TWI813030B - 發光二極體基板及其製作方法、顯示裝置 - Google Patents
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一種發光二極體基板及其製作方法和顯示裝置。該發光二極體基板的製作方法包括:在襯底上形成M個發光二極體晶片的外延層組;將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上,N個襯底上的N個外延層組密集排列在中載基板上;以及將中載基板上的N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片中至少部分發光二極體晶片轉移到驅動基板上。中載基板的面積大於等於N個襯底的面積之和,M為大於等於2的正整數,N為大於等於2的正整數。由此,該發光二極體基板的製作方法可大大提高取用效率和轉移效率。
Description
本申請要求於2020年10月30日遞交的PCT專利申請PCT/CN2020/125490號的優先權,在此全文引用上述PCT專利申請公開的內容以作為本申請的一部分。本公開的實施例涉及一種發光二極體基板及其製作方法和顯示裝置。
發光二極體是一種透過電子與電洞複合來發光的半導體器件,其通常可採用鎵(Ga)與砷(As)、磷(P)、氮(N)、銦(In)的化合物製成。發光二極體可高效地將電能轉化為光能,並且可以發出不同顏色的單色光。例如,砷化鎵二極體可發紅光,磷化鎵二極體可發綠光,碳化矽二極體可發黃光,氮化鎵二極體可發藍光。
隨著顯示技術的不斷發展,發光二極體顯示技術作為一種新型的顯示技術逐漸成為研究的熱點之一。發光二極體顯示技術利用發光二極體(Light Emitting Diode,LED)組成的陣列來進行顯示。相對於其他顯示技術,發光二極體顯示技術具有發光強度高、回應速度快、功耗低、電壓需求低、設備輕薄、使用壽命長、耐衝擊、抗干擾能力強等優點。
另一方面,具有較小尺寸的微型發光二極體(Micro-LED)可更好地實現高解析度的產品,例如4K甚至8K解析度的智慧手機或虛擬顯示螢幕等。對於虛擬顯示螢幕來說,雖然有機發光二極體(OLED)顯示面板的回應時間已經降低到了微秒級別,擁有非常不錯的回應時間等級。然而,微型發光二極體(Micro-LED)的回應時間又進一步降低到了納秒級別,更快了1000倍,因此更適合製作虛擬顯示螢幕。
本公開實施例提供一種發光二極體基板及其製作方法和顯示裝置。該發光二極體基板的製作方法包括:在襯底上形成M個發光二極體晶片的外延層組;將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上,N個襯底上的N個外延層組密集排列在中載基板上;以及將中載基板上的N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片中至少部分發光二極體晶片轉移到驅動基板上。中載基板的面積大於等於N個襯底的面積之和,M為大於等於2的正整數,N為大於等於2的正整數。由此,該發光二極體基板的製作方法透過先將N個襯底上的N個外延層組轉移到尺寸更大的中載基板上,並且這些外延層組密集排列在中載基板上,然後再從中載基板上的發光二極體晶片轉移到驅動基板上,從而可一次取用更多的發光二極體晶片,甚至一次性取用驅動基板需要的發光二極體晶片,進而可大大提高取用效率和轉移效率。
本公開至少一個實施例還提供一種發光二極體基板的製作方法,其包括:在襯底上形成M個發光二極體晶片的外延層組;將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到中載基板上,N個所述襯底上的N個所述外延層組密集排列在所述中載基板上;以及將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到驅動基板上,所述中載基板的面積大於等於N個所述襯底的面積之和,M為大於等於2的正整數,N為大於等於2的正整數。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述中載基板上,相鄰兩個所述外延層組之間的距離與相鄰的兩個所述發光二極體晶片之間的距離大致相等。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述中載基板的形狀與所述驅動基板的形狀大致相同,所述中載基板的面積與所述驅動基板的面積大致相等。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述驅動基板包括襯底基板和位於襯底基板上的多個驅動電路,各所述驅動電路包括墊片,並被配置為驅動與所述墊片電性相連的所述發光二極體晶片進行發光,所述製作方法還包括:採用結合(bonding)工藝將轉移到所述驅動基板上的所述發光二極體晶片與對應的所述驅動電路的所述墊片結合。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,採用結合工藝將轉移到所述驅動基板上的所述發光二極體晶片與對應的所述驅動電路的所述墊片結合包括:對所述驅動基板進行熱回流,以將所述發光二極體晶片與所述墊片鍵合在一起。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述驅動基板還包括多個導電凸起,位於所述墊片遠離所述襯底基板的一側,各所述墊片在所述襯底基板上的正投影與至少一個所述導電凸起在所述襯底基板上的正投影交疊,所述製作方法還包括:將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上之前,在所述驅動基板上塗覆有機絕緣膠材;採用結合工藝將轉移到所述驅動基板上的所述發光二極體晶片與對應的所述驅動電路的所述墊片結合包括:對所述驅動基板進行熱回流,蒸發所述有機絕緣膠材中的溶劑,以將所述發光二極體晶片與所述墊片鍵合在一起。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板包括:在所述中載基板上形成第一膠層;以及將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述第一膠層遠離所述中載基板的一側。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述中載基板上形成所述第一膠層包括:在所述中載基板上塗覆第一膠材層;以及圖案化所述第一膠材層,以在所述第一膠材層中形成貫穿所述第一膠材層的多個通孔,此時,包括所述多個通孔的所述第一膠材層為所述第一膠層,各所述通孔在所述中載基板上的正投影的尺寸小於所述發光二極體晶片在所述中載基板上的正投影的尺寸。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一膠層的材料包括紫外光減黏膠或雷射解離膠。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板還包括:在所述中載基板上形成第一膠層之前,在所述中載基板上形成多個遮光結構,各所述遮光結構在所述中載基板上的正投影位於相鄰兩個所述發光二極體晶片在所述中載基板上的正投影之間。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述襯底上形成M個所述發光二極體晶片的外延層組之後,所述製作方法還包括:在所述外延層組遠離所述襯底的一側形成M個電極結構;以及將所述外延層組和M個所述電極結構分割以形成M個所述發光二極體晶片。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將所述外延層組和M個所述電極結構分割以形成M個所述發光二極體晶片包括:採用蝕刻工藝將所述外延層組和M個所述電極結構分割以形成M個所述發光二極體晶片。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板上包括:將形成有M個所述發光二極體晶片的所述襯底轉移到轉移基板上;將所述襯底從所述轉移基板上剝離;以及將N個所述轉移基板上的N*M個所述發光二極體晶片轉移到所述中載基板上,所述轉移基板的面積與所述襯底的面積大致相等。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將形成有M個所述發光二極體晶片的所述襯底轉移到所述轉移基板上包括:在所述轉移基板上塗覆第二膠層;以及將形成有M個所述發光二極體晶片的所述襯底轉移到所述第二膠層遠離所述轉移基板的一側。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第二膠層的材料包括紫外減黏膠或雷射解離膠,在將N個所述轉移基板上的N*M個所述發光二極體晶片轉移到所述中載基板上之後,向所述轉移基板照射光線以降低所述第二膠層的黏性,以將所述轉移基板移除。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述中載基板包括多個第一支撐結構,各所述第一支撐結構在垂直於所述中載基板的方向上的尺寸大於所述發光二極體晶片在垂直於所述中載基板上的方向上的尺寸,將N個所述轉移基板上的N*M個所述發光二極體晶片轉移到所述中載基板上包括:依次將N個所述轉移基板與所述中載基板對位,以使得多個所述第一支撐結構位於所述轉移基板上相鄰的兩個所述發光二極體晶片之間。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述第一支撐結構為柱狀結構,各所述第一支撐結構在所述中載基板上的正投影的形狀包括矩形、T字形和圓形中的一種。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述第一支撐結構為柱狀結構,各所述第一支撐結構在所述中載基板上的正投影相互連接以形成網格。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上包括:將所述中載基板與所述驅動基板對位,以使多個所述第一支撐結構位於所述中載基板和所述驅動基板之間;將第一遮罩板與所述中載基板對位,所述第一遮罩板包括多個開口,所述多個開口對應多個待轉移的所述發光二極體晶片;以及透過所述第一遮罩板向所述中載基板照射光線,以將多個待轉移的所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一遮罩板包括吸光材料,所述吸光材料的光吸收率大於60%。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一遮罩板包括:第一透明基板;以及第一吸光圖案層,位於所述第一透明基板上,且包括所述多個開口,所述第一吸光圖案層採用所述吸光材料製作,所述吸光材料的光吸收率大於60%。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一遮罩板還包括:第一磁吸結構,位於所述第一透明基板和所述第一吸光圖案層之間,所述第一磁吸結構在所述第一透明基板上的正投影與所述多個開口在所述第一透明基板上的正投影間隔設置。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述驅動基板包括多個第一接收結構,將所述中載基板與所述驅動基板對位包括:將所述中載基板上的多個所述第一支撐結構***所述驅動基板上的多個第一接收結構,多個所述第一支撐結構和多個所述第一接收結構一一對應設置,各所述第一接收結構在垂直於所述驅動基板上的尺寸小於所述發光二極體晶片在垂直於所述驅動基板上的尺寸。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述襯底上形成M個發光二極體晶片的所述外延層組包括:在所述襯底上形成第一導電類型半導體層;在所述第一導電類型半導體層遠離所述襯底的一側形成發光層;以及在所述發光層遠離所述第一導電類型半導體層的一側形成第二導電類型半導體層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述外延層組遠離所述襯底的一側形成M個所述電極結構包括:圖案化所述外延組層以曝露部分所述第一導電類型半導體層以形成M個曝露部;在M個所述曝露部遠離襯底的一側形成M個第一電極;在所述第二導電類型半導體層遠離所述襯底的一側形成M個第二電極;在M個所述第一電極和M個所述第二電極遠離所述襯底的一側形成鈍化層;圖案化所述鈍化層以形成在鈍化層中與所述第一電極對應的第一過孔和與所述第二電極對應的第二過孔;在所述鈍化層遠離所述襯底的一側形成第一電極墊和第二電極墊,所述第一電極墊透過所述第一過孔與所述第一電極相連,所述第二電極墊透過所述第二過孔與所述第二電極相連,各所述導電結構包括一個第一電極、一個第一電極墊、一個第二電極和一個第二電極墊。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述襯底上形成M個發光二極體晶片的所述外延層組還包括:在所述發光層和所述第二導電類型半導體層之間形成電子阻擋層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述襯底上形成所述第一導電類型半導體層之前,所述製作方法還包括:對所述襯底進行高溫處理,並清理所述襯底的表面;以及在所述襯底上形成緩衝層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一導電類型半導體層為n型半導體層,所述第二導電類型半導體層為p型半導體層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一導電類型半導體層為n型氮化鎵,所述第二導電類型半導體層為p型氮化鎵,所述緩衝層為氮化鋁。