一种集成式微型LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种集成式微型LED芯片及其制作方法，包括基板、发光层、金属连接层和封装层，所述发光层包括量子点层和发光件，所述金属连接层包括焊点层，所述发光件包括第一电极和第二电极，所述量子点层与所述发光件对应设置，所述焊点层包括第一焊点区和第二焊点区，所述第一焊点区与所有所述发光件中的第一电极形成电连接，所述第二焊点区分别与单个所述发光件中的第二电极形成电连接。本发明专利技术能够直接封装在线路板上，免封装制程，整体加工成本低，同时能够解决Micro LED在传统固晶工艺中容易出现的滑晶、跑晶、转晶等难题；还能够凸显亮区和暗区的对比，提高黑占比和锐度，同时提高了巨量转移的转移效率和良率。高了巨量转移的转移效率和良率。高了巨量转移的转移效率和良率。

【技术实现步骤摘要】
一种集成式微型LED芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，尤其涉及一种集成式微型LED芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]LED具有节能、环保、抗震、安全等一系列优点，在照明、显示等领域应用广泛。LED显示屏作为一项高科技产品引起了人们的高度重视。采用计算机控制、将光、电融为一体的智能全彩显示屏在广告传媒、娱乐文化、交通诱导、体育等领域已经得到了广泛的应用，其像素点采用红、绿、蓝三色LED发光二极管，以点阵的方式排列起来，从而实现显示画面的全彩化。随着LED显示屏在显示领域的应用越来越普及化，红、绿、蓝三色LED芯片以及芯片之间的间距也需要随之不断的缩小，当LED芯片缩小到小于100μm以下时，芯片大小已经远远超过传统的芯片转移方法的工艺极限，因此目前行业内多采用多颗微小芯片巨量转移的方式进行批量转移。
[0003]目前RGB
‑
LED显示屏的三色LED在封装前是独立分开的，需要依次单独经过R、G、B三色LED的巨量转移到封装基板上，从而实现RGB三色LED均匀混合，而巨量转移的方式存在着转移良率低、转移精度要求极高、转移过程良率低等问题，巨量转移的次数越多，则转移良率越低；RGB
‑
LED显示屏的三色LED芯片尺寸小、数量大，封装成本高；同时尺寸小导致焊盘面积少、焊接区域小、适量焊接材料均匀注入焊接区域内困难，封装级工艺要求及精度低，导致封装固晶时容易发生焊接不良，时常出现滑晶、跑晶、转晶等异常，大大降低了封装良率和封装可靠性，从而使整体加工成本进一步提高；另外，RGB
‑
LED显示屏的三色LED中相邻LED发光相互影响，相邻LED之间无吸光介质，导致相邻LED之间的非发光区(暗区)与LED发光亮区对比不明显，从而使RGB
‑
LED显示屏产生对比度低、黑占比低、灰阶弱、色域窄等缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种集成式微型LED芯片及其制作方法，能够将多个Micro LED芯片连接起来并直接封装在线路板上，免封装制程，整体加工成本低，同时能够解决Micro LED在传统固晶工艺中容易出现的滑晶、跑晶、转晶等难题。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种集成式微型LED芯片及其制作方法，能够提高黑占比和锐度，使器件具有较好的显示效果，而且能够降低巨量转移的次数和难度，降低加工成本，提高了巨量转移的效率和良率。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种集成式微型LED芯片，包括基板、发光层、金属连接层和封装层。
[0007]所述发光层包括量子点层和多个发光件，所述金属连接层包括焊点层。
[0008]所述基板和所述量子点层设于所述发光件出光的一侧，所述焊点层设于所述发光件的另一侧，所述量子点层设于所述发光件和所述基板之间，所述发光件包括第一电极和
第二电极。
[0009]所述量子点层与所述发光件对应设置，所述焊点层包括第一焊点区和第二焊点区，所述第一焊点区与所有所述发光件中的第一电极形成电连接，所述第二焊点区分别与单个所述发光件中的第二电极形成电连接。
[0010]所述封装层覆盖于所述集成式微型LED芯片表面。
[0011]作为上述方案的改进，所述发光件呈阵列式排布，所述第一焊点区和所述第二焊点区的引脚位于所述集成式微型LED芯片的边缘处或边缘交汇处。
[0012]作为上述方案的改进，所述发光件包括多个发光单元，每个发光单元包括至少3个发光子单元，所述3个发光子单元能发出相同或不同的颜色。
[0013]每个所述发光子单元的衬底和电极均相互独立，每个所述发光子单元能够实现单独控制。
[0014]作为上述方案的改进，所述基板靠近所述发光件的一侧涂覆有光敏层，所述光敏层能够阻隔光线，所述光敏层中局部区域设有用于填充量子点材料的填充区，所述量子点材料固化于所述填充区形成量子点层，所述量子点层的表面与所述光敏层的表面处于同一平面。
