光二极管20包括设置在第一衬底10上的外延层21，所述外延层21包括：

设置在所述第一衬底10上的第一半导体层211；

设置在所述第一半导体层211远离所述第一衬底10一侧的第一发光层212；

设置在所述第一发光层212远离所述第一衬底10一侧的第二半导体层213，所述第一半导体层211和所述第二半导体层213的材料相同以及掺杂类型相反。

示例性的，第一半导体层211为提供电子N型氮化镓(n-GaN)层，第二半导体层213为提供空穴的P型氮化镓(n-GaN)层，第一发光层212为具有自电光效应的多量子阱材料，第一半导体层211中的电子和第二半导体层213中的空穴分别在外电场的作用下，向第一发光层212中扩散，并在第一发光层212的量子阱中跃迁复合，以光子的形式向外辐射能量而发光。

本发明实施例所形成的电流较大的第一区域20A的微型发光二极管20，具有不同的实现方式，现对本发明不同的实施例进行说明：

在一个可选的实施例中，如图1-图3和图7-图9所示，所述第一区域20A设置有阻流结构22，所述阻流结构22为设置在所述第一衬底10上的至少一个凸起结构221，

所述凸起结构221远离所述第一衬底10一侧的表面与所述第一衬底10之间的距离为第一距离，在从所述第一区域20A到所述第二区域20B的方向上，所述凸起结构221包括第一距离不同的连续表面。

本实施例中，凸起结构221包括第一距离不同的连续表面，也就是说，凸起结构221远离第一衬底10一侧的表面不是一直处于水平状态的，可包括弧形表面或倾斜表面从而形成第一距离不同的连续表面，例如图1所示，凸起结构221包括水平表面和倾斜表面，不同位置处的倾斜表面的第一距离不同，示例性的，如图1所示，凸起结构221的倾斜表面和水平表面形成的锐角为56.08°，当然本发明实施例并不限制倾斜表面必然为该角度，具体根据实际应用进行设计，又例如图7所述，凸起结构221包括弧形面，不同位置处的弧形表面的第一距离不同，当然本发明实施例的凸起结构221的截面设计并不限制仅如图1的梯形结构和图7所示的半圆型结构，又例如，凸起结构221的截面设计还可为三角形、五边形、六边形等等多边形结构，在此不再赘述。

本发明实施例中，凸起结构221的数量可为图1所示的位于第二区域20B的一个凸起结构221，又如，图7所示的位于第二区域20B的多个凸起结构221，在此根据具体工艺要求进行设计。

在一个可选的实施例中，如图1，所述外延层21在第二区域20B中覆盖所述凸起结构221远离所述第一衬底10一侧的表面，以及所述外延层21在第一区域20A中设置在所述第一衬底10上，也就是说，外延层21设置在微型发光二极管20的两个区域，即第一区域20A和第二区域20B，在外延层21的生成工艺过程中，所述阻流结构22对应位置处的微型发光二极管20的外延层21的厚度小于第一区域20A对应位置处的微型发光二极管20的外延层21的厚度。

本实施例中，外延层21在平坦表面的生长速度快于在第一距离不同的连续表面的生长速度，也就是说，在同样的工艺时间制程下，形成了外延层21在第一区域20A的部分位置的厚度小于在第二区域20B的整体厚度的结构，也即，在第二区域20B的阻流结构22上形成的外延层21更薄，在一个可选的实施例中，第二区域的外延层厚度为第一区域的外延层厚度的1/3-1/6，通过该设置，增大了第二区域20B的电阻，当发光器件发光时，电流会流向电阻更小的靠近中心的第一区域20A，从而减小了利用刻蚀工艺形成隔断槽30时对位于第一区域20A的侧壁产生的影响。

在一个可选的实施例中，如图1所示，所述第一区域20A对应位置处的微型发光二极管20的外延层21的远离所述第一衬底10一侧表面的距离为第二距离，所述凸起结构221的第一距离的最大值大于所述第二距离。

本实施例将凸起结构221的第一距离的最大值设置为大于第二距离，保证凸起结构221的最高凸起位置处的凸起高度大于外延层21的厚度，避免外延层21在第一区域20A的生长过程中将阻流结构22填平出现的减弱阻流效果的问题。

在一个具体示例中，凸起结构221的高度为3～10um，所述第一区域20A的外延层21的厚度，也即第二距离大于3um，示例性的，外延层21的厚度根据工艺进行设计，但以凸起结构221的高度大于外延层21厚度为设计准则，在此不再赘述。

在一个可选的实施例中，分辨率越低，所述阻流结构22的高度和在水平方向的宽度越高，在分辨率要求的基础上，保证阻流效果，从而提高微型发光二极管20的显示效果。

在一个可选的实施例中，如图2所示，所述微型发光二极管20为倒装型发光二极管，所述微型发光二极管20还包括：

覆盖所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧和填充在所述隔断槽30内的绝缘层203；以及

均设置在所述绝缘层远离所述第一衬底10一侧的第三电极201和第四电极202，所述第三电极201和所述第四电极202分别延伸至所述第一半导体层211和第二半导体层213，本实施例中，如图2所示，第三电极201和第四电极202均位于所述外延层21远离所述第一衬底10一侧，通过对第三电极201和第四电极202施加电压后，使得外延层21进行发光。

如图3所示，在一个可选的实施例中，所述微型发光二极管20为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管20还包括第一电极301和第二电极3022，

所述第一电极301位于所述绝缘层303远离所述第一半导体一侧的表面，所述第一半导体层211与所述第一电极301电连接；

所述第二电极3022位于所述第二半导体层213远离所述第一半导体层211一侧的表面，所述第二半导体层213与所述第二电极3022电连接。

本实施例中，第一电极301和第二电极3022分别位于外延层21的两侧，示例性的，第一电极301位于电极基板上，在形成外延层21后，将具有外延层21的微型发光二极管20整体转移至电极基板上，从而形成垂直型发光二极管。

