TWI664750B - Led晶片及其製造方法、顯示面板以及電子設備 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種LED晶片及其製造方法、顯示面板以及電子設備。所述製造方法包括：提供襯底；在襯底上依次形成第一半導體層、主動層和第二半導體層；形成貫穿所述主動層和第二半導體層且與所述第一半導體層電性連接的第一接觸電極；在所述第二半導體層上形成與所述第二半導體層電性連接的第二接觸電極；在所述第一接觸電極上形成與所述第一接觸電極電性連接的第一擴展電極，所述第一擴展電極包括用於焊接的多個凹點；在所述第二接觸電極上形成與所述第二接觸電極電性連接且與所述第一擴展電極相隔離的第二擴展電極，所述第二擴展電極包括用於焊接的多個凹點。本發明提高了顯示面板的良率。

Description

LED晶片及其製造方法、顯示面板以及電子設備
本發明涉及顯示技術，尤其涉及一種LED晶片及其製造方法、顯示面板以及電子設備。
微發光二極體顯示器（Micro-LED Display）為新一代的顯示技術，它以微LED單元作為次畫素實現圖像顯示。與液晶顯示（Liquid Crystal Display，LCD）技術相比，Micro-LED顯示面板可以在不借助外部光源的情況下實現圖像顯示，提高了顯示面板的輕薄度。此外，與同樣可以自發光顯示的有機發光二極體顯示（Organic Light-Emitting Diode，OLED）相比，Micro-LED顯示面板的壽命較長，因而成為業界研究的熱點。
參考圖1，示意出了現有技術中的一種LED晶片的剖視圖。LED晶片包括：藍寶石襯底1，依次位於藍寶石襯底上的N型氮化鎵2、量子阱層3和P型氮化鎵4，位於P型氮化鎵4上的氧化銦錫層5，位於氧化銦錫層5上的第一接觸電極6，以及與所述N型氮化鎵2電性連接的第二接觸電極7。
Micro-LED顯示時，在所述第一接觸電極6和第二接觸電極7上載入電壓，使量子阱層3發光，通過控制量子阱層3的發光強度並結合彩色化技術，使每個LED晶片均作為一個次畫素單元，進而實現圖像的顯示。
然而，隨著LED晶片電極尺寸的減小，Micro-LED顯示面板的壞點數量成倍增多，從而影響了顯示面板的良率。
本發明解決的問題是提供一種LED晶片及其製造方法、顯示面板以及電子設備，提高顯示面板的良率。
根據本發明的一個方面，提供了一種LED晶片，包括：第一半導體層；依次位於所述第一半導體層上的主動層和第二半導體層；第一接觸電極，貫穿所述主動層和所述第二半導體層且與所述第一半導體層電性連接；第二接觸電極，位於所述第二半導體層上且與所述第二半導體層電性連接；第一擴展電極，位於所述第一接觸電極上且與所述第一接觸電極電性連接，所述第一擴展電極包括用於焊接的多個凹點；以及第二擴展電極，位於所述第二接觸電極上、與所述第二接觸電極電性連接且與所述第一擴展電極相隔離，所述第二擴展電極包括用於焊接的所述多個凹點。
根據本發明的另一個方面，還提供了一種LED晶片的製造方法，包括：提供襯底；在所述襯底上依次形成第一半導體層、主動層和第二半導體層；形成貫穿所述主動層和所述第二半導體層且與所述第一半導體層電性連接第一接觸電極；在所述第二半導體層上形成與所述第二半導體層電性連接的第二接觸電極；在所述第一接觸電極上形成與所述第一接觸電極電性連接的第一擴展電極，所述第一擴展電極包括用於焊接的多個凹點；以及在所述第二接觸電極上形成與所述第二接觸電極電性連接、且與所述第一擴展電極相隔離的第二擴展電極，所述第二擴展電極包括用於焊接的所述多個凹點。
根據本發明的再一個方面，還提供一種顯示面板，包括：驅動背板，包括：基板，以及位於所述基板上的多個電路單元，所述電路單元包括第一電性端子和第二電性端子；以及倒置於所述驅動背板上的多個LED晶片，所述LED晶片為本發明所述的LED晶片，所述LED晶片的所述第一擴展電極通過所述凹點焊接於所述第一電性端子，所述LED晶片的所述第二擴展電極通過所述凹點焊接於所述第二電性端子。
根據本發明的又一個方面，還提供一種電子設備，包括本發明所述的顯示面板。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一擴展電極或所述第二擴展電極的至少部分區域用於形成所述多個凹點。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一擴展電極和所述第二擴展電極為圓形擴展電極，所述圓形擴展電極的全部區域用於形成所述多個凹點。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一接觸電極和所述第二接觸電極的表面齊平，構成形成表面；所述第一接觸電極和所述第二接觸電極為圓形接觸電極；所述圓形擴展電極在所述形成表面的投影面積大於所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影面積。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述圓形擴展電極和所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影構成同心圓結構。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一擴展電極和第二擴展電極中的圓形區域用於形成所述多個凹點。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一接觸電極包括主接觸電極，以及至少一個與所述主接觸電極相隔離的輔接觸電極；所述第一擴展電極包括覆蓋所述主接觸電極的主擴展電極，覆蓋所述輔接觸電極的輔擴展電極，以及連接所述主擴展電極和所述輔擴展電極的線形擴展電極；所述主擴展電極位於所述主接觸電極上方的圓形區域形成有所述多個凹點。