可测试及微转移的微元件及其制作、测试和转移方法、显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可测试及微转移的微元件及其制作、测试和转移方法、显示装置，其第一电极和所述第二电极分别通过所述LED芯粒的侧壁延伸至与所述沟槽对应的键合层表面，使其裸露于所述沟槽上方，对处于倒挂悬空状态的LED芯粒起到支撑作用。同时，可通过第一测试电极和第二测试电极在对所述LED芯粒转移前进行电性测试实现所述LED芯粒的良率筛选，避免电性异常的LED芯粒被转移至基板，进而减少修复成本。然后，在后续的转移工艺时，可将裸露于所述沟槽上方的第一电极和第二电极的金属作为巨量转移的链条，裸露的键合层作为锚固，通过转移设备定位至各所述锚固，即可实现所述微元件的巨量转移。

Testable and micrometastasis micro components, fabrication, test and transfer method, display device

【技术实现步骤摘要】
可测试及微转移的微元件及其制作、测试和转移方法、显示装置
本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种可测试及微转移的微元件及其制作、测试和转移方法、显示装置。
技术介绍
微元件技术是指在衬底上以高密度集成的微小尺寸的元件阵列。目前，微间距发光二极管(MicroLED)技术逐渐成为研究热门，工业界期待有高品质的微元件产品进入市场。高品质微间距发光二极管产品会对市场上已有的诸如LCD/OLED的传统显示产品产生深刻影响。在制造微元件的过程中，首先在施体基板上形成微元件，接着将微元件转移到接收基板上。接收基板例如是显示屏。在制造微元件过程中的一个困难在于：如何将微元件从施体基板上转移到接收基板上。为了实现微元件的巨量转移，目前很多厂商通过微印章转印技术，利用范德华力将微元件转移到电路板上，该结构多为倒装就结构，微元件处于悬空状态，与支撑衬底脱离，微元件通过锚锭结构与衬底进行绑定，通过机械力拉断锚锭结构实现微元件的巨量转移。异质衬底结构电极均朝下，没法进行电性测量，若电性异常元件被转印后，还需进行修复，费用成本较高。目前提出的被转印的微元件结构多以说明书附图的图1所示的结构为主，然而，该结构中由于其电极朝下，无法在转移前进行电性测试实现良率筛选，势必造成工艺上的浪费。有鉴于此，本专利技术人专门设计了一种可测试及微转移的微元件及其制作、测试和转移方法、显示装置，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可测试及微转移的微元件及其制作、测试和转移方法、显示装置，以解决现有技术中微元件无法在转移前进行电性测试实现良率筛选的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种可测试及微转移的微元件，包括：支撑衬底；键合层，所述键合层位于所述支撑衬底的表面；发光结构，所述发光结构包括倒挂于支撑衬底且通过沟槽相互隔离的若干个LED芯粒，所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽形成支撑柱，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；各所述LED芯粒包括外延层、覆盖外延层裸露区域的保护层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；第一电极和所述第二电极分别通过所述LED芯粒的侧壁延伸至与所述沟槽对应的键合层表面，使其裸露于所述沟槽上方，且，任意一LED芯粒的第一电极和第二电极分别与相邻的LED芯粒的第二电极和第一电极在对应的沟槽底部彼此远离设置；同一水平方向或垂直方向的各所述第一电极相互连接形成第一电极引线；同一水平方向或垂直方向的各所述第二电极相互连接形成第二电极引线；第一测试电极，所述第一测试电极裸露于所述微元件的一侧边缘，并用于连接所有所述第一电极引线；第二测试电极，所述第二测试电极裸露于所述微元件的另一侧边缘，并用于连接所有所述第二电极引线。优选地，所述外延层至少包括在所述临时衬底朝向所述支撑衬底的一侧表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层，所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面设有一透明导电层，所述第二电极层叠于所述透明导电层的部分表面；所述第一电极层叠于所述第一型半导体层的局部区域。优选地，所述第一电极和所述第二电极包括反射电极。优选地，所述保护层包括腐蚀截止层。