一种RGBMicro-LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种RGB Micro

【技术实现步骤摘要】
一种RGB Micro
‑
LED芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管
，更为具体地说，涉及一种RGB Micro
‑
LED芯片及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着LED技术的创新与发展，RGB Micro
‑
LED显示技术成为新一代的显示技术，是将传统LED结构进行微缩化和矩阵化，使其单颗LED芯片尺寸缩小至几十微米甚至几微米，并实现每一个LED像素点的定址、单独驱动发光。由于RGB Micro
‑
LED芯片的微显示器具有分辨率高、亮度高、寿命长、工作温度范围宽、抗干扰能力强、响应速度快和功耗低等优点，RGB Micro
‑
LED在高分辨率显示、头盔显示、增强现实、高速可见光通信，微型投影仪、光遗传和可穿戴电子等领域具有重要的应用价值。
[0003]全色域LED显示屏由红、绿、蓝三基色(RGB)RGB Micro
‑
LED芯片按照一定排列方式在基板上装配而成，由于RGB Micro
‑
LED芯片尺寸小，制作全色域RGB Micro
‑
LED显示屏所需要转移的RGB RGB Micro
‑
LED很多，工艺过程过于复杂，导致转移难度大，量产良率偏低，生产成本过高，一致性差等问题。并且全色域LED显示屏的最终尺寸和分辨率又受到每组RGB Micro
‑
LED芯片尺寸大小和间距的制约，一般传统的RGB，每组采用红、绿、蓝三颗芯片水平面均匀间隔排布在一起形成RGB效果，不仅单组尺寸占比较大，且各组相邻RGB Micro
‑
LED芯片的单颗芯片间隔偏小，易产生混色影响，导致分辨率低，因此在实现显示屏的高分辨率和巨量转移工艺上存在较大的困难。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种RGB Micro
‑
LED芯片及其制作方法，以解决现有技术中全色域的RGB Micro
‑
LED芯片单颗芯片间隔和各组RGB距离偏小，会产生混色影响，导致分辨率低的问题；且制作工艺过程过于复杂，导致巨量转移难度大，量产良率偏低，生产成本过高，一致性差等问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种RGB Micro
‑
LED芯片，其特征在于，包括：
[0007]若干像素单元，每个所述像素单元均包括：
[0008]导电基板；
[0009]层叠在所述导电基板表面的RGB堆叠结构，所述RGB堆叠结构包括沿第一方向依次堆叠且呈台阶状分布的红光发光结构、绿光发光结构和蓝光发光结构，并露出红光台面、绿光台面和蓝光台面，所述红光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第一金属反射镜、红光P型半导体层、红光有源区和红光N型半导体层；所述绿光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第二金属反射镜、绿光P型半导体层、绿光有源区和绿光N型半导体层；所述蓝光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第三金属反射镜、蓝光P型半导体层、蓝光有源区和蓝光N型半导体层，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述蓝
光发光结构；
[0010]所述红光发光结构、所述绿光发光结构与所述蓝光发光结构之间通过各金属反射镜两两串联；
[0011]第一电极，其设置在所述导电基板背离所述RGB堆叠结构的一侧表面；
[0012]第二电极，其层叠于所述蓝光台面上；
[0013]第三电极，其与所述绿光发光结构和所述蓝光发光结构连接，并与所述绿光发光结构和所述蓝光发光结构的侧壁距离设置；
[0014]第四电极，其与所述红光发光结构和所述绿光发光结构连接，并与所述红光发光结构和所述绿光发光结构的侧壁距离设置；
[0015]绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖所述RGB堆叠结构和所述导电基板的裸露面，并露出所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极。
[0016]可选的，所述第三电极层叠于所述绿光台面上，所述第四电极层叠于所述红光台面上。
[0017]可选的，所述蓝光台面设有向所述第三金属反射镜延伸的凹槽，显露部分所述第三金属反射镜，形成第三金属反射镜台面；所述第三金属反射镜台面设有向所述第二金属反射镜延伸的凹槽，显露部分所述第二金属反射镜，形成第二金属反射镜台面；所述第三电极覆盖所述第三金属反射镜台面，所述第四电极覆盖所述第二金属反射镜台面。
[0018]可选的，所述第一电极为P型电极，所述第二电极为N型电极，所述第三电极和所述第四电极可以是P型电极，也可以是N型电极。
[0019]可选的，红光发光结构在垂直方向上的投影面积为S1，绿光发光结构在垂直方向上的投影面积为S2，蓝光发光结构在垂直方向上的投影面积为S3，则，S1＞S2＞S3。
[0020]可选的，所述绝缘保护层包括透明绝缘层和DBR绝缘层，所述透明绝缘层覆盖所述红光台面、所述绿光台面和所述蓝光台面的裸露面，所述DBR绝缘层覆盖所述RGB堆叠结构和所述导电基板的侧壁。
[0021]本专利技术还提供了一种RGB Micro
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LED芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0022]步骤S1、在第一临时衬底上外延形成红光堆叠结构，在第二临时衬底上外延形成绿光堆叠结构，在第三临时衬底上外延形成蓝光堆叠结构；
[0023]步骤S2、提供一导电基板；
[0024]步骤S3、在所述导电基板的一侧表面制作第一电极；
[0025]步骤S4、在所述导电基板背离所述第一电极的一侧表面形成RGB堆叠结构，所述RGB堆叠结构包括沿第一方向依次堆叠且呈台阶状分布的红光发光结构、绿光发光结构和蓝光发光结构，并露出红光台面、绿光台面和蓝光台面；所述红光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第一金属反射镜、红光P型半导体层、红光有源区和红光N型半导体层；所述绿光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第二金属反射镜、绿光P型半导体层、绿光有源区和绿光N型半导体层；所述蓝光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第三金属反射镜、蓝光P型半导体层、蓝光有源区和蓝光N型半导体层，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述蓝光发光结构；
