一种Micro-LED芯片结构和制备方法技术

本发明专利技术涉及LED制造技术领域，尤其涉及一种Micro

A micro LED chip structure and preparation method

【技术实现步骤摘要】
衬底或硅衬底。
[0012]步骤2，对量子阱发光层和P
‑
GaN层进行曝光、显影和蚀刻，露出N
‑
GaN层，形成台阶结构；
[0013]步骤3，在露出的N
‑
GaN层上制作第一金属电极；第一金属电极与量子阱发光层之间、以及和P
‑
GaN层之间存在间隔；
[0014]步骤4，对第一金属电极和P
‑
GaN层进行曝光、显影和蚀刻，直至U
‑
GaN层，形成相互独立的Micro
‑
LED点，，且每个Miro
‑
LED点对应的第一金属电极的形状为闭合的线状结构；如环形、正方形等；
[0015]Micro
‑
LED点包括N
‑
GaN层、量子阱发光层和P
‑
GaN层，其中N
‑
GaN层的面积大于量子阱发光层的面积；
[0016]步骤5，在Micro
‑
LED点构成的阵列表面沉积第一绝缘层；第一绝缘层是SiO2、SiNx或有机材料树脂。
[0017]步骤6，对第一绝缘层进行曝光、显影和蚀刻，使P
‑
GaN层露出，在P
‑
GaN层表面沉积第二金属电极；所述第二金属电极材料是ITO透明导电材料。
[0018]步骤7，在第二金属电极与第一绝缘层上方沉积第二绝缘层。
[0019]步骤8，第一金属电极与第二金属电极连线至驱动模块，用于接收驱动模块的驱动信号。而本文提出的工艺制作过程可以直接在蓝宝石Al2O3衬底上完成驱动引线，避免了对Micro—LED点阵的转移和键合。
[0020]步骤9，将电源模块、通信模块、以及时序控制模块分别与驱动模块连接，形成本专利技术的Micro
‑
LED芯片结构。
[0021]进一步的，步骤8中第一金属电极与第二金属电极还可以通过通孔跳层结构与低电阻的材料连接，通过像素内部驱动补偿电路后，再走线连接至驱动模块。
[0022]有益效果：本专利技术在避免了转移和键合的情况下，完成了Micro
‑
Led芯片的制备，过程简单、成本低廉。
附图说明
[0023]图1是本专利技术结构示意图。
[0024]图2是本专利技术Micro
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LED发光点阵剖面结构示意图。
[0025]图3是本专利技术Micro
‑
LED发光点阵俯视结构示意图。
[0026]其中，100、Micro
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LED发光点阵；101、电源线；201、Al2O3衬底；202、U
‑
GaN层；203、N
‑
GaN层；204、第一金属电极；205、量子阱发光层；206、第一绝缘层、207、P
‑
GaN层；208、第二金属电极；209、第二绝缘层。
具体实施方式
[0027]本专利技术的一种Micro
‑
LED芯片结构，如图1所示，本专利技术Micro
‑
LED芯片形状包括但不限于圆形，包括Miro
‑
LED发光点阵100、驱动模块、电源模块、通信模块和时序控制模块。
[0028]所述驱动模块通过信号线与Micro
‑
LED发光点阵100中的每一个发光点连接，用于通过电压电流等各种信号源给Micro
‑
LED发光点阵100提供驱动信号，驱动模块包括source驱动电路、gate驱动电路、以及外补偿电路等。
[0029]所述时序控制模块与驱动模块连接，用于提供时钟信号，并协调驱动模块中各电路的时序配合。
[0030]所述通讯模块与驱动模块连接，用于传递外部无线发射装置发送的图像信号到驱动模块。
[0031]所述电源模块与Micro
‑
LED发光点阵100、驱动模块、通信模块、以及时序控制模块连接，用于给各模块供电。
[0032]电源模块包括电池模块、电源线101、以及与外部电源连接的有线连接器，有线连接器和电池模块分别与电源线101连接，电源模块通过电池模块或连接有外部电源的有线连接器两种方式给Micro
‑
LED发光点阵100、驱动模块、通信模块、以及时序控制模块供电，如图1所示，电源线101的结构为闭合的线状结构，如电源线101的结构为环形，将Micro
‑
LED发光点阵100、驱动模块、通信模块、以及时序控制模块围绕在闭合状线形结构的电源线101内，方便各模块与电源模块之间的连接。
[0033]一种Micro
‑
LED芯片制备方法，包括如下步骤：