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上包括:提供選取基板,所述選取基板包括多個選取結構;將所述選取基板與所述中載基板對位,多個所述選取結構與多個待轉移的所述發光二極體晶片接觸;將第二遮罩板與所述中載基板對位,所述第二遮罩板包括多個開口,所述多個開口對應多個所述選取結構;透過所述第二遮罩板向所述中載基板照射光線,以將多個待轉移的所述發光二極體晶片轉移到所述選取基板上的多個所述選取結構上;將所述選取基板和所述驅動基板對位;將所述選取基板上的多個所述選取結構上的多個待轉移的所述發光二極體晶片與所述驅動基板鍵合;以及將多個所述選取結構去除。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第二遮罩板包括吸光材料,所述吸光材料的光吸收率大於60%。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第二遮罩板包括:第二透明基板;以及第二吸光圖案層,位於所述第二透明基板上,且包括所述多個開口,所述第二吸光圖案層採用所述吸光材料製作,所述吸光材料的光吸收率大於60%。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第二遮罩板還包括:第二磁吸結構,位於所述第二透明基板和所述第二吸光圖案層之間,所述第二磁吸結構在所述第二透明基板上的正投影與所述多個開口在所述第二透明基板上的正投影間隔設置。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述選取結構包括支撐部和位於支撐部遠離所述中載基板上的熱解部。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將所述選取基板與所述中載基板對位,多個所述選取結構與多個待轉移的所述發光二極體晶片接觸包括:在真空環境下將所述選取基板與所述中載基板對位;向所述選取基板施加壓力以使得所述選取結構中的熱解部與對應的所述發光二極體晶片黏附。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,透過所述第二遮罩板向所述中載基板照射光線,以將多個待轉移的所述發光二極體晶片轉移到所述選取基板上的多個所述選取結構上包括:在透過所述第二遮罩板向所述中載基板照射光線之後,向所述選取基板和所述中載基板之間通入惰性氣體。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將多個所述選取結構去除包括:在真空環境下進行加熱以使得所述熱解部熔解,以將多個所述選取結構去除。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述選取結構的材料包括紫外減黏膠或雷射解離膠,將多個所述選取結構去除包括:向所述選取基板照射光線,以將多個所述選取結構去除。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述選取結構包括彈性材料。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述選取結構被垂直於所述選取基板的一平面所截取的橫截面的形狀包括梯形。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述驅動基板包括多個第二支撐結構,各所述第二支撐結構在垂直於所述驅動基板的方向上的尺寸大於所述發光二極體晶片在垂直於所述驅動基板上的方向上的尺寸。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上包括:將所述中載基板與所述驅動基板對位,多個所述第二支撐結構***所述中載基板上相鄰的兩個所述發光二極體晶片之間;將第三遮罩板與所述中載基板對位,所述第三遮罩板包括多個開口,所述多個開口對應多個待轉移的所述發光二極體晶片;以及透過所述第三遮罩板向所述中載基板照射光線,以將多個待轉移的所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板上包括:將N個所述襯底上的N個所述外延層組依次轉移到所述中載基板上;在N個所述外延層組遠離所述中載基板的一側形成M個電極結構;將所述中載基板上的N個所述外延層組分割以與所述M個所述電極結構共同形成M個所述發光二極體晶片。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將所述中載基板上的N個所述外延層組分割以與所述M個所述電極結構組共同形成M個所述發光二極體晶片包括:採用蝕刻工藝將所述中載基板上的N個所述外延層組分割以與所述M個所述電極結構組共同形成M個所述發光二極體晶片。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述襯底上形成M個發光二極體晶片的所述外延層組包括:在所述襯底上形成第一導電類型半導體層;在所述第一導電類型半導體層遠離所述襯底的一側形成發光層;以及在所述發光層遠離所述第一導電類型半導體層遠離所述襯底的一側形成第二導電類型半導體層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述襯底上形成所述第一導電類型半導體層之前,所述製作方法還包括:對所述襯底進行高溫處理,並清理所述襯底的表面;以及在所述襯底上形成緩衝層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一導電類型半導體層為n型半導體層,所述第二導電類型半導體層為p型半導體層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,所述第一導電類型半導體層為n型氮化鎵,所述第二導電類型半導體層為p型氮化鎵,所述緩衝層為氮化鋁。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述電極結構包括一個第一電極和J個第二電極,在所述外延層組遠離所述襯底的一側形成M個所述電極結構包括:圖案化所述外延組層以曝露部分所述第一導電類型半導體層以形成M個曝露部,並將所述第二導電類型半導體層分割為M*J個第二導電類型半導體塊;在M*J個第二導電類型半導體塊遠離中載基板的一側形成M*J個第二電極;在M*J個所述第二電極遠離所述中載基板的一側形成鈍化層;圖案化所述鈍化層以形成在鈍化層中與M個所述曝露部對應的M個第一過孔、與M*J個所述第二電極對應的M*J個第二過孔;透過M個所述第一過孔在M個所述曝露部遠離襯底的一側形成M個第一電極;以及在所述鈍化層遠離所述中載基板的一側形成第一電極墊和第二電極墊,所述第一電極墊透過所述第一過孔與所述第一電極相連,所述第二電極墊透過所述第二過孔與所述第二電極相連,J為大於等於2的正整數。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在所述襯底上形成M個發光二極體晶片的所述外延層組還包括:在所述發光層和所述第二導電類型半導體層之間形成電子阻擋層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在襯底上形成M個所述發光二極體晶片的所述外延層組包括:在圓形的所述襯底上形成M個所述發光二極體晶片的所述外延層組;以及沿著所述外延層組的邊緣將圓形的所述襯底切割為方形或六邊形的所述襯底,所述外延層組在所述襯底上的正投影的形狀為方形或六邊形。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板上包括:將N個方形或六邊形的所述襯底上的N個所述外延層組密集排列在所述中載基板上。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,在襯底上形成M個所述發光二極體晶片的所述外延層組包括:將圓形的所述襯底切割為方形或六邊形的所述襯底;將N個方形或六邊形的所述襯底拼接在一起,以形成N個所述襯底的組合;在N個所述襯底的組合上形成M*N個所述發光二極體晶片的所述外延層。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板上包括:在N個所述襯底的組合上形成的M*N個所述發光二極體晶片的所述外延層轉移到所述中載基板上。
例如,在本公開一實施例提供的發光二極體基板的製作方法中,各所述墊片包括至少兩個子墊片,各所述子墊片包括凹槽,所述凹槽被配置為接納對應的所述發光二極體晶片的電極墊。
本公開至少一個實施例還提供一種發光二極體基板,其採用上述任一項的製作方法製作。
在本公開一實施例提供的發光二極體基板中,所述驅動基板包括多個接收結構,各所述第一接收結構在垂直於所述驅動基板上的尺寸小於所述發光二極體晶片在垂直於所述驅動基板上的尺寸。
在本公開一實施例提供的發光二極體基板中,該發光二極體基板還包括多個支撐結構,位於相鄰的所述發光二極體晶片之間,各所述支撐結構在垂直於驅動基板的方向上的尺寸大於所述發光二極體晶片在垂直於驅動基板的方向上的尺寸。
在本公開一實施例提供的發光二極體基板中,所述驅動基板包括襯底基板和位於襯底基板上的多個驅動電路,各所述驅動電路包括墊片,並被配置為驅動與所述墊片電性相連的所述發光二極體晶片進行發光,各所述墊片包括至少兩個子墊片,各所述子墊片包括凹槽,所述凹槽被配置為接納對應的所述發光二極體晶片的電極墊。
本公開至少一個實施例還提供一種顯示裝置,包括上述任一項所述的發光二極體基板。
為使本公開實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本公開實施例的附圖,對本公開實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本公開的一部分實施例,而不是全部的實施例。基於所描述的本公開的實施例,本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本公開保護的範圍。
除非另外定義,本公開使用的技術術語或者科學術語應當為本公開所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本公開中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語並不表示任何順序、數量或者重要性,而只是用來區分不同的組成部分。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞後面列舉的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語並非限定於物理的或者機械的連接,而是可以包括電性的連接,不管是直接的還是間接的。
通常的發光二極體(LED)基板的製作方法包括:先在襯底上製作發光二極體晶片;然後透過巨量轉移技術將襯底上的發光二極體晶片轉移到驅動基板上。然而,由於襯底的尺寸較小而驅動基板的尺寸較大,因此需要將多個襯底上的發光二極體晶片依次轉移到驅動基板上,從而導致轉移的效率較低。
本公開實施例提供一種發光二極體基板及其製作方法。該發光二極體基板的製作方法包括:在襯底上形成M個發光二極體晶片的外延層組;將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上,N個襯底上的N個外延層組密集排列在中載基板上;以及將中載基板上的N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片中至少部分發光二極體晶片轉移到驅動基板上。中載基板的面積大於等於N個襯底的面積之和,M為大於等於2的正整數,N為大於等於2的正整數。由此,該發光二極體基板的製作方法透過先將N個襯底上的N個外延層組轉移到尺寸更大的中載基板上,並且這些外延層組密集排列在中載基板上,然後再從中載基板上的發光二極體晶片轉移到驅動基板上,從而可一次取用更多的發光二極體晶片,甚至一次性取用驅動基板需要的發光二極體晶片,進而可大大提高取用效率和轉移效率。
下面,結合附圖對本公開實施例提供的發光二極體基板及其製作方法進行詳細的說明。
本公開一實施例提供一種發光二極體基板的製作方法。圖1為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的製作方法的示意圖。圖2-圖4為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖。
如圖1所示,該發光二極體基板的製作方法包括以下步驟S101 - S103。
步驟S101:在襯底上形成M個發光二極體晶片的外延層組,M為大於等於2的正整數。
例如,圖2示出了本公開一實施例提供的製作方法形成的襯底和襯底上的外延組層;如圖2所示,在襯底110上形成外延層組120。例如,上述的外延層組可包括依次生長的第一導電類型半導體層、發光層和第二導電類型半導體層等外延層,這些外延層可構成上述的M個發光二極體晶片的外延層組120。需要說明的是,M可為大於1000的正整數,或者大於10000的正整數。
步驟S102:將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上,N個襯底上的N個外延層組密集排列在中載基板上,N為大於等於2的正整數。
例如,圖3A示出了本公開一實施例提供的製作方法形成的中載基板和中載基板上的外延層組的平面示意圖;圖3B示出了本公開一實施例提供的製作方法形成的中載基板和中載基板上的外延層組的剖面示意圖;如圖3A和圖3B所示,將6個襯底上的6個外延層組120轉移到中載件210上,6個外延層組120密集排列在中載基板210上。當然,為了清楚地進行說明,圖3僅示出了6個襯底,但是本公開實施例中的N的具體數值包括但不限於此。
需要說明的是,上述的“密集排列”是指相鄰的兩個外延層組之間的距離與外延層組分割之後形成的兩個相鄰的發光二極體晶片之間的距離大致相等。另外,上述的“將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上”包括將N個襯底上的沒有經過分割的N個外延層組轉移到中載基板的情況,也包括將N個襯底上的經過分割的N個外延層組(經過分割的N個外延層組可為N*M個發光二極體晶片)轉移到中載基板的情況。