因此，本发明实施例的微型发光二极管阵列基板具有广泛的应用前景，应用于多种类型的微型发光二极管结构，提高微型发光二极管结构的整体发光效率。

本发明实施例现对图1-图3所述的具有阻流结构22的发光二极管的制作方法进行说明：

在一个可选的实施例中，如图4所示，所述方法包括：

S401、在第一衬底10上依次形成微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)；

S403、对微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20，其中，所述微型发光二极管20包括远离隔断槽30的第一区域20A和靠近隔断槽30、且环绕所述第一区域20A的第二区域20B，所述第一区域20A的电流大于所述第二区域20B的电流。

步骤S401“所述在第一衬底10上依次形成微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)”进一步包括；

S4011、在所述第一衬底10上对应于所述第一区域20A的位置形成至少一个凸起结构221，从而形成阻流结构22，其中，所述凸起结构221远离所述第一衬底10一侧的表面与所述第一衬底10之间的距离为第一距离，在从所述第一区域20A到所述第二区域20B的方向上，所述凸起结构221包括第一距离不同的连续表面。

在一个示例中，如图5中的5a所示，凸起结构221可通过光刻刻蚀或者纳米压印等制作方法在每一第一区域20A形成，示例性的，如图5所示，第一区域20A设置有环形的凸起结构221，凸起结构221的形状包括但不限于图5所示的截面为梯形，使得凸起结构221包括第一距离不同的连续表面，结合外延层21在水平表面和不同高度的连续表面的生长速度不同的特性，以便在第一区域20A和第二区域20B形成厚度不同的外延层21。

S4013、在所述凸起结构221远离所述第一衬底10一侧表面以及所述第一衬底10上形成所述各个外延材料层(211-213)。

如图5中的5b所示，依次在凸起结构221上以及在第二区域20B的第一衬底10表面上进行外延生长，依次形成第一半导体层211、第一发光层212以及第二半导体层213，从而形成第一区域20A和第二区域20B具有不同厚度的外延层21。

该过程中，凸起结构221和第二区域20B的外延层21的设计尺寸参考前述说明，在此不再赘述。

在一个可选的实施例中，以制作图2所示的倒装型发光二极管结构为例，

步骤S403“所述对微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20”，还包括：

S4031、在图5中形成的图5b所示的层结构的基础上，以所述第一衬底10为基底，在所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧覆盖和在所述隔断槽30内填充形成绝缘层203，从而形成图5中5c所示的层结构示意图，示例性的，绝缘层的顶部表面为平坦表面，提高发光二极管器件的稳定性；

S4033、在所述绝缘层203远离所述第一衬底10一侧表面上形成第三电极201，所述第三电极201与所述第一半导体层211电连接；

S4035、在所述绝缘层203远离所述第一衬底10一侧表面上形成第四电极202，所述第四电极202与所述第二半导体层213电连接，从而形成图5中图5d的层结构示意图。

在图5中5d的结构上，对第二区域20B位置处的各个外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20，从而在第一衬底10上以同一工艺形成多个阵列排布的微型发光二极管20，以提高制作工艺效率。

如图3所示，所述微型发光二极管20为垂直型发光二极管，以制作图5所示的倒装型发光二极管结构为例，

在另一个可选的实施例中，如图6所示，步骤S403“所述对微型发光二极管20的各外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20，还包括：

步骤S40361、如图6中的6a所示，在外延生长后形成第一半导体层211、第一发光层212以及第二半导体层213的基础上，将微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)转移至设置有第二电极3022的如图6中的6b所示的第一电极基板302上，使得第二半导体层213与所述第二电极3022电连接。

在一个具体示例中，第一区域20A和第二区域20B所形成的外延层21远离所述第一衬底10一侧表面为高度不同的齿形面，

所述第二电极3022设置在第一电极基板302的第二衬底3021上，第二电极3022远离所述第二衬底3021一侧表面为与所述外延层21的齿形面配合设置，从而形成完整、电学性能稳定的微型发光二极管20。

步骤S40363、以所述第一电极基板302为基底，剥离所述第一衬底10并漏出所述第一半导体层211远离所述第一电极基板302一侧的表面，从而形成如图6中6c所示的结构示意图；

步骤S40365、对微型发光二极管20的第二区域20B位置处的各个外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30，刻蚀从所述第一半导体层211远离所述第一电极基板302一侧的表面向下直至漏出第二衬底3021的表面，实现多个微型发光二极管20的相互独立，形成图6中6d所示的层结构示意图。

步骤S40367、在所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧覆盖和在所述隔断槽30内填充形成绝缘层303，利用绝缘层303对微型发光二极管20进行保护，并且该设置还能够提高微型发光二极管20阵列基板的整体信赖性。

步骤S40369、在所述绝缘层303远离所述第一半导体层211一侧的表面形成第一电极301，所述第一半导体层211与所述第一电极301电连接，形成如图6中6e所示的层结构示意图，从而形成垂直型结构的微型发光二极管20的结构示意图。

本发明图7-图10提出另一个层结构实施例，在一个可选的实施例中，如图7-图10所示，多个所述凸起结构221在从所述第一区域20A到所述第二区域20B的方向上依次排布，

本实施例中，所述第一区域20A对应位置处的微型发光二极管20的外延层21的远离所述第一衬底10一侧表面的距离为第二距离，

所述第二区域20B对应位置处的微型发光二极管20的外延层21的远离所述第一衬底10一侧表面的距离为第三距离，所述第三距离的最大值大于等于所述第二距离。

不同于图1的阻流结构22为具有一定高度的一个凸起结构221，本发明实施例将凸起结构221的数量设置为多个、且不限制第一区域20A和第二区域20B的外延层21顶部表面之间的距离关系，从而形成了在水平方向上具有一定宽度的阻流结构22。

如图7所示，当第三距离大于第二距离时，在凸起结构221为形貌基底的基础上，第二区域20B的外延层21的顶部表面要高于第一区域20A的外延层21的顶部表面，虽然外延层21在凸起结构221和平坦表面的生长速度存在差异的特性，但是本实施例中，第一区域20A的外延层21厚度(第二距离)大于凸起结构221厚度(第一距离)，形成了第三距离大于第二距离的结构设计。