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第二接觸電極包括主接觸電極，以及與所述主接觸電極相連的至少一個延長電極；所述第二擴展電極覆蓋所述主接觸電極和所述延長電極，所述第二擴展電極位於所述主接觸電極上方的圓形區域用於形成所述多個凹點。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一接觸電極和所述第二接觸電極的表面齊平，用於構成形成表面；所述主接觸電極為圓形接觸電極；所述圓形區域在所述形成表面的投影面積大於所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影面積。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述圓形區域和所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影構成同心圓結構。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，LED晶片還包括：第一絕緣層，位於所述第一接觸電極和所述第二接觸電極之間，與所述第一接觸電極和所述第二接觸電極的表面齊平。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，還包括：第二絕緣層，位於所述第一擴展電極與所述第二擴展電極之間，用於實現所述第一擴展電極與第二擴展電極的隔離。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第二絕緣層的厚度大於第一擴展電極或第二擴展電極的厚度。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述凹點為圓形、正多邊形或不規則形凹點。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述凹點的開口尺寸在8nm~10μm的範圍內。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一擴展電極或第二擴展電極中相鄰凹點的間距在8nm~10μm的範圍內。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一擴展電極或第二擴展電極的厚度在20nm~2μm的範圍內。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一擴展電極或第二擴展電極的材料為金屬。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，通過奈米壓印或光刻形成所述第一擴展電極和第二擴展電極。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第一接觸電極和所述第二接觸電極之間還形成有第一絕緣層，與所述第一接觸電極和所述第二接觸電極的表面齊平，構成形成表面；形成所述第一擴展電極和第二擴展電極的步驟包括：在所述形成表面上覆蓋奈米壓印膠；通過奈米壓印技術圖形化所述奈米壓印膠，形成奈米壓印圖形層；在所述奈米壓印圖形層上和所述奈米壓印圖形層之間的形成表面上形成第一導電層；去除位於奈米壓印圖形層上的第一導電層，保留在所述形成表面上的第一導電層用於構成所述第一擴展電極和第二擴展電極；去除所述奈米壓印圖形層。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，形成第一導電層的步驟包括：通過蒸鍍工藝形成所述第一導電層。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，形成第一導電層的步驟包括：所述第一導電層的厚度小於所述奈米壓印圖形層的厚度。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，去除位於奈米壓印圖形層上第一導電層的步驟包括：通過剝離工藝去除所述奈米壓印圖形層上的第一導電層。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，形成第一接觸電極和第二接觸電極的步驟包括：形成貫穿所述主動層和第二半導體層且露出所述第一半導體層的第一開口；在所述第一開口的底部、側壁和所述第二半導體層上覆蓋第一絕緣材料層；圖形化所述第一絕緣材料層，露出所述第一開口的底部並在第二半導體層上形成第二開口；在所述第一開口和第二開口中填充第二導電層；平坦化所述第二導電層和所述第一絕緣材料層，位於所述第一開口中的第二導電層用於構成所述第一接觸電極；位於所述第二開口中的第二導電層用於構成第二接觸電極。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，還包括：在所述第一擴展電極和第二擴展電極之間形成第二絕緣層。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述第二絕緣層的厚度大於所述第一擴展電極或所述第二擴展電極的厚度。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述形成第二絕緣層的步驟包括：在所述第一擴展電極、第二擴展電極及形成表面上覆蓋第二絕緣材料層；通過光刻工藝圖形化所述第二絕緣材料層，形成所述第二絕緣層。
在本發明的一實施例中，上述的LED晶片中，所述基板為柔性基板、折疊基板或拉伸基板中的任一種。
與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：
