WO2016086506A1 - 在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色led的方法 - Google Patents
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Definitions
- FIG. 1 is a flow chart of a method for manufacturing a multi-color LED for a video display panel on a composite glass substrate according to an embodiment of the present invention.
- the preparation method of the three-color LED is taken as an example for description. Those skilled in the art can know from the description of the present invention that the method of the present invention can be simplified or repeated local process to obtain a single color and two colors. , or a method of preparing a multi-color LED of three or more colors.
- the preparation of the second masking layer specifically includes:
- the deposition method of the epitaxial layer can be realized in the same manner as MOCVD.
- the invention provides a method for manufacturing a multi-color LED for a video display panel on a composite glass substrate, wherein an epitaxial layer of different colors is sequentially selected by using a masking layer to form LEDs of different colors in different regions of the composite glass substrate.
- the method provided by the invention is simple, easy to operate and low in cost, and is suitable for large-scale production application.
- the epitaxial growth of a plurality of same-color LEDs can be completed at one time on the composite glass substrate to form an LED display module, thereby effectively ensuring the LED
- the consistency between the LED chips of each color of the display module ensures a consistent display effect, and the stability of the LED display panel Mean Time Between Failure (MTBF) is 100,000 hours. And trustworthiness.
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Abstract
本发明涉及一种在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法，包括：在复合玻璃基板上制备第一掩蔽层，第一掩蔽层用于掩蔽除第一颜色LED生长区域之外的其它区域；在第一颜色LED生长区和第一掩蔽层上淀积第一颜色外延层，形成第一颜色LED；去除第一掩蔽层和第一掩蔽层上的第一颜色外延层；制备第二掩蔽层，第二掩蔽层用于掩蔽除第二颜色LED生长区域之外的其它区域；在第二颜色LED生长区和第二掩蔽层上淀积第二颜色外延层，形成第二颜色LED；去除第二掩蔽层和第二掩蔽层上的第二颜色外延层；对复合玻璃基板的表面进行研磨，清洗和电学测试。
Description
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法。