如图8所示，当第二距离等于第三距离时，第二区域20B的外延层21的顶部表面与第一区域20A的外延层21的顶部表面齐平，也即，外延生长过程中，外延层21的材料填平了第一区域20A的凸起结构221，在凸起结构221上形成了平坦化的外延层21结构。

在一个具体示例中，凸起结构221的高度为1～6um，所述第一区域20A的外延层21的厚度(也即第二距离)大于3um，具体厚度根据实际应用进行设计。

在一个可选的实施例中，分辨率越低，所述阻流结构22的高度和在水平方向的宽度越高，在分辨率要求的基础上，保证阻流效果，从而提高微型发光二极管20的显示效果。

因此，本发明实施例中，并不限制凸起结构221一定要高于第二区域20B的外延层21厚度，还可以存在第二区域20B的外延层21顶部表面与形成在凸起结构221上的外延层21顶部表面平齐的情况，本发明实施例是通过多个凸起结构221形成了具有一定宽度的阻流路径，增大了第二区域20B的路径长度，起到增加第二区域20B的电阻的目的，使得电流集中于中心缺陷较小的第一区域20A，从而提高发光二极管位于中心的第一区域20A的发光效率，进一步提高了微型发光二极管20阵列基板的整体的显示效果。

因此本发明图1、图7以及图8所示的微型发光二极管20结构，通过在第二区域20B设置阻流结构22，实现提高微型发光二极管20的整体器件发光效率。

进一步的，图7和图8所示实施例的微型发光二极管20同样可为倒装型结构或垂直型结构。

在一个可选的实施例中，如图9所示，所述微型发光二极管20为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管20还包括第一电极301和第二电极3022，

所述第一电极301位于所述绝缘层303远离所述第一半导体一侧的表面，所述第一半导体层211与所述第一电极301电连接；

所述第二电极3022位于所述第二半导体层213远离所述第一半导体层211一侧的表面，所述第二半导体层213与所述第二电极3022电连接。

在另一个可选的实施例中，如图10所示，所述微型发光二极管20为倒装型发光二极管，所述微型发光二极管20还包括：

覆盖所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧和填充在所述隔断槽30内的绝缘层203；以及

均设置在所述绝缘层203远离所述第一衬底10一侧的第三电极201和第四电极202，所述第三电极201和所述第四电极202分别延伸至所述第一半导体层211和第二半导体层213。

本实施例图9和图10所示的多个凸起结构221的微型发光二极管阵列基板的倒装型结构和垂直型结构可参考图2和图3，在此不再赘述。同样的，图9和图10所示的多个凸起结构221下的微型发光二极管阵列基板的制作方法，可参考前述实施例，在此不再赘述。

本发明另一个实施例提出另一种微型发光二极管，如图11所示，在从所述第一区域20A到所述第二区域20B的方向上，所述第二区域20B的外延层21的各个外延材料层(211-213)在所述第一衬底10的正投影为环套设置，所述第二区域20B的外延层21的各个外延材料层的边缘面不在同一竖直面上。

本发明实施例中，外延层21的各个外延材料层也即第一半导体层211、第一发光层212和第二半导体层213，如图11所示，在层叠方向上，第二半导体层213在第一衬底10的正投影落在第一发光层212在第一衬底10的正投影中，第一发光层212在第一衬底10的正投影落在第一半导体层211在第一衬底10的正投影中，从而形成了层叠的外延材料层(211-213)在投影上的环套结构。

如图11所示，由于各个外延材料层(211-213)的环套结构，因此，第一半导体层211的侧壁、第一发光层212的侧壁以及第二半导体层213的侧壁并不是在同一竖直面上，也即第一半导体层211、第一发光层212和第二半导体层213形成了图11所示的台阶型结构。在一个可选的实施例中，外延层21的各个外延材料层(211-213)的台阶型结构为在外延层21的外延生长工艺中，在隔断槽30位置处设置的遮挡结构400的遮挡下形成的，在后续相关的制作工艺中进行说明。

在一个可选的实施例中，如图11所示，所述隔断槽30靠近第二区域20B的槽体侧壁为阶梯型侧壁，槽体侧壁包括对应于每一材料层的子侧壁，例如，对应于第一半导体层211的第一子侧壁，对应于第一发光层212的第二子侧壁，对应于第二半导体层213的第三子侧壁，

在第一半导体层211至第二半导体层213的层叠方向上，第一子侧壁在第一衬底10的正投影落在第二子侧壁在第一衬底10的正投影中，第二子侧壁在第一衬底10的正投影落在第三子侧壁在第一衬底10的正投影中，形成了与外延层21相互配合的倒置的阶梯型隔断槽30。

进一步的，图11所示的微型发光二极管20同样可为垂直型结构或倒装型结构。

在一个可选的实施例中，如图12所示，所述微型发光二极管20为倒装型发光二极管，所述微型发光二极管20还包括：

覆盖所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧和填充在所述隔断槽30内的绝缘层203；以及

均设置在所述绝缘层203远离所述第一衬底10一侧的第三电极201和第四电极202，所述第三电极201和所述第四电极202分别延伸至所述第一半导体层211和第二半导体层213。

在一个可选的实施例中，如图13所示，所述微型发光二极管20为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管20还包括第一电极301和第二电极3022，

所述第一电极301位于所述绝缘层303远离所述第一半导体一侧的表面，所述第一半导体层211与所述第一电极301电连接；

所述第二电极3022位于所述第二半导体层213远离所述第一半导体层211一侧的表面，所述第二半导体层213与所述第二电极3022电连接。

本实施例图12和图13所示的具有阶梯型外延层21的微型发光二极管阵列基板的倒装型结构和垂直型结构可参考图2和图3，在此不再赘述。

在一个可选的实施例中，以图11所示的微型发光二极管结构为例，对其制作方法进行示例性说明，

步骤S401“所述在第一衬底10上依次形成微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)”进一步包括：

在第一衬底10上依次形成所述发光二极管的外延层21的各个外延材料层，使得形成的第二区域20B的外延层21的各个外延材料层在所述第一衬底10的正投影为环套设置，所述第二区域20B的外延层21的各个外延材料层的边缘面不在同一竖直面上。