本發明形成與所述第一接觸電極電性連接的第一擴展電極，還形成與所述第二接觸電極電性連接的第二擴展電極，所述第一擴展電極和所述第二擴展電極均包括用於焊接的多個凹點，這樣，在將LED晶片焊接在驅動背板上時，用於焊接的凹點可以容納焊料，增加了焊料與第一擴展電極和第二擴展電極的接觸面積，可以使所述第一擴展電極或第二擴展電極與驅動背板具有較強的焊接力，從而不容易從驅動背板上脫落而發生脫焊現象，減少了壞點產生的機率，進而提高了顯示面板的良率。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
由背景技術可知，隨著LED晶片電極尺寸的減小，Micro-LED顯示面板的壞點數量成倍增多，從而影響了Micro-LED顯示面板的良率。現結合圖1分析Micro-LED顯示面板壞點數量增多的原因：
實際Micro-LED的製造過程中，在製造完成圖1所示的LED晶片之後，去除LED晶片的藍寶石襯底1，並將多個LED晶片結合（bonding）在驅動背板上，從而實現LED晶片的批量轉移。
具體地說，結合的過程通過焊接工藝使第一接觸電極6或第二接觸電極7與所述驅動背板相連，從而使所述驅動背板上的電路單元可以向所述第一接觸電極6和第二接觸電極7載入電壓。
但隨著LED晶片尺寸的縮小，第一接觸電極6和第二接觸電極7的尺寸縮小到幾個微米甚至奈米級別。由於接觸面積小，第一接觸電極6或第二接觸電極7與驅動背板焊接的結合力減小，LED晶片脫焊的機率增加，從而導致Micro-LED顯示面板壞點數量的增多。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種LED晶片的製造方法，形成與所述第一接觸電極電性連接的第一擴展電極，還形成與所述第二接觸電極電性連接的第二擴展電極，所述第一擴展電極和所述第二擴展電極均包括多個凹點，所述多個凹點用於焊接。這樣，在將LED晶片焊接在驅動背板上時，用於焊接的凹點也可以容納焊料，增加了焊料與第一擴展電極和第二擴展電極的接觸面積，可以使所述第一擴展電極或第二擴展電極與驅動背板具有較強的焊接力，從而不容易從驅動背板上脫落而發生脫焊現象，進而提高了顯示面板的良率。
參考圖2至圖10，示意了根據本發明的一個實施例的LED晶片製造方法的各步驟的示意圖，此處以一個LED晶片作為示例。所述LED晶片製造方法包括：
如圖2所示，提供襯底100。所述襯底100用於為LED的功能層提供生長表面。
本實施例中，所述襯底100為藍寶石（sapphire）襯底，與氮化鎵材料具有較好的晶格匹配。在其他實施例中，所述襯底還可以是碳化矽。
如圖3所示，在襯底100上依次形成第一半導體層101、主動層102和第二半導體層103。所述第一半導體層101、主動層102和第二半導體層103用於構成發光二極體的管芯，為LED晶片的功能層。
在本實施例中，所述第一半導體層101的材料為N型氮化鎵；所述主動層102為氮化銦鎵材料的量子阱層；所述第二半導體層103的材料為P形氮化鎵。
實際工藝中，可以通過金屬有機化合物氣相沉積（Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)的方法形成所述第一半導體層101、主動層102和第二半導體層103。
結合參考圖4和圖5，形成貫穿所述主動層102和第二半導體層103且與所述第一半導體層101電性連接第一接觸電極106；在所述第二半導體層103上形成與所述第二半導體層103電性連接的第二接觸電極107。
所述第一接觸電極106和第二接觸電極107分別用於向所述第一半導體層101和第二半導體層103載入電壓。
具體地，形成第一接觸電極106和第二接觸電極107的步驟包括：
如圖4所示，形成貫穿所述主動層102和第二半導體層103且露出所述第一半導體層101的第一開口104。
具體地，通過MESA光刻圖形化所述主動層102和第二半導體層103，形成所述第一開口104。
需要說明的是，本實施例還通過隔離結構（Isolation）光刻，形成貫穿所述第一半導體層101、主動層102和第二半導體層103並露出所述襯底100的溝道，用於定義單個LED晶片的區域，並使LED晶片之間相隔離。
繼續參考圖4，本實施例在形成所述第一開口104之後，還在第二半導體層103上形成歐姆接觸層105，用於降低後續形成的第二接觸電極107與所述第二半導體層103之間的接觸電阻。
本實施例中，所述歐姆接觸層105的材料為氧化銦錫。
具體地，可以通過物理氣相沉積或濺射工藝形成氧化銦錫層，之後通過光刻去除位於第一開口104底部和側壁上的氧化銦錫層，從而形成位於所述第二半導體層103表面的歐姆接觸層105。
如圖5所示，本實施例還在形成歐姆接觸層105之後，形成第一絕緣層108，用於隔離後續形成的第一接觸電極106和第二接觸電極107。
具體地，在所述第一開口104（如圖4所示）的底部、側壁和所述第二半導體層103上形成第一絕緣材料層；圖形化所述第一絕緣材料層，露出所述第一開口（如圖4所示）的底部並在第二半導體層103上形成第二開口（圖中未標注），形成第一絕緣層108。所述第一絕緣層108在所述第一開口104和第二開口處分別定義出第一接觸電極106和第二接觸電極107的位置。
需要說明的是，本實施例中，所述第二半導體層103上形成有歐姆接觸層105，在形成第一絕緣材料層時，所述第一絕緣材料層與位於第二半導體層103上的所述歐姆接觸層105相接觸；在形成第二開口時，所述第二開口露出的是第二半導體層103上方的歐姆接觸層105。
其中，所述第一絕緣層108的材料為氧化矽或氮化矽。可以通過光刻工藝圖形化所述第一絕緣材料層，形成第一絕緣層108。
繼續參考圖5，在第一開口104（如圖4所示）中形成第一接觸電極106，在所述第二開口（圖中未標注）中形成第二接觸電極107。
具體地，在所述第一開口104和第二開口中填充第二導電層，平坦化所述第二導電層和所述第一絕緣材料層，位於所述第一開口104（如圖4所示）中的第二導電層用於構成所述第一接觸電極106；位於所述第二開口中的第二導電層用於構成第二接觸電極107。
平坦化工藝之後，第一接觸電極106和第二接觸電極107的表面齊平，構成形成表面A，所述第一絕緣層108也與所述第一接觸電極106和第二接觸電極107的表面齊平，為後續形成第一擴展電極和第二擴展電極提供基礎。
