一种微型LED芯片检测结构及其制备方法技术

技术编号:33157937 阅读:20 留言:0更新日期:2022-04-22 14:15
本发明专利技术公开一种微型LED芯片检测结构及其制备方法,微型LED芯片的P型氮化镓层(5)表面具有内凹形成的并深入至N型氮化镓层(2)的第一凹槽(6)和第二凹槽(7),所述第一凹槽(6)外围为第一凸起(8),所述第一凹槽(6)内圈为多个第二凸起(9),多个所述第二凸起(9)通过第二凹槽(7)间隔;第一凸起(8)上的N电极层(13)是连接到一起的,且多个所述第二凸起(9)上的P电极层(14)是连接到一起的。本发明专利技术先保证LED芯片共正共负结构,在检测时只需要在LED正负电极上依据模块大小设置不同数量的检测探针,然后给LED正负极通电,以此点亮所有合格的LED芯片。检测完成后在通过刻蚀工艺将每个LED正极分开,解决了LED检测的困难。解决了LED检测的困难。解决了LED检测的困难。

【技术实现步骤摘要】
一种微型LED芯片检测结构及其制备方法


[0001]本专利技术专利属于微型LED
,具体涉及一种微型LED芯片检测结构 及其制备方法。

技术介绍

[0002]Micro LED显示技术是指以自发光的微米量级的LED为发光像素单元,将 其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。由于micro LED芯片尺 寸小、集成度高和自发光等特点,在显示方面与LCD、OLED相比在亮度、分辨 率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势.
[0003]Micro LED应用将从平板显示扩展到AR/VR/MR、空间显示、柔性透明显示、 可穿戴/可植入光电器件、光通信/光互联、医疗探测、智能车灯等诸多领域。预 计到2025年,基于Micro

LED技术的产品如高端电视机、手机、手表等将逐步 上市,市场产值将超过28亿美元。到2035年,我国将实现基于Micro

LED的 超大规模集成发光单元的显示模块,并实现Micro

LED在照明、空间三维显示、 空间定位及信息通信高度集成系统.
[0004]Micro LED未来将具有极大地应用前景,但是目前Micro LED制造成本问题, 严重影响了其商用化的进程,原因主要就是巨量转移技术瓶颈仍然有待突破,传 统的巨量转移是单颗转移单颗共晶焊接,单颗转移严重限制了Micro LED量产 化进程,由于MicroLED分辨率更高,很小的一块Micro LED显示屏中就含有 大量的LED晶片,比如一块0.39寸左右的Micro LED显示屏,其中含有的LED 晶片大概有240万颗,如果选用单颗转移的方法,特别耗时和耗费劳动力,难以 实施,而单颗共晶焊接又会大大降低产品合格率,原因在于,单颗共晶焊接是将 一颗LED晶片转移过来后,通过加热控制基板,将其与控制基板焊接在一起, 而下一颗LED晶片转移过来后,又会整体加热控制基板,将第二颗LED晶片与 控制基板焊接在一起,而整体加热控制基板时又会导致第一颗LED晶片的焊接 点熔化。发生二次多次熔化的问题,对LED晶片造成损坏,严重影响产品合格 率。
[0005]更具体的说,现有技术中由于电路板侧加热共晶的方式是一粒一粒LED放 置在控制基板上,每放一次就会重复加热一次,重复加热会损坏已经共晶的LED 晶粒且难以实现LED巨量转移。本专利技术采用激光共晶焊接,共晶激光焊接是将 整片LED阵列一次对位焊接在控制基板上,然后再揭掉蓝宝石衬底的一种共晶 方法。本专利技术将具有多个LED晶片的微型LED芯片和控制基板对位并贴装在一 起;利用激光共晶焊接系统工作对焊接点加热并完成焊接。可以有效避免单颗 Micro LED单颗转移共晶焊接点二次融化,对Micro LED造成损害。
[0006]然而由于微型LED芯片中P极(正极)位于所述LED发光层顶部,其的初 始位置相对于N极(负极)多出了LED发光层的厚度,所以两者并不在一个平 面上,这导致在共晶时,微型LED芯片中P极(正极)和控制基板的正极刚好 接触,而微型LED芯片中N极(负极)由于少LED发光层的厚度,其和控制基 板的负极无法接触,因为这个问题无法达到共晶效果。为了解决这个问题,如果 要保证微型LED芯片的N极和P极是同一个高度的平面时,N极的厚度就
要比 P极多出一个LED发光层,这样就会导致,在激光共晶焊接的时候,P极已经熔 化,而N极厚度太厚,还未熔化,为了保证N极熔化,又会导致加热时间太长, 可能会对LED晶片造成损坏,所以说达不到两者既能与控制基板的正负极同时 接触,且保证两者的厚度是一样的,可以同时熔化完成共晶。
[0007]除此之外,之前微型LED芯片的发光点之间具有间隙,在共晶时由于激光 的加热,加压LED发光点两边是间隙导致其没有支撑,会造成LED的变形甚至 垮塌,且不同LED发光点在发光时为不同的三原色中的一种,而两个LED发光 点之间的间隙会互相影响造成混光,影响显示效果。
[0008]更为关键的一个问题是:由于很小的一块Micro LED显示屏中就含有大量 的LED晶片,比如一块0.39寸左右的Micro LED显示屏,其中含有的LED晶 片大概有240万颗,这造成对LED质量的检测也很困难,LED芯片的每个正极 下面都具有独立的发光点,在LED分检时如果探测针单颗对应每个正极,电量 LED发光点进行检测不切实际,因为LED发光点数量太大,另外之前是硬检测 平台的方法检测,因为平整度及误差问题会导致有的LED正极不能与检测平台 接触,所以不能准确实现对每个发光点的检测,另外即便是部分发光点不亮,也 不确定是发光点的问题还是由于不平坦,该发光点正极没有与探测针接触的问题。
[0009]为了解决以上问题,提出本专利技术。