[0026]所述红光发光结构、所述绿光发光结构与所述蓝光发光结构之间通过各金属反射
镜两两串联；
[0027]所述步骤S4具体包括以下工序：
[0028]步骤S4.1、通过所述第一金属反射镜，将所述红光堆叠结构键合在所述导电基板上；
[0029]步骤S4.2、剥离所述第一临时衬底；
[0030]步骤S4.3、通过粘附胶将所述第一电极粘在第一临时载板上；
[0031]步骤S4.4、沿所述红光N型半导体层的表面蚀刻，露出所述第一临时载板，形成第一切割道，将所述红光堆叠结构分离成多个独立的红光发光结构；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RGB Micro
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LED芯片，其特征在于，包括：若干像素单元，每个所述像素单元均包括：导电基板；层叠在所述导电基板表面的RGB堆叠结构，所述RGB堆叠结构包括沿第一方向依次堆叠且呈台阶状分布的红光发光结构、绿光发光结构和蓝光发光结构，并露出红光台面、绿光台面和蓝光台面，所述红光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第一金属反射镜、红光P型半导体层、红光有源区和红光N型半导体层；所述绿光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第二金属反射镜、绿光P型半导体层、绿光有源区和绿光N型半导体层；所述蓝光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第三金属反射镜、蓝光P型半导体层、蓝光有源区和蓝光N型半导体层，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述蓝光发光结构；所述红光发光结构、所述绿光发光结构与所述蓝光发光结构之间通过各金属反射镜两两串联；第一电极，其设置在所述导电基板背离所述RGB堆叠结构的一侧表面；第二电极，其层叠于所述蓝光台面上；第三电极，其与所述绿光发光结构和所述蓝光发光结构连接，并与所述绿光发光结构和所述蓝光发光结构的侧壁距离设置；第四电极，其与所述红光发光结构和所述绿光发光结构连接，并与所述红光发光结构和所述绿光发光结构的侧壁距离设置；绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖所述RGB堆叠结构和所述导电基板的裸露面，并露出所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极。2.根据权利要求1所述的Micro
‑
LED芯片，其特征在于：所述第三电极层叠于所述绿光台面上，所述第四电极层叠于所述红光台面上。3.根据权利要求1所述的Micro
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LED芯片，其特征在于：所述蓝光台面设有向所述第三金属反射镜延伸的凹槽，显露部分所述第三金属反射镜，形成第三金属反射镜台面；所述第三金属反射镜台面设有向所述第二金属反射镜延伸的凹槽，显露部分所述第二金属反射镜，形成第二金属反射镜台面；所述第三电极覆盖所述第三金属反射镜台面，所述第四电极覆盖所述第二金属反射镜台面。4.根据权利要求1所述的RGB Micro
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LED芯片，其特征在于：所述第一电极为P型电极，所述第二电极为N型电极，所述第三电极和所述第四电极可以是P型电极，也可以是N型电极。5.根据权利要求1所述的RGB Micro
‑
LED芯片，其特征在于：红光发光结构在垂直方向上的投影面积为S1，绿光发光结构在垂直方向上的投影面积为S2，蓝光发光结构在垂直方向上的投影面积为S3，则，S1＞S2＞S3。6.根据权利要求1所述的RGB Micro
‑
LED芯片，其特征在于：所述绝缘保护层包括透明绝缘层和DBR绝缘层，所述透明绝缘层覆盖所述红光台面、所述绿光台面和所述蓝光台面的裸露面，所述DBR绝缘层覆盖所述RGB堆叠结构和所述导电基板的侧壁。7.一种RGB Micro
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LED芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、在第一临时衬底上外延形成红光堆叠结构，在第二临时衬底上外延形成绿光
堆叠结构，在第三临时衬底上外延形成蓝光堆叠结构；步骤S2、提供一导电基板；步骤S3、在所述导电基板的一侧表面制作第一电极；步骤S4、在所述导电基板背离所述第一电极的一侧表面形成RGB堆叠结构，所述RGB堆叠结构包括沿第一方向依次堆叠且呈台阶状分布的红光发光结构、绿光发光结构和蓝光发光结构，并露出红光台面、绿光台面和蓝光台面；所述红光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第一金属反射镜、红光P型半导体层、红光有源区和红光N型半导体层；所述绿光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第二金属反射镜、绿光P型半导体层、绿光有源区和绿光N型半导体层；所述蓝光发光结构沿所述第一方向依次包括层叠的第三金属反射镜、蓝光P型半导体层、蓝光有源区和蓝光N型半导体层，所述第一方向垂直于所述导电基板，并由所述导电基板指向所述蓝光发光结构；所述红光发光结构、所述绿光发光结构与所述蓝光发光结构之间通过各金属反射镜两两串联；所述步骤S4具体包括以下工序：步骤S4.1、通过所述第一金属反射镜，将所述红光堆叠结构键合在所述导电基板上；步骤S4.2、剥离所述第一临时衬底；步骤S4.3、通过粘附胶将所述第一电极粘在第一临时载板上；步骤S4.4、沿所述红光N型半导体层的表面蚀刻，露出所述第一临时载板，形成第一切割道，将所述红光堆叠结构分离成多个独立的红光发光结构；步骤S4.5、通过刻蚀、扩膜的方式，将所述绿光堆叠结构分离成多个独立的绿光发光结构，且各所述绿光发光结构之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志伟，陈凯轩，柯志杰，蔡建九，艾国齐，谈江乔，江方，
申请(专利权)人：厦门未来显示技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：