显示屏、Micro-LED显示基板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种显示屏、Micro

【技术实现步骤摘要】
显示屏、Micro
‑
LED显示基板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体发光器件
，特别涉及一种显示屏、Micro
‑
LED显示基板及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，Micro
‑
LED显示基板逐渐成为显示技术的新秀之一，但其独特的技术特点和多而难的技术瓶颈，成为横亘在发展前进道路上的一道鸿沟。Micro
‑
LED显示基板作为一种显示设备，具有比传统LED显示基板更突出的优势，例如功耗低、响应快、寿命长、光效高等特点。由于具备这些特点，在一些追求高分辨率显示、头盔显示、微小型投影仪和微小穿戴电子等领域具有重要的应用价值。
[0003]在现有的Micro
‑
LED显示基板中，采用RGB(红、绿、蓝)三种Micro
‑
LED芯片混合激发，由于芯片缩小到微米级，因此需要对三种芯片做对位和巨量转移，工作量大，难度较高，对位精度差。另外，有报道中采用将RGB三种芯片进行堆叠的方案，而RGB三种芯片的堆叠在垂直方向上是重叠的，加工时不需要进行对位，但是RGB三种芯片会互相遮挡，而且需要在各芯片间进行金属布线，同时还需在各芯片间、各P电极和N电极间做绝缘层进行隔离。为了达到较好的绝缘效果，通常绝缘层材料需要设计的较厚。较厚的绝缘层材料及其中存在的金属、半导体等材料会产生较大的膜层应力，而且在垂直方向上具有三颗芯片，结构层多，应力大，这种应力会造成绝缘层材料的劈裂甚至是脱落，从而降低了显示基板的可靠性和良率。由于上述诸多因素，这种微米级的芯片组装在固定模组后，RGB三种芯片在垂直方向上是重叠的，因此RGB三种芯片发光角度不匹配，同时侧面出光会与相邻的芯片出光形成干扰，容易形成串扰，从而影响全彩化显示基板的出光品质和图像质量，这种显示基板的色重度不好，达不到理想的显示效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种显示屏、Micro
‑
LED显示基板及其制备方法，以解决三基色Micro
‑
LED芯片存在的色差和串扰的问题。
[0005]为了实现上述目的以及其他相关目的，本专利技术提供一种Micro
‑
LED显示基板，包括：
[0006]衬底；
[0007]发光单元，其设置在所述衬底上，所述发光单元包括三基色Micro
‑
LED芯片，所述三基色Micro
‑
LED芯片呈阵列排布，且所述发光单元包括堆叠的三层，每一层排布一种基色的Micro
‑
LED芯片，相邻的三个不同基色的Micro
‑
LED芯片搭配组成一组发光阵列组，所述发光阵列组具有全彩发光功能。
[0008]可选的，所述发光单元包括堆叠的三层，且三层不同基色的Micro
‑
LED芯片在垂直方向上不重叠。
[0009]可选的，所述三基色Micro
‑
LED芯片包括第一基色Micro
‑
LED芯片、第二基色
Micro
‑
LED芯片以及第三基色Micro
‑
LED芯片，相邻的同一基色的Micro
‑
LED芯片之间预留至少两个空缺位置，用于布局另外两种基色的Micro
‑
LED芯片。
[0010]可选的，所述堆叠的三层从下至上依次排布第一基色Micro
‑
LED芯片、第二基色Micro
‑
LED芯片以及第三基色Micro
‑
LED芯片。
[0011]可选的，所述第一基色Micro
‑
LED芯片与第二基色Micro
‑
LED芯片之间设有氧化物键合层，所述第二基色Micro
‑
LED芯片与所述第三基色Micro
‑
LED芯片之间设有氧化物键合层。
[0012]可选的，所述氧化物键合层的材料包括透明且不导电的氧化物材料。
[0013]可选的，所述第一基色Micro
‑
LED芯片为蓝光倒装Micro
‑
LED芯片或者绿光倒装Micro
‑
LED芯片；所述第二基色Micro
‑
LED芯片为绿光倒装Micro
‑
LED芯片或者蓝光倒装Micro
‑
LED芯片，且所述第二基色Micro
‑
LED芯片与所述第一基色Micro
‑
LED芯片不同；所述第三基色Micro
‑
LED芯片为红光倒装Micro
‑
LED芯片。
[0014]可选的，所述第三基色Micro
‑
LED芯片自上至下依次包括：刻蚀阻挡层、第一型欧姆接触层、第一型扩展层、第一型粗化层、第一型限制层、多量子阱层、第二型限制层、第二型扩展层、第二型欧姆接触层、扩散阻挡层、钝化层、第一型电极层和第二型电极层。
