微型LED显示面板的制备方法和微型LED显示面板技术

本发明专利技术公开了一种微型LED显示面板的制备方法和微型LED显示面板。其中，微型LED显示面板的制备方法包括：在第一衬底上形成掩膜层，并在掩膜层上形成呈阵列排布的开孔；在每个开孔处生长LED外延结构；在掩膜层靠近LED外延结构的一侧，形成与每个LED外延结构中的第二类型半导体层对应电连接的第二电极；将LED外延结构转移到第二衬底上；剥离第一衬底；在掩膜层远离LED外延结构的一侧，形成与每个LED外延结构中的第一类型半导体层对应电连接的第一电极；将LED外延结构通过第一电极邦定至目标基板上；剥离第二衬底。本发明专利技术解决了微型LED在巨量转移时邦定难度高的问题，提高了巨量转移良率及效率。

Fabrication of Micro-LED Display Panel and Micro-LED Display Panel

【技术实现步骤摘要】
微型LED显示面板的制备方法和微型LED显示面板
本专利技术实施例涉及微型LED显示
，尤其涉及一种微型LED显示面板的制备方法和微型LED显示面板。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，LED)以其体积小、功率低、使用寿命长、高亮度以及主动发光等优点，而被广泛应用于照明及显示等
微型LED，又称微LED、mLED或μLED，是一种新型的平面显示技术，微型LED显示器具备单独像素元件的LED阵列，与目前广泛应用的液晶显示器相比，微型LED显示器具备更好的对比度，更快的响应速度，更低的能耗。由于微型LED是以芯片的形式单独被制造出来，尺寸在微米量级，因此，在制作显示器件的过程中，需要将巨量的微型LED芯片转移到基板适当的位置。目前，微型LED芯片在巨量转移至基板上时多采用倒装结构焊接，需要将微型LED芯片上的两个电极均与基板上的对应的电极进行对准，邦定难度高，容易出现对位偏差，导致巨量转移良率降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种微型LED显示面板的制备方法和微型LED显示面板，以解决微型LED在巨量转移时邦定难度高的问题，提高巨量转移良率及效率。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种微型LED显示面板的制备方法，包括：在第一衬底上形成掩膜层，并在所述掩膜层上形成呈阵列排布的开孔；在每个所述开孔处生长LED外延结构，其中，每个LED外延结构由内到外依次包括第一类型半导体层、发光层和第二类型半导体层，且所述第一类型半导体层的一部分填充满所述开孔；在所述掩膜层靠近所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第二类型半导体层对应电连接的第二电极；将所述LED外延结构转移到第二衬底上；剥离所述第一衬底；在所述掩膜层远离所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第一类型半导体层对应电连接的第一电极；将所述LED外延结构通过所述第一电极邦定至目标基板上；剥离所述第二衬底。该技术方案先以第一衬底作为支撑板，通过在掩膜层上呈阵列排布的开孔处形成微型LED结构的LED外延结构以及第二电极；再将整体结构转移到第二衬底上，并以第二衬底作为支撑板剥离第一衬底，且在掩膜层远离LED外延结构的一侧形成微型LED结构的第一电极，使得第一电极和第二电极分别位于掩膜层的两侧；最后再将整体结构转移到目标基板上，并将各微型LED结构通过第一电极邦定至目标基板上。由此，可使得全部微型LED结构一次性转移到目标基板上，形成微型LED显示面板，且微型LED结构仅通过第一电极邦定至目标基板上，避免了第二电极的对准及邦定；同时，可基于目标基板上的邦定位置形成掩膜层上的通孔，以此来限定微型LED结构的位置，进而可在对应邦定位置处形成第一电极，从而降低了第一电极邦定时的对位难度，提高了对位速度。因此，该技术方案可降低微型LED在巨量转移时的邦定难度，提高巨量转移良率及效率。如上所述的微型LED显示面板的制备方法，可选地，所述开孔采用光刻工艺形成，每个开孔的孔径为1μm～10μm，相邻两个所述开孔的中心距为5μm～20μm；所述在每个所述开孔处生长LED外延结构，包括：采用金属有机物化学气相沉积法由各所述开孔内生长第一类型GaN微结构，并在所述第一类型GaN微结构上依次生长多量子阱发光层和第二类型GaN层。该技术方案通过制备开孔的孔径为1μm～10μm，开孔的中心距为5μm～20μm，可以保证采用金属有机物化学气相沉积法生长的第一类型半导体层为GaN微/纳米锥台结构或GaN微/纳米柱结构，使制备的微型LED结构为微米级甚至纳米级，可以实现高像素密度的显示器件的制备，提高显示器件的分辨率；而且得到的LED外延结构的均一性较好，进而改善微型LED显示面板发光的均匀性。如上所述的微型LED显示面板的制备方法，可选地，所述第一类型GaN微结构的生长温度为1000℃～1200℃，生长时间为300s～3000s，厚度为1μm～10μm。该技术方案进一步通过设置第一类型GaN微结构的生长温度为1000℃～1200℃，生长时间为300s～3000s，厚度为1μm～10μm，可以保证第一类型半导体层生长为六棱锥台结构，进而增大形成的微型LED结构的发光面积，增大发光功率。如上所述的微型LED显示面板的制备方法，可选地，所述将所述LED外延结构转移到第二衬底上，包括：在所述LED外延结构之间填充可剥离胶，形成的胶层覆盖所述LED外延结构；将所述第二衬底贴合于所述胶层远离所述第一衬底一侧的表面；所述剥离所述第二衬底，包括：去除所述胶层。该技术方案通过在LED外延结构之间填充可剥离胶，既可以起到粘合第二衬底的作用，避免额外涂胶，又可以在巨量转移时起到稳固LED外延结构的作用，并结合第二衬底起到支撑作用；同时，通过去除可剥离胶可使第二衬底随之脱落，实现对第二衬底的剥离，工艺简单。如上所述的微型LED显示面板的制备方法，可选地，所述可剥离胶包括光刻胶；优选地，所述可剥离胶包括负性光刻胶。该技术方案优选采用负性光刻胶作为上述可剥离胶，可直接使用显影液溶解可剥离胶，避免曝光工艺，进一步简化了第二衬底的剥离工艺。如上所述的微型LED显示面板的制备方法，可选地，所述在所述掩膜层远离所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第一类型半导体层对应电连接的第一电极，包括：在所述掩膜层远离所述LED外延结构的一侧，且对应开孔位置处形成与所述开孔中的所述第一类型半导体层电接触的第一电极。该技术方案通过在对应开孔位置处形成与开孔中的第一类型半导体层电接触的第一电极，可采用形成开孔时的掩模版形成第一电极，降低掩模版的成本，且可避免由于偏刻而导致为实现第一电极与第一类型半导体层电接触时对掩膜层进行过多的刻蚀。如上所述的微型LED显示面板的制备方法，可选地，所述微型LED显示面板的制备方法还包括：在所述目标基板和所述掩膜层之间的缝隙中填充底部填充胶。该技术方案通过在目标基板和掩膜层之间的缝隙中填充底部填充胶，可提高各微型LED结构与目标基板的贴合强度，同时避免水氧入侵，保护微型LED结构以及目标基板上的电路。如上所述的微型LED显示面板的制备方法，可选地，所述微型LED显示面板包括多个像素单元，每个所述像素单元至少包括第一LED外延结构、第二LED外延结构和第三LED外延结构，所述第一LED外延结构、所述第二LED外延结构和所述第三LED外延结构为GaN基LED外延结构；所述微型LED显示面板的制备方法还包括：在所述第二LED外延结构的外表面涂覆绿光量子点，以及在所述第三LED外延结构的外表面涂覆红光量子点。该技术方案通过设置发红、绿和蓝三种颜色光的微型LED结构，实现了微型LED显示面板的彩色显示；进一步地，LED外延结构为GaN基外延结构，第一LED外延结构无需涂覆蓝光量子点便可发蓝光，节省了工艺流程，降低了工艺成本。本专利技术实施例还提供了一种微型LED显示面板，采用上述任一所述的微型LED显示面板的制备方法制备，所述微型LED显示面板包括：目标基板；微型LED阵列，位于所述目标基板上，所述微型LED阵列包括掩膜层、LED外延结构、第一电极和第二电极；其中，所述掩膜层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型LED显示面板的制备方法，其特征在于，包括：在第一衬底上形成掩膜层，并在所述掩膜层上形成呈阵列排布的开孔；在每个所述开孔处生长LED外延结构，其中，每个LED外延结构由内到外依次包括第一类型半导体层、发光层和第二类型半导体层，且所述第一类型半导体层的一部分填充满所述开孔；在所述掩膜层靠近所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第二类型半导体层对应电连接的第二电极；将所述LED外延结构转移到第二衬底上；剥离所述第一衬底；在所述掩膜层远离所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第一类型半导体层对应电连接的第一电极；将所述LED外延结构通过所述第一电极邦定至目标基板上；剥离所述第二衬底。

