红光微型LED器件制备方法、红光微型LED器件以及显示装置制造方法及图纸

本公开提供了一种红光微型LED器件制备方法、红光微型LED器件及显示装置。该方法包括：提供红光微型LED外延片，该外延片包括GaAs衬底；从外延片的P型窗口层开始进行刻蚀直至暴露出外延片的N型窗口层，得到包括凸台阵列的台面结构；在凸台阵列的每个凸台的P型窗口层上设置阳极金属层；在N型窗口层的暴露的表面上设置阴极金属层，得到中间结构；在中间结构上设置钝化层并在钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔，以使第一接触孔暴露出部分阴极金属层，第二接触孔暴露出部分阳极金属层；在暴露出的部分阴极金属层和部分阳极金属层上设置金属块，得到红光微型LED芯片阵列；通过该芯片阵列和驱动基板，获得红光微型LED器件。获得红光微型LED器件。获得红光微型LED器件。

【技术实现步骤摘要】
红光微型LED器件制备方法、红光微型LED器件以及显示装置


[0001]本公开涉及半导体LED的
，具体而言，涉及一种红光微型LED器件制备方法、红光微型LED器件以及显示装置。

技术介绍

[0002]随着显示技术的不断发展，虚拟现实(Virtual Reality，VR)和增强现实(Augmented Reality，AR)技术在不同领域的应用越来越广泛。Micro
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LED显示技术可以在一个芯片上集成高密度的微小尺寸的LED阵列，并且每个LED都可以作为一个像素点且可被寻址和独立驱动，Micro
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LED还具有体积小、结构简单、厚度薄、亮度高、能耗低等特点，在虚拟现实和增强现实等显示领域具有广泛的应用前景。
[0003]红光Micro
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LED芯片同蓝光Micro
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LED芯片和绿光Micro
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LED芯片在后续的集成工艺上存在不兼容性。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本公开的方案提供了一种红光微型LED器件制备方法、红光微型LED器件以及显示装置。
[0005]根据本公开实施例的一个方面，提供了一种微型LED器件制备方法。所述方法包括：提供红光微型LED外延片，所述红光微型LED外延片自下而上依次包括GaAs衬底、欧姆接触层、N型窗口层、N型限制层、有源层、P型限制层、过渡层和P型窗口层；从所述P型窗口层开始对所述红光微型LED外延片进行刻蚀直至暴露出所述N型窗口层，得到包括凸台阵列的台面结构；在所述凸台阵列的每个凸台的P型窗口层上设置阳极金属层；在所述N型窗口层的暴露的表面上设置阴极金属层，得到中间结构；在所述中间结构上设置钝化层并在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔，以使所述第一接触孔暴露出部分阴极金属层，所述第二接触孔暴露出部分阳极金属层；在暴露出的所述部分阴极金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块，得到红光微型LED芯片阵列；通过所述金属块将所述红光微型LED芯片阵列和驱动基板进行键合，获得红光微型LED器件，其中所述红光微型LED器件不包括所述GaAs衬底。
[0006]进一步地，所述阴极金属层包括第一金属层和增高金属层，在所述N型窗口层的暴露的表面上设置阴极金属层，得到中间结构包括：在所述N型窗口层的暴露的表面上设置第一金属层；在所述第一金属层的围绕所述凸台阵列的最外围部分上设置预设厚度的所述增高金属层，得到中间结构。
[0007]进一步地，在所述中间结构上设置钝化层并在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔，以使所述第一接触孔暴露出部分阴极金属层，所述第二接触孔暴露出部分阳极金属层包括：在所述增高金属层上、在未设置所述增高金属层的阴极金属层上、在所述阳极金属层上、在所述N型窗口层的暴露的表面上以及在所述凸台阵列暴露出的部分上设置钝化层，并在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔，以使所述第一接触孔暴露出部分
增高金属层，所述第二接触孔暴露出部分阳极金属层。
[0008]进一步地，在暴露出的所述部分阴极金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块包括：在暴露出的所述部分增高金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块。
[0009]进一步地，所述红光微型LED外延片还包括缓冲层和腐蚀截止层，所述缓冲层位于所述衬底和所述第一欧姆接触层之间，所述腐蚀截止层位于所述缓冲层和所述第一欧姆接触层之间，通过所述金属块将所述红光微型LED芯片阵列和驱动基板进行键合，获得红光微型LED器件，其中所述红光微型LED器件不包括所述GaAs衬底包括：去除所述GaAs衬底、所述缓冲层和所述腐蚀截止层，或者去除所述GaAs衬底和所述缓冲层。
[0010]进一步地，通过所述金属块将所述红光微型LED芯片阵列和驱动基板进行键合，获得红光微型LED器件包括：在键合在一起的所述红光微型LED芯片阵列和所述驱动基板之间填充用于消光的底填胶。
[0011]进一步地，所述缓冲层是GaAs层、所述腐蚀截止层是AlGaInP层或者GaInP层、所述欧姆接触层是GaAs层、所述N型窗口层是AlGaInP、所述N型限制层是AlInP层、所述有源层是AlGaInP多层量子阱、所述P型限制层是AlInP层、所述过渡层是AlGaInP层、所述P型窗口层是GaP层。