[0015]可选的，所述第一基色Micro
‑
LED芯片自下而上依次包括：未掺杂GaN层、第一型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、第二型半导体层、钝化层、第一型电极层和第二型电极层。
[0016]可选的，所述第二基色Micro
‑
LED芯片自上而下依次包括：未掺杂GaN层、第一型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、第二型半导体层、钝化层、第一型电极层和第二型电极层。
[0017]可选的，所述Micro
‑
LED芯片为矩形，且所述矩形两端分别为芯片的第一型电极层和第二型电极层。
[0018]可选的，所述Micro
‑
LED芯片的宽度为20μm～50μm，长度为40μm～100μm。
[0019]可选的，所述空缺位置填充透明的绝缘层。
[0020]为了实现上述目的以及其他相关目的，本专利技术还提供了一种Micro
‑
LED显示基板的制备方法，包括以下步骤：
[0021]提供第一基色LED晶圆以及第二基色LED晶圆，所述第一基色LED晶圆包括多个第一基色Micro
‑
LED芯片，所述第二基色LED晶圆包括多个第二基色Micro
‑
LED芯片；
[0022]进行所述第一基色LED晶圆的第一表面和第二基色LED晶圆的第一表面的对位键合；
[0023]剥离所述第二基色LED晶圆的第二表面的衬底，以形成具备两种基色的Micro
‑
LED芯片的组合晶圆片；
[0024]提供第三基色LED晶圆，所述第三基色LED晶圆包括多个第三基色Micro
‑
LED芯片；
[0025]将所述第三基色LED晶圆的第一表面与剥离了衬底的所述第二基色LED晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，包括：衬底；发光单元，其设置在所述衬底上，所述发光单元包括三基色Micro
‑
LED芯片，所述三基色Micro
‑
LED芯片呈阵列排布，且所述发光单元包括堆叠的三层，每一层排布一种基色的Micro
‑
LED芯片，相邻的三个不同基色的Micro
‑
LED芯片搭配组成一组发光阵列组，所述发光阵列组具有全彩发光功能。2.如权利要求1所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述发光单元包括堆叠的三层，且三层不同基色的Micro
‑
LED芯片在垂直方向上不重叠。3.如权利要求1所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述三基色Micro
‑
LED芯片包括第一基色Micro
‑
LED芯片、第二基色Micro
‑
LED芯片以及第三基色Micro
‑
LED芯片，相邻的同一基色的Micro
‑
LED芯片之间预留至少两个空缺位置，用于布局另外两种基色的Micro
‑
LED芯片。4.如权利要求3所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述堆叠的三层从下至上依次排布第一基色Micro
‑
LED芯片、第二基色Micro
‑
LED芯片以及第三基色Micro
‑
LED芯片。5.如权利要求4所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述第一基色Micro
‑
LED芯片与第二基色Micro
‑
LED芯片之间设有氧化物键合层，所述第二基色Micro
‑
LED芯片与所述第三基色Micro
‑
LED芯片之间设有氧化物键合层。6.如权利要求5所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述氧化物键合层的材料包括透明且不导电的氧化物材料。7.如权利要求3所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述第一基色Micro
‑
LED芯片为蓝光倒装Micro
‑
LED芯片或者绿光倒装Micro
‑
LED芯片；所述第二基色Micro
‑
LED芯片为绿光倒装Micro
‑
LED芯片或者蓝光倒装Micro
‑
LED芯片，且所述第二基色Micro
‑
LED芯片与所述第一基色Micro
‑
LED芯片不同；所述第三基色Micro
‑
LED芯片为红光倒装Micro
‑
