一种微型发光元件及显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种微型发光元件及显示装置，其发光结构包括通过凹槽分割形成等高的外延叠层及台面；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层，所述凹槽裸露所述第一型半导体层的部分表面，且所述台面通过对所述第一型半导体层进行刻蚀所形成。基于上述结构，直接将第一型半导体层蚀刻形成台面后再二次外延形成外延叠层，并通过凹槽分割形成等高的外延叠层及台面，进而在所述台面和所述外延叠层表面即可一步到位实现等高的第一电极和第二电极；同时，也可确保第一电极与第一型半导体层的有效接触面积，解决发光元件电性不稳定的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种微型发光元件及显示装置


[0001]本技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种微型发光元件及显示装置。

技术介绍

[0002]微元件技术是指在衬底上以高密度集成的微小尺寸的元件阵列。目前，微间距发光二极管(Micro LED)技术逐渐成为研究热门，工业界期待有高品质的微元件产品进入市场。高品质微间距发光二极管产品会对市场上已有的诸如LCD/OLED的传统显示产品产生深刻影响。
[0003]微型发光元件中，由于P型电极和N型电极的高度差过大导致的LED芯片在封装打线过程中存在虚焊或焊接压力过大的问题；同时，为了微型元件和电路板上键合良好，避免元件侧倾，微型元件的正、负电极需设置成等高。
[0004]目前，为了实现正负电极的等高设置，通常将外延结构分成位于凹槽两侧的第一外延结构和第二外延结构，P型电极位于第一外延结构表面，N型电极位于第二外延结构表面，从而使得所述LED芯片中，N、P电极等高的技术方案，可参考专利号：CN201910827366.9，专利名称：LED芯片及其制作方法；然而，由于小尺寸的微器件制作工艺难度增加，且N电极与N型半导体相连区域太小，会导致元件电性不稳定的技术问题；因此，前述技术方案对小尺寸(比如15um以下)的微型元件不适用。
[0005]有鉴于此，本专利技术人专门设计了一种微型发光元件及显示装置，本案由此产生。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种微型发光元件及显示装置，以实现小尺寸的微元件的正负电极等高，并解决其电性不稳定的技术问题。
>[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0008]一种微型发光元件，包括衬底及位于所述衬底表面且呈阵列排布的若干个LED芯粒，相邻两个LED芯粒通过沟槽相互隔离，其中，各所述LED芯粒包括：
[0009]层叠于所述衬底一侧表面的发光结构，所述发光结构包括通过凹槽分割形成等高的外延叠层及台面；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层，所述凹槽裸露所述第一型半导体层的部分表面，且所述台面通过对所述第一型半导体层进行刻蚀所形成；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述发光结构；
[0010]第一电极，其层叠于所述台面的表面；
[0011]第二电极，其层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面。
[0012]优选地，在所述凹槽内填充有绝缘材料。
[0013]优选地，所述绝缘材料通过离子注入的方式形成于所述凹槽内。
[0014]优选地，通过离子注入Si或B离子于所述凹槽内形成绝缘区。
[0015]优选地，所述LED芯粒还包括绝缘保护层，且所述绝缘保护层覆盖所述外延叠层的
裸露面、所述凹槽以及所述台面的裸露面。
[0016]优选地，所述外延叠层在所述衬底上的投影面积不小于所述台面在所述衬底上的投影面积。
[0017]优选地，所述凹槽具有斜侧壁。
[0018]本技术还提供了一种显示装置，其具有上述任一项所述的LED芯粒；优选地，可通过对上述的微型发光元件进行剥离衬底后转移LED芯粒至目标基板而获得。
