MicroLED芯片的制备方法及MicroLED芯片

本申请属于micro-led芯片，更具体地说，是涉及一种microled芯片的制备方法及microled芯片。

背景技术：

1、micro-led是微型led，指以自发光的微米量级的led为发光像素单元，是微缩化、薄膜化、阵列化的led，由于microled具有尺寸小、集成度高、自发光、亮度高、能耗低等优点，除在显示领域具有的巨大前景外，其应用已经扩展到ar/vr/mr、光通信/光互联、医疗探测等诸多领域。micro-led芯片是micro-led的核心元件，其质量的好坏直接影响micro-led的发光效果。

2、现有micro-led芯片制备工艺较为繁杂，不利于可控制产品质量，生产效率低。

技术实现思路

1、基于此，本申请的目的在于提供一种microled芯片的制备方法，以解决现有技术中存在的制备工艺繁杂，不利于可控制产品质量，生产效率低的技术问题。

2、本申请的另一目的在于提供一种microled芯片。

3、为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

4、一种microled芯片的制备方法，包括以下步骤：

5、在图案化后的外延片上制备第一掩膜层；

6、根据第一掩膜层的图案刻蚀外延片，在外延片的表面形成台面阵列，台面阵列包括多个台面单元，相邻的两个台面单元间隔设置；

7、去除第一掩膜层；

8、在台面阵列的表面沉积形成电流扩散层；

9、在沉积有电流扩散层的外延片的表面沉积电极材料，形成第一电极和第二电极，第一电极沉积于电流扩散层的表面，第二电极沉积于相邻的两个台面单元之间的外延片的表面。

10、可选地，在图案化后的外延片上制备第一掩膜层及去除第一掩膜层的方法包括以下步骤：

11、在外延片的至少一面涂覆光刻胶，干燥，然后对光刻胶进行图案化处理，得到第一光刻胶层，外延片的部分表面通过第一光刻胶层的图案形成暴露区域；

12、在涂覆有第一光刻胶层的外延片的一面沉积掩膜材料，形成第一掩膜层，第一掩膜层覆盖第一光刻胶层的表面和暴露区域；

13、采用有机溶剂去除第一光刻胶层以及位于第一光刻胶层表面的第一掩膜层，获得图案化后的第一掩膜层，图案化后的第一掩膜层包括多个阵列分布的掩膜单元，使外延片对应第一光刻胶层的部分裸露在外，形成待刻蚀区。

14、可选地，根据第一掩膜层的图案刻蚀外延片，在外延片的表面形成台面阵列的方法包括以下步骤：

15、刻蚀外延片的待刻蚀区，形成多个凹坑，多个凹坑呈阵列分布；

16、去除剩余的第一掩膜层，得到台面阵列。

17、可选地，在台面阵列的表面沉积形成电流扩散层的方法包括以下步骤：

18、在台面单元之间形成第二光刻胶层，第二光刻胶层突出台面单元的表面，并且第二光刻胶层的两侧搭接台面单元的周侧边缘；

19、在台面单元和第二光刻胶层的表面进行沉积处理，形成电流扩散材料薄膜，电流扩散材料薄膜覆盖台面单元和第二光刻胶层的表面；

20、采用有机溶剂去除第二光刻胶层以及覆盖于第二光刻胶层表面的电流扩散材料薄膜，获得电流扩散层，电流扩散层附着于台面单元的表面。

21、可选地，在外延片的电流扩散层所在的一面沉积电极材料，形成第一电极和第二电极的方法包括以下步骤：

22、在沉积有电流扩散层的外延片的表面面中涂覆光刻胶，干燥，然后进行图案化处理，获得第三光刻胶层，第三光刻胶层包括多个第三光刻胶单元，相邻的两个第三光刻胶单元间隔设置，每个第三光刻胶单元覆盖台面单元的周侧边缘和电流扩散层的周侧边缘，两个第三光刻胶单元之间的电流扩散层的表面裸露在外，每个第三光刻胶单元均突出电流扩散层的表面；相邻的两个台面单元之间的外延片区域裸露在外；

23、在外延片中第三光刻胶所在的一面沉积电极材料，在电流扩散层形成第一电极，在相邻的两个台面单元之间的外延片上形成第二电极；

24、采用有机溶剂去除第三光刻胶层。

25、可选地，台面单元为四方体结构，台面单元的边长为l，1μm≤l≤50μm。

26、可选地，电极材料包括ti/al/ti/au的多层金属结构。

27、可选地，掩膜材料包括氮化硅、氧化硅或金属；和/或，电流扩散层包括ito层或金属层。

28、可选地，有机溶剂包括二甲基亚砜或丙酮。

29、以及，一种采用如上述任一所述的microled芯片的制备方法制成的microled芯片。

30、1、本申请提供的microled芯片的制备方法，先对外延片进行图案化，再制备图案化的第一掩膜层，利用第一掩膜层的图案制备台面阵列，然后制备电流扩散层、第一电极和第二电极，对micro-led芯片的制程进行优化改进，去除了通过刻蚀获得掩膜层的工序，简化了工艺步骤，有效降低micro-led阵列制备的工艺复杂度，利于控制产品的质量及提高生产效率；

31、2、本申请提供的microled芯片，可广泛应用于平板显示、ar/vr/mr、光通信/光互联、医疗探测等领域。

技术特征：

1.一种microled芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述在图案化后的外延片上制备第一掩膜层的方法包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述根据所述第一掩膜层的图案刻蚀所述外延片，在所述外延片的表面形成台面阵列的方法包括以下步骤：

4.如权利要求1所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述在所述台面阵列的表面沉积形成电流扩散层的方法包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述在所述外延片的所述电流扩散层所在的一面沉积电极材料，形成第一电极和第二电极的方法包括以下步骤：

6.如权利要求1至5任一所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述台面单元为四方体结构，所述台面单元的边长为l，1μm≤l≤50μm。

7.如权利要求1至5任一所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述电极材料包括ti/al/ti/au的多层金属结构。

8.如权利要求2至5任一所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述掩膜材料包括氮化硅、氧化硅或金属；和/或，

9.如权利要求2至5任一所述的microled芯片的制备方法，其特征在于：所述电流扩散层包括ito层或金属层。

10.一种采用如权利要求1至9任一所述的microled芯片的制备方法制成的microled芯片。

技术总结
本申请提供了MicroLED芯片的制备方法及MicroLED芯片，制备方法包括以下步骤：在图案化后的外延片上制备第一掩膜层；根据第一掩膜层的图案刻蚀外延片，在外延片的表面形成台面阵列，台面阵列包括多个台面单元，相邻的两个台面单元间隔设置；去除第一掩膜层；在台面阵列的表面沉积形成电流扩散层；在沉积有电流扩散层的外延片的表面沉积电极材料，形成第一电极和第二电极，第一电极沉积于电流扩散层的表面，第二电极沉积于相邻的两个台面单元之间的外延片的表面。对Micro‑LED芯片的制程进行优化改进，简化了工艺步骤，有效降低Micro‑LED阵列制备的工艺复杂度，利于控制产品的质量及提高生产效率。

技术研发人员：刘召军,杨彪,林永红,黄文俊
受保护的技术使用者：南方科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15