在一般LED视频显示板制造过程中，由于受制于一般性电子加工的后工序，譬如需要对LED晶片先实施封装，然后再进行双列直插式封装(dual inline-pin package，DIP)或表面贴装(Surface Mount Technology，SMT)组装等等，已经使LED行业没有问津超小晶片的制作的必要，而这正是LED在超高密度上没有机会发挥其超高亮长寿命性能稳定等优势，去覆盖类似高分辨率的手机屏幕的视频显示领域的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法。
第一方面，本发明实施例提供了一和在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法，包括：
在复合玻璃基板上制备第一掩蔽层，所述第一掩蔽层用于掩蔽除第一颜色LED生长区域之外的其它区域；
在所述第一颜色LED生长区和第一掩蔽层上淀积第一颜色外延层，形成第一颜色LED；所述第一颜色外延层包括第一颜色N型外延层和第一颜色P型外延层；
去除所述第一掩蔽层和所述第一掩蔽层上的第一颜色外延层；
制备第二掩蔽层，所述第二掩蔽层用于掩蔽除第二颜色LED生长区域之外的其它区域；
在所述第二颜色LED生长区和第二掩蔽层上淀积第二颜色外延层，形成第二颜色LED；所述第二颜色外延层包括第二颜色N型外延层和第二颜色P型外延层；
去除所述第二掩蔽层和所述第二掩蔽层上的第二颜色外延层；
对所述复合玻璃基板的表面进行研磨，清洗和电学测试。
优选的，所述复合玻璃基板包括：玻璃基板和容置于所述玻璃基板一侧的磊晶衬片；
所述第一掩蔽层、第二掩蔽层和第三掩蔽层均制备与所述磊晶衬片一侧。
进一步优选的，所述磊晶衬片包括：
SiC衬片、Al2O3衬片或GaAs衬片中的任一种。
进一步优选的，所述在复合玻璃基板上制备第一掩蔽层具体包括：
在所述复合玻璃基板上物理气相沉积SiO2；
对所述SiO2进行台阶Mesa光刻，露出所述第一颜色LED生长区的SiO2；
对所述第一颜色LED生长区的SiO2进行刻蚀，用以在所述第一颜色LED生长区内露出所述磊晶衬片。
进一步优选的，所述制备第二掩蔽层具体包括：
在所述复合玻璃基板上物理气相沉积SiO2；
对所述SiO2进行台阶Mesa光刻，露出所述第二颜色LED生长区的SiO2；
对所述第二颜色LED生长区的SiO2进行刻蚀，用以在所述第二颜色LED生长区内露出所述磊晶衬片。
优选的，所述淀积具体为：
采用金属有机化合物化学气相沉淀MOCVD的方法，进行外延层生长。
优选的，在所述对所述复合玻璃基板的表面进行研磨，清洗和电学测试之前，
所述方法还包括：
制备第三掩蔽层，所述第三掩蔽层用于掩蔽除第三颜色LED生长区域之外的其它区域；
在所述第三颜色LED生长区和第三掩蔽层上淀积第三颜色外延层，形成第三颜色LED；所述第三颜色外延层包括第三颜色N型外延层和第三颜色P型外延层；
去除所述第三掩蔽层和所述第三掩蔽层上的第三颜色外延层。
本发明提供的在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法，利用掩蔽层依次选择生长不同颜色的外延层，从而在复合玻璃基板的不同区域形成不同颜色的LED。本发明提供的方法，简便易行，成本低，适于大规模生产应用，在复合玻璃基板上可以一次性完成多个同色LED的磊晶生长，形成LED显示模组，从而有效的保证了LED显示模组的每种颜色的LED晶片间的一致性，即保证了具有一致性良好的显示效果，能够实现LED显示板平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure，MTBF)达10万小时的稳定性和信赖性。
图1为本发明实施例提供的在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之一；
图3为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之二；
图4为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之三；
图5为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之四；
图6为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之五；
图7为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之六；
图8为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之七；
图9为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之八；
图10为本发明实施例提供的制造方法的过程示意图之九；
图11和图12分别是热压成型坑位矩阵的玻璃模板的截面示意图和正视图；
图13(a)和(b)分别为衬片的截面图和俯视图；
