全彩LED显示单元制造技术

本实用新型专利技术提供了一种全彩LED显示单元。该全彩LED显示单元包括基板、IC芯片、透明介质层、第一LED芯片组、第二LED芯片组和第三LED芯片组，透明介质层设置在基板的第一表面上，第一LED芯片组中的第一LED芯片设置在第一表面上且被透明介质层覆盖，第二LED芯片组中的第二LED芯片设置在第一LED芯片组以上且被透明介质层覆盖，第三LED芯片组中的第三LED芯片设置在第二LED芯片组以上且被透明介质层覆盖，或设置在第四表面上，且各第一LED芯片、各第二LED芯片和各第三LED芯片均与IC芯片电连接，第一LED芯片、第二LED芯片和第三LED芯片的发光波长不同。

【技术实现步骤摘要】
全彩LED显示单元
本技术涉及显示
，具体而言，涉及一种全彩LED显示单元。
技术介绍
目前，RGB三基色LED构成全彩LED显示阵列的主流方式有两种，一种是由三个独立的直插式LED构成，这种方式构成的全彩阵列，由于单颗LED尺寸及相邻LED间距均较大，多用于户外显示屏；另一种是将RGB三种LED晶粒并行排列封装在同一个基底上，以构成独立像素，这种方式构成的全彩LED阵列像素尺寸较小，像素间距可根据使用需求和环境调整，因此被广泛应用于室内高清显示屏。近年来，LED显示凭借其优异的色彩表现，超长寿命和高效节能等优点吸引越来越多科研工作者和各大显示厂商的关注，人们希望将这种显示技术应用于更高密度更小间距的产品中，如电脑、手机、智能穿戴设备等，这势必要求LED芯片尺寸更小，如50μm或以下，每个像素尺寸在200μm或以下。在此情况下，上述第一种全彩LED阵列构建方式显然不适用，而采用第二种方式，会对LED晶粒制备工艺和LED芯片封装工艺提出更高的要求。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种全彩LED显示单元，以解决现有技术中全彩LED显示单元难以实现超小尺寸像素且封装工艺难度大的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种全彩LED显示单元，包括基板和IC芯片，全彩LED显示单元还包括：透明介质层，设置在基板的第一表面上，透明介质层的远离基板的表面为第四表面；第一LED芯片组，设置在第一表面上且被透明介质层覆盖，第一LED芯片组的远离第一表面的表面所在平面为第二表面；第二LED芯片组，设置在第二表面以上且被透明介质层覆盖，第一LED芯片组的远离第一表面的表面所在平面为第三表面；第三LED芯片组，设置在第三表面以上且被透明介质层覆盖，或设置在第四表面上，第一LED芯片组包括至少一个第一LED芯片，第二LED芯片组包括至少一个第二LED芯片，第三LED芯片组包括至少一个第三LED芯片，且各第一LED芯片、各第二LED芯片和各第三LED芯片均与IC芯片电连接，第一LED芯片、第二LED芯片和第三LED芯片的发光波长不同。进一步地，透明介质层包括：第一透明介质层，覆盖于基板和第一LED芯片表面，第一透明介质层中具有第一连接孔，各第二LED芯片通过第一连接孔与IC芯片电连接；第二透明介质层，覆盖于第一透明介质层和第二LED芯片表面，第二透明介质层和第一透明介质层中具有第二连接孔，各第三LED芯片通过第二连接孔与IC芯片电连接。进一步地，透明介质层还包括第三透明介质层，第三透明介质层覆盖于第二透明介质层和第三LED芯片表面。进一步地，第一透明介质层、第二透明介质层和第三透明介质层的远离基板的一侧表面为平面。进一步地，IC芯片位于基板的远离第一LED芯片的一侧，基板具有第三连接孔，第一LED芯片通过第三连接孔与IC芯片电连接，第二LED芯片通过第一连接孔和第三连接孔与IC芯片电连接，第三LED芯片通过第二连接孔和第三连接孔与IC芯片电连接。