一种Micro LED背板及其制造方法
阅读说明：本技术 一种Micro LED背板及其制造方法 (Micro LED backboard and manufacturing method thereof ) 是由 黄安 于 2020-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种Micro LED背板及其制造方法,Micro LED背板包括背板衬底、第一金属电极线、键合金属层、Micro LED、第一平坦绝缘层、第二金属电极线以及第二平坦绝缘层,Micro LED的顶部露出所述第二金属电极线和第二平坦绝缘层,其中所述第二金属电极线位于Micro LED之间的第一平坦绝缘层且连接相邻Micro LED的侧壁。本发明通过第二金属电极线位于Micro LED的侧壁且电性连接相邻Micro LED,省去了通过ITO电极连接相邻Micro LED,节省了开孔工艺,大大节约了工艺成本,并且没有ITO电极及ITO电极阻挡提升了Micro LED的显示亮度和提升了显示背板的分辨率PPI,N型氮化镓层的侧壁由第二金属电极线包裹使得N型氮化镓层不透光,可以起到防侧壁漏光的效果。(The invention provides a Micro LED backboard and a manufacturing method thereof. According to the invention, the second metal electrode wire is positioned on the side wall of the Micro LED and electrically connected with the adjacent Micro LED, so that the connection of the adjacent Micro LED through the ITO electrode is omitted, the hole opening process is saved, the process cost is greatly saved, the display brightness of the Micro LED is improved and the resolution PPI of the display back plate is improved without the ITO electrode and the ITO electrode barrier, the side wall of the N-type gallium nitride layer is wrapped by the second metal electrode wire, so that the N-type gallium nitride layer is light-proof, and the effect of preventing the side wall from light leakage can be achieved.)
技术领域
本发明涉及一种Micro LED的技术领域，尤其涉及一种Micro LED背板及其制造方法。
背景技术
随着显示行业的蓬勃发展,Micro LED作为新一代显示技术已经登上时代舞台，比现有OLED以及LCD技术亮度更高、功耗更低、发光效率更好、寿命更长，目前Micro LED依然存在很多待解决的难题，不论是制程技术、检查标准，或者是生产制造成本，都与量产和商业应用有着很大的距离。
现有Micro LED背板设有在背板衬底上形成第一金属电极线、第二金属电极线以及位于第一金属电极线与第二金属电极线之间的绝缘层，然后对Micro LED 进行转移，转移完Micro LED后要镀绝缘层和电极层，而且还要在Micro LED 顶部及第二金属电极线处对绝缘层进行开孔，工艺复杂，成本较高，电极层属于半透明膜，对Micro LED的亮度会有一定的吸收，导致Micro LED的亮度减弱，且电极层的存在会影响整个显示背板的分辨率及PPI(像素密度)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提升分辨率和防侧壁漏光的Micro LED背板及其制造方法。