步驟S103:將中載基板上的N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片中至少部分發光二極體晶片轉移到驅動基板上,中載基板的面積大於等於N個襯底的面積之和。
例如,如圖4所示,將中載基板210上的N個外延層組120對應的N*M個發光二極體晶片180中至少部分發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上。
需要說明的是,當將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上時,不同的襯底上的外延層組可分割為不同數量的發光二極體晶片,也就是說,不同的襯底上M的具體數值可以不同,這裡均採用M僅僅是為了更清楚地對本公開進行解釋和說明。例如,上述N的具體數值可為3;第一個襯底上的外延層組可分割為M1個發光二極體晶片,第二個襯底上的外延層組可分割為M2個發光二極體晶片,第三個襯底上的外延層組可分割為M3個發光二極體晶片。此時,上述的N*M可為M1+M2+M3。
在本公開實施例提供的發光二極體基板中,該發光二極體基板的製作方法透過先將N個襯底上的N個外延層組轉移到尺寸更大的中載基板上,並且將這些外延層組密集排列在中載基板上;然後,再將中載基板上的發光二極體晶片中選取至少部分轉移到驅動基板上。由於N個襯底上的N個外延層組密集排列在中載基板上,因此在將中載基板上的N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片中至少部分發光二極體晶片轉移到驅動基板上的過程中,中載基板上的發光二極體晶片是均勻分佈的,從而可一次取用更多的發光二極體晶片(大於一個襯底能取用的發光二極體晶片的數量),甚至一次性取用驅動基板需要的同一顏色的發光二極體晶片,也就是說,驅動基板上同一顏色的發光二極體晶片可僅透過一次轉移工藝就可完成。由此,該發光二極體基板的製作方法可大大提高取用效率和轉移效率。
在一些示例中,本公開實施例提供發光二極體基板可作為直接進行顯示的顯示基板,也可作為提供背光源的背光板。當本公開實施例提供的顯示基板作為背光板時,上述的襯底可以不用剝離,從而可節省工藝步驟,降低成本。另外,當該發光二極體基板作為背光板時,該發光二極體基板中的發光二極體晶片可為發出同一顏色的光的發光二極體晶片。
在一些示例中,如圖3B所示,在中載基板210上,相鄰兩個外延層組120之間的距離D1與相鄰的兩個發光二極體晶片180之間的距離D2大致相等。當上述的N值較大時(例如大於等於4),中載基板上的N個外延層組可陣列排列。
例如,如圖3A所示,一個外延層組120的輪廓的形狀可大致為矩形,中載基板上的N個外延層組120可陣列排列以組成一個更大的矩形。
在一些示例中,如圖4所示,中載基板210的形狀與驅動基板510的形狀大致相同,中載基板210的面積與驅動基板510的面積大致相等。此時,該發光二極體基板的製作方法可將驅動基板需要的同種顏色的發光二極體晶片一次性從中載基板轉移到驅動基板上,從而可極大地提高取用效率和轉移效率。
例如,如圖4所示,當中載基板210的形狀與驅動基板510的形狀大致相同,中載基板210的面積與驅動基板510的面積大致相等時,可先將承載第一顏色發光二極體晶片的中載基板210和驅動基板510對準,然後可一次性將中載基板210上的多個第一顏色發光二極體晶片(例如,紅色發光二極體晶片)轉移到驅動基板510上對應多個第一顏色發光二極體晶片的多個驅動電路上;然後,將將承載第二顏色發光二極體晶片(例如,綠色發光二極體晶片)的中載基板210和驅動基板510對準,然後可一次性將中載基板210上的多個第二顏色發光二極體晶片轉移到驅動基板510上對應多個第二顏色發光二極體晶片的多個驅動電路上;最後,將承載第三顏色發光二極體晶片(例如,藍色發光二極體晶片)的中載基板210和驅動基板510對準,然後可一次性將中載基板210上的多個第三顏色發光二極體晶片(例如,藍色發光二極體晶片)轉移到驅動基板510上對應多個第三顏色發光二極體晶片的多個驅動電路上。由此,該發光二極體基板的製作方法透過一次轉移工藝可將一種顏色的發光二極體晶片轉移到驅動基板上,總共透過三次轉移工藝就可將所有的發光二極體晶片轉移到驅動基板上,從而可大大提高取用效率和轉移效率。
在一些示例中,如圖4所示,驅動基板510包括襯底基板511和位於襯底基板511上的多個驅動電路514,各驅動電路514包括墊片5142;各驅動電路514被配置為驅動與墊片5142電性相連的發光二極體晶片180進行發光。此時,該發光二極體基板的製作方法還包括:採用結合工藝將轉移到驅動基板510上的發光二極體晶片180與對應的驅動電路514的墊片5142結合。由此,驅動基板可驅動發光二極體晶片進行發光或顯示。
在一些示例中,如圖4所示,驅動基板510上驅動電路514的數量與中載基板210上發光二極體晶片180的數量大致相同;驅動基板510上驅動電路514的位置與中載基板210上發光二極體晶片180的位置一一對應設置。由此,當中載基板和驅動基板對準之後,可將中載基板上需要轉移的任意數量的發光二極體晶片一次性轉移到驅動基板上。
在一些示例中,上述的將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板(即步驟S102)包括:在中載基板210上形成第一膠層220;以及將N個襯底110上的N個外延層組120轉移到第一膠層220遠離中載基板210的一側。由此,該發光二極體基板可透過簡單地將第一膠層220解離或者降低第一膠層220的黏性,就可將需要轉移的發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上,從而也可提高轉移效率。
例如,第一膠層220的材料包括紫外光減黏膠或雷射解離膠;當第一膠層220為紫外光減黏膠時,可透過向中載基板210的部分區域照射紫外光來降低第一膠層220對應區域的黏性,從而使得該區域的發光二極體晶片180脫落,並轉移到驅動基板上;當第一膠層220為雷射解離膠時,可透過向中載基板210的部分區域照射雷射來第一膠層220對應區域解離,從而使得該區域的發光二極體晶片180脫落,並轉移到驅動基板上。
例如,將中載基板上的N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片中至少部分發光二極體晶片轉移到驅動基板上時,可按照重力的方向,將中載基板設置在驅動基板的上方,即中載基板和驅動基板沿著重力的方向依次設置,從而可利用重力配合上述的紫外光減黏膠或雷射解離膠將中載基板上需要轉移的發光二極體晶片轉移到驅動基板上。
需要說明的是,第一膠層包括但不限於上述的紫外光減黏膠或雷射解離膠,第一膠層也可為熱解膠;此時,可透過向中載基板的部分區域進行加熱來第一膠層對應區域解離,從而使得該區域的發光二極體晶片脫落,並轉移到驅動基板上。
在一些示例中,上述的襯底110的尺寸大於等於2英寸。也就是說,上述襯底為單獨的一個結晶襯底或者晶圓,而並非一個尺寸較大,且具有多個子發光結構的發光二極體晶片。
例如,上述的襯底可為藍寶石襯底。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的襯底也可為碳化矽襯底等其他合適的襯底。
圖5A-圖5C為本公開一實施例提供的一種結合工藝的步驟示意圖。如圖5A所示,驅動基板510還包括多個導電凸起518,位於墊片5142遠離襯底基板511的一側,各墊片5142在襯底基板511上的正投影與至少一個導電凸起518在襯底基板511上的正投影交疊,該發光二極體基板的製作方法還包括:將中載基板210上的N個外延層組120對應的N*M個發光二極體晶片180中至少部分發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上之前,在驅動基板510上塗覆有機絕緣膠材560;採用結合工藝將轉移到驅動基板510上的發光二極體晶片180與對應的驅動電路514的墊片5142結合包括:如圖5B-圖5C所示,對驅動基板510進行熱回流,蒸發有機絕緣膠材560中的溶劑,以將發光二極體晶片180與墊片5142鍵合在一起。
需要說明的是,雖然圖5A-圖5C示出的多個導電凸起518佈滿了整個驅動基板510,但是本公開實施例包括但不限於此,導電凸起518也可僅設置在墊片5142上方。另外,多個導電凸起相互絕緣。
例如,導電凸起的材料可為金屬、合金或其他導電材料。例如,導電凸起的材料可為鋁、銀、鉬、銅、金中任一種金屬或者它們中至少兩者組成的合金。當然,本公開實施例包括但不限於此,該導電凸起還可採用其他導電材料。例如,導電凸起在驅動基板上的正投影的尺寸小於墊片在驅動基板上的正投影的尺寸。
例如,襯底基板可為剛性基板或者柔性基板,本公開實施例在此不作限制。另外,襯底基板的材料可為玻璃、石英或者塑膠。
例如,導電凸起被垂直於驅動基板的平面所截出的橫截面的形狀包括:拱形、單尖錐形、梯形、凸台形、或者多尖錐形等。
在一些示例中,上述的導電凸起可採用納米壓印工藝製作。例如,該導電凸起的納米壓印製作方法可包括:形成導電層(例如採用沉積工藝形成金屬層);在導電層上塗布壓印膠材;採用具有凹陷結構的模版壓印上述的壓印膠材;採用紫外光照射固化壓印膠材;脫模;採用乾刻工藝使壓印膠材形成的模版上的結構複製到導電層中。當然,本公開實施例提供的導電凸起也可採用其他方法製作,例如,曝光蝕刻,濕法蝕刻,電化學沉積等。
需要說明的是,為避免導電層的氧化等問題,可以在導電凸起製備完成之後覆蓋可導電的防氧化層,但需要去除導電凸起與導電凸起之間的防氧化層,以保證導電凸起相互絕緣。
圖6A和圖6B為本公開一實施例提供的一種第一膠層的製作方法的步驟示意圖。如圖6A-圖6B所示,在中載基板210上形成第一膠層220包括:在中載基板210上塗覆第一膠材層221;以及圖案化第一膠材層211以在所述第一膠材層221中形成貫穿所述第一膠材層221的多個通孔225。包括多個通孔225的第一膠材層221為第一膠層220,各通孔225在中載基板210上的正投影的尺寸小於發光二極體晶片180在中載基板210上的正投影的尺寸。
例如,如圖6B所示,多個通孔225在中載基板210上呈矩陣設置。
例如,如圖6B所示,各通孔225的形狀可為矩形或圓形。當然,本公開實施例包括但不限於此,各通孔的形狀也可採用其他形狀。
圖6C為本公開一實施例提供的一種將中載基板上的發光二極體晶片轉移到驅動基板上的示意圖。如圖6C所示,當第一膠層220採用如圖6B所示的結構時,當對中載基板210進行曝光或者加熱時,第一膠層220中的多個通孔225可有效地防止光線或者熱量影響非目的地區域,從而可提高精准度,並提高產品良率。
圖7-圖14為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖。
在一些示例中,如圖7和圖8所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片的外延層組120之後,該發光二極體基板的製作方法還包括:在外延層組120遠離襯底110的一側形成M個電極結構130;以及將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180。也就是說,在該示例中,M個電極結構是在襯底上形成的,並且外延層組和M個電極結構也是在襯底上進行分割以形成M個發光二極體晶片。
在一些示例中,如圖7所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120包括:在襯底110上形成第一導電類型半導體層121;在第一導電類型半導體層121遠離襯底110的一側形成發光層122;以及在發光層122遠離第一導電類型半導體層121的一側形成第二導電類型半導體層123。
例如,第一導電類型半導體層121可為n型半導體層,第二導電類型半導體層123為p型半導體層。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一導電類型半導體層121可為p型半導體層,第二導電類型半導體層123為n型半導體層。
例如,第一導電類型半導體層121和第二導電類型半導體層123的材料可選擇氮化鎵材料。例如,第一導電類型半導體層121可為n型氮化鎵層,第二導電類型半導體層123可為p型氮化鎵層。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一導電類型半導體層121和第二導電類型半導體層123的材料也可選擇其他合適的半導體材料。
例如,當上述的發光二極體晶片用於發藍光或綠光時,第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層可採用上述的氮化鎵(GaN)。另外,當該發光二極體晶片用於發紅光時,第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層可採用磷化鎵(GaP)、砷化鋁鎵(AlGaAs)或磷化鋁鎵銦(AlGaInP)。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層也可採用其他合適的材料製作。
例如,襯底可採用藍寶石襯底。又例如,該藍寶石襯底還可包括圖形化藍寶石(Patterned Sapphire Substrate, PSS)層。一方面,圖形化藍寶石層可以有效減少第一導電類型半導體層(即外延層)的錯位密度,從而減小非輻射複合,減小反向漏電流,提高該發光二極體晶片的壽命。另一方面,發光層發出的光可在圖形化藍寶石層進行多次散射,改變了全反射光的出射角,從而提高了光的提取效率。當然,本公開實施例包括但不限於此,該發光二極體晶片也可不設置上述的圖形化藍寶石層。需要說明的是,襯底也可採用其他襯底,例如碳化矽襯底。
例如,上述的圖形化藍寶石層可採用乾刻工藝製作。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的圖形化藍寶石層也可採用其他合適的方法製作。
