[發(fā)明專利]一種μLED像素單元結(jié)構(gòu)及顯示器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010535535.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111798764B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭太良;翁雅戀;周雄圖;張永愛;吳朝興;孫捷;嚴(yán)群
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué);閩都創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號: G09F9/33
• 分類號: G09F9/33;G09F9/302;H01L27/15
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種μLED像素單元結(jié)構(gòu)及顯示器件，μLED顯示器件在驅(qū)動背板上陣列設(shè)置有k個(gè)μLED像素單元，每個(gè)μLED像素單元包含n_i個(gè)μLED芯片，以形成至少m_i個(gè)μLED發(fā)光體；μLED芯片電極的設(shè)置方式包括兩個(gè)電極分別設(shè)置于μLED芯片的上下兩側(cè)以及兩個(gè)電極設(shè)置于μLED芯片的同一側(cè)，μLED芯片電極和驅(qū)動背板電極均設(shè)置有互連區(qū)域和互連失效后用于修復(fù)連接的備用區(qū)域，μLED芯片電極與驅(qū)動背板電極采用Au?In鍵合、非Au?In互連或Au?In鍵合和非Au?In互連復(fù)合的方式互連。本發(fā)明可以有效降低μLED顯示器件的制作難度、制作周期和制作成本，并提高μLED顯示器件的良品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成半導(dǎo)體發(fā)光與顯示領(lǐng)域，特別是一種μLED像素單元結(jié)構(gòu)及顯示器件。

背景技術(shù)

LED顯示具有自發(fā)光、高亮度和發(fā)光效率、低功耗、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種場合。隨著LED芯片尺寸和像素間距減小，LED顯示有望實(shí)現(xiàn)柔性、高透明、可交互、可模塊化拼接的顯示，被認(rèn)為是具備全功能和全應(yīng)用領(lǐng)域的革命性顯示技術(shù)。μLED顯示是一種由微米級LED發(fā)光像素組成陣列的新型顯示技術(shù)，國內(nèi)外主要LED芯片、顯示面板和顯示應(yīng)用廠商都已積極地投入超高密度μLED顯示的開發(fā)。然而，當(dāng)LED芯片尺寸小到一定程度，對芯片的操作將變得越來越困難。傳統(tǒng)的μLED顯示每個(gè)發(fā)光像素包含一個(gè)μLED芯片，通過巨量轉(zhuǎn)移和精確對位將每個(gè)芯片的陰極和陽極分別與驅(qū)動背板像素電極進(jìn)行有序連接和鍵合，對巨量轉(zhuǎn)移、電極與電極的對位、鍵合等技術(shù)環(huán)節(jié)要求極高，器件良品率低，且像素缺陷監(jiān)測和修復(fù)難度極大，嚴(yán)重阻礙μLED顯示的商用化。因此，迫切需要開發(fā)新型μLED的像素排列結(jié)構(gòu)及互連方法，提高μLED良率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種μLED像素單元結(jié)構(gòu)及顯示器件，降低μLED顯示器件的制作難度、制作周期和制作成本，并提高μLED顯示器件的良品率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種μLED像素單元結(jié)構(gòu)，包含n個(gè)μLED芯片，所述n個(gè)μLED芯片無需精準(zhǔn)取向和定位，以形成至少m個(gè)μLED發(fā)光體，所述μLED芯片電極的設(shè)置方式包括兩個(gè)電極分別設(shè)置于μLED芯片的上下兩側(cè)以及兩個(gè)電極設(shè)置于μLED芯片的同一側(cè)，所述μLED芯片電極和驅(qū)動背板電極均設(shè)置有互連區(qū)域和互連失效后用于修復(fù)連接的備用區(qū)域，所述μLED芯片電極與驅(qū)動背板電極采用Au-In鍵合、非Au-In互連或Au-In鍵合和非Au-In互連復(fù)合的方式互連。

進(jìn)一步地，所述μLED發(fā)光體為μLED芯片電極與驅(qū)動背板電極互連并施加驅(qū)動信號后可以正常發(fā)光的μLED芯片，所述m、n為正整數(shù)且m≤n。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述μLED芯片的兩個(gè)電極分別設(shè)置于μLED芯片的上下兩側(cè)時(shí)，所述μLED芯片上側(cè)面電極的互連區(qū)域和備用區(qū)域均設(shè)置于μLED芯片的上側(cè)面，所述μLED芯片下側(cè)面電極的互連區(qū)域和備用區(qū)域分別設(shè)置于μLED芯片的下側(cè)面和上側(cè)面，并以導(dǎo)電材料連接，所述驅(qū)動背板的兩個(gè)電極也均對應(yīng)設(shè)置互連區(qū)域和備用區(qū)域，所述μLED芯片下側(cè)面電極的互連區(qū)域采用Au-In鍵合方式與驅(qū)動背板第一電極的互連區(qū)域互連，所述μLED芯片上側(cè)面電極的互連區(qū)域采用非Au-In互連方式與驅(qū)動背板第二電極的互連區(qū)域連接。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述μLED芯片的兩個(gè)電極均設(shè)置于μLED芯片的上側(cè)面時(shí)，所述μLED芯片的兩個(gè)電極的互連區(qū)域和備用區(qū)域均設(shè)置于μLED芯片的上側(cè)面，所述驅(qū)動背板的兩個(gè)電極也均對應(yīng)設(shè)置互連區(qū)域和備用區(qū)域，所述μLED芯片的兩個(gè)電極的互連區(qū)域采用非Au-In互連方式分別與驅(qū)動背板對應(yīng)電極的互連區(qū)域連接。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述μLED芯片的兩個(gè)電極均設(shè)置于μLED芯片的下側(cè)面時(shí)，所述μLED芯片的兩個(gè)電極的互連區(qū)域均設(shè)置于μLED芯片的下側(cè)面，而備用區(qū)域均設(shè)置于μLED芯片的上側(cè)面，并以導(dǎo)電材料連接對應(yīng)的互連區(qū)域和備用區(qū)域，所述驅(qū)動背板的兩個(gè)電極也均對應(yīng)設(shè)置互連區(qū)域和備用區(qū)域，所述μLED芯片的兩個(gè)電極的互連區(qū)域采用Au-In鍵合方式分別與驅(qū)動背板對應(yīng)電極的互連區(qū)域連接。