现对该如何形成环套结构的各个外延材料层的过程进行示例性说明：

在一个可选的实施例中，如图14所示，步骤“在第一衬底10上依次形成所述发光二极管的外延层21的各个外延材料层(211-213)，使得形成的第二区域20B的外延层21的各个外延材料层(211-213)在所述第一衬底10的正投影为环套设置”进一步包括：

S1401、在所述第一衬底10上对应于所述隔断槽30的位置处形成遮挡结构400，所述遮挡结构400将对应于隔断槽30位置处和对应于所述微型发光二极管20位置处的外延层21的外延材料层断开。

本实施例中，利用特别设计的遮挡结构400在外延层21生长工艺中形成环套设置的各个外延材料层(211-213)。

在一个可选的实施例中，如图15中的15a所示，所述遮挡结构400包括：

形成在所述第一衬底10上的支撑部401；和

位于所述支撑部401远离所述第一衬底10一侧的遮挡部402。

本发明实施例中，所述遮挡部402在所述第一衬底10的正投影覆盖所述支撑部401在所述第一衬底10的正投影，也就形成了如图15中15a所示的“T”字型的倒角结构，即，遮挡部402相较于支撑部401具有水平方向的凸出部分，利用该凸出部分，在后续外延层21的制备工艺中，外延层21的各个外延材料层(211-213)在沉积过程中被自行断开，从而直接在第一衬底10上形成了相互隔断的多个的微型发光二极管20，避免了相关技术以及图1～图10所示实施例的发光二极管阵列基板需将连续的外延层21进行刻蚀的工艺步骤，利用遮挡结构400直接形成断开的外延层21的各个外延材料层(211-213)，从而减少刻蚀工艺对微型发光二极管20的第二区域20B的侧壁的影响，改善了第二区域20B的侧壁缺陷，从而在工艺制程直接上改善了微型发光二极管20的器件发光效率，具有广泛应用前景。

在一个可选的实施例中，所述遮挡部402远离所述第一衬底10一侧的表面高于所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧的表面。也就是说，遮挡结构400的总高度要高于发光二极管的总厚度，高度差可为4-15um，确保在外延层21的第一半导体层211、第一发光层212以及第二半导体层213的制备工艺中，将各个膜层完全断开，保证每一发光二极管器件的器件性能。

S1403、在所述第一衬底10和所述遮挡结构400的表面上形成第一半导体层211；

S1405、在所述第一半导体层211上形成第一发光层212；

S1407、在所述第一发光层212上形成第二半导体层213，从而形成如图15中的15b所示的层结构示意图。

本实施例中，所述第一半导体层211和所述第二半导体层213的材料相同以及掺杂类型相反，示例性的，第一半导体层211为N型掺杂氮化镓，第二半导体层213为P型掺杂氮化镓。

如图15所示，在第一衬底10上外延生长第一半导体层211、第一发光层212、第二半导体层213的材料膜层的过程中，不同于图5中5a所示的连续不断地、整面生长的外延层21，由于遮挡结构400的存在，原连续的各个材料膜层会被自然断开，从而直接形成了相互独立的多个的微型发光二极管20，基于该设置，也就无需采用图5中5e所示的发光器件的第一区域20A的侧壁刻蚀工艺从而形成隔断槽30，改善了器件发光效率。

步骤S403“所述对微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20”，还包括：刻蚀所述遮挡结构400以及形成在所述遮挡结构400上的第一半导体层211、第一发光层212和第二半导体层213的材料层，从而形成隔断槽30，从而形成如图15所示的15c的层结构示意图。

也就是说，本发明实施例的刻蚀工艺指的是对遮挡结构400和遮挡结构400上已经断开的外延层21的材料膜层进行刻蚀，也就是说，该过程的刻蚀是对隔断槽30位置处的无用膜层进行的刻蚀，而没有像图5中5e所示对微型发光二极管20的第二区域20B的侧壁进行刻蚀，也即，本发明实施例的刻蚀工艺刻蚀的不是微型发光二极管20的外延层21，不会对微型发光二极管20的外延层21靠近隔断槽30一侧的侧壁产生刻蚀影响，因此，本发明实施例的工艺方法直接在工艺上消除了刻蚀工艺对微型发光二极管20的第二区域20B的外延层21侧壁的影响，消除了侧壁效应，使得每一微型发光二极管20的侧壁表面不会产生悬挂键和杂质，有效提高器件的额发光效率。

在形成图15中的15c的基础上，本发明实施例的微型发光二极管20阵列基板可进一步形成图12所示的倒装型结构或图13所示的垂直型结构。

其中，图12所示的倒装型结构可参见前述图5和图9所示实施例，即，在一个可选的实施例中，如图12所示，所述微型发光二极管20为倒装型发光二极管，所述对微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20，还包括：

以所述第一衬底10为基底，在所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧覆盖和在所述隔断槽30内填充形成绝缘层；

在所述绝缘层203远离所述第一衬底10一侧表面上形成第三电极201，所述第三电极201通过过孔与所述第一半导体层211电连接；

在所述绝缘层203远离所述第一衬底10一侧表面上形成第四电极202，所述第四电极202通过过孔与所述第二半导体层213电连接。

其中，图13所示的垂直型结构可参见前述图6和图10所示实施例，即，在一个可选的实施例中，如图13所示，所述微型发光二极管20为垂直型发光二极管，所述对微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20，还包括：

将微型发光二极管20的各个外延材料层(211-213)转移至设置有第二电极3022的第一电极基板302上，使得第二半导体层213与所述第二电极3022电连接；

以所述第一电极基板302为基底，剥离所述第一衬底10并漏出所述第一半导体层211远离所述第一电极基板302一侧的表面；

在所述第二半导体层213远离所述第一衬底10一侧覆盖和在所述隔断槽30内填充形成绝缘层303；

在所述绝缘层303远离所述第一半导体层211一侧的表面形成第一电极301，所述第一半导体层211通过过孔与所述第一电极301电连接。

上述具有环套结构的外延材料层(211-213)的垂直型结构或倒装型结构的具体制作过程可参见前述实施例，在此不再赘述。上述实施例通过设置阻流结构22、或者通过工艺降低刻蚀工艺带来的第二区域20B的外延层21侧壁的影响，从而提高器件发光效率。

