多色LED芯片及制备方法、像素LED单元、显示面板及制备方法技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，具体涉及多色LED芯片及制备方法、像素LED单元、显示面板及制备方法。该多色LED芯片，包括多个发光器件组，每组所述发光器件组均包括N个相邻间隔设置的发光器件，每一发光器件包括单色发光体和位于所述单色发光体的出光侧的光处理层，每一所述单色发光体包括一电极对，同组所述发光器件组中的所述光处理层为能构成全彩的、颜色互不相同的转换膜，且每相邻N‑1个所述单色发光体上的所述转换膜具有相同的颜色，其中：N≥3。该多色LED芯片实现了多个颜色LED芯片的高度集成化，将多个颜色的LED芯片合成在一个晶圆上完成制备，极大的简化了显示面板的制备。

【技术实现步骤摘要】
多色LED芯片及制备方法、像素LED单元、显示面板及制备方法
本专利技术属于半导体
，具体涉及多色LED芯片及制备方法、像素LED单元、显示面板及制备方法。
技术介绍
μLED芯片即微发光二极管，英文名称为MicroLED或MicroLightEmittingDiode，通过集成高密度、微小尺寸的LED阵列来实现LED的薄膜化、微小化和矩阵化，其像素点距离从毫米级降低至微米级别，每一个像素都能定址、单独发光，并且具备功耗低、亮度高、对比度高、户外可视度高的优势。要获得微型LED显示器，三色光源是必要的。实现微型LED显示器的一种简单方法是使用红色微发光二极管、绿色微发光二极管和蓝色微发光二极管进行混色。通常情况下，显示面板中的一个像素点的面积大于一个μLED芯片的面积；而且，对μLED进行驱动的驱动电路通常制作在显示面板上。对上述显示面板，目前的制备工艺是单色各自独立制备、切割、转移和多色搭配方式，即将红色微发光二极管、绿色微发光二极管和蓝色微发光二极管分别在单独的晶圆上进行制备，制备完成后切割为独立发光器件，然后将各色微发光二极管分别转移到显示面板上，使得芯片与芯片的间距变大，搭配形成全彩显示。对于显示屏上的每一个像素，必然包括每一颜色的至少一片LED芯片。采用这种制备方法，很难减小像素大小，实现高分辨率显示，而且要传送的LED芯片数量巨大。如何实现多个颜色LED芯片的高度集成化，将多个颜色的LED芯片合成在一个晶圆上完成制备，成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足，提供一种多色LED芯片及制备方法、像素LED单元、显示面板及制备方法，该多色LED芯片实现了多个颜色LED芯片的高度集成化，将多个颜色的LED芯片合成在一个晶圆上完成制备，极大的简化了显示面板的制备。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是该多色LED芯片，包括多个发光器件组，每组所述发光器件组均包括N个相邻间隔设置的发光器件，每一发光器件包括单色发光体和位于所述单色发光体的出光侧的光处理层，每一所述单色发光体包括一电极对，同组所述发光器件组中的所述光处理层为能构成全彩的、颜色互不相同的转换膜，且每相邻N-1个所述单色发光体上的所述转换膜具有相同的颜色，其中：N≥3。优选的是，所述发光器件组还设置有绝缘层，所述绝缘层覆盖各所述发光器件的外表面、以及相邻所述发光器件之间的空隙区域，所述绝缘层使得各所述发光器件保持电绝缘；相邻的所述发光器件之间的空隙区域还设置有隔离层，所述隔离层使得各所述发光器件保持光隔离。优选的是，所述隔离层采用具有反射性质的金属材料形成.进一步优选的是，所述反射性质的金属材料包括Ag、Al、Cu、Au、Pt、Ni、Ti中的至少一种。优选的是，所述单色发光体为发蓝色光，同组所述发光器件组中的所述光处理层至少包括红光转换膜和绿光转换膜，所述红光转换膜和所述绿光转换膜以介质层分离间隔设置在不同层。优选的是，同组所述发光器件组中的所述光处理层还包括滤光膜，所述滤光膜位于设置有所述红光转换膜和所述绿光转换膜的上方，所述滤光膜与所述红光转换膜或所述绿光转换膜以所述介质层分离间隔设置在不同层。优选的是，每一所述单色发光体包括依次层叠设置的过渡层、电子传输层、发光层、电子阻挡层、空穴传输层，所述电极对为位于所述空穴传输层上方的阳极和位于所述电子传输层上方的阴极。一种像素LED单元，包括且仅包括一组所述发光器件组。一种显示面板，包括上述的多个像素LED单元。一种多色LED芯片的制备方法，包括步骤：在衬底上方形成外延层以及位于所述外延层上方的多对间隔设置的电极对；翻转所述衬底，将所述衬底上的所述外延层和所述电极对键和到载片上；去除所述衬底，使得所述外延层位于所述载片的顶部；在对应每间隔相邻N对的所述电极对的所述外延层上方形成某一颜色的转换膜，其中：N≥3；在完成上一步骤的所述载片的所述转换膜上方形成介质层；重复制备不同颜色的所述转换膜和所述介质层的步骤，直至在对应所有所述电极对的所述外延层上方形成能构成全彩的、颜色互不相同的所述转换膜；对所述外延层及各所述介质层进行构图，以每一所述电极对为基准形成发光器件，所述发光器件包括一单色发光体及其位于其上方的光处理层。优选的是，还包括步骤：形成绝缘层，所述绝缘层覆盖各所述发光器件的外表面、以及相邻所述发光器件之间的空隙区域，所述绝缘层使得各所述发光器件保持电绝缘；在相邻的所述发光器件之间形成隔离层，所述隔离层使得各所述发光器件保持光隔离。优选的是，所述隔离层采用具有反射性质的金属材料形成。进一步优选的是，所述反射性质的金属材料包括Ag、Al、Cu、Au、Pt、Ni、Ti中的至少一种。