LED芯片。8.如权利要求3所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述第三基色Micro
‑
LED芯片自上至下依次包括：刻蚀阻挡层、第一型欧姆接触层、第一型扩展层、第一型粗化层、第一型限制层、多量子阱层、第二型限制层、第二型扩展层、第二型欧姆接触层、扩散阻挡层、钝化层、第一型电极层和第二型电极层。9.如权利要求3所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述第一基色Micro
‑
LED芯片自下而上依次包括：未掺杂GaN层、第一型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、第二型半导体层、钝化层、第一型电极层和第二型电极层。10.如权利要求3所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述第二基色Micro
‑
LED芯片自上而下依次包括：未掺杂GaN层、第一型半导体层、多量子阱层、电子阻挡层、第二型半导体层、钝化层、第一型电极层和第二型电极层。11.如权利要求1中所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述Micro
‑
LED芯片为矩形，且所述矩形两端分别为芯片的第一型电极层和第二型电极层。12.如权利要求11中所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述Micro
‑
LED芯片的宽度为20μm～50μm，长度为40μm～100μm。13.如权利要求3中所述的Micro
‑
LED显示基板，其特征在于，所述空缺位置填充透明的
绝缘层。14.一种Micro
‑
LED显示基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供第一基色LED晶圆以及第二基色LED晶圆，所述第一基色LED晶圆包括多个第一基色Micro
‑
LED芯片，所述第二基色LED晶圆包括多个第二基色Micro
‑
LED芯片；进行所述第一基色LED晶圆的第一表面和第二基色LED晶圆的第一表面的对位键合；剥离所述第二基色LED晶圆的第二表面的衬底，以形成具备两种基色的Micro
‑
LED芯片的组合晶圆片；提供第三基色LED晶圆，所述第三基色LED晶圆包括多个第三基色Micro
‑
LED芯片；将所述第三基色LED晶圆的第一表面与剥离了衬底的所述第二基色LED晶圆的第二表面进行对位键合；去除所述第三基色LED晶圆的第二表面的衬底，形成具有三种基色的Micro
‑
LED芯片的组合晶圆片；对所述具有三种基色的Micro
‑
LED芯片的组合晶圆片进行切割，形成Micro
‑
LED显示基板；其中，所述Micro
‑
LED显示基板包括衬底以及位于所述衬底上的发光单元，且所述发光单元包括具有三种基色的Micro
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LED组合晶圆片经过切割后形成的呈阵列排列的三基色Micro
‑
LED芯片。15.如权利要求14所述的Micro
‑
LED显示基板的制备方法，其特征在于，所述第一基色Micro
‑
LED芯片、所述第二基色Micro
‑
LED芯片和所述第三基色Micro
‑
LED芯片在垂直方向上不重叠。16.如权利要求14所述的Micro
‑
LED显示基板的制备方法，其特征在于，所述第一基色Micro
‑
LED芯片为蓝光倒装Micro
‑
LED芯片或者绿光倒装Micro
‑
LED芯片；所述第二基色Micro
‑
LED芯片为绿光倒装Micro
‑
LED芯片或者蓝光倒装Micro
‑
LED芯片，且所述第二基色Micro
‑
LED芯片与所述第一基色Micro
‑
LED芯片不同；所述第三基色Micro
‑
LED芯片为红光倒装Micro
‑
LED芯片。17.如权利要求14所述的Micro
‑
LED显示基板的制备方法，其特征在于，所述第三基色Micro
‑
LED芯片自下至上依次包括：刻蚀阻挡层、第一型欧姆接触层、第一型扩展层、第一型粗化层、第一型限制层、多量子阱层、第二型限制层、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，杨凯，林鸿亮，梁兴华，
申请(专利权)人：厦门士兰明镓化合物半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：