一种集成式立体Micro LED及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种集成式立体Micro LED及其制作方法，所述Micro LED包括导电衬底、阻挡层、外延层、透明导电层、保护层、遮挡层、第一电极和第二电极。本发明专利技术在图型化的导电衬底上形成若干个Micro LED小面积的外延层，利用导电衬底上下电性倒通的特性，省去激光剥离衬底的问题，在非图型区域形成透明导电层将若干个的外延层形成导电连接，形成阵列模式，同时配合第一电极和第二电极，实现Micro LED的集成，解决了巨量转移的问题。

An integrated stereo micro led and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种集成式立体MicroLED及其制作方法
本专利技术涉及二极管
，尤其涉及一种集成式立体MicroLED及其制作方法。
技术介绍
微型发光二极管(MicroLight-EmittingDiode，MicroLED)是一种尺寸为微米级的发光二极管，由于MicroLED的尺寸较小，因此其可以作为显示面板上的像素，采用MicroLED制备得到的显示面板可称为MicroLED显示面板。与有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)显示面板相比，MicroLED显示面板的使用寿命和可视角度均优于OLED显示面板，因此MicroLED显示技术成为目前显示
的研究重点。MicroLED显示面板包括阵列基板以及阵列排布在阵列基板上的多颗MicroLED，每颗MicroLED可以视为一个像素。相关技术中，通常采用转移设备将MicroLED一颗一颗地转移并放置在阵列基板上，并通过芯片级焊接(Chipbonding)工艺将MicroLED焊接在阵列基板上，最终制备得到MicroLED显示面板。但是由于显示面板中像素的数量很多，采用相关技术提供的制备工艺制备MicroLED显示面板的过程中，转移MicroLED的过程较繁琐，导致MicroLED显示面板的制备过程复杂且制备效率较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种集成式立体MicroLED，在导电衬底上集成多个发光结构，提高转移效率，降低成本。本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种集成式立体MicroLED的制作方法，在导电衬底上集成多个发光结构，提高转移效率，降低成本。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种集成式立体MicroLED，包括导电衬底、阻挡层、外延层、透明导电层、遮挡层、第一电极和第二电极：所述导电衬底设有若干个孔洞，所述孔洞从导电衬底的表面刻蚀到导电衬底的内部，所述阻挡层设置在孔洞以外的导电衬底正面上，所述外延层设置在孔洞内并与导电衬底形成导电连接，所述外延层不高于所述阻挡层，所述阻挡层由挡光绝缘材料制成；所述透明导电层设置在阻挡层和外延层上，以将若干个外延层形成导电连接；所述遮挡层贯穿所述透明导电层并设置在阻挡层上，以防止外延层侧壁漏光；所述第一电极设置在透明导电层上，所述第二电极设置在导电衬底的背面。作为上述方案的改进，所述导电衬底由硅制成，所述阻挡层由氮化硅制成。作为上述方案的改进，所述导电衬底的厚度为80～150μm，所述孔洞的深度为5～10μm。作为上述方案的改进，所述阻挡层的厚度为100～300nm。作为上述方案的改进，所述透明导电层由ITO、AzO、ZnO、Ni-Au合金和Ru-Au合金中的一种或几种制成。作为上述方案的改进，所述遮挡层由黑色不透光材料制成，所述遮挡层的厚度为7～15μm。作为上述方案的改进，所述第一电极的结构为Cr/Pt/Au，其厚度为2-50nm/30-150nm/500-3000nm；所述第二电极的结构为Al/Ti/Pt/Au，其厚度为100-300nm/50-100nm/30-150nm/800-1200nm。作为上述方案的改进，还包括保护层和量子点，所述保护层由绝缘材料制成，其覆盖在透明导电层上；所述量子点设置在外延层上方的保护层上，外延层发出的光经过量子点后出射。相应地，本专利技术还提供了一种集成式立体MicroLED的制作方法，包括以下步骤：一、通过长晶的方式形成导电衬底，对所述导电衬底进行刻蚀，形成若干个第一孔洞；二、在第一孔洞以外的导电衬底上形成阻挡层，所述阻挡层由挡光绝缘材料制成；三、在第一孔洞内形成外延层，所述外延层与导电衬底形成导电连接；四、在阻挡层和外延层上形成透明导电层，以将若干个外延层形成导电连接；五、对外延层以外的透明导电层进行刻蚀，刻蚀至阻挡层的表面，形成第二孔洞，在第二孔洞内形成遮挡层；六、在透明导电层上形成第一电极，在导电衬底的背面形成第二电极。作为上述方案的改进，所述孔洞的深度为5～10μm，所述阻挡层的厚度为100～300nm。