在一些示例中,如圖7所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120還包括:在發光層122和第二導電類型半導體層123之間形成電子阻擋層124。電子阻擋層124可阻擋電子進入第二導電類型半導體層123之中,以限制載流子流過,從而可提高發光效率和發光強度。
例如,電子阻擋層124可為p型氮化鎵鋁(p-AlGaN)。當然,本公開實施例包括但不限於此,電子阻擋層124還可為其他合適的材料。
在一些示例中,如圖7所示,在襯底110上形成第一導電類型半導體層121之前,該製作方法還包括:對襯底110進行高溫處理,並清理襯底110的表面;以及在襯底110上形成緩衝層140。然後在在緩衝層140遠離襯底110的一側形成第一導電類型半導體層121。透過對襯底進行高溫處理和清理,並在襯底上形成緩衝層,可提高晶格匹配程度,便於後續外延層組的生長。
例如,當第一導電類型半導體層為n型氮化鎵,第二導電類型半導體層為p型氮化鎵時,緩衝層為氮化鋁。當然,本公開實施例包括但不限於此,緩衝層可選擇任意可以提高晶格匹配程度的材料。
在一些示例中,如圖8所示,在外延層組遠離所述襯底的一側形成M個電極結構包括:圖案化外延組層120以曝露部分第一導電類型半導體層121以形成M個曝露部1212;在M個曝露部1212遠離襯底110的一側形成M個第一電極150;在第二導電類型半導體層123遠離襯底110的一側形成M個第二電極160;在M個第一電極150和M個第二電極160遠離襯底110的一側形成鈍化層170;圖案化鈍化層170以形成在鈍化層170中與第一電極150對應的第一過孔H1和與第二電極160對應的第二過孔H2;在鈍化層170遠離襯底110的一側形成第一電極墊154和第二電極墊164,第一電極墊154透過第一過孔H1與第一電極150相連,第二電極墊164透過第二過孔H2與第二電極160相連。各導電結構130包括一個第一電極150、一個第一電極墊154、一個第二電極160和一個第二電極墊164。
例如,在該發光二極體基板的製作方法中,在圖案化外延組層120以曝露部分第一導電類型半導體層121以形成M個曝露部1212之後,可在第二導電類型半導體層123和曝露部1212遠離襯底110的一側形成第一導電層,然後對第一導電層進行圖案化以形成上述的第一電極150和第二電極160;第一電極150與曝露部1212接觸設置,第二電極160與第二導電類型半導體層123接觸設置,第一電極150和第二電極160相互絕緣。
例如,在該發光二極體基板的製作方法中,在圖案化鈍化層170以形成在鈍化層170中與第一電極150對應的第一過孔H1和與第二電極160對應的第二過孔H2之後,可在鈍化層170遠離襯底110的一側形成第二導電層,然後對第二導電層進行圖案化以形成上述的第一電極墊154和第二電極墊164。
例如, 將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180包括:採用蝕刻工藝將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180。當然,本公開實施例包括但不限於此,也可採用其他工藝進行分割。
例如,如圖8所示,在襯底110上形成外延層組120的同時,可在襯底110上形成第一對位標記710。本公開實施例對於第一對位標記的製作方法不作限定。
在一些示例中,如圖9-11所示,將N個襯底110上的N個外延層組120轉移到中載基板210上包括:將形成有M個發光二極體晶片180的襯底110轉移到轉移基板310上;將襯底110從轉移基板310上剝離;以及將N個轉移基板310上的N*M個發光二極體晶片180轉移到中載基板210上,轉移基板310的面積與襯底110的面積大致相等。也就是說,該發光二極體基板的製作方法先將襯底上的發光二極體晶片轉移到一個面積大致相等的轉移基板上,然後再將N個轉移基板上的N*M個發光二極體晶片轉移到中載基板上,從而實現將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上。另外,由於經過兩次轉移,在中載基板上的發光二極體晶片的電極結構位於發光二極體晶片遠離中載基板的一側;因此,中載基板上的發光二極體晶片可方便直接地從中載基板上轉移到驅動基板上,並且發光二極體晶片的電極結構也可方便地與驅動基板上的墊片結合。
在一些示例中,如圖9所示,將形成有M個發光二極體晶片180的襯底110轉移到轉移基板310上包括:在轉移基板310上塗覆第二膠層320;以及將形成有M個發光二極體晶片180的襯底110轉移到第二膠層320遠離轉移基板310的一側。該發光二極體基板的製作方法可透過第二膠層320將M個發光二極體晶片180黏附在轉移基板310上,此時發光二極體晶片180的電極結構130位於該發光二極體晶片180靠近第二膠層320的一側。另外,由於是採用第二膠層320將M個發光二極體晶片180黏附在轉移基板310上,在後續的轉移步驟中可方便地進行轉移,從而可提高轉移效率並降低成本。
在一些示例中,如圖9和圖10所示,在將形成有M個發光二極體晶片180的襯底110轉移到轉移基板310上的過程中,先將襯底110與轉移基板310進行對位;然後襯底110向轉移基板310移動,並與第二膠層320接觸,此時,第二膠層320可將襯底110上的發光二極體晶片180黏附。
例如,如圖10所示,在將形成有M個發光二極體晶片180的襯底110轉移到轉移基板310上之後,襯底110上形成的第一對位標記710也被轉移到轉移基板310上。
在一些示例中,第二膠層320的材料包括紫外減黏膠或雷射解離膠,在將N個轉移基板310上的N*M個發光二極體晶片180轉移到中載基板210上之後,可向轉移基板310照射光線以降低第二膠層320的黏性,以將轉移基板310移除。由此,該發光二極體基板的製作方法可方便地將發光二極體晶片180進行轉移,並將轉移基板310移除。
例如,當第二膠層320為紫外光減黏膠時,可透過向轉移基板310照射紫外光來降低第二膠層320的黏性,從而使得轉移基板310上的發光二極體晶片180脫落,並轉移到驅動基板510上;當第二膠層320為雷射解離膠時,可透過向轉移基板310照射雷射來第二膠層320解離,從而使得轉移基板310上的發光二極體晶片180脫落,並轉移到驅動基板510上。
需要說明的是,本公開實施例提供的第二膠層的材料包括也不限於上述的紫外光減黏膠和雷射解離膠,第二膠層也可為熱解膠。
在一些示例中,如圖9和圖10所示,將襯底110從轉移基板310上剝離可包括:採用減薄工藝從襯底110遠離轉移基板310的一側將襯底110減薄,然後採用雷射剝離(LLO)工藝將減薄後的襯底110從轉移基板310上剝離。
例如,如圖9所示,可採用雷射光源900從襯底110遠離轉移基板310的一側照射雷射,使得緩衝層140分解,從而將襯底110剝離。需要說明的是,雷射光源900可採用面光源,也可採用線光源;當該雷射光源900採用線光源時,可透過移動雷射光源900進行掃描,來完成曝光。
在一些示例中,如圖11所示,中載基板210包括多個第一支撐結構240,各第一支撐結構240在垂直於中載基板210的方向上的尺寸大於發光二極體晶片180在垂直於中載基板210的方向上的尺寸,將N個轉移基板310上的N*M個發光二極體晶片180轉移到中載基板210上包括:依次將N個轉移基板310與中載基板210對位,以使得多個第一支撐結構240位於轉移基板310上相鄰的兩個發光二極體晶片180之間。此時,第一支撐結構240不僅可以起到支撐相對設置的中載基板210和轉移基板310之間的間隔,並使得中載基板210和轉移基板310之間的間隔均一,另外還可起到緩衝的作用。
例如,各第一支撐結構240在垂直於中載基板210的方向上的尺寸範圍為3-10微米。當然,本公開實施例包括但不限於此。
例如,如圖11所示,可採用轉移裝置800(例如,轉移頭)將轉移基板310移動到中載基板210上方,以與中載基板210進行對位。
在一些示例中,如圖11所示,在轉移基板310與中載基板210對位之後,轉移基板310可向中載基板210移動,並與中載基板210上的第一膠層220接觸;第一膠層220可將轉移基板310上的發光二極體晶片180黏附;然後,透過向轉移基板310照射紫外光或雷射以降低第二膠層320的黏性,或者向轉移基板310進行加熱以降低第二膠層320的黏性,從而使得轉移基板310上的發光二極體晶片180可轉移到中載基板210上,並且將轉移基板310剝離。
例如,中載基板的材料可為玻璃基板,從而可降低成本。
例如,中載基板的平面形狀可為矩形,例如300 mm * 300 mm的正方形、500 mm * 500 mm的正方形、450 mm * 550 mm的長方形(2.5代線)、或者2200 mm * 2500 mm的長方形(8.5代線)。當然,本公開實施例提供的中載基板的平面形狀和尺寸包括但不限於此。
在一些示例中,該發光二極體基板的製作方法可採用對位機台、高精度對位裝置、感光裝置(CCD)來實現將轉移基板和中載基板進行對位;另外,該發光二極體基板的製作方法可採用清洗裝置對殘留在中載基板上的第二膠層的膠材進行清洗,避免膠材影響後續的工藝。
例如,如圖11所示,中載基板210還可包括第二對位標記720;此時,上述的感光裝置(CCD)可根據轉移基板上的第一對位標記和中載基板上的第二對位標記的位置進行識別、記錄、計算、並回饋給高精度對位單元,以保證對位實現和精度。
例如,上述的對位機台可具有在三個軸向進行移動的功能,從而便於進行對位;另外,上述的對位機台還可包括真空吸附功能,從而更好地將中載基板進行吸附和固定。
例如,上述的對位機台還可包括歸正對位功能,以實現對中載基板的初始位置歸正;另外,上述的對位機台還可具備頂升和下降結構,以實現中載基板的自動化上下料功能。
在一些示例中,如圖12-圖14所示,將中載基板210上的N個外延層組120對應的N*M個發光二極體晶片180中至少部分發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上包括:如圖12所示,將中載基板210與驅動基板510對位,以使多個第一支撐結構240位於中載基板210和驅動基板510之間;如圖13所示,將第一遮罩板610與中載基板210對位,第一遮罩板610包括多個開口615,多個開口615對應多個待轉移的發光二極體晶片180;以及透過第一遮罩板610向中載基板210照射光線,以將多個待轉移的發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上。如圖14所示,將中載基板210與驅動基板510分離。需要說明的是,N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片是指N個外延層組可以形成的N*M個發光二極體晶片。
例如,第一遮罩板610包括吸光材料,吸光材料的光吸收率大於60%。由此,第一遮罩板可有效地避免對光線造成反射,從而避免反射後的光線再次進入中載基板的非目的地區域。
例如,如圖13所示,中載基板210塗覆有第一膠層220;當透過第一遮罩板610向中載基板210照射光線時,光線(例如紫外光或者雷射)透過第一遮罩板610的開口615照射到中載基板210上對應的區域;此時,該區域對應的第一膠層220的黏性減弱,或者,該區域對應的第一膠層220解離,從而使得待轉移的發光二極體晶片180從中載基板210上脫落並落在驅動基板510上。
例如,第一膠層220的材料包括紫外光減黏膠或雷射解離膠;當第一膠層220為紫外光減黏膠時,可透過向中載基板210的部分區域照射紫外光來降低第一膠層220對應區域的黏性,從而使得該區域的發光二極體晶片180脫落,並轉移到驅動基板上;當第一膠層220為第一雷射解離膠時,可透過向中載基板210的部分區域照射雷射來第一膠層220對應區域解離,從而使得該區域的發光二極體晶片180脫落,並轉移到驅動基板上。
需要說明的是,第一膠層包括但不限於上述的紫外光減黏膠或雷射解離膠,第一膠層也可為熱解膠;此時,可透過向中載基板的部分區域進行加熱來第一膠層對應區域解離,從而使得該區域的發光二極體晶片脫落,並轉移到驅動基板上。
在一些示例中,第一膠層220可採用如圖6B所示的結構,即包括陣列設置的多個通孔225。由此,由於第一膠層包括多個通孔,即第一膠層是圖案化的,所以每個發光二極體晶片對應的第一膠層是相對獨立的。在向中載基板210的特定區域照射光線或者加熱時,該特定區域之外(即非目的地區域)的第一膠層不會受到影響,從而可防止不該轉移的發光二極體晶片被轉移,從而可提高產品良率。
圖15為本公開一實施例提供的一種中載基板的示意圖。如圖15所示,在該發光二極體基板的製作方法中,將N個襯底110上的N個外延層組120轉移到中載基板210還包括:在中載基板210上形成第一膠層220之前,在中載基板210上形成多個遮光結構260,各遮光結構260在中載基板210上的正投影位於相鄰兩個發光二極體晶片180在中載基板210上的正投影之間。由此,遮光結構260可遮擋經過中載基板的雜散光,防止雜散光照射到第一遮罩板遮擋的區域,從而可高精度地轉移發光二極體晶片,並且可提高產品良率。
例如,遮光結構260的尺寸小於相鄰的發光二極體晶片180之間的間隔的尺寸。
在一些示例中,遮光結構可與第一支撐結構同時存在,遮光結構可位於第一支撐結構靠近中載基板的一側。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一支撐結構可採用遮光材料製作,從而起到遮光結構的作用。
例如,遮光結構可採用光刻工藝製作;例如,可先在中載基板上製作整層遮光層,再透過光刻工藝實現圖案化的遮光結構,本公開實施例在此不再贅述。
圖16為本公開一實施例提供的一種第一遮罩板的示意圖。如圖16所示,第一遮罩板610包括第一透明基板611和第一吸光圖案層612;第一吸光圖案層612位於第一透明基板611上,且包括多個開口615;第一吸光圖案層612包括吸光材料,吸光材料的光吸收率大於60%。
例如,如圖16所示,第一遮罩板610還包括:第一磁吸結構613,位於第一透明基板611和第一吸光圖案層612之間,第一磁吸結構613在第一透明基板611上的正投影與多個開口615在第一透明基板611上的正投影間隔設置。由此,第一磁吸結構613可被吸附固定,從而可提高第一遮罩板在曝光過程中的平坦性,從而提高曝光精准度。