[0034]步骤1，在Al2O3衬底201上外延生长出U
‑
GaN层202、量子阱发光层205和P
‑
GaN层207；
[0035]步骤2，对量子阱发光层205和P
‑
GaN层207进行曝光、显影和蚀刻，露出N
‑
GaN层203，形成台阶结构；在露出的N
‑
GaN层203上预留足够大的区域用于放置与N
‑
GaN层203形成欧姆接触的第一金属电极204。
[0036]步骤3，在露出的N
‑
GaN层203上制作第一金属电极204；第一金属电极204与量子阱发光层205之间、以及与P
‑
GaN层207之间存在间隔，保持一定的间距不接触。
[0037]步骤4，对第一金属电极204和P
‑
GaN层207进行曝光、显影和蚀刻，直至U
‑
GaN层202，形成多个相互独立的Miro
‑
LED点，且每个Miro
‑
LED点对应的第一金属电极204的形状为闭合的线状结构；如图3所示，如环形、正方形等；方便实现第一金属电极204与其它部分在各个方向的电性连接；同时有利于缩小器件；最大程度的利用空间，增加接触面积，降低接触电阻。
[0038]步骤5，在Miro
‑
LED点构成的阵列表面沉积第一绝缘层206，第一绝缘层206包括但不限于无机材料SiO2和SiNx，有机材料树脂等
[0039]步骤6，对绝缘层进行曝光、显影和蚀刻，使P
‑
GaN层207露出，在P
‑
GaN层207表面沉积第二金属电极208,用于和P
‑
GaN层207形成欧姆接触，第二金属电极208材料包括但不限于ITO等透明导电材料；
[0040]步骤7，在第二金属电极208与第一绝缘层206上方沉积第二绝缘层209，材料包括但不限于无机材料SiO2和SiN
x
、有机材料树脂等，用于封装Micro
‑
LED点阵阵列。
[0041]步骤8，第一金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Micro
‑
LED芯片结构，其特征在于，包括Micro
‑
LED发光点阵、驱动模块、电源模块、通信模块和时序控制模块；所述驱动模块通过信号线与Micro
‑
LED发光点阵连接，用于给Micro
‑
LED发光点阵提供驱动信号；所述时序控制模块与驱动模块连接，用于提供时钟信号，并协调驱动模块中各电路的时序配合；所述通讯模块与驱动模块连接，用于传递外部无线发射装置发送的图像信号到驱动模块；所述电源模块与Micro
‑
LED发光点阵、驱动模块、通信模块、以及时序控制模块连接，用于给各模块供电；电源模块包括电源线、以及与外部电源连接的有线连接器，有线连接器与电源线连接，通过电源线给Micro
‑
LED发光点阵、驱动模块、通信模块、以及时序控制模块供电，电源线的结构为闭合的线状结构，Micro
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LED发光点阵、驱动模块、通信模块、以及时序控制模块均位于电源线闭合状线形结构内。2.根据权利要求1所述一种Micro
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LED芯片结构，其特征在于，电源模块还包括电池模块，电池模块与电源线连接，且位于电源线闭合状线形结构内。3.根据权利要求1或2所述一种Micro
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LED芯片结构，其特征在于，电源线闭合状线形结构为环形。4.一种Micro
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LED芯片制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在衬底上外延生长出U
‑
GaN层、量子阱发光层和P
‑
GaN层；步骤2，对量子阱发光层和P
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GaN层进行曝光、显影和蚀刻，露出N
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GaN层，形成台阶结构；步骤3，在露出的N

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊，王鸣昕，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：