技术实现思路

[0010]本专利技术是为解决Micro LED共晶时正负极不在一个平面上的问题,由于我 们的LED结构采用的是共负极结构,LED负极膜层与LED正极膜层不在同一 平面,这就导致负极和正极金属共晶点不在同一平面的问题,在共晶时会因为这 个问题无法达到共晶效果。另外LED与LED之间的空隙,没有填充,形成的空 隙在共晶时由于激光的加热,加压LED两边没有支撑,会造成LED的变形甚至 垮塌,且LED再发光时会互相影响造成混光,影响显示效果。因此本专利技术将LED 负极引接到与正极同一平面的位置,并在LED发光点与LED发光点之间的间隙 内填充抗红外线的材料,该材料可以在LED间形成一道挡墙,防止LED在共晶 时因加热而变形甚至倒塌,也防止两侧LED发光点的光共混。
[0011]本专利技术采用后分割LED正极技术膜层的方法,先保证LED芯片共正共负结 构,在检测时只需要在LED正负电极上依据模块大小设置不同数量的检测探针, 然后给LED正负极通电,以此点亮所有合格的LED芯片。检测完成后在通过刻 蚀工艺将每个LED正极分开,解决了LED检测的困难。
[0012]本专利技术第一方面提供一种微型LED芯片检测结构,其为共负极共正极结构, 其包括衬底1,以及从所述衬底1一侧依次向外延伸的U型氮化镓层2、N型氮 化镓层3、发光层4和P型氮化镓层5;
[0013]所述P型氮化镓层5表面具有内凹形成的并深入至N型氮化镓层2的第一 凹槽6和第二凹槽7,
[0014]所述第一凹槽6外围为第一凸起8,所述第一凹槽6内圈为多个第二凸起9, 多个所述第二凸起9通过第二凹槽7间隔;
[0015]所述P型氮化镓层5上具有绝缘层10,所述绝缘层10在所述第一凹槽6处 具有第一开口11,所述绝缘层10在所述第二凸起9处具有第二开口12;
[0016]所述第一开口11处具有N电极层13,其与所述N型氮化镓层2接触,并 从第一开口11处延伸至所述第一凸起8上;所述第二开口12处具有P电极层 14,其与所述P型氮化镓层2接触;
[0017]所述第一凸起8上的N电极层13与所述第二凸起9上的P电极层14具有 相同的水平高度;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型LED芯片检测结构,其特征在于,其为共负极共正极结构,其包括衬底(1),以及从所述衬底(1)一侧依次向外延伸的U型氮化镓层(2)、N型氮化镓层(3)、发光层(4)和P型氮化镓层(5);所述P型氮化镓层(5)表面具有内凹形成的并深入至N型氮化镓层(2)的第一凹槽(6)和第二凹槽(7),所述第一凹槽(6)外围为第一凸起(8),所述第一凹槽(6)内圈为多个第二凸起(9),多个所述第二凸起(9)通过第二凹槽(7)间隔;所述P型氮化镓层(5)上具有绝缘层(10),所述绝缘层(10)在所述第一凹槽(6)处具有第一开口(11),所述绝缘层(10)在所述第二凸起(9)处具有第二开口(12);所述第一开口(11)处具有N电极层(13),其与所述N型氮化镓层(2)接触,并从第一开口(11)处延伸至所述第一凸起(8)上;所述第二开口(12)处具有P电极层(14),其与所述P型氮化镓层(2)接触;所述第一凸起(8)上的N电极层(13)与所述第二凸起(9)上的P电极层(14)具有相同的水平高度;第一凸起(8)上的N电极层(13)是连接到一起的,且多个所述第二凸起(9)上的P电极层(14)是连接到一起的。2.根据权利要求1所述的微型LED芯片检测结构,其特征在于,所述P型氮化镓层(5)上还具有平坦导电层(15);所述平坦导电层(15)表面具有内凹形成的并深入至N型氮化镓层(2)的第一凹槽(6)和第二凹槽(7),所述第一凹槽(6)外围为第一凸起(8),所述第一凹槽(6)内圈为多个第二凸起(9),多个所述第二凸起(9)通过第二凹槽(7)间隔;所述平坦导电层(15)上具有绝缘层(10),所述绝缘层(10)在所述第一凹槽(6)处具有第一开口(11),所述绝缘层(10)在所述第二凸起(9)处具有第二开口(12);所述第一开口(11)处具有N电极层(13),其与所述N型氮化镓层(2)接触,并从第一开口(11)处延伸至所述第一凸起(8)上;所述第二开口(12)处具有P电极层(14),其与所述平坦导电层(15)接触;所述第一凸起(8)上的N电极层(13)与所述第二凸起(9)上的P电极层(14)具有相同的水平高度。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:林俊荣王宏吕河江
申请(专利权)人:佛山市柔浩电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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