本发明提供一种Micro LED背板，其包括背板衬底、位于背板衬底上且阵列设置的第一金属电极线、位于所述第一金属电极线上的键合金属层以及位于所述键合金属层上且与所述键合金属层键合连接的Micro LED，还包括位于背板衬底上且覆盖部分Micro LED的第一平坦绝缘层、位于所述第一平坦绝缘层上且位于所述Micro LED侧壁上的第二金属电极线以及覆盖在第二金属电极线上的第二平坦绝缘层，Micro LED的顶部露出所述第二金属电极线和第二平坦绝缘层，其中所述第二金属电极线位于Micro LED之间的第一平坦绝缘层且连接相邻Micro LED的侧壁。
进一步地，所述Micro LED由下至上分别为与所述键合金属层键合连接的底部键合金属层、P型氮化镓层、量子阱发光层和N型氮化镓层；所述第一平坦绝缘层覆盖超过量子阱发光层所在区域。
进一步地，所述第二金属电极线位于相邻Micro LED之间的第一平坦绝缘层上和N型氮化镓层的侧壁上。
进一步地，第一平坦化绝缘层位于第一金属电极线上的高度超过Micro LED 的量子阱发光层位于第一金属电极线上的高度。
进一步地，所述键合金属层的宽度小于第一金属电极线的宽度，键合金属层在第一金属电极线上的投影位于第一金属电极线的表面内部。
本发明还提供一种Micro LED背板的制造方法，包括如下步骤：
S1：首先在背板衬底上形成阵列设置的第一金属电极线；然后通过成膜剥离工艺在第一金属电极线上方形成键合金属层；
S2：转移头吸附Micro LED并转移至背板衬底的键合金属层的上方Micro LED 和对应的键合金属层键合连接；
S3：首先在背板衬底上沉积覆盖Micro LED、键合金属层和第一金属电极线的第一平坦绝缘层；然后对第一平坦绝缘层进行全面刻蚀并漏出Micro LED的N 型氮化镓层，对第一平坦绝缘层刻蚀的深度不超过Micro LED的量子阱发光层，且第一平坦绝缘层刻蚀后变成厚度减薄的第一平坦绝缘层；接着整面铺设第二金属电极线，第二金属电极线覆盖在相邻Micro LED之间的厚度减薄的第一平坦绝缘层上、Micro LED的N型氮化镓层的表面以及Micro LED的N型氮化镓层的侧壁；接着通过沉积覆盖第二金属电极线的第二平坦绝缘层；接着刻蚀第二平坦绝缘层至Micro LED的顶表面以下并形成厚度减薄的第二平坦绝缘层，刻蚀掉的第二金属电极线的厚度不超过Micro LED的N型氮化镓层的高度，厚度减薄的第二平坦绝缘层仍覆盖部分N型氮化镓层；最后利将裸露的Micro LED顶部的第二金属电极线刻蚀掉，第二金属电极线形成高度减薄的第二金属电极线，Micro LED 利用相邻的N型氮化镓层侧壁之间的第二金属电极线进行电连接
进一步地，步骤S1中，所述键合金属层的宽度小于第一金属电极线的宽度，键合金属层在第一金属电极线上的投影位于第一金属电极线的表面内部。
进一步地，第一平坦化绝缘层由避光材料制成。
本发明通过第二金属电极线位于Micro LED的侧壁且电性连接相邻Micro LED,省去了通过ITO电极连接相邻Micro LED，节省了开孔工艺，大大节约了工艺成本，并且没有ITO电极及ITO电极阻挡提升了Micro LED的显示亮度和提升了显示背板的分辨率PPI，N型氮化镓层的侧壁由第二金属电极线包裹使得N 型氮化镓层不透光，可以起到防侧壁漏光的效果。
附图说明
图1(a)为本发明Micro LED背板的结构示意图；
图1(b)为图1(a)所示Micro LED背板的部分俯视图；
图1(c)为图1(b)所示Micro LED背板的剖视图；
图1(d)为本发明Micro LED背板的Micro LED单独结构示意图；
图1(e)为图1(a)所示Micro LED背板的局部示意图；
图2(a)至图2(c)本发明Micro LED背板制造方法之一的结构示意图；
图3(a)和图3(b)为本发明Micro LED背板制造方法之二的结构示意图；
图4(a)至图4(f)为本发明Micro LED背板制造方法之三的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
本发明一种Micro LED背板，如图1(a)至图1(c)所示，其包括背板衬底100、位于背板衬底100上且阵列设置的第一金属电极线101、位于第一金属电极线101上的键合金属层102、位于键合金属层102上且与键合金属层102键合连接的Micro LED103、位于背板衬底100上且覆盖部分Micro LED103的第一平坦绝缘层104、位于第一平坦绝缘层104上且位于Micro LED103侧壁上的第二金属电极线104以及覆盖在第二金属电极线104上的第二平坦绝缘层105， Micro LED103的顶部露出第二金属电极线104和第二平坦绝缘层105，第二金属电极线104位于Micro LED103之间的第一平坦绝缘层104且连接相邻Micro LED103的侧壁。
