LED芯片、显示面板以及LED芯片的转移方法与流程

led芯片、显示面板以及led芯片的转移方法
技术领域
1.本技术属于显示技术领域，尤其涉及一种led芯片、显示面板以及led芯片的转移方法。


背景技术：

2.随着光电显示技术和半导体制造技术的发展，显示技术已经由液晶显示技术发展到了有机发光二极管显示技术，甚至是微型发光二极管芯片显示技术。其中，微型发光二极管芯片具有尺寸小、集成度高和自发光等特点，在显示方面与液晶显示技术和有机发光二极管显示技术相比，在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势。
3.在微型发光二极管显示装置制备过程中，需要将生长基板上形成的发光二极管(light
‑
emitting diode，led)芯片转移到驱动背板上。在此期间，为了保护转移过程中的led芯片，一般会在led芯片的表面上制备保护层，当保护层为siox(氧化硅)等无机材料制备而成时，无法通过激光剥离方式将保护层与生长基板分离，进而导致led芯片转移失败。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种led芯片、显示面板以及led芯片的转移方法，包括但不限于解决led芯片表面包覆有无机保护层时不易剥离的技术问题。
5.本技术是这样实现的，第一方面，提供了一种led芯片，包括具有第一面的芯片主体，所述第一面为所述芯片主体的上表面和下表面中用于出光的一面，所述led芯片还包括台阶结构，所述台阶结构沿所述芯片主体的周向设置于所述芯片主体的侧面上，且位于所述侧面靠近所述第一面的一侧。
6.在一个可选实施例中，所述台阶结构与所述芯片主体一体成型。
7.在一个可选实施例中，所述台阶结构的高度小于所述芯片主体的高度的1/2。
8.在一个可选实施例中，所述台阶结构的高度为10
‑
100nm。
9.在一个可选实施例中，所述台阶结构的宽度为1.5
‑
2.5μm。
10.第二方面，提供了一种显示面板，包括驱动基板和所述的led芯片，所述芯片主体还具有与所述第一面相对设置的第二面，所述led芯片还包括固定安装于所述第二面上的电极，所述芯片主体通过所述电极与所述驱动基板电连接；
11.其中，所述芯片主体的表面上形成有保护层，所述保护层覆盖区域为所述芯片主体的表面中除所述第一面、所述电极覆盖区域和所述台阶结构覆盖区域之外的所有区域。
12.本技术实施例提供的led芯片及显示面板，设置了环绕芯片主体的外周面且连接于该外周面的台阶结构，使得在led芯片的表面上制备保护层时，可仅在台阶结构以上区域进行制备，进而避免了保护层与生长基板接触，从而使得采用激光剥离方式剥离led芯片时，不会受到保护层的影响，保证led芯片剥离的顺利进行，且避免了led芯片剥离操作中异物的产生，进而提高了led芯片转移操作中的产品良率。本技术实施例提供的led芯片不仅
适用于保护层为无机层的情况，同样适用于保护层为有机层的情况，适用范围广泛。
13.第三方面，提供了一种led芯片的转移方法，包括以下步骤：
14.提供生长基板；
15.在所述生长基板上制备外延层；
16.制备所述的led芯片，所述led芯片还包括固定安装于所述芯片主体上的电极；
17.制备保护层，使所述保护层包覆所述芯片主体位于所述台阶结构远离所述第一面一侧的裸露区域，所述裸露区域为除所述电极覆盖区域以外的区域；
18.剥离并转移由所述led芯片和所述保护层组成的组合体。
19.在一个可选实施例中，所述台阶结构的宽度大于或等于所述保护层的厚度。
20.本技术实施例提供的led芯片的转移方法，利用了上述各实施例提供的led芯片，使得在led芯片的表面上制备保护层时，可仅在led芯片的台阶结构以上区域进行制备，进而避免了保护层与生长基板接触，从而使得采用激光剥离方式剥离led芯片时，不会受到保护层的影响，保证led芯片剥离的顺利进行，且避免了led芯片剥离操作中异物的产生，进而提高了led芯片转移操作中的产品良率。本技术实施例提供的led芯片的转移方法不仅适用于保护层为无机层的情况，同样适用于保护层为有机层的情况，适用范围广泛。
21.第四方面，提供了一种led芯片的转移方法，包括以下步骤：
22.提供生长基板；
23.在所述生长基板上制备外延层；
24.制备led芯片，所述led芯片包括芯片主体和固定安装于所述芯片主体上的电极；