[0012]进一步地，从所述P型窗口层开始对所述红光微型LED外延片进行刻蚀直至暴露出所述N型窗口层，得到包括凸台阵列的台面结构包括：采用电感耦合等离子体刻蚀方法形成所述台面结构。
[0013]进一步地，在所述凸台阵列的每个凸台的P型窗口层上设置阳极金属层包括：采用电子束蒸发方法和剥离工艺方法在P型窗口层上沉积阳极金属层；对沉积的所述阳极金属层进行退火处理，以使所述阳极金属层与所述P型窗口层形成欧姆接触。
[0014]进一步地，在所述N型窗口层的暴露的表面上设置第一金属层包括：采用电子束蒸发方法和剥离工艺方法在N型窗口层的暴露的表面上沉积第一金属层；对沉积的所述第一金属层进行退火处理，以使所述第一金属层与所述N型窗口层形成欧姆接触。
[0015]进一步地，在所述第一金属层的围绕所述凸台阵列的最外围部分上设置预设厚度的所述增高金属层包括：采用电子束蒸发方法和剥离工艺方法在所述最外围部分上沉积预设厚度的所述增高金属层。
[0016]进一步地，在所述中间结构上设置钝化层并在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔包括：采用等离子体增强化学的气相沉积法在所述中间结构上沉积钝化层；采用电感耦合等离子体刻蚀方法在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔。
[0017]进一步地，在暴露出的所述部分增高金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块包括：采用真空热蒸镀方法和剥离工艺方法在暴露出的所述部分增高金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块。
[0018]根据本公开的另一方面，还提供了一种红光微型LED器件。所述红光微型LED器件包括红光微型LED芯片阵列和驱动基板，其中，所述红光微型LED芯片阵列包括台面结构，所述台面结构包括凸台阵列和暴露的N型窗口层，所述凸台阵列中的每个凸台自下而上依次包括欧姆接触层、N型窗口层、N型限制层、有源层、P型限制层、过渡层和P型窗口层，并且所述红光微型LED器件还包括：阳极金属层，其设置在所述凸台阵列中的每个凸台的P型窗口层上；阴极金属层，其设置在所述暴露的N型窗口层上；钝化层，其设置在所述阴极金属层和
所述阳极金属层上并且包括第一接触孔和第二接触孔，所述第一接触孔暴露出部分阴极金属层，所述第二接触孔暴露出部分阳极金属层；金属块，其设置在暴露出的所述部分阴极金属层和所述部分阳极金属层上，所述红光微型LED芯片阵列和所述驱动基板通过所述金属块键合。
[0019]进一步地，所述阴极金属层包括第一金属层和增高金属层，所述增高金属层设置在所述第一金属层的围绕所述凸台阵列的最外围部分上。
[0020]进一步地，所述第一接触孔暴露出部分所述增高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红光微型LED器件制备方法，其中，所述方法包括：提供红光微型LED外延片，所述红光微型LED外延片自下而上依次包括GaAs衬底、欧姆接触层、N型窗口层、N型限制层、有源层、P型限制层、过渡层和P型窗口层；从所述P型窗口层开始对所述红光微型LED外延片进行刻蚀直至暴露出所述N型窗口层，得到包括凸台阵列的台面结构；在所述凸台阵列的每个凸台的P型窗口层上设置阳极金属层；在所述N型窗口层的暴露的表面上设置阴极金属层，得到中间结构；在所述中间结构上设置钝化层并在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔，以使所述第一接触孔暴露出部分阴极金属层，所述第二接触孔暴露出部分阳极金属层；在暴露出的所述部分阴极金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块，得到红光微型LED芯片阵列；通过所述金属块将所述红光微型LED芯片阵列和驱动基板进行键合，获得红光微型LED器件，其中所述红光微型LED器件不包括所述GaAs衬底。2.根据权利要求1所述的红光微型LED器件制备方法，其中，所述阴极金属层包括第一金属层和增高金属层，在所述N型窗口层的暴露的表面上设置阴极金属层，得到中间结构包括：在所述N型窗口层的暴露的表面上设置第一金属层；在所述第一金属层的围绕所述凸台阵列的最外围部分上设置预设厚度的所述增高金属层，得到中间结构。3.根据权利要求2所述的红光微型LED器件制备方法，其中，在所述中间结构上设置钝化层并在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔，以使所述第一接触孔暴露出部分阴极金属层，所述第二接触孔暴露出部分阳极金属层包括：在所述增高金属层上、在未设置所述增高金属层的阴极金属层上、在所述阳极金属层上、在所述N型窗口层的暴露的表面上以及在所述凸台阵列暴露出的部分上设置钝化层，并在所述钝化层上开设第一接触孔和第二接触孔，以使所述第一接触孔暴露出部分增高金属层，所述第二接触孔暴露出部分阳极金属层，在暴露出的所述部分阴极金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块包括：在暴露出的所述部分增高金属层和所述部分阳极金属层上设置金属块。4.根据权利要求1所述的红光微型LED器件制备方法，其中，所述红光微型LED外延片还包括缓冲层和腐蚀截止层，所述缓冲层位于所述衬底和所述第一欧姆接触层之间，所述腐蚀截止层位于所述缓冲层和所述第一欧姆接触层之间，通过所述金属块将所述红光微型LED芯片阵列和驱动基板进行键合，获得红光微型LED器件，其中所述红光微型LED器件不包括所述GaAs衬底包括：去除所述GaAs衬底、所述缓冲层和所述腐蚀截止层，或者去除所述GaAs衬底和所述缓冲层。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄青青，毛学，
申请(专利权)人：深圳市思坦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：