CN211295128U - 集成芯片、全彩集成芯片和显示面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成芯片、全彩集成芯片和显示面板，其中，集成芯片，包括：发光部，发光部包括发光层和电极结构，电极结构与发光层电连接；引脚部，引脚部设置于电极结构的下方，并与电极结构电连接；引脚部包括N层依次叠置的金属线路层和绝缘保护层。本实用新型解决了现有技术中的Micro LED显示面板的制作过程繁琐，不仅大大地降低了显示面板的生产加工效率，影响了显示屏的生产工期，而且会因铺设芯片的良率过低而降低显示面板的成品合格率，导致显示屏的生产效率低下的问题。

Description

集成芯片、全彩集成芯片和显示面板

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种集成芯片、全彩集成芯片和显示面板。

背景技术

Micro LED显示作为一个新兴的显示技术，相比LCD，OLED，在高亮度、快速响应时间、高分辨率、高色域以及长寿命等方面优势明显，因此，Micro LED显示为显示技术领域带来了一次技术革新革命。

Micro LED显示面板在制造过程中，需要以转移芯片的方式将数量繁多的芯片依次铺设到电路基板上，频繁的转移芯片操作导致显示面板的制作过程繁琐，不仅大大地降低了显示面板的生产加工效率，影响了显示屏的生产工期，而且会因铺设芯片的良率过低而降低显示面板的成品合格率，导致显示屏的生产效率低下。

另外，当发光芯片尺寸较小时，发光芯片正负电极之间的间距变小，对电路基板的加工精度要求以及固晶工艺的工艺要求增大。同时，单颗发光芯片尺寸较小时，由于每个发光芯片都具有正负两个电极，每个发光芯片均需要独立控制，当基板上的发光芯片设置数量较多时，电路基板设计的复杂度增加，基板设计难度变大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种集成芯片、全彩集成芯片和显示面板，以解决现有技术中的Micro LED显示面板的制作过程繁琐，不仅大大地降低了显示面板的生产加工效率，影响了显示屏的生产工期，而且会因铺设芯片的良率过低而降低显示面板的成品合格率，导致显示屏的生产效率低下的问题。此外，集成芯片采用共极结构，与传统的发光芯片采用独立电极的方式相对比，减少了集成芯片整体的电极数量；集成芯片具有接线数量少、转移难度低、显示面板电路基板设计难度低、电路基板加工精度要求低等特点，具有良好的实用性。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种集成芯片，包括：发光部，发光部包括发光层和电极结构，电极结构与发光层电连接；引脚部，引脚部设置于电极结构的下方，并与电极结构电连接；引脚部包括N层依次叠置的金属线路层和绝缘保护层，其中，电极结构和与其相邻的一层金属线路层之间设置有一层绝缘保护层，以及相邻的两层金属线路层之间设置有一层绝缘保护层，绝缘保护层上开设有用于导体经过的金属过孔，N层金属线路层通过导体电连接，其中，N≥2。

进一步地，发光层包括呈矩阵分布的n×m个发光单元组，其中，n为行数，m为列数，且n和m均为大于或等于1的正整数，发光单元组包括呈矩阵分布的x×y个发光基元，其中，x为行数，y为列数，且x和y均为大于或等于1的正整数；电极结构包括与多个发光基元一一对应电连接的电极组，各电极组包括a极电极和b极电极，同一列发光单元组的同一列发光基元的a极电极分别电连接在一起，形成m×y个第一电极；同一行发光单元组的同一行发光基元的b极电极分别电连接，形成n×x个第二电极。

进一步地，引脚部在第N层金属线路层处形成第一引脚电极和第二引脚电极，其中，第一引脚电极为与多个第一电极一一对应连接的m×y个，第二引脚电极为与多个第二电极一一对应的n×x个。