25.在所述生长基板上制备沿所述芯片主体的周向连接于所述芯片主体侧面的台阶结构；
26.制备保护层，使所述保护层包覆所述芯片主体的裸露区域；所述裸露区域为除所述芯片主体的第一面、所述电极覆盖区域和所述台阶结构覆盖区域以外的所有区域；
27.剥离并转移由所述led芯片、所述保护层和所述台阶结构组成的组合件；
28.去除所述台阶结构。
29.在一个可选实施例中，当所述台阶结构和所述保护层均为有机层时，所述led芯片的转移方法还包括位于制备台阶结构步骤和制备保护层步骤之间的以下步骤：
30.在所述台阶结构上制备隔离层；所述隔离层为无机层。
31.本技术实施例提供的led芯片的转移方法，在制备保护层之前，在led芯片的外周制备了台阶结构，使得在led芯片的表面上制备保护层时，可仅在led芯片位于台阶结构以上的裸露区域进行制备，进而避免了保护层与生长基板接触，从而使得采用激光剥离方式剥离led芯片时，不会受到保护层的影响，保证led芯片剥离的顺利进行，且避免了led芯片剥离操作中异物的产生，进而提高了led芯片转移操作中的产品良率。本技术实施例提供的led芯片的转移方法不仅适用于保护层为无机层的情况，同样适用于保护层为有机层的情况，适用范围广泛。采用本实施例提供的led芯片的转移方法，相较实施例一所示的led芯片的转移方法，可以使得芯片主体采用原有形状和图形。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例描述中所需
要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本技术实施例一提供的led芯片在第一视角下的立体结构示意图；
34.图2是本技术实施例一提供的led芯片在第二视角下的立体结构示意图；
35.图3是图1中台阶结构采用第一种实现方式时led芯片的剖视结构示意图；
36.图4是图3所示led芯片上制备有电极和保护层时三者组合结构的剖视结构示意图；
37.图5是图1中台阶结构采用第二种实现方式时led芯片的剖视结构示意图；
38.图6是图5所示led芯片上制备有电极和保护层时三者组合结构的剖视结构示意图；
39.图7是本技术实施例二提供的显示面板的剖视结构示意图；
40.图8是本技术实施例三提供的led芯片的转移方法的流程示意图；
41.图9(a)是图8中步骤s2制备的结构体的结构示意图；
42.图9(b)是图8中步骤s3制备的结构体的结构示意图；
43.图9(c)是图8中步骤s4制备的结构体的结构示意图；
44.图9(d)是图8中步骤s5制备的结构体的结构示意图；
45.图10是本技术实施例四提供的led芯片的转移方法的流程示意图；
46.图11(a)是图10中步骤s2制备的结构体的结构示意图；
47.图11(b)是图10中步骤s3制备的结构体的结构示意图；
48.图11(c)是图10中步骤s4制备的结构体的结构示意图；
49.图11(d)是图10中步骤s5制备的结构体的结构示意图；
50.图11(e)是图10中步骤s6制备的结构体的结构示意图；
51.图11(f)是图10中步骤s7制备的结构体的结构示意图；
52.图12是本技术实施例五提供的led芯片的转移方法的流程示意图；
53.图13(a)是图12中步骤s4’制备的结构体的结构示意图；
54.图13(b)是图12中步骤s5制备的结构体的结构示意图；
55.图13(c)是图12中步骤s6制备的结构体的结构示意图；
56.图13(d)是图12中步骤s7制备的结构体的结构示意图。
57.附图标记说明：
58.100、芯片主体；110、第二面；120、第一面；200、电极；300、台阶结构；400、保护层；500、驱动基板；600、生长基板；700、外延层；800、隔离层。
具体实施方式
59.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
60.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
62.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
63.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。
64.实施例一
65.请参照图1及图2所示，在本实施例中，提供了一种led芯片，具有第一面120的芯片主体100。具体的，第一面120为芯片主体100的上表面和下表面中用于出光的一面。
