双色LED芯片及其制备方法、RGB发光单元及其制备方法与流程

本发明涉及光电，尤其涉及一种双色led芯片及其制备方法、rgb发光单元及其制备方法。

背景技术：

1、mini-led是介于micro-led和传统led之间的一种led。一般被应用在手机、笔记本电脑、ipad、电视背光，以及led显示屏、植物照明、汽车照明、通用照明等。mini-led芯片尺寸在50-200um之间。mini-led显示产品均是打件成小片的灯板，再将小片灯板拼接成大尺寸屏幕。mini-led显示产品包含r(red)、g(green)、b(blue)三原色光。一组rgb芯片就是一个最小的显示单位。屏幕上的任何一个颜色都可以由一组rgb值记录和表达。一组rgb显示单元，是将一颗红光芯片、一颗绿光芯片、一颗蓝光芯片固定到同一块铝基板上。目前制备一组rgb显示单元的方法为：首先，要有3张外延片，分别为红光、绿光、蓝光；然后，分别进行芯片工艺前后段所有制程；最后得到3张方片；再从这三张方片上分别取芯粒，进行焊接。因芯片尺寸较小，在将三颗芯片固定到一起时，存在难度，且数量较大，较耗费人力物力。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种双色led芯片的制备方法，其工艺简单，能够将蓝、绿两颗不同颜色的芯片最终在一片衬底上呈现。

2、本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种双色led芯片，其能够将蓝、绿两颗不同颜色的芯片最终在一片衬底上呈现。

3、本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种mini-led芯片的rgb发光单元及其制备方法，其能够简化rgb发光单元的制备流程，提高生产效率及良率。

4、本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种mini-led芯片，其生产效率及良率高。

5、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双色led芯片的制备方法，包括以下步骤：

6、准备平片，在所述平片上制备图形化衬底，所述图形化衬底包括蓝光衬底和绿光衬底并将衬底分为蓝光衬底区域和绿光衬底区域；

7、在所述图形化衬底上依次沉积第一保护层和第一正光阻层，采用第一光罩将所述绿光衬底区域遮挡且将所述蓝光衬底区域暴露，进行第一显影以将所述蓝光衬底区域处的第一正光阻层去除，再将所述蓝光衬底区域的第一保护层去除以暴露出蓝光衬底，进行第二显影以将所述绿光衬底区域处的第一正光阻层去除，在所述蓝光衬底上进行蓝光外延层生长，得到第一外延片，所述第一外延片上设有蓝光外延层和带有第一保护层的绿光衬底；

8、将所述绿光衬底区域的第一保护层去除以暴露出绿光衬底，然后在所述第一衬底上依次沉积第二保护层和第二正光阻层，采用第二光罩将所述蓝光衬底区域遮挡且将所述绿光衬底区域暴露，进行第三显影以将所述绿光衬底区域处的第二正光阻层去除，再将所述绿光衬底区域的第二保护层去除以暴露出绿光衬底，进行第四显影以将所述蓝光衬底区域处的第二正光阻层去除，在所述绿光衬底上进行绿光外延层生长，得到第二外延片，所述第二外延片上设有带有第二保护层的蓝光外延层和绿光外延层；

9、将所述蓝光外延层上的第二保护层去除以暴露出蓝光外延层，得到第三外延片，所述第三外延片上设有蓝光外延层和绿光外延层；

10、将所述第三外延片制备成双色led芯片，得到成品。

11、在一种实施方式中，采用下述方法完成在所述平片上制备图形化衬底：将第三光罩覆盖在所述平片上，再通过光刻工艺、刻蚀工艺在所述平片上制备图形化衬底；

12、所述第三光罩上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于形成蓝光衬底，所述第二通孔用于形成绿光衬底。

13、在一种实施方式中，所述第一通孔的孔径为2.7μm～2.8μm；

14、所述第二通孔的孔径为2.6μm～2.7μm。

15、在一种实施方式中，所述第一保护层或所述第二保护层的材料包括的二氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化钽、氧化铌、布拉格反射镜dbr或者绝缘胶材；