結合參考圖6至圖10，在所述第一接觸電極106上形成與所述第一接觸電極106電性連接的第一擴展電極111，所述第一擴展電極111包括用於焊接的多個凹點130；在所述第二接觸電極107上形成與所述第二接觸電極107電性連接、且與所述第一擴展電極111相隔離的第二擴展電極121，所述第二擴展電極121包括用於焊接的多個凹點130。
所述第一擴展電極111為所述第一接觸電極106的擴展電極，所述第一擴展電極111中形成有多個凹點130，用於放置焊料並與驅動電路焊接，進而實現第一接觸電極106與驅動電路的電性連接。
相應地，所述第二擴展電極121為所述第二接觸電極107的擴展電極，所述第二擴展電極121中形成有多個凹點130，用於放置焊料並與驅動電路焊接，進而實現第二接觸電極107與驅動電路的電性連接。
在本實施例中，通過奈米壓印的方法形成帶有凹點130的第一擴展電極111和第二擴展電極121。具體地，包括以下步驟：
如圖6所示，在所述形成表面A上覆蓋奈米壓印膠140。
在本實施例中，所述奈米壓印膠140為聚合物薄膜，可以通過塗布的方法在形成表面A覆蓋奈米壓印膠140。
需要說明的是，如果奈米壓印膠140的厚度過小，則後續形成的第一擴展電極和第二擴展電極的厚度過小（因為第一擴展電極和第二擴展電極厚度需小於奈米壓印膠140的厚度），凹點深度不夠不利於焊接強度的增加；如果奈米壓印膠140的厚度過大，則容易造成材料的浪費並增迦奈米壓印過程的難度，相應地，本實施例中，所述奈米壓印膠140的厚度在1μm~10μm的範圍內。
如圖7所示，通過奈米壓印技術圖形化所述奈米壓印膠140（如圖6所示），形成奈米壓印圖形層109。
所述奈米壓印圖形層109用作後續形成的第一擴展電極和第二擴展電極的掩膜版，用於定義第一擴展電極和第二擴展電極的位置和圖形。
具體地，提供奈米壓印的模具，通過模具對所述奈米壓印膠140進行壓印，將模具的圖形轉移到奈米壓印膠140中，從而圖形化所述奈米壓印膠140，形成奈米壓印圖形層109。
需要說明的是，本實施例第一擴展電極和第二擴展電極是通過兩次圖形轉移形成的，相應地，所述模具的圖形與待形成的第一擴展電極和第二擴展電極的圖形一致。例如：模具中凹部（或凸部）圖形的位置、圖形與第一擴展電極和第二擴展電極中形成凹部（或凸部）的位置、圖形一致。
如圖8所示，在所述奈米壓印圖形層109上和所述奈米壓印圖形層109之間的形成表面A上形成第一導電層110。
所述第一導電層110位於所述形成表面A的部分用於形成第一擴展電極和第二擴展電極。
在本實施例中，所述第一導電層110的材料為金屬，例如：金、銀或鋁等。金屬可以反光，從而可以提高LED晶片的出光效率。
在實際工藝中，可以通過蒸鍍的方法形成所述第一導電層110。在其他實施例中，還可以通過濺射或電鍍工藝形成所述第一導電層110。
在本實施例中，所述第一導電層110的厚度小於所述奈米壓印圖形層109的厚度，從而使形成表面A上第一導電層110的頂面低於所述奈米壓印圖形層109的頂面，從而使形成表面A上的第一導電層110與位於奈米壓印圖形層109頂面的第一導電層110相分離，以便於在後續過程中通過去除所述奈米壓印圖形層109一併去除其頂面上的第一導電層110，並保留位於形成表面A上的第一導電層110。
需要說明的是，如果所述第一導電層110的厚度過小，則第一擴展電極和第二擴展電極的厚度較小，相應地，所述第一擴展電極和第二擴展電極中凹點的深度較小，不利於增加焊接增強；如果所述第一導電層110的厚度過大，則第一擴展電極和第二擴展電極的厚度過大，容易增加第一接觸電極106、第二接觸電極107與驅動電路之間的電阻，還容易造成凹點的深寬比過大而增加焊料的填充難度。相應地，所述第一導電層110的厚度在20nm~2μm的範圍內。
如圖9和圖10所示，去除位於奈米壓印圖形層109（如圖8所示）上的第一導電層110，保留在所述形成表面A上的第一導電層110用於構成所述第一擴展電極111和第二擴展電極121。
去除所述奈米壓印圖形層109後，原奈米壓印圖形層109所佔據空間的一部分用於形成凹點130。
在本實施例中，通過剝離（lift off）工藝去除所述奈米壓印圖形層109上的第一導電層110。具體地，可以通過膠帶剝離所述奈米壓印圖形層109上的第一導電層110。
在去除位於奈米壓印圖形層109上的第一導電層110的步驟之後，去除所述奈米壓印圖形層109。
具體地，在剝離所述奈米壓印圖形層109上的第一導電層110之後，通過蝕刻工藝去除所述奈米壓印圖形層109。所述蝕刻工藝可以是乾式蝕刻或濕式蝕刻。
參考圖10，為圖9所示的俯視圖，在本實施例中，所述第一擴展電極111和第二擴展電極121為圓形擴展電極，所述圓形擴展電極的全部區域用於形成所述多個凹點130。後續焊接過程中，焊料容易形成一圓形延展面，本實施例LED晶片製造方法形成帶有多個凹點130的圓形擴展電極，與所述圓形延展面形狀相匹配，可以通過較小的擴展電極面積獲得較大的焊接面積，進而提高了第一擴展電極111和第二擴展電極121的利用率。
此外，圖10中所示多個凹點130的形狀為圓形。圓形凹點130的工藝較為簡單，提高了LED晶片的製造效率。
需要說明的是，在其他實施例中，還可以形成其他形狀的第一擴展電極和第二擴展電極，所述多個凹點可以形成於第一擴展電極和第二擴展電極的全部區域或部分區域，所述凹點也可以是三角形、正方形等形狀。實際應用中，通過設置不同的模具形成所述第一擴展電極和第二擴展電極。
還需要說明的是，本實施例中，通過奈米壓印工藝形成所述第一擴展電極和第二擴展電極。在其他實施例中，還可以通過光刻工藝形成所述第一擴展電極和第二擴展電極。
需要說明的是，如圖11和圖12所示，在其他實施例中，還可以在所述第一擴展電極111和第二擴展電極121之間形成第二絕緣層112。所述第二絕緣層112用於實現第一擴展電極111和第二擴展電極121之間的隔離。