例如,上述的第一磁吸結構可採用鎳、鐵鎳合金等材料製作,從而具有一定磁性,可被電磁鐵吸附。
例如,上述的第一磁吸結構的平面形狀可為網格結構。
例如,如圖16所示,第一遮罩板610還包括:第一保護層614,位於第一吸光圖案層612遠離第一透明基板611的一側。第一保護層614可為透明保護層,從而不影響光線的透過。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一保護層也可為不透明的;此時,第一保護層可在第一遮罩板使用時剝離。
例如,上述的第一透明基板可採用高硬度和高厚度的石英或氧化矽玻璃進行製作,從而可減小遮罩板因重力導致的變形量。
在一些示例中,如圖14所示,驅動基板510包括多個驅動電路514,各驅動電路514包括墊片5142;各驅動電路514被配置為驅動與墊片5142電性相連的發光二極體晶片180進行發光。此時,該發光二極體基板的製作方法還包括:採用結合工藝將轉移到驅動基板510上的發光二極體晶片180與對應的驅動電路514的墊片5142結合;例如,將發光二極體晶片180的第一電極墊154和第二電極墊164分別與對應的驅動電路514的墊片5142結合。由此,驅動基板可驅動發光二極體晶片進行發光或顯示。
在一些示例中,如圖14所示,驅動基板510上驅動電路514的數量與中載基板210上發光二極體晶片180的數量大致相同;驅動基板510上驅動電路514的位置與中載基板210上發光二極體晶片180的位置一一對應設置。由此,當中載基板和驅動基板對準之後,可將中載基板上需要轉移的任意數量的發光二極體晶片一次性轉移到驅動基板上。
圖17為本公開一實施例提供的一種驅動基板上墊片的示意圖。如圖17所示,各墊片5142包括至少兩個子墊片5140,各子墊片5140包括凹槽5140A,凹槽5140A被配置為接納對應的發光二極體晶片180的電極墊154或164。
在一些示例中,如圖12-圖14所示,各第一支撐結構240為柱狀結構。
在一些示例中,各第一支撐結構240在中載基板210上的正投影的形狀包括矩形、T字形和圓形中的至少一種。
圖18A-圖18C為本公開一實施例提供的一種第一支撐結構的平面示意圖。如圖18A所示,各第一支撐結構240在中載基板210上的正投影的形狀包括矩形;如圖18B所示,各第一支撐結構240在中載基板210上的正投影的形狀包括T字形;如圖18C所示,各第一支撐結構240在中載基板210上的正投影的形狀包括圓形。當然,本公開實施例包括但不限於上述的幾種情況,各第一支撐結構在中載基板上的正投影的形狀還可為其他形狀。
圖18D為本公開一實施例提供的另一種第一支撐結構的平面示意圖。如圖18D所示,各第一支撐結構240為柱狀結構,第一支撐結構240在中載基板210上的正投影相互連接以形成網格。
圖19為本公開一實施例提供的一種中載基板和驅動基板進行對位的示意圖。如圖19所示,驅動基板510包括多個第一接收結構550,將中載基板210與驅動基板510對位包括:將中載基板210上的多個第一支撐結構240***驅動基板510上的多個第一接收結構550,多個第一支撐結構240和多個第一接收結構550一一對應設置,各第一接收結構240在垂直於驅動基板510上的尺寸小於發光二極體晶片180在垂直於驅動基板510上的尺寸。由此,透過多個第一支撐結構和多個第一接收結構可提高中載基板和驅動基板之間的對位精度。
圖20A-圖20D為本公開一實施例提供的一種第一支撐結構的製作方法的步驟示意圖。如圖20A所示,在中載基板210上形成第二對位標記720;如圖20B所示,在中載基板210上形成支撐材料層245,支撐材料層245的在垂直於中載基板210的方向上的尺寸大於發光二極體晶片180在垂直於中載基板210的方向上的尺寸;如圖20C所示,圖案化支撐材料層245以形成多個第一支撐物240,多個第一支撐物240的週期和大小可根據轉移基板310上的發光二極體晶片180之間的間距和發光二極體晶片180的大小相關,各第一支撐物240的大小小於發光二極體晶片180之間的間距;如圖20D所示,在多個第一支撐物240之間形成上述的第一膠層220。
圖21A-圖21D為本公開一實施例提供的另一種第一支撐結構的製作方法的步驟示意圖。如圖21A所示,在中載基板210上形成第二對位標記720;如圖21B所示,在中載基板210上形成上述的第一膠層220;如圖21C所示,在第一膠層220遠離中載基板210的一側形成支撐材料層245,支撐材料層245的在垂直於中載基板210的方向上的尺寸大於發光二極體晶片180在垂直於中載基板210的方向上的尺寸;如圖21D所示,圖案化支撐材料層245以形成多個第一支撐物240,多個第一支撐物240的週期和大小可根據轉移基板310上的發光二極體晶片180之間的間距和發光二極體晶片180的大小相關,各第一支撐物240的大小小於發光二極體晶片180之間的間距。
需要說明的是,上述的第一支撐結構也可以透過上述工藝製作在轉移基板上,其作用與製作在中載基板上相同,然後在將轉移基板上發光二極體晶片轉移到中載基板上時,將第一支撐結構也同步轉移到了中載基板上。
例如,上述的支撐材料層可為光學膠層或者樹脂等有機材料層。
圖22-圖34為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖。
在一些示例中,如圖22和圖23所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片的外延層組120之後,該發光二極體基板的製作方法還包括:在外延層組120遠離襯底110的一側形成M個電極結構130;以及將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180。也就是說,在該示例中,M個電極結構是在襯底上形成的,並且外延層組和M個電極結構也是在襯底上進行分割以形成M個發光二極體晶片。
在一些示例中,如圖22所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120包括:在襯底110上形成第一導電類型半導體層121;在第一導電類型半導體層121遠離襯底110的一側形成發光層122;以及在發光層122遠離第一導電類型半導體層121遠離襯底110的一側形成第二導電類型半導體層123。
例如,第一導電類型半導體層121可為n型半導體層,第二導電類型半導體層123為p型半導體層。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一導電類型半導體層121可為p型半導體層,第二導電類型半導體層123為n型半導體層。
例如,第一導電類型半導體層121和第二導電類型半導體層123的材料可選擇氮化鎵材料。例如,第一導電類型半導體層121可為n型氮化鎵層,第二導電類型半導體層123可為p型氮化鎵層。另外,當該發光二極體晶片用於發紅光時,第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層可採用磷化鎵(GaP)、砷化鋁鎵(AlGaAs)或磷化鋁鎵銦(AlGaInP)。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的第一導電類型半導體層和第二導電類型半導體層也可採用其他合適的材料製作。
例如,襯底可採用藍寶石襯底。又例如,該藍寶石襯底還可包括圖形化藍寶石(Patterned Sapphire Substrate, PSS)層。一方面,圖形化藍寶石層可以有效減少第一導電類型半導體層(即外延層)的錯位密度,從而減小非輻射複合,減小反向漏電流,提高該發光二極體晶片的壽命。另一方面,發光層發出的光可在圖形化藍寶石層進行多次散射,改變了全反射光的出射角,從而提高了光的提取效率。當然,本公開實施例包括但不限於此,該發光二極體晶片也可不設置上述的圖形化藍寶石層。需要說明的是,襯底也可採用其他襯底,例如碳化矽襯底。
例如,上述的圖形化藍寶石層可採用乾刻工藝製作。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的圖形化藍寶石層也可採用其他合適的方法製作。
在一些示例中,如圖22所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120還包括:在發光層122和第二導電類型半導體層123之間形成電子阻擋層124。電子阻擋層124可阻擋電子進入第二導電類型半導體層123之中,以限制載流子流過,從而可提高發光效率和發光強度。
例如,電子阻擋層124可為p型氮化鎵鋁(p-AlGaN)。當然,本公開實施例包括但不限於此,電子阻擋層124還可為其他合適的材料。
在一些示例中,如圖22所示,在襯底110上形成第一導電類型半導體層121之前,該製作方法還包括:對襯底110進行高溫處理,並清理襯底110的表面;以及在襯底110上形成緩衝層140。然後,可在緩衝層140遠離襯底110的一側形成第一導電類型半導體層121。透過對襯底進行高溫處理和清理,並在襯底上形成緩衝層,可提高晶格匹配程度,便於後續外延層組的生長。
例如,當第一導電類型半導體層為n型氮化鎵,第二導電類型半導體層為p型氮化鎵時,緩衝層為氮化鋁。當然,本公開實施例包括但不限於此,緩衝層可選擇任意可以提高晶格匹配程度的材料。
在一些示例中,如圖23所示,在外延層組遠離所述襯底的一側形成M個所述電極結構包括:圖案化外延組層120以曝露部分第一導電類型半導體層121以形成M個曝露部1212;在M個曝露部1212遠離襯底110的一側形成M個第一電極150;在第二導電類型半導體層123遠離襯底110的一側形成M個第二電極160;在M個第一電極150和M個第二電極160遠離襯底110的一側形成鈍化層170;圖案化鈍化層170以形成在鈍化層170中與第一電極150對應的第一過孔H1和與第二電極160對應的第二過孔H2;在鈍化層170遠離襯底110的一側形成第一電極墊154和第二電極墊164,第一電極墊154透過第一過孔H1與第一電極150相連,第二電極墊164透過第二過孔H2與第二電極160相連。各導電結構130包括一個第一電極150、一個第一電極墊154、一個第二電極160和一個第二電極墊164。
例如,在該發光二極體基板的製作方法中,在圖案化外延組層120以曝露部分第一導電類型半導體層121以形成M個曝露部1212之後,可在第二導電類型半導體層123和曝露部1212遠離襯底110的一側形成第一導電層,然後對第一導電層進行圖案化以形成上述的第一電極150和第二電極160;第一電極150與曝露部1212接觸設置,第二電極160與第二導電類型半導體層123接觸設置,第一電極150和第二電極160相互絕緣。
例如,在該發光二極體基板的製作方法中,在圖案化鈍化層170以形成在鈍化層170中與第一電極150對應的第一過孔H1和與第二電極160對應的第二過孔H2之後,可在鈍化層170遠離襯底110的一側形成第二導電層,然後對第二導電層進行圖案化以形成上述的第一電極墊154和第二電極墊164。
例如, 將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180包括:採用蝕刻工藝將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180。當然,本公開實施例包括但不限於此,也可採用其他工藝進行分割。
例如,如圖23所示,在襯底110上形成外延層組120的同時,可在襯底110上形成第一對位標記710。本公開實施例對於第一對位標記的製作方法不作限定。
在一些示例中,如圖24-圖26所示,該發光二極體基板的製作方法包括:將N個襯底110上的N個外延層組120轉移到中載基板210上,N個襯底110上的N個外延層組120密集排列在中載基板210上。
例如,如圖24所示,在中載基板210形成第一膠層220;然後可採用轉移裝置800(例如,轉移頭)將襯底110和襯底110上的發光二極體晶片180移動到中載基板210上方,以與中載基板210進行對位。此時,發光二極體晶片180位於襯底110和中載基板210之間,並且發光二極體晶片180的電極結構130位於發光二極體晶片180靠近中載基板210的一側。
例如,如圖25所示,將襯底110向中載基板210移動,使得發光二極體晶片180與中載基板210上的第一膠層220接觸;此時,第一膠層220可將發光二極體晶片180黏附。
例如,如圖26所示,從襯底110遠離中載基板210的一側對襯底110照射雷射,使得襯底110上的緩衝層140分解,從而使得襯底110上發光二極體晶片180轉移到中載基板210上,並可將襯底110剝離。
例如,中載基板的材料可為玻璃基板,從而可降低成本。
例如,中載基板的平面形狀可為矩形,例如300 mm * 300 mm的正方形、500 mm * 500 mm的正方形、450 mm * 550 mm的長方形(2.5代線)、或者2200 mm * 2500 mm的長方形(8.5代線)。當然,本公開實施例提供的中載基板的平面形狀和尺寸包括但不限於此。
在一些示例中,該發光二極體基板的製作方法可採用對位機台、高精度對位裝置、感光裝置(CCD)來實現將轉移基板和中載基板進行對位;另外,該發光二極體基板的製作方法可採用清洗裝置對殘留在中載基板上的第二膠層的膠材進行清洗,避免膠材影響後續的工藝。
例如,如圖26所示,中載基板210還可包括第二對位標記720;此時,上述的感光裝置(CCD)可根據轉移基板上的第一對位標記和中載基板上的第二對位標記的位置進行識別、記錄、計算、並回饋給高精度對位單元,以保證對位實現和精度。
例如,上述的對位機台可具有在三個軸向進行移動的功能,從而便於進行對位;另外,上述的對位機台還可包括真空吸附功能,從而更好地將中載基板進行吸附和固定。
例如,上述的對位機台還可包括歸正對位功能,以實現對中載基板的初始位置歸正;另外,上述的對位機台還可具備頂升和下降結構,以實現中載基板的自動化上下料功能。