【技术特征摘要】
1.一种微型LED显示面板的制备方法，其特征在于，包括：在第一衬底上形成掩膜层，并在所述掩膜层上形成呈阵列排布的开孔；在每个所述开孔处生长LED外延结构，其中，每个LED外延结构由内到外依次包括第一类型半导体层、发光层和第二类型半导体层，且所述第一类型半导体层的一部分填充满所述开孔；在所述掩膜层靠近所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第二类型半导体层对应电连接的第二电极；将所述LED外延结构转移到第二衬底上；剥离所述第一衬底；在所述掩膜层远离所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第一类型半导体层对应电连接的第一电极；将所述LED外延结构通过所述第一电极邦定至目标基板上；剥离所述第二衬底。2.根据权利要求1所述的微型LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述开孔采用光刻工艺形成，每个开孔的孔径为1μm～10μm，相邻两个所述开孔的中心距为5μm～20μm；所述在每个所述开孔处生长LED外延结构，包括：采用金属有机物化学气相沉积法由各所述开孔内生长第一类型GaN微结构，并在所述第一类型GaN微结构上依次生长多量子阱发光层和第二类型GaN层。3.根据权利要求2所述的微型LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述第一类型GaN微结构的生长温度为1000℃～1200℃，生长时间为300s～3000s，厚度为1μm～10μm。4.根据权利要求1所述的微型LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述将所述LED外延结构转移到第二衬底上，包括：在所述LED外延结构之间填充可剥离胶，形成的胶层覆盖所述LED外延结构；将所述第二衬底贴合于所述胶层远离所述第一衬底一侧的表面；所述剥离所述第二衬底，包括：去除所述胶层。5.根据权利要求4所述的微型LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述可剥离胶包括光刻胶；优选地，所述可剥离胶包括负性光刻胶。6.根据权利要求1所述的微型LED显示面板的制备方法，其特征在于，所述在所述掩膜层远离所述LED外延结构的一侧，形成与每个所述LED外延结构中的所述第一类型半导体层对...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊腾，邢汝博，韦冬，郭恩卿，孙建明，
申请(专利权)人：云谷固安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13