在所述第一擴展電極111、第二擴展電極121以及第一擴展電極111和第二擴展電極121之間的形成表面A上覆蓋第二絕緣材料層，圖形化所述第二絕緣材料層形成第二絕緣層112。
所述第二絕緣層112的材料為氮化矽或氧化矽等。可以通過光刻工藝圖形化所述第二絕緣材料層，形成第二絕緣層112。
在本實施例中，所述第二絕緣層112的厚度大於所述第一擴展電極111或所述第二擴展電極121的厚度。這樣，第二絕緣層112除了實現第一擴展電極111和第二擴展電極121的電性隔離，還可以在焊接過程中，對不同擴展電極上的焊料也實現物理隔離，進而實現電性隔離。具體地，所述第二絕緣層112的厚度在1μm~10μm的範圍內。
需要說明的是，本發明LED製造方法還可以不形成所述第二絕緣層，在將LED晶片焊接到驅動電路上時，通過精確的焊接工藝控制可以使分別位於第一擴展電極、第二擴展電極上的焊料不連接在一起，從而避免造成第一擴展電極和第二擴展電極之間的短路問題。
為了製造顯示面板，在完成LED晶片製造之後，還需要去除LED晶片中的襯底100，將LED晶片焊接至驅動背板上實現批量轉移。所述驅動背板上包括多個電路單元，所述LED晶片的第一擴展電極111與電路單元的第一電性端子相連，所述LED晶片的第二擴展電極121與電路單元的第二電性端子相連，通過所述電路單元對所述LED晶片的第一接觸電極106和第二接觸電極107載入電壓，進而使LED晶片中的主動層102發光。
具體地，使第一擴展電極111與驅動背板的第一電性端子焊接，並使第二擴展電極121與驅動背板的第二電性端子焊接，第一擴展電極111和第二擴展電極121中的凹點130用於焊接，焊料位於凹點130中可以增加焊料與第一擴展電極111和第二擴展電極121的接觸面積，從而提高了焊接強度，避免LED晶片從驅動背板脫落的問題，進而減小了壞點產生的概率、提高了良率。
為了解決所述技術問題，本發明還提供一種LED晶片，包括：與所述第一接觸電極電性連接的第一擴展電極，以及與所述第二接觸電極電性連接的第二擴展電極；所述第一擴展電極和所述第二擴展電極均包括用於焊接的多個凹點。這樣，在將LED晶片焊接在驅動背板上時，用於焊接的凹點也可以容納焊料，增加了焊料與第一擴展電極和第二擴展電極的接觸面積，可以使所述第一擴展電極或第二擴展電極與驅動背板具有較強的焊接力，從而不容易從驅動背板上脫落而發生脫焊現象，進而提高了顯示面板的良率。
繼續參考圖11和圖12，分別示意了根據本發明的一個實施例的LED晶片的剖視圖和俯視圖。在本實施例中，LED晶片包括：
第一半導體層101、依次位於第一半導體層101上的主動層102和第二半導體層103。所述第一半導體層101、主動層102和第二半導體層103用於構成發光二極體的管芯，為LED晶片的功能層。本實施例中，所述第一半導體層101位於襯底100上。
具體地，所述第一半導體層101的材料為N型氮化鎵；所述主動層102為氮化銦鎵材料的量子阱層；所述第二半導體層103的材料為P形氮化鎵。
第一接觸電極106，貫穿所述主動層102和第二半導體層103且與所述第一半導體層101電性連接；第二接觸電極107，位於第二半導體層103上且與所述第二半導體層103電性連接；所述第一接觸電極106、第二接觸電極107分別用於向所述第一半導體層101、第二半導體層103載入電壓。
本實施例中，所述第一接觸電極106和第二接觸電極107的表面齊平，用於構成形成表面A。
第一接觸電極106與主動層102以及第二半導體層103之間還形成有第一絕緣層108，用於實現第一接觸電極106與主動層102以及第二半導體層103的電性隔離。
需要說明的是，所述第一絕緣層108還位於所述第二半導體層103上方、且位於第一接觸電極106以及第二接觸電極107之間。所述第一絕緣層108與所述第一接觸電極106和第二接觸電極107的表面齊平。
本實施例中，所述第一絕緣層108的材料為氧化矽或氮化矽。
所述第二半導體層103與所述第二接觸電極107之間還形成有歐姆接觸層105，用於降低第二接觸電極107與所述第二半導體層103之間的接觸電阻。本實施例中，所述歐姆接觸層105的材料為氧化銦錫。
所述LED晶片還包括：第一擴展電極111，位於所述第一接觸電極106上且與所述第一接觸電極106電性連接，所述第一擴展電極111包括用於焊接的多個凹點130；第二擴展電極121，位於所述第二接觸電極107上、與所述第二接觸電極107電性連接且與所述第一擴展電極111相隔離，所述第二擴展電極121包括用於焊接的多個凹點130。
如圖12所示，在本實施例中，所述第一擴展電極111和第二擴展電極121為圓形擴展電極，所述圓形擴展電極的全部區域用於形成所述多個凹點130。後續焊接過程中，焊料容易形成一圓形延展面，本實施例LED晶片中帶有多個凹點130的圓形擴展電極與所述圓形延展面形狀相匹配，可以通過較小的擴展電極的面積獲得較大的焊接面積，進而提高第一擴展電極111和第二擴展電極121的利用率。
在其他實施例中，所述第一擴展電極和第二擴展電極還可以為其他形狀，例如橢圓形擴展電極、跑道形擴展電極、多邊形擴展電極等，且所述擴展電極的全部區域均形成多個凹點。
在本實施例中，所述第一接觸電極106和所述第二接觸電極107為圓形接觸電極；所述圓形擴展電極在所述形成表面A的投影面積大於所述圓形接觸電極在所述形成表面A的投影面積。也就是說，所述第一擴展電極111和第二擴展電極121在形成表面A的投影面積較大，這樣可以增大第一擴展電極111和第二擴展電極121的焊接面積。
尤其對於第一接觸電極106而言，所述第一接觸電極106貫穿所述主動層102和第二半導體層103，相應地，所述第一接觸電極106通常為橫截面較小的電極，這樣可以減小第一接觸電極106對LED發光面積的影響。而本實施例中，通過設置與第一接觸電極106電性連接的第一擴展電極111，所述第一擴展電極111面積的增大不影響LED發光面積，因此可以通過增大第一擴展電極111的面積，可以增加第一擴展電極111與驅動電路的焊接面積，進而提高第一接觸電極106與驅動電路的焊接強度。