在一些示例中,如圖27-圖33所示,將中載基板210上的N個外延層組120對應的N*M個發光二極體晶片180中至少部分發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上包括:如圖27所示,提供選取基板410,選取基板410包括多個選取結構420;如圖28所示,將選取基板410與中載基板210對位,多個選取結構420與多個待轉移的發光二極體晶片180接觸;如圖29所示,將第二遮罩板620與中載基板210對位,第二遮罩板620包括多個開口625,多個開口625對應多個選取結構420;如圖29-圖30所示,透過第二遮罩板620向中載基板210照射光線,以將多個待轉移的發光二極體晶片180轉移到選取基板410上的多個選取結構420上;如圖31所示,將選取基板410和驅動基板510對位;如圖32所示,將選取基板410上的多個選取結構420上的多個待轉移的發光二極體晶片180與驅動基板510鍵合;如圖33所示,將多個選取結構420去除。由此,該發光二極體基板的製作方法可透過選取基板和選取基板上的選取結構將中載基板上的發光二極體晶片轉移到驅動基板上。
例如,第二遮罩板620採用吸光材料製作,吸光材料的光吸收率大於60%。由此,第二遮罩板可有效地避免對光線造成反射,從而避免反射後的光線再次進入選取基板的非目的地區域。
圖34為本公開一實施例提供的一種第二遮罩板的示意圖。如圖34所示,第二遮罩板620包括:第二透明基板621和第二吸光圖案層622;第二吸光圖案層622位於第二透明基板621上,且包括多個開口625,第二吸光圖案層622採用吸光材料製作,吸光材料的光吸收率大於60%。
例如,如圖34所示,第二遮罩板620還包括:第二磁吸結構623,位於第二透明基板621和第二吸光圖案層622之間,第二磁吸結構623在第二透明基板621上的正投影與多個開口625在第二透明基板621上的正投影間隔設置。由此,第二磁吸結構623可被吸附固定,從而可提高第二遮罩板在曝光過程中的平坦性,從而提高曝光精准度。
例如,上述的第二磁吸結構可採用鎳、鐵鎳合金等材料製作,從而具有一定磁性,可被電磁鐵吸附。
例如,上述的第二磁吸結構的平面形狀可為網格結構。
例如,如圖34所示,第二遮罩板620還包括:第二保護層624,位於第一吸光圖案層622遠離第一透明基板621的一側。第二保護層624可為透明保護層,從而不影響光線的透過。當然,本公開實施例包括但不限於此,第二保護層也可為不透明的;此時,第二保護層可在第二遮罩板使用時剝離。
例如,上述的第二透明基板可採用高硬度和高厚度的石英或氧化矽玻璃進行製作,從而可減小遮罩板因重力導致的變形量。
在一些示例中,如圖27所示,選取基板410還包括第三對位標記730,此時,可利用第三對位標記70將選取基板410與中載基板210對位,並使得多個選取結構420與多個待轉移的發光二極體晶片180接觸。當選取結構420與發光二極體晶片180接觸時,選取結構420可將發光二極體晶片180黏附。
圖35為本公開一實施例提供的一種選取結構的示意圖。如圖35所示,各選取結構420包括支撐部422和位於支撐部425遠離選取基板410上的熱解部425。
在一些示例中,當選取結構420採用如圖35所示的結構時,將選取基板410與中載基板210對位,多個選取結構420與多個待轉移的發光二極體晶片180接觸包括:在真空環境下將選取基板410與中載基板210對位;向選取基板410施加壓力以使得選取結構420中的熱解部425與對應的發光二極體晶片180黏附。
在一些示例中,透過第二遮罩板620向中載基板210照射光線,以將多個待轉移的發光二極體晶片180轉移到選取基板410上的多個選取結構420上包括:在透過第二遮罩板620向中載基板210照射光線之後,向選取基板410和中載基板210之間通入惰性氣體。
在一些示例中,將多個選取結構420去除包括:在真空環境下進行加熱以使得熱解部425熔解,以將多個選取結構420去除。
在一些示例中,各選取結構420的材料包括紫外減黏膠或雷射解離膠,將多個選取結構420去除包括:向選取基板照射光線,以將多個選取結構去除。
在一些示例中,各選取結構420遠離選取基板410的表面與發光二極體晶片180在選取基板410上的正投影的面積大致相等,從而可更好地將發光二極體晶片180選取。
在一些示例中,各選取結構包括彈性材料,從而可提供一定的緩衝,提高產品良率。
在一些示例中,各選取結構被垂直於選取基板的一平面所截取的橫截面的形狀包括梯形。當然,本公開實施例包括但不限於此,各選取結構被垂直於選取基板的一平面所截取的橫截面的形狀也可為其他形狀。
圖36A-圖36C為本公開一實施例提供的一種選取結構的製作方法的步驟示意圖。如圖36A所示,在選取基板410上製作第三對位標記730;如圖36B所示,在選取基板410上形成第一選取膠材層425,第一選取膠材層425的厚度大於發光二極體晶片180的厚度,即第一選取膠材層425在垂直於選取基板410的方向上的尺寸大於發光二極體晶片180在垂直於選取基板410的方向上的尺寸;如圖36C,對第一選取膠材層425進行圖案化,以形成上述的選取結構420。
圖37A-圖37D為本公開一實施例提供的另一種選取結構的製作方法的步驟示意圖。如圖37A所示,在選取基板410上製作第三對位標記730;如圖37B所示,在選取基板410上形成選取材料層430;如圖37C所示,將選取材料層430圖案化以形成多個凸起結構435;如圖37D所示,在多個凸起結構435遠離選取基板410的一側形成第二選取膠材層427,此時各凸起結構435和凸起結構435上的第二選取膠材層427可組成一個選取結構420。
例如,上述的第一選取膠材層425和第二選取膠材層427的材料可為紫外光減黏材料或者雷射解離材料。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的第一選取膠材層425和第二選取膠材層427的材料也可為熱解材料。
例如,上述的選取材料層430可為光學膠或者樹脂等有機材料。
圖38-圖43為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖。
在一些示例中,如圖38和圖39所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片的外延層組120之後,該發光二極體基板的製作方法還包括:在外延層組120遠離襯底110的一側形成M個電極結構130;以及將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180。也就是說,在該示例中,M個電極結構是在襯底上形成的,並且外延層組和M個電極結構也是在襯底上進行分割以形成M個發光二極體晶片。
在一些示例中,如圖38所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120包括:在襯底110上形成第一導電類型半導體層121;在第一導電類型半導體層121遠離襯底110的一側形成發光層122;以及在發光層122遠離第一導電類型半導體層121的一側形成第二導電類型半導體層123。
例如,第一導電類型半導體層121可為n型半導體層,第二導電類型半導體層123為p型半導體層。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一導電類型半導體層121可為p型半導體層,第二導電類型半導體層123為n型半導體層。
例如,第一導電類型半導體層121和第二導電類型半導體層123的材料可選擇氮化鎵材料。例如,第一導電類型半導體層121可為n型氮化鎵層,第二導電類型半導體層123可為p型氮化鎵層。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一導電類型半導體層121和第二導電類型半導體層123的材料也可選擇其他合適的半導體材料。
例如,襯底可採用藍寶石襯底。又例如,該藍寶石襯底還可包括圖形化藍寶石(Patterned Sapphire Substrate, PSS)層。一方面,圖形化藍寶石層可以有效減少第一導電類型半導體層(即外延層)的錯位密度,從而減小非輻射複合,減小反向漏電流,提高該發光二極體晶片的壽命。另一方面,發光層發出的光可在圖形化藍寶石層進行多次散射,改變了全反射光的出射角,從而提高了光的提取效率。當然,本公開實施例包括但不限於此,該發光二極體晶片也可不設置上述的圖形化藍寶石層。需要說明的是,襯底也可採用其他襯底,例如碳化矽襯底。
例如,上述的圖形化藍寶石層可採用乾刻工藝製作。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的圖形化藍寶石層也可採用其他合適的方法製作。
在一些示例中,如圖38所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120還包括:在發光層122和第二導電類型半導體層123之間形成電子阻擋層124。電子阻擋層124可阻擋電子進入第二導電類型半導體層123之中,以限制載流子流過,從而可提高發光效率和發光強度。
例如,電子阻擋層124可為p型氮化鎵鋁(p-AlGaN)。當然,本公開實施例包括但不限於此,電子阻擋層124還可為其他合適的材料。
在一些示例中,如圖38所示,在襯底110上形成第一導電類型半導體層121之前,該製作方法包括:對襯底110進行高溫處理,並清理襯底110的表面;以及在襯底110上形成緩衝層140。然後,可在緩衝層140遠離襯底110的一側形成第一導電類型半導體層121。透過對襯底進行高溫處理和清理,並在襯底上形成緩衝層,可提高晶格匹配程度,便於後續外延層組的生長。
例如,當第一導電類型半導體層為n型氮化鎵,第二導電類型半導體層為p型氮化鎵時,緩衝層為氮化鋁。當然,本公開實施例包括但不限於此,緩衝層可選擇任意可以提高晶格匹配程度的材料。
在一些示例中,如圖39所示,在外延層組遠離所述襯底的一側形成M個所述電極結構包括:圖案化外延組層120以曝露部分第一導電類型半導體層121以形成M個曝露部1212;在M個曝露部1212遠離襯底110的一側形成M個第一電極150;在第二導電類型半導體層123遠離襯底110的一側形成M個第二電極160;在M個第一電極150和M個第二電極160遠離襯底110的一側形成鈍化層170;圖案化鈍化層170以形成在鈍化層170中與第一電極150對應的第一過孔H1和與第二電極160對應的第二過孔H2;在鈍化層170遠離襯底110的一側形成第一電極墊154和第二電極墊164,第一電極墊154透過第一過孔H1與第一電極150相連,第二電極墊164透過第二過孔H2與第二電極160相連。各導電結構130包括一個第一電極150、一個第一電極墊154、一個第二電極160和一個第二電極墊164。
例如,在該發光二極體基板的製作方法中,在圖案化外延組層120以曝露部分第一導電類型半導體層121以形成M個曝露部1212之後,可在第二導電類型半導體層123和曝露部1212遠離襯底110的一側形成第一導電層,然後對第一導電層進行圖案化以形成上述的第一電極150和第二電極160;第一電極150與曝露部1212接觸設置,第二電極160與第二導電類型半導體層123接觸設置,第一電極150和第二電極160相互絕緣。
例如,在該發光二極體基板的製作方法中,在圖案化鈍化層170以形成在鈍化層170中與第一電極150對應的第一過孔H1和與第二電極160對應的第二過孔H2之後,可在鈍化層170遠離襯底110的一側形成第二導電層,然後對第二導電層進行圖案化以形成上述的第一電極墊154和第二電極墊164。
例如, 將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180包括:採用蝕刻工藝將外延層組120和M個電極結構130分割以形成M個發光二極體晶片180。當然,本公開實施例包括但不限於此,也可採用其他工藝進行分割。
例如,如圖39所示,在襯底110上形成外延層組120的同時,可在襯底110上形成第一對位標記710。本公開實施例對於第一對位標記的製作方法不作限定。
在一些示例中,如圖40所示,透過轉移基板310將N個襯底110上的N個外延層組120轉移到中載基板210上,其具體的轉移過程可參見圖9-圖11的相關描述,在此不再贅述。
在一些示例中,如圖40所示,驅動基板510包括多個第二支撐結構540,各第二支撐結構540在垂直於驅動基板510的方向上的尺寸大於發光二極體晶片180在垂直於驅動基板510上的方向上的尺寸。第二支撐結構540不僅可以起到支撐相對設置的中載基板210和驅動基板510之間的間隔,並使得中載基板210和驅動基板510之間的間隔均一,另外還可起到緩衝的作用。
在一些示例中,如圖41-圖43所示,將中載基板210上的N個外延層組120對應的N*M個發光二極體晶片180中至少部分發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上包括:如圖41所示,將中載基板210與驅動基板510對位,多個第二支撐結構540***中載基板210上相鄰的兩個發光二極體晶片180之間;如圖42所示,將第三遮罩板630與中載基板210對位,第三遮罩板630包括多個開口635,多個開口635對應多個待轉移的發光二極體晶片180;如圖42所示,透過第三遮罩板630向中載基板210照射光線,以將多個待轉移的發光二極體晶片180轉移到驅動基板510上;如圖43所示,將中載基板210從驅動基板510上移開,並將轉移到驅動基板510上的發光二極體晶片180與驅動基板510結合。
例如,第三遮罩板630採用吸光材料製作,吸光材料的光吸收率大於60%。由此,第三遮罩板可有效地避免對光線造成反射,從而避免反射後的光線再次進入選取基板的非目的地區域。
圖44為本公開一實施例提供的一種第三遮罩板的示意圖。如圖44所示,第三遮罩板630包括:第三透明基板631和第三吸光圖案層632;第三吸光圖案層632位於第三透明基板631上,且包括多個開口635,第三吸光圖案層632採用吸光材料製作,吸光材料的光吸收率大於60%。