图14为贴装后的衬纸；
图15和16分别为入位后的玻璃模板的正视图和截面图；
图17和18分别为高温热压至成型的玻璃模板的截面图和正视图。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明的在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法，主要用于LED显示屏，超小间距LED显示屏，超高密度LED显示屏，LED正发光电视，LED正发光监视器，LED视频墙，LED指示，LED特殊照明等领域的显示面板制造。
图1为本发明实施例提供的在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法的流程图。在本实施例中，以三色LED的制备方法为例进行说明，本领域技术人员根据本发明的描述均可知道，基于本发明的方法进行简化或重复局部工艺，即可获知单色，双色，或三色以上的多色LED的制备方法。
本实施例所用的复合玻璃基板为申请人在专利201410485949.5一种用于磊晶LED显示模组的复合玻璃基板的制造方法中所制备的复合玻璃基板，包括玻璃基板和容置于玻璃基板一侧的磊晶衬片。其中，磊晶衬片可以包括：SiC衬片、Al2O3衬片或GaAs衬片等。
需要说明的是，本发明的制备方法中，视频显示板上每个位置所需要的LED晶片的颜色是预先设定好的，磊晶衬片优选为等间距地排列成矩阵，用于进行LED磊晶生长。
本发明的制造方法包括如下步骤：
步骤101，在复合玻璃基板上制备第一掩蔽层，所述第一掩蔽层用于掩蔽除第一颜色LED生长区域之外的其它区域；
具体的，图如2所示，第一掩蔽层为SiO2层，用于掩蔽除第一颜色LED生长区域之外的其它区域。在本例中，第一颜色为蓝色。
第一掩蔽层制备的具体包括：
在复合玻璃基板容置有磊晶衬片的一侧物理气相沉积SiO2；
对所述SiO2进行台阶Mesa光刻，露出所述第一颜色LED生长区的SiO2；
对所述第一颜色LED生长区的SiO2进行刻蚀，用以在所述第一颜色LED生长区内露出所述磊晶衬片。
步骤102，在所述第一颜色LED生长区和第一掩蔽层上淀积第一颜色外延层，形成第一颜色LED；
具体的，如图3所示，第一颜色外延层包括第一颜色N型外延层(B-N)和第一颜色P型外延层(B-P)。
在本例中，外延层为GaN。淀积方法采用金属有机化合物化学气相沉淀(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)。
步骤103，去除所述第一掩蔽层和所述第一掩蔽层上的第一颜色外延层；
具体的，如图4所示，去除后仅保留第一颜色LED生长区域内的B-N和B-P，形成第一颜色的LED，即蓝色LED。
步骤104，制备第二掩蔽层，所达第二掩蔽层用于掩蔽除第二颜色LED生长区域之外的其它区域；
具体的，图如5所示，第二掩蔽层为SiO2层，用于掩蔽除第二颜色LED生长区域之外的其它区域。在本例中，第二颜色为绿色。
制备第二掩蔽层具体包括：
在所述复合玻璃基板上容置有磊晶衬片的一侧物理气相沉积SiO2；
对所述SiO2进行台阶Mesa光刻，露出所述第二颜色LED生长区的SiO2；
对所述第二颜色LED生长区的SiO2进行刻蚀，用以在所述第二颜色LED生
长区内露出所述磊晶衬片。
步骤105，在所述第二颜色LED生长区和第二掩蔽层上淀积第二颜色外延层，形成第二颜色LED；
具体的，如图6所示，第二颜色外延层包括第二颜色N型外延层(G-N)和第二颜色P型外延层(G-p)。
外延层的淀积方法可以同样MOCVD的方式来实现。
步骤106，去除所述第二掩蔽层和所述第二掩蔽层上的第二颜色外延层；
具体的，去除方法同上述步骤103所示的方法，如图7所示，去除后仅保留第二颜色LED生长区域内的G-N和G-P，形成第二颜色的LED，即绿色LED。
步骤107，制备第三掩蔽层，所述第三掩蔽层用于掩蔽除第三颜色LED生长区域之外的其它区域；
具体的，图如8所示，第三掩蔽层为SiO2层，用于掩蔽除第三颜色LED生长区域之外的其它区域。在本例中，第三颜色为红色。
制备方法同前述两层掩蔽层的制备方法，此处不再赘述。
步骤108，在所述第三颜色LED生长区和第三掩蔽层上淀积第三颜色外延层，形成第三颜色LED；
具体的，如图9所示，第三颜色外延层包括第三颜色N型外延层(R-N)和第三颜色P型外延层(R-P)。
外延层的淀积方法可以同样MOCVD的方式来实现。
步骤10g，去除所述第三掩蔽层和所述第三掩蔽层上的第三颜色外延层。
具体的，去除方法同上述步骤103所示的方法，如图10所示，去除后仅保留第三颜色LED生长区域内的R-N和R-P，形成第三颜色的LED，即红色LED。
由此即得到本发明需要制备的视频显示板用的三色LED。
步骤110，对所述复合玻璃基板的表面进行研磨，清洗和电学测试。
需要说明的是，本发明采用MOCVD淀积工艺进行LED磊晶，可以一次磊晶多个晶片。
为便于了解，下文简述复合玻璃基板制备的过程。
