超高分辨率MicroLED显示屏制造技术

超高分辨率MicroLED显示屏，涉及新型显示领域。设驱动基板、MicroLED阵列模块，MicroLED阵列模块设MicroLED发光芯片和虚设芯片，MicroLED阵列模块下表面与驱动基板上表面面对面地进行焊接，MicroLED发光芯片第一电极与第一焊盘焊接在一起，虚设芯片下表面的第二电极与第二焊盘焊接在一起，每一个驱动单元与一个第三电极电导通，若干个第三电极按照固定行间距、列间距排布成阵列，第一焊盘与其正下方的第三电极电导通且一一对应，第二焊盘与第四电极电导通，至少有一个第三电极位于第二焊盘下方，且该第三电极与第二焊盘间被第二绝缘层相隔离而绝缘不导通，实现驱动基板多机种通用，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
超高分辨率MicroLED显示屏


[0001]本专利技术涉及新型显示领域，尤其是涉及一种超高分辨率MicroLED显示屏。

技术介绍

[0002]显示屏是最为重要的人机交互界面，新型显示产业是电子信息领域的重要产业。随之新型显示技术的不断发展，MicroLED显示逐步成为继液晶显示与OLED显示之后下一代显示技术。MicroLED显示采用LED发光芯片(MicroLED芯片)作为像素单元，MicroLED芯片的尺寸在几微米至几十微米之间，且一颗一颗紧密地排列成阵列，每颗都能独立地被驱动点亮发出光线。MicroLED显示具有自发光、高效、长寿命、超高分辨率等诸多优点，有望在AR/VR等近眼显示、对耗电量极为敏感的可穿戴设备以及100吋以上的超大屏幕显示等领域获得广泛应用。
[0003]超高分辨率MicroLED显示的芯片尺寸以及芯片之间的中心间距需要缩小至10微米以下，难以通过巨量转移的方式实现MicroLED芯片的阵列排布。由于巨量转移的效率和良率限制，采用荧光转换方式实现MicroLED全彩化显示，已经成为超高分辨率MicroLED显示的主流技术方案。超高分辨率MicroLED显示屏，通常采用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，缩写为CMOS)驱动背板，蓝光或者紫外MicroLED阵列模块与CMOS驱动背板进行键合，使得每一颗MicroLED芯片的电极分别与CMOS驱动背板上的一个驱动单元实现键合，从而每颗MicroLED芯片均能够被单独地驱动。再按照红、绿、蓝三基色像素点的排布，在相应对应设置荧光材料，实现红绿蓝三基色的像素点。超高分辨率MicroLED显示屏，除了面临光串扰问题之外，还面临驱动背板成本较高，难以实现驱动背板通用化的难题。
[0004]中国专利CN111108613A、CN110211986A等均公开超高分辨率MicroLED显示屏的技术方案，其共同的缺点在于，MicroLED阵列模块的电极分别与驱动背板上的电极一一对应。每一款MicroLED显示屏均需要单独开发专用的驱动背板。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术存在的上述技术难题，提供能够实现驱动背板可通用化的一种超高分辨率MicroLED显示屏。
[0006]本专利技术设有驱动基板、MicroLED阵列模块；MicroLED阵列模块设有MicroLED发光芯片和虚设芯片，所述MicroLED发光芯片设有第一电极，所述第一电极与MicroLED发光芯片电导通，所述虚设芯片设有第二电极，所述MicroLED阵列模块还设有第一半导体层、绝缘层，所述第二电极与第一半导体层电导通，所述驱动基板设有第三电极、第四电极、驱动单元、第二绝缘层、第一焊盘、第二焊盘，MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极与第一焊盘焊接在一起，第二电极与第二焊盘焊接在一起，每一个驱动单元与一个第三电极电导通，若干个第三电极按照固定的行间距、列间距排布成第三电极的阵列，所述第四电极设于第三电极的阵列所在区域的外围，部分第三电极上