在发明人大量的对微型发光二极管20的光效提升研究过程中，发明人还发现在镓(Ga)极性的发光器件的结构中，外加正向偏置电压的增加会增大外延层21的发光层(量子阱)中的电场强度，该正向偏置电压的增加会加大量子阱区域的能带弯曲程度，从而增强了量子限制斯塔克效应。而在氮(N)极性的发光器件的结构中，由于极化方向相反，正向偏置电压的增加有助于减少量子阱区域的能带弯曲，从而削弱整个量子阱所受到的量子限制斯塔克效应，因此氮(N)极性的氮化镓(GaN)是制备发光二极管器件更合适的材料。

在一个可选的实施例中，所述第一区域20A的外延层21的材料和所述第二区域20B的外延层21的材料相同，且，所述第一区域20A的外延层21的极性和所述第二区域20B的外延层21的极性不同，示例性的，第一区域20A的外延层21的极性在施加正向偏置电压时减少外延层21的量子阱区域的能带弯曲，第二区域20B的外延层21的极性在施加正向偏置电压时增加外延层21的量子阱区域的能带弯曲，通过该设置使得第一区域20A的导电率和发光效率更优于第二区域20B的导电率和发光效率，使得发光器件的光线集中于中心区域，从而提高发光器件的整体发光效率。

在一个可选的实施例中，如图16所示，所述外延层21包括依次层叠设置的第三半导体层16211、第二发光层16212以及第四半导体层16213，

所述第三半导体层16211和所述第四半导体层16213的材料相同以及掺杂类型相反，示例性的，所述第三半导体层16211为N型掺杂氮化镓，所述第四半导体层16213为P型掺杂氮化镓，使得第三半导体层16211和第四半导体层16213分别在施加电压后向第二发光层16212中扩散，并在第二发光层16212的量子阱中跃迁复合，以光子的形式向外辐射能量而发光。

本实施例中，外延层21包括多个膜层，本实施例所述的外延层21在第一区域20A和第二区域20B极性不同即为，外延层21的至少一个膜层在第一区域20A和第二区域20B极性不同，例如：第三半导体层16211的材料为N型掺杂氮化镓，在第一区域20A的第三半导体层16211的极性为氮极性，在第二区域20B的第三半导体层16211的极性为镓极性。

又例如，所述第四半导体层16213为P型掺杂氮化镓，在第一区域20A的第四半导体层16213的极性为氮(N)极性，在第二区域20B的第四半导体层16213的极性为镓(Ga)极性。

通过该设置，利用N极性GaN的发光效率和导电性均高于Ga极性GaN的发光效率的性质，使得电流集中于导电性更好的第一区域20A，从而减小由刻蚀工艺刻蚀发光二极管侧壁引起的侧壁效应，提高发光二极管的器件整体发光效率。

在一个可选的实施例中，所述阵列基板还包括位于隔断槽30内的保护层1650，所述保护层1650远离所述第一衬底10一侧的表面与所述外延层21远离所述第一衬底10一侧的表面位于同一水平面。

如图17所示，隔断槽30内设置有保护层1650，示例性的，保护层1650的材料为SiO2，本实施例将保护层1650填充至与外延层21的顶部表面高度一致，该设置能够提高发光二极管阵列基板的整体信赖性，以及进一步减小发光二极管因刻蚀造成的侧壁损伤，改善内量子效率减小的缺陷。

在一个可选的实施例中，如图17所示，所述微型发光二极管20为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管20还包括分别位于所述外延层21的两侧表面的第五电极1660和第六电极1672，

所述第五电极1660较所述第六电极1672靠近所述第三半导体层16211一侧，

所述第三半导体层16211与所述第五电极1660电连接，

所述第四半导体层16213与所述第六电极1672电连接。

本实施例的微型发光二极管20为垂直型结构，第五电极1660和第六电极1672分别设置在外延层21的两侧，第二发光层16212为具有自电光效应的多量子阱材料，第三半导体层16211中的电子和第四半导体层16213中的空穴分别在外电场的作用下，向第二发光层16212中扩散，并在第二发光层16212的量子阱中跃迁复合，以光子的形式向外辐射能量而发光。因此，本发明实施例的微型发光二极管阵列基板具有广泛的应用前景。

本发明另一个实施例提出一种制作图17所示的阵列基板的方法，所述方法包括：

S1701、在第一衬底10上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层(16211-16213)；

在一个可选的实施例中，步骤S1701“所述在第一衬底10上依次形成微型发光二极管20的各个外延材料层(16211-16213)”，进一步包括：

S1701、在所述第一衬底10上对应于隔断槽30的位置处形成所述第一牺牲层500。

步骤S1701、所述在所述第一衬底10上对应于隔断槽30的位置处形成所述第一牺牲层500，进一步包括：

S17011、在所述第一衬底10上形成图案化的第二牺牲层600，所述第二牺牲层600对应于所述微型发光二极管20的位置处。

在一个实施例中，如图18中18a所示，第一衬底10可为斜切角度在1～2°的蓝宝石衬底，该斜切角度可减少外延层21生长时的缺陷产生。在一个实施例中，利用金属有机物化学气相沉积工艺(MOCVD)生长SiNx薄膜层作为第二牺牲层600，从而形成如图18中18a所示的层结构示意图。

进一步的，使用氢气刻蚀SiNx薄膜层，形成图案化的第二牺牲层600，例如图18中18b所示的结构示意图。在一个具体示例中，第二牺牲层600在水平方向上的宽度为40um-50um，对应于后续工艺中形成微型发光二极管20的位置，刻蚀SiNx薄膜层的宽度对应于隔断槽30的位置处，示例性的，相邻第二牺牲层600之间的刻蚀宽度为10um-20um。

S17013、在相邻的所述第二牺牲层600的间隙位置处形成第一牺牲层500，从而形成图18中18c所述的层结构示意图。

该步骤中，通过控制压强温度(压强在200-300mbar，温度在900-1000℃)使得第一牺牲层500在被刻蚀掉的第二牺牲层600的位置处生长成岛状结构，在一个可选的实施例中，如图18中18c所示，第一牺牲层500的厚度大于第二牺牲层600的厚度，示例性的，第一牺牲层500的厚度在100nm-150nm，便于后续工艺中第二牺牲层600的刻蚀。