[0015]作为上述方案的改进，所述发光件中与发光面相反的一侧和所述发光件侧部均设有阻隔层，所述阻隔层由光阻材料构成并具有绝缘性，所述阻隔层包裹所述发光件的非发光面和侧部，以阻隔所述发光件的侧向光线，所述阻隔层的局部区域设有焊盘区。
[0016]所述金属连接层还包括金属桥接层，所述金属桥接层设于所述焊盘区中。
[0017]作为上述方案的改进，所述金属桥接层包括第一桥接层和第二桥接层，所述第一桥接层与所述第一电极的焊盘电连接，所述第二桥接层与所述第二电极的焊盘电连接。
[0018]所有所述第一桥接层连接起来形成所述第一焊点区，每个单独的所述第二桥接层分别引出形成所述第二焊点区。
[0019]作为上述方案的改进，所述金属连接层还包括电极引脚，所述电极引脚分别与所述第一焊点区和所述第二焊点区电连接。
[0020]所述电极引脚的端面裸露在所述封装层外，形成封装引脚，所述封装引脚位于所述集成式微型LED芯片的边缘处或边缘交汇处。
[0021]作为上述方案的改进，所述发光件与所述量子点层之间设有粘黏层，所述发光件与所述量子点层分别粘附于所述粘黏层的两侧，所述粘黏层具有透光性。
[0022]所述发光件为倒装LED芯片。
[0023]作为上述方案的改进，所述第一电极为负极，所述第一焊点区与所有所述发光件中的第一电极形成电连接，形成公共阴极焊点区。
[0024]所述第二电极为正极，所述第二焊点区分别与单个所述发光件中的第二电极形成电连接，形成单独阳极焊点区。
[0025]相应地，本专利技术还提供了一种集成式微型LED芯片的制作方法，包括以下步骤：
[0026]在基板表面形成光敏层，在所述光敏层的局部区域形成填充区，在所述填充区中涂覆量子点材料形成量子点层；
[0027]在所述量子点层和所述光敏层上粘附双面粘黏材料形成粘黏层，在所述粘黏层表面贴附发光件，所述发光件的发光面朝向所述基板；
[0028]在所述粘黏层表面以及所述发光件的侧面和非发光面覆盖光阻材料形成阻隔层，在所述阻隔层的局部区域分离出焊盘区；
[0029]采用蒸镀或者溅射的方式在所述焊盘区中沉积出金属桥接层，所述金属桥接层包括第一桥接层和第二桥接层，所述第一桥接层与所述第一电极的焊盘电连接，所述第二桥接层与所述第二电极的焊盘电连接；
[0030]采用蒸镀或者溅射的方式将全部所述第一桥接层连接在一起并引出，形成第一焊点区，采用蒸镀或者溅射的方式将所述第二桥接层单独引出，形成第二焊点区；
[0031]将所述第一焊点区和所述第二焊点区的引脚位置设于所述集成式微型LED芯片的边缘处或边缘交汇处；
[0032]分别在所述第一焊点区和所述第二焊点区上沉积金属层形成电极引脚，在整个所述集成式微型LED芯片表面进行灌胶以形成封装胶体，将所述第一焊点区和所述第二焊点区的电极引脚裸露出来构成封装引脚。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成式微型LED芯片，其特征在于，包括基板、发光层、金属连接层和封装层；所述发光层包括量子点层和发光件，所述金属连接层包括焊点层；所述基板和所述量子点层设于所述发光件出光的一侧，所述焊点层设于所述发光件的另一侧，所述量子点层设于所述发光件和所述基板之间，所述发光件包括第一电极和第二电极；所述量子点层与所述发光件对应设置，所述焊点层包括第一焊点区和第二焊点区，所述第一焊点区与所有所述发光件中的第一电极形成电连接，所述第二焊点区分别与单个所述发光件中的第二电极形成电连接；所述封装层覆盖于所述集成式微型LED芯片表面。2.如权利要求1所述的集成式微型LED芯片，其特征在于，所述发光件呈阵列式排布，所述第一焊点区和所述第二焊点区的引脚位于所述集成式微型LED芯片的边缘处或边缘交汇处。3.如权利要求1所述的集成式微型LED芯片，其特征在于，所述发光件包括一个或多个发光单元，每个发光单元至少包括3个发光子单元，所述3个发光子单元能发出相同或不同的颜色；每个所述发光子单元的衬底和电极均相互独立，每个所述发光子单元能够实现单独控制。4.如权利要求1所述的集成式微型LED芯片，其特征在于，所述基板靠近所述发光件的一侧涂覆有光敏层，所述光敏层能够阻隔光线，所述光敏层中局部区域设有用于填充量子点材料的填充区，所述量子点材料固化于所述填充区形成量子点层，所述量子点层的表面与所述光敏层的表面处于同一平面。5.如权利要求1所述的集成式微型LED芯片，其特征在于，所述发光件中与发光面相反的一侧和所述发光件侧部均设有阻隔层，所述阻隔层由光阻材料构成并具有绝缘性，所述阻隔层包裹所述发光件的非发光面和侧部，以阻隔所述发光件的侧向光线，所述阻隔层的局部区域设有焊盘区；所述金属连接层还包括金属桥接层，所述金属桥接层设于所述焊盘区中。6.如权利要求5所述的集成式微型LED芯片，其特征在于，所述金属桥接层包括第一桥接层和第二桥接层，所述第一桥接层与所述第一电极的焊盘电连接，所述第二桥接层与所述第二电极的焊盘电连接；所有所述第一桥接层连接起来形成所述第一焊点区，每个单独的所述第二桥接层分别引出形成所述第二焊点区。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：范凯平，徐亮，易瀚翔，靳彩霞，李程，李瑞迪，黎银英，
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：