进一步地，N＝2，m＝2，n＝2，x＝3，y＝1。

进一步地，与第N层金属线路层接触的绝缘保护层上设置有用于识别第一引脚电极或第二引脚电极的极性的识别标记。

进一步地，第N层金属线路层上远离绝缘保护层的一侧设有绝缘层，绝缘层覆盖第N层金属线路层上的金属走线和金属过孔。

进一步地，集成芯片还包括多个光处理部，多个光处理部沿集成芯片的发光面以矩阵的形式分布在发光部上，并位于发光层的上方，且多个光处理部与多个发光基元一一对应设置，发光部还包括由上至下层叠设置在发光层下方的P-GaN层和金属接触层，电极结构包括正极和负极，其中，负极与发光基元电连接，正极通过金属接触层和P-GaN层与发光基元电连接。

进一步地，发光部还包括n-GaN层、缓冲层和第一钝化层，n-GaN层、缓冲层和第一钝化层由下至上依次层叠设置在发光层和光处理部之间；发光部还包括DBR反射层和第二钝化层，其中，DBR反射层覆盖在缓冲层、n-GaN层和电极结构的外周侧以及金属接触层的底部，第二钝化层覆盖在DBR反射层的外周侧和底部，第二钝化层为一层绝缘保护层。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种全彩集成芯片，全彩集成芯片为上述的集成芯片，其中，集成芯片的光处理部包括红色量子点基元、绿色量子点基元和透光补色基元，红色量子点基元、绿色量子点基元和透光补色基元中任意两个相邻的基元之间设置有挡墙。

进一步地，集成芯片为蓝光集成芯片，透光补色基元为透明散射量子点层。

进一步地，集成芯片为紫外光集成芯片，透光补色基元为蓝色量子点层。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种显示面板，包括：电路基板和多个集成芯片，集成芯片为上述的集成芯片，多个集成芯片以矩阵的形式设置在电路基板上；封装胶层，封装胶层覆盖在电路基板上并封装多个集成芯片。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种显示面板，包括：电路基板和多个全彩集成芯片，全彩集成芯片为上述的全彩集成芯片，多个全彩集成芯片以矩阵的形式设置在电路基板上；封装胶层，封装胶层覆盖在电路基板上并封装多个全彩集成芯片。

应用本实用新型的技术方案，通过提供一种新型结构的集成芯片，优化了集成芯片的与电极结构电性作用的引脚部的具体结构，在确保了引脚部便于成型制造的前提下，不仅提高了集成芯片安装后的电性连接稳定性，而且具有本申请结构的引脚部的单一集成芯片能够具有更多的发光点或更大的发光面，有利于满足集成芯片预设的发光特性，从而有利于减少显示面板的电路基板上所安装的集成芯片的数量，进而在生产制造显示面板的过程中，大大地减少了转移集成芯片的次数，从而有利于提升显示面板的生产加工效率，缩短显示屏的生产工期，同时避免因铺设集成芯片的良率过低而降低显示面板的成品合格率，提高显示屏的生产效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的显示面板的结构示意图；

图2示出了图1中的显示面板未使用封装胶层封装多个集成芯片时的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一种可选实施例的集成芯片的结构示意图；

图4示出了以俯视视角看图3中的集成芯片的状态示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、电路基板；2、集成芯片；3、封装胶层；100、发光部；10、发光层；20、电极结构；200、光处理部；201、红色量子点基元；202、绿色量子点基元；203、透光补色基元；300、挡光墙层；301、凹槽；400、引脚部；11、发光单元组；200、光处理部；204、发光面；30、P-GaN层；40、金属接触层；21、正极；22、负极；50、n-GaN层；60、缓冲层；70、第一钝化层；80、DBR反射层；90、第二钝化层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的Micro LED显示面板的制作过程繁琐，不仅大大地降低了显示面板的生产加工效率，影响了显示屏的生产工期，而且会因铺设芯片的良率过低而降低显示面板的成品合格率，导致显示屏的生产效率低下的问题，本实用新型提供了一种集成芯片、全彩集成芯片和显示面板，其中，如图1和图2所示，显示面板包括电路基板1和以矩阵的形式设置在电路基板1上的多个集成芯片2，该图示实施例中，集成芯片2为上述和下述所述的集成芯片2；图1中设置了封装胶层3，封装胶层3覆盖在电路基板1上并封装多个集成芯片2，以确保多个集成芯片2的密封安装特性。而在本申请的一个未图示的可选实施例中，显示面板包括电路基板1和以矩阵的形式设置在电路基板1上的多个全彩集成芯片，同样地，全彩集成芯片为上述和下述所述的全彩集成芯片；当然，在该未图示的实施例中，封装胶层3覆盖在电路基板1上并封装多个全彩集成芯片，以确保多个全彩集成芯片的密封安装特性。