本专利技术还提供了一种可测试及微转移的微元件的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：S01、提供一临时衬底；S02、生长外延层，所述外延层包括沿所述临时衬底表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；S03、在所述第二型半导体层的表面设置若干个第一电极制作区域；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个第二电极制作区域；所述第二电极制作区域与所述第一电极制作区域对位设置；S04、通过蚀刻部分所述外延层产生若干个沟槽，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒；S05、在各所述外延层的裸露区域沉积一保护层，所述保护层层叠于除第二电极制作区域和第一电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述临时衬底承接；S06、同步制作第一电极、第二电极、第一测试电极及第二测试电极；分别在各所述第二电极制作区域和第一电极制作区域制作第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别通过所述LED芯粒的侧壁延伸至邻近的沟槽底部，且，任意一LED芯粒的第一电极和第二电极分别与相邻的LED芯粒的第二电极和第一电极在对应的沟槽底部彼此远离设置，形成微转移工艺的锚部；同一水平方向或垂直方向的各所述第一电极相互连接形成第一电极引线；同一水平方向或垂直方向的各所述第二电极相互连接形成第二电极引线；同时，在所述微元件的一侧边缘制作第一测试电极，所述第一测试电极连接所有所述第一电极引线；在所述微元件的另一侧边缘制作第二测试电极，所述第二测试电极连接所有所述第二电极引线；S07、制作一牺牲层，所述牺牲层沉积于各所述LED芯粒的表面及各所述沟槽的侧壁；S08、制作一键合层，所述键合层覆盖所述牺牲层，并嵌入各所述沟槽与所述临时衬底形成连接；S09、提供一支撑衬底，将各所述LED芯粒倒装键合至所述支撑衬底；S10、剥离所述临时衬底；S11、将经上述步骤完成后的微元件放置于腐蚀溶液内，通过腐蚀溶液对所述牺牲层进行蚀刻去除，从而使各所述LED芯粒架空设置于所述支撑衬底上。优选地，所述保护层包括腐蚀截止层。优选地，所述第一电极和所述第二电极包括反射电极。优选地，所述牺牲层的材料包括SiO2、SiN或Al2O3。本专利技术还提供了另一种可测试及微转移的微元件的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：A01、提供一临时衬底；A02、生长外延层，所述外延层包括沿所述临时衬底表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；A03、在所述第二型半导体层的表面设置若干个第一电极制作区域；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个第二电极制作区域；所述第二电极制作区域与所述第一电极制作区域对位设置；A04、通过蚀刻部分所述外延层产生若干个沟槽，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒；A05、在各所述外延层的裸露区域沉积一保护层，所述保护层层叠于除第二电极制作区域和第一电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述临时衬底承接；A06、分别在各所述第二电极制作区域和第一电极制作区域制作第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别通过所述LED芯粒的侧壁延伸至邻近的沟槽底部，且，任意一LED芯粒的第一电极和第二电极分别与相邻的LED芯粒的第二电极和第一电极在对应的沟槽底部彼此远离设置，形成微转移工艺的锚部；A07、制作一牺牲层，所述牺牲层沉积于各所述LED芯粒的表面及各所述沟槽的侧壁；A08、制作一键合层，所述键合层覆盖所述牺牲层，并嵌入各所述沟槽与所述临时衬底形成连接；A09、提供一支撑衬底，将各所述LED芯粒倒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可测试及微转移的微元件，其特征在于，包括：/n支撑衬底；/n键合层，所述键合层位于所述支撑衬底的表面；/n发光结构，所述发光结构包括倒挂于支撑衬底且通过沟槽相互隔离的若干个LED芯粒，所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽形成支撑柱，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；各所述LED芯粒包括外延层、覆盖外延层裸露区域的保护层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；第一电极和所述第二电极分别通过所述LED芯粒的侧壁延伸至与所述沟槽对应的键合层表面，使其裸露于所述沟槽上方，且，任意一LED芯粒的第一电极和第二电极分别与相邻的LED芯粒的第二电极和第一电极在对应的沟槽底部彼此远离设置；同一水平方向或垂直方向的各所述第一电极相互连接形成第一电极引线；同一水平方向或垂直方向的各所述第二电极相互连接形成第二电极引线；/n第一测试电极，所述第一测试电极裸露于所述微元件的一侧边缘，并用于连接所有所述第一电极引线；/n第二测试电极，所述第二测试电极裸露于所述微元件的另一侧边缘，并用于连接所有所述第二电极引线。/n