需要說明的是，在其他實施例中，所述第一擴展電極和第二擴展電極的投影面積還可以等於或者略小於所述第一接觸電極和第二接觸電極的投影面積。因為所述第一擴展電極和第二擴展電極中形成有多個凹點，所述多個凹點的側壁仍然可以起到增加焊接面積的作用，進而增加焊接強度的作用。
結合參考圖11和圖12，所述圓形擴展電極和所述圓形接觸電極在所述形成表面A的投影構成同心圓結構。這樣在LED晶片與驅動電路焊接時，焊料位於同心圓的圓心位置處，可以保證驅動電路與圓形擴展電極之間，以及圓形擴展電極與圓形接觸電極之間均具有較大的接觸面積，從而提高焊接強度。
需要說明的是，在其他實施例中，所述第一擴展電極與第一接觸電極電性連接、所述第二擴展電極與所述第二接觸電極電性連接即可，所述圓形擴展電極和所述圓形接觸電極在所述形成表面A的投影還可以是相交圓、內切圓或內含圓結構。
在本實施例中，所述第一擴展電極111和第二擴展電極121的材料為金屬，例如：金、銀或鋁等。金屬可以反光，從而可以提高LED晶片的出光效率。在其他實施例中，第一擴展電極和第二擴展電極還可以是其他導電材料。
如果第一擴展電極111和第二擴展電極121的厚度過小，相應地，所述第一擴展電極111和第二擴展電極121中凹點130的深度較小，容易影響焊接力增強的效果；如果第一擴展電極111和第二擴展電極121的厚度過大，容易增加第一接觸電極106、第二接觸電極107與驅動電路之間的電阻，還容易造成凹點130的深寬比過大而增加焊料的填充難度。相應地，第一擴展電極111和第二擴展電極121的厚度在20nm~2μm的範圍內。
如圖12所示，位於所述第一擴展電極111和第二擴展電極121中的凹點130為圓形，圓形凹點形成工藝較為簡單。
需要說明的是，如果所述凹點130開口尺寸過大（或相鄰凹點130之間間距過小），容易影響第一擴展電極111與第一接觸電極106之間或者第二擴展電極121與第二接觸電極107之間接觸面積，從而影響電性連接效果；如果所述凹點130開口尺寸過小（或相鄰凹點130之間間距過大），則不利於焊接面積的增加，進而影響焊接效果，相應地，所述凹點130的開口尺寸在8nm~10μm的範圍內，所述第一擴展電極111或第二擴展電極121中相鄰凹點的間距在8nm~10μm的範圍內。
繼續參考圖11和圖12，在本實施中，LED晶片還包括：第二絕緣層112，位於所述第一擴展電極111與所述第二擴展電極121之間，用於實現所述第一擴展電極111與第二擴展電極121的隔離。
在本實施例中，所述第二絕緣層112的厚度大於所述第一擴展電極111或所述第二擴展電極121的厚度。這樣，第二絕緣層112除了實現第一擴展電極111和第二擴展電極121的電性隔離，還可以在焊接過程中，對不同擴展電極上的焊料實現物理隔離，進而實現電性隔離。具體地，所述第二絕緣層112的厚度在1μm~10μm的範圍內。
所述第二絕緣層112的材料為氮化矽或氧化矽等。
需要說明的是，在其他實施例中，還可以不設置所述第二絕緣層，在將LED晶片焊接到驅動電路上時，通過精確的焊接工藝控制使分別位於第一擴展電極、第二擴展電極上的焊料不連接在一起，從而避免造成第一擴展電極和第二擴展電極之間的短路問題。
參考圖13，示意了根據本發明的另一個實施例的LED晶片的俯視圖。本實施例與前一實施例的相同之處不再贅述，不同之處在於，本實施例LED晶片中所述第一擴展電極的部分區域用於形成多個凹點。
在本實施例中，所述第一接觸電極406包括主接觸電極4061，以及兩個與所述主接觸電極4061相隔離的輔接觸電極4062。其中，所述主接觸電極4061為接觸面積較大、與焊接位置相對應的電極。
所述主接觸電極4061和所述輔接觸電極4062相隔離，分佈在LED晶片的不同位置，可增大LED晶片中電流的分佈，增強LED晶片出光的均勻性。
需要說明的是，在本實施例中，輔接觸電極4062的數量為兩個，在其他實施例中，為了增大電流分佈，所述輔接觸電極4062的數量至少為一個。
所述第一擴展電極411包括覆蓋所述主接觸電極4061的主擴展電極4111，覆蓋所述輔接觸電極4062的輔擴展電極4112，以及連接所述主擴展電極4111和所述輔擴展電極4112的線形擴展電極4113；所述主擴展電極4111位於所述主接觸電極4061上方的圓形區域（虛線所示）形成有實現焊接的多個凹點430。
後續焊接過程中，焊料容易形成一圓形延展面，第一擴展電極411中形成有多個凹點430的圓形區域與所述圓形延展面形狀相匹配。
所述第一接觸電極406和所述第二接觸電極407的表面齊平，構成形成表面（圖中未標注）。本實施例中，所述主接觸電極4061為圓形接觸電極，且所述圓形區域在所述形成表面的投影面積大於所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影面積。也就是說，用於實現焊接的圓形區域投影面積較大，這樣可以增大LED晶片與驅動電路之間的焊接面積，進而增加焊接強度。
需要說明的是，在其他實施例中，所述圓形區域還可以等於或者略小於所述圓形接觸電極的投影面積。
在本實施例中，所述圓形區域和所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影構成同心圓結構。這樣在LED晶片與驅動電路焊接時，焊料位於同心圓的圓心位置處，可以保證驅動電路與第一擴展電極411的圓形區域之間，以及第一擴展電極411的圓形區域與圓形接觸電極之間均具有較大的接觸面積，從而提高焊接強度。
需要說明的是，在其他實施例中，所述圓形區域與所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影還可以是相交圓、內切圓或內含圓結構。
如圖13所示，第二接觸電極407包括圓形主接觸電極，以及與圓形主接觸電極相連的兩條線形延長電極，可增大LED晶片中電流的分佈，增強LED晶片出光均勻性。