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术在图型化的导电衬底上形成若干个MicroLED小面积的外延层，利用导电衬底上下电性倒通的特性，省去激光剥离衬底的问题，在非图型区域形成透明导电层将若干个的外延层形成导电连接，形成阵列模式，同时配合第一电极和第二电极，实现MicroLED的集成。本专利技术的集成式立体MicroLED将若干个外延层集成在导电衬底中，其中一个外延层相当于一个像素，即本专利技术的集成式立体MicroLED包括若干个像素。由于本专利技术通过导电衬底、第一电极和第二电极的相互配合，形成阵列模式，因此在转移的时候，转移一个本专利技术的集成式立体MicroLED，就相当于转移了若干个单颗的MicroLED，有效地提高了转移效率。与现有的将一颗一颗的MicroLED焊接在基板上的方法相比，本专利技术将若干个外延层集成在导电衬底上，设置导电衬底背面的第二电极将若干个外延层形成导电连接，通过第二电极即可完成若干个外延层的焊接，即焊接一个本专利技术的集成式立体MicroLED，就等于现有的焊接多个MicroLED。本专利技术通过透明导电层和导电衬底作为导电中介，分别与第一电极和第二电极形成导电连接，有效减少电极的数量，降低成本。本专利技术可在导电衬底上形成单色或多色的外延层，以满足显示器的要求。本专利技术通过设置量子点，可以使本专利技术的集成式立体MicroLED实现单色出光、RGB三色出光或RGBY四色出光。与在导电衬底上形成外延层，然后刻蚀外延层形成裸露区域，最后在裸露区域形成阻挡层的方法相比，本专利技术通过形成图形化的导电衬底后，再形成阻挡层，最后在第一孔洞内形成外延层，这样不仅提高了外延层的晶格质量，还可以节省外延层的材料，降低成本。附图说明图1是本专利技术集成式立体MicroLED的第一种实施例的结构示意图；图2是本专利技术集成式立体MicroLED的第二种实施例的结构示意图；图3是本专利技术集成式立体MicroLED的第二种实施例的立体图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。参见图1，本专利技术提供的一种集成式立体MicroLED，包括导电衬底10、阻挡层20、外延层30、透明导电层40、遮挡层50、第一电极60和第二电极70。本专利技术的导电衬底10设有若干个孔洞，所述孔洞从导电衬底10的表面刻蚀到导电衬底10的内部，所述孔洞的形状为圆形、矩形或多边形，但不限于此。优选的，所述孔洞的形状为方形。所述孔洞的深度需要配合外延层30来进行设计，以提高外延层30的晶格质量。优选的，所述孔洞的深度为5～10μm。若孔洞的深度小于5μm，则深度太浅，外延层30容易侧壁漏光，若孔洞的深度大于1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式立体Micro LED，其特征在于，包括导电衬底、阻挡层、外延层、透明导电层、遮挡层、第一电极和第二电极：/n所述导电衬底设有若干个孔洞，所述孔洞从导电衬底的表面刻蚀到导电衬底的内部，所述阻挡层设置在孔洞以外的导电衬底正面上，所述外延层设置在孔洞内并与导电衬底形成导电连接，所述外延层不高于所述阻挡层，所述阻挡层由挡光绝缘材料制成；/n所述透明导电层设置在阻挡层和外延层上，以将若干个外延层形成导电连接；/n所述遮挡层贯穿所述透明导电层并设置在阻挡层上，以防止外延层侧壁漏光；/n所述第一电极设置在透明导电层上，所述第二电极设置在导电衬底的背面。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成式立体MicroLED，其特征在于，包括导电衬底、阻挡层、外延层、透明导电层、遮挡层、第一电极和第二电极：
所述导电衬底设有若干个孔洞，所述孔洞从导电衬底的表面刻蚀到导电衬底的内部，所述阻挡层设置在孔洞以外的导电衬底正面上，所述外延层设置在孔洞内并与导电衬底形成导电连接，所述外延层不高于所述阻挡层，所述阻挡层由挡光绝缘材料制成；
所述透明导电层设置在阻挡层和外延层上，以将若干个外延层形成导电连接；
所述遮挡层贯穿所述透明导电层并设置在阻挡层上，以防止外延层侧壁漏光；
所述第一电极设置在透明导电层上，所述第二电极设置在导电衬底的背面。


2.如权利要求1所述的集成式立体MicroLED，其特征在于，所述导电衬底由硅制成，所述阻挡层由氮化硅制成。


3.如权利要求2所述的集成式立体MicroLED，其特征在于，所述导电衬底的厚度为80～150μm，所述孔洞的深度为5～10μm。


4.如权利要求2所述的集成式立体MicroLED，其特征在于，所述阻挡层的厚度为100～300nm。


5.如权利要求1所述的集成式立体MicroLED，其特征在于，所述透明导电层由ITO、AzO、ZnO、Ni-Au合金和Ru-Au合金中的一种或几种制成。


6.如权利要求1所述的集成式立体MicroLED，其特征在于，所述遮挡层由黑色不透光材料制成，所述遮挡层的厚度为7～15...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇美懿，庄家铭，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44