16、所述第一保护层或所述第二保护层的厚度为

17、在一种实施方式中，所述第一保护层或所述第二保护层的材料为二氧化硅。

18、在一种实施方式中，所述第一正光阻层或第二光阻层的厚度为2μm～3μm。

19、为解决上述问题，本发明提供了一种双色led芯片，其采用上述的双色led芯片的制备方法制得。

20、为解决上述问题，本发明提供了一种mini-led芯片的rgb发光单元，其包括所述双色led芯片和红光led芯片。

21、为解决上述问题，本发明提供了一种mini-led芯片的rgb发光单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

22、采用上述的双色led芯片的制备方法制得双色led芯片；

23、将所述双色led芯片和红光led芯片焊接，得到rgb发光单元。

24、为解决上述问题，本发明提供了一种mini-led芯片，所述mini-led芯片包括所述mini-led芯片的rgb发光单元。

25、实施本发明，具有如下有益效果：

26、本发明提供的双色led芯片的制备方法，通过制备特定形状的图形化衬底，首先在所述图形化衬底进行第一保护层和第一正光阻层的沉积，采用特定形状的第一光罩进行第一显影以去除蓝光衬底区域处的第一正光阻层去除，再去除蓝光衬底区域的第一保护层，以实现在蓝光衬底上进行蓝光外延层的生长；然后进行第二保护层和第二正光阻层的沉积，采用特定形状的第二光罩进行第二显影以去除绿光衬底区域处的第二正光阻层去除，再去除绿光衬底区域的第二保护层，以实现在绿光衬底上进行绿光外延层的生长；最终使蓝、绿两颗不同颜色的芯片最终在一片衬底上呈现。

27、采用本发明提供的双色led芯片制备mini-led芯片的rgb发光单元时，无需制备三原色单片芯片，直接将双色led芯片和红色芯片焊接便得到一组rgb发光单元，解决了将三颗芯片固定到一起时封装焊接难度大的问题，再进行后段研磨、切割等工艺制程，即可将一颗最小显示单元直接切割出来，大大提高生产效率及良率。

技术特征：

1.一种双色led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所述的双色led芯片的制备方法，其特征在于，采用下述方法完成在所述平片上制备图形化衬底：将第三光罩覆盖在所述平片上，再通过光刻工艺、刻蚀工艺在所述平片上制备图形化衬底；

3.如权利要求2所述的双色led芯片的制备方法，其特征在于，所述第一通孔的孔径为2.7μm～2.8μm；

4.如权利要求1所述的双色led芯片的制备方法，其特征在于，所述第一保护层或所述第二保护层的材料包括的二氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化钽、氧化铌、布拉格反射镜dbr或者绝缘胶材；

5.如权利要求4所述的双色led芯片的制备方法，其特征在于，所述第一保护层或所述第二保护层的材料为二氧化硅。

6.如权利要求1所述的双色led芯片的制备方法，其特征在于，所述第一正光阻层或第二光阻层的厚度为2μm～3μm。

7.一种双色led芯片，其特征在于，采用如权利要求1～6任一项所述的双色led芯片的制备方法制得。

8.一种mini-led芯片的rgb发光单元，其特征在于，包括如权利要求7所述双色led芯片和红光led芯片。

9.一种mini-led芯片的rgb发光单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种mini-led芯片，其特征在于，所述mini-led芯片包括如权利要求8所述的mini-led芯片的rgb发光单元。

技术总结
本发明公开了一种双色LED芯片及其制备方法、RGB发光单元及其制备方法，双色LED芯片的制备方法通过制备特定形状的图形化衬底，在所述图形化衬底进行第一保护层和第一正光阻层的沉积，采用特定形状的第一光罩进行第一显影以去除蓝光衬底区域处的第一正光阻层去除，再去除蓝光衬底区域的第一保护层，以实现在蓝光衬底上进行蓝光外延层的生长；进行第二保护层和第二正光阻层的沉积，采用特定形状的第二光罩进行第二显影以去除绿光衬底区域处的第二正光阻层去除，再去除绿光衬底区域的第二保护层，以实现在绿光衬底上进行绿光外延层的生长；最终使蓝、绿两种颜色的芯片在一片衬底上呈现，其能够简化RGB发光单元的制备流程，提高生产效率及良率。

技术研发人员：许明明,曹丹丹,文国昇,金从龙
受保护的技术使用者：江西兆驰半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15