如图1至图3所示，集成芯片2包括发光部100和引脚部400，发光部100包括发光层10和电极结构20，电极结构20与发光层10电连接，引脚部400设置于电极结构20的下方，并与电极结构20电连接；引脚部400包括N层依次叠置的金属线路层和绝缘保护层，其中，电极结构20和与其相邻的一层金属线路层之间设置有一层绝缘保护层，以及相邻的两层金属线路层之间设置有一层绝缘保护层，绝缘保护层上开设有用于导体经过的金属过孔，N层金属线路层通过导体电连接，其中，N≥2。

本申请提供了一种新型结构的集成芯片2，优化了集成芯片2的与电极结构电性作用的引脚部400的具体结构，在确保了引脚部400便于成型制造的前提下，不仅提高了集成芯片2安装后的电性连接稳定性，而且具有本申请结构的引脚部400的单一集成芯片2能够具有更多的发光点或更大的发光面，有利于满足集成芯片2预设的发光特性，从而有利于减少显示面板的电路基板上所安装的集成芯片2的数量，进而在生产制造显示面板的过程中，大大地减少了转移集成芯片2的次数，从而有利于提升显示面板的生产加工效率，缩短显示屏的生产工期，同时避免因铺设集成芯片2的良率过低而降低显示面板的成品合格率，提高显示屏的生产效率。此外，集成芯片2采用共极结构，与传统的发光芯片采用独立电极的方式相对比，减少了集成芯片2整体的电极数量；集成芯片2具有接线数量少、转移难度低、显示面板电路基板1设计难度低、电路基板1加工精度要求低等特点，具有良好的实用性。

为了提升单一集成芯片2的发光特性，有利于控制显示面板的显像性能，可选地，发光层10包括呈矩阵分布的n×m个发光单元组11，其中，n为行数，m为列数，且n和m均为大于或等于1的正整数，发光单元组11包括呈矩阵分布的x×y个发光基元，其中，x为行数，y为列数，且x和y均为大于或等于1的正整数；电极结构20包括与多个发光基元一一对应电连接的电极组，各电极组包括a极电极和b极电极，同一列发光单元组11的同一列发光基元的a极电极分别电连接在一起，形成m×y个第一电极；同一行发光单元组11的同一行发光基元的b极电极分别电连接，形成n×x个第二电极。这样，确保了x×y个发光基元集成在一起形成发光单元组11，多个发光单元组11又集成形成集成芯片2，在生产制造显示面板时，只需要逐一将多个集成芯片2转移到电路基板1，便能够顺利实现显示面板的成型制造。

需要说明的是，引脚部400在第N层金属线路层处形成第一引脚电极和第二引脚电极，其中，第一引脚电极为与多个第一电极一一对应连接的m×y个，第二引脚电极为与多个第二电极一一对应的n×x个。

在本申请的优选实施例中，提出了具有最佳的发光部100和引脚部400结构形式的集成芯片2，其中，N＝2，m＝2，n＝2，x＝3，y＝1。也就是说，引脚部400包括两层叠置的金属线路层和两层绝缘保护层，其中，电极结构20和与其相邻的第一层金属线路层之间设置有一层绝缘保护层，以及相邻的两层金属线路层之间设置有一层绝缘保护层，绝缘保护层上开设有用于导体经过的金属过孔；发光层10包括呈矩阵分布的4个发光单元组11，4个发光单元组11以2×2的行列式分布，各发光单元组11包括呈矩阵分布的3个发光基元，3个发光基元以3×1的行列式分布。