方的第二绝缘层设有第一过孔，所述第一焊盘穿过第一过孔与其正下方的第三电极电导通，第一焊盘与第三电极一一对应，所述第四电极上方的第二绝缘层设有第二过孔，所述第二焊盘穿过第二过孔与第四电极电导通，至少有一个第三电极位于第二焊盘下方，且该第三电极与第二焊盘之间被第二绝缘层相隔离而绝缘不导通。
[0007]进一步优选的，所述MicroLED发光芯片设有若干个，若干个MicroLED发光芯片按照固定的行间距、列间距排布成MicroLED发光芯片阵列，所述虚设芯片位于MicroLED发光芯片阵列的外围区域，所述第一半导体层设有第一半导体层水平部和第一半导体层台阶部，MicroLED发光芯片与虚设芯片均设有第一半导体层台阶部、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层，所述MicroLED发光芯片多量子阱发光层发出的光线穿过第一半导体层从第一半导体层上表面出射，所述绝缘层包覆MicroLED发光芯片的侧壁、虚设芯片的侧壁和底面、第一半导体层水平部的下表面，所述第一电极设于MicroLED发光芯片的下表面，每一个第一电极分别与其所在的MicroLED发光芯片的电流扩散层电导通，所述第二电极设于虚设芯片的下表面，所述虚设芯片的还设有连接金属线路，所述第一半导体层水平部下表面绝缘层设有连接过孔，所述连接金属线路通过该连接过孔将第二电极与第一半导体层水平部电导通，所述连接金属线路覆盖虚设芯片的部分侧壁。
[0008]进一步优选的，所述第一焊盘设有若干个，若干个第一焊盘按照固定的行间距、列间距排布成阵列，所述第一焊盘阵列的行间距、列间距与MicroLED发光芯片阵列的行间距、列间距分别相等，从而使得第一电极与第一焊盘一一对应，第三电极与第四电极上方设有第二绝缘层，所述第二绝缘层上方设有第一焊盘和第二焊盘，所述第二焊盘从第二过孔延伸至所述第三电极的阵列所在区域的上方，第一焊盘的数量小于第三电极的数量。
[0009]进一步优选的，所述驱动基板设有若干个驱动单元，所述第四电极为驱动基板所有驱动单元的共阴极，每个驱动单元均能单独地控制一颗MicroLED发光芯片的供电，从而控制该MicroLED发光芯片的发光，所述每个驱动单元依次通过第三电极、第一焊盘、第一电极实现对MicroLED发光芯片的供电，所述驱动基板的宽度大于所述MicroLED阵列模块的宽度，所述驱动基板的上表面还设有金手指电极，所述金手指电极设于所述驱动基板的边缘，所述金手指电极不会被MicroLED阵列模块遮挡，所述金手指电极上绑定有柔性线路板，MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面之间的非焊接区域还设有高反射率的底部填充胶，所述金手指电极上方设有防护胶。
[0010]进一步优选的，所述MicroLED发光芯片及虚设芯片的第一半导体层台阶部、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层均为从上向下依次叠层设置，所述MicroLED发光芯片的绝缘层连为一体，所述MicroLED发光芯片的绝缘层包含第一侧壁绝缘层和第一底部绝缘层，所述MicroLED发光芯片的多量子阱发光层侧壁、第二半导体层侧壁、第一半导体层台阶部侧壁、电流扩散层侧壁均被第一侧壁绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片电流扩散层下表面被第一底部绝缘层覆盖，所述MicroLED发光芯片的第一底部绝缘层还设有第一过孔，所述第一电极设于第一过孔内，且所述第一电极的厚度大于所述第一底部绝缘层的厚度，使得第一电极凸出于第一底部绝缘层的下表面，所述第一电极的上表面与电流扩散层下表面之间为欧姆接触，从而使第一电极与MicroLED发光芯片电流扩散层之间电导通，所述第一电极的宽度小于MicroLED发光芯片电流扩散层的宽度，所述虚设芯片的多量子阱发光层侧壁、第二半导体层侧壁、第一半导体层台阶部侧壁、电流扩散层侧壁、电流扩散层下