首先，制备玻璃模板，在玻璃模板上热压成型坑位矩阵。矩阵如图11所示。在一个例子中，各坑位的大小、深度、间距都相同。
然后，制备磊晶衬片。衬片的材质可以是SiC、Al2O3或GaAs等。衬片厚度一般例如为80微米，呈长方形。图12(a)和(b)分别为衬片的截面图和俯视图。衬片可以由大元成片激光切割而来。
图形化衬片贴装在WAFER衬纸上。贴装后的衬纸如图13所示。
用针式打印机方式贴衬片由WAFER入玻璃模板坑位。入位后的玻璃模板的正反视图分别为图14和15。
最后，高温热压玻璃模板至成型，在模具中进行定位热压的过程里玻璃处于熔融态。此时的玻璃模板分别如图16和17所示。冷却，出模，碾磨抛光嵌有磊晶衬片一面，高温回炉退火，清洗，干燥，测试，包装。
本发明提供的在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法，利用掩蔽层依次选择生长不同颜色的外延层，从而在复合玻璃基板的不同区域形成不同颜色的LED。本发明提供的方法，简便易行，成本低，适于大规模生产应用，在复合玻璃基板上可以一次性完成多个同色LED的磊晶生长，形成LED显示模组，从而有效的保证了LED显示模组的每种颜色的LED晶片间的一致性，即保证了具有一致性良好的显示效果，能够实现LED显示板平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure，MTBF)达10万小时的稳定性和信赖性。
上述实施例中所述的温度，浓度、时间等参数，仅为具体实施例，并非对本发明的限定，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下，均可对上述参数进行调整，以得到与本发明相同的效果，因此对各参数数值的调整均应包括在本发明的保护范围内。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做
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 (7)
- 一种在复合玻璃基板上制造视频显示板用多色LED的方法，其特征在于，所述方法包括：在复合玻璃基板上制备第一掩蔽层，所述第一掩蔽层用于掩蔽除第一颜色LED生长区域之外的其它区域；在所述第一颜色LED生长区和第一掩蔽层上淀积第一颜色外延层，形成第一颜色LED；所述第一颜色外延层包括第一颜色N型外延层和第一颜色P型外延层；去除所述第一掩蔽层和所述第一掩蔽层上的第一颜色外延层；制备第二掩蔽层，所述第二掩蔽层用于掩蔽除第二颜色LED生长区域之外的其它区域；在所述第二颜色LED生长区和第二掩蔽层上淀积第二颜色外延层，形成第二颜色LED；所述第二颜色外延层包括第二颜色N型外延层和第二颜色P型外延层；去除所述第二掩蔽层和所述第二掩蔽层上的第二颜色外延层；对所述复合玻璃基板的表面进行研磨，清洗和电学测试。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合玻璃基板包括：玻璃基板和容置于所述玻璃基板一侧的磊晶衬片；所述第一掩蔽层、第二掩蔽层和第三掩蔽层均制备与所述磊晶衬片一侧。
- 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磊晶衬片包括：SiC衬片、Al2O3衬片或GaAs衬片中的任一种。
- 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在复合玻璃基板上制备第一掩蔽层具体包括：在所述复合玻璃基板上物理气相沉积SiO2；对所述SiO2进行台阶Mesa光刻，露出所述第一颜色LED生长区的SiO2；对所述第一颜色LED生长区的SiO2进行刻蚀，用以在所述第一颜色LED 生长区内露出所述磊晶衬片。
- 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制备第二掩蔽层具体包括：在所述复合玻璃基板上物理气相沉积SiO2；对所述SiO2进行台阶Mesa光刻，露出所述第二颜色LED生长区的SiO2；对所述第二颜色LED生长区的SiO2进行刻蚀，用以在所述第二颜色LED生长区内露出所述磊晶衬片。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淀积具体为：采用金属有机化合物化学气相沉淀MOCVD的方法，进行外延层生长。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对所述复合玻璃基板的表面进行研磨，清洗和电学测试之前，所述方法还包括：制备第三掩蔽层，所述第三掩蔽层用于掩蔽除第三颜色LED生长区域之外的其它区域；在所述第三颜色LED生长区和第三掩蔽层上淀积第三颜色外延层，形成第三颜色LED；所述第三颜色外延层包括第三颜色N型外延层和第三颜色P型外延层；去除所述第三掩蔽层和所述第三掩蔽层上的第三颜色外延层。
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