[0019]经由上述的技术方案可知，其发光结构包括通过凹槽分割形成等高的外延叠层及台面；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层，所述凹槽裸露所述第一型半导体层的部分表面，且所述台面通过对所述第一型半导体层进行刻蚀所形成。基于上述结构，直接将第一型半导体层蚀刻形成台面后再二次外延形成外延叠层，并通过凹槽分割形成等高的外延叠层及台面，进而在所述台面和所述外延叠层表面即可一步到位实现等高的第一电极和第二电极；同时，由于所述台面是通过对所述第一型半导体层进行刻蚀所形成，因此可避免因发光元件尺寸小所引起的第一电极与第二型半导体材料接触所导致的短路问题；再者，也可确保第一电极与第一型半导体层的有效接触面积，解决发光元件电性不稳定的问题。
[0020]其次，在所述凹槽内填充有绝缘材料，进一步地，所述绝缘材料通过离子注入的方式形成于所述凹槽内，无需刻蚀工艺即可实现台面及外延叠层的相互绝缘，同时还可确保所述LED芯粒具有更大的发光面积。
[0021]本技术还提供一种显示装置，具有上述任一项所述的LED芯粒，其结构简单、便于操作与实现。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术实施例1所提供的微型发光元件的结构示意图；
[0024]图1.1至图1.8为本技术实施例1所提供的微型发光元件的制作方法所对应的结构示意图；
[0025]图2为本技术实施例2所提供的微型发光元件的结构示意图；
[0026]图2.1至图2.9为本技术实施例2所提供的微型发光元件的制作方法所对应的结构示意图；
[0027]图中符号说明：3、LED芯粒，301、衬底，302、第一型半导体层，303、有源区，304、第二型半导体层，305、绝缘保护层，306、第二电极，307、第一电极，308、台面，309、底面，310、凹槽，311、外延叠层，312、绝缘凹槽，L、沟槽，H1、第一电极制作区域，H2、第二电极制作区域。
具体实施方式
[0028]为使本技术的内容更加清晰，下面结合附图对本技术的内容作进一步说
明。本技术不局限于该具体实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]如图1所示，一种微型发光元件，包括衬底301及位于衬底301表面且呈阵列排布的若干个LED芯粒3，相邻两个LED芯粒3通过沟槽L相互隔离，其中，各LED芯粒3包括：
[0031]层叠于衬底301一侧表面的发光结构，发光结构包括通过凹槽310分割形成等高的外延叠层311及台面308；外延叠层311至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层302、有源区303以及第二型半导体层304，凹槽310裸露第一型半导体层302的部分表面，且台面308通过对第一型半导体层302进行刻蚀所形成；第一方向垂直于衬底301，并由衬底301指向发光结构；
[0032]第一电极307，其层叠于台面308的表面；
[0033]第二电极306，其层叠于第二型半导体层304背离有源区303的一侧表面。
[0034]值得一提的是，衬底301的类型在本实施例的倒装LED芯片不受限制，例如，衬底301可以是但不限于蓝宝石衬底301、硅衬底301等。另外，外延叠层311的第一型半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型发光元件，包括衬底及位于所述衬底表面且呈阵列排布的若干个LED芯粒，相邻两个LED芯粒通过沟槽相互隔离，其特征在于，各所述LED芯粒包括：层叠于所述衬底一侧表面的发光结构，所述发光结构包括通过凹槽分割形成等高的外延叠层及台面；所述外延叠层至少包括沿第一方向依次堆叠的第一型半导体层、有源区以及第二型半导体层，所述凹槽裸露所述第一型半导体层的部分表面，且所述台面通过对所述第一型半导体层进行刻蚀所形成；所述第一方向垂直于所述衬底，并由所述衬底指向所述发光结构；第一电极，其层叠于所述台面的表面；第二电极，其层叠于所述第二型半导体层背离所述有源区的一侧表面。2.根据权利要求1所述的微型发光元件，其特征在于，在所述凹槽内填充有绝缘材料。3.根据权利要求2所述的微型发光元件，其特征在于，所述绝缘材料通过离子注入的方式形成于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：江方，冯妍雪，郑斐，艾国齐，柯志杰，
申请(专利权)人：厦门乾照半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：