表面均被绝缘层覆盖，第二电极与虚设芯片电流扩散层之间由绝缘层隔开而绝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超高分辨率MicroLED显示屏，其特征在于设有驱动基板和MicroLED阵列模块；所述MicroLED阵列模块设有MicroLED发光芯片和虚设芯片，所述MicroLED发光芯片设有第一电极，所述第一电极与MicroLED发光芯片电导通，所述虚设芯片设有第二电极，所述MicroLED阵列模块还设有第一半导体层、绝缘层，所述第二电极与第一半导体层电导通，所述驱动基板设有第三电极、第四电极、驱动单元、第二绝缘层、第一焊盘、第二焊盘，MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面面对面地进行焊接，使得第一电极与第一焊盘焊接在一起，第二电极与第二焊盘焊接在一起，每一个驱动单元与一个第三电极电导通，若干个第三电极按照固定的行间距、列间距排布成第三电极的阵列，所述第四电极设于所述第三电极的阵列所在区域的外围，部分第三电极上方的第二绝缘层设有第一过孔，所述第一焊盘穿过第一过孔与其正下方的第三电极电导通，第一焊盘与第三电极一一对应，所述第四电极上方的第二绝缘层设有第二过孔，所述第二焊盘穿过所述第二过孔与所述第四电极电导通，至少有一个第三电极位于第二焊盘下方，且该第三电极与第二焊盘之间被第二绝缘层相隔离而绝缘不导通。2.如权利要求1所述超高分辨率MicroLED显示屏，其特征在于所述MicroLED发光芯片设有若干个，若干个MicroLED发光芯片按照固定的行间距、列间距排布成MicroLED发光芯片阵列，虚设芯片位于MicroLED发光芯片阵列的外围区域，所述第一半导体层设有第一半导体层水平部和第一半导体层台阶部，MicroLED发光芯片与虚设芯片均设有第一半导体层台阶部、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层，所述MicroLED发光芯片多量子阱发光层发出的光线穿过第一半导体层从第一半导体层上表面出射，所述绝缘层包覆MicroLED发光芯片的侧壁、虚设芯片的侧壁和底面、第一半导体层水平部的下表面，所述第一电极设于MicroLED发光芯片的下表面，每一个第一电极分别与其所在的MicroLED发光芯片的电流扩散层电导通，所述第二电极设于虚设芯片的下表面，所述虚设芯片的还设有连接金属线路，所述第一半导体层水平部下表面绝缘层设有连接过孔，所述连接金属线路通过该连接过孔将第二电极与第一半导体层水平部电导通，所述连接金属线路覆盖所述虚设芯片的部分侧壁。3.如权利要求1所述超高分辨率MicroLED显示屏，其特征在于所述第一焊盘设有若干个，若干个第一焊盘按照固定的行间距、列间距排布成阵列，所述第一焊盘阵列的行间距、列间距与所述MicroLED发光芯片阵列的行间距、列间距分别相等，从而使得所述第一电极与第一焊盘一一对应，所述第三电极与第四电极上方设有第二绝缘层，所述第二绝缘层上方设有第一焊盘和第二焊盘，所述第二焊盘从第二过孔延伸至所述第三电极的阵列所在区域的上方，第一焊盘的数量小于所述第三电极的数量。4.如权利要求1所述超高分辨率MicroLED显示屏，其特征在于所述驱动基板设有若干个驱动单元，所述第四电极为驱动基板所有驱动单元的共阴极，每个驱动单元均能单独地控制一颗MicroLED发光芯片的供电，从而控制该MicroLED发光芯片的发光，所述每个驱动单元依次通过第三电极、第一焊盘、第一电极实现对MicroLED发光芯片的供电，所述驱动基板的宽度大于所述MicroLED阵列模块的宽度，所述驱动基板的上表面还设有金手指电极，所述金手指电极设于所述驱动基板的边缘，所述金手指电极不会被MicroLED阵列模块遮挡，所述金手指电极上绑定有柔性线路板，MicroLED阵列模块的下表面与驱动基板的上表面之间的非焊接区域还设有高反射率的底部填充胶，所述金手指电极上方设有防护胶。
5.如权利要求1所述超高分辨率MicroLED显示屏，其特征在于所述MicroLED发光芯片及虚设芯片的第一半导体层台阶部、多量子阱发光层、第二半导体层、电流扩散层...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟杰，陈忠，郑曦，高玉琳，童长栋，曾培鑫，吕毅军，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：