进一步地，第一LED芯片包括沿远离基板的方向顺序设置的第一电极和第一子外延层，且全彩LED显示单元还包括：第一电极布线层，设置于基板与第一LED芯片之间，用于将第三连接孔与第一电极电连接；第二LED芯片包括沿远离基板的方向顺序设置的第二电极和第二子外延层，且全彩LED显示单元还包括：第二电极布线层，设置于第一透明介质层与第二LED芯片之间，用于将第一连接孔与第二电极电连接；第三LED芯片包括沿远离基板的方向顺序设置的第三电极和第三子外延层，且全彩LED显示单元还包括：第三电极布线层，设置于第二透明介质层与第三LED芯片之间，用于将第二连接孔与第三电极电连接。进一步地，第一电极、第二电极和第三电极独立地为ITO层、ZnO层或石墨烯层。进一步地，第一LED芯片、第二LED芯片和第三LED芯片分别选自红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片。进一步地，第一LED芯片为红色LED芯片，第二LED芯片为绿色LED芯片且第三LED芯片为蓝色LED芯片，或第二LED芯片为蓝色LED芯片且第三LED芯片为绿色LED芯片。进一步地，全彩LED显示单元还包括TFT结构和TFT电极布线层，TFT结构与TFT电极布线层均设置于基板与第一LED芯片组之间，且TFT电极布线层设置于TFT结构的远离基板的一侧，TFT结构、各第一LED芯片、各第二LED芯片、各第三LED芯片和IC芯片均与TFT电极布线层电连接。进一步地，基板靠近第一LED芯片组的一侧表面具有CMOS结构，全彩LED显示单元还包括CMOS电极布线层，CMOS电极布线层设置于CMOS结构与第一LED芯片组之间，且CMOS结构、各第一LED芯片、各第二LED芯片、各第三LED芯片和IC芯片均与CMOS电极布线层电连接。应用本技术的技术方案，提供了一种包括透明基板和IC芯片的全彩LED显示单元，该全彩LED显示单元还包括顺序层叠的第一LED芯片、第一透明介质层、第二LED芯片、第二透明介质层和第三LED芯片，且第一LED芯片、第二LED芯片和第三LED芯片分别选自红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片，由于具有不同发光颜色的LED芯片被透明介质层分隔而位于不同层中，从而能够通过芯片转移技术将同一晶片上的芯片结构同时进行转移，进而通过三次转移工艺即得到具有RGB三种发光颜色的LED显示单元，上述LED显示单元不仅能够实现全彩发光，而且还能够通过在晶片上制备较小尺寸的基体结构，在转移工艺后使LED显示单元中的LED芯片具有超小尺寸，有效地缩小LED显示单元的像素尺寸；并且，每个显示单元均具有透明介质层作为保护，从而使LED显示单元能够具有更高的可靠性。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了本技术实施方式所提供的一种全彩LED显示单元的立体透视图示意图；图2示出了图1所示的全彩LED显示单元在x-z平面以及x-x’位置的截面示意图；图3示出了图1所示的全彩LED显示单元中第二透明介质层上表面的俯视示意图；图4示出了图1所示的全彩LED显示单元在y-z平面以及y-y’位置的截面示意图；图5示出了图1所示的全彩LED显示单元中第一透明介质层上表面的俯视示意图；图6示出了本申请实施方式所提供的全彩LED显示单元的制备方法的流程示意图；图7示出了在本申请实施方式所提供的全彩LED显示单元的制备方法中，在第一衬底上形成n个第一LED芯片后的晶圆剖面结构示意图；图8示出了将第一LED芯片组设置于透明基板的一侧后的基体剖面结构示意图；图9示出了在图8所示的透明基板和第一LED芯片表面上形成第一透明介质层后的基体剖面结构示意图；图10示出了在图9所示的第一透明介质层中形成第一连接孔，以及将第二LED芯片组设置于第一透明介质层的表面后的基体剖面结构示意图；图11示出了在图10所示的第一透明介质层和第二LED芯片表面形成第二透明介质层后的基体剖面结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全彩LED显示单元，包括基板(100)和IC芯片，其特征在于，所述全彩LED显示单元还包括：透明