一种MicroLED芯片、显示模组及显示装置的制作方法

本技术涉及半导体器件，尤其涉及一种micro led芯片、显示模组及显示装置。

背景技术：

1、mini led即次毫米发光二极管，尺寸范围在50μm~200μm之间，micro led即微型发光二极管，尺寸一般小于30μm，micro led或mini led（即micro/mini led）具有低功耗、高亮度、高可靠性、响应时间短等优点，被广泛应用于智能手机、汽车显示器等显示技术中。

2、常规micro led芯片主要包括外延层、焊接层等，但其材质坚硬、易碎，例如，在后续的芯片拾取等工序中，常需要采用顶针将贴装于蓝膜载板上的芯片顶起，以便于吸附装置的吸盘快速吸附芯片并转移至下一工序中（例如专利号为：201910197436.7，专利名称为：芯片挑拣总成及芯片移动方法），在此过程中，由于缺少了衬底的支撑，micro led芯片极易发生碎裂，降低了产品良品率。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种包含支撑衬底的micro led芯片，该支撑衬底可提升micro led芯片的机械结构强度。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、 一种micro led芯片，其包括外延层，所述外延层包括第一型半导体层、发光层、第二型半导体层，所述发光层、第二型半导体层位于所述第一型半导体层的正面，所述第一型半导体层的背面为出光面，其特征在于，其还包括支撑衬底，所述支撑衬底设置于所述出光面，所述支撑衬底为具有透光效果和/或颜色转换功能的固化层。

4、可选的，所述出光面包括上表面、侧表面，所述支撑衬底呈凹槽形，将所述上表面、侧表面完全覆盖。

5、可选的，所述出光面包括上表面、侧表面，所述支撑衬底呈四边形，覆盖于所述上表面或上表面的局部区域。

6、可选的，所述支撑衬底的厚度范围为5μm~150μm。

7、可选的，该micro led芯片还包括电流扩展层、绝缘层、反射层、倒装焊接层，所述电流扩展层、绝缘层、反射层、倒装焊接层位于所述外延层的上表面，且自下而上依次分布，所述倒装焊接层包括第一电极、第二电极，所述第一电极通过欧姆接触层与所述第一型半导体层电连接，所述第二电极通过所述电流扩展层与所述第二型半导体层电连接。

8、可选的，所述第一型半导体层的材质为n型gan层或n型algainp层，所述第二型半导体层的材质为p型gan层或p型algainp层，所述发光层为量子阱层。

9、可选的，所述反射层为金属反射层或dbr反射层。

10、可选的，所述金属反射层的材质为ni或ag。

11、可选的，所述绝缘层为sio2层、sinx层或aln层。

12、可选的，所述电流扩展层、第二型半导体层、发光层、第一型半导体层内设有第一刻蚀槽，所述第一刻蚀槽的底部延伸至所述第一型半导体层顶端或内部，所述绝缘层包括覆盖于电流扩展层表面的第一绝缘层区、由第一绝缘层区底端延伸至第一刻蚀槽内的第二绝缘层区，所述第二绝缘层区中设有第二刻蚀槽，所述欧姆接触层填充于所述第二刻蚀槽内、底端与所述第一型半导体层的顶端接触，所述反射层包括覆盖于所述第一绝缘层区表面的第一反射层区与第三反射层区、由第一反射层区底端延伸至欧姆接触层顶端的第二反射层区、由所述第三反射层区底端延伸至所述电流扩展层顶端的第三反射层区，所述第二反射层区内开设有第三刻蚀槽，所述第三反射层区内开设有第五刻蚀槽，所述第四反射层区开设有第四刻蚀槽，所述第三刻蚀槽的底部延伸至所述欧姆接触层的顶端，所述第四刻蚀槽的底部延伸至所述电流扩展层的顶端，所述第五刻蚀槽的底部延伸至所述第一绝缘层区的顶端，所述倒装焊接层包括覆盖于所述第一反射层区顶端并填充于所述第三刻蚀槽的第一电极、覆盖于第三反射层区顶端并填充于所述第四刻蚀槽内的第二电极，所述第一电极的底端与所述欧姆接触层的顶端接触，所述第一反射层区与所述第三反射层区之间、第一电极与第二电极之间均通过所述第五刻蚀槽分隔。

13、可选的，所述电流扩展层为ito层。

14、采用本实用新型上述结构可以达到如下有益效果：（1）支撑衬底作为该micro led芯片的新型衬底，对外延层起到支撑固定作用，有利于加强micro led芯片机械结构强度，从而防止后续加工工艺中芯片碎裂，避免了产品良率降低。

