一种发光二极管芯片及其制备方法、显示装置与流程

本技术涉及发光二极管（led）芯片及其制备方法领域，尤其是涉及一种发光二极管芯片及其制备方法、显示装置。

背景技术：

1、发光二极管芯片具有高亮度、低功耗和长寿命等优点。在全彩显示应用中，可以将不同颜色的多个发光单元沿垂直方向层叠设置于同一像素区域内，提高像素密度。随着多个发光单元沿垂直方向堆叠，不同发光单元之间的电连接关系以及电极布置更加复杂，不利于芯片结构和制备工艺的简化。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本技术提供一种发光二极管芯片，能够解决现有的发光二极管芯片电连接结构复杂的问题。

2、为解决上述问题，本技术提供的第一个技术方案为：提供一种发光二极管芯片，包括：

3、导电衬底；

4、第一导电类型公共层，设置于所述导电衬底的一侧；

5、多个发光单元组，设置于所述第一导电类型公共层远离所述导电衬底的一侧；所述发光单元组包括沿远离所述导电衬底的方向依次层叠设置的第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元；所述第一发光单元、所述第二发光单元和所述第三发光单元均包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；所述第一导电类型公共层与所述第一发光单元的第一导电类型半导体层接触；

6、第一隧穿结，设置于所述第一发光单元与所述第二发光单元之间；

7、第二隧穿结，设置于所述第二发光单元与所述第三发光单元之间；

8、掩膜层，覆盖所述发光单元组的侧面以及所述发光单元组的远离所述导电衬底的表面；

9、第一阳极走线、第二阳极走线和第三阳极走线，设置于所述掩膜层远离所述导电衬底的表面；所述第一阳极走线与所述第一发光单元的第二导电类型半导体层电连接，所述第二阳极走线与所述第二发光单元的第二导电类型半导体层电连接，所述第三阳极走线与所述第三发光单元的第二导电类型半导体层电连接；以及

10、公共阴极，所述公共阴极与所述第一导电类型公共层电连接。

11、在一实施例中，沿着平行于所述导电衬底的方向，所述第一发光单元的至少部分边缘突出所述第二发光单元的侧面，使得所述第一发光单元的第二导电类型半导体层部分暴露形成第一暴露区；

12、沿着平行于所述导电衬底的方向，所述第二发光单元的至少部分边缘突出所述第三发光单元的侧面，使得所述第二发光单元的第二导电类型半导体层部分暴露形成第二暴露区；

13、其中，所述掩膜层具有第一导电通孔、第二导电通孔以及第三导电通孔；所述第一阳极走线通过所述第一导电通孔电连接于所述第一暴露区，所述第二阳极走线通过所述第二导电通孔电连接于所述第二暴露区，所述第三阳极走线通过所述第三导电通孔电连接于所述第三发光单元的第二导电类型半导体层。

14、在一实施例中，所述第一发光单元、所述第二发光单元和所述第三发光单元在所述导电衬底上的正投影的形状相同且中心重合；

15、所述第一暴露区和所述第二暴露区均呈环形。

16、在一实施例中，所述第二发光单元与所述第一发光单元在所述导电衬底上的正投影的形状相同且中心偏离；

17、所述第三发光单元与所述第二发光单元在所述导电衬底上的正投影的形状相同且中心偏离。

18、在一实施例中，沿平行于所述导电衬底的方向，所述第一发光单元的第二导电类型半导体层的边缘突出所述第一发光单元的有源层的侧面，从而形成第一延伸部；

19、沿平行于所述导电衬底的方向，所述第二发光单元的第二导电类型半导体层的边缘突出所述第二发光单元的有源层的侧面，从而形成第二延伸部；

20、其中，所述第一阳极走线通过所述第一导电通孔电连接于所述第一延伸部，所述第二阳极走线通过所述第二导电通孔电连接于所述第二延伸部。

21、在一实施例中，所述掩膜层包括：

22、第一掩膜层，覆盖所述第一导电类型公共层；所述第一掩膜层具有第一开口，所述第一发光单元设置于所述第一开口内，且突出所述第一开口；所述第一延伸部设置于所述第一掩膜层远离所述导电衬底的表面；

23、第二掩膜层，覆盖所述第一掩膜层和所述第一发光单元；所述第二掩膜层具有第二开口，所述第二发光单元设置于所述第二开口内，且突出所述第二开口；所述第二延伸部设置于所述第二掩膜层远离所述导电衬底的表面；以及