在一个可选的实施例中，第一牺牲层500为氮化铝(AlN)，其具有影响外延层21中离子沉积顺序的特性，以便在第一区域20A和第二区域20B形成极性不同的外延层21。

S17015、剥离所述第二牺牲层600并漏出所述第二牺牲层600位置处的第一衬底10，示例性的，利用湿刻法或者氢气刻蚀法将第二牺牲层600刻蚀，从而只在第一衬底10上留下了图案化的设置在对应于隔断槽30位置处的第一牺牲层500，形成如图18d所示的结构示意图。

S1703、在所述第一衬底10和所述第一牺牲层500远离第一衬底10一侧的表面形成极性缓冲层700，所述极性缓冲层700的厚度覆盖第一牺牲层500的厚度，以形成在第一区域20A和第二区域20B极性不同的极性缓冲层700，例如图18中18e的层结构示意图。

在一个可选的实施例中，第一牺牲层500具有影响第三半导体层16211或者第四半导体层16213中的离子沉积顺序的特性。在一个示例中，所述第一牺牲层500的材料为氮化铝(AlN)，极性缓冲层700的材料为氮化镓(GaN)，

氮化铝(AlN)具有影响氮化镓(GaN)中氮极性离子和镓极性离子的沉积顺序的特性，示例性的，在第一牺牲层500的位置处形成的极性缓冲层700先沉积有镓(Ga)极性离子，使得对应于隔断槽30的第一牺牲层500位置处的极性缓冲层700的极性为镓(Ga)极性。在第二牺牲层600的位置处形成的极性缓冲层700先沉积有氮(N)极性离子，使得对应于第二区域20B位置处(相邻第一牺牲层500的间隔中)的极性缓冲层700的极性为氮(N)极性，从而在第一区域20A和第二区域20B极性形成了不同的极性缓冲层700。

本发明实施例中，极性缓冲层700的厚度高于第一牺牲层500的厚度，以便形成具有平坦的顶部表面的极性缓冲层700，在一个具体示例中，形成在对应于第二区域20B位置处的极性缓冲层700的厚度为250-350nm，形成在对应于第一区域20A位置处的极性缓冲层700的厚度为150nm-200nm。

S1705、在所述极性缓冲层700上形成外延层21的各个外延材料层(16211-16213)。

该步骤中，由于外延具有多个外延材料层(16211-16213)，在第一牺牲层500和极性缓冲层700的影响下，使得至少外延层21中一个外延材料层的极性在第一区域20A和第二区域20B不同。

在一个可选的实施例中，步骤S1705“所述在所述极性缓冲层700上形成外延层21的各个外延材料层(16211-16213)”，进一步包括：

S17051、在所述极性缓冲层700上形成第三半导体层16211。

S17053、在所述第三半导体层16211上形成第二发光层16212，第二发光层16212可设置为多层量子阱，阱层2nm-5nm，垒层10nm-15nm。

S17055、在所述第二发光层16212上形成四半导体层16213，从而形成图18中18f所示的层结构示意图。

本实施例中，所述第三半导体层16211和所述第四半导体层16213的材料相同以及掺杂类型相反，例如，所述第三半导体层16211为N型掺杂氮化镓(N-GaN)，厚度在2000nm-2500nm之间，所述第四半导体层16213为P型掺杂氮化镓(P-GaN)，厚度在200nm-300nm。

在第一牺牲层500和极性缓冲层700的影响下，形成在所述第二区域20B的第三半导体层16211和第四半导体层16213的极性为镓极性，形成所述第一区域20A的第三半导体层16211和第四半导体层16213的极性为氮极性，通过上述工艺步骤，结合N极性GaN的发光效率和导电性均高于Ga极性GaN的发光效率的性质，使得电流集中于导电性更好的第一区域20A，从而减小由刻蚀工艺刻蚀发光二极管侧壁引起的侧壁效应，提高发光二极管的器件整体发光效率。

在一个可选的实施例中，步骤S1703“对微型发光二极管20的各个外延材料层(16211-16213)进行刻蚀以形成隔断槽30”之前，所述方法还包括：

S17021、将微型发光二极管20的各个外延材料层(16211-16213)转移至设置有第六电极1672的第二电极基板上，使得第四半导体层16213与所述第六电极1672电连接，所述第六电极1672在所述第二电极基板1670的正投影位于所述第一区域20A在所述第二电极基板1670的正投影中。

该步骤中，如图18g所示，第二电极基板1670包括第三衬底1671和设置在第三衬底1671上的第六电极1672，第六电极1672的对位点对应于第二区域20B，示例性的，第二区域20B在第三衬底1671的正投影覆盖第六电极1672在第三衬底1671的正投影，确保转移后第四半导体层16213与第六电极1672连接，保证微型发光二极管阵列基板的电学性能，利用第六电极1672向第四半导体施加电压，驱动第四半导体层16213中的空穴向第二发光层16212跃迁。

S17023、以所述第二电极基板1670为基底，剥离所述第一衬底10，形成图18中18g所示的层结构示意图。

S17025、刻蚀所述第二牺牲层600和所述极性缓冲层700形成图18中18h所示的层结构示意图。

值得说明的是，在步骤S17023中对第一衬底10完全进行剥离，在步骤S17025中，对第二牺牲层600和极性缓冲层700可以不完全剥离，例如利用刻蚀工艺减薄第二牺牲层600和极性缓冲层700的厚度，以对外延层21进行保护，又例如，利用刻蚀工艺完全刻蚀第二牺牲层600和所述极性缓冲层700，直至漏出外延层21，形成图18中18h所示的层结构示意图。

S1703、对微型发光二极管20的各个外延材料层(16211-16213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20，其中，所述微型发光二极管20包括远离隔断槽30的第一区域20A和靠近隔断槽30、且环绕所述第一区域20A的第二区域20B，所述第一区域20A的电流大于所述第二区域20B的电流。