为了便于对第一引脚电极或第二引脚电极的极性进行准确识别，以提升集成芯片2的安装效率，可选地，与第N层金属线路层接触的绝缘保护层上设置有用于识别第一引脚电极或第二引脚电极的极性的识别标记。

可选地，第N层金属线路层上远离绝缘保护层的一侧设有绝缘层，绝缘层覆盖第N层金属线路层上的金属走线和金属过孔。

如图3所示，集成芯片2还包括多个光处理部200，多个光处理部200沿集成芯片的发光面204以矩阵的形式分布在发光部100上，并位于发光层10的上方，且多个光处理部200与多个发光基元一一对应设置，发光部100还包括由上至下层叠设置在发光层10下方的P-GaN层30和金属接触层40，电极结构20包括正极21和负极22，其中，负极22与发光基元电连接，正极21通过金属接触层40和P-GaN层30与发光基元电连接。这种结构形式的集成芯片2结构合理，发光稳定。

如图3所示，发光部100还包括n-GaN层50、缓冲层60和第一钝化层70，n-GaN层50、缓冲层60和第一钝化层70由下至上依次层叠设置在发光层10和光处理部200之间，发光部100还包括DBR反射层80和第二钝化层90，其中，DBR反射层80覆盖在缓冲层60、n-GaN层50和电极结构20的外周侧以及金属接触层40的底部，第二钝化层90覆盖在DBR反射层80的外周侧和底部，第二钝化层90为一层绝缘保护层。

如图4所示，本申请提供的全彩集成芯片，为上述的集成芯片2，其中，集成芯片的光处理部200包括红色量子点基元201、绿色量子点基元202和透光补色基元203，红色量子点基元201、绿色量子点基元202和透光补色基元203中任意两个相邻的基元之间设置有挡墙。

可选地，集成芯片为蓝光集成芯片，透光补色基元203为透明散射量子点层。

可选地，集成芯片为紫外光集成芯片，透光补色基元203为蓝色量子点层。

在本申请的图示实施例中，如图3所示，发光部100包括位于发光层10上方的挡光墙层300，挡光墙层300上形成有沿发光面204以矩阵形式分布的多个凹槽301，各光处理部200的红色量子点基元201、绿色量子点基元202和透光补色基元203均分别设置在一个凹槽301内。

可选地，红色量子点基元201、绿色量子点基元202和透光补色基元203均以喷涂的方式形成在各自对应的凹槽301内，并填充凹槽301。

可选地，凹槽301以光刻工艺形成在挡光墙层300上并贯穿挡光墙层300。

可选地，凹槽301的深度大于等于1um且小于等于1000um。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种集成芯片，其特征在于，包括：

发光部(100)，所述发光部(100)包括发光层(10)和电极结构(20)，所述电极结构(20)与所述发光层(10)电连接；

引脚部(400)，所述引脚部(400)设置于所述电极结构(20)的下方，并与所述电极结构(20)电连接；所述引脚部(400)包括N层依次叠置的金属线路层和绝缘保护层，其中，所述电极结构(20)和与其相邻的一层所述金属线路层之间设置有一层所述绝缘保护层，以及相邻的两层所述金属线路层之间设置有一层所述绝缘保护层，所述绝缘保护层上开设有用于导体经过的金属过孔，N层所述金属线路层通过所述导体电连接，其中，N≥2。

2.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述发光层(10)包括呈矩阵分布的n×m个发光单元组(11)，其中，n为行数，m为列数，且n和m均为大于或等于1的正整数，所述发光单元组(11)包括呈矩阵分布的x×y个发光基元，其中，x为行数，y为列数，且x和y均为大于或等于1的正整数；所述电极结构(20)包括与多个所述发光基元一一对应电连接的电极组，各所述电极组包括a极电极和b极电极，同一列所述发光单元组(11)的同一列所述发光基元的a极电极分别电连接在一起，形成m×y个第一电极；同一行所述发光单元组(11)的同一行所述发光基元的b极电极分别电连接，形成n×x个第二电极。