例如,如圖44所示,第三遮罩板630還包括:第三磁吸結構633,位於第三透明基板631和第三吸光圖案層632之間,第三磁吸結構633在第三透明基板631上的正投影與多個開口635在第三透明基板631上的正投影間隔設置。由此,第三磁吸結構633可被吸附固定,從而可提高第三遮罩板在曝光過程中的平坦性,從而提高曝光精准度。
例如,上述的第三磁吸結構可採用鎳、鐵鎳合金等材料製作,從而具有一定磁性,可被電磁鐵吸附。
例如,上述的第三磁吸結構的平面形狀可為網格結構。
例如,如圖44所示,第三遮罩板630還包括:第三保護層634,位於第三吸光圖案層632遠離第三透明基板631的一側。第三保護層634可為透明保護層,從而不影響光線的透過。當然,本公開實施例包括但不限於此,第三保護層也可為不透明的;此時,第三保護層可在第三遮罩板使用時剝離。
例如,上述的第三透明基板可採用高硬度和高厚度的石英或氧化矽玻璃進行製作,從而可減小遮罩板因重力導致的變形量。
需要說明的是,在本公開實施例中,第一遮罩板、第二遮罩板和第三遮罩板可為同一遮罩板。當然,本公開實施例包括但不限於此。
例如,各第二支撐結構540在垂直於驅動基板510的方向上的尺寸範圍可為3-10微米。當然,本公開實施例包括但不限於此。另外,第二支撐結構540的製作方法可參見第一支撐結構的製作方法,在此不再贅述。
圖45-圖50為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖。
在一些示例中,如圖45所示,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120包括:在襯底110上形成第二導電類型半導體層123;在第二導電類型半導體層123遠離襯底110的一側形成發光層122;以及在發光層122遠離第二導電類型半導體層123的一側形成第一導電類型半導體層121。需要說明的是,圖45所示的外延層組中各個外延層的順序與圖7所示的外延層組中各個外延層的順序相反。當然,本公開實施例包括但不限於此,圖45所示的外延層組中各個外延層的順序也可與圖7所示的外延層組中各個外延層的順序相同。
例如,第一導電類型半導體層121可為n型半導體層,第二導電類型半導體層123為p型半導體層。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一導電類型半導體層121可為p型半導體層,第二導電類型半導體層123為n型半導體層。
例如,第一導電類型半導體層121和第二導電類型半導體層123的材料可選擇氮化鎵材料。例如,第一導電類型半導體層121可為n型氮化鎵層,第二導電類型半導體層123可為p型氮化鎵層。當然,本公開實施例包括但不限於此,第一導電類型半導體層121和第二導電類型半導體層123的材料也可選擇其他合適的半導體材料。
例如,襯底可採用藍寶石襯底。例如,襯底可採用藍寶石襯底。又例如,該藍寶石襯底還可包括圖形化藍寶石(Patterned Sapphire Substrate, PSS)層。一方面,圖形化藍寶石層可以有效減少第一導電類型半導體層(即外延層)的錯位密度,從而減小非輻射複合,減小反向漏電流,提高該發光二極體晶片的壽命。另一方面,發光層發出的光可在圖形化藍寶石層進行多次散射,改變了全反射光的出射角,從而提高了光的提取效率。當然,本公開實施例包括但不限於此,該發光二極體晶片也可不設置上述的圖形化藍寶石層。需要說明的是,襯底也可採用其他襯底,例如碳化矽襯底。
例如,上述的圖形化藍寶石層可採用乾刻工藝製作。當然,本公開實施例包括但不限於此,上述的圖形化藍寶石層也可採用其他合適的方法製作。
在一些示例中,在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120還包括:在發光層122和第二導電類型半導體層123之間形成電子阻擋層124。電子阻擋層124可阻擋電子進入第二導電類型半導體層123之中,以限制載流子流過,從而可提高發光效率和發光強度。
例如,電子阻擋層124可為p型氮化鎵鋁(p-AlGaN)。當然,本公開實施例包括但不限於此,電子阻擋層124還可為其他合適的材料。
在一些示例中,在襯底110上形成第一導電類型半導體層121之前,該製作方法包括:對襯底110進行高溫處理,並清理襯底110的表面;以及在襯底110上形成緩衝層140。然後,在緩衝層140遠離襯底110的一側形成第一導電類型半導體層121。透過對襯底進行高溫處理和清理,並在襯底上形成緩衝層,可提高晶格匹配程度,便於後續外延層組的生長。
例如,當第一導電類型半導體層為n型氮化鎵,第二導電類型半導體層為p型氮化鎵時,緩衝層為氮化鋁。當然,本公開實施例包括但不限於此,緩衝層可選擇任意可以提高晶格匹配程度的材料。
在一些示例中,如圖46-圖50所示,在該發光二極體基板的製作方法中,將N個襯底110上的N個外延層組120轉移到中載基板210上包括:如圖46-圖49所示,將N個襯底110上的N個外延層組120依次轉移到中載基板210上,此時外延層組120並未被分割;如圖50所示,在N個外延層組120遠離中載基板210的一側形成M個電極結構130;將中載基板210上的N個外延層組120分割以與M個電極結構130共同形成M個發光二極體晶片180。
在一些示例中,如圖48所示,在將第一個襯底110上的外延層組120轉移到中載基板210之後,在將第二個襯底110上的外延層組120轉移到中載基板210的過程中,可先將襯底110靠近中載基板210,並且位於外延層組120之外的部分進行減薄,從而避免襯底100碰撞或損壞已經轉移到中載基板210上的外延層組120。
在一些示例中,將中載基板上的N個外延層組分割以與M個電極結構組共同形成M個發光二極體晶片包括:採用蝕刻工藝將中載基板上的N個外延層組分割以與M個電極結構組共同形成M個發光二極體晶片。當然,本公開實施例包括但不限於此,也可採用雷射切割等其他合適的方法將中載基板上的N個外延層組分割以與M個電極結構組共同形成M個發光二極體晶片。
在一些示例中,如圖50所示,各電極結構130包括一個第一電極150和J個第二電極160,在外延層組120遠離襯底110的一側形成M個電極結構130包括:圖案化外延組層120以曝露部分第一導電類型半導體層121以形成M個曝露部1212,並將第二導電類型半導體層123分割為M*J個第二導電類型半導體塊1230;在M*J個第二導電類型半導體塊1230遠離中載基板210的一側形成M*J個第二電極160;在M*J個第二電極160遠離中載基板210的一側形成鈍化層170;圖案化鈍化層170以形成在鈍化層170中與M個曝露部1212對應的M個第一過孔H1、與M*J個第二電極160對應的M*J個第二過孔H2;透過M個第一過孔H1在M個曝露部1212遠離襯底110的一側形成M個第一電極150;以及在鈍化層170遠離中載基板210的一側形成第一電極墊154和第二電極墊164,第一電極墊154透過第一過孔H1與第一電極150相連,第二電極墊164透過第二過孔H2與第二電極160相連, J為大於等於2的正整數。
在該發光二極體晶片基板的製作方法中,當各電極結構130包括一個第一電極150和j個第二電極160時,一個第一電極、一個第二電極、第一導電類型半導體層、一個第二導電類型半導體塊和發光層可形成一個LED發光結構。由此,單個發光二極體晶片可包括j(j大於等於2的正整數)個第二導電類型半導體塊和j個第二電極,因此單個發光二極體晶片可形成有至少兩個可單獨進行發光的發光結構。一方面,形成的單個發光二極體晶片的整體尺寸保持不變的情況下,透過在發光二極體晶片內形成多個發光結構,可降低單個發光結構的尺寸。也就是說,可以採用現有的工藝精度製作尺寸更小的發光二極體晶片。由此,該發光二極體晶片可降低小尺寸的LED發光結構的製作難度並降低成本,並且還可實現較高的圖元密度。另一方面,由於單個發光結構的尺寸較小,其在小電流的驅動下效率也較高,從而可提高發光效率。
需要說明的是,在形成如圖50所示的中載基板210和中載基板210上的發光二極體晶片180之後,可將中載基板210上的發光二極體晶片180中的至少一部分轉移到驅動基板510上,具體過程可參見如圖12-圖14的相關描述,在此不再贅述。
圖51A-圖51C為本公開一實施例提供的一種將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上的方法的示意圖。在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120包括:如圖51A所示,在圓形的襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120,外延層組120在襯底110上的正投影的形狀為方形;如圖51B所示,沿著外延層組120的邊緣將圓形的襯底110切割為方形的襯底110;如圖51C所示,將N個襯底110上的N個外延層組120轉移到中載基板210上包括:將N個方形的襯底110上的N個外延層組120密集排列在中載基板210上。當然,本公開實施例包括但不限於此,根據襯底的結晶特性,上述的圓形襯底也可切割為六邊形的襯底。
例如,當襯底為藍寶石襯底時,由於藍寶石為六方晶體,晶體中存在解離面的概念,解離面是指礦物晶體在外力作用下嚴格沿著一定結晶方向破裂,並且能裂出光滑平面的性質的平面。對於藍寶石襯底來說,由於外延層是沿晶軸向外延生長的,因此在平行於晶軸方向的解離面有兩個晶面,且兩個晶面是相互垂直的,因此可以採用沿平行於參考邊或者垂直於參考邊對藍寶石進行解離,從而可以將圓形的藍寶石襯底切割成方形的藍寶石襯底,根據晶面分佈也可以解離成六邊形的藍寶石襯底。圖52A-圖52C為本公開一實施例提供的另一種將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上的方法的示意圖。在襯底110上形成M個發光二極體晶片180的外延層組120包括:如圖52A所示,將圓形的襯底110切割為方形的襯底110;如圖52B所示,將N個方形的襯底110拼接在一起,以形成N個襯底110的組合;如圖52C所示,在N個襯底110的組合上形成M*N個發光二極體晶片180的外延層120。類似地,本公開實施例包括但不限於此,根據襯底的結晶特性,上述的圓形襯底也可切割為六邊形的襯底。
在一些示例中,將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上包括:在N個襯底的組合上形成的M*N個發光二極體晶片的外延層轉移到中載基板上。
本公開一實施例還提供一種發光二極體基板。圖53為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的示意圖。該發光二極體基板可採用上述的任一的製作方法製作。上述的發光二極體基板的製作方法透過先將N個襯底上的N個外延層組轉移到尺寸更大的中載基板上,並且將這些外延層組密集排列在中載基板上;然後,再將中載基板上的發光二極體晶片中選取至少部分轉移到驅動基板上。由於N個襯底上的N個外延層組密集排列在中載基板上,因此在將中載基板上的N個外延層組對應的N*M個發光二極體晶片中至少部分發光二極體晶片轉移到驅動基板上的過程中,中載基板上的發光二極體晶片是均勻分佈的,從而可一次取用更多的發光二極體晶片(大於一個襯底能取用的發光二極體晶片的數量),甚至一次性取用驅動基板需要的同一顏色的發光二極體晶片,也就是說,驅動基板上同一顏色的發光二極體晶片可僅透過一次轉移工藝就可完成。由此,該發光二極體基板的製作方法可大大提高取用效率和轉移效率。由此,該發光二極體基板具有較高的製作效率和較低的成本。
例如,如圖53所示,在該發光二極體基板10中,驅動基板510包括多個接收結構560,各接收結構560在垂直於驅動基板510上的尺寸小於發光二極體晶片180在垂直於驅動基板510上的尺寸。由此,可透過上述的接收結構可提高中載基板和驅動基板之間的對位精度,從而可提高產品良率。
圖54為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的示意圖。如圖54所示,該發光二極體基板10包括驅動基板510和驅動基板510上的多個發光二極體晶片180。另外,該發光二極體基板10還包括多個支撐結構540,位於相鄰的發光二極體晶片180之間,各支撐結構540在垂直於驅動基板510的方向上的尺寸大於發光二極體晶片180在垂直於驅動基板510的方向上的尺寸。由此,支撐結構不僅可在製作過程中以起到支撐相對設置的中載基板和驅動基板510之間的間隔,並使得中載基板和驅動基板之間的間隔均一,另外還可起到緩衝的作用,從而可提高產品良率。
圖55為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的示意圖。如圖55所示,驅動基板510包括襯底基板511和位於襯底基板511上的多個驅動電路514,各驅動電路514包括墊片5142;各驅動電路514被配置為驅動與墊片5142電性相連的發光二極體晶片180進行發光。各墊片5142包括至少兩個子墊片5140,各子墊片5140包括凹槽5140A,凹槽5140A被配置為接納對應的發光二極體晶片180的電極墊154或164。由此,驅動基板可驅動發光二極體晶片進行發光或顯示。另外,凹槽也可提高結合的精度,從而可提高產品良率。
在一些示例中,如圖55所示,驅動基板510上驅動電路514的數量與中載基板210上發光二極體晶片180的數量大致相同;驅動基板510上驅動電路514的位置與中載基板210上發光二極體晶片180的位置一一對應設置。由此,當中載基板和驅動基板對準之後,可將中載基板上需要轉移的任意數量的發光二極體晶片一次性轉移到驅動基板上。
本公開一實施例還提供一種顯示裝置。圖56為本公開一實施例提供的一種顯示裝置的示意圖。如圖56所示,該顯示裝置20包括上述的發光二極體基板10。需要說明的是,當上述的發光二極體基板10上包括發多種顏色(例如,紅色、綠色和藍色)的光的發光二極體晶片時,該發光二極體基板10可為顯示裝置20的顯示基板,直接進行彩色顯示。當上述的發光二極體基板10上僅包括發一種顏色(例如白色或者藍色)的發光二極體晶片時,該發光二極體基板10可為顯示裝置20的背光源。
例如,該顯示裝置可為電視、電腦、筆記型電腦、智慧手機、導航儀、平板電腦、電子畫框等具有顯示功能的電子產品。