在一个可选的实施例中，步骤S1703“所述对微型发光二极管20的各个外延材料层(16211-16213)进行刻蚀以形成隔断槽30和阵列排布的微型发光二极管20”，进一步包括：

对第二区域20B位置处的外延层21的各个外延材料层进行刻蚀从而形成隔断槽30。

本实施例中，如图18中的18i所示，形成隔断槽30的刻蚀工艺中刻蚀宽度小于第二区域20B的宽度，也即，保留了部分Ga极性的外延层21从而形成第二区域20B，示例性的，Ga极性的外延层21宽度为10um，刻蚀宽度则小于10um，利用Ga极性的外延层21作为微型发光二极管20的芯片侧壁，对靠近中心的第一区域20A的N极性的外延层21进行保护，减小因刻蚀带来的侧壁缺陷，从而提高发光器件的发光效率。

在一个可选的实施例中，所述方法还包括：

S1705、在隔断槽30内形成保护层1650，所述保护层1650远离所述第二电极基板1670一侧的表面与所述外延层21远离所述第二电极基板1670一侧的表面位于同一水平面，从而形成如图18中图18j所示的层结构示意图。

该步骤中，在隔断槽30的槽体内添加保护层1650至与外延层21的顶部高度一致，示例性的，保护层1650的材料为SiO2，该设置能够进一步减小微型发光二极管20因刻蚀造成的侧壁损伤，内量子发光效率减小的缺陷问题，并提高微型发光二极管20的整体信赖性。

在一个可选的实施例中，所述保护层1650不仅填充在隔断槽30内，还形成在外延层21远离所述第二电极基板1670一侧的表面上，也即，保护层1650覆盖隔断槽30和外延层21，以将后续工艺的第五电极1660和不同的微型发光二极管20的外延层21形成绝缘，提高工艺制程效率。基于该设置，所述方法进一步包括：在保护层1650远离所述第二电极基板1670一侧表面形成第五电极1660，并将第五电极1660分别与每一微型发光二极管20的第三半导体层16211电连接，形成了完整的垂直型结构。

值得说明的是，本发明实施例的微型发光二极管阵列基板的制作方法的具体实施例和前述实施例的微型发光二极管阵列基板可相互参考，在此不再赘述。

本发明另一个实施例一种显示装置，所述显示装置包括本发明上述实施例的微型发光二极管阵列基板，或者，所述显示装置本发明上述实施例的所述阵列基板的制作方法形成的微型发光二极管阵列基板。显示装置可以为电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，本实施例对此不做限定。

在本发明的描述中，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (26)

1.一种微型发光二极管阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括第一衬底和设置在第一衬底上的阵列排布的微型发光二极管，相邻的微型发光二极管之间具有隔断槽；

其中，所述微型发光二极管包括：

远离隔断槽的第一区域；以及

靠近隔断槽、且环绕所述第一区域的第二区域；

所述第一区域的电流大于所述第二区域的电流。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域设置有阻流结构，所述阻流结构为设置在所述第一衬底上的至少一个凸起结构，

所述凸起结构远离所述第一衬底一侧的表面与所述第一衬底之间的距离为第一距离，

在从所述第一区域到所述第二区域的方向上，所述凸起结构包括第一距离不同的连续表面。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述阻流结构对应位置处的微型发光二极管的外延层的厚度小于第一区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的厚度。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的远离所述第一衬底一侧表面的距离为第二距离，所述凸起结构的第一距离的最大值大于所述第二距离。

5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，多个所述凸起结构在从所述第一区域到所述第二区域的方向上依次排布，

所述第一区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的远离所述第一衬底一侧表面的距离为第二距离，

所述第二区域对应位置处的微型发光二极管的外延层的远离所述第一衬底一侧表面的距离为第三距离，

所述第三距离的最大值大于等于所述第二距离。

6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

在从所述第一区域到所述第二区域的方向上，所述第二区域的外延层的各个外延材料层在所述第一衬底的正投影为环套设置，所述第二区域的外延层的各个外延材料层的边缘面不在同一竖直面上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述外延层包括：

设置在所述第一衬底上的第一半导体层；

设置在所述第一半导体层远离所述第一衬底一侧的第一发光层；

设置在所述第一发光层远离所述第一衬底一侧的第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层的材料相同以及掺杂类型相反。

8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述微型发光二极管为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管还包括第一电极和第二电极，

所述第一电极位于所述绝缘层远离所述第一半导体一侧的表面，所述第一半导体层与所述第一电极电连接；

所述第二电极位于所述第二半导体层远离所述第一半导体层一侧的表面，所述第二半导体层与所述第二电极电连接。

9.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述微型发光二极管为倒装型发光二极管，所述微型发光二极管还包括：

覆盖所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧和填充在所述隔断槽内的绝缘层；以及

均设置在所述绝缘层远离所述第一衬底一侧的第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极分别延伸至所述第一半导体层和第二半导体层。

10.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一区域的外延层的材料和所述第二区域的外延层的材料相同，且，所述第一区域的外延层的极性和所述第二区域的外延层的极性不同。

11.根据权利要求10所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括位于隔断槽内的保护层，所述保护层远离所述第一衬底一侧的表面与所述外延层远离所述第一衬底一侧的表面位于同一水平面。

12.根据权利要求10所述的阵列基板，其特征在于，所述外延层包括依次层叠设置的第三半导体层、第二发光层以及第四半导体层，

所述第三半导体层和所述第四半导体层的材料相同以及掺杂类型相反，所述第三半导体层为N型掺杂氮化镓，所述第四半导体层为P型掺杂氮化镓；

所述第一区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为氮极性；

所述第二区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为镓极性。

13.根据权利要求12所述的阵列基板，其特征在于，所述微型发光二极管为垂直型发光二极管，所述微型发光二极管还包括分别位于所述外延层的两侧表面的第五电极和第六电极，

所述第五电极较所述第六电极靠近所述第三半导体层一侧，

所述第三半导体层与所述第五电极电连接，

所述第四半导体层与所述第六电极电连接。

14.一种权利要求1所述阵列基板的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层；

对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，其中，所述微型发光二极管包括远离隔断槽的第一区域和靠近隔断槽、且环绕所述第一区域的第二区域，所述第一区域的电流大于所述第二区域的电流。

