一种用于显示器的micro LED芯片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于显示器的micro LED芯片的制备方法，包括：把第一基板放置在金属有机化合物化学气相沉积内进行垒晶，垒晶层包括P层、N层及发光层，利用溅渡方式在第一基板表面制备多层独立的金属反射层，排列一层图形化绝缘层在P‑N外延层上，通过蚀刻P‑N外延层形成5个微型P‑N芯片结构，成十字排列，5个微型P‑N芯片结构之间暴露的侧边由绝缘层覆盖，将第一基板垒晶层通过粘合层固定于第二基板，利用本发明专利技术制备方法制备的micro LED芯片运用于显示器后提高显示器整体亮度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于显示器的microLED芯片的制备方法
本专利技术涉及一种LED芯片的制备方法。更具体地说，本专利技术涉及一种用于显示器的microLED芯片的制备方法。
技术介绍
电子显示器一般情况下由设置于基板上的LED作为光发射源构成，除了等离子电视，其他显示器一般由下列几种光发射源构成：带彩色滤光器液晶光源、有机彩色光光源、带彩色滤光器的有机白色光光源等，上述光源的电子显示器均采用区域光源发射技术。LED早期运用于一些简单单色显示器，如计算器等，目前LED随工艺技术迅猛提高，已经被广泛运用于LED各类电子显示器，而应用最多的是随身携带的电子设备如手机，而在手机等小型电子显示器上应用最为广泛，同时对显示要求也最为严格。为提高显示品质，更多的在LED芯片选取上做了大量的工作。LED是通过在高密质、高熔点的衬底上进行高温垒晶而成(把所需的元素、分子利用MOCVD物理气象沉积法沉积于衬底上制备而成)完成垒晶后的外延片经芯片制程工艺，切割成无数个LED芯片，经封装技术，再进入显示器的制备流程。对高品质LED电子显示器，要求用于该显示器的LED芯片亮度高、色度一致性佳，具备专业的光学设计，在10％-95％湿度、-25℃-55℃温度环境中无任何电性、光性问题；并且需要保持发光视角的高度一致性，抗ESD性能G\B芯片可达500V以上，R可达1000V以上，常温老化亮度不高于10％，红、蓝、绿三种芯片保持一致性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提高电子显示器中LED芯片的亮度，对LED芯片进行了排列及结构改进，提供了改进后的LED芯片，经专利技术人研究发现，本专利技术的LED芯片在运用于电子显示器中各组LED芯片亮度比现有LED芯片亮度更高，并且提高了LED封装、应用效率，降低了LED电子显示器的生产成本，简化了LED电子显示器的组装工艺，并且进一步提高了生产良率。本专利技术的另一个目的是提高使用本专利技术的LED芯片的电子显示器在工作状态下的热量转移，从而提高了电子显示器的使用寿命。本专利技术的再一个目的是提高运用本专利技术方法制备的LED芯片的电子显示器在同样规格，本专利技术的LED芯片其出光率比一般芯片整体提高了2.4％左右。为了实现根据本专利技术的目的和其它优点，提供了用于显示器的microLED芯片的制备方法包括：把第一基板放置在金属有机化合物化学气相沉积内进行垒晶，垒晶层包括P层、N层及发光层：在第一基板表面利用溅渡方式制备多层独立的金属反射层；在P-N外延层上排列一层图形化绝缘层；通过蚀刻P-N外延层形成5个微型P-N芯片结构，成十字排列，5个微型P-N芯片结构之间暴露的侧边由绝缘层覆盖；将第一基板垒晶层通过粘合层固定于第二基板；本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其中，所述的在第一基板表面利用溅渡方式制备多层独立的金属反射层，其中多层独立制备的金属反射层为3-5层，3-5层金属反射层的材料选自：二氧化锑和二氧化硅布拉格反射层DBR。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其中，所述第二基板的第一表面为粗糙且带有凹凸回沟表面，与制备有垒晶层第一基板通过粘合层固定的第二基板的第二表面为图形化表面，所述第二基板选自铜箔在高温下直接键合到Al2O3或AlN陶瓷基片表面的复合基板。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，所述其中所述的布拉格反射层DBR制备方法包括：a，向制备腔室中充入氧气后，将第一基板放入到所述制备腔室中；b，继续向所述制备腔室中充入氧气，同时在所述第一基板表面沉积DBR；c，第一基板进退火冷却后，再向制备腔室中充入氧气，同时在所述第一基板表面再沉积所述DBR；d，重复上述步骤3-5次，至布拉格反射层DBR预设总厚度≤2.5um。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其中所述在第一基板表面再沉积所述DBR过程中向制备室内充入氧气，其中氧气的气流量为15sccm-35sccm之间。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其中所述在第一基板表面再沉积所述DBR过程中，每次沉积的时间为6s-8s。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其中所述在第一基板表面再沉积所述DBR所选用的沉积方法为磁控溅射法。