介质层，设置在所述基板(100)的第一表面上，所述透明介质层的远离所述基板(100)的表面为第四表面；第一LED芯片组，设置在所述第一表面上且被所述透明介质层覆盖，所述第一LED芯片组的远离所述第一表面的表面所在平面为第二表面；第二LED芯片组，设置在所述第二表面以上且被所述透明介质层覆盖，所述第一LED芯片组的远离所述第一表面的表面所在平面为第三表面；第三LED芯片组，设置在所述第三表面以上且被所述透明介质层覆盖，或设置在所述第四表面上，所述第一LED芯片组包括至少一个第一LED芯片(11)，所述第二LED芯片组包括至少一个第二LED芯片(12)，所述第三LED芯片组包括至少一个第三LED芯片(13)，且各所述第一LED芯片(11)、各所述第二LED芯片(12)和各所述第三LED芯片(13)均与所述IC芯片电连接，所述第一LED芯片(11)、所述第二LED芯片(12)和所述第三LED芯片(13)的发光波长不同。

【技术特征摘要】
1.一种全彩LED显示单元，包括基板(100)和IC芯片，其特征在于，所述全彩LED显示单元还包括：透明介质层，设置在所述基板(100)的第一表面上，所述透明介质层的远离所述基板(100)的表面为第四表面；第一LED芯片组，设置在所述第一表面上且被所述透明介质层覆盖，所述第一LED芯片组的远离所述第一表面的表面所在平面为第二表面；第二LED芯片组，设置在所述第二表面以上且被所述透明介质层覆盖，所述第一LED芯片组的远离所述第一表面的表面所在平面为第三表面；第三LED芯片组，设置在所述第三表面以上且被所述透明介质层覆盖，或设置在所述第四表面上，所述第一LED芯片组包括至少一个第一LED芯片(11)，所述第二LED芯片组包括至少一个第二LED芯片(12)，所述第三LED芯片组包括至少一个第三LED芯片(13)，且各所述第一LED芯片(11)、各所述第二LED芯片(12)和各所述第三LED芯片(13)均与所述IC芯片电连接，所述第一LED芯片(11)、所述第二LED芯片(12)和所述第三LED芯片(13)的发光波长不同。2.根据权利要求1所述的全彩LED显示单元，其特征在于，所述透明介质层包括：第一透明介质层(101)，覆盖于所述基板(100)和所述第一LED芯片(11)表面，所述第一透明介质层(101)中具有第一连接孔(123)，各所述第二LED芯片(12)通过所述第一连接孔(123)与所述IC芯片电连接；第二透明介质层(102)，覆盖于所述第一透明介质层(101)和所述第二LED芯片(12)表面，所述第二透明介质层(102)和所述第一透明介质层(101)中具有第二连接孔(133)，各所述第三LED芯片(13)通过所述第二连接孔(133)与所述IC芯片电连接。3.根据权利要求2所述的全彩LED显示单元，其特征在于，所述透明介质层还包括第三透明介质层(103)，所述第三透明介质层(103)覆盖于所述第二透明介质层(102)和所述第三LED芯片(13)表面。4.根据权利要求3所述的全彩LED显示单元，其特征在于，所述第一透明介质层(101)、所述第二透明介质层(102)和所述第三透明介质层(103)的远离所述基板(100)的一侧表面为平面。5.根据权利要求2所述的全彩LED显示单元，其特征在于，所述IC芯片位于所述基板(100)的远离所述第一LED芯片(11)的一侧，所述基板(100)具有第三连接孔，所述第一LED芯片(11)通过所述第三连接孔与所述IC芯片电连接，所述第二LED芯片(12)通过所述第一连接孔(123)和所述第三连接孔与所述IC芯片电连接，所述第三LED芯片(13)通过所述第二连接孔(133)和所述第三连接孔与所述IC芯片电连接。6.根据权利要求5所述的全彩LED显示单元，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马莉，卢长军，
申请(专利权)人：利亚德光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11