15.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层进一步包括；

在所述第一衬底上对应于所述第一区域的位置形成至少一个凸起结构，从而形成阻流结构，其中，所述凸起结构远离所述第一衬底一侧的表面与所述第一衬底之间的距离为第一距离，在从所述第一区域到所述第二区域的方向上，所述凸起结构包括第一距离不同的连续表面。

16.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层进一步包括：

在第一衬底上依次形成所述发光二极管的外延层的各个外延材料层，使得形成的第二区域的外延层的各个外延材料层在所述第一衬底的正投影为环套设置，所述第二区域的外延层的各个外延材料层的边缘面不在同一竖直面上。

17.根据权利要求16所述的制作方法，其特征在于，所述在衬底上依次形成所述发光二极管的外延层的各个外延材料层，使得形成的第二区域的外延层的各个外延材料层在所述衬底的正投影为环套设置还包括：

在所述衬底上对应于所述隔断槽的位置处形成遮挡结构；

在所述衬底和所述遮挡结构的表面上形成第一半导体层；

在所述第一半导体层上形成第一发光层；

在所述第一发光层上形成第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层的材料相同以及掺杂类型相反；

所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，还包括：刻蚀所述遮挡结构以及形成在所述遮挡结构上的第一半导体层、第一发光层和第二半导体层的材料层，从而形成隔断槽。

18.根据权利要求17所述的制作方法，其特征在于，所述遮挡结构包括：

形成在所述第一衬底上的支撑部；和

位于所述支撑部远离所述第一衬底一侧的遮挡部，用于将对应于隔断槽位置处和对应于所述微型发光二极管位置处的外延层的外延材料层断开；

所述遮挡部在所述第一衬底的正投影覆盖所述支撑部在所述第一衬底的正投影，

所述遮挡部远离所述第一衬底一侧的表面高于所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧的表面。

19.根据权利要求17-18任一项所述的制作方法，其特征在于，所述微型发光二极管为垂直型发光二极管，所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，还包括：

将微型发光二极管的各个外延材料层转移至设置有第二电极的第一电极基板上，使得第二半导体层与所述第二电极电连接；

以所述第一电极基板为基底，剥离所述第一衬底并漏出所述第一半导体层远离所述第一电极基板一侧的表面；

在所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧覆盖和在所述隔断槽内填充形成绝缘层；

在所述绝缘层远离所述第一半导体层一侧的表面形成第一电极，所述第一半导体层与所述第一电极电连接。

20.根据权利要求17-18任一项所述的制作方法，其特征在于，所述微型发光二极管为倒装型发光二极管，所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，还包括：

以所述第一衬底为基底，在所述第二半导体层远离所述第一衬底一侧覆盖和在所述隔断槽内填充形成绝缘层；

在所述绝缘层远离所述第一衬底一侧表面上形成第三电极，所述第三电极与所述第一半导体层电连接；

在所述绝缘层远离所述第一衬底一侧表面上形成第四电极，所述第四电极与所述第二半导体层电连接。

21.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述第一区域的外延层的材料和所述第二区域的外延层的材料相同，且，所述第一区域的外延层的极性和所述第二区域的外延层的极性不同，

所述在第一衬底上依次形成微型发光二极管的各个外延材料层，进一步包括：

在所述第一衬底上对应于隔断槽的位置处形成所述第一牺牲层；

在所述第一衬底和所述第一牺牲层远离第一衬底一侧的表面形成极性缓冲层，所述极性缓冲层的厚度覆盖第一牺牲层的厚度，以形成在第一区域和第二区域极性不同的极性缓冲层；

在所述极性缓冲层上形成外延层的各个外延材料层。

22.根据权利要求21所述的制作方法，其特征在于，所述在所述第一衬底上对应于隔断槽的位置处形成所述第一牺牲层，进一步包括：

在所述第一衬底上形成图案化的第二牺牲层，所述第二牺牲层对应于所述微型发光二极管的位置处；

在相邻的所述第二牺牲层的间隙位置处形成第一牺牲层，所述第一牺牲层的材料为氮化铝；

剥离所述第二牺牲层并漏出所述第二牺牲层位置处的第一衬底。

23.根据权利要求21所述的制作方法，其特征在于，所述在所述极性缓冲层上形成外延层的各个外延材料层，进一步包括：

在所述极性缓冲层上形成第三半导体层；

在所述第三半导体层上形成第二发光层；

在所述第二发光层上形成四半导体层，所述第三半导体层和所述第四半导体层的材料相同以及掺杂类型相反，所述第三半导体层为N型掺杂氮化镓，所述第四半导体层为P型掺杂氮化镓，形成所述第一区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为氮极性，形成在所述第二区域的第三半导体层和第四半导体层的极性为镓极性。

24.根据权利要求23所述的制作方法，其特征在于，

所述对微型发光二极管的各个外延材料层进行刻蚀以形成隔断槽和阵列排布的微型发光二极管，进一步包括：

对第二区域位置处的外延层的各个外延材料层进行刻蚀从而形成隔断槽，刻蚀宽度小于第二区域的宽度；

所述对第二区域位置处的外延层的各个外延材料层进行刻蚀从而形成隔断槽之前，所述方法还包括：

将微型发光二极管的各个外延材料层转移至设置有第六电极的第二电极基板上，使得第四半导体层与所述第六电极电连接，所述第六电极在所述第二电极基板的正投影位于所述第一区域在所述第二电极基板的正投影中；

以所述第二电极基板为基底，剥离所述第一衬底；

刻蚀所述第二牺牲层和所述极性缓冲层，直至所述第二牺牲层被完全去除。

25.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述方法还包括：

在隔断槽内形成保护层，所述保护层远离所述第二电极基板一侧的表面与所述外延层远离所述第二电极基板一侧的表面位于同一水平面。

26.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-13中任一项所述微型发光二极管阵列基板，或者，所述显示装置包括根据权利要求14-25中任一项所述阵列基板的制作方法形成的微型发光二极管阵列基板。