MicroLED微显示芯片及其制造方法与流程

本技术是属于microled微显示芯片领域，特别是关于microled微显示芯片及其制造方法。

背景技术：

1、microled微显示芯片，是指由多个单像素元件高密度集成的微型led阵列，阵列中的每个像素点都能自发光。microled微显示芯片具有高亮度、高分辨率等优异性能。

2、随着microled显示技术的出现，使得显示设备如增强现实（augmented reality，ar）显示设备、虚拟现实（virtual reality，vr）显示设备、近眼显示（near-eye display，ned）以及抬头显示（head up display，hud）设备等的微型化和高分辨率成为可能。

3、但是，在工作过程中，led单元的像素电阻较高，导致microled微显示芯片的整体功耗较大。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供microled微显示芯片及其制备方法，降低led单元的像素电阻。

2、下面对本技术实施例涉及的各个方面进行介绍。

3、第一方面，提供了microled微显示芯片，包括：

4、驱动基板，所述驱动基板包括多个第一触点；

5、多个led单元，阵列排布于所述驱动基板上，每一所述led单元能够独立地被驱动，所述第一触点位于相邻所述led单元之间；每一所述led单元具有台阶结构，所述led单元具有第一掺杂型半导体层、第二掺杂型半导体层和位于两者之间的有源层；所述台阶结构至少使相邻所述led单元的所述第二掺杂型半导体层彼此断开且电隔离；

6、第一钝化层，覆盖所述led单元，所述第一钝化层包括第一开孔和第二开孔，所述第一开孔暴露对应的所述第一触点，所述第二开孔暴露对应的led单元的所述第二掺杂型半导体层；

7、多个金属反射罩，所述金属反射罩覆盖所述第一钝化层，所述金属反射罩覆盖在所述第一钝化层上并包围对应所述led单元的台阶结构，相邻所述金属反射罩彼此断开且电隔离；

8、所述金属反射罩与对应的所述led单元的所述第二掺杂型半导体层电性连接，所述金属反射罩通过所述第一开孔与对应的所述第一触点电性连接。

9、在一些实施例中，所述金属反射罩包括第三开孔，所述第三开孔暴露对应的led单元的所述第二掺杂型半导体层；

10、所述microled微显示芯片还包括：电极层，所述电极层设置于金属反射罩上，用于将所述金属反射罩与对应的所述led单元的所述第二掺杂型半导体层电性连接，所述电极层通过所述第二开孔与所述第二掺杂型半导体层接触并电性连接，所述电极层通过所述第三开孔与所述金属反射罩接触并电性连接。

11、在一些实施例中，所述microled微显示芯片还包括第二钝化层，所述第二钝化层设于所述金属反射罩和所述电极层之间，所述第二钝化层设有第四开孔，所述第四开孔暴露对应的led单元的所述第二掺杂型半导体层。