在本實施例中，第二擴展電極412為覆蓋所述圓形主接觸電極的圓形擴展電極，且所述圓形擴展電極的全部區域用於形成多個凹點430。也就是說，本實施例中，第二擴展電極412並未完全覆蓋所述第二接觸電極407。
參考圖14，示意了根據本發明的再一個實施例的LED晶片的示意圖。在本實施例中，LED晶片與圖11和圖12所示實施例的相同之處不再贅述，不同之處在於，在本實施例中，LED晶片中第二擴展電極521的部分區域用於形成所述多個凹點530。
在本實施例中，第二接觸電極507包括主接觸電極5071，以及與主接觸電極5071相連的兩條延長電極5072，以增大LED晶片中電流的分佈，進而增強LED晶片出光均勻性。
需要說明的是，在本實施例中，延長電極5072的數量為兩個，在其他實施例中，為了增大電流分佈，所述延長電極5072的數量至少為一個。
在本實施例中，所述第二擴展電極521覆蓋所述主接觸電極5071和延長電極5072，所述第二擴展電極521與第二接觸電極507具有較大的接觸面積，從而提高了第二擴展電極521與第二接觸電極507之間電性連接的可靠性。所述第二擴展電極521位於所述主接觸電極5071上方的圓形區域（虛線區域）形成有用於焊接的多個凹點530。
後續焊接過程中，焊料容易形成一圓形延展面，第二擴展電極521中形成有凹點530的圓形區域與所述圓形延展面形狀相匹配。
在本實施例中，所述主接觸電極5071為圓形接觸電極，且所述圓形區域在所述形成表面的投影面積大於所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影面積。也就是說，用於實現焊接的圓形區域投影面積較大，這樣可以增大LED晶片與驅動電路之間的焊接面積，進而增加焊接強度。
需要說明的是，在其他實施例中，所述圓形區域還可以等於或者略小於所述圓形接觸電極的投影面積。
在本實施例中，所述圓形區域和所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影構成同心圓結構。這樣在LED晶片與驅動電路焊接時，焊料位於同心圓的圓心位置處，可以保證驅動電路與第二擴展電極521的圓形區域之間，以及第二擴展電極521的圓形區域與圓形接觸電極之間均具有較大的接觸面積，從而提高焊接強度。
需要說明的是，在其他實施例中，所述圓形區域與所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影還可以是相交圓、內切圓或內含圓結構。
如圖14所示，在本實施例中，第一接觸電極506為圓形主接觸電極，第一擴展電極511覆蓋所述圓形主接觸電極，且所述第一擴展電極511也是部分區域（圓形區域）用於形成多個凹點530。
在本實施例中，所述第一擴展電極511通過第二絕緣層512與所述第二擴展電極521實現電性絕緣。
需要說明的是，在本實施例中，所述第一擴展電極511和第二擴展電極521均在部分區域（圓形區域）中形成用於焊接的凹點530。如圖15所示，在其他實施例中，所述第一擴展電極611和第二擴展電極621還可以在全部區域中形成用於焊接的凹點630。在焊接過程時，焊料位於第一擴展電極611或第二擴展電極621的任何區域均可以形成在凹點630中，減小了焊接位置對準的難度，從而可以增強焊接強度。
還需要說明的是，在前述實施例中，所述第一接觸電極或第二接觸電極為圓形接觸電極，或者，所述第一接觸電極或第二接觸電極的主接觸電極為圓形接觸電極。本發明LED晶片中用於實現焊接接觸的為第一擴展電極或第二擴展電極，因此，所述第一接觸電極或第二接觸電極的形狀還可以其他形狀，例如，如圖16所示，所述第一接觸電極706或第二接觸電極707為條形電極。所述第一接觸電極或第二接觸電極還可以是方塊形電極、橢圓形電極、梯形電極等。
還需要說明的是，在前述實施例中，第一擴展電極或第二擴展電極中凹點的形狀均為圓形。本發明LED晶片中凹點還可以是其他形狀，例如：如圖17所示，凹點206形狀為正方形；或者，如圖18所示，凹點306的形狀為三角形。所述凹點還可以是正五邊形、正六邊形等的正多邊形。此外所述凹點還可以為不規則形凹點。
還需要說明的是，本發明提供的LED晶片可以由本發明提供的LED晶片的製造方法形成，也可以採用其他製造方法形成。
相應地，本發明還提供一種顯示面板，參考圖19，示意了根據本發明的一個實施例的顯示面板的示意圖。所述顯示面板包括：
驅動背板20，包括：基板24，以及位於基板24上的多個電路單元（圖中未示意），所述電路單元包括第一電性端子21和第二電性端子22，用於向LED晶片載入電壓。
倒置於所述驅動背板20上的多個LED晶片，所述LED晶片的第一擴展電極111通過所述凹點焊接於所述第一電性端子21，所述LED晶片的第二擴展電極121通過所述凹點焊接於所述第二電性端子22。
其中，所述LED晶片為本發明提供的LED晶片，相關描述在此不再贅述。
在本實施例中，所述第一擴展電極111與所述第一接觸電極106電性連接，且所述第一接觸電極106與第一半導體層101電性連接，因此，電路單元通過所述第一電性端子21向第一半導體層101載入電壓。相應地，所述第二擴展電極121與所述第二接觸電極107電性連接，且所述第二接觸電極107與第二半導體層103電性連接，因此，電路單元通過所述第二電性端子22向第二半導體層103載入電壓。在第一半導體層101和第二半導體層103載入電壓之後，所述主動層102發光，且從靠近所述第一半導體層101的一側出光。
在本實施例中，所述第一半導體層101為N型半導體層，所述第二半導體層103為P型半導體層。相應地，所述第一電性端子21為負極連接端，所述第二電性端子22為正極連接端。
如圖19所示，所述LED晶片中第一擴展電極111的凹點中填充有焊料30，並與第一電性端子21焊接；第二擴展電極121的凹點中填充有焊料30，並與第二電性端子22焊接。所述焊料30填充在凹點內增加了焊接面積，增強了焊接強度，從而可以減少LED晶片從驅動背板20脫焊的問題，減少壞點產生的機率，進而提高了顯示面板的良率。