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，设置于第一基板层下表面的3-5层独立的金属反射层，其中每层中每个TiO2和SiO2膜厚度分别为42.27nm，71.52nm。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其中，通过粘合层固定于第二基板的制备有垒晶层的第一基板有三种，包括三种原色：红色、绿色和蓝色。本专利技术所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其中，通过粘合层固定于第二基板的每个制备有垒晶层的第一基板，每个第一基板上5个微型P-N芯片结构成十字排列，红色、绿色和蓝色芯片的第一基板成规则交叉固定设置于第二基板上。本专利技术至少包括以下有益效果：通过本专利技术运用于显示器的microLED芯片的制备方法制备的运用于电子显示器的microLED芯片，其中通过对第一基板上的P-N外延层进行蚀刻成5个P-N外延结构制备成microLED芯片每个第一基板上包含5个P-N外延结构，5个P-N外延结构十字排列，每个不同颜色的第一基板在第二基板上成规则交叉排列固定，一方面提高了原单位外延层的出光率，另一方面，提高了电子显示器工作状态下色度的一致性、饱和度、分辨率。本专利技术的专利技术人通过对第一基板层的底面进行溅渡3-5层独立的二氧化锑和二氧化硅膜以ABAB的方式交替排列金属反射层，每层中每个TiO2和SiO2膜厚度分别为42.27nm，71.52nm。3-5层独立的二氧化锑和二氧化硅交替排列膜总厚度控制在2.5um内，利用各层TiO2和SiO2薄膜之间的互补关系，使microLED芯片的出光率达到最高。本专利技术的专利技术人通过对用于固定制备有垒晶层第一基板的第二基板表面进行技术处理，并且其材料选择铜箔在高温下直接键合到Al2O3或AlN陶瓷基片表面的复合基板。把其第一表面为粗糙且带有凹凸回沟表面，与制备有垒晶层第一基板通过粘合层固定的第二基板的第二表面设置为图形化表面，以此提高大型显示器在工作过程中由LED芯片所散发出来的热量的传导速率。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术粘贴于第二基板上的一个第一基板上LED芯片的结构示意图。图2为本专利技术一个LED芯片的结构示意图。图3为本专利技术一个第一基板上LED芯片的结构示意图。图4为本专利技术用于LED电子显示器的microLED芯片的排列示意图。图5为本专利技术图4中区域4内microLED芯片放大示意图，1、2、3分别代表3中不同光色的microLED芯片。本专利技术的附图仅用于进一步解释本专利技术，而非对本专利技术专利技术范围的限制，本领域的技术人员在解读附图时不能把附图解读成本专利技术任何意义上的权利要求范围的限制。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在本说明书中，所述的“microLED”是指第一基板按十字型切割成P-N外延层，其面积与原第一基板上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于显示器的micro LED芯片的制备方法，其特征在于，包括：把第一基板放置在金属有机化合物化学气相沉积内进行垒晶，垒晶层包括P层、N层及发光层：利用溅渡方式在第一基板表面制备多层独立的金属反射层；排列一层图形化绝缘层在P‑N外延层上；通过蚀刻P‑N外延层形成5个微型P‑N芯片结构，成十字排列，5个微型P‑N芯片结构之间暴露的侧边，覆盖上绝缘层；将第一基板垒晶层通过粘合层固定于第二基板。

【技术特征摘要】
1.一种用于显示器的microLED芯片的制备方法，其特征在于，包括：把第一基板放置在金属有机化合物化学气相沉积内进行垒晶，垒晶层包括P层、N层及发光层：利用溅渡方式在第一基板表面制备多层独立的金属反射层；排列一层图形化绝缘层在P-N外延层上；通过蚀刻P-N外延层形成5个微型P-N芯片结构，成十字排列，5个微型P-N芯片结构之间暴露的侧边，覆盖上绝缘层；将第一基板垒晶层通过粘合层固定于第二基板。2.根据权利要求1所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其特征在于，其中每个第一基板通过蚀刻P-N外延层形成5个微型P-N芯片结构，这5个微型P-N芯片结构构成一组单一颜色的P-N外延结构，所述的单一颜色选自：红色、绿色和蓝色，每个第一基板构成显示器中像素点的一个子像素。3.根据权利要求2所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其特征在于，其中所述构成第一基板的5个微型P-N芯片结构成十字排列，每个第一基板构成的微型P-N芯片结构，分别有发红色光的微型P-N芯片结构、发绿色光的微型P-N芯片结构和发蓝色光的微型P-N芯片结构，第一基板在第二基板上成ABCABC规则交叉固定。4.如权利要求1所述的用于显示器的microLED芯片的制备方法，其特征在于，所述的利用溅渡方式在第一基板表面制备多层独立的金属反射层，其中多层独立制备的金属反射层为3-5层，3-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘功伟，
申请(专利权)人：北海威德电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45