[發明專利]發光二極管芯片及其制備方法、顯示裝置

在審

• 申請號: 202111136695.2
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN114023855A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 戴廣超;王子川
• 申請（專利權）人: 重慶康佳光電技術研究院有限公司
• 主分類號: H01L33/14
• 分類號: H01L33/14;H01L33/54;H01L33/62
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 成亞婷

本發明涉及一種發光二極管芯片及其制備方法、顯示裝置。發光二極管芯片包括至少一個發光二極管。發光二極管包括：第一半導體層、發光層、第二半導體層、環狀支撐結構和第一焊盤。其中，第一半導體層、發光層和第二半導體層依次層疊設置。第二半導體層和發光層的疊層結構中設置有凹槽，所述凹槽暴露出部分第一半導體層。環狀支撐結構設置于所述凹槽內。第一焊盤位于環狀支撐結構的背離第一半導體層的一側，并穿過環狀支撐結構的環內區域與第一半導體層連接。上述發光二極管芯片及其制備方法可以提升發光二極管芯片的轉移良率。

技術領域

本發明涉及顯示及照明技術領域，尤其涉及一種發光二極管芯片及其制備方法、顯示裝置。

背景技術

微型發光二極管(Micro-LED)和迷你發光二極管(Mini-LED)是將傳統的LED進行了微小化處理。例如，Micro-LED的尺寸介于1μm-100μm，Mini-LED芯片的尺寸介于50μm-200μm。Micro-LED和Mini-LED均具有體積小、分辨率高、對比度高以及功耗低等優勢。

LED芯片作為Micro-LED或Mini-LED的陣列集成，LED芯片大多采用轉印的方式進行巨量轉移。示例的，使用轉接頭，可以將LED芯片轉移至背板上。這樣通過將LED芯片中的焊盤與背板中的金屬電極高溫鍵合的方式，能夠將LED芯片固定于背板上。然而，隨著LED尺寸的一再減小，在巨量轉移LED芯片之后，容易出現LED芯片固定不牢的異常，導致LED芯片的轉移良率降低。

因此，如何提升LED芯片的轉移良率，是亟需解決的問題。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本申請的目的在于提供一種發光二極管芯片及其制備方法、顯示裝置，旨在解決如何提升發光二極管芯片的轉移良率的問題。

本申請實施例提供一種發光二極管芯片，包括至少一個發光二極管。發光二極管包括第一半導體層、發光層、第二半導體層、環狀支撐結構和第一焊盤。其中，第一半導體層、發光層和第二半導體層依次層疊設置。第二半導體層和發光層的疊層結構中設置有凹槽，所述凹槽暴露出部分第一半導體層。環狀支撐結構設置于所述凹槽內。第一焊盤位于環狀支撐結構的背離第一半導體層的一側，并穿過環狀支撐結構的環內區域與第一半導體層連接。

上述發光二極管芯片中，第一半導體層的待連接區域設置有凹槽，凹槽內設置環狀支撐結構。這樣可以利用環狀支撐結構的環內區域實現第一焊盤與第一半導體層的連接，同時利用環狀支撐結構對第一焊盤進行支撐，以避免第一焊盤出現局部凹陷的情況。基于此，在對發光二極管芯片進行巨量轉移的過程中，第一焊盤可以與背板的金屬層具有良好的面接觸效果及較大的接觸面積，從而避免出現第一焊盤與背板的金屬層固定不牢的異常，進而可以有效提升發光二極管芯片的轉移良率。

可選的，發光二極管還包括：電流擴展層、鈍化層和第二焊盤。電流擴展層部分覆蓋第二半導體層。鈍化層覆蓋電流擴展層、第二半導體層、發光層和第一半導體層的裸露表面，以及環狀支撐結構的位于環內區域外的裸露表面。鈍化層具有第一開口和第二開口。第一開口暴露出前述環內區域，第一焊盤設置于第一開口內。第二開口暴露出部分電流擴展層。第二焊盤設置于第二開口內，與電流擴展層連接。

上述發光二極管芯片中，鈍化層覆蓋電流擴展層、第二半導體層、發光層和第一半導體層的裸露表面，以及環狀支撐結構的位于環內區域外的裸露表面，有利于確保鈍化層的背離第一半導體層的表面平整。基于此，第一焊盤設置于鈍化層的第一開口內，第二焊盤設置于鈍化層的第二開口內，有利于確保第一焊盤和第二焊盤的背離第一半導體層的表面位于同一平面。如此，在對發光二極管芯片進行巨量轉移的過程中，可以進一步確保第一焊盤和第二焊盤均能與背板的金屬層具有良好的面接觸效果及較大的接觸面積。

可選的，環狀支撐結構與凹槽的側壁之間具有間隔；鈍化層的部分填充所述間隔。如此，方便于在不同區域內均勻分布鈍化層的形成材料，以確保鈍化層的形成表面平整。