【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体发光器件制造领域，具体涉及一种超高分辨率micro-led显示阵列的制备方法。
技术介绍
1、micro-led具有高亮度、高光效、长寿命、高对比度，以及纳秒级的响应时间等优势。同时，micro-led采用半导体加工工艺进行制备，并且与ic工艺兼容，具有极高的器件加工精度和稳定性，有望实现超高解析度，便于与触觉、听觉、嗅觉等传感器集成，实现高精度空间定位和触觉感知、使更具真实感的ar、vr成为可能。超高分辨率micro-led发光显示指具有纳米级像素的极高分辨率的led显示技术。随着显示终端对显示信息量和功能集成度要求越来越高，超高分辨率micro-led发光显示是显示技术发展的必然趋势。然而，超高分辨率micro-led发光显示存在诸多科学技术问题，亟需全新的应对策略和变革性技术来解决。
2、当发光显示像素小至纳米量子，其光刻对位及其套刻工艺具有极大的挑战，是超高分辨率micro-led发光显示要解决的关键技术难题之一，传统led显示阵列是采用复杂的多步光刻和刻蚀手段来定义像素，像素与像素之间凹凸不平，如何在这些突起的极小尺寸像素表面引出独立的超细和超高密度电极是实现可寻址超高分辨率micro-led发光显示的核心关键技术。同时，刻蚀过程中产生的边缘效应和尺寸效应等会降低发光效率，需要复杂的钝化和修复工艺来提高发光效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超高分辨率micro-led显示阵列的制备方法，简化了制备工艺流程，可以避免复杂光
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种超高分辨率micro-led显示阵列的制备方法，仅需一步光刻即可形成超高分辨率micro-led显示阵列，与传统工艺（图18）先通过台面刻蚀形成像素再做凸点的制备流程不同，本专利技术首先利用电镀工艺在p-gan上制作焊料凸点阵列， 再以该焊料凸点阵列作为离子注入辅助掩膜来做像素隔离，该方法采用图案化金属阵列同时作为micro-led显示阵列的图形化掩膜与电镀金属凸点的种子层，简化micro-led显示阵列的制备步骤；具体包括如下步骤：
3、步骤s11：在micro-led外延片的p型gan表面沉积一层ito透明导电薄膜和电镀金属种子层；
4、步骤s12：在ito透明导电薄膜和电镀金属种子层表面旋涂一层光刻胶，采用包括光刻、电子束光刻、变参量光刻或纳米压印的方法在电镀金属种子层表面形成光刻胶孔阵列；
5、步骤s13：以光刻胶为掩膜，采用电镀工艺在步骤s12所形成的光刻胶孔阵列的孔位置制备金属凸点阵列；
6、步骤s14：在步骤s13形成的金属凸点阵列表面沉积一层保护层，去除光刻胶，形成表面具有保护层保护的金属焊料阵列；
7、步骤s15：以步骤s14所形成的金属焊料阵列为掩膜，通过微纳刻蚀工艺去除未受保护层保护的ito透明导电薄膜，并采用刻蚀或离子注入工艺破坏无金属焊料的p型gan以及发光层从而形成电隔离；
8、步骤s16：去除金属焊料阵列表面的保护层，形成具有金属凸点的超高分辨率micro-led显示阵列。
9、在本专利技术一实施例中，所述金属凸点阵列的金属凸点材料包括金、银、铜、铟、锡及其合金。
10、在本专利技术一实施例中，所述电镀金属种子层的厚度为100~300nm；电镀金属种子层使得电解质与金属间的黏附力得到增强并且促进凸点的表面均匀性。
11、在本专利技术一实施例中，所述金属凸点阵列的金属凸点的厚度和直径比为1：5~2：1。
12、在本专利技术一实施例中，所述金属凸点阵列的表面形貌通过改变电流密度来调整电镀过程中晶核的生成和成长速度，从而实现金属凸点阵列的表面形貌的可控；通过旋转阴极来调整电镀过程中的电场分布，提高锡凸点的高度均匀性。
13、在本专利技术一实施例中，所述保护层为sio2、al2o3、tio2或其他具有离子阻挡功能的薄膜材料。
14、相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用电镀工艺结合离子注入工艺来制备超高分辨率micro-led显示像元，一方面简化了制备工艺流程，可以避免复杂光刻对位及套刻工艺中积累的误差，并且利用离子注入来实现像素隔离，可以降低刻蚀工艺中会产生的边缘效应和尺寸效应，极大程度上实现器件发光单元之间的电学隔离。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超高分辨率Micro-LED显示阵列的制备方法，其特征在于，采用图案化金属阵列同时作为Micro-LED显示阵列的图形化掩膜与电镀金属凸点的种子层，简化Micro-LED显示阵列的制备步骤。
2.根据权利要求1所述的一种超高分辨率Micro-LED显示阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种超高分辨率Micro-LED显示阵列的制备方法，其特征在于，所述金属凸点阵列的金属凸点材料包括金、银、铜、铟、锡及其合金。
4.根据权利要求2所述的一种超高分辨率Micro-LED显示阵列的制备方法，其特征在于，所述电镀金属种子层的厚度为100~300nm；电镀金属种子层使得电解质与金属间的黏附力得到增强并且促进凸点的表面均匀性。
5.根据权利要求2所述的一种超高分辨率Micro-LED显示阵列的制备方法，其特征在于，所述金属凸点阵列的金属凸点的厚度和直径比为1：5~2：1。
6.根据权利要求2所述的一种超高分辨率Micro-LED显示阵列的制备方法，其特征在于，所述金属凸点阵列的表面形貌通过改
7.根据权利要求2所述的一种超高分辨率Micro-LED显示阵列的制备方法，其特征在于，所述保护层为SiO2、Al2O3、TiO2。
...【技术特征摘要】
1.一种超高分辨率micro-led显示阵列的制备方法，其特征在于，采用图案化金属阵列同时作为micro-led显示阵列的图形化掩膜与电镀金属凸点的种子层，简化micro-led显示阵列的制备步骤。
2.根据权利要求1所述的一种超高分辨率micro-led显示阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种超高分辨率micro-led显示阵列的制备方法，其特征在于，所述金属凸点阵列的金属凸点材料包括金、银、铜、铟、锡及其合金。
4.根据权利要求2所述的一种超高分辨率micro-led显示阵列的制备方法，其特征在于，所述电镀金属种子层的厚度为100~300nm；电镀金属种子层使得电...
【专利技术属性】
技术研发人员：周雄图，叶金宇，张永爱，吴朝兴，郭太良，孙捷，严群，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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