具體地，所述基板24可以是剛性基板，也可以是柔性基板、折疊基板或拉伸基板。
本發明還提供一種電子設備，包括本發明提供的顯示面板。所述顯示面板中壞點產生的機率較小，相應地，所述電子設備的可靠性好、使用壽命長、返修率低。
所述電子設備可以是手機、近眼顯示裝置（VR或AR）、電視機或可穿戴設備等。
雖然本發明披露如上，但本發明並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為准。
1‧‧‧藍寶石襯底
2‧‧‧N型氮化鎵
3‧‧‧量子阱層
4‧‧‧P型氮化鎵
5‧‧‧氧化銦錫層
6、7、106、107、406、4061、4062、407、506、507、5071、5072、5073‧‧‧接觸電極
20‧‧‧驅動背板
21‧‧‧第一電性端子
22‧‧‧第二電性端子
24‧‧‧基板
30‧‧‧焊料
100‧‧‧襯底
101‧‧‧第一半導體層
102‧‧‧主動層
103‧‧‧第二半導體層
104‧‧‧第一開口
105‧‧‧歐姆接觸層
108、112、512‧‧‧絕緣層
109‧‧‧奈米壓印圖形層
110‧‧‧第一導電層
111、121、411、4111、4112、4113、412、511、521、611、621‧‧‧擴展電極
130、206、306、430、530‧‧‧凹點
140‧‧‧奈米壓印膠
圖1為現有技術中的一種LED晶片的剖視圖。 圖2至圖10為根據本發明的一個實施例的LED晶片製造方法的各步驟的示意圖。 圖11為根據本發明的一個實施例的LED晶片的剖視圖。 圖12為圖11所示LED晶片的俯視圖。 圖13為根據本發明的另一個實施例的LED晶片的俯視圖。 圖14為根據本發明的再一個實施例的LED晶片的俯視圖。 圖15為根據本發明的又一個實施例的LED晶片的俯視圖。 圖16為根據本發明的又一個實施例的LED晶片的俯視圖。 圖17為根據本發明的又一個實施例的LED晶片的俯視圖。 圖18為根據本發明的又一個實施例的LED晶片的俯視圖。 圖19為根據本發明的一個實施例的顯示面板的剖視圖。

Claims (10)

  1. 一種LED晶片，包括：第一半導體層；依次位於所述第一半導體層上的主動層和第二半導體層；第一接觸電極，貫穿所述主動層和所述第二半導體層且與所述第一半導體層電性連接；第二接觸電極，位於所述第二半導體層上且與所述第二半導體層電性連接；第一絕緣層，位於所述第一接觸電極與所述主動層以及所述第二半導體層之間；第一擴展電極，位於所述第一接觸電極上且與所述第一接觸電極電性連接，所述第一擴展電極包括用於焊接的多個凹點；以及第二擴展電極，位於所述第二接觸電極上、與所述第二接觸電極電性連接且與所述第一擴展電極相隔離，所述第二擴展電極包括用於焊接的所述多個凹點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的LED晶片，其中，所述第一擴展電極或所述第二擴展電極的至少部分區域用於形成所述多個凹點。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的LED晶片，其中，所述第一擴展電極和所述第二擴展電極為圓形擴展電極，所述圓形擴展電極的全部區域用於形成所述多個凹點。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的LED晶片，其中，所述第一接觸電極和所述第二接觸電極的表面齊平，構成形成表面；所述第一接觸電極和所述第二接觸電極為圓形接觸電極；所述圓形擴展電極在所述形成表面的投影面積大於所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影面積。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的LED晶片，其中，所述圓形擴展電極和所述圓形接觸電極在所述形成表面的投影構成同心圓結構。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的LED晶片，其中，所述第一擴展電極和所述第二擴展電極中的圓形區域用於形成所述多個凹點。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的LED晶片，其中，所述第一接觸電極包括主接觸電極，以及至少一個與所述主接觸電極相隔離的輔接觸電極；所述第一擴展電極包括覆蓋所述主接觸電極的主擴展電極，覆蓋所述輔接觸電極的輔擴展電極，以及連接所述主擴展電極和所述輔擴展電極的線形擴展電極；所述主擴展電極位於所述主接觸電極上方的圓形區域形成有所述多個凹點。
  8. 一種LED晶片的製造方法，包括：提供襯底；在所述襯底上依次形成第一半導體層、主動層和第二半導體層；形成貫穿所述主動層和所述第二半導體層且與所述第一半導體層電性連接的第一接觸電極；在所述第二半導體層上形成與所述第二半導體層電性連接的第二接觸電極；在所述第一接觸電極與所述主動層以及所述第二半導體層之間形成第一絕緣層；在所述第一接觸電極上形成與所述第一接觸電極電性連接的第一擴展電極，所述第一擴展電極包括用於焊接的多個凹點；以及在所述第二接觸電極上形成與所述第二接觸電極電性連接、且與所述第一擴展電極相隔離的第二擴展電極，所述第二擴展電極包括用於焊接的所述多個凹點。
  9. 一種顯示面板，包括：驅動背板，包括：基板，以及位於所述基板上的多個電路單元，所述電路單元包括第一電性端子和第二電性端子；以及倒置於所述驅動背板上的多個LED晶片，所述LED晶片為請求項1~4中任意一項所述的LED晶片，所述LED晶片的所述第一擴展電極通過所述凹點焊接於所述第一電性端子，所述LED晶片的所述第二擴展電極通過所述凹點焊接於所述第二電性端子。
  10. 一種電子設備，包括如申請專利範圍第9項所述的顯示面板。
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