66.led芯片还包括台阶结构300。台阶结构300沿芯片主体100的周向设置于芯片主体100的侧面上，且位于侧面靠近第一面120的一侧。
67.上述台阶结构300的设置方式有多种。为便于理解，现举例说明：
68.第一种实现方式，如图3所示，台阶结构300可在芯片主体100成型后制备而成，所使用的材料可与芯片主体100所用材料相同或不同。此时，制备保护层400时，可先在芯片主体100上安装电极200，再在芯片主体100位于台阶结构300远离第一面120的一侧的裸露区域上制备保护层，形成如图4所述结构。这里所说的裸露区域为除电极200覆盖区域以外的区域。
69.第二种实现方式，如图5所示，台阶结构300与芯片主体100一体成型，即芯片主体100靠近第一面120的一侧形成有向外凸出且轮廓与自身外周面轮廓相适配的凸沿，凸沿形成台阶结构300。采用这一方式，便于加工，进而提高了产品的生产速度。此时，制备保护层400时，可先在芯片主体100上安装电极200，再在芯片主体位于台阶结构远离第一面的一侧的裸露区域上制备保护层，形成如图6所示结构。这里所说的裸露区域为除电极200覆盖区域以外的区域。
70.当然除了上述两种实现方式以外，台阶结构300还可以采用其他方式设置于芯片主体的侧面上，这里不做唯一限定。但无论台阶结构300采用上述哪种实施例的方式进行制备，台阶结构300均可作为保护层400底端的支撑平台，这样在本技术提供的led芯片的表面上制备保护层400时，则可仅在台阶结构300的上表面及位于芯片主体100中位于台阶结构300上方的表面上进行制备即可，无需接触生长基板600。
71.本技术实施例提供的led芯片，设置了环绕芯片主体100的外周面且连接于该外周面的台阶结构300，使得在led芯片的表面上制备保护层400时，可仅在台阶结构300以上区域进行制备，进而避免了保护层400与生长基板600接触，从而使得采用激光剥离方式剥离
led芯片时，不会受到保护层400的影响，保证led芯片剥离的顺利进行，且避免了led芯片剥离操作中异物的产生，进而提高了led芯片转移操作中的产品良率。本技术实施例提供的led芯片不仅适用于保护层400为无机层的情况，同样适用于保护层400为有机层的情况，适用范围广泛。
72.上述台阶结构300的高度h1可根据led芯片所需保护区域，即所需保护层400覆盖的区域的大小来决定。请参照图3和图5所示，在一个可选的实施例中，台阶结构300的高度h1小于芯片主体100的高度h2的1/2。这样保护层400仍然可以覆盖芯片主体100外周面的大部分区域，保证了其对芯片主体100的保护效果良好。
73.为进一步降低台阶结构300的设置对保护层400设置的不良影响，在一个可选的实施例中，台阶结构300的高度h1为10
‑
100nm。
74.为避免形成于芯片主体100上的保护层400与生长基板600接触，请参照图3至图6所示，台阶结构300的宽度a需要大于或等于保护层400的厚度h3，在一个可选的实施例中，台阶结构300的宽度为1.5
‑
2.5μm，一般在2μm左右。
75.实施例二
76.请参照图7所示，在本实施例中，提供了一种显示面板，包括驱动基板500和led芯片。芯片主体100还具有与第一面120相对设置的第二面110。led芯片还包括固定安装于第二面110上的电极200。芯片主体100通过电极200与驱动基板500电连接。具体的，芯片主体100的第二面110上形成有导电层，电极200一般通过焊接的方式电连接且固定于第二面110的导电层上。
77.具体的，led芯片由生长基板600上剥离后，将led芯片的电极200通过焊接的方式电连接于驱动基板500上，以实现led芯片与驱动基板500的电连接。一个驱动基板500上可设置多个led芯片，且各led芯片的发光颜色可相同或不同，这里不做唯一限定。
78.其中，芯片主体100的表面上形成有保护层400。保护层400覆盖区域为芯片主体100的表面中除第一面120、电极200覆盖区域和台阶结构300覆盖区域之外的所有区域。如此，既便于芯片主体100由生长基板600上剥离，又保护了芯片主体100上的图形，保证了led芯片结构的稳定性。
79.本技术实施例提供的显示面板包括上述各实施例提供的led芯片。该led芯片与上述各实施例中的led芯片具有相同的结构特征，且所起作用相同，此处不赘述。