12、在一些实施例中，所述第四开孔在垂直方向上的投影不小于所述第三开孔在垂直方向上的投影，并暴露所述第三开孔。

13、在一些实施例中，所述第三开孔在垂直方向上的投影不小于所述第二开孔在垂直方向上的投影，并暴露所述第二开孔。

14、在一些实施例中，所述第二开孔以及所述第三开孔形成台阶。

15、在一些实施例中，所述第二开孔1012、所述第三开孔1013以及所述第四开孔1014形成台阶。

16、在一些实施例中，所述microled微显示芯片还包括键合层，所述键合层设于所述驱动基板和所述led单元之间，所述键合层60为金属材质或非金属材质。

17、在一些实施例中，所述金属反射罩采用金、银、铝、铜、钛中的任意一种或多种的组合。

18、在一些实施例中，所述电极层采用氧化铟锡（ito）、zno、azo、ato、fto、sno2中的一种或多种组成。

19、在一些实施例中，相邻所述led单元的第一掺杂型半导体层相互延伸且相互接触共用。

20、第二方面，本技术提供了microled微显示芯片的制备方法，包括：

21、提供驱动基板，所述驱动基板包括驱动电路和与所述驱动电路电性连接的多个第一触点；

22、提供led外延层，所述led外延层包括第二掺杂型半导体层、有源层以及第一掺杂型半导体层；所述led外延层设置在所述驱动基板上并暴露所述第二掺杂型半导体层；

23、自所述第二掺杂型半导体层向下刻蚀所述led外延层形成多个led单元，多个所述led单元阵列排布于所述驱动基板上，且每一所述led单元能够被对应的所述第一触点单独驱动，所述第一触点位于相邻所述led单元之间；每一所述led单元具有台阶结构；所述台阶结构至少使相邻所述led单元的所述第二掺杂型半导体层彼此断开且电隔离；

24、形成第一钝化层，所述第一钝化层覆盖所述led单元，所述第一钝化层上具有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔暴露对应的所述第一触点，所述第二开孔暴露对应的所述led单元的所述第二掺杂型半导体层；

25、形成彼此断开且电隔离的多个金属反射罩，所述金属反射罩覆盖所述第一钝化层上并包围对应所述led单元的台阶结构；所述金属反射罩与对应的所述led单元的所述第二掺杂型半导体层电性连接，所述金属反射罩通过所述第一开孔与对应的所述第一触点电性连接。

26、在一些实施例中，所述方法还包括：

27、金属反射层上形成第三开孔，所述第三开孔暴露对应的led单元（200）的所述第二掺杂型半导体层；

28、形成电极层，所述电极层设置于金属反射罩上，用于将所述金属反射罩与对应的所述led单元的所述第二掺杂型半导体层电性连接，所述电极层通过所述第二开孔与第二掺杂型半导体层接触并电性连接，所述电极层通过所述第三开孔与所述金属反射罩接触并电性连接。

29、在一些实施例中，所述方法还包括：在形成所述金属反射罩之后且形成电极层之前，在所述金属反射罩上形成第二钝化层，所述第二钝化层设有第四开孔，所述第四开孔暴露对应的所述led单元的所述第二掺杂型半导体层。

30、在一些实施例中，通过干法刻蚀形成所述第一开孔、第二开孔、第三开孔和第四开孔。

31、在一些实施例中，所述第二开孔、所述第三开孔以及所述第四开孔形成台阶。

32、在一些实施例中，形成彼此断开且电隔离的多个金属反射罩，包括：

33、在所述第一钝化层上形成图案化的牺牲层，所述牺牲层暴露所述led单元以及所述第一触点，并且所述牺牲层覆盖所述第二开孔；

34、在所述牺牲层上沉积金属层；

35、去除所述牺牲层从而形成所述多个所述金属反射罩。

36、在一些实施例中，形成彼此断开且电隔离的多个金属反射罩，包括：

37、在所述第一钝化层上沉积金属层；

38、采用刻蚀工艺去除部分所述金属层从而形成所述多个金属反射罩。

39、本技术所取得的有益技术效果：

40、本技术提供的microled微显示芯片，金属反射罩包围led单元的台阶结构，金属反射罩与驱动基板上的第一触点和对应led单元中的第二掺杂型半导体层电性连接，led发光只能从顶部出射，通过金属反射罩来调整led发光角度，降低像素间光学串扰。能够降低led像素电阻，减小了microled微显示芯片的整体功耗。

41、本技术提供的microled微显示芯片，其中金属反射罩的第三开孔在垂直方向上的投影不小于第二开孔在垂直方向上的投影，并暴露第二开孔，增加了led单元的散射出光面积，提高了出光效率。

42、本技术提供的microled微显示芯片，第二开孔、第三开孔以及所述第四开孔形成台阶，能够增加电极层与所述第二钝化层、金属反射罩和第一钝化层之间的接触面积，减小接触电阻，进一步降低led像素电阻。

43、本技术提供的microled微显示芯片的制备方法，获得的microled微显示芯片，通过金属反射罩来调整led发光角度，降低像素间光学串扰。能够降低led像素电阻，减小了microled微显示芯片的整体功耗。