15、（2）需要颜色转换时，将micro led芯片出光面的支撑衬底设置为具有颜色转换功能的固化层，有利于满足micro led芯片的颜色转换需求。

技术特征：

1.一种micro led芯片，其包括外延层，所述外延层包括第一型半导体层(1)、发光层(2)、第二型半导体层(3)，所述发光层(2)、第二型半导体层(3)设置于所述第一型半导体层(1)的正面，所述第一型半导体层(1)的背面为出光面，其特征在于，其还包括支撑衬底(8)，所述支撑衬底(8)设置于所述出光面，所述支撑衬底(8)为具有透光效果和/或颜色转换功能的固化层。

2.根据权利要求1所述的micro led芯片，其特征在于，所述出光面包括上表面、侧表面，所述支撑衬底(8)呈凹槽形，将所述上表面、侧表面完全覆盖。

3.根据权利要求1所述的micro led芯片，其特征在于，所述出光面包括上表面、侧表面，所述支撑衬底呈四边形，覆盖于所述上表面或上表面的局部区域。

4.根据权利要求1~3任一项所述的micro led芯片，其特征在于，所述支撑衬底(8)的厚度范围为5μm~150μm。

5.根据权利要求1所述的micro led芯片，其特征在于，其还包括电流扩展层(4)、绝缘层(5)、反射层(6)、倒装焊接层，所述电流扩展层(4)、绝缘层(5)、反射层(6)、倒装焊接层位于所述外延层的上表面，且自下而上依次分布，所述倒装焊接层包括第一电极(71)、第二电极(72)，所述第一电极(71)通过欧姆接触层(106)与所述第一型半导体层(1)电连接，所述第二电极(72)通过所述电流扩展层(4)与所述第二型半导体层(3)电连接。

6.根据权利要求5所述的micro led芯片，其特征在于，所述第一型半导体层(1)为n型gan层或n型algainp层，所述第二型半导体层(3)为p型gan层或p型algainp层，所述发光层(2)为量子阱层。

7.根据权利要求6所述的micro led芯片，其特征在于，所述反射层(6)为金属反射层或dbr反射层，所述绝缘层(5)为sio2层、sinx层或aln层。

8.根据权利要求7所述的micro led芯片，其特征在于，所述电流扩展层(4)、第二型半导体层(3)、发光层(2)内设有第一刻蚀槽(101)，所述第一刻蚀槽(101)的底部延伸至所述第一型半导体层顶端或内部，所述绝缘层(5)包括覆盖于电流扩展层表面的第一绝缘层区、由第一绝缘层区底端延伸至第一刻蚀槽内的第二绝缘层区，所述第二绝缘层区中设有第二刻蚀槽(102)，所述欧姆接触层(106)填充于所述第二刻蚀槽内，且所述欧姆接触层(106)的底端与所述第一型半导体层(1)接触，所述反射层(6)包括覆盖于所述第一绝缘层区表面的第一反射层区与第三反射层区、由第一反射层区底端延伸至欧姆接触层顶端的第二反射层区、由所述第三反射层区底端延伸至电流扩展层表面的第四反射层区，所述第二反射层区内开设有第三刻蚀槽(103)，所述第四反射层区内开设有第四刻蚀槽(104)，所述第三反射层内开设有第五刻蚀槽(105)，所述第三刻蚀槽(103)的底部延伸至所述欧姆接触层(106)的顶端，所述第四刻蚀槽(104)的底部延伸至所述电流扩展层(4)的顶端，所述第五刻蚀槽(105)的底部延伸至所述第一绝缘层区的顶端，所述倒装焊接层包括覆盖于所述第一反射层区顶端并填充于所述第三刻蚀槽(103)的第一电极(71)、覆盖于第三反射层区顶端并填充于所述第四刻蚀槽内的第二电极(72)，所述第一电极(71)的底端与所述欧姆接触层(106)的顶端接触，所述第一反射层区与所述第三反射层区之间、第一电极(71)与第二电极(72)之间均通过所述第五刻蚀槽(105)分隔。

9.一种显示模组，其包括基板、阵列分布于基板正面的若干发光单元、分布于基板背面的驱动单元，所述驱动单元与所述发光单元电连接，用于对所述发光单元的开启或关闭进行控制，其特征在于，所述发光单元为权利要求1所述的micro led芯片。

10.一种显示装置，由若干阵列分布的显示模组拼接组成，其特征在于，所述显示模组为权利要求9所述的显示模组。

技术总结本技术涉及半导体器件技术领域，具体为一种Micro LED芯片、显示模组及显示装置，解决了如何提升Micro LED芯片的机械结构强度的技术问题，其中，Micro LED芯片包括外延层、支撑衬底，外延层包括自下而上依次分布的第一型半导体层、发光层、第二型半导体层，第一型半导体层的背面为出光面，支撑衬底设置于出光面，具有透光效果或颜色转换功能；显示模组由基板、上述Micro LED芯片、驱动单元组成，显示装置由包含上述Micro LED芯片的显示模组拼接组成。技术研发人员：郭文平,邓群雄,韩奎,王顺荣受保护的技术使用者：元旭半导体科技（无锡）有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/8/5