[發明專利]一種集成封裝微顯示芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202110398179.0
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113299678A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 周雄圖;闕思華;郭太良;張永愛;吳朝興;林志賢;嚴群;葉蕓
• 申請（專利權）人: 福州大學;閩都創新實驗室
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L27/32;H01L33/06;H01L33/32;H01L51/52
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳鼎桂;蔡學俊

本發明涉及一種集成封裝微顯示芯片，其特征在于，包括襯底，藍光Micro?LED子像素、紅光Micro?OLED或Micro?QLED子像素和紅光Micro?OLED或Micro?QLED子像素；所述Micro?LED子像素的n電極與Micro?OLED或Micro?QLED的其中一個電極相連，Micro?LED子像素的p電極、紅光Micro?OLED或Micro?QLED的另一個電極、綠光Micro?OLED或Micro?QLED的另一個電極分別引出，形成四個集成封裝微顯示芯片的引出電極。本發明將藍光Micro?LED子像素和紅光Micro?OLED或Micro?QLED子像素以及綠光Micro?OLED或Micro?QLED子像素相結合，并通過晶圓級集成封裝成一個較大尺寸的具有三基色可控發光的微顯示像素芯片。

技術領域

本發明涉及光電顯示技術領域，尤其涉及一種集成封裝微顯示芯片及其制備方法。

背景技術

現代社會已經進入信息化并向智能化方向發展，顯示是實現信息交換和智能化的關鍵環節。在目前眾多顯示技術中，Micro-LED顯示技術被認為是具有顛覆性的下一代顯示技術。Micro-LED顯示技術是一種自發光顯示技術，通過將陣列化的微米級LED發光器件(μLED)集成在有源尋址驅動基板上，以實現單獨控制和點亮，從而輸出顯示圖像。Micro-LED具有低功耗（耗電量僅為LCD的十分之一）、高亮度、高色彩飽和度、高響應速度、長壽命和高效率的優勢，且體積小、靈活性高，能夠應用于現有從小尺寸到大尺寸的任何顯示應用場合中。

但是目前Micro-LED仍然存在著一些技術難點。1）首先，在同一襯底上生長不同波長的RGB三色Micro-LED是非常困難的。該方法需要對每個子像素進行精確對準，并分別驅動RGB三色，驅動電路復雜，成本極高；2）其次，Micro-LED的尺寸在50um以下，與傳統的顯示面板技術手段并不兼容，如在電測方面，Micro-LED的EL測試方式較現有100um以上的成熟的EL測試方式，成本增加20倍以上；3）再次，Micro-LED需要通過巨量轉移的方式一次性轉移成百上千萬顆LED芯片，并要求良率達到99.9999%以上。而目前的小尺寸巨量轉移技術能力無法達到這樣的良率要求，導致Micro-LED的成本居高不下，無法快速推廣。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種集成封裝微顯示芯片及其制備方法，避開Micro-LED小尺寸巨量轉移的難題，能達到更高的轉移良率，并為后期檢測和修復工作提供極大的便利性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種集成封裝微顯示芯片，其特征在于，包括襯底，藍光Micro-LED子像素、紅光Micro-OLED或Micro-QLED子像素和綠光Micro-OLED或Micro-QLED子像素；所述Micro-LED子像素的n電極與Micro-OLED或Micro-QLED的其中一個電極相連，Micro-LED子像素的p電極、紅光Micro-OLED或Micro-QLED的另一個電極、綠光Micro-OLED或Micro-QLED的另一個電極分別引出，形成四個集成封裝微顯示芯片的引出電極。

進一步的，所述Micro-LED子像素、紅光Micro-OLED或Micro-QLED子像素和綠光Micro-OLED或Micro-QLED子像素通過晶圓級集成封裝的方式集成為一個具有三基色可控發光的微顯示像素芯片。

進一步的，所述襯底材料包括藍寶石、GaN、SiC或Si。

一種集成封裝微顯示芯片的制備方法，包括以下步驟

步驟S1具體為：在襯底上通過LED外延、光刻和刻蝕工藝形成Micro-LED子像素；

步驟S2:采用蒸鍍、噴墨打印、旋涂方式在Micro-LED子像素周邊制備紅光和綠光Micro-OLED或Micro-QLED子像素。

進一步的，所述步驟S1，具體為：

步驟S11：在襯底上外延生長藍光Micro-LED材料；