24、第三掩膜层，覆盖所述第二掩膜层和所述第二发光单元；所述第三掩膜层具有第三开口，所述第三发光单元设置于所述第三开口内；

25、第四掩膜层，覆盖所述第三掩膜层和所述第三发光单元。

26、在一实施例中，所述第一导电类型公共层延伸至所述导电衬底的边缘且与所述导电衬底的边缘间隔；所述掩膜层的边缘与所述导电衬底的边缘间隔，使得所述第一导电类型公共层的侧面暴露；

27、所述公共阴极设置于所述导电衬底的边缘，至少与所述第一导电类型公共层的侧面电连接。

28、为解决上述问题，本技术提供的第二个技术方案为：提供一种发光二极管芯片的制备方法，包括：

29、提供导电衬底；

30、在所述导电衬底的一侧形成第一导电类型公共层；

31、在所述第一导电类型公共层远离所述导电衬底的一侧形成第一掩膜层，并在所述第一掩膜层上开设第一开口，使得所述第一导电类型公共层部分暴露；

32、在所述第一开口内形成第一发光单元；所述第一发光单元包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；

33、在所述第一掩膜层远离所述导电衬底的一侧形成第二掩膜层，并在所述第二掩膜层上开设第二开口，使得所述第一发光单元部分暴露；

34、在所述第二开口内依次形成第一隧穿结和第二发光单元；所述第二发光单元包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；

35、在所述第二掩膜层远离所述导电衬底的一侧形成第三掩膜层，并在所述第三掩膜层上开设第三开口，使得所述第二发光单元部分暴露；

36、在所述第三开口内依次形成第二隧穿结和第三发光单元；所述第三发光单元包括第一导电类型半导体层、有源层和第二导电类型半导体层；

37、在所述第三掩膜层远离所述导电衬底的一侧形成第四掩膜层；所述第四掩膜层覆盖所述第三掩膜层和所述第三发光单元；

38、在所述第四掩膜层远离所述导电衬底的一侧形成第一阳极走线、第二阳极走线和第三阳极走线；其中，所述第一阳极走线与所述第一发光单元的第二导电类型半导体层电连接，所述第二阳极走线与所述第二发光单元的第二导电类型半导体层电连接，所述第三阳极走线与所述第三发光单元的第二导电类型半导体层电连接；以及

39、形成与所述第一导电类型公共层电连接的公共阴极。

40、在一实施例中，所述在所述第一开口内形成第一发光单元的步骤包括：

41、使得所述第一发光单元的第二导电类型半导体层突出所述第一开口；以及

42、使得所述第一发光单元的第二导电类型半导体层横向生长，在所述第一掩膜层远离所述导电衬底的表面形成第一延伸部；

43、所述在所述第二开口内形成第二发光单元的步骤包括：

44、使得所述第二发光单元的第二导电类型半导体层突出所述第二开口；以及

45、使得所述第二发光单元的第二导电类型半导体层横向生长，在所述第二掩膜层远离所述导电衬底的表面形成第二延伸部。

46、为解决上述问题，本技术提供的第三个技术方案为：提供一种显示装置，包括上述任一实施例所述的发光二极管芯片。

47、本技术的有益效果是，区别于现有技术，本技术提供的发光二极管芯片包括导电衬底，设置于导电衬底的一侧的第一导电类型公共层，设置于第一导电类型公共层远离导电衬底的一侧的多个发光单元组，每一发光单元组包括沿远离导电衬底的方向依次层叠设置的第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元，第一隧穿结设置于第一发光单元与第二发光单元之间，第二隧穿结设置于第二发光单元与第三发光单元之间，掩膜层覆盖发光单元组的侧面以及发光单元组远离导电衬底的表面，第一阳极走线、第二阳极走线和第三阳极走线设置于掩膜层远离导电衬底的表面，以及与第一导电类型公共层电连接的公共阴极。具体地，本技术通过设置第一导电类型公共层，并在沿远离导电衬底的方向相邻的发光单元之间设置第一隧穿结和第二隧穿结，使第二发光单元和第三发光单元能够经相应的隧穿结接入第一导电类型公共层所形成的公共导电网络，使得多个发光单元能够共用公共阴极，简化多个发光单元之间的电连接关系以及电极布置，并有利于发光二极管芯片向高像素密度方向集成。