其中，键合金属层102的宽度小于第一金属电极线101的宽度，键合金属层102在第一金属电极线101上的投影位于第一金属电极线101的表面内部。
如图1(d)所示，Micro LED103由下至上分别为与键合金属层102键合连接的底部键合金属层1031、P型氮化镓层1032、量子阱发光层1033和N型氮化镓层1034。
第一平坦绝缘层104覆盖超过量子阱发光层1033所在区域；第二金属电极线104位于相邻Micro LED103之间的第一平坦绝缘层104上和N型氮化镓层1034 的侧壁上，通过第二金属电极线104实现相邻Micro LED103之间的电连接。
如图1(d)所示，第一平坦化绝缘层40位于第一金属电极线101上的高度 H2超过Micro LED103的量子阱发光层1033位于第一金属电极线101上的高度 H1，由于Micro LED的N型氮化镓层1034厚度较厚，例如蓝光外延N型氮化镓层厚度在3～3.2um，包覆在N型氮化镓层1034的第二金属电极线104的成膜范围较宽，易于成膜，另外省去了ITO膜层以及开孔工艺，大大节约了工艺成本，并且没有ITO的膜层及ITO膜层阻挡提升了Micro LED的显示亮度和提升了显示背板的分辨率PPI。
本发明一种Micro LED背板的制造方法，包括如下步骤：
S1：如图2(a)和图2(b)所示，首先采用成膜黄光刻蚀工艺先在背板衬底100上形成阵列设置的第一金属电极线101；如图2(c)所示，然后通过成膜剥离(Lift-Off)工艺在第一金属电极线101上方形成键合金属层102；
S2：如图3(a)所示，转移头200吸附Micro LED103并转移至背板衬底100 的键合金属层102的上方，如图3(b)所示，Micro LED103和对应的键合金属层102键合连接；
S3：如图4(a)所示，首先通过全贴合(Slit)或旋涂工艺在背板衬底100 上沉积覆盖Micro LED103、键合金属层103和第一金属电极线101的第一平坦绝缘层104；如图4(b)所示，然后对第一平坦绝缘层104进行全面刻蚀并漏出 Micro LED103的N型氮化镓层1034，对第一平坦绝缘层104刻蚀的深度不超过 Micro LED103的量子阱发光层1033，且第一平坦绝缘层104刻蚀后变成厚度减薄的第一平坦绝缘层104a；如图4(c)所示，接着利用成膜工艺整面铺设第二金属电极线105，第二金属电极线105覆盖在相邻Micro LED103之间的厚度减薄的第一平坦绝缘层104a上、Micro LED103的N型氮化镓层1034的表面以及 Micro LED103的N型氮化镓层1034的侧壁；如图4(d)所示，接着通过全贴合(Slit)或旋涂等工艺沉积覆盖第二金属电极线105的第二平坦绝缘层106；如图4(e)所示，接着刻蚀第二平坦绝缘层105至Micro LED103的顶表面以下并形成厚度减薄的第二平坦绝缘层105a，刻蚀掉的第二金属电极线的厚度不超过 Micro LED103的N型氮化镓层1034的高度，厚度减薄的第二平坦绝缘层105a 仍覆盖部分N型氮化镓层1034；如图4(f)所示，最后利用湿法刻蚀等方法将裸露的Micro LED103顶部的第二金属电极线刻蚀掉，第二金属电极线形成高度减薄的第二金属电极线105a，Micro LED103利用相邻的N型氮化镓层1034侧壁之间的第二金属电极线105a进行电连接并实现显示。
通过上述方法形成Micro LED背板。
其中步骤S1中，键合金属层102的宽度小于第一金属电极线101的宽度，键合金属层102在第一金属电极线101上的投影位于第一金属电极线101的表面内部。
第一平坦化绝缘层由避光材料制成，起到防止光串扰的作用。
本发明通过第二金属电极线位于Micro LED的侧壁且电性连接相邻Micro LED,省去了通过ITO电极连接相邻Micro LED，节省了开孔工艺，大大节约了工艺成本，并且没有ITO电极及ITO电极阻挡提升了Micro LED的显示亮度和提升了显示背板的分辨率PPI，N型氮化镓层的侧壁由第二金属电极线包裹使得N 型氮化镓层不透光，可以起到防侧壁漏光的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换(如数量、形状、位置等)，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
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