80.实施例三
81.请参照图8所示，在本实施例中，提供了led芯片的转移方法，包括以下步骤：
82.s1、提供生长基板600。
83.具体的，生长基板600的材料可选蓝宝石(al2o3)、硅(si)、碳化硅(sic)砷化镓(gaas)、氮化铝(aln)、氧化锌(zno)等中的任一种或多种组合，具体可根据设备和led芯片的要求进行选择，这里不做唯一限定。
84.s2、在生长基板600上制备外延层700，如图9(a)所示。
85.具体的，外延层700可通过金属有机物化学气相沉积(metal organic chemical vapour deposition，mocvd)的方式制备，外延层700的材料可选gap、gan、zno等中的任一种或多种。
86.s3、制备led芯片，led芯片还包括固定安装于芯片主体100上的电极200，如图9(b)
所示。
87.具体的，先通过涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、去除光刻胶，形成图形，以将整个外延层700分割为至少一个led外延片。该led外延片的底部保留一定高度的台阶结构300。之后再将电极200安装于芯片主体100的第二面110上。
88.s4、制备保护层400，使保护层400包覆芯片主体100位于台阶结构300远离第一面120一侧的裸露区域，如图9(c)所示。这里所说的上方为图9(c)所示视角，位于芯片主体100的第一面120以上的区域。裸露区域为除电极200覆盖区域以外的区域。
89.具体的，保护层400的材料可为有机材料，如聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)等；也可为无机材料如氧化铝(al2o3)、氮化硅(sin
x
)、氧化硅(sio
x
)等。当保护层400的材料为有机材料时，保护层400可通过涂布的方式制成。当保护层400的材料为氮化硅(sin
x
)或氧化硅(sio
x
)时，保护层400可通过气相反应(chemical vapor deposition，cvd)成膜、光刻、刻蚀等方式制成。当保护层400的材料为氧化铝(al2o3)时，保护层400则可采用单原子层沉积(atomic layer deposition，ald)技术制成。
90.s5、剥离并转移由led芯片和保护层400组成的组合体，如图9(d)所示。
91.具体的，可先通过激光剥离的方式将led芯片和保护层400的组合体由生长基板600上剥离，之后再将led芯片和保护层400的组合体转移至目标基板上。
92.本技术实施例提供的led芯片的转移方法，利用了上述各实施例提供的led芯片，使得在led芯片的表面上制备保护层400时，可仅在led芯片的台阶结构300以上区域进行制备，进而避免了保护层400与生长基板600接触，从而使得采用激光剥离方式剥离led芯片时，不会受到保护层400的影响，保证led芯片剥离的顺利进行，且避免了led芯片剥离操作中异物的产生，进而提高了led芯片转移操作中的产品良率。本技术实施例提供的led芯片的转移方法不仅适用于保护层400为无机层的情况，同样适用于保护层400为有机层的情况，适用范围广泛。
93.为避免形成于芯片主体100上的保护层400与生长基板600接触，在一个可选的实施例中，台阶结构300的宽度大于或等于保护层400的高度。
94.实施例四
95.请参照图10所示，在本实施例中，提供了led芯片的转移方法，led芯片的转移方法，包括以下步骤：
96.s1、提供生长基板600。
97.具体的，生长基板600的材料可选蓝宝石(al2o3)、硅(si)、碳化硅(sic)砷化镓(gaas)、氮化铝(aln)、氧化锌(zno)等中的任一种或多种组合，具体可根据设备和led芯片的要求进行选择，这里不做唯一限定。
98.s2、在生长基板600上制备外延层700，如图11(a)所示。
99.具体的，外延层700可通过金属有机物化学气相沉积(metal organic chemical vapour deposition，mocvd)的方式制备，外延层700的材料可选gap、gan、zno等中的任一种或多种。
100.s3、制备led芯片，如图11(b)所示。led芯片包括芯片主体100和固定安装于芯片主体100上的电极200。