【技术特征摘要】
1.一种可测试及微转移的微元件，其特征在于，包括：
支撑衬底；
键合层，所述键合层位于所述支撑衬底的表面；
发光结构，所述发光结构包括倒挂于支撑衬底且通过沟槽相互隔离的若干个LED芯粒，所述键合层设置于所述支撑衬底的表面并嵌入所述沟槽形成支撑柱，且所述键合层与各所述LED芯粒具有空气间隙；各所述LED芯粒包括外延层、覆盖外延层裸露区域的保护层及位于所述外延层朝向所述支撑衬底一侧的第一电极和第二电极；第一电极和所述第二电极分别通过所述LED芯粒的侧壁延伸至与所述沟槽对应的键合层表面，使其裸露于所述沟槽上方，且，任意一LED芯粒的第一电极和第二电极分别与相邻的LED芯粒的第二电极和第一电极在对应的沟槽底部彼此远离设置；同一水平方向或垂直方向的各所述第一电极相互连接形成第一电极引线；同一水平方向或垂直方向的各所述第二电极相互连接形成第二电极引线；
第一测试电极，所述第一测试电极裸露于所述微元件的一侧边缘，并用于连接所有所述第一电极引线；
第二测试电极，所述第二测试电极裸露于所述微元件的另一侧边缘，并用于连接所有所述第二电极引线。


2.根据权利要求1所述的可测试及微转移的微元件，其特征在于，所述外延层至少包括在所述临时衬底朝向所述支撑衬底的一侧表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层，所述第二型半导体层背离所述有源层的一侧表面设有一透明导电层，所述第二电极层叠于所述透明导电层的部分表面；所述第一电极层叠于所述第一型半导体层的局部区域。


3.根据权利要求1所述的可测试及微转移的微元件，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极包括反射电极。


4.根据权利要求1或2或3所述的可测试及微转移的微元件，其特征在于，所述保护层包括腐蚀截止层。


5.一种可测试及微转移的微元件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下步骤：
S01、提供一临时衬底；
S02、生长外延层，所述外延层包括沿所述临时衬底表面依次堆叠的第一型半导体层、有源层和第二型半导体层；
S03、在所述第二型半导体层的表面设置若干个第一电极制作区域；并通过蚀刻所述外延层，使部分所述第一型半导体层裸露，从而形成若干个第二电极制作区域；所述第二电极制作区域与所述第一电极制作区域对位设置；
S04、通过蚀刻部分所述外延层产生若干个沟槽，从而形成若干个间隔排布的LED芯粒；
S05、在各所述外延层的裸露区域沉积一保护层，所述保护层层叠于除第二电极制作区域和第一电极制作区域之外的外延层表面，并延伸至各所述外延层的侧壁与所述临时衬底承接；
S06、同步制作第一电极、第二电极、第一测试电极及第二测试电极；分别在各所述第二电极制作区域和第一电极制作区域制作第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别通过所述LED芯粒的侧壁延伸至邻近的沟槽底部，且，任意一LED芯粒的第一电极和第二电极分别与相邻的LED芯粒的第二电极和第一电极在对应的沟槽底部彼此远离设置，形成微转移工艺的锚部；同一水平方向或垂直方向的各所述第一电极相互连接形成第一电极引线；同一水平方向或垂直方向的各所述第二电极相互连接形成第二电极引线；
同时，在所述微元件的一侧边缘制作第一测试电极，所述第一测试电极连接所有所述第一电极引线；在所述微元件的另一侧边缘制作第二测试电极，所述第二测试电极连接所有所述第二电极引线；
S07、制作一牺牲层，所述牺牲层沉积于各所述LED芯粒的表面及各所述沟槽的侧壁；
S08、制作一键合层，所述键合层覆盖所述牺牲层，并嵌入各所述沟槽与所述临时衬底形成连接；
S...

【专利技术属性】
技术研发人员：江方，吴双，冯妍雪，柯志杰，艾国齐，
申请(专利权)人：厦门乾照半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35