优选的是，形成所述转换膜的步骤包括：形成某一颜色的转换材料膜；对所述转换材料膜进行构图，仅保留每间隔相邻N对所述电极对相应部分的所述转换材料膜。优选的是，将所述衬底上的所述外延层和所述电极对键和到载片的步骤中，将所述衬底和所述载片之间通过连接层连接，所述连接层采用介质材料。优选的是，在衬底上方形成外延层以及位于所述外延层上方的多对电极对包括步骤：在所述衬底上方形成过渡层；在所述过渡层的上方形成电子传输层；在所述电子传输层的上方形成发光层；在所述发光层的上方形成电子阻挡层；在所述电子阻挡层的上方形成空穴传输层；将上述各层进行构图，间隔相同距离暴露出所述电子传输层；以及，在所述空穴传输层的上方形成阳极，在暴露出的所述电子传输层的上方形成阴极。一种显示面板制备方法，在上述多色LED芯片的制备方法之后，还包括：将N个所述发光器件切割为一个像素LED单元；将所述像素LED单元转移至显示基板上。本专利技术的有益效果是：该多色LED芯片及其相应的制备方法，通过制备单色发光体、晶圆键和、沉积颜色转换膜、在不同的发光器件之间形成沟槽与金属材料填充等步骤，形成可对应像素点的像素LED单元，减小了芯片传送数量，因此在LED芯片转移过程中使得形成显示面板像素时的转移效率大大提高，有效解决了单色LED芯片单独制作再转移而造成的一系列问题；相应的，以该多色LED芯片为原料，可形成像素LED单元及其显示面板，实现更高分辨率的像素的显示面板，为提高生产效率和保证显示质量创造了基础条件。附图说明图1为本专利技术实施例1中多色LED芯片的结构示意图；图2A-图2M为本专利技术实施例1中多色LED芯片的制作步骤示意图；图3为本专利技术实施例2中多色LED芯片的结构示意图；图4A-图4B为本专利技术实施例3中显示面板的制作步骤示意图；附图标识中：1-发光器件组；10-发光器件；11-单色发光体；111-外延层；1111-过渡层；1112-电子传输层；1113-发光层；1114-电子阻挡层；1115-空穴传输层；12-电极对；121-阳极；122-阴极；20-光处理层；200-转换材料膜；201-红光转换膜；202-绿光转换膜；203-滤光膜；204-介质层；30-绝缘层；40-隔离层；51-衬底；52-载片；53-连接层。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术多色LED芯片及制备方法、像素LED单元、显示面板及制备方法作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多色LED芯片，其特征在于，包括多个发光器件组，每组所述发光器件组均包括N个相邻间隔设置的发光器件，每一发光器件包括单色发光体和位于所述单色发光体的出光侧的光处理层，每一所述单色发光体包括一电极对，同组所述发光器件组中的所述光处理层为能构成全彩的、颜色互不相同的转换膜，且每相邻N‑1个所述单色发光体上的所述转换膜具有相同的颜色，其中：N≥3。

【技术特征摘要】
1.一种多色LED芯片，其特征在于，包括多个发光器件组，每组所述发光器件组均包括N个相邻间隔设置的发光器件，每一发光器件包括单色发光体和位于所述单色发光体的出光侧的光处理层，每一所述单色发光体包括一电极对，同组所述发光器件组中的所述光处理层为能构成全彩的、颜色互不相同的转换膜，且每相邻N-1个所述单色发光体上的所述转换膜具有相同的颜色，其中：N≥3。2.根据权利要求1所述的多色LED芯片，其特征在于，所述发光器件组还设置有绝缘层，所述绝缘层覆盖各所述发光器件的外表面、以及相邻所述发光器件之间的空隙区域，所述绝缘层使得各所述发光器件保持电绝缘；相邻的所述发光器件之间的空隙区域还设置有隔离层，所述隔离层使得各所述发光器件保持光隔离。3.根据权利要求1所述的多色LED芯片，其特征在于，所述隔离层采用具有反射性质的金属材料形成。4.根据权利要求3所述的多色LED芯片，其特征在于，所述反射性质的金属材料包括Ag、Al、Cu、Au、Pt、Ni、Ti中的至少一种。5.根据权利要求1所述的多色LED芯片，其特征在于，所述单色发光体为发蓝色光，同组所述发光器件组中的所述光处理层至少包括红光转换膜和绿光转换膜，所述红光转换膜和所述绿光转换膜以介质层分离间隔设置在不同层。6.根据权利要求5所述的多色LED芯片，其特征在于，同组所述发光器件组中的所述光处理层还包括滤光膜，所述滤光膜位于设置有所述红光转换膜和所述绿光转换膜的上方，所述滤光膜与所述红光转换膜或所述绿光转换膜以所述介质层分离间隔设置在不同层。7.根据权利要求1-6任一项所述的多色LED芯片，其特征在于，每一所述单色发光体包括依次层叠设置的过渡层、电子传输层、发光层、电子阻挡层、空穴传输层，所述电极对为位于所述空穴传输层上方的阳极和位于所述电子传输层上方的阴极。8.一种像素LED单元，其特征在于，包括且仅包括权利要求1-7任一项中的一组所述发光器件组。9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求8中的多个像素LED单元。10.一种多色LED芯片的制备方法，其特征在于，包括步骤：在衬底上方形成外延层以及位于所述外延层上方的多对间隔设置的电极对；翻转所述衬底，将所述衬底上的所述外延层和所述电极对键和到载片上；去除所述衬底，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：金峻渊，魏进，
申请(专利权)人：英诺赛科珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44