101.具体的，先通过涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、去除光刻胶，形成图形，以将整个外延层700分割为至少一个led外延片，即芯片主体100。之后再将电极200安装于芯片主体100上。
102.s4、在生长基板600上制备沿芯片主体100的周向连接于芯片主体100侧面的台阶结构300，如图11(c)所示。
103.具体的，通过涂布、光刻、显影形成上述台阶结构300。台阶结构300的材料可以选用能够通过激光剥离方式剥离生长基板600的任一材料，如聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)等，这里不做唯一限定。
104.s5、制备保护层400，使保护层400包覆芯片主体100的裸露区域，如图11(d)所示。裸露区域为除芯片主体100的第一面120、电极200覆盖区域和台阶结构300覆盖区域以外的所有区域。
105.具体的，保护层400的材料可为有机材料，如聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)等；也可为无机材料如氧化铝(al2o3)、氮化硅(sin
x
)、氧化硅(sio
x
)等。
106.s6、剥离并转移由led芯片、保护层400和台阶结构300组成的组合体，如图11(e)所示。
107.具体的，可先通过激光剥离的方式将led芯片、保护层400和台阶结构300的组合体由生长基板600上剥离，之后再将led芯片、保护层400和台阶结构300的组合体转移至目标基板上。
108.s7、去除台阶结构300，如图11(f)所示。
109.具体的，可通过化学溶解、机械切割等方式将台阶结构300去除。
110.本技术实施例提供的led芯片的转移方法，在制备保护层400之前，在led芯片的外周制备了台阶结构300，使得在led芯片的表面上制备保护层400时，可仅在led芯片位于台阶结构300以上的裸露区域进行制备，进而避免了保护层400与生长基板600接触，从而使得采用激光剥离方式剥离led芯片时，不会受到保护层400的影响，保证led芯片剥离的顺利进行，且避免了led芯片剥离操作中异物的产生，进而提高了led芯片转移操作中的产品良率。本技术实施例提供的led芯片的转移方法不仅适用于保护层400为无机层的情况，同样适用于保护层400为有机层的情况，适用范围广泛。采用本实施例提供的led芯片的转移方法，相较实施例一所示的led芯片的转移方法，可以使得芯片主体100采用原有形状和图形。
111.在一个可选的实施例中，上述台阶结构300通过有机物聚酰亚胺(polyimide，pi)或聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)制成。剥离时，台阶结构300中的有机物分子链受激光照射分解，从而实现台阶结构300与生长基板600的剥离。此时去除台阶结构300步骤包括以下步骤：
112.通过有机溶液去除台阶结构300。
113.具体的，有机溶液为n
‑
甲基吡咯烷酮(n
‑
methyl
‑2‑
pyrrolidone，nmp)等。
114.实施例五
115.当台阶结构300和保护层400均为有机层时，采用上述方式去除台阶结构300易损失保护层400，为避免这一现象发生，请参照图12所示，在本实施例中，在实施例四的基础上，led芯片的转移方法还包括位于制备台阶结构300步骤和制备保护层400步骤之间的以
下步骤：
116.s4’、在台阶结构300上制备隔离层800，如图13(a)所示。隔离层800为无机层。
117.具体的，隔离层800可以为氧化铝(al2o3)、氮化硅(sin
x
)、氧化硅(sio
x
)等无机层，以此来分隔保护层400和台阶结构300。由于本实施例中在步骤s4和步骤s5之间添加步骤s4’，步骤s5、s6和s7制备的结构体的结构也发生相应变化，具体如图13(b)、图13(c)、图13(d)所示。
118.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，仅具体描述了本技术的技术原理，这些描述只是为了解释本技术的原理，不能以任何方式解释为对本技术保护范围的限制。基于此处解释，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本技术的其他具体实施方式，均应包含在本技术的保护范围之内。