3.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述引脚部(400)在第N层所述金属线路层处形成第一引脚电极和第二引脚电极，其中，所述第一引脚电极为与多个所述第一电极一一对应连接的m×y个，所述第二引脚电极为与多个所述第二电极一一对应的n×x个。

4.根据权利要求2或3所述的集成芯片，其特征在于，N＝2，m＝2，n＝2，x＝3，y＝1。

5.根据权利要求3所述的集成芯片，其特征在于，与第N层所述金属线路层接触的所述绝缘保护层上设置有用于识别所述第一引脚电极或所述第二引脚电极的极性的识别标记。

6.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，第N层所述金属线路层上远离所述绝缘保护层的一侧设有绝缘层，所述绝缘层覆盖第N层所述金属线路层上的金属走线和金属过孔。

7.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述集成芯片还包括多个光处理部(200)，多个所述光处理部(200)沿所述集成芯片的发光面(204)以矩阵的形式分布在所述发光部(100)上，并位于所述发光层(10)的上方，且多个所述光处理部(200)与多个所述发光基元一一对应设置，所述发光部(100)还包括由上至下层叠设置在所述发光层(10)下方的P-GaN层(30)和金属接触层(40)，所述电极结构(20)包括正极(21)和负极(22)，其中，所述负极(22)与所述发光基元电连接，所述正极(21)通过所述金属接触层(40)和所述P-GaN层(30)与所述发光基元电连接。

8.根据权利要求7所述的集成芯片，其特征在于，

所述发光部(100)还包括n-GaN层(50)、缓冲层(60)和第一钝化层(70)，所述n-GaN层(50)、所述缓冲层(60)和所述第一钝化层(70)由下至上依次层叠设置在所述发光层(10)和所述光处理部(200)之间；

所述发光部(100)还包括DBR反射层(80)和第二钝化层(90)，其中，所述DBR反射层(80)覆盖在所述缓冲层(60)、所述n-GaN层(50)和所述电极结构(20)的外周侧以及所述金属接触层(40)的底部，所述第二钝化层(90)覆盖在所述DBR反射层(80)的外周侧和底部，所述第二钝化层(90)为一层所述绝缘保护层。

9.一种全彩集成芯片，其特征在于，所述全彩集成芯片为权利要求1至8中任一项所述的集成芯片，其中，所述集成芯片的光处理部(200)包括红色量子点基元(201)、绿色量子点基元(202)和透光补色基元(203)，所述红色量子点基元(201)、所述绿色量子点基元(202)和所述透光补色基元(203)中任意两个相邻的基元之间设置有挡墙。

10.根据权利要求9所述的全彩集成芯片，其特征在于，所述集成芯片为蓝光集成芯片，所述透光补色基元(203)为透明散射量子点层。

11.根据权利要求9所述的全彩集成芯片，其特征在于，所述集成芯片为紫外光集成芯片，所述透光补色基元(203)为蓝色量子点层。

12.一种显示面板，其特征在于，包括：

电路基板(1)和多个集成芯片(2)，所述集成芯片(2)为权利要求1至8中任一项所述的集成芯片(2)，多个所述集成芯片(2)以矩阵的形式设置在所述电路基板(1)上；

封装胶层(3)，所述封装胶层(3)覆盖在所述电路基板(1)上并封装多个所述集成芯片(2)。

13.一种显示面板，其特征在于，包括：

电路基板(1)和多个全彩集成芯片，所述全彩集成芯片为权利要求9至11中任一项所述的全彩集成芯片，多个所述全彩集成芯片以矩阵的形式设置在所述电路基板(1)上；

封装胶层(3)，所述封装胶层(3)覆盖在所述电路基板上并封装多个所述全彩集成芯片。

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