本公開一實施例還提供一種遮罩板。圖16為本公開一實施例提供的一種遮罩板的示意圖。如圖16所示,遮罩板610包括透明基板611和吸光圖案層612;吸光圖案層612位於透明基板611上,且包括多個開口615;吸光圖案層612採用吸光材料製作,吸光材料的光吸收率大於60%。
在上述發光二極體基板的製作方法中,當採用雷射透過通常的遮罩板進行照射時,由於雷射的能量較高,而普通的遮罩板所採用的鉻圖案有有65%的反射率(約35%的吸收率),從而會導致雷射被反射;而反射後的雷射經過反射和投射之後會再次射向非目的地區域,從而導致非目的地區域被曝光,導致錯誤的解離。然而,在採用本公開實施例提供的遮罩板時,由於吸光圖案層採用吸光材料製作,吸光材料的光吸收率大於60%,因此,該遮罩板可減少甚至消除遮罩板的反射,從而避免非目的地區域被曝光而導致錯誤的解離。
例如,如圖16所示,遮罩板610還包括:磁吸結構613,位於透明基板611和吸光圖案層612之間,磁吸結構613在透明基板611上的正投影與多個開口615在透明基板611上的正投影間隔設置。由此,磁吸結構613可被吸附固定,從而可提高遮罩板在曝光過程中的平坦性,從而提高曝光精准度。
例如,如圖16所示,遮罩板610還包括:保護層614,位於吸光圖案層612遠離透明基板611的一側。保護層614可為透明保護層,從而不影響光線的透過。當然,本公開實施例包括但不限於此,保護層也可為不透明的;此時,保護層可在遮罩板使用時剝離。
例如,該吸光材料可採用對金屬圖案進行氧化而得到。
例如,該遮罩板的透明基板包括石英、玻璃、藍寶石等透光材料。例如,該遮罩板的透明基板可採用高硬度和高厚度的石英或氧化矽玻璃進行製作,從而可減小遮罩板因重力導致的變形量。
有以下幾點需要說明:
(1)本公開實施例附圖中,只涉及到與本公開實施例涉及到的結構,其他結構可參考通常設計。
(2)在不衝突的情況下,本公開同一實施例及不同實施例中的特徵可以相互組合。
以上,僅為本公開的具體實施方式,但本公開的保護範圍並不局限於此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本公開揭露的技術範圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本公開的保護範圍之內。因此,本公開的保護範圍應以申請專利範圍的保護範圍為准。
S101~S103:步驟
110:襯底
120:外延層組
121,123:半導體層
122:發光層
124:電子阻擋層
130:電極結構
140:緩衝層
180:發光二極體晶片
210:中載基板
220,320:膠層
221:膠材層
225:通孔
510:驅動基板
511:底基板
514:驅動電路
5142:墊片
518:導電凸起
560:有機絕緣膠材
170:鈍化層
160:電極
154,164:電極墊
H1,H2:過孔
710,720,730:對位標記
310:轉移基板
900:雷射光源
800:轉移裝置
240:支撐結構
610:遮罩板
611,621:透明基板
612,622:吸光圖案層
613,623:磁吸結構
614,624:保護層
615,625,635:開口
5140:子墊片
5140A:凹槽
245:支撐材料層
1212:曝露部
410:基板
420:選取結構
422,425:支撐部
430:選取材料層
435:凸起結構
427:選取膠材層
20:顯示裝置
10:發光二極體基板
為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案,下面將對實施例的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅涉及本公開的一些實施例,而非對本公開的限制。
圖1為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的製作方法的示意圖;
圖2-圖4為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖;
圖5A-圖5C為本公開一實施例提供的一種結合工藝的步驟示意圖;
圖6A和圖6B為本公開一實施例提供的一種第一膠層的製作方法的步驟示意圖;
圖6C為本公開一實施例提供的一種將中載基板上的發光二極體晶片轉移到驅動基板上的示意圖;
圖7-圖14為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖;
圖15為本公開一實施例提供的一種中載基板的示意圖;
圖16為本公開一實施例提供的一種第一遮罩板的示意圖;
圖17為本公開一實施例提供的一種驅動基板上墊片的示意圖;
圖18A-圖18C為本公開一實施例提供的一種第一支撐結構的平面示意圖;
圖18D為本公開一實施例提供的另一種第一支撐結構的平面示意圖;
圖19為本公開一實施例提供的一種中載基板和驅動基板進行對位的示意圖;
圖20A-圖20D為本公開一實施例提供的一種第一支撐結構的製作方法的步驟示意圖;
圖21A-圖21D為本公開一實施例提供的另一種第一支撐結構的製作方法的步驟示意圖;
圖22-圖34為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖;
圖35為本公開一實施例提供的一種選取結構的示意圖;
圖36A-圖36C為本公開一實施例提供的一種選取結構的製作方法的步驟示意圖;
圖37A-圖37D為本公開一實施例提供的另一種選取結構的製作方法的步驟示意圖;
圖38-圖43為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖;
圖44為本公開一實施例提供的一種第三遮罩板的示意圖;
圖45-圖50為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的製作方法的步驟示意圖;
圖51A-圖51C為本公開一實施例提供的一種將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上的方法的示意圖;
圖52A-圖52C為本公開一實施例提供的另一種將N個襯底上的N個外延層組轉移到中載基板上的方法的示意圖;
圖53為本公開一實施例提供的一種發光二極體基板的示意圖;
圖54為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的示意圖;
圖55為本公開一實施例提供的另一種發光二極體基板的示意圖;以及
圖56為本公開一實施例提供的一種顯示裝置的示意圖。
S101~S103:步驟
Claims (20)
- 一種發光二極體基板的製作方法,包括:在襯底上形成M個發光二極體晶片的外延層組;將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到中載基板上,N個所述襯底上的N個所述外延層組密集排列在所述中載基板上;以及將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到驅動基板上,其中,所述中載基板的面積大於等於N個所述襯底的面積之和,M為大於等於2的正整數,N為大於等於2的正整數。
- 如請求項1所述的發光二極體基板的製作方法,其中,在所述中載基板上,相鄰兩個所述外延層組之間的距離與相鄰的兩個所述發光二極體晶片之間的距離大致相等。
- 如請求項1所述的發光二極體基板的製作方法,其中,所述驅動基板包括襯底基板和位於襯底基板上的多個驅動電路,各所述驅動電路包括墊片,並被配置為驅動與所述墊片電性相連的所述發光二極體晶片進行發光,所述製作方法還包括:採用結合工藝將轉移到所述驅動基板上的所述發光二極體晶片與對應的所述驅動電路的所述墊片結合。
- 如請求項3所述的發光二極體基板的製作方法,其中,所述驅動基板還包括多個導電凸起,位於所述墊片遠離所述襯底基板的一側,各所述墊片在所述襯底基板上的正投影與至少一個所述導電凸起在所述襯底基板上的正投影交疊,所述製作方法還包括:將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上之前,在所述驅動基板 上塗覆有機絕緣膠材;採用結合工藝將轉移到所述驅動基板上的所述發光二極體晶片與對應的所述驅動電路的所述墊片結合包括:對所述驅動基板進行熱回流,蒸發所述有機絕緣膠材中的溶劑,以將所述發光二極體晶片與所述墊片鍵合在一起。
- 如請求項1所述的發光二極體基板的製作方法,其中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板包括:在所述中載基板上形成第一膠層;以及將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述第一膠層遠離所述中載基板的一側。
- 如請求項5所述的發光二極體基板的製作方法,其中,所述第一膠層的材料包括紫外光減黏膠或雷射解離膠。
- 如請求項1-6中任一項所述的發光二極體基板的製作方法,其中,在所述襯底上形成M個所述發光二極體晶片的外延層組之後,所述製作方法還包括:在所述外延層組遠離所述襯底的一側形成M個電極結構;以及將所述外延層組和M個所述電極結構分割以形成M個所述發光二極體晶片。
- 如請求項7所述的發光二極體基板的製作方法,其中,將N個所述襯底上的N個所述外延層組轉移到所述中載基板上包括:將形成有M個所述發光二極體晶片的所述襯底轉移到轉移基板上;將所述襯底從所述轉移基板上剝離;以及將N個所述轉移基板上的N*M個所述發光二極體晶片轉移到所述中載基板上,其中,所述轉移基板的面積與所述襯底的面積大致相等。
- 如請求項8所述的發光二極體基板的製作方法,其中,將形成有M個所述發光二極體晶片的所述襯底轉移到所述轉移基板上包括:在所述轉移基板上塗覆第二膠層;以及將形成有M個所述發光二極體晶片的所述襯底轉移到所述第二膠層遠離所述轉移基板的一側。
- 如請求項8所述的發光二極體基板的製作方法,其中,所述中載基板包括多個第一支撐結構,各所述第一支撐結構在垂直於所述中載基板的方向上的尺寸大於所述發光二極體晶片在垂直於所述中載基板上的方向上的尺寸,將N個所述轉移基板上的N*M個所述發光二極體晶片轉移到所述中載基板上包括:依次將N個所述轉移基板與所述中載基板對位,以使得多個所述第一支撐結構位於所述轉移基板上相鄰的兩個所述發光二極體晶片之間。
- 如請求項10所述的發光二極體基板的製作方法,其中,將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上包括:將所述中載基板與所述驅動基板對位,以使多個所述第一支撐結構位於所述中載基板和所述驅動基板之間;將第一遮罩板與所述中載基板對位,所述第一遮罩板包括多個開口,所述多個開口對應多個待轉移的所述發光二極體晶片;以及透過所述第一遮罩板向所述中載基板照射光線,以將多個待轉移的所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上。
- 如請求項11所述的發光二極體基板的製作方法,其中,所述驅動基板包括多個第一接收結構,將所述中載基板與所述驅動基板對位包括:將所述中載基板上的多個所述第一支撐結構***所述驅動基板上的多個第一接 收結構,多個所述第一支撐結構和多個所述第一接收結構一一對應設置,各所述第一接收結構在垂直於所述驅動基板上的尺寸小於所述發光二極體晶片在垂直於所述驅動基板上的尺寸。
- 如請求項7所述的發光二極體基板的製作方法,其中,將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上包括:提供選取基板,所述選取基板包括多個選取結構;將所述選取基板與所述中載基板對位,多個所述選取結構與多個待轉移的所述發光二極體晶片接觸;將第二遮罩板與所述中載基板對位,所述第二遮罩板包括多個開口,所述多個開口對應多個所述選取結構;透過所述第二遮罩板向所述中載基板照射光線,以將多個待轉移的所述發光二極體晶片轉移到所述選取基板上的多個所述選取結構上;將所述選取基板和所述驅動基板對位;將所述選取基板上的多個所述選取結構上的多個待轉移的所述發光二極體晶片與所述驅動基板鍵合;以及將多個所述選取結構去除。
- 如請求項13所述的發光二極體基板的製作方法,其中,各所述選取結構包括支撐部和位於支撐部遠離所述中載基板上的熱解部,將多個所述選取結構去除包括:在真空環境下進行加熱以使得所述熱解部熔解,以將多個所述選取結構去除。
- 如請求項8所述的發光二極體基板的製作方法,其中,所述驅動基板包括多個第二支撐結構,各所述第二支撐結構在垂直於所述驅動基板的 方向上的尺寸大於所述發光二極體晶片在垂直於所述驅動基板上的方向上的尺寸。
- 如請求項15所述的發光二極體基板的製作方法,其中,將所述中載基板上的N個所述外延層組對應的N*M個所述發光二極體晶片中至少部分所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上包括:將所述中載基板與所述驅動基板對位,多個所述第二支撐結構***所述中載基板上相鄰的兩個所述發光二極體晶片之間;將第三遮罩板與所述中載基板對位,所述第三遮罩板包括多個開口,所述多個開口對應多個待轉移的所述發光二極體晶片;以及透過所述第三遮罩板向所述中載基板照射光線,以將多個待轉移的所述發光二極體晶片轉移到所述驅動基板上。
- 一種發光二極體基板,採用請求項1-16中任一項所述製作方法製作,其中所述發光二極體基板包括所述驅動基板和位於所述驅動基板上的所述發光二極體晶片。
- 如請求項17所述的發光二極體基板,其中,所述驅動基板包括多個第一接收結構,各所述第一接收結構在垂直於所述驅動基板上的尺寸小於所述發光二極體晶片在垂直於所述驅動基板上的尺寸。
- 如請求項18所述的發光二極體基板,還包括:多個支撐結構,位於相鄰的所述發光二極體晶片之間,各所述支撐結構在垂直於驅動基板的方向上的尺寸大於所述發光二極體晶片在垂直於驅動基板的方向上的尺寸。
- 一種顯示裝置,